CN106885921B - 方向感测器 - Google Patents

Abstract

一种方向感测器，包括：两个电极导引部，两个电极导引部形成有一间隙；至少六根触脚，两个电极导引部和至少六根触脚界定一空间；运动件，运动件被限制在空间中运动；信号处理电路，两个电极导引部分别与信号处理电路的一信号端电性连接，至少六根触脚分别与信号处理电路的另一信号端电性连接；感测方向时，运动件根据被感测的方向在空间中运动，并且与对应该方向下方的触脚接触，从而使电极导引部通过运动件与对应该方向下方的触脚形成感测信号回路。本发明由于采用了两个电极导引部、至少六根触脚、运动件和信号处理电路，信号处理电路根据感测信号得出被感测物的翻转方向，具有结构简单、使用方便、可以感测六个方向和感测准确等优点。

Description

方向感测器

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其是涉及一种方向感测器。

背景技术

随着科技的发展，现有的很多装置或设备都可以从外界获取信息，这些装置或设备要想从外界获取信息，则必须借助于传感器。传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其它所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

传感器的种类有很多种，如温度传感器、湿度传感器、位移传感器、压力传感器和液位传感器等等。其中传统的方向感测器只能感测被感测物的三至四个翻转方向，但仍不能提供一种结构简单且能精确感测被感测物的六个方向的传感器，并使熟知传感器结构构造被尽可能的降到最精简。以及，使其构造不同于习用者，改变它的使用形态，而有别于旧法；实质上，也可增加它的应用范围。例如，使整体结构在实际使用的状态中，提供两个电极导引部、至少六根触脚、运动件和信号处理电路，感测方向时，对应该感测方向下方的电极导引部根据被感测的方向对运动件的运动方向进行引导，使运动件与对应该感测方向下方的触脚接触，从而使电极导引部、运动件与对应该感测方向下方的触脚形成感测信号回路，信号处理电路根据感测信号得出被感测物的翻转方向，并且可以感测被感测物的六个方向，透过本案之结构将有助于省略压电传感器等手段来降低材料成本及复杂生产工艺；而这些课题在已知的现有技术中均未被具体显示或揭露。

发明内容

为了克服上述问题，本发明向社会提供一种结构简单、可以感测六个方向和感测准确的方向感测器。

本发明的技术方案是：提供一种方向感测器，包括：

两个电极导引部，所述两个电极导引部形成有一间隙；

至少六根触脚，所述两个电极导引部和所述至少六根触脚界定一空间；

运动件，所述运动件被限制在所述空间中运动；

信号处理电路，所述两个电极导引部分别与所述信号处理电路的一信号端电性连接，所述至少六根触脚分别与所述信号处理电路的另一信号端电性连接；

感测方向的原理是：所述运动件根据被感测的方向在所述空间中运动，并且与对应该方向下方的触脚接触，从而使电极导引部通过所述运动件与对应该方向下方的触脚形成感测信号回路。

作为对本发明的改进，所述至少六根触脚对应六个感测方向。

作为对本发明的改进，所述至少六根触脚环形设置。

作为对本发明的改进，与其中一个感测方向对应的触脚被限制件代替，所述限制件不与所述信号处理电路电性连接。

作为对本发明的改进，所述两个电极导引部成凹陷部、通孔或框架或其中任两者的组合。

作为对本发明的改进，所述两个电极导引部的横截面的形状为三角形，两个所述三角形相对旋转预定角度。

作为对本发明的改进，所述预定角度的范围在大于等于150度到小于等于210度之间。

作为对本发明的改进，所述两个电极导引部的横截面的形状为几何形状或非规则几何形状。

作为对本发明的改进，所述几何形状是圆形、五边形、六边形或七边形。

作为对本发明的改进，所述两个电极导引部的内切圆的直径小于所述运动件的最小直径。

作为对本发明的改进，所述运动件基本成球形。

作为对本发明的改进，所述至少六根触脚设置在所述两个电极导引部所在的平面之间。

作为对本发明的改进，还包括至少一个限位结构，所述两个电极导引部中至少有一个设置在所述至少一个限位结构上。

作为对本发明的改进，所述至少一个限位结构的数量是两个，所述至少六根触脚设置在两个限位结构之间。

作为对本发明的改进，所述至少六根触脚与所述至少一个限位结构连接。

作为对本发明的改进，所述两个电极导引部分别与所述信号处理电路的信号输出端电性连接；所述至少六根触脚分别与所述信号处理电路的信号输入端电性连接。

本发明由于采用了两个电极导引部、至少六根触脚、运动件和信号处理电路，感测方向时，对应该感测方向下方的电极导引部根据被感测的方向对运动件的运动方向进行引导，使运动件与对应该感测方向下方的触脚接触，从而使电极导引部、运动件与对应该感测方向下方的触脚形成感测信号回路，信号处理电路根据感测信号得出被感测物的翻转方向，并且可以感测被感测物的六个方向，具有结构简单、可以感测六个方向和感测准确等优点。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的立体示意图。

图2是图1中所示实施例增加了信号处理电路的结构示意图。

图3是对图1中所示实施例进行的一种变形的立体示意图。

图4是对图1中所示实施例进行的另一种变形的立体示意图。

图5是对图1中所示实施例进行的第三种变形的立体示意图。

图6是对图1中所示实施例进行的第四种变形的立体示意图。

图7是本发明的另一种实施例的立体示意图。

图8是本发明的第三种实施例的立体示意图。

图9是本发明的第四种实施例的立体示意图。

图10是本发明的第五种实施例俯视时的结构示意图。

图11是图10中所示实施例的立体示意图。

图12是本发明的第六种实施例的立体示意图。

图13是图3中所示实施例使用时的立体示意图。

图14是本发明应用在具体实施例中的立体示意图。

其中：1、１`.电极导引部；11、11`.限位结构；12.金属电极；2.触脚；3.运动件；31.空间；4.第一六面体；5.第二六面体；51.太阳能电池板；52.太阳能转换电路；53.储能模块；54.固定板；6.信号处理电路；7.环状固定件；8.电源；9.电阻；100、100`. 方向感测器。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语中“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方向关系为基于附图所示的方向关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方向、以特定的方向构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

请参见图1，图1所揭示的是方向感测器的一种实施例，所述方向感测器100包括：

两个电极导引部1、1`，所述两个电极导引部1、1`形成有一间隙（未标识）；

至少六根触脚2，所述两个电极导引部1、１`和所述至少六根触脚2界定一空间31；

运动件3，所述运动件3被限制在所述空间31中运动；

信号处理电路（未画图），所述两个电极导引部1、1`分别与所述信号处理电路的一信号端电性连接，所述至少六根触脚2分别与所述信号处理电路的另一信号端电性连接；

感测方向时，所述运动件3根据被感测的方向在所述空间31中运动，并且与对应该方向下方的触脚2接触，从而使电极导引部1、1`通过所述运动件3与对应该方向下方的触脚2形成感测信号回路。也就是说，所述运动件与对应该方向并位于下方的触脚2接触。

本实施例中，所述两个电极导引部1、1`倾斜设置。也就是说，所述两个电极导引部1、1`与水平面成预定的倾斜夹角，倾斜夹角的范围在大于零度小于九十度之间。所述至少六根触脚2对应六个感测方向。也就是说，在每个感测方向上都对应至少一个触脚2。需要说明的是，六个感测方向是被感测物体的六个翻转方向，如前方、后方、上方、下方、左方和右方。也就是说，所述至少六根触脚2对应六个立体翻转感测方向。总之，不管是什么形状的物体，所述方向感测器100可以感测该物体的六个翻转方向。当被感测物体不发生翻转时，不管被感测物体重心是否发生变化，所述方向感测器100是不会感测方向。只有当被感测物体发生翻转时，所述方向感测器100才感测发生翻转的方向。

本实施例中，触脚2的数量是六根，那么在每一个感测方向上都对应一个触脚2。所述至少六根触脚2环形设置，具体地说所述至少六根触脚2成六边形设置（图2中所示），较佳实施方式是基本成正六边形设置。

本实施例中，所述两个电极导引部1、1`相对设置并形成所述间隙。所述至少六根触脚2环形设置形成环形空间，相邻的两个触脚2之间的距离小于所述运动件3的最小直径，这样可以防止所述运动件3从所述至少六根触脚2中滑落。所述两个电极导引部1、1`和所述至少六根触脚2界定所述空间31，也就是说所述空间31是由所述间隙和所述环形空间构成。

本实施例中，所述至少六根触脚2不与所述两个电极导引部1、1`接触，所述至少六根触脚2远离所述两个电极导引部1、1`，即所述至少六根触脚2与所述两个电极导引部1、1`间隔一定距离，所述至少六根触脚2被悬空。所述至少六根触脚2的长度可以大于、等于或小于所述间隙的宽度，所述间隙的宽度是指所述两个电极导引部1、1`之间的距离。需要注意的是，所述至少六根触脚2可以设置在所述两个电极导引部1、1`所在的平面之间，也就是说，所述至少六根触脚2的长度小于所述间隙的宽度，那么所述至少六根触脚2的长度至少可以保证所述运动件3不会从所述空间31中滑出，而且可以保证所述运动件3可以和所述至少六根触脚2中任意一根触脚2接触。

本实施例中，触脚2与所述两个电极导引部1、1`所在的平面基本垂直（90度）。所述至少六根触脚2是用导体材料制成的，所述至少六根触脚2也可以用绝缘材料制成的。当所述至少六根触脚2采用绝缘材料制成，那么需要在所述至少六根触脚2的表面镀一层导体，比较常见的导体材料可以是铝、铜、铁、合金等，本发明采用的导体材料不局限于此，在这里不再一一举例，可以根据实际需要进行选择。

本实施例中，所述间隙的宽度大于所述运动件3最大的直径。所述运动件3基本成球形，即圆球状或椭球状，那么所述间隙的宽度大于球的最大直径。所述运动件3的形状并不局限于球形，可以是其它形状，在这里不再对其进行举例说明，只要满足所述运动件3在所述空间31中运动，并且根据感测方向与对应该方向下方的触脚2接触即可。

本实施例中，所述运动件3是用导体材料制成的，所述运动件3也可以用绝缘材料制成的。当所述运动件3采用绝缘材料制成，那么需要在所述运动件3的表面镀一层导体，比较常见的导体材料可以是铝、铜、铁、合金等，本发明采用的导体材料不局限于此，在这里不再一一举例，可以根据实际需要进行选择。

本实施例中，所述两个电极导引部1、1`是两个框架，所述两个电极导引部1、1`的横截面的形状为两个三角形，即所述框架成三角形，也就是说，所述两个电极导引部1、1`是两个三角形框架。具体地说，所述框架是等边三角形，所述框架还可以是其它形状的三角形（未画图）。两个所述三角形相对旋转预定角度，在本实施例中，旋转的预定角度是180度，即两个所述三角形相对旋转180度，那么所述至少六根触脚2就成正六边形设置，其实两个所述三角形相对旋转预定角度在大于等于150度到小于等于210度之间（未画图）。

本实施例中，所述两个电极导引部1、1`的内切圆的直径小于所述运动件3的最小直径，也就是说，所述三角形的内切圆的直径小于球的最小直径，这样可以有效地防止球从所述三角形中滚落，即防止所述运动件3从所述两个电极导引部1、1`中滑落。

本实施例中，所述两个电极导引部1、1`分别用导体材料制成的，所述两个电极导引部1、1`也可以用绝缘材料制成的。当所述两个电极导引部1、1`采用绝缘材料制成的，那么需要在所述两个电极导引部1、1`的表面镀一层导体，比较常见的导体材料可以是铝、铜、铁、合金等，本发明采用的导体材料不局限于此，在这里不再一一举例，可以根据实际需要进行选择。

本实施例中，需要进一步说明的是，所述运动件3在所述空间31中运动，使所述运动件3运动的作用力是重力。被感测的物体发生偏转时，所述运动件3就会在重力的作用下向对应该方向下方的触脚2运动，在运动的过程中，所述运动件3是沿着其中一个电极导引部1、1`或其它感测方向上的触脚2运动（滚动）到对应该方向下方的触脚2，从而使所述运动件3和对应该方向下方的触脚2接触。

本发明中，所述两个电极导引部1、1`起两个作用。一个是起导引的作用，感测方向时，所述运动件3在重力的作用下沿着所述两个电极导引部1、1`的其中一个的导引，向靠近触脚2的方向运动，该触脚2对应该感测方向并位于其下方，从而使所述运动件3和对应该感测方向下方的触脚2接触。所述两个电极导引部1、1`主要是对所述运动件3的运动方向进行引导，也就是说，所述两个电极导引部1、1`相当于轨道一样，在感测方向时使所述运动件3在正确的轨道上运动，从而使其与正确的触脚2接触。

另一个是起电极的作用，不管所述运动件3是否运动，在所述两个电极导引部1、1`中至少有一个电极导引部1、1`与所述运动件3接触，而所述两个电极导引部1、1`与分别与所述信号处理电路的一信号端电性连接。

本实施例中，所述至少六根触脚2所在的位置与所述三角形的角对应，而且所述运动件3沿着所述三角形在所述空间31中运动，这样设计的好处是，在感测方向时，方便将所述运动件3导引到与对应该感测方向下方的触脚2接触。

本实施例中，所述两个电极导引部1、1`分别与所述信号处理电路的信号输出端电性连接，所述至少六根触脚2分别与所述信号处理电路的信号输入端电性连接。或者所述两个电极导引部1、1`分别与所述信号处理电路的信号输入端电性连接，所述至少六根触脚2分别与所述信号处理电路的信号输出端电性连接。关于所述信号处理电路的具体结构，请参见图2及其相关内容。

本发明的工作原理是：翻转前，将所述方向感测器100倾斜地设置在被感测物体表面上或者其内部，假设电极导引部1`位于下方，那么电极导引部1位于上方。对应被感测物上感测方向的触脚2位于下方，对应被感测物下感测方向的触脚2位于上方。所述运动件3与位于下方的触脚2接触，并且所述运动件3还与位于下方的电极导引部1`接触，这样就使位于下方的触脚2、所述运动件3和电极导引部1`形成了感测信号回路，这时所述方向感测器100感测的方向是被感测物翻转前的上感测方向。

翻转后，假设被感测物被翻转180度，也就是说，被感测物翻转前的上感测方向变成了翻转后的下感测方向，被感测物翻转前的下感测方向变成了翻转后的上感测方向。这时，电极导引部1`位于上方，电极导引部1位于下方。由于被感测物翻转前的下感测方向变成了翻转后的上感测方向，那么对应翻转前的下感测方向的触脚2这时就位于下方，那么对应翻转前的上感测方向的触脚2这时就位于上方。所述运动件3与位于下方的触脚2接触，并且所述运动件3还与位于下方的电极导引部1接触，这样就使触脚2、所述运动件3和电极导引部1形成了感测信号回路，这时所述方向感测器100感测的方向是被感测物翻转前的下感测方向。以此类推，在这里不再对被感测物的其它感测方向进行举例说明。

在翻转的过程中，所述运动件3从与电极导引部1`接触变成与电极导引部1接触，翻转前位于下方的触脚2被翻转后位于上方，所述运动件3在重力的作用下，与位于上方的触脚2脱离，并沿着电极导引部1的导引，向翻转后位于下方的触脚2的方向运动，直到所述运动件3与位于下方的触脚2接触。在电极导引部1的导引的过程中，电极导引部1只能将所述运动件2导引到与下方的触脚2接触，而不可能将所述运动件3导引到与其它位置（方向）的触脚2接触。

本发明中，需要强调的是，在使用所述方向感测器100感测方向时，所述方向感测器100感测的方向总是位于上方，那么对应该感测方向的触脚2一定位于下方。也就是说，只有当被感测的方向位于上方时，所述方向感测器100才会感测到，而且对于该感测方向的触脚一定会位于下方。不管怎么翻转被感测物，位于下方的触脚2一定是对应翻转后被感测物的上感测方向，而所述两个电极导引部1、1`的其中一个总是将所述运动件2导引到位于下方的触脚2上，使所述运动件3和位于下方的触脚2接触。

本发明中，触脚2与所述两个电极导引部1、1`所在的平面基本垂直（90度），其实触脚2还可以与所述两个电极导引部1、1`所在的平面成一预设夹角，所述一预设角度的范围在大于等于零度到小于等于90度之间。

本发明中，触脚2的数量不局限于六根。触脚2的数量可以是七根、八根、九根等等，在这里不再一一进行举例说明，只要触脚2的数量至少是六根都在本发明的保护范围。并且在本发明的其它实施例中，触脚2的数量也是六根，换句话说，本发明将重点对触脚2的数量是六根的所述方向感测器100的多个实施例进行说明。

本发明中，与其中一个感测方向对应的触脚2被限制件（未画图）代替，所述限制件不与所述信号处理电路电性连接。也就是说，余下的触脚2分别与所述信号处理电路电性连接，而所述限制件不与所述信号处理电路电性连接。

以触脚2的数量为六根为例进行说明，也就是说，六根触脚2变成了五根触脚2和一个所述限制件，所述限制件取代了其中一根触脚2。五根触脚2分别与所述信号处理电路电性连接，所述限制件不与所述信号处理电路电性连接。当感测方向时，所述运动件3与对应该感测方向下方的所述限制件接触，此时所述信号处理电路不能侦测到感测信号，那么所述信号处理电路就会准确地感测出所述限制件对应的方向。也就是说，当所述方向感测器感测所述限制件对应的方向时，所述信号处理电路不能侦测到感测信号，只有当所述方向感测器感测五根触脚2中至少一根触脚2对应的方向时，才能侦测到感测信号。

所述限制件可以采用绝缘材料制成的，也可以是采用导体材料制成的，所述限制件的形状可以杆状、片状或其它形状。不管所述限制件采用什么样材料制成，也不管其是什么样的形状，只要所述限制件对应其中一个感测方向，并且所述限制件不与所述信号处理电路电性连接，而其它五根触脚2与所述信号处理电路连接，并且仍然可以达到感测六个方向的目的。本发明中，当触脚2的数量大于六根时（未画图），那么在至少一个感测方向上对应至少两个触脚2，也就是说，有至少两个触脚2是用来感测同一个感测方向。举例说明，当触脚2的数量是七根时，意味着，其中有一个感测方向对应两个触脚2。触脚2的数量大于六根的好处是，在一个感测方向对应至少两个触脚2中，即使其中一个触脚2损坏不能正常工作，而另一个触脚2可以正常工作，这样就不会影响所述方向感测器100的正常工作。需要说明的是，关于触脚2的数量大于六根是如何设置的，本技术领域的技术人员根据本实施例做出相应地变化就可以得到，在这里不再对触脚2的数量大于六根是如何设置的进行举例说明。

本发明中，所述至少六根触脚2的环形设置除了成六边形设置，还可以设置成圆形、七边形、八边形、九边形等等，也就是说，所述至少六根触脚2环形设置不局限于六边形，可以根据触脚2的数量而设置成其它形状。不管所述至少六根触脚2成什么形状的环形设置，只要可以保证每一个感测方向至少对应一个触脚2，并且所述运动件3在所述空间31中运动时，能与每一个感测方向对应的至少一个触脚2接触即可。

本发明中，所述两个电极导引部1、1`是两个框架，可以根据实际需要，对所述两个电极导引部1、1`的结构进行变形，即所述两个电极导引部1、1`可以成凹陷部、通孔或所述框架或其中任两者的组合。

本发明中，所述两个电极导引部1、1`的横截面的形状还可以为几何形状或非规则几何形状，所述几何形状是圆形、椭圆形、三角形、五边形、六边形或七边形等等。综上所述，电极导引部1、1`可以是横截面为几何形状或非规则几何形状的凹陷部，或电极导引部1、1`可以是横截面为几何形状或非规则几何形状的通孔，或电极导引部1、1`可以是横截面为几何形状或非规则几何形状的所述框架。

本发明中，所述两个电极导引部1、1`的作用是，不管怎么翻转被感测物，所述两个电极导引部1、1`的其中一个总是将所述运动件3导引到位于下方的触脚2上，使所述运动件3和位于下方的触脚2接触，而不可能将所述运动件3导引到与其它位置（方向）的触脚2接触。

本发明中，所述两个电极导引部1、1`的内切圆的直径小于所述运动件3的最小直径，这种结构主要是针对在所述两个电极导引部1、1`中有一个是成所述通孔或所述框架的情况，不包括成凹陷部，只有当成所述通孔或所述框架时，所述运动件3才有可能从所述两个电极导引部1、1`中滑落。

本发明中，所说的对应该方向下方是指，所述方向感测器100倾斜设置时，在所述至少六根触脚2中位于下方的那根触脚2，也就是所在的水平位置最低的那根触脚2（请参见图13）。

请参见图2，图2是图1中所示实施例以俯视图显示，再加注信号处理电路的结构示意图。图2中的方向感测器100的工作原理和结构如图1中的方向感测器100的工作原理和结构相同，在这里不再重复说明，详细内容请参见图1和对图1的说明。信号处理电路的具体内容如下：

本实施例中，还包括电源8和至少六个电阻9。所述两个电极导引部1、1`分别与电源8电性连接，所述至少六根触脚2分别通过所述至少六个电阻9接地，并且所述至少六根触脚2还分别与信号处理电路6的输入端电性连接。

本实施例中，电阻9及接地，是为供应所述信号处理电路6的每一个输入端有一个常态低电位状态。当对应其中一个感测方向下方的触脚2与所述运动件3接触，且电极导引部1或1`也与所述运动件3接触时，对应该触脚2的所述信号处理电路6的输入端将随之变更为高电位。

本发明不限于上述连接方式，也可以反接如下，两个电极导引部1、1`电性连接一个低（或地）电位，所述至少六根触脚2上电性连接的电阻9接高电位，供应所述信号处理电路6的每一个输入端有一个常态高电位状态。当对应其中一个感测方向下方的触脚2与所述运动件3接触，且电极导引部1或1`也与所述运动件3接触时，对应该触脚2的所述信号处理电路6的输入端将随之变更为低（或地）电位。本发明中，所述信号处理电路6并不局限于上述结构，还可以是其它结构。所述信号处理电路6可以是不包括MCU的电路，也可以是包括MCU的电路。

本发明中，当所述信号处理电路6是不包括MCU的电路，那么可以在所述信号处理电路6中设置有LED灯，根据LED灯的开关或发光颜色来判断感测方向，即当对应其中一个感测方向下方的触脚2与所述运动件3接触，那么对应该方向上的LED灯就会发光或者发出相应颜色的光。具体地说，当对应其中一个感测方向下方的触脚2与所述运动件3接触，且电极导引部1、1`与所述运动件3接触时，那么对应该方向上的LED灯就会发光，而对应其它方向上的LED灯就会不发光（熄灭）；或者对应该方向上的LED灯发出不同颜色的光，当人们看到LED灯发出不同颜色的光，就会立即判断出所述方向感测器100感测的方向。

本发明中，当所述信号处理电路6是包括MCU的电路，那么所述两个电极导引部1、1`或者所述至少六根触脚2分别与所述MCU的输入端电性连接。

本发明中，所述信号处理电路6可以通过两种方式感测方向，第一种方式如图所示，当所述两个电极导引部1、1`中有一个电极导引部1、1`通过所述运动件3与所述至少六根触脚2中任意一根触脚2接触，形成感测信号回路，从而使对应的触脚2有信号输出，也就是说，只要所述至少六根触脚2中有一根触脚2有信号输出，那么所述信号处理电路6就可以感测方向。

第二种方式是所述信号处理电路6取代电源位置（未画图），并在所述至少六根触脚2中，每一根触脚2改接成不一样的电压。就是说，不同的感测方向对应的触脚2所接的电压不一样。例如，与感测方向一对应的触脚2接1V的电压，与感测方向二对应的触脚2接2V的电压，以此类推，与感测方向六对应的触脚2接6V的电压。当其中一根触脚2和所述运动件3接触，那么就会在电极导引部1、1`输出相应的电压，所述信号处理电路6就会根据侦测的电压大小，来判断是哪一个触脚2被接触，从而进一步判断感测方向。

请参见图3，图3对图1中所示实施例进行的一种变形。图3中所示实施例与图1中所示实施例的工作原理完全相同，只是结构有局部不一样。因此，相同或相对应的组件以相同或相对应的标号表示，在这里不再对相同的结构和原理进行重复介绍，详细内容请参见图1和对图1的说明。不同在于，具体内容如下：

本实施例中，还包括两个限位结构11、11｀，所述两个电极导引部1、1`分别设置在所述两个限位结构11、11｀上，所述至少六根触脚2分别与所述两个限位结构11、11｀连接。

所述两个限位结构11、11｀是PCB板、至少一表面为平面的固定结构、基板或固定板结构或其中任两者的组合。在所述至少六根触脚2中，其中有一部分触脚2的一端与所述两个限位结构11、11｀中的一个限位结构11、11｀连接，而另一端为自由端并向靠近另一个限位结构11、11｀的方向延伸。余下部分的触脚2与另一个限位结构11、11｀连接，而另一端为自由端并向靠近一个限位结构11、11｀的方向延伸。相邻的两个触脚2分别与不同的限位结构11、11｀连接，也就是说，相邻的两个触脚2没有与同一个限位结构11、11｀连接。

本实施例中，所述至少六根触脚2设置在所述两个电极导引部1、1`所在的平面之间，所述至少六根触脚2的长度小于所述间隙的宽度，所述两个限位结构11、11｀的形状为三角形，所述两个限位结构11、11｀的形状并不局限于三角形，还可以是其它任何形状，如几何形状或不规则的非几何形状，在这里不再一一举例说明。

本实施例中，所述两个电极导引部1、1`是两个三角形通孔，并且在靠近两个三角形通孔的表面上分别设置有两个三角形的金属电极12，两个金属电极12分别位于所述两个限位结构11、11｀相对的表面上；或/和直接在两个三角形通孔中分别设置有两个三角形的金属电极12。两个三角形通孔的设置方式与上述图1中两个三角形框架的设置方式相同，在这里不再进行赘述，详细内容请参见上述的解释说明内容。

请参见图4，图4对图1中所示实施例进行的另一种变形。并且图4中所示实施例与图3中所示实施例的工作原理完全相同，只是结构有局部不一样。因此，相同或相对应的组件以相同或相对应的标号表示，在这里不再对相同的结构和原理进行重复介绍，请参见上述内容。不同在于，具体内容如下：

本实施例中，包括两个限位结构11、11｀，所述两个电极导引部1、1`分别设置在所述两个限位结构11、11｀上。所述至少六根触脚2中只有一部分与限位结构11｀连接，而另一部分没有与限位结构11连接。

本发明中，所述至少六根触脚2还可以全部与限位结构11｀或者限位结构11连接。当只有一个限位结构时，那么所述两个电极导引部1、1`有一个设置在一个限位结构上，也就是说，另一个电极导引部没有设置在限位结构上。

请参见图5，图5对图1中所示实施例进行的第三种变形。并且图5中所示实施例与图3中所示实施例的工作原理完全相同，只是结构有局部不一样。因此，相同或相对应的组件以相同或相对应的标号表示，在这里不再对相同的结构和原理进行重复介绍，请参见上述内容。不同在于，具体内容如下：所述两个限位结构11、11｀的形状为四边形，所述至少六根触脚2设置在所述两个电极导引部1、1`所在的平面之间，所述至少六根触脚2的长度小于所述间隙的宽度。

请参见图6，图6对图1中所示实施例进行的第四种变形。图6中所示实施例与图1中所示实施例的工作原理完全相同，只是结构有局部不一样。因此，相同或相对应的组件以相同或相对应的标号表示，在这里不再对相同的结构和原理进行重复介绍，请参见上述内容。不同在于，具体内容如下：

本实施例中，还包括环状固定件7，所述两个电极导引部1、1`和所述运动件3设置在所述环状固定件7的内部。

本实施例中，所述至少六根触脚2固定在所述环状固定件7上，具体地说，所述至少六根触脚2均匀地设置在所述环状固定件7上，也就是说，所述至少六根触脚2成正六边形设置。所述至少六根触脚2的一端位于所述环状固定件7的内部，在感测方向时，所述运动件3与所述环状固定件7的内部的所述至少六根触脚2的一端接触。当所述方向感测器100`水平放置时，所述至少六根触脚2与水平面成等于零度角，所述至少六根触脚2还可以与水平面成大于零度角小于九十度的夹角。

本发明中，所述两个电极导引部1、1`还可以分别与所述环状固定件7连接，也就是说，所述两个电极导引部1、1`固定在所述环形固定件7上。所述两个电极导引部1、1`固定在所述环形固定件7上的方式有很多种，一种是其中一个电极导引部1或1`固定在所述环形固定件7上，另一种是其中一个电极导引部1或1`固定在所述环形固定件7的一端上。

本发明中，由于所述环状固定件7的主要作用是用来固定所述至少六根触脚2，因此，在本发明的其它实施例中，也可以所述环状固定件7代替与触脚2连接的限位结构，在这里不再一一举例说明。

请参见图7，图7所揭示的是方向感测器的另一种实施例的结构示意图。其是在图1中所示实施例的基础上做出的改进，也可以说是在图5的基础上做出的改进，图7中所示实施例与图1和图5中所示实施例的工作原理完全相同，只是结构有局部不一样，具体地说，对所述两个电极导引部1、1`的结构做出了变形。因此，相同或相对应的组件以相同或相对应的标号表示，在这里不再对相同的结构和原理进行重复介绍，请参见上述内容。不同在于，具体内容如下：

本实施例中，所述两个电极导引部1、1`是横截面为非规则几何形状的两个通孔。不管所述两个通孔是什么样的形状，只要在感测方向时，非规则几何形状的通孔对所述运动件3进行引导，使所述运动件3与所述至少六根触脚2中当前状态为位于下方的一根触脚2接触即可。并且在靠近所述两个通孔的表面上分别设置有两个金属电极12，两个金属电极12位于所述两个限位结构11、11｀相对的表面上；或/和在所述两个通孔的内壁上分别设置有两个金属电极12。金属电极12的形状与通孔的横截面的形状相同，即金属电极12的形状为非规则几何形状；或金属电极12的形状与通孔的横截面的形状不相同，即金属电极12的形状不为非规则几何形状。金属电极12的具体形状根据实际情况进行选择，在这里不再进行详细介绍。

请参见图8，图8所揭示的是方向感测器的第三种实施例的结构示意图。其是在图1中所示实施例的基础上做出的改进，也可以说是在图5的基础上做出的改进，图8中所示实施例与图1和图5中所示实施例的工作原理完全相同，只是结构有局部不一样，具体地说，对所述两个电极导引部1、1`的结构做出了变形。因此，相同或相对应的组件以相同或相对应的标号表示，在这里不再对相同的结构和原理进行重复介绍，请参见上述内容。不同在于，具体内容如下：

本实施例中，所述两个限位结构11、11｀的形状为六边形，所述两个限位结构11、11｀的形状并不局限于六边形，还可以是其它任何形状，如几何形状或不规则的非几何形状，在这里不再一一举例说明。

本实施例中，所述两个电极导引部1、1`为圆形的两个通孔。在感测方向时，圆形的两个通孔对所述运动件3进行引导，使所述运动件3与所述至少六根触脚2中当前状态为位于下方的触脚2接触。并且在靠近所述两个通孔的表面上分别设置有两个金属电极12，两个金属电极12位于所述两个限位结构11、11｀相对的表面上；或/和在所述两个通孔的内壁上分别设置有两个金属电极12。金属电极12的形状与通孔的横截面的形状相同，即金属电极12的形状为圆形；或金属电极12的形状与通孔的横截面的形状不相同，即金属电极12的形状不为圆形。金属电极12的具体形状根据实际情况进行选择，在这里不再进行详细介绍。

请参见图9，图9所揭示的是方向感测器的第四种实施例的立体结构示意图。其是在图1中所示实施例的基础上做出的改进，也可以说是在图8的基础上做出的改进，图9中所示实施例与图1和图8中所示实施例的工作原理完全相同，只是结构有局部不一样，具体地说，对所述两个电极导引部1、1`的结构做出了变形。因此，相同或相对应的组件以相同或相对应的标号表示，在这里不再对相同的结构和原理进行重复介绍，请参见上述内容。不同在于，具体内容如下：

本实施例中，所述两个电极导引部1、1`是两个凹陷部，也就是说，在所述两个限位结构11、11｀上设置有所述两个凹陷部，所述两个凹陷部位于所述两个限位结构11、11｀相对的表面上。不管所述凹陷部成什么的形状，只要在感测方向时，两个凹陷部对所述运动件3进行引导，使所述运动件3与所述至少六根触脚2中当前状态为位于下方的触脚2接触即可。并且在靠近所述两个凹陷部的开口处的表面上分别设置有两个金属电极12，两个金属电极12位于所述两个限位结构11、11｀相对的表面上；或/和在所述两个凹陷部的内壁上分别设置有两个金属电极12。金属电极12的形状与凹陷部的开口处横截面的形状相同，或金属电极12的形状与凹陷部的开口处横截面的形状不相同，金属电极12的具体形状根据实际情况进行选择，在这里不再进行详细介绍。

在发明中，所述两个凹陷部的横截面的形状为圆形、椭圆形、三角形、五边形、六边形或七边形等几何形状。

请参见图10和图11，图10和图11所揭示的是方向感测器的第五种实施例的结构示意图。其是在图1中所示实施例的基础上做出的改进，也可以说是在图8的基础上做出的改进，图10和图11中所示实施例与图1和图8中所示实施例的工作原理完全相同，只是结构有局部不一样，具体地说，对所述两个电极导引部1、1`的结构做出了变形。因此，相同或相对应的组件以相同或相对应的标号表示，在这里不再对相同的结构和原理进行重复介绍，请参见上述内容。不同在于，具体内容如下：

本实施例中，所述两个电极导引部1、1`是横截面为六边形的两个通孔，需要说明的是，六边形可以是正六边形或非正六边形。不管是正六边形，还是非正六边形，只要在感测方向时，六边形的通孔对所述运动件3进行引导，使所述运动件3与所述至少六根触脚2中当前状态为位于下方的触脚2接触即可。并且在靠近所述两个通孔的表面上分别设置有两个金属电极12，两个金属电极12位于所述两个限位结构11、11｀相对的表面上；或/和在所述两个通孔的内壁上分别设置有两个金属电极12。金属电极12的形状与通孔的横截面的形状相同，即金属电极12的形状为六边形；或金属电极12的形状与通孔的横截面的形状不相同，即金属电极12的形状不为六边形。金属电极12的具体形状根据实际情况进行选择，在这里不再进行详细介绍。

请参见图12，图12所揭示的是方向感测器的第六种实施例的结构示意图。其是在图1中所示实施例的基础上做出的改进，也可以说是在图8的基础上做出的改进，图10和图11中所示实施例与图1和图8中所示实施例的工作原理完全相同，只是结构有局部不一样，具体地说，对所述两个电极导引部1、1`的结构做出了变形。因此，相同或相对应的组件以相同或相对应的标号表示，在这里不再对相同的结构和原理进行重复介绍，请参见上述内容。不同在于，具体内容如下：

本实施例中，所述两个电极导引部1、1`是横截面为五边形的两个通孔，需要说明的是，五边形可以是正五边形或非正五边形。不管是正五边形，还是非正五边形，只要在感测方向时，五边形的通孔对所述运动件3进行引导，使所述运动件3与所述至少六根触脚2中当前状态为位于下方的触脚2接触即可。并且在靠近所述两个通孔的表面上分别设置有两个金属电极12，两个金属电极12位于所述两个限位结构11、11｀相对的表面上；或/和在所述两个通孔的内壁上分别设置有两个金属电极12。金属电极12的形状与通孔的横截面的形状相同，即金属电极12的形状为五边形；或金属电极12的形状与通孔的横截面的形状不相同，即金属电极12的形状不为五边形。金属电极12的具体形状根据实际情况进行选择，在这里不再进行详细介绍。

请参见图13，图13所揭示的是图3中所示实施例使用时的立体结构示意图，图13中的方向感测器100的结构和图3中的所述方向感测器100的结构相同，关于所述方向感测器100的工作原理在这里不再重复介绍，详细内容请参见图1和对图1的描述。本实施例只是发明的一个应用，内容如下：

本实施例中，还包括一第一六面体4，所述传感器倾斜地设置在所述第一六面体4的内部，这样可以用来感测所述第一六面体4的六个面，判断所述第一六面体4是否发生翻转。具体地说，所述方向感测器100只能用来感测所述第一六面体4的上方，也就是说，当所述第一六面体4的某一个面位于上方时，对应该感测方向（面）的触角2就会位于下方，这时所述运动件就会在重力的作用下，并在所述两个电极导引部1、1`中的一个导引下向下运动，使所述运动件3和位于下方的触角2接触，从而感测所述第一六面体4的上方。

本实施例中，所述第一六面体4只是其中一个实施例，本发明的应用并不局限于此，所述第一六面体4可以用花瓶、老人、小孩、汽车、集装箱或水杯代替，也就是说，可以将所述传感器安装在花瓶、老人、小孩、汽车、集装箱或水杯上，这样就可以感测花瓶、老人、小孩、汽车、集装箱或水杯是否发生翻转，以及发生翻转的方向，在这里不再对如何感测花瓶、老人、小孩、汽车、集装箱或水杯的翻转方向进行举例说明。需要说明的是，在本实施例中，所述方向感测器100可以采用本发明中任何一个结构的所述方向感测器100。

请参见图14，图14是本发明应用在具体实施例中的立体结构示意图。包括第二六面体5、所述方向感测器100、太阳能电池板51、太阳能转换电路52、储能模块53、固定板54和无线通讯模块（图中不可见），所述太阳能电池板51设置在所述第二六面体5的六个表面上，所述方向感测器100、所述太阳能转换电路52、所述储能模块53、所述固定板54和所述无线通讯模块设置在所述第二六面体5的内部，并且所述方向感测器100、所述太阳能转换电路52、所述储能模块53和所述无线通讯模块分别设置在固定板54上，所述固定板54可以是PCB板，也可以是其它结构的固定板，在这里不再一一举例说明。

本实施例中，所述太阳能电池板51与所述太阳能转换电路52电性连接，所述太阳能转换电路52与所述储能模块53电性连接，所述储能模块53为所述方向感测器100和所述无线通讯模块提供电能，所述方向感测器100与所述无线通讯模块电性连接。

本实施例中，所述储能模块53是可充电电池，具体地说是可充电锂电池，在这里并不局限于可充电锂电池，还可以是其它结构的可充电电池。所述无线通讯模块是LoRa通讯模块、WIFI通讯模块、蓝牙通讯模块、Zigbee通讯模块、2.4G通讯模块、5.8G通讯模块、3G通讯模块和/或4G通讯模块。

本实施例中，所述太阳能电池板51将太阳能转换成电能，所述太阳能转换电路52对转换后的电能进行整流，使其可以给所述储能模块53进行充电。在所述方向感测器100感测翻转方向时，所述方向感测器100将感测后的方向信号传输给所述无线通讯模块，所述无线通讯模块将方向信号发送给外接设备，人们可以通过外接设备知道所述第二六面体5发生翻转的方向。在这里需要说明的是，上述内容只是为了更好地理解本发明而举出的例子，因此本发明的应用并不局限于此。

本发明由于采用了所述两个电极导引部、所述至少六根触脚、所述运动件和所述信号处理电路，感测方向时，对应该感测方向下方的电极导引部根据被感测的方向对所述运动件的运动方向进行引导，使所述运动件与对应该感测方向下方的触脚接触，从而使电极导引部、所述运动件与对应该感测方向下方的触脚形成感测信号回路，信号处理电路根据感测信号得出被感测物的翻转方向，并且可以感测被感测物的六个方向，具有结构简单、可以感测六个方向和感测准确等优点。

需要说明的是，针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地解释本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其它实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (10)

1.一种方向感测器，其特征在于：包括

两个电极导引部，所述两个电极导引部形成有一间隙；

至少六根触脚，所述两个电极导引部和所述至少六根触脚界定一空间；

运动件，所述运动件被限制在所述空间中运动；

信号处理电路，所述两个电极导引部分别与所述信号处理电路的一信号端电性连接，所述至少六根触脚分别与所述信号处理电路的另一信号端电性连接；

感测方向时，所述运动件根据被感测的方向在所述空间中运动，并且与对应该方向下方的触脚接触，从而使电极导引部通过所述运动件与对应该方向下方的触脚形成感测信号回路；所述至少六根触脚对应六个感测方向。

2.根据权利要求1所述的方向感测器，其特征在于：所述至少六根触脚环形设置。

3.根据权利要求2所述的方向感测器，其特征在于：与其中一个感测方向对应的触脚被限制件代替，所述限制件不与所述信号处理电路电性连接。

4.根据权利要求1所述的方向感测器，其特征在于：所述两个电极导引部成凹陷部、通孔或框架或其中任两者的组合。

5.根据权利要求4所述的方向感测器，其特征在于：所述两个电极导引部的横截面的形状为三角形，两个所述三角形相对旋转预定角度；所述预定角度的范围在大于等于150度到小于等于210度之间。

6.根据权利要求1所述的方向感测器，其特征在于：所述两个电极导引部的横截面的形状为几何形状；所述几何形状是圆形、五边形、六边形或七边形；所述两个电极导引部的内切圆的直径小于所述运动件的最小直径。

7.根据权利要求1所述的方向感测器，其特征在于：所述运动件基本成球形；所述至少六根触脚设置在所述两个电极导引部所在的平面之间。

8.根据权利要求1所述的方向感测器，其特征在于：还包括至少一个限位结构，所述两个电极导引部中至少有一个设置在所述至少一个限位结构上。

9.根据权利要求8所述的方向感测器，其特征在于：所述至少一个限位结构的数量是两个，所述至少六根触脚设置在两个限位结构之间；所述至少六根触脚与所述至少一个限位结构连接。

10.根据权利要求1所述的方向感测器，其特征在于：所述两个电极导引部分别与所述信号处理电路的信号输出端电性连接；所述至少六根触脚分别与所述信号处理电路的信号输入端电性连接。