一种双向非对称太阳能道钉的制作方法

本实用新型涉及交通安防器材领域，具体涉及一种双向非对称太阳能道钉。

背景技术：

随着人们的生活水平的提高，汽车的保有量成爆发式的增长，中国目前已经是世界第一大的汽车生产和销售国家。虽然改革开放三十多年来，我国公路取得了跨越式发展，但随着道路上的出行车辆不断增多，交通安全越来越成为一个迫切需要改善的社会问题。为了保障道路交通安全，具有诱导、警示、指示等功能的交通安全设施被大量广泛地应用，尤其是具有反光或发光功能的路面诱导标识——道钉被广泛的应用于公路路面。

道钉，又叫突起路标，是一种主要安装在道路中间或两侧的、具有反光或发光功能的交通安全诱导标识，主要分为反光道钉和发光道钉两种。

其中，常规传统道钉多为普通反光道钉，至今已经有七十余年的历史，多数为双向或双面对称的反光道钉（即在道钉的正向或反向、或正面和背面具有对称的逆反射功能），也有部分为单向或单面反光道钉（即仅在道钉的正向或正面具有逆反射功能）。这种普通反光道钉由于自身不能主动发光，需要依靠反射来往车灯光来提供道路诱导指示，因此应用局限性大；且在夜晚对道路上的行人和非机动车驾驶者几乎不提供任何诱导指示功能，已经越来越不能适应现今人车混行道路越来越多的现状。

发光道钉由于部分具有灯的功能，因此也叫做发光道钉灯。现有发光道钉多为太阳能道钉，其主要工作原理为：当夜晚降临、环境光照低到一定程度时，自动发光；当白天来临，环境光照达到一定程度时，自动停止发光和利用光伏器件蓄能。

现有普通太阳能道钉绝大多数是双向或双面对称的太阳能道钉（即在道钉的正向和反向、或正面或背面具有对称的主动发光功能）。也有极少部分太阳能道钉是单向或单面太阳能道钉（即仅在道钉的正向或正面具有主动发光功能，而在道钉的反向或背面没有任何反光或主动发光功能）。

其中，双向或双面对称的太阳能道钉由于尺寸大小等的限定和成本的制约，限制了道钉蓄电元件的容量大小。而采用双向对称发光，由于道钉的最低发光亮度必须满足交通设计规范，因此工作能耗大，缩短了单次光伏蓄电后道钉的持续发光时长。特别在阴雨天气，蓄电元件由于蓄电不充分，进一步缩短了道钉单次光伏蓄电后的持续发光时长，导致产品无法满足交通设计规范中对道钉单次光伏蓄电后持续发光时长的要求。或为了满足交通设计规范中对道钉单次光伏蓄电后持续发光时长的要求而采用较小的功率发光，导致道钉上LED光源的发光亮度不够高、数量不够多或发光面积不够大，从而导致道钉的辨识度和诱导效果不够理想。

而且，随着单行道的普及，绝大多数车辆或行人是按规章制度面对道钉正向或正面行进的，故道钉发光应以正向或正面发光为侧重点，不必要采用双向或双面对称的太阳能道钉。

而单向或单面太阳能道钉虽然成本较低，且单次光伏蓄电后持续发光时长相对较长，但其安全隐患却非常明显。例如：在道路维修时，经常需要封闭一侧道路并将单行道充当双行道使用，此时若采用的是单向或单面太阳能道钉，则由于这种单向或单面太阳能道钉不对逆向车辆和行人提供任何诱导或指引，因此极易诱发交通事故；或现实中有许多因故违章的逆行者，基于同样的原因，采用单向或单面太阳能道钉的安全隐患也很大。并且单向或单面太阳能道钉这种非黑即白的截肢式设计方案，也越来越与现代交通既要保证道路行进方向的车辆和行人的交通安全、也要兼顾逆行方向的车辆和行人的交通安全的全方位服务理念不相吻合。

因此，有必要进一步优化道钉各发光元器件的结构设置和能耗分配，在单次光伏蓄电后的持续发光时长不缩短的前提下，提高道钉的发光亮度或/和发光面积；在不影响发光诱导效果的前提下，延长道钉单次光伏蓄电后的持续发光时间。

综上所述，现有太阳能道钉有着诸多缺点，有待优化和提升。而太阳能道钉既要满足交通设计规范（如保证最低亮度、单次光伏蓄电后的持续工作时间、尺寸大小等限制），又要考虑行业制造技术水平所限（如太阳能光伏板的发电效率所限、电池容量所限、电路功耗所限等），也要综合考虑实用性和经济性，在有限的道钉壳体空间内，安装诸多元器件，在上述条件制约下，综合考虑太阳能道钉在道路行进方向的发光、反光性能和在道路逆行方向的部分发光功能或反光功能，即首要保证按交通规则正常通行的车辆和行人的通行安全，又客观上兼顾逆行车辆和行人的安全，并提高道钉的发光亮度、延长道钉单次光伏蓄电后的持续发光时间，进一步提高道钉的发光诱导效果，减少交通安全隐患，成了业内亟待解决的问题。

技术实现要素：

由于道钉有诸多前置设计条件的制约，因而设计难度相对普通发光产品有了几何级别的提高，有些看似可行的技术方案在其他发光产品上非常有效，但用在太阳能道钉上却由于许多因素的制约而无法实现。为了解决现有太阳能道钉呈现出的上述问题，我们综合考虑LED光源和逆反射材料各自的发光或反光特性，打破了现有常规道钉的设计理念和制造方法，提出了一种双向非对称太阳能道钉。

本实用新型通过对道钉的正向和反向、或正面或背面采用非对称的设置方法，或对设置在道钉正向和反向、或正面或背面的LED光源采用不同的供电电流或供电电压或周期或占空比等的供电方式，使道钉正向和反向、或正面或背面所匹配的正向或正面的LED光源的供电发光总功率大于反向或背面的LED光源供电发光总功率，从而保证了道钉正向或正面的发光亮度大于反向或背面的发光亮度、或、正向或正面的发光面积大于反向或背面的发光面积。即重点保证了道钉正向或正面的发光或反光效果，同时适度兼顾道钉反向或背面的发光或反光功能，通过上述方法，可以设计出发光诱导效果更好的太阳能道钉，既保证正向或正面车辆或行人的安全，又能适度兼顾到非正常状况逆行人车的安全，并在单次光伏蓄电后的持续发光时长不缩短的前提下，提高了发光诱导功能，满足不同路况、不同时段的道路需求，甚至可以应用到其他公共场所，适应范围更广。

本实用新型的技术方案A是：如图1、2所示，一种双向非对称太阳能道钉，道钉本体包括壳体（1）、LED光源（3）、封装材料（4）、控制电路（5）、光伏器件（6）、蓄电元件（7）；所述的壳体（1）为带有腔体或孔洞或凹槽或支承构件，并在顶部设有透光窗口、或、在顶部和侧部分别设有透光窗口的透光体或部分透光体；光伏器件（6）设在壳体（1）顶部透光窗口下方，LED光源（3）、光伏器件（6）、蓄电元件（7）分别通过线路与控制电路（5）相连，壳体（1）通过封装材料（4）把LED光源（3）、控制电路（5）、光伏器件（6）、蓄电元件（7）结合为一体；所述的道钉本体其中的两个相对的侧向或侧面分别设有LED光源（3）（本文所说的侧向就是侧面方向，如正向就是正面方向，反向就是背面方向，依次类推）；控制电路（5）为具有充放电控制功能，且具有控制和驱动LED光源（3）连续发光、或以一定的周期并以相对高发光强度和相对低发光强度频闪发光、或以一定的周期和占空比间歇发光的功能，且还具有控制所述的两个相对侧向或侧面的其中一个侧向或侧面的供电发光总功率大于另一个侧向或侧面的供电发光总功率的功能的控制电路；所述的以相对较大功率供电发光的那个侧向或侧面为道钉本体的正向或正面，以相对较小功率供电发光的那个侧向或侧面为道钉本体的反向或背面。道钉安装于路面后，道钉的正向或正面面对道路行进方向，道钉的反向或背面面对道路逆行方向。（本文中所述在道钉的正向设置发光或反光元器件，一般是指在道钉灯的内部或透光窗口的下方设置发光或反光元器件，且发光或反向主方向面对道路行进方向，在道钉的反向设置发光或反光元器件，一般是指在道钉灯的内部或透光窗口的下方设置发光或反光元器件，且发光或反向主方向面对道路逆行方向；在道钉的正面设置发光或反光元器件，一般是指在道钉灯的表面设置发光或反光元器件，且发光或反向主方向面对道路行进方向，在道钉的背面设置发光或反光元器件，一般是指在道钉灯的表面设置发光或反光元器件，且发光或反向主方向面对道路逆行方向)。

本实用新型的技术方案B是：一种双向非对称太阳能道钉，道钉本体包括壳体（1）、LED光源（3）、封装材料（4）、控制电路（5）、光伏器件（6）、蓄电元件（7）、逆反射材料（8）；所述的壳体（1）为带有腔体或孔洞或凹槽或支承构件，并在顶部设有透光窗口、或、在顶部和侧部分别设有透光窗口的透光体或部分透光体；光伏器件（6）设在壳体（1）顶部透光窗口下方，逆反射材料（8）设在壳体（1）上或壳体（1）内，LED光源（3）、光伏器件（6）、蓄电元件（7）分别通过线路与控制电路（5）相连，壳体（1）通过封装材料（4）把LED光源（3）、控制电路（5）、光伏器件（6）、蓄电元件（7）、逆反射材料（8）结合为一体；所述的道钉本体其中的一个侧向或侧面设有LED光源（3），与之相对的另一个侧向或侧面仅设有逆反射材料（8）；控制电路（5）为具有充放电控制功能，且具有控制并驱动LED光源（3）连续发光、或以一定的周期并以相对高发光强度和相对低发光强度频闪发光、或以一定的周期和占空比间歇发光的功能的控制电路；所述的那个设有LED光源（3）的侧向或侧面为道钉本体的正向或正面，与之相对的侧向或侧面为道钉本体的反向或背面。

进一步，壳体（1）为沿道钉本体正向反向或正面背面的中轴线左右对称的壳体；且LED光源（3）为沿道钉本体正向反向或正面背面的中轴线左右对称地设置的LED光源。

进一步，道钉本体的正向或正面、或/和、反向或背面设有逆反射材料（8），或设有沿道钉本体正向反向或正面背面的中轴线左右对称地设置的逆反射材料（8）。

进一步，道钉本体的正向或正面、和、反向或背面分别设有长余辉发光材料（2）；且设置在道钉本体正向或正面、和、反向或背面的长余辉发光材料（2）分别为不同面积或不同厚度或不同余辉发光主波长的长余辉发光材料。

进一步，设置在道钉本体正向或正面的LED光源（3）、与、设置在道钉本体反向或背面的LED光源（3）分别为，不同封装方式或不同发光主波长的LED光源。

进一步，设置在道钉本体正向或正面的LED光源（3）的数量或面积或密度、大于、设置在道钉本体反向或背面的LED光源（3）的数量或面积或密度。

进一步，控制电路（5）为具有控制并驱动设置在道钉本体正向或正面的LED光源（3）、与、设置在道钉本体反向或背面的LED光源（3）分别，以不同的发光周期或占空比或波动深度或频闪指数频闪发光的功能的控制电路。

进一步，控制电路（5）为具有控制设置在道钉本体正向或正面的LED光源（3）的发光强度或发光亮度、大于、设置在道钉本体反向或背面的LED光源（3）的发光强度或发光亮度的功能，或，具有控制设置在道钉本体正向或正面的LED光源（3）的工作电流或电压、大于、设置在道钉本体反向或背面的LED光源（3）的工作电流或电压的功能的控制电路。

进一步，壳体（1）为沿道钉本体正向反向或正面背面的中轴线左右对称的壳体；且LED光源（3）为沿道钉本体正向反向或正面背面的中轴线左右对称地设置的LED光源；且逆反射材料（8）为沿道钉本体正向反向或正面背面的中轴线左右对称地设置的逆反射材料。

进一步，LED光源（3）为发光主方向、与、路面行进方向或逆行方向平行，或/和，发光主方向、与、路面行进方向或逆行方向呈0到60度之间的仰角的LED光源（3）。

进一步，道钉本体的顶面或顶面方向或其余侧面或侧向还设有LED光源（3），一般具有较大的发光角度，安装于路面后能够多向发光，从而为各个方向的人、车提供诱导指示。

进一步，部分或全部LED光源（3）的上方或周围设有长余辉发光材料（2），或所述的部分或全部LED光源（3）的上方或周围设有沿道钉本体正向反向或正面背面的中轴线左右对称地设置的长余辉发光材料（2）。

进一步，道钉本体的正向或正面、和、反向或背面分别设有逆反射材料（8），或分别设有沿道钉本体正向反向或正面背面的中轴线左右对称地设置的逆反射材料（8）；且设置在道钉本体正向或正面、和、反向或背面的逆反射材料（8）分别为不同颜色或不同材质或不同逆反射结构的逆反射材料。

进一步，控制电路（5）为具有按时段控制LED光源（3）的发光强度或发光亮度的功能的控制电路。例如：通过调节电流大小来调节LED光源（3）的输出功率，从而控制LED光源（3）的发光强度或发光亮度。例如：通过在控制电路中预设程序，自动控制道钉在前一天晚上5点到晚上10点之间以大功率发光，在晚上10点到第二天早上5点之间以中等功率发光，在第二天早上5点到在第二天早上7点之间以小功率发光，既能适用不同时段的路况需求，又降低了能耗，进一步延长了道钉单次光伏蓄电后的持续发光时长。

进一步，控制电路（5）为带有传感器或无线通信模块的控制电路，或，为具有控制并驱动LED光源（3）按时序动态发光的功能的控制电路，或，为具有控制并驱动多个道钉之间同步发光或延时同步发光的功能的控制电路，或，为具有按内部预设程序或接收外部指令、发光或转换发光模式的功能的控制电路。

壳体（1）：

壳体（1）是透光体或部分透光体，可以是单件，也可以是组合件，可以一次成型，也可以分次成型；由金属或陶瓷或塑料或玻璃或复合材料等材质制成，或不同材质组合构成；主要起透光、支撑、容纳、固定、安装、保护等作用。

壳体（1）的外形一般为类台形体、类长方体、类圆柱体、类半球体或上述形状的组合，可以根据实际需要设计，并大致分为凸起式、嵌入式（埋入式）、或、凸起和嵌入的复合形态。安装时，道钉通过壳体（1）底部的结构胶或固定件或紧固件等直接固定于地面，或埋入地面固定。

壳体（1）上设有腔体或孔洞或凹槽，用来设置元器件或起透光作用。壳体（1）内可以设有支承构件，起支撑、填充、加强、分区、固定的作用，特别可以在支承构件上设置LED光源（3）等元器件，具体可以是内部支架、结构加强筋、分区隔断等，形状可以按需设计；可以直接和壳体（1）一次性连体成型，也可以分次成型并安装组合。壳体（1）的顶部、或顶部和侧部设有透光窗口的透光体或部分透光体，透光窗口除了具有透光作用，还起保护、防水等作用，可以是透明玻璃或透明塑料等制成，有时可以用透光晶格型逆反射材料或透光微棱镜型逆反射材料充当，透光窗口上还可以设有安装孔等安装结构，并通过螺丝等封装材料（4）固定封装，从而方便对道钉灯进行维护。壳体（1）的底部可以设置安装固定用的安装构件。

壳体（1）通过封装材料（4）与各元器件封装成一体。

有时，壳体（1）上也可以带有具有光扩散功能或逆反射功能的结构，作为壳体（1）的一部分，充当光扩散元器件或逆反射材料（8）的作用。

长余辉发光材料（2）：

长余辉发光材料（2）属于一种蓄能发光材料，一般是指长余辉发光粉、或长余辉发光粉与透明介质的混合加工物。其中加工物是指发光粉和透明介质混合，经过加热固化或反应固化或经过注塑，挤出等工艺的成型物。

使用的长余辉发光粉优先选择发光性能好的掺稀土的碱土铝酸盐类或硅酸盐类，如发蓝绿光的Sr4Al14O25或黄绿光的SrAl2O4，或两者按一定比例混合；使用的透明介质为透光性好的塑料树脂、橡胶或玻璃等介质。

长余辉发光材料（2）起到当LED光源（3）停止发光后通过余辉继续发光的作用。

长余辉发光材料（2）可以是点状物、片状物、块状物或其它组合体等，也可以按照实际需求自行设置；一般为层状结构，优选做成刚性或柔性的片材或板材。

有时，长余辉发光材料（2）直接封装或安装在LED的顶部，充当点状发光光源的作用。例如：在引脚式LED上套上一个由长余辉发光材料制成的底部开口的外壳。

LED光源（3）：

LED光源（3）为无机LED或有机LED或激光LED或其上述两者及两者以上的组合等；可以是一个LED、或、多个或多组、相同波长或不同波长、相同封装方式或不同封装方式的LED组合；优选带有刚性或柔性电路板并以点状或点阵形式排布并焊接到电路板上的SMD封装的贴片式LED、或COB面光源、或发光主方向上带有聚光透镜的引脚封装的直插式LED（主要是指圆头草帽LED灯珠）；特别地，LED光源（3）还可以是带有导光板的LED光源。

当道钉灯上设有长余辉发光材料（2）时，LED光源（3）按用途不同可以分为激发功能的LED 光源和普通发光功能的LED 光源。

其中，激发功能的LED 光源主要起激发长余辉发光材料（2）的作用，为优先考虑与长余辉发光材料（2）激发光谱相匹配的光源，其发光波长以对长余辉发光材料（2）的激发效率为主要衡量标准。一般设在道钉灯壳体（1）的位于长余辉发光材料（2）底面或下方的腔体或孔洞或凹槽内，优选SMD封装的、带线路板的、峰值波长450nm以下的蓝光或紫光或紫外光贴片式LED，或带线路板的、峰值波长450nm以下的蓝光或紫光或紫外光COB面光源。

普通发光功能的LED 光源发出的光可以不经过长余辉发光材料层（2）直接射出，优先起常规照明、显示等作用，还可以起到色谱补偿的作用，避免了长余辉面光源器件发光颜色单一和色相不纯的现象，与设计要求的色谱更匹配；优先选择发白色或红光或黄光或蓝光或绿光等的圆头草帽式LED灯珠。

LED光源（3）可以按需点阵式排布成文字或符号或图案。

封装材料（4）：

封装材料（4）用来封装道钉，为塑料件，或，橡胶件，或，各种树脂、或、各种树脂与填充物的混合物等，具体可以是封装胶、紧固件、密封件（如密封圈）等。优选封装胶或紧固件（螺丝、螺孔等）。

其中,封装胶一般为聚氨酯类、环氧类、硅胶类等。在封装时，封装胶一般呈液态或熔融态或胶状物，可以经过加热、反应等固化成型。封装胶有透明或非透明的；其中透明封装胶具有透光功能，一般填充在各元器件之间，还具有固定、填充、防水等作用；非透明封装胶一般封装在透明封装材料的外层，主要起到反衬、密封、防水、与固定件或地面固定材料结合的作用，可以加入填充物或颜料，还起到反光作用。按实际需要可以全部用透明封装胶封装，也可以全部用非透明封装胶封装，也可以两者结合使用。

控制电路（5）:

控制电路（5）至少包含控制和驱动两部分，通过线路与LED光源（3）等元器件相连，具有充放电控制功能，并能控制电路的启闭，及控制并驱动LED光源（3）连续发光、或以一定的周期并以相对高发光强度和相对低发光强度频闪发光、或以一定的周期和占空比间歇发光。

控制电路（5）一般带有电路模块、或、刚性或柔性的电路板；特别地可以带有单片机等微处理器。

控制电路（5）可以带有发光模式转换的功能，即控制LED光源（3）在不同的供电发光总功率或周期或占空比或时序或波动深度或频闪指数的发光模式之间的转换的功能。

控制电路（5）可以带有时控发光功能，能够按时段控制道钉灯发光模式的转换，如控制并驱动道钉灯的LED在晚上6点到晚上10点的时间段内以较大的功率发光，在晚上10点以后到第二天早上6点的时间段内以较小的功率发光，从而既保障了晚上人们出行相对集中的时间段内的交通安全，又兼顾到晚上人们出行相对稀少的时间段内的交通安全。

控制电路（5）可以带有时序发光功能，即对同一发光面上相同或不同发光颜色、相同或不同封装方式的LED光源（3）按空间分组，并通过控制电路（5）根据内部程序或外部命令对各组LED按时序依次供电，从而使道钉灯整体发光具有动感发光的功能。

控制电路（5）可以带有传感器，通过传感器感应外界信息并自动控制道钉灯发光模式的转换，如通过雷达传感器自动感应物体的运动，当有车辆靠近时，增大目视频闪发光LED的输出功率，从而提高诱导或示警效果，当没有车辆靠近时，减小低目视频闪发光LED的输出功率。从而节省能耗，延长发光时长。

控制电路（5）还可以带有无线收发功能的通讯模组，通过通讯模组接收外接控制命令控制道钉灯发光模式的转换，如在雨雾天气发布无线控制命令，增大目视频闪发光LED的输出功率，保证道钉灯在雨雾天气下的发光效果，或通过通讯模组控制并驱动多个道钉灯的同步发光或延时同步发光。

光伏器件（6）：

光伏器件（6）通过线路与控制电路（5）相连，可以是刚性或柔性的单晶硅光伏器件、多晶硅光伏器件或非晶硅光伏器件等，具体可以是太阳能电池板或太阳能薄膜等。光伏器件除了能利用光能充电，一般兼具照度传感器的功能，控制电路（5）能根据光伏器件采集到的环境照度参数自动控制道钉开始工作或停止工作，从而实现昼夜自动亮灭的功能。

光伏器件（6）可以移出壳体（1）外，并利用太阳能对多个太阳能道钉灯集中供电。

蓄电元件（7）：

蓄电元件（7）可以是蓄电池，如镍氢电池、锂电池等，也可以是电容等，优选磷酸铁锂蓄电池。

逆反射材料（8）：

逆反射材料（8）提供逆反射功能，为镀膜型逆反射材料或玻璃珠型逆反射材料或晶格型逆反射材料或微棱镜型逆反射材料等，具体可以是反光膜、反光晶格板、微棱镜型反光板、玻璃珠阵列片或猫眼反光玻璃珠等；一般为片材或板材；形状可以是长方形、圆形、梯形等，按需设计。其中，透光晶格型逆反射材料或透光微棱镜型逆反射材料也可以充当透光窗口。

逆反射材料（8）一般设置在壳体（1）上或壳体（1）的腔体或孔洞或凹槽内，可以通过封装胶、热熔胶、结构胶、超声波热合等材料或工艺固定。

设置在道钉正向和反向、或、正面和背面的逆反射材料（8）可以分别选用不同逆反射结构的逆反射材料如反光膜、反光晶格板、微棱镜型反光板、或猫眼玻璃珠等，或不同颜色的逆反射材料如白色、黄色或红色等的逆反射材料。

有时，壳体（1）上也可以带有具有逆反射功能的结构，作为壳体（1）的一部分，充当逆反射材料（8）的作用。

本实用新型的主要优点在于：

a、在同等硬件配置的前提下，对比现有太阳能道钉，通过把道钉反向或背面的供电功率部分或全部转移到正向或正面使用，可以增加设置在道钉正向或正面的单个LED的发光亮度，或在道钉正向或正面设置更多数量、更大面积的LED光源，进一步提高道钉正向或正面的发光诱导效果；

b、在道钉正向或正面具有同等发光诱导效果的前提下，降低了功耗，延长了道钉单次光伏蓄电后的持续发光时长；由于可以在道钉正向或正面设置更多数量、更大面积的LED光源，因此可以在道钉的视距和总亮度没有明显降低的前提下，适当降低单个LED的发光亮度，进一步降低了功耗，延长了道钉单次光伏蓄电后的持续发光时长；

c、既保障了按规章制度正向或正面通行人、车的安全，又兼顾到反向或背面逆行人、车的安全，特别对人车混行道路和单行道有非常重大的价值；

d、减少了制造工序，降低了制造成本，使太阳能道钉更具性价比。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图（因为道钉灯外观形状种类繁多，为了说明方便，本文以最典型的台形道钉灯作示意，其他道钉按此原理对外观或形状变形，即能实现同等效果）；

图2为本实用新型的剖面结构示意图（图1的AA剖面结构）；

图3为实施例一的一种类四棱台体的双向非对称太阳能凸起式道钉的爆炸结构示意图；

图4为实施例二的一种类四棱台体的双向非对称太阳能凸起式道钉的爆炸结构示意图；

图5为实施例三的一种类四棱台体的双向非对称太阳能凸起式道钉的爆炸结构示意图；

图6为实施例四的一种类四棱台体的双向非对称太阳能部分嵌入式道钉的爆炸结构示意图；

图7为实施例五的一种类圆柱体的双向非对称太阳能嵌入式道钉的爆炸结构示意图；

图8为实施例六的一种双向非对称太阳能部分嵌入式道钉的爆炸结构示意图。

具体实施方式

结合附图描述本实用新型的实施例。

实施例一

一种类四棱台体的双向非对称太阳能凸起式道钉，包括壳体（111）（112）、LED光源（130）、控制电路（150）、光伏器件（160）、蓄电元件（170）、逆反射材料（181）（182）、封装材料，如图3所示。

壳体（111）（112）：

壳体由（111）（112）两部分组成。

其中，壳体（111）作为透明窗口，为透明PC树脂通过注塑工艺成型的长方形透明面壳，从壳体（112）的上方嵌入壳体（112）的顶部开口内，并通过封装胶固定封装。

壳体（112）由白色ABS树脂通过注塑工艺制成。壳体（112）的上部为四棱台，下部为长方体、上下设有开口，内部设有腔体。壳体（112）上部四棱台的正面和背面两个相对的类梯形侧面上分别设有一个斜向上开口的类梯形凹槽。

长余辉发光材料（120）：

长余辉发光材料（120）为由SrAl2O4长余辉发光粉与透明树脂混合后浇注成型的长方形片材，通过透明封装胶粘合固定到逆反射材料（181）底部中间的凹槽内。

LED光源（130）：

LED光源（130）为12颗0.06W的SMD封装的贴片式蓝光LED，按3×4的方式排列面阵焊接到长方形铝基线路板上；再将长方形铝基线路板通过透明封装胶粘合固定到逆反射材料（181）底部中间的凹槽内；最后将LED光源（130）与逆反射材料（181）两者形成的整体通过超声波热合到壳体（112）正面的凹槽内。

控制电路（150）：

控制电路（150）为带有单片机和无线通信模块的控制电路，通过线路与LED光源（130）相连，具有充放电控制功能，并能控制电路的启闭，及控制LED光源（130）以10s的周期和10%的占空比间歇发光。

各个道钉灯之间在控制电路（150）的控制下可以通过无线通信模块实现无线同步或同步延迟发光。

控制电路（150）通过封装材料封装在壳体（112）的腔体内。

光伏器件（160）：

光伏器件（160）为长方形单晶硅太阳能电池板，从壳体（112）的上方固定到壳体（112）的顶部开口内，并通过壳体（111）和封装材料固定封装。

蓄电元件（170）：

蓄电元件（170）为磷酸铁锂蓄电池，通过封装材料封装在壳体（112）的腔体内。

逆反射材料（181）（182）：

逆反射材料由（181）（182）两部分组成。

其中，逆反射材料（181）为类梯形黄色反光晶格板。逆反射材料（181）的两边设有微棱镜结构，微棱镜结构的底部设有镀铝反射层；逆反射材料（181）的中间为底面带有凹槽的透光平板。逆反射材料（181）通过超声波热合到壳体（112）正面的凹槽内。

逆反射材料（182）为类梯形红色反光晶格板。逆反射材料（182）的两边设有微棱镜结构，微棱镜结构的底部设有镀铝反射层；逆反射材料（182）的中间为透光平板。逆反射材料（182）通过超声波热合到壳体（112）背面的凹槽内。

封装材料：

封装材料为环氧封装胶，从道钉灯的底部灌封固化形成密封体。

本实用新型的一种类四棱台体的双向非对称太阳能凸起式道钉，安装时道钉正面面对道路行进方向并设有黄色的逆反射材料（181）和LED光源（130），LED光源（130）以约0.08W的发光供电功率及10s的周期和10%的占空比间歇发光；道钉背面仅设有红色的逆反射材料（182）；从而使道钉正面的供电发光总功率大于背面的供电发光总功率（此时，背面的供电发光总功率为0）。这样做重点保证了道钉正面的发光反光诱导效果，又适度兼顾了道钉背面的反光功能，从而既保障了道钉正面通行人、车的安全，又适度兼顾到道钉背面逆行人、车的安全，特别适合于人车混行的单向道，也可以用于双向通行道路。

实施例二

一种类四棱台体的双向非对称太阳能凸起式道钉，包括壳体（211）（212）、LED光源（231）（232）、控制电路（250）、光伏器件（260）、蓄电元件（270）、逆反射材料（281）（282）、封装材料，如图4所示。

壳体（211）（212）：

壳体由（211）（212）两部分组成。

其中，壳体（211）作为透明窗口，为透明PC树脂通过注塑工艺成型的长方形透明面壳，从壳体（212）的上方嵌入壳体（212）的顶部开口内，并通过封装胶固定封装。

壳体（212）由白色ABS树脂通过注塑工艺制成。壳体（212）的上部为四棱台，下部为长方体、上下设有开口，内部设有腔体。壳体（212）上部四棱台的正面和背面两个相对的类梯形侧面上分别设有一个斜向上开口的类梯形凹槽。

长余辉发光材料（221）（222）：

长余辉发光材料由（221）（222）两部分组成。

其中，长余辉发光材料（221）为由SrAl2O4长余辉发光粉与透明树脂混合后浇注成型的相对较大的长方形片材，通过透明封装胶粘合固定到逆反射材料（281）底部中间的凹槽内。

长余辉发光材料（222）为由Sr4Al14O25长余辉发光粉与透明树脂混合后浇注成型的相对较小的长方形片材，通过透明封装胶粘合固定到逆反射材料（282）底部中间的凹槽内。

LED光源（231）（232）：

LED光源由（231）（232）两部分组成。

其中，LED光源（231）为12颗0.06W的SMD封装的贴片式蓝光LED，按3×4方式排列面阵焊接到相对较大的长方形铝基线路板上；再将这较大的长方形铝基线路板通过透明封装胶粘合固定到逆反射材料（281）底部中间的凹槽内；最后将LED光源（231）与逆反射材料（281）两者形成的整体通过超声波热合到壳体（212）正面的凹槽内。

LED光源（232）为6颗0.06W的SMD封装的贴片式蓝光LED，按3×2的方式排列面阵焊接到相对较小的长方形铝基线路板上；再将这较小的长方形铝基线路板通过透明封装胶粘合固定到逆反射材料（282）底部中间的凹槽内；最后将LED光源（232）与逆反射材料（282）两者形成的整体通过超声波热合到壳体（212）背面的凹槽内。

控制电路（250）：

控制电路（250）为带有单片机和无线通信模块的控制电路，通过线路分别与LED光源（231）（232）相连，具有充放电控制功能，并能控制电路的启闭，及分别控制并驱动LED光源（231）以5s的周期和10%的占空比间歇发光、LED光源（232）以10s的周期和10%的占空比间歇发光。

各个道钉灯之间在控制电路（250）的控制下可以通过无线通信模块实现无线同步或同步延迟发光。

控制电路（250）通过封装材料封装在壳体（212）的腔体内。

光伏器件（260）：

光伏器件（260）为长方形多晶硅太阳能电池板，从壳体（212）的上方固定到壳体（212）的顶部开口内，并通过壳体（211）和封装材料固定封装。

蓄电元件（270）：

蓄电元件（270）为镍氢蓄电池，通过封装材料封装在壳体（212）的腔体内。

逆反射材料（281）（282）：

逆反射材料（281）为类梯形黄色反光晶格板。逆反射材料（281）的两边设有微棱镜结构，微棱镜结构的底部设有镀铝反射层；逆反射材料（281）的中间为底面带有凹槽的相对较大的透光平板。逆反射材料（281）通过超声波热合到壳体（212）正面的凹槽内。

逆反射材料（282）为类梯形红色反光晶格板。逆反射材料（282）的两边设有微棱镜结构，微棱镜结构的底部设有镀铝反射层；逆反射材料（282）的中间为底面带有凹槽的相对较小的透光平板。逆反射材料（282）通过超声波热合到壳体（212）背面的凹槽内。

封装材料：

封装材料为环氧封装胶，从道钉灯的底部灌封固化形成密封体。

本实用新型的一种类四棱台体的双向非对称太阳能凸起式道钉，安装时道钉正面面对道路行进方向并设有黄色的逆反射材料（281）和LED光源（231），LED光源（231）以约0.16W的发光供电功率及5s的周期和10%的占空比间歇发光；背面设有红色的逆反射材料（282）和LED光源（232），LED光源（232）以约0.04W的发光供电功率及10s的周期和10%的占空比间歇发光；从而使道钉正面的供电发光总功率大于背面的供电发光总功率。这样做重点保证了道钉正面的发光反光诱导效果，又适度兼顾了道钉背面的发光反光功能，从而既保障了道钉正面通行人、车的安全，又适度兼顾到道钉背面逆行人、车的安全，特别适合于人车混行的单向道，也可以用于双向通行道路。

实施例三

一种类四棱台体的双向非对称太阳能凸起式道钉，包括壳体（311）（312）、LED光源（331）（332）、控制电路（350）、光伏器件（360）、蓄电元件（370）、逆反射材料（381）（382）、封装材料，如图5所示。

壳体（311）（312）：

壳体由（311）（312）两部分组成。

其中，壳体（311）作为透明窗口，为透明PC树脂通过注塑工艺成型的长方形透明面壳，从壳体（312）的上方嵌入壳体（312）的顶部开口内，并通过封装胶固定封装。

壳体（312）由白色ABS树脂通过注塑工艺制成。壳体（312）的上部为四棱台，下部为长方体、上下设有开口，内部设有腔体。壳体（312）上部四棱台的正面和背面两个相对的类梯形侧面上分别设有一个斜向上开口的类梯形凹槽。

LED光源（331）（332）：

LED光源由（331）（332）两部分组成。

其中，LED光源（331）为12颗0.06W的SMD封装的贴片式蓝光LED，按3×4方式排列面阵焊接到长方形铝基线路板上；再将长方形铝基线路板通过透明封装胶粘合固定到逆反射材料（381）底部中间的凹槽内；最后将LED光源（331）与逆反射材料（381）两者形成的整体通过超声波热合到壳体（312）正面的凹槽内。

LED光源（332）为12颗0.06W的SMD封装的贴片式蓝光LED，按3×4的方式排列面阵焊接到与上述长方形铝基线路板等大的长方形铝基线路板上；再将这长方形铝基线路板通过透明封装胶粘合固定到逆反射材料（382）底部中间的凹槽内。最后将LED光源（332）与逆反射材料（382）两者形成的整体通过超声波热合到壳体（312）背面的凹槽内。

控制电路（350）：

控制电路（350）为带有单片机和无线通信模块的控制电路，通过线路分别与LED光源（331）（332）相连，具有充放电控制功能，并能控制电路的启闭，及分别控制并驱动LED光源（331）以5s的周期和10%的占空比间歇发光、LED光源（332）以10s的周期和10%的占空比间歇发光。

各个道钉灯之间在控制电路（350）的控制下可以通过无线通信模块实现无线同步或同步延迟发光。

控制电路（350）通过封装材料封装在壳体（312）的腔体内。

光伏器件（360）：

光伏器件（360）为长方形单晶硅太阳能电池板，从壳体（312）的上方固定到壳体（312）的顶部开口内，并通过壳体（311）和封装材料固定封装。

蓄电元件（370）：

蓄电元件（370）为镍氢蓄电池，通过封装材料封装在壳体（312）的腔体内。

逆反射材料（381）（382）：

逆反射材料由（381）（382）两部分组成。

逆反射材料（381）为类梯形黄色反光晶格板。逆反射材料（381）的两边设有微棱镜结构，微棱镜结构的底部设有镀铝反射层；逆反射材料（381）的中间为底面带有凹槽的透光平板。逆反射材料（381）通过超声波热合到壳体（312）正面的凹槽内。

逆反射材料（382）为类梯形红色反光晶格板。逆反射材料（382）的两边设有微棱镜结构，微棱镜结构的底部设有镀铝反射层；逆反射材料（382）的中间为底面带有凹槽的透光平板。逆反射材料（382）通过超声波热合到壳体（312）背面的凹槽内。

封装材料：

封装材料为环氧封装胶，从道钉灯的底部灌封固化形成密封体。

本实用新型的一种类四棱台体的双向非对称太阳能凸起式道钉，安装时道钉正面面对道路行进方向并设有黄色的逆反射材料（381）和LED光源（331），LED光源（331）以约0.16W的发光供电功率及5s的周期和10%的占空比间歇发光；背面设有红色的逆反射材料（382）和LED光源（332），LED光源（332）以约0.08W的发光供电功率及10s的周期和10%的占空比间歇发光；从而使道钉正面的供电发光总功率大于背面的供电发光总功率。这样做重点保证了道钉正面的发光反光诱导效果，又适度兼顾了道钉背面的发光反光功能，从而既保障了道钉正面通行人、车的安全，又适度兼顾到道钉背面逆行人、车的安全，特别适合于人车混行的单向道，也可以用于双向通行道路。

实施例四

一种类四棱台体的双向非对称太阳能部分嵌入式道钉，包括壳体（410）、长余辉发光材料（420）、LED光源（431）（432）（433）、控制电路（450）、光伏器件（460）、蓄电元件（470）、封装材料，如图6所示。

壳体（410）：

壳体（410）本身作为透光窗口，为透明玻璃制成的类四棱台体透明外壳。壳体（410）的底部设有开口，内部设有腔体，正面和背面两个相对侧面的两边各设有一个带有聚光结构的透光孔，其余两个侧面分别设有一个安装孔。

长余辉发光材料（420）

长余辉发光材料（420）为由SrAl2O4长余辉发光粉与透明树脂混合后浇注成型的长方形片材，通过透明封装胶粘合固定到壳体（410）正面的内表面的中央。

LED光源（431）（432）（433）：

LED光源由（431）（432）（433）三部分组成。

其中，LED光源（431）为15颗0.06W的SMD封装的贴片式紫光LED，以3×5的方式排列成面阵焊接到长方形铝基线路板上；再将长方形铝基线路板通过透明封装胶粘合固定到长余辉发光材料（420）的底面上。

普通发光光源（432）为2颗0.2W的黄光草帽LED灯珠，从壳体（410）的底面开口处固定到壳体正面透光孔内，此时，普通发光光源（432）的发光主方向与路面平行。

普通发光光源（433）为2颗0.2W的黄光草帽LED灯珠，从壳体（410）的底面开口处固定到壳体背面透光孔内，此时，普通发光光源（433）的发光主方向与路面平行。

控制电路（450）：

控制电路（450）通过分别线路与LED光源（431）（432）（423），具有充放电控制功能，并能控制电路的启闭，及分别控制LED光源（431）以5s的周期和10%的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料（420）发光、LED光源（432）（433）以10s的周期和10%的占空比间歇发光。

控制电路（430）通过封装材料封装在壳体（410）的腔体内光伏器件（460）的下方。

光伏器件（460）：

光伏器件（460）为长方形单晶硅太阳能电池板，通过封装胶封装在壳体（410）顶面的下方。

蓄电元件（470）：

蓄电元件（470）为镍氢蓄电池，通过封装材料封装在壳体（410）的腔体内光伏器件（460）的下方。

封装材料：

封装材料为环氧封装胶，从道钉灯的底部灌封固化形成密封体。

本实用新型的一种类四棱台体的双向非对称太阳能部分嵌入式道钉，安装时道钉部分埋入地面，正面面对道路行进方向并设有LED光源（431）（432），LED光源（431）以约0.2W的发光供电功率及5s的周期和10%的占空比间歇发光并激发长余辉发光材料（420）发光，LED光源（432）以约0.04W的功率及10s的周期和10%的占空比间歇发光；背面设有LED光源（433），LED光源（433）以约0.04W的发光供电功率及10s的周期和10%的占空比间歇发光；从而使道钉正面的供电发光总功率大于背面的供电发光总功率。这样做重点保证了道钉正面的发光诱导效果，又适度兼顾了道钉背面的发光功能，从而既保障了道钉正面通行人、车的安全，又适度兼顾到道钉背面逆行人、车的安全，特别适合于人车混行的单向道，也可以用于双向通行道路。

实施例五

一种类圆柱体的新型太阳能嵌入式发光道钉灯，包括壳体（511）（512）（513）、LED光源（531）（532）、封装材料（541）（542）、控制电路（550）、光伏器件（560）、蓄电元件（570），如图7所示。

壳体（511）（512）（513）：

壳体由（511）（512）（513）三部分组成。

其中，壳体（511）作为透光窗口，为透明PC通过注塑工艺制成的略微向上凸起呈弧面的、周围分设有四个固定孔的圆形透明面盖。

壳体（512）作为内部支承体，为白色ABS树脂通过注塑工艺成型的、由中间的长方体和相对两侧的梯形体组成的基座。壳体（512）长方体的顶部设有长方形凹槽，底部设有开口，内部设有腔体；壳体（512）梯形体的斜面正向和反向相对设置，并在斜面上分别设有一个与安装路面平行方向呈60度夹角的长方形凹槽。

壳体（513）为不锈钢制成的带有向上开口腔体的类圆柱体底壳。

壳体（512）通过封装材料（542）固定到壳体（513）的腔体内，壳体（511）从壳体（513）的上方通过封装材料（541）与壳体（513）结合为一体。

LED光源（531）（532）

LED光源由（531）（532）两部分组成。

其中，LED光源（531）为18颗0.06W的SMD封装的贴片式蓝光LED，按3×6方式排列面阵焊接到长方形铝基线路板上；再将这个长方形铝基线路板通过透明封装胶粘合固定到壳体（512）正向的凹槽内。

LED光源（532）为3颗0.06W的SMD封装的贴片式蓝光LED，排列成直线焊接到长方形铝基线路板上；再将这个长方形铝基线路板通过透明封装胶粘合固定到壳体（512）反向的凹槽内。

封装材料（541）（542）：

封装材料包括（541）（542）。

其中，封装材料（541）为螺丝，穿入壳体（511）上的固定孔内并将壳体（511）固定在壳体（513）的顶部，再用封装胶注入固定孔内密封。

封装材料（542）为密封圈，壳体（512）通过密封圈固定在壳体（513）的腔体内。

控制电路（550）：

控制电路（550）为带有单片机的控制电路，通过分别线路与LED光源（531）（532）相连，具有充放电控制功能，并根据内部程序按以下方式控制LED光源（531）（532）发光。

控制方法A：

前一天晚上6点到晚上10点，分别控制并驱动LED光源（531）（532）以5s的周期和10%的占空比间歇发光。

前一天晚上10点到后一天凌晨0点，分别控制并驱动LED光源（531）（532）以10s的周期和10%的占空比间歇发光。

后一天凌晨0点到后一天早上5点，分别控制并驱动LED光源（531）（532）以10s的周期和5%的占空比间歇发光。

后一天早上5点到后一天早上6点，分别控制并驱动LED光源（531）（532）以5s的周期和5%的占空比间歇发光。

后一天早上6点到后一天晚上6点，断开电路并控制光伏器件（560）对蓄电元件（570）充电。

依此循环。

控制方法B：

利用光伏器件（560）充当照度传感器采集环境照度参数，控制电路（5）根据采集到的环境照度参数自动控制道钉的发光方式，具体为：

当环境照度大于150LX时，停止供电发光并控制光伏器件（560）对蓄电元件（570）充电。

当环境照度大于20LX且小于150LX时，分别控制并驱动激发光源（531）（532）以10s的周期和10%的占空比间歇发光。

当环境照度小于20LX时，分别控制并驱动激发光源（531）（532）以5s的周期和10%的占空比间歇发光。

光伏器件（560）：

光伏器件（560）为长方形单晶硅太阳能电池板，通过封装胶固定封装在壳体（512）顶部中央的凹槽内。

蓄电元件（570）：

蓄电元件（570）为磷酸铁锂蓄电池，通过封装材料封装在壳体（513）的腔体内。

本实用新型的一种类圆柱体的新型太阳能嵌入式发光道钉灯，首先在路面挖孔，然后用环氧树脂将道钉灯固定在路面的安装孔，使道钉灯顶面与路面平齐，并使道钉正向面对道路行进方向，具有自动按时段发光的功能，并通过对道钉正向和反向采取非对称的设置方法，使道钉正向的供电发光总功率大于反向的供电发光总功率，既能保证道钉正面的发光诱导效果，又适度兼顾了道钉背面的发光功能，从而既保障了道钉正面通行人、车的安全，又适度兼顾到道钉背面逆行人、车的安全，特别适合于人车混行的单向道，也可以用于双向通行道路。

实施例六

一种双向非对称太阳能部分嵌入式道钉，包括壳体（610）、LED光源（631）（632）、控制电路（650）、光伏器件（660）、蓄电元件（670）、封装材料，如图8所示。

壳体（610）：

壳体（610）主要起透光、容纳、承压、保护等作用，为玻璃浇铸成型由基座部和上隆起部组成的上小下大的透明体，其中上隆起部为基座部顶部整个向上隆起形成的类球台状隆起，基座部为底部设有开口、内部设有空腔、侧面内凹的曲面圆柱状，上隆起部的侧部与基座部的侧部采用圆滑过渡；上隆起部的空腔与基座部的空腔相连形成连体空腔，空腔内设有各元器件。

LED光源（631）（632）：

LED光源由（631）（632）两部分组成。

其中，LED光源（631）为5颗0.2W的白光草帽LED灯珠，排列成直线焊接到圆形铝基线路板的一侧。

LED光源（632）为3颗0.2W的白光草帽LED灯珠，排列成直线焊接到圆形铝基线路板的相对另一侧。

控制电路（650）：

控制电路（650）通过分别线路与LED光源（631）（632），具有充放电控制功能，并能控制电路的启闭，及分别控制LED光源（631）（632）分别以5s的周期和10%的占空比间歇发光。

控制电路（650）通过封装材料封装在壳体（610）空腔内圆形铝基线路板的下方。

光伏器件（660）：

光伏器件（660）为长方形单晶硅太阳能电池板，焊接到圆形铝基线路板上LED光源（631）和LED光源（632）的中间。

蓄电元件（670）：

蓄电元件（670）为磷酸锂铁蓄电池，通过封装材料封装在壳体（610）空腔内圆形铝基线路板的下方。

封装材料：

封装材料为环氧封装胶，从道钉灯的底部灌封固化形成密封体。

本实用新型的双向非对称太阳能部分嵌入式道钉，安装时部分埋入地面，部分露出底面；道钉正向面对道路行进方向并设有LED光源（631），LED光源（631）以约0.1W的发光供电功率及5s的周期和10%的占空比间歇发光；背面设有LED光源（632），LED光源（632）以约0.06W的发光供电功率及5s的周期和10%的占空比间歇发光；使道钉正向的供电发光总功率大于反向的供电发光总功率，既能保证道钉正面的发光诱导效果，又适度兼顾了道钉背面的发光功能，从而既保障了道钉正面通行人、车的安全，又适度兼顾到道钉背面逆行人、车的安全，特别适合于人车混行的单向道，也可以用于双向通行道路。

以上所述仅为本实用新型的较佳方案而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的各种修改或变形、等同替换等，或将本技术应用于相关和类似技术领域，均应包含在本实用新型的保护范围内。