CN111445812B - 一种基于光能发电的公交车站牌灯光自适应显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光能利用技术领域，且公开了一种基于光能发电的公交车站牌灯光自适应显示装置，包括外壳和壳体，所述外壳的内部固定连接有光敏组件，外壳的外部活动连接有小灯，外壳的内顶部固定连接有光伏板，壳体的底部固定连接有支撑柱，壳体的顶部固定连接有电极板，壳体的顶部固定连接有弹簧，弹簧远离壳体的一端固定连接有电介质板；通过外壳、光敏组件、小灯、光伏板之间的相互作用下，可以使得当光敏组件中的光敏电阻感应到外界光线强度超过其设定的最适宜光线强度时，其电阻减小，此时小灯的亮度随着光敏电阻的阻值的减小而增加，当低于其设定的最适宜光线强度时，小灯的亮度会恢复正常光线强度状态下的亮度，更适应市民的使用。

Description

一种基于光能发电的公交车站牌灯光自适应显示装置

技术领域

本发明涉及光能利用技术领域，具体为一种基于光能发电的公交车站牌灯光自适应显示装置。

背景技术

公交站台是专门为城市候车市民建设的公共设施，它提供了人们候车的场所，为市民候车提供了方便；公交站台应该充分体现以人为本的设计理念。它的设计应该包含了乘客的候车平台、顶棚、站牌、区域地图、候车座位、商业或公益广告、照明***以及站台前公交专用道路。主要是作用就是候车，但同时也可以提供临时休息，其中的灯箱还可以提供广告宣传以及夜间照明。选择材料的最基本原则是首先必须保证安全，其次是成本。只有尽量的降低成本，才能保证方案能够顺利实施。在设计公交车站时最好应用不同的材料进行搭配，突出不同的质感和视觉享受。

现今的公交车站牌可分为两种，一种是焊接有公交路线图的铁杆，这种装置虽然造价低，但是容易损毁，在环境可视度低的时候将看不见，这样就会影响市民的使用，从而影响出行的效率。还有一种就是电子路牌，这种路牌虽然有灯光的照射，可以看清楚线路图并可以通过灯光实时看到公交车到达哪个站点了，但是其由于是供电电缆直接供电，这就会使得电子站牌也会受到外界电力的影响，并且由于是相同的电压供电，就会造成显示的灯光亮度无法改变，不能随着不同的天气而改变灯光的亮度，这就可能因为灯光的光线太弱，白天时会看不清灯光，对于公交车的实时位置不清楚；也有可能因为光线太强，夜晚时对于过往车辆的驾驶员造成影响。

所以针对这些问题，我们需要一种基于光能发电的公交车站牌灯光自适应显示装置来解决。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于光能发电的公交车站牌灯光自适应显示装置，具备自适应调节灯光强度、利于市民出行、光能发电的优点，解决了电子路牌虽然有灯光的照射，可以看清楚线路图并可以通过灯光可以实时看到公交车到达哪个站点了，但是其由于是供电电缆直接供电，这就会使得电子站牌也会受到外界电力的影响，并且由于是相同的电压供电，就会造成显示的灯光亮度无法改变，不能随着不同的天气而改变灯光的亮度，这就可能因为灯光的光线太弱，白天时会看不清灯光，对于公交车的实时位置不清楚；也有可能因为光线太强，夜晚时对于过往车辆的驾驶员造成影响的问题。

(二)技术方案

为实现上述自适应调节灯光强度、利于市民出行、光能发电的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光能发电的公交车站牌灯光自适应显示装置，包括外壳和壳体，所述外壳的内部固定连接有光敏组件，外壳的外部活动连接有小灯，外壳的内顶部固定连接有光伏板，壳体的底部固定连接有支撑柱，壳体的顶部固定连接有电极板，壳体的顶部固定连接有弹簧，弹簧远离壳体的一端固定连接有电介质板，电介质板的顶部活动连接有水槽，水槽的外部固定连接有弹性壳，壳体的内底部固定连接有顶柱，顶柱的内部固定连接有电机，电机的底部固定连接有锥齿轮，壳体的内底部固定连接有支撑杆，支撑杆的外部活动连接有连接块，连接块的内部活动连接有转杆，连接块的外部活动连接有短杆，短杆的外部活动连接有转轮。

优选的，所述光敏组件主要有光敏电阻和保护壳组成，保护壳的表面开设有小孔，光敏组件暴露在空气的部分均采用防水设计。

优选的，所述外壳的内部设置有站点指示标志，小灯的数量与站点指示标志数量相同并对应。

优选的，所述光伏板的外部设置有一层透明防水壳，支撑柱远离壳体的一端固定在透明防水壳的外部。

优选的，所述壳体顶部设置有两种电极板，分别为正电极板和负电极板，且两者位置相对应，电介质板与两种电极板的规格相匹配，弹性壳远离水槽的一端与壳体固定连接，并且电极板、弹簧、电介质板的位置均处于弹性壳的内侧，并且电极板、弹簧、电介质板、水槽和弹性壳组成一个雨量感应装置且该装置不少于两个。

优选的，所述壳体的顶部采用质地较软的透明软壳，其底部采用质地较硬的透明硬壳，软壳与硬壳的连接处采用橡胶壳进行连接，顶柱的顶部与软壳活动连接，软壳的两端内侧和硬壳的两端外侧固定有位置相对应的触点。

优选的，两个所述支撑杆、两个连接块、两个短杆和一个转轮组成一个升降装置，升降装置有两个，以顶柱的中线对称设置，远离电机的支撑杆的底部活动连接有滚轮，转轮的外部与软壳活动连接，转杆的外部固定连接有与电机底部锥齿轮相啮合的锥齿轮，转杆的外部和连接块的内部设置有相匹配的螺纹结构。

优选的，所述外壳的内部设置有蓄电池，小灯采用红色灯并且其亮度已设置为正常光线强度状态下的亮度。

优选的，所述光伏板与电介质板、电极板、光敏电阻、蓄电池和电机电连接，光敏电阻与电机电连接，触点与电机电连接，小灯与光敏电阻、电介质板电连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于光能发电的公交车站牌灯光自适应显示装置，具备以下有益效果：

1、该基于光能发电的公交车站牌灯光自适应显示装置，通过外壳、光敏组件、小灯、光伏板之间的相互作用下，可以使得当光敏组件中的光敏电阻感应到外界光线强度超过其设定的最适宜光线强度时，其电阻减小，此时小灯的亮度随着光敏电阻的阻值的减小而增加，当低于其设定的最适宜光线强度时，小灯的亮度会恢复正常光线强度状态下的亮度，这样就可以完成根据外界光线强度的变化而使小灯亮度自适应变化，更适应市民的使用，也不会影响到他人，光伏板在给小灯供电的同时也为蓄电池供电，这样就可以当夜晚外界环境光线几乎没有的状况下，蓄电池可以给小灯供电。

2、该基于光能发电的公交车站牌灯光自适应显示装置，通过电极板、弹簧、电介质板、水槽、弹性壳、顶柱、电机、锥齿轮、支撑杆、连接块、转杆、短杆、转轮之间的相互作用下，可以使得当光敏电阻感应外界光线强度低于其设定的最适宜光线强度或者当雨量感应装置感应到外界处于下雨的天气的时候，可以控制电机转动，从而使软壳的两端向下运动，这样壳体就可以达到聚集光线的效果，光伏板的工作效率也会增加，并且电介质板通过的电荷越多也可以调节雨天小灯的亮度增加，这样就可以更适合市民的观看，以及提醒来往车辆的效果。

附图说明

图1为本发明结构正面局部剖视示意图；

图2为本发明图1中A处结构示意图；

图3为本发明图1中B处结构示意图；

图4为本发明弹簧、电介质板、水槽之间的连接关系示意图；

图5为本发明侧面局部剖视结构示意图；

图6为本发明图5中C处结构示意图。

图中：1、外壳；2、壳体；3、光敏组件；4、小灯；5、光伏板；6、支撑柱；7、电极板；8、弹簧；9、电介质板；10、水槽；11、弹性壳；12、顶柱；13、电机；14、锥齿轮；15、支撑杆；16、连接块；17、转杆；18、短杆；19、转轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，一种基于光能发电的公交车站牌灯光自适应显示装置，包括外壳1和壳体2，外壳1的内部固定连接有光敏组件3，光敏组件3主要有光敏电阻和保护壳组成，保护壳的表面开设有小孔，光敏组件3暴露在空气的部分均采用防水设计；外壳1的外部活动连接有小灯4，外壳1的内部设置有站点指示标志，小灯4的数量与站点指示标志数量相同并对应；外壳1的内部设置有蓄电池，小灯4采用红色灯并且其亮度已设置为正常光线强度状态下的亮度；外壳1的内顶部固定连接有光伏板5，通过外壳1、光敏组件3、小灯4、光伏板5之间的相互作用下，可以使得当光敏组件3中的光敏电阻感应到外界光线强度超过其设定的最适宜光线强度时，其电阻减小，此时小灯4 的亮度随着光敏电阻的阻值的减小而增加，当低于其设定的最适宜光线强度时，小灯4的亮度会恢复正常光线强度状态下的亮度，这样就可以完成根据外界光线强度的变化而使小灯4亮度自适应变化，更适应市民的使用，也不会影响到他人，光伏板5在给小灯4供电的同时也为蓄电池供电，这样就可以当夜晚外界环境光线几乎没有的状况下，蓄电池可以给小灯4供电。

壳体2的底部固定连接有支撑柱6，光伏板5的外部设置有一层透明防水壳，支撑柱6远离壳体2的一端固定在透明防水壳的外部；壳体2的顶部固定连接有电极板7，壳体2的顶部固定连接有弹簧8，弹簧8远离壳体2的一端固定连接有电介质板9，电介质板9的顶部活动连接有水槽10，水槽10的外部固定连接有弹性壳11，壳体2顶部设置有两种电极板7，分别为正电极板7和负电极板7，且两者位置相对应，电介质板9与两种电极板7的规格相匹配，弹性壳11远离水槽10的一端与壳体2固定连接，并且电极板7、弹簧 8、电介质板9的位置均处于弹性壳11的内侧，并且电极板7、弹簧8、电介质板9、水槽10和弹性壳11组成一个雨量感应装置且该装置不少于两个。

壳体2的内底部固定连接有顶柱12，壳体2的顶部采用质地较软的透明软壳，其底部采用质地较硬的透明硬壳，软壳与硬壳的连接处采用橡胶壳进行连接，顶柱12的顶部与软壳活动连接，软壳的两端内侧和硬壳的两端外侧固定有位置相对应的触点；顶柱12的内部固定连接有电机13，光伏板5与电介质板9、电极板7、光敏电阻、蓄电池和电机13电连接，光敏电阻与电机 13电连接，触点与电机13电连接，小灯4与光敏电阻、电介质板9电连接；电机13的底部固定连接有锥齿轮14，壳体2的内底部固定连接有支撑杆15，支撑杆15的外部活动连接有连接块16，连接块16的内部活动连接有转杆17，连接块16的外部活动连接有短杆18，短杆18的外部活动连接有转轮19。

两个支撑杆15、两个连接块16、两个短杆18和一个转轮19组成一个升降装置，升降装置有两个，以顶柱12的中线对称设置，远离电机13的支撑杆15的底部活动连接有滚轮，转轮19的外部与软壳活动连接，转杆17的外部固定连接有与电机13底部锥齿轮14相啮合的锥齿轮14，转杆17的外部和连接块16的内部设置有相匹配的螺纹结构；通过电极板7、弹簧8、电介质板9、水槽10、弹性壳11、顶柱12、电机13、锥齿轮14、支撑杆15、连接块16、转杆17、短杆18、转轮19之间的相互作用下，可以使得当光敏电阻感应外界光线强度低于其设定的最适宜光线强度或者当雨量感应装置感应到外界处于下雨的天气的时候，可以控制电机13转动，从而使软壳的两端向下运动，这样壳体2就可以达到聚集光线的效果，光伏板5的工作效率也会增加，并且电介质板9通过的电荷越多也可以调节雨天小灯4的亮度增加，这样就可以更适合市民的观看，以及提醒来往车辆的效果。

工作过程和原理:当本装置投入使用后，光伏板5开始运行，由于光敏组件3主要有光敏电阻和保护壳组成，保护壳的表面开设有小孔，光敏组件3 暴露在空气的部分均采用防水设计，小灯4与光敏电阻、电介质板9电连接，当光敏电阻感应到外界光线强度超过其设定的最适宜光线强度时，光敏电阻的阻值显小，小灯4的功率变大，亮度增大，由于壳体2的内底部固定连接有顶柱12，顶柱12的内部固定连接有电机13，电机13的底部固定连接有锥齿轮14，壳体2的内底部固定连接有支撑杆15，支撑杆15的外部活动连接有连接块16，连接块16的内部活动连接有转杆17，连接块16的外部活动连接有短杆18，短杆18的外部活动连接有转轮19，支撑柱6远离壳体2的一端固定在透明防水壳的外部，壳体2的顶部采用质地较软的透明软壳，其底部采用质地较硬的透明硬壳，软壳与硬壳的连接处采用橡胶壳进行连接，顶柱12的顶部与软壳活动连接，软壳的两端内侧和硬壳的两端外侧固定有位置相对应的触点，两个支撑杆15、两个连接块16、两个短杆18和一个转轮19 组成一个升降装置，升降装置有两个，以顶柱12的中线对称设置，远离电机 13的支撑杆15的底部活动连接有滚轮，转轮19的外部与软壳活动连接，转杆17的外部固定连接有与电机13底部锥齿轮14相啮合的锥齿轮14，转杆 17的外部和连接块16的内部设置有相匹配的螺纹结构，光敏电阻与电机13电连接，此时当光敏电阻感应到外界光线强度低于其设定的最适宜光线强度时，小灯4的亮度恢复正常状态，与此同时光敏电阻会控制电机13启动，电机13启动带动其底部的锥齿轮14转动，该锥齿轮14转动带动转杆17外部的锥齿轮14转动，该锥齿轮14转动带动转杆17转动，转杆17转动并在滚轮的作用下带动远离电机13的支撑杆15和连接块16向外侧运动，连接块16 运动带动短杆18向外侧运动，短杆18运动带动转轮19向下运动，此时软壳发生变形，起到凸透镜的作用，光伏板5由于接收光线强度增加而使运行功率增大，直至软壳和硬壳上触点接触，电机13关闭。

当外界环境开始下雨，使得光照强度不适宜时，由于壳体2的顶部固定连接有电极板7，壳体2的顶部固定连接有弹簧8，弹簧8远离壳体2的一端固定连接有电介质板9，电介质板9的顶部活动连接有水槽10，水槽10的外部固定连接有弹性壳11，壳体2顶部设置有两种电极板7，分别为正电极板7 和负电极板7，且两者位置相对应，电介质板9与两种电极板7的规格相匹配，弹性壳11远离水槽10的一端与壳体2固定连接，并且电极板7、弹簧8、电介质板9的位置均处于弹性壳11的内侧，并且电极板7、弹簧8、电介质板9、水槽10和弹性壳11组成一个雨量感应装置且该装置不少于两个，水槽10开始盛水，光伏板5与电介质板9、电极板7、光敏电阻、蓄电池和电机13电连接；水槽10由于水重量的原因向下运动，水槽10向下运动带动电介质板9 向下运动，电介质板9带动弹簧8向下收缩，随着电介质板9与正电极板7、负电极板7的正对面积S增大，电容量C增大，表达式如下：

C＝εS/4πkd

此时电流增大，从而使得电机13运行，光伏板5的运行功率增大，工作原理与上述相同，并且小灯4也可以通过电介质板9通过的电荷多少来调节小灯4 的亮度，这样就可以使该装置不管是晴天还是雨天也可以使得蓄电池得以充电，使得小灯4处于自适应调节灯光强度的状态。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种基于光能发电的公交车站牌灯光自适应显示装置，包括外壳(1)和壳体(2)，其特征在于：所述外壳(1)的内部固定连接有光敏组件(3)，外壳(1)的外部活动连接有小灯(4)，外壳(1)的内顶部固定连接有光伏板(5)，壳体(2)的底部固定连接有支撑柱(6)，壳体(2)的顶部固定连接有电极板(7)，壳体(2)的顶部固定连接有弹簧(8)，弹簧(8)远离壳体(2)的一端固定连接有电介质板(9)，电介质板(9)的顶部活动连接有水槽(10)，水槽(10)的外部固定连接有弹性壳(11)，壳体(2)的内底部固定连接有顶柱(12)，顶柱(12)的内部固定连接有电机(13)，电机(13)的底部固定连接有锥齿轮(14)，壳体(2)的内底部固定连接有支撑杆(15)，支撑杆(15)的外部活动连接有连接块(16)，连接块(16)的内部活动连接有转杆(17)，连接块(16)的外部活动连接有短杆(18)，短杆(18)的外部活动连接有转轮(19)；

所述光敏组件(3)主要有光敏电阻和保护壳组成，保护壳的表面开设有小孔，光敏组件(3)暴露在空气的部分均采用防水设计；

所述外壳(1)的内部设置有站点指示标志，小灯(4)的数量与站点指示标志数量相同并对应；

所述光伏板(5)的外部设置有一层透明防水壳，支撑柱(6)远离壳体(2)的一端固定在透明防水壳的外部；

所述壳体(2)顶部设置有两种电极板(7)，分别为正电极板(7)和负电极板(7)，且两者位置相对应，电介质板(9)与两种电极板(7)的规格相匹配，弹性壳(11)远离水槽(10)的一端与壳体(2)固定连接，并且电极板(7)、弹簧(8)、电介质板(9)的位置均处于弹性壳(11)的内侧，并且电极板(7)、弹簧(8)、电介质板(9)、水槽(10)和弹性壳(11)组成一个雨量感应装置且该装置不少于两个；

所述壳体(2)的顶部采用质地较软的透明软壳，其底部采用质地较硬的透明硬壳，软壳与硬壳的连接处采用橡胶壳进行连接，顶柱(12)的顶部与软壳活动连接，软壳的两端内侧和硬壳的两端外侧固定有位置相对应的触点；

两个所述支撑杆(15)、两个连接块(16)、两个短杆(18)和一个转轮(19)组成一个升降装置，升降装置有两个，以顶柱(12)的中线对称设置，远离电机(13)的支撑杆(15)的底部活动连接有滚轮，转轮(19)的外部与软壳活动连接，转杆(17)的外部固定连接有与电机(13)底部锥齿轮(14)相啮合的锥齿轮(14)，转杆(17)的外部和连接块(16)的内部设置有相匹配的螺纹结构；

使用时，光伏板(5)开始运行，当光敏电阻感应到外界光线强度超过其设定的最适宜光线强度时，光敏电阻的阻值显小，小灯(4)的功率变大，亮度增大，此时当光敏电阻感应到外界光线强度低于其设定的最适宜光线强度时，小灯(4)的亮度恢复正常状态，与此同时光敏电阻会控制电机(13)启动，电机(13)启动带动其底部的锥齿轮(14)转动，该锥齿轮(14)转动带动转杆(17)外部的锥齿轮(14)转动，该锥齿轮(14)转动带动转杆(17)转动，转杆(17)转动并在滚轮的作用下带动远离电机(13)的支撑杆(15)和连接块(16)向外侧运动，连接块(16)运动带动短杆(18)向外侧运动，短杆(18)运动带动转轮(19)向下运动，此时软壳发生变形，起到凸透镜的作用，光伏板(5)由于接收光线强度增加而使运行功率增大，直至软壳和硬壳上触点接触，电机(13)关闭，当外界环境开始下雨，使得光照强度不适宜时，水槽(10)由于水重量的原因向下运动，水槽(10)向下运动带动电介质板(9)向下运动，电介质板(9)带动弹簧(8)向下收缩，随着电介质板(9)与正电极板(7)、负电极板(7)的正对面积S增大，电容量C增大，表达式如下：C＝εS/4πkd此时电流增大，从而使得电机(13)运行，光伏板(5)的运行功率增大，并且小灯(4)也可以通过电介质板(9)通过的电荷多少来调节小灯(4)的亮度，这样就可以使该装置不管是晴天还是雨天也可以使得蓄电池得以充电，使得小灯(4)处于自适应调节灯光强度的状态。

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