CN207870453U - 一种保持平衡雨伞 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种保持平衡雨伞，通过智能传感器可以自动采集和识别雨伞的姿态，也在于通过处理器的软件发和机构，当微型传感器采集到雨伞处于非平衡状态下，通过雨伞伸缩支架迅速调整雨伞的支撑力度，同时通过旋转陀螺平衡雨伞的受力面积，自动调节雨伞的姿态，让雨伞可以保持平衡，本实用新型更在于，通过本保持平衡雨伞的自动调节，可以不影响使用者视线，也可以保障用户的安全，在刮大风时，也可以迅速保障雨伞的平衡性，顺风中，也不会找不到风向而失去平衡，并且反应速度快，功耗低，体积小，平衡效果明显。革命性的提高了雨伞的应用价值和体验价值。

Description

一种保持平衡雨伞

技术领域

本实用新型涉及雨伞技术领域，尤其涉及一种保持平衡雨伞。

背景技术

在狂风暴雨的天气，打着雨伞不能完全不让人挨淋，但是在伞下，人们可以得到一份安全感，甚至即便湿了脚和裤子，也是可以接受的，至少不至于担心被淋成落汤鸡而慌乱。这就像士兵们用的头盔，即使有可能被子弹打穿，但是戴上它就可以获得一份安全感，提高士气一样。

伞在使用中要用手撑，在骑自行车打伞会失去平衡，很不安全；在刮风下大雨时雨伞容易失去平衡，影响视线，也不安全；刮大风时，伞逆风顶不住，顺风又往前翻，找不到风向失去平衡，还有很多应用的场景会造成雨伞失衡的状态，能保持雨伞的平衡技术也一直在探索。

通过检索，发现公开的专利号CN105901857一种智能雨伞，该专利方案通过风速风向传感器，控制器和伞柄旋转执行机构，利用风速风向传感器实时获取风速和风向，然后计算出雨的下落方向，并根据该方向控制伞柄旋转，让雨伞能根据雨的降落方向自动调节伞柄和伞面的方向，使得伞面对准雨滴下落方向，更好地为用户遮雨，该实用新型通过旋转的方式有个过程时间差，在速度较快的风雨中会失去效果，另外该旋转方式会给用户的手带来作用力，用户很容易把雨伞脱手，造成二次伤害，且雨伞的平衡性依旧没有改善。 公开的专利号：CN205649071一种自动调节伞面的雨伞，该专利方案主要采用风向风速检测器作为探测单元，采用气泵作为启动单元，其中风向风速检测器体积大，功耗大，而气泵的体积也很大，功耗也极其高，因此不适合携带的雨伞上使用，即使使用了其体积巨大而沉重，不便于应用。

其次，现今智能软件和智能硬件的发展，为更多产品的实用新型和创新提供了机会，可以通过设计软件算法和小体积小功耗的传感器，通过制作数据库，通过产品手板和实验，进行全新产品的开发和验证工作，因此本实用新型也得以设计和实现。

因此，针对以上存在的各种缺陷，更需要进行技术创新和改造，需要更加适合且实用的一种保持雨伞平衡的方案。

发明内容

本实用新型主要是解决现有产品所存在的技术问题，从而提供一种保持平衡雨伞，包括自动中杆、旋转机构、伸缩支架、中心调节开关、旋转陀螺、处理模块、供电模块、无线传输模块、三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器、三个维度的地磁传感器；

所述自动中杆包括电机、第一齿轮和运动机构，所述电机、第一齿轮和运动机构啮合连接；

所述旋转机构包括第二齿轮和第一旋转轴，第二齿轮和第一旋转轴啮合连接，所述自动中杆通过所述电机、第一齿轮和运动机构带动所述旋转机构的第二齿轮和第一旋转轴绕中心旋转运动；

所述旋转机构上方设有第二旋转轴，所述第二旋转轴与所述第一旋转轴活动链接，所述第二旋转轴与雨伞中棒上部活动链接，所述第二旋转轴、第一旋转轴与雨伞中棒成三角形；

所述供电模块位于雨伞把手内部，通过雨伞中棒内的导线给所述旋转陀螺、处理模块、无线传输模块、三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器和三个维度的地磁传感器供电；

所述三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器和三个维度的地磁传感器位于所述伸缩支架和所述中心调节开关上；

所述旋转陀螺包括外壳、旋转机构和马达，旋转陀螺位于所述第一旋转轴和第二旋转轴中间的金属连接处，所述马达的供电触点通过所述第一旋转轴和第二旋转轴中间的金属连接处与所述处理模块和供电模块电性连接；

所述三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器和三个维度的地磁传感器采集的数据发送给所述处理模块，处理模块控制所述自动中杆、旋转机构、旋转陀螺工作。

上述的一种保持平衡雨伞，所述无线传输模块为BLE模块或近距离通讯模块。

上述的一种保持平衡雨伞，所述马达为微型无极变速静音马达。

上述的一种保持平衡雨伞，所述自动中杆上设有第二旋转陀螺，所述第二旋转陀螺位于自动中杆的内部或外部，在所述电机的驱动下旋转工作。

上述的一种保持平衡雨伞，所述自动中杆、旋转机构、伸缩支架和旋转陀螺为塑料或金属材料。

上述的一种保持平衡雨伞，所述旋转陀螺的外壳为锥形，底面直径小于10CM。

上述的一种保持平衡雨伞，所述三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器、三个维度的地磁传感器分别至少为三个。

上述的一种保持平衡雨伞，所述中心调节开关包括调节机构，该调节机构与所述自动中杆机构链接。

本实用新型的有益效果不仅仅包括如下方面：

本实用新型在于在通过智能传感器可以自动采集和识别雨伞的姿态，也在于通过处理器的软件发和机构，当微型传感器采集到雨伞处于非平衡状态下，通过雨伞伸缩支架迅速调整雨伞的支撑力度，同时通过旋转陀螺平衡雨伞的受力面积，自动调节雨伞的姿态，让雨伞可以保持平衡，本实用新型更在于，通过本保持平衡雨伞的自动调节，可以不影响使用者视线，也可以保障用户的安全，在刮大风时，也可以迅速保障雨伞的平衡性，顺风中，也不会找不到风向而失去平衡，并且反应速度快，功耗低，体积小，平衡效果明显。革命性的提高了雨伞的应用价值和体验价值。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一种保持平衡雨伞的原理架构示意图；

图2为本实用新型一种保持平衡雨伞的整体结构示意图；

图3为本实用新型一种保持平衡雨伞的旋转陀螺的立体结构图；

图4为本实用新型一种保持平衡雨伞的旋转陀螺的顶视结构图；

图5为本实用新型一种保持平衡雨伞的第一旋转轴和第二旋转轴的细节图；

图6为本实用新型一种保持平衡雨伞的伞布顶视图。

具体实施方式

下面结合本实用新型的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1到图6所示：

一种保持平衡雨伞，包括自动中杆1、旋转机构2、伸缩支架3、中心调节开关4、旋转陀螺5、处理模块6、供电模块7、无线传输模块8、三个维度加速度传感器9、三个维度角速度传感器10、三个维度的地磁传感器11；

进一步的，所述自动中杆1可以在雨伞中棒上上下活动,同时可以上下运动的同时伸缩运动。

进一步的，处理模块6、供电模块7、无线传输模块8固定于图中A中，图2中A为雨伞的把手，所述A为防水结构，采用软胶包硬胶的材料，所述供电模块7包括电池和电源保护模块，本实用新型雨伞的功耗极低，电池重量仅为201g左右，可以满足用户的户外雨伞使用要求。

自动中杆1包括电机12、第一齿轮和运动机构，所述电机12、第一齿轮和运动机构啮合连接，运动机构采用合金或金属材料。

旋转机构2包括第二齿轮和第一旋转轴13，第二齿轮和第一旋转轴13啮合连接，所述自动中杆1通过所述电机12、第一齿轮和运动机构带动所述旋转机构2的第二齿轮和第一旋转轴13绕中心旋转运动；

进一步的，第一旋转轴13和第二旋转轴14与所述旋转陀螺5铰链连接的位置为圆球体，该圆球体的四周为轮齿，可以与旋转陀螺5内部的机构啮合连接运动。

旋转机构2上方设有第二旋转轴14，所述第二旋转轴14与所述第一旋转轴绕13活动链接，所述第二旋转轴14与雨伞中棒上部活动链接，所述第二旋转轴14、第二旋转轴13与雨伞中棒成三角形；

第一旋转轴13和第二旋转轴14在电机12的驱动下，可以同时顺时针或逆时针旋转，旋转速度可变，其旋转的的位置和速度根据雨伞的三个维度加速度传感器9、三个维度角速度传感器10、三个维度的地磁传感器11采集的雨伞失衡数据后，处理模块6控制其调整旋转的位置和速度。

自动中杆1的四周设有多个长条状孔位，所述伸缩支架3从该长条状孔位中出来，延伸固定到雨伞的伞面上，所述的电机12、第一齿轮和运动机构位于所述自动中杆1中，其中运动机构为一上下运动的锥形体，所述的电机12位于该锥形体上方，所述的电机12可以带动该锥形体在自动中杆1中上下运动，并且电机12可以顺时针或逆时针运动，该锥形体下方铰链连接雨伞的伸缩支架3，通过锥形体的上下运动带动伸缩支架3迅速伸缩运动，同时电机12另外带动所述旋转机构2，通过第二齿轮和第一旋转轴13啮合连接，可以驱动所述第一旋转轴13顺时针或逆时针运动，并且实现了第一旋转轴13与锥形体可以同步运动或分别独立运动。

供电模块位7于雨伞把手内部，通过雨伞中棒内的导线给所述旋转陀螺5、处理模块6、无线传输模块8、三个维度加速度传感器9、三个维度角速度传感器10和三个维度的地磁传感器11供电；

三个维度加速度传感器9、三个维度角速度传感器10和三个维度的地磁传感器11位于所述伸缩支架3和所述中心调节开关4上,进一步的，所述所述三个维度加速度传感器9、三个维度角速度传感器10和三个维度的地磁传感器11位于位于雨伞的伞面上，通过防水塑料外壳密封上，同时传感器通过导线穿过所述伸缩支架3与所述处理模块6电性连接。

图4中，旋转陀螺5的顶视图，旋转陀螺5包括外壳、旋转机构2和马达，旋转陀13螺5位于所述第一旋转轴13和第二旋转轴14中间的金属连接处，所述马达的供电触点通过所述第一旋转轴和第二旋转轴14中间的金属连接处与所述处理模块6和供电模块7电性连接，内部的马达采用强力马达，其外壳内部设有轮牙，通过该轮牙旋转陀螺5可以在马达和内部旋转机构2的带动下迅速旋转，并且该旋转与所述自动中杆1不同步，进一步的，旋转陀螺5的转速和旋转方向可变，具体根据采集雨伞不同风向、不同风速下雨伞倾斜产生的三个维度加速度、三个维度角速度和三个维度的地磁数据，处理模块6控制旋转陀螺5的转速和旋转方向，已达到保证雨伞平衡的目的。

三个维度加速度传感器9、三个维度角速度传感器10和三个维度的地磁传感器11采集的数据发送给所述处理模块6，处理模块6控制所述自动中杆1、旋转机构2、旋转陀螺5工作，该控制指令同时完成对所述自动中杆1、旋转机构2、旋转陀螺5的控制工作，也要求所述自动中杆1、旋转机构2、旋转陀螺5的三个部分具有协作配合的工作模式，已达到保持雨伞最佳平衡效果的目的。

上述的一种保持平衡雨伞，所述无线传输模块8为BLE模块或近距离通讯模块，可以无线连接智能设备，通过配置的APP软件，可以根据用户自己的应用习惯和使用特点调整雨伞的平衡指数，调整完后服务器会自动发送参数数据到雨伞的处理模块6中，所述的参数数据包括：老人模式、儿童模式、男性模式，女性模式；还包括：强度平衡、低度平衡、中度平衡。

为了减小本方案的功耗，通讯模块采用最新的4.0或以上版本。

上述的一种保持平衡雨伞，所述马达为微型无极变速静音马达，马达强劲且功耗低。

上述的一种保持平衡雨伞，所述自动中杆1上设有第二旋转陀螺，所述第二旋转陀螺位于自动中杆1的内部或外部，在所述电机的驱动下旋转工作。

上述的一种保持平衡雨伞，所述自动中杆1、旋转机构2、伸缩支架3和旋转陀螺5为塑料或金属材料。

上述的一种保持平衡雨伞，所述旋转陀螺5的外壳为锥形，底面直径小于10CM。

上述的一种保持平衡雨伞，所述三个维度加速度传感器9、三个维度角速度传感器10、三个维度的地磁传感器11分别至少为三个；保证雨伞的姿态可以同时采集最少三个数据或以上，这样可以精准判断雨伞的具体失衡的状态。

进一步的，本实施例中所述的三个维度加速度传感器9、三个维度角速度传感器10、三个维度的地磁传感器11被均匀分布到伞布的上面，

上述的一种保持平衡雨伞，所述中心调节开关4包括调节机构，该调节机构与所述自动中杆1机构链接。

一种保持平衡雨伞的实现方法，包括如下步骤：

S101将所述供电模块、处理模块、无线传输模块固定于雨伞把手内部，供电模块通过雨伞中棒内的导线给所述旋转陀螺、处理模块、无线传输模块、三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器和三个维度的地磁传感器供电；

S102将所述三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器和三个维度的地磁传感器位于所述伸缩支架和所述中心调节开关上，设置三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器、三个维度的地磁传感器分别至少为三个；

S103设置旋转机构为第二齿轮和第一旋转轴，第二齿轮和第一旋转轴啮合连接，所述自动中杆通过所述电机、第一齿轮和运动机构带动所述旋转机构的第二齿轮和第一旋转轴绕中心旋转运动；

S104设置旋转机构上方为第二旋转轴，所述第二旋转轴与所述第一旋转轴活动链接，所述第二旋转轴与雨伞中棒上部活动链接，所述第二旋转轴、第一旋转轴与雨伞中棒成三角形；

进一步的，第一旋转轴13、旋转陀螺5和第二旋转轴14，当雨伞折叠时，可以在自动中杆1下移的带动下，折叠起来，以保证雨伞可以折叠尽量平整。

S105采集雨伞不同风向、不同风速下雨伞倾斜产生的三个维度加速度、三个维度角速度和三个维度的地磁数据，并将数据建模的算法数据存储到所述处理模块中；

S106启动工作后，雨伞在不同风向、不同风速下被三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器和三个维度的地磁传感器采集的数据发送给所述处理模块，处理模块与存储的算法数据进行对比分析，发送控制数据控制所述自动中杆、旋转机构、旋转陀螺工作，保持雨伞的平衡；

S107雨伞的无线传输模块将处理模块发送的控制数据发送到移动终端和后台服务器中，通过移动终端对自动中杆、旋转机构、旋转陀螺工作进行远程控制。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而不是全部的实施例，并不用以限制本实用新型。对于所属领域的普通技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种保持平衡雨伞，其特征在于，包括自动中杆、旋转机构、伸缩支架、中心调节开关、旋转陀螺、处理模块、供电模块、无线传输模块、三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器、三个维度的地磁传感器；

所述自动中杆包括电机、第一齿轮和运动机构，所述电机、第一齿轮和运动机构啮合连接；

所述旋转机构包括第二齿轮和第一旋转轴，第二齿轮和第一旋转轴啮合连接，所述自动中杆通过所述电机、第一齿轮和运动机构带动所述旋转机构的第二齿轮和第一旋转轴绕中心旋转运动；

所述旋转机构上方设有第二旋转轴，所述第二旋转轴与所述第一旋转轴活动链接，所述第二旋转轴与雨伞中棒上部活动链接，所述第二旋转轴、第一旋转轴与雨伞中棒成三角形；

所述供电模块位于雨伞把手内部，通过雨伞中棒内的导线给所述旋转陀螺、处理模块、无线传输模块、三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器和三个维度的地磁传感器供电；

所述三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器和三个维度的地磁传感器位于所述伸缩支架和所述中心调节开关上；

所述旋转陀螺包括外壳、旋转机构和马达，旋转陀螺位于所述第一旋转轴和第二旋转轴中间的金属连接处，所述马达的供电触点通过所述第一旋转轴和第二旋转轴中间的金属连接处与所述处理模块和供电模块电性连接；

所述三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器和三个维度的地磁传感器采集的数据发送给所述处理模块，处理模块控制所述自动中杆、旋转机构、旋转陀螺工作。

2.如权利要求1所述的一种保持平衡雨伞，其特征在于：所述无线传输模块为BLE模块或近距离通讯模块。

3.如权利要求1所述的一种保持平衡雨伞，其特征在于：所述马达为微型无极变速静音马达。

4.如权利要求1所述的一种保持平衡雨伞，其特征在于：所述自动中杆上设有第二旋转陀螺，所述第二旋转陀螺位于自动中杆的内部或外部，在所述电机的驱动下旋转工作。

5.如权利要求1所述的一种保持平衡雨伞，其特征在于：所述自动中杆、旋转机构、伸缩支架和旋转陀螺为塑料或金属材料。

6.如权利要求1所述的一种保持平衡雨伞，其特征在于：所述旋转陀螺的外壳为锥形，底面直径小于10CM。

7.如权利要求1所述的一种保持平衡雨伞，其特征在于：所述三个维度加速度传感器、三个维度角速度传感器、三个维度的地磁传感器分别至少为三个。

8.如权利要求1所述的一种保持平衡雨伞，其特征在于：所述中心调节开关包括调节机构，该调节机构与所述自动中杆机构链接。