路面传感电路及其防护装置的制作方法

本发明涉及路面传感电路领域，特别涉及一种路面传感电路的防护装置。

背景技术：

信息社会必然会进入到万物互联的时代，将传统社会中的各事务信息通过传感器、通讯并入互联网，以便查询、调用。将现有公路改造为具有信息收集和传递的信息化的公路是一项重大艰难的课题。

其中将传感器电路的如何与公路安全可靠的进行结合更是其中一项重要任务。传统的路面传感装置，分为两类，一类是通过固定装置固定于路面一侧或者上方，通过视觉识别或者红外传感技术实现对信息的读取，但是这种传感装置需要大量的辅助器具才能实现可靠的固定于安装，对于动辄上千万公里的公路改造而言，改造成本巨大，而且视觉识别以及红外传感技术对于气候条件比较敏感，不利于在气候恶劣地区进行推广使用；还有这种在公路铺设时，将传感设备埋入实现与公路一体结构，但是这种方式无法对已有公路进行改造，或者改造难度大，另一方面埋入式传感装置检修和替换非常困难。

技术实现要素：

针对上述情况，本发明之目的就是提供一种路面传感电路的防护装置，目的解决传统路面感应装置在使用成本高，无法适应复杂气候，埋入式传感装置检修困难无法替换的问题。

其技术方案是，包括路面传感电路，所述路面传感电路包括用于电性连接传感电路各元器件的导线，还包括电源单元，所述电源单元通过电性连接用于路面传感器电路进行供电，其特征在于，还包括用于与所述电源单元电性连接的整流滤波电路和储电单元，所述电源单元包括多个呈阵列分布的发电单元，所述发电单元用于捕捉经过的车辆动作并产生电能，所述电能经整流滤波电路处理后对储电单元进行充电；还包括保护装置，所述保护装置包括由热熔材料制成的底层、上部层，所述底层与上部层之间还包括由绝缘材料制成的薄片状的柔性的夹片层，所述夹片层设置多个呈阵列排布的通孔，所述导线固定排布于所述夹片层的表面，所述底层与上部层之间通过热熔固定，所述电源单元可拆卸固定安装于所述夹片层的通孔位置。

在上述或一些实施例中，所述电源单元为多个且呈阵列分布于所述夹片层各通孔位置处。

在上述或一些实施例中，所述电源单元包括保护壳体组件，所述保护壳体组件包括上壳体、和下壳体，所述上壳体、下壳体相对固定安装且相对位置处设有安装空腔，所述安装空腔内设有发电单元，所述发电单元包括多个呈波浪状的环形间隔排布的弹性框，所述弹性框上、下两端均设有与各所述弹性框一体成型的板状层，各所述弹性框之间固定设有与所述板状层平行设置多组摩擦发电单元；还包括位于上壳体上部与所述上壳体滑动配合的下压件，所述下压件设有位于上壳体上方的压头，所述压头与所述上壳体上部之间留有间隔，形成压头受力下压摩擦发电单元轴向变形的结构。

在上述或一些实施例中，所述摩擦发电单元包括由导电材料制成的摩擦感应层、摩擦电极层，所述感应层朝向摩擦电极层的表面处涂设有由摩擦材料制成的摩擦层，所述摩擦层与所述摩擦电极层之间设有间隔，形成可通过弹性框轴向变形进而摩擦层与所述摩擦电极层之间接触并分离的结构。

在上述或一些实施例中，各所述摩擦发电单元摩擦感应层通过导线进行连接形成供电单元的其中一个输出电极，各所述摩擦发电单元的摩擦电极层通过导线进行连接形成供电单元的其中另一个输出电极，所述输出电极接入整流滤波电路的输入端，通过整流滤波电路对各所述摩擦发电单元输出的电流进行整流。

在上述或一些实施例中，所述上壳体、下壳体均为截头圆锥台状结构，所述上壳体下部设有凸出的插头，所述下壳体中心处设有与所述插头配合的插口，所述上壳体与所述下壳体通过插头、插口进行固定插接配合。

与现有技术相比，本方案可以采用树脂型热熔涂料作为底层和上层部材料，底层和上层部材料可通过加热装置将底层和上册部材料固定为一体，热熔过程中底层和上层部材料通过夹片层的通孔进行连接形成固定的一体结构，本方案在具体使用过程中，路面传感电路同样封装于底层与上层材料之间，且所诉路面传感电路的各电子元器件通过保护壳体进行固定保护。较传统的路面传感装置安装而言，本技术方案可以直接通过在旧路面处进行改造，而且不必损伤路面，而且底层和上层材料之间可通过加热装置进行分离，方便对路面传感装置的分离。

附图说明

图1本方案中的结构示意图。

图2为本方案侧面结构示意图。

图3为本方案中保护壳组件结构示意图。

图4为本方案中夹片层的结构示意图。

图5为本方案中发电单元的一实施例结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚和完整的说明本发明的核心构思，以下将结合具体的实施方案对本发明做进一步的描述和说明。需要注意的是，以下具体实施例旨在说明本发明的构思，并不意味着对本发明的实现方式做出限定，因此本发明的实现方式包括但不限于本申请文件所记载的内容，本领域技术人员跟据本发明构思所做出的替换和规避也应当被认为属于本发明所要求保护或不应当取得授权的范围。

针对上述情况，本发明之目的就是提供一种路面传感电路的防护装置，目的解决传统路面感应装置在使用成本高，无法适应复杂气候，埋入式传感装置检修困难无法替换的问题。

其技术方案是，包括路面传感电路，包括电源单元101、处理器单元104、存储单元105、通信单元106。其中所述电源单元101包括多个呈阵列分布的发电单元102，所述发电单元102包括多个呈波浪状的环形间隔排布的弹性框304，所述弹性框304上、下两端均设有与各所述弹性框304一体成型的板状层305，各所述弹性框304之间固定设有与所述板状层305平行设置多组摩擦发电单元102，还包括位于上壳体301上部与所述上壳体301滑动配合的下压件306，所述下压件306设有位于上壳体301上方的压头307，所述压头307与所述上壳体301上部之间留有间隔，形成压头307受力下压摩擦发电单元102轴向变形的结构。当车辆压过由发电单元102排布构成的区域时，根据车轮锁碾压的区域不同位置的发电单元102产生电信号，而且由于车轮的滚动动作，不同区域的发电单元102产生电信号存在时间差，根据时间差可获得车辆的速度信息，所述电源单元101电信号连接处理器单元104、存储器单元、储电单元103，当然电源单元101并不是直接电信号连接处理器单元104、存储器单元、储电单元103，所述电源单元101经信号放大电路、整流滤波电路、ad转换电路后电信号连接处理器单元104、存储器单元、储电单元103，根据存储单元105存储的各发电单元102所处位置信息判断车辆碾压区域信息，上述判断可用于判断车辆是否碾压或越过规定区域，同时根据不同发电单元102的特别是与设定方向上不同位置发电单元102信号时间差确定车辆速度信息。所述路面传感电路还包括通信单元106，所述通信单元106包括但不限于射频电路，该射频电路耦合由读取电路，所述读取电路可读取位于存储单元105中存储的信息，包括车辆碾压区域信息，车辆速度信息等。所述路面传感电路还包括用于电性连接传感电路各元器件的导线，所述导线在本方案中采用薄片装的导电材质制成，可采用印刷的形式固定于夹片层203表面。

在上述或一些实施例中，所述传感电路分为发电单元102区域和信号处理区域，所述发电单元102位于发电单元102区域，所述的储电单元103、通信单元106、处理器单元104、存储单元105则位于所述信号处理区域；对应的信号处理区域设有封装位于信号处理区域的外壳。

在上述或一些实施例中，所述路面传感电路设有保护装置200，所述保护装置200包括由热熔材料制成的底层201、上部层202，所述底层201与上部层202之间还包括由绝缘材料制成的薄片状的柔性的夹片层203，所述夹片层203设置多个呈阵列排布的通孔204，所述导线固定排布于所述夹片层203的表面，所述底层201与上部层202之间通过热熔固定，所述电源单元101可拆卸固定安装于所述夹片层203的通孔204位置。具体使用时，可将融化状态的热熔涂料涂布于路面位置充当底层201，当底层201温度降低一段时间后，以表面温度低于70℃，表面仍处于软化状态为准，此时将带有路面传感电路的夹片层203铺设于底层201上部，底层201软化的表面通过空余的通孔204渗透至夹片层203上表面，此时在夹片层203表面涂布上部层202，此时上部层202将夹片层203覆盖并与底层201熔融形成一体的结构，热别是通过通孔204的底层201与上部层202之间形成紧密的连接，底层201与上部层202铺装厚度4-5mm。为了保证上述铺装过程，电源单元101保护壳体组件300和外壳均采用氧树脂玻璃纤维板复合材料制成，氧树脂玻璃纤维板复合材料的隔热性能保护封装初期中热熔涂料的电子元器件。

更进一步地，保护壳体组件300，保护壳体组件300包括上壳体301、和下壳体302，上壳体301、下壳体302相对固定安装且相对位置处设有安装空腔303，安装空腔303内设有发电单元102，发电单元102包括多个呈波浪状的环形间隔排布的弹性框304，弹性框304上、下两端均设有与各弹性框304一体成型的板状层305，其中弹性框和板状层采用同一种材料制成，包括但不限于弹性塑料，例如pe,tuv或hus中的一种，当然也可以将弹性金属作为其骨架结构，通过在骨架结构表面敷设绝缘材料制成，在如图4所示的实施例中，所述弹性框由片状材料制成的波浪状形状，其中摩擦材料层可与弹性框一体式固定连接，而相邻的摩擦电极层，为使得结构更加紧凑，可将相邻的两层摩擦电极层通过中间的支撑层固定在一起；各弹性框304之间固定设有与板状层305平行设置多组摩擦发电单元102；还包括位于上壳体301上部与上壳体301滑动配合的下压件306，下压件306设有位于上壳体301上方的压头307，压头307与上壳体301上部之间留有间隔，形成压头307受力下压摩擦发电单元102轴向变形的结构，所述上壳体301、下壳体302均为截头圆锥台状结构，所述上壳体301下部设有凸出的插头，所述下壳体302中心处设有与所述插头配合的插口，所述上壳体301与所述下壳体302通过插头、插口进行固定插接配合。

在上述或一些实施例中，所述摩擦发电单元102包括由导电材料制成的摩擦感应层308、摩擦电极层309，所述感应层朝向摩擦电极层309的表面处涂设有由摩擦材料制成的摩擦层310，所述摩擦层310与所述摩擦电极层309之间设有间隔，形成可通过弹性框304轴向变形进而摩擦层310与所述摩擦电极层309之间接触并分离的结构，各所述摩擦发电单元102摩擦感应层308通过导线进行连接形成供电单元的其中一个输出电极，各所述摩擦发电单元102的摩擦电极层309通过导线进行连接形成供电单元的其中另一个输出电极，所述输出电极接入整流滤波电路的输入端，通过整流滤波电路对各所述摩擦发电单元102输出的电流进行整流。

与现有技术相比，本方案可以采用树脂型热熔涂料作为底层201和上层部材料，底层201和上层部材料可通过加热装置将底层201和上册部材料固定为一体，热熔过程中底层201和上层部材料通过夹片层203的通孔204进行连接形成固定的一体结构，本方案在具体使用过程中，路面传感电路同样封装于底层201与上层材料之间，且所诉路面传感电路的各电子元器件通过保护壳体进行固定保护。较传统的路面传感装置安装而言，本技术方案可以直接通过在旧路面处进行改造，而且不必损伤路面，而且底层201和上层材料之间可通过加热装置进行分离，方便对路面传感装置的分离。

虽然已经描述了本公开的示例性实施例，但是本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示例性实施例进行多种变化和改变。因此，所有变化和改变均包含在由本公开的权利要求所限定的保护范围内。