CN106486001A - 一种地球仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及教学用具和日常生活用品技术领域，尤其是一种带有晨昏线和本地时区时钟的地球仪。普遍使用的地球仪局限于地球表面上静态信息的表示。本发明提供了一种新型地球仪，该地球仪能够显示当前时刻地球被太阳照射后实时的晨昏线状态，即该地球仪模拟太阳光照效果与地球实况完全同步。该地球仪每天光照效果旋转360度，模拟实时地球自转，并且在一年中，该地球仪显示的晨昏线平面与赤道平面的夹角也在之间变换，与地球同步,拓展了地球仪的使用场景，还可当做钟表使用，能发挥更好的实用、美观、艺术、教育的作用。

Description

一种地球仪

技术领域

本发明涉及教学用具和日常生活用品技术领域，尤其是一种带有晨昏线和本地时区时钟的地球仪。

背景技术

目前，普遍使用的地球仪功能比较常见，局限于地球表面上行政区划内、经纬度、地形、海拔高度、洋流的标识，这些都是静态内容的表示。宇宙始终是运动的，与实时相吻合的自转的地球，更能激发受众的兴趣，从时空深广度拓展地理知识，能把地球仪的功能推展提升到新的层面。时空一体，同时地球仪能显示特定经纬度的当地时间，更能拓展地球仪的使用场景，可当做地球仪，也可当做钟表使用，共为一体，相得益彰，能发挥更好的实用、美观、艺术、教育的作用，居家可选，教学可用，新型为之适用。

发明内容

本发明提供了一种地球仪，该地球仪能够显示当前时刻地球被太阳照射后实时的晨昏线状态，即该地球仪模拟太阳光照效果与地球实况完全同步，即把地球实例化成一个地球仪。该地球仪取名为“同步地球仪”。该地球仪每天光照效果旋转360度，模拟实时地球自转，并且在一年中，该地球仪显示的晨昏线平面与赤道平面的夹角也在之间变换，与地球同步。该地球仪也配置有时钟显示部分。

为实现这些功能，本发明提供的技术解决方案是这样的：

该地球仪本体结构为地球仪壳体、壳体表面、壳体悬挂支撑结构、光照模块、中央控制处理系统、转动执行模块、遥控器模块、电源模块、时钟显示模块、控制按钮模块。

本地球仪，中央控制系统根据设定的xxxx年xx月xx日xx小时xx分钟xx秒，通过内置的程序计算出这个时刻的晨昏线在地球仪球体表面上的位置，通过发光装置模块显示出太阳光照射在地球表面上的照明效果。

本地球仪基础壳体采用透光材料制作，表面增贴柔性硅胶层，发光装置模块可采用但不限于下列方式实现。方式一：地球仪内部内置一个圆形不透明板，该不透明板直径略小于地球仪直径，该板两面都装置发光LED，LED可采用纯白光LED,也可以采用彩色LED，组合混搭LED点阵，再覆盖匀光板，变成一个发光的圆形面光源。该面光源板在地球仪内部绕设置的轴旋转，旋转周期为24小时。并且该面光源板还与地球公转周期同步调节晨昏线面与赤道平面的夹角。方式二：地球仪内部内置一个球体或半球体，内置的球体表面略小于地球仪，留足旋转的自由间隙。内置的这个球体其表面设置发光体，发出的光通过半透明的地球仪面壳，显示出地球表面太阳光照效果。这个内置球体通过中央控制系统和转动结构配合，实时同步地球表面的日照效果，显示出晨昏线。方式三：地球仪的基础球形壳体上精细密布小的发光体，组成球形发光点阵，中央控制系统根据时间来控制点阵扫描发光体，实时同步地球的日照效果。方式四：地球仪的球形壳体基础表面采用柔性显示屏装置，中央控制系统控制这个球形显示器的显示内容，实时同步显示日照地球表面的光效果。

进一步地，该地球仪设置有光电编码器转轴位置测量模块，测量光照体与地球仪的角度位置变量。

进一步地，该地球仪设置转动执行结构，用同步电机控制晨昏线面与赤道面的夹角，控制发光体相对地球仪的转动角大小，当功能状态为同步地球自转时，相对转动周期是86400秒(24小时)。

进一步地，该地球仪设置有按钮控制组件，配置遥控器，系统设置蓝牙通讯模块，通过手控、遥控、移动设备与该地球仪通讯。

进一步地，内置发光体提供以晨昏线为分界线的光度强弱不同的半球照射透光效果，区分昼球面与夜球面，内置发光体提供彩色光源，增强多样化的透射光效果。

进一步地，透过控制按钮或遥控器设置是否同步地球日照效果，设置不同的xxxx年xx月xx日xx小时xx分钟xx秒，显示晨昏线及日照效果，保持这个状态，变成一个教具使用，作为儿童学习地理知识的学习用品。

进一步地，该地球仪设置有时间显示系统，通过显示器组件，即是一个地球仪时钟。该地球仪有全球时区标识。

进一步地，该地球仪制作不同的支撑结果，能放置在桌面上，能悬挂在墙壁上当挂钟使用。

进一步地，该地球仪表面增贴柔性硅胶层，能够插上标识大头针等旗形标识，标识家乡或其他有趣有义的地方。

本发明的有益效果在于：

本地球仪提供地球实时晨昏线和地球日照效果，相当于在太空观察地球的实况，提供了丰富直观的地球自转和公转实时日照效果，丰富了时间的表达展示方式，为生活带来更多的知识信息和视觉乐趣。

本地球仪提供时钟显示，摆于桌面上或挂在壁上或矗立在开阔空间，都给环境带来新颖别致有趣的天文缩微地球景观，是实用的富含天文地理知识的日常生活用品。

本地球仪能根据输入的xxxx年xx月xx日xx小时xx分钟xx秒，显示晨昏线，展示一年四季日照的变化，是很好的形象生动的教学用品。

附图说明

图1冬至日全球的昼长和正午太阳高度角；

图2太空观察地球的晨昏线照片，需要模拟的效果图；

图3是内置转动发光体的地球仪基本结构图；

图4是内置圆形发光板及发光LED示意图；

图5是实施方式1基本结构简图；

图6球形壳体发光点阵示意图；

图7是实施方式1部分结构及效果示意图；

图8是实施方式1基本功能模块关系框图；

图9是实施方式2基本功能模块关系框图。

具体实施方式

对本发明地球仪的实施实例予以进一步阐述。

实施方式1：基本结构简图如图5所示。基本功能模块关系框图如图8所示。

地球仪结构为地球仪壳体(图5-8)、壳体表面行政区划地形、壳体悬挂支撑结构(图5-4)、光照模块(图4-2)、中央控制处理系统(图5-12)、转动执行模块(图5-11、9)、遥控器模块、电源模块(图5-5)、时钟显示模块(图5-6)、控制按钮模块。中央控制处理系统包含有光电编码转轴角度测量器(图5-10)。图5-AA'是地球自转轴，图5-7是支撑杆，图5-5是充电电池盒。

地球仪壳体8基本层材料为透明材质，地球仪壳体内置的光照模块2投射在地球仪壳体而透射，形成日照地球表面的效果，在地球仪上显示出实时晨昏线。

光照模块的发光体可做成圆形平板状，也可做成球面型发光体，发光源点阵采用LED灯，中央控制系统控制发光源的开关和发光亮度，光照模块连接支撑在转动轴上，转动执行模块11、9用双同步电机带动转动，转动速度、晨昏线平面和赤道平满夹角由中央控制系统12根据时间计算输出量控制。光照模块和地球仪的角度位置参数由角度位置测量模块10测量输出到中央控制系统12。

时钟显示模块6显示功能状态，显示当前xxxx年xx月xx日xx小时xx分钟xx秒。

图4所示的圆形发光点阵光源1载体板，开槽缝隙，是供地轴穿过而设置，即便于控制晨昏线面与赤道面的夹角而设置。

设置蓝牙通讯木块，用移动通讯工具与地球仪系统通讯，能够输入时间参数、功能设置参数，调控地球仪的工作状态。

地球仪供电采用充电锂电池5，置于支撑结构盒内 4。

实施方式2：基本功能模块关系框图如图9所示。

如图6基础结构所示，地球仪球形壳体密布均匀的发光点阵，通过中央控制系统软件处理，输出控制量，控制整个球体发光点阵的开关和亮度，模拟出日照地球表面的光照效果。

在发光点阵上敷设能透光的行政区划面，地形结构面。

当前时间既可以显示在地球仪表面上，显示方式为指针式图案式或分段数码管样式，也可以显示在液晶显示模块上。

实施方式3：在地球仪球形壳体表面布设柔性曲面显示屏，通过内置中央控制电脑系统显示内容在这球形显示屏上，实时同步显示地球太阳光照效果，也在上面显示其它多种地理信息，显示时钟。设置通讯模块，设置语音模块，能够使地球仪与外界进行通讯，输入参数，控制地球仪的动态显示状态,能够语音输出地理信息和时间信息。

显而易见地，上述描述中的实施实例，仅仅是说明本发明所作的举例，列举的一些实施方式，而并非是对本发明实施方式的限定。在本发明内容的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。显然，凡在本发明说明书及附图内容和发明原理之内所作的任何修改、等效结构、等同替代、等效流程变换，或直接间接运用在其他相关的技术领域，均应包含在本发明权利要求的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种地球仪，其特征在于，该地球仪表面能显示地球晨昏线，能显示日照地球表面形成的昼球面和夜球面光照效果，并且能够完全同步地球实时的晨昏线。

2.如权利1所述地球仪，其特征在于，地球仪壳体内置中央处理控制系统，内置发光模块，发光模块与地球仪构成转动连接，投射光照形成地球仪表面昼球面效果。

3.如权利1所述地球仪，其特征在于，地球仪球体表面敷设点阵光源，地球仪壳体内置中央处理控制系统控制点阵光源的发光状态，模拟出地球表面昼夜光照效果。

4.如权利1所述地球仪，其特征在于，设置键钮组件，输入年月日小时分钟秒，地球仪设置显示模块，显示地球仪当前状态年、月、日、小时、分钟、秒，显示农历和24节气。

5.如权利1所述地球仪，其特征在于，地球仪球体表面使用乳胶层，能够插入固定针类物件。

6.如权利1所述地球仪，其特征在于，地球仪内置蓝牙和红外通讯模块，设置遥控器。