TWI406639B - 安全傘 - Google Patents

Description

安全傘

本發明是有關一種雨傘，特別是有關一種可警示路人的安全傘。

雨傘，是目前生活必備品，因為在下雨的時候是最簡單的避雨用品。然而，下雨時通常視線會較模糊。如果是在白天下雨，還是可以讓用路人，尤其是汽機車駕駛，可以辨別是否有路人撐傘經過附近。但是，在晚上的時候，原本比較暗的環境，再加上下雨後視線更加模糊，往往會對撐傘的路人產生安全上的威脅。汽機車的駕駛，更因為看不清楚是否有人撐傘可能會造成事故。

一種解決的方式，是讓所有的行路人穿上具有反光的衣物。然而，這種方式並不實際。因為突然的下雨可能讓行路人無法立即準備具有反光的衣物，或是要求所有的行路人隨時準備反光的衣物。

另一種方式，是在雨傘上增加一些發光的裝置，這樣可以主動的警告汽機車的駕駛，有行路人正在撐傘經過。但是，所有的發光裝置均需要電源供電，而在雨傘上安裝電池等的方式會增加雨傘的重量。這對使用者來說，是不方便的，尤其是現在的方向均是朝向降低雨傘的重量。增加電池以提供發光元件的電力，並不是一個適當的解決辦法。

因此，最好的方式是利用其他的電源讓雨傘可以直接發光，例如下雨的時候就可以自動產生電力讓雨傘發光，以增加行路人的安全。

鑒於上述之發明背景中，為了符合產業利益之需求以及達到上述之目的，本發明提出一種使用壓電薄膜做為電力來源的雨傘。當壓電(piezoelectric)薄膜覆蓋在雨傘的外側時，當雨滴降落在雨傘上會讓壓電薄膜產生電力，讓位於雨傘尖端的發光元件可以發光。壓電薄膜可以選用聚偏氟乙烯(PVDF)，具有防水的特性，適合在雨傘的外側覆蓋住，而發光元件可以選用發光二極體。當雨滴降落時，發光二極體會瞬間閃爍，提供警示訊號給汽機車等的駕駛。

本發明提供一種安全傘，包含一壓電薄膜位於雨傘的防水布的表面，以及至少一發光元件位於該雨傘的尖端上，並電性連接到該壓電薄膜上。

前述之壓電薄膜的材料為聚偏氟乙烯，而發光元件為發光二極體。上述之發光二極體的材料為磷化鋁鎵銦或是氮化物，發光波長在450nm到660nm之間，發光顏色可為紅色或是黃色。上述發光二極體與壓電薄膜之間的電氣連接為並聯或是串聯。本發明之安全傘為可摺疊式。

本發明同時提供一種用於雨水之防水裝置，包括一雨傘，一壓電材料，以及至少一個發光元件位於雨傘的尖端上，並電性連接到壓電薄膜上。上述之雨傘，係由傘骨，傘架，以及防水布所組成。上述之壓電材料，覆蓋於防水布外，當雨滴降落在上面時可提供電力。

前述之壓電薄膜的材料為聚偏氟乙烯，而發光元件為發光二極體。上述之發光二極體的材料為磷化鋁鎵銦或是氮化物，發光波長在450nm到660nm之間，發光顏色可為紅色或是黃色。上述發光二極體與壓電薄膜之間的電氣連接為並聯或是串聯。

本發明在此所探討的方向為一種安全雨傘。為了能徹底地瞭解本發明，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及其組成。顯然地，本發明的施行並未限定於機構之技藝者所熟習的特殊細節。另一方面，眾所周知的組成或步驟並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。本發明的較佳實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，且本發明的範圍不受限定，其以之後的專利範圍為準。

本發明主要是在雨傘上使用薄膜壓電材料，覆蓋在雨傘的防水布外側。當雨水落在壓電材料上時，可提供電力。這些電力，足以讓發光二極體瞬間發光。雨傘可以是摺疊式。

請參照第一圖，係顯示本發明安全傘的俯視結構示意圖。請同時參照第二圖，係顯示本發明安全傘的側視結構示意圖。雨傘10的有八塊防水布12，是目前市面上主流的雨傘節構。然而，可以是八塊或是10塊，12塊的防水布，主要取決於雨傘的本身傘骨的設計為何。

在防水布12上面，覆蓋有壓電薄膜20。壓電薄膜20，主要需考慮到幾個特性，首先是不可溶於水，這樣才會有防水的效果。另外，材料要像布一樣的柔軟，這才可以應用在雨傘上。較佳的材料是聚偏氟乙烯。

在本發明中，選用的壓電材料為聚偏氟乙烯(PVDF)，是一種具有壓電與電致伸縮效應的高分子材料。具有壓電效應的材料可以把機械形變能轉化成電能，具有電致伸縮效應的材料可以把電能轉化成機械形變能。聚偏氟乙烯是一種高度非反應性和純粹的熱塑性氟樹脂。相對於其他含氟聚合物，它有一個更容易融化的過程，因為其相對較低的熔點約177℃。它具有密度低(1.78)，可以作為管道產品，板材，管材，薄膜，絕緣板和一對保費線。也可以注射，成型或焊接，是常用的化工，半導體，醫療和國防等行業，以及在鋰離子電池。聚偏氟乙烯的壓電係數比任何其他觀察聚合物樣大6-7 p CM^-1 ：10倍。

在各防水布的頂端分別有發光元件30。發光元件30主要使用發光二極體，發光波長在450nm到660nm之間，可以是白光，綠光，藍光，紅光，或是其他顏色的發光二極體，或是上述各種顏色的組合。在本實施例中，建議使用紅光發 光二極體，或是磷化鋁鎵銦材料的發光二極體，因為除了具有較佳的警示作用之外，磷化鋁鎵銦材料的發光二極體的操作電壓相對氮化物較低，同樣的電力可以提供較亮的發光效果。

在壓電薄膜20與發光元件30之間的電路設計上，可以的方式為每塊壓電薄膜20先行串接，而每個發光二極體30也都全部串接，然後將所有的壓電薄膜20與發光元件30電性連接。也可以所有的壓電薄膜20全部並聯，所有的發光元件30也都並聯，然後將所有的壓電薄膜20與所有的發光元件30電性連接。或是壓電薄膜20全部串接，而所有的發光元件30全部並聯，然後電性連接兩者。或是壓電薄膜20全部並聯，而所有的發光元件30全部串接，然後兩者電性連接。也可以每一塊壓電薄膜20各自提供電力給一個發光元件30。電路設計，主要的考量為消耗功率上盡量不要使用電阻進行壓降。其他的設計，可為美觀或特殊造型的設計，在此不復贅言。

由於發光元件30與壓電薄膜20均有電荷經過，因此以上兩個元件均需防水處理以防漏電。

由於只有當雨滴降落在雨傘上的時候才會提供電力，因此發光元件30的發光頻率會隨著雨滴降落的頻率而改變。當傾盆大雨的時候，發光元件30的發光頻率會大增。這時會因為傾盆大雨而造成視線不佳，更可以提供汽機車駕駛更好的警示效果。當雨量不大的時候，相對來說視線是比較不容易被遮住。雨傘10上的發光元件30提供的發光頻率也不需要太大就可以有警示的效果。

當然，為了一些造型的設計，可以在本發明的基礎上設計各種顏色的發光元件30以增加視覺效果。另外，也可以在傘骨14中央安裝可充電的電池。當雨滴降落在雨傘10的傘面上時，壓電薄膜20會對電池充電，然後再由電池對發光元件30提供電力。

顯然地，依照上面實施例中的描述，本發明可能有許多的修正與差異。因此需要在其附加的權利要求項之範圍內加以理解，除了上述詳細的描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例中施行。上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在下述申請專利範圍內。

10．．．安全傘

12．．．防水布

14．．．傘骨

20．．．壓電薄膜

30．．．發光元件

第一圖係為本發明之安全傘的俯視結構示意圖；以及

第二圖係為本發明之安全傘的側視結構示意圖。

10．．．安全傘

12．．．防水布

20．．．壓電薄膜

30．．．發光元件

Claims (15)

1. 一種安全傘，包括：一壓電薄膜位於一雨傘之防水布的表面；以及至少一發光元件位於該雨傘的尖端上，並電性連接到該壓電薄膜上；當雨滴落在該壓電薄膜上時，該壓電薄膜提供電力給該發光元件而使該發光元件發光，且該發光元件的發光頻率會隨著雨滴降落的頻率而改變。
2. 如申請專利範圍第1項所述之安全傘，其中該壓電薄膜的材料為聚偏氟乙烯。
3. 如申請專利範圍第2項所述之安全傘，其中該發光元件為發光二極體。
4. 如申請專利範圍第3項所述之安全傘，其中該發光二極體的材料為磷化鋁鎵銦或是氮化物。
5. 如申請專利範圍第4項所述之安全傘，其中該發光二極體的材料的發光波長在450nm到660nm之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之安全傘，其中該發光二極體的材料的發光顏色為紅色或是黃色。
7. 如申請專利範圍第3項所述之安全傘，其中該發光二極體與該壓電薄膜之間的電氣連接為並聯。
8. 如申請專利範圍第3項所述之安全傘，其中該發光二極體與該壓電薄膜之間的電氣連接為串聯。
9. 如申請專利範圍第1項所述之安全傘，其中該安全傘為可摺疊。
10. 一種用於雨水之防水裝置，包括：一雨傘，係由傘骨，傘架，以及防水布所組成；一壓電材料，覆蓋於該防水布外，當雨滴降落在上面時可提供電力；以及至少一個發光元件位於該雨傘的尖端上，並電性連接到該壓電薄膜上；當雨滴落在該壓電薄膜上時，該壓電薄膜提供電力給該發 光元件而使該發光元件發光，且該發光元件的發光頻率會隨著雨滴降落的頻率而改變。
11. 如申請專利範圍第10項所述之雨水之防水裝置，其中該壓電薄膜的材料為聚偏氟乙烯。
12. 如申請專利範圍第10項所述之雨水之防水裝置，其中該發光元件為發光二極體。
13. 如申請專利範圍第12項所述之雨水之防水裝置，其中該發光二極體的材料為磷化鋁鎵銦或是氮化物。
14. 如申請專利範圍第13項所述之雨水之防水裝置，其中該發光二極體的材料的發光波長在450nm到660nm之間。
15. 如申請專利範圍第14項所述之雨水之防水裝置，其中該發光二極體的材料的發光顏色為紅色或是黃色。