CN107668867B - 一种可升降遮阳伞及城市可隐身遮阳系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可升降遮阳伞及城市可隐身遮阳系统，属于物联网智能控制技术领域。本发明可升降遮阳伞包括伞盖和伞柄、设置在伞柄上的中央处理器、无线通讯模块、电源模块、升降模块、旋转模块，所述中央处理器分别与无线通讯模块、电源模块、升降模块、旋转模块相连，其中，所述中央处理器控制遮阳伞的开合，所述升降模块用于调节遮阳伞的高度，所述旋转模块根据中央处理器的指令控制遮阳伞的朝向。本发明的有益效果为：免去了人们日常出行某些场合需带太阳伞的烦恼，让人们出行更方便。

Description

一种可升降遮阳伞及城市可隐身遮阳系统

技术领域

本发明涉及物联网智能控制技术领域，尤其涉及一种可升降遮阳伞，还涉及一种包含所述遮阳伞的城市可隐身遮阳系统。

背景技术

随着温室效应日益增重，紫外线也越来越强，在南方，像深圳的这样的城市，夏天一出门，假如不带遮阳伞，马上就会被晒伤。尤其在城市中，很多地方裸露，没有遮阳的地方，假如能在路上或者人们经常出现的地方，当光照很强时，有遮阳伞就可以免去人们的烦恼。现移动互联网和物联网的飞速发展、自动化也日益完善，若将其应用到防晒当中来，可以极大的改善的不便。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种可升降遮阳伞，还提供一种包含所述遮阳伞的城市可隐身遮阳系统。

本发明可升降遮阳伞包括伞盖和伞柄、设置在伞柄上的中央处理器、无线通讯模块、电源模块、升降模块、旋转模块，所述中央处理器分别与无线通讯模块、电源模块、升降模块、旋转模块相连，其中，所述中央处理器控制遮阳伞的开合，所述升降模块用于调节遮阳伞的高度，所述旋转模块根据中央处理器的指令控制遮阳伞的朝向。

本发明作进一步改进，还包括用于固定遮阳伞的固定装置，所述固定装置与伞柄下方固定连接。

本发明作进一步改进，所述旋转模块包括控制伞盖水平方向运动的第一电机和控制伞盖垂直方向运动的第二电机，设置在伞盖和伞柄之间或设置在伞柄中部或设置在伞柄与固定装置之间的万向连接件。

本发明作进一步改进，所述电源模块包括电池、电力供电、太阳能供电和/或风力供电单元。

本发明作进一步改进，所述升降模块包括电机或液压动力装置。

本发明还提供一种包含所述遮阳伞的城市可隐身遮阳系统，包括服务器、及检测天气指数的多个传感器，其中所述服务器分别与遮阳伞的中央处理器和传感器相连，根据传感器上报的指数值控制遮阳伞的状态。

本发明作进一步改进，所述传感器包括紫外线传感器、风向传感器、风速传感器和光照度传感器。

本发明作进一步改进，所述城市人行道地面上设有1个以上容纳并固定所述遮阳伞的容纳槽，当需要遮阳伞时，遮阳伞从容纳槽内升起并打开，当不需要遮阳伞，所述遮阳伞容纳入所述容纳槽时，所述遮阳伞的顶面低于地面设置。

本发明作进一步改进，所述容纳槽顶端还设有能够自动开合的防水防尘盖板。

本发明作进一步改进，所述遮阳伞内的无线通讯模块为LoRa通信模块,所述传感器为LoRa传感器，所述服务器为LoRa云服务器，所述服务器和遮阳伞、传感器分别通过LoRa通信。由于采用LoRa通信，功耗和成本可以做到比较低。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：免去了人们日常出行某些场合需带太阳伞的烦恼，让人们出行更方便；遮阳伞在不使用时，是隐藏在地下，起到美化和便利的作用；遮阳伞会实时根据光照强度、太阳角度和风向选择如何打开，可以最大程度的优化遮阳效果。

附图说明

图1为本发明遮阳伞结构示意图；

图2为遮阳系统结构示意图；

图3为遮阳伞根据天气的晴度状态参考图；

图4为基于紫外线指数等级的晴度计算示意图；

图5为基于光照度的晴度计算示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明的可升降遮阳伞1包括伞盖11和伞柄12、设置在12伞柄上的中央处理器（图中未示出）、无线通讯模块13、电源模块、升降模块15、旋转模块14，所述中央处理器分别与无线通讯模块13、电源模块、升降模块15、旋转模块14相连，其中，所述中央处理器控制遮阳伞1的开合，所述升降模块15用于调节遮阳伞1的高度，所述旋转模块14根据中央处理器的指令控制遮阳伞1的朝向。

优选的，本例还包括用于固定遮阳伞1的固定装置，所述固定装置与伞柄12下方固定连接。本例的中央处理器可以设置在固定装置内，所述伞柄12内部中空，可以用来走线，从而与电源模块、升降模块、旋转模块相连。本例的中央处理器可以是8位MCU、16位的MCU、32的MCU（微控制单元）、DSP（数字信号处理器）、FPGA（Field-Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列）或多核处理器，电源模块可以是各类型的锂电池、蓄电池、电力供电、太阳能供电、风力供电等，也可以几种方式组合供电。

作为本发明的一个实施例，所述旋转模块14包括控制伞盖水平方向运动的第一电机和控制伞盖垂直方向运动的第二电机，设置在伞盖和伞柄之间或设置在伞柄中部或设置在伞柄与固定装置之间的万向连接件。从而控制伞盖11相对伞柄12或者伞盖11和伞柄12整体相对于固定装置各个角度旋转。本例的升降模块15可以为电机提供动力或液压动力装置提供动力，比如，所述伞柄12可以为两段伸缩杆，通过液压杆控制伸缩。

如图2所示，本发明还提供一种包含所述遮阳伞的城市可隐身遮阳系统，所述城市人行道地面上设有1个以上容纳并固定所述遮阳伞的容纳槽7，当需要遮阳伞1时，遮阳伞1从容纳槽7内升起并打开，当不需要遮阳伞1，所述遮阳伞1容纳入所述容纳槽7时，所述遮阳伞1的顶面低于地面设置。所述遮阳系统包括服务器2、及检测天气指数的多个传感器，其中所述服务器2分别与遮阳伞1的中央处理器和传感器相连，根据传感器上报的指数值控制遮阳伞的状态。

本发明免去了人们日常出行某些场合需带太阳伞的烦恼，让人们出行更方便；遮阳伞在不使用时，是隐藏在地下，起到美化和便利的作用，不会对人们的出行造成不利影响；遮阳伞会实时根据光照强度、太阳角度和风向选择如何打开，可以最大程度的优化遮阳效果。

优选地，所述遮阳伞内的无线通讯模块为LoRa通信模块,所述传感器为LoRa传感器，所述服务器为LoRa云服务器，所述服务器和遮阳伞、传感器分别通过LoRa通信。由于采用LoRa通信，功耗和成本可以做到比较低。

本例的传感器包括紫外线传感器4、风向和风速传感器5和光照度传感器6，也可以为反映晴天指数的其他传感器，设置在遮阳伞1附近。

因为是露天场景，因此，本例容纳槽7顶端还设有能够自动开合的防水防尘盖板，从而保护整个系统，延长其使用寿命。

本发明的工作原理为：

服务器2会收集LoRa传感器终端发过来的传感数据，像风向、紫外线强度、光照强度以及通过LoRa定位获得的地理位置数据，计算出每一个地区的每一把遮阳伞是否打开以及该朝哪个方向。具体的计算过程为：

首先LoRa云服务器2根据LoRa传感器终端发过来的紫外线强度、光照强度参数，计算出综合晴度（度表示可能性或程度，最大为100%，例晴度80%表示晴的可能性为80%）,然后参考图3的遮阳伞状态参考图，确定遮阳伞该进入哪种状态。当综合晴度大于60%时，LoRa遮阳伞进入就绪状态，当收到打开指令时，LoRa雨伞就打开；当综合晴度小于30%时，LoRa遮阳伞进入睡眠状态；其他状态，LoRa遮阳伞进入待机状态。

综合晴度的计算方式为：计算出某一个地区所遮阳伞的晴度平均值和方差，当方差在合理范围内，将平均值作为综合晴度，若方差超出合理范围，计算偏向晴度增大方向，主要考虑原因是尽可能的防患于未然，宁愿认为会出太阳，让遮阳伞更多的进入就绪状态。

单个遮阳伞的晴度的计算：首先将LoRa传感器终端发过来的紫外线强度计算出一个晴度，将LoRa传感器终端发过来的光照强度计算出另一个晴度，然后将两个晴度按权重比计算出一个平均值，该权重比是动态变化的，会根据经验数据进行调节。

据紫外线指数等级获得的晴度的计算参考图4，本例将紫外线指数等级和晴度之间的关系定为线性关系，紫外线指数等级是太阳紫外线强度经过幂次换算得出。据光照强度获得晴度的计算参考图5，本例将光照晴度和晴度之间的关系定为曲性关系，因为光照强度与面积是平方比例的关系。

本例遮阳伞方向的调节主要基于LoRa传感器终端发过来的风向、风速参数和通过LoRa定位获得的遮阳伞的地理位置参数。通过地理位置参数和时间，计算出遮阳伞某时刻所处的太阳角度，从而确定太阳直射角度；通过风向参数获得风向，风力参数获得风力等级；结合太阳直射角度和风向参数，确定LoRa遮阳伞朝向。当风力等级小于2时，不考虑风的影响，遮阳伞朝向只取决于太阳直射角度；当风力处于2-6级时，综合考虑风向风速以及太阳直射角度，首先得保证遮阳伞能够遮阳，其次保证风不会造成遮阳伞损坏而选择合适的角度；当风力大于7级时，遮阳伞不打开。

以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种包括可升降遮阳伞的城市可隐身遮阳系统，其特征在于：包括服务器、及检测天气指数的多个传感器，其中所述服务器分别与遮阳伞的中央处理器和传感器相连，根据传感器上报的指数值控制遮阳伞的状态，所述城市人行道地面上设有1个以上容纳并固定所述遮阳伞的容纳槽，当需要遮阳伞时，遮阳伞从容纳槽内升起并打开，当不需要遮阳伞，所述遮阳伞容纳入所述容纳槽时，所述遮阳伞的顶面低于地面设置，所述可升降遮阳伞包括伞盖和伞柄、设置在伞柄上的中央处理器、无线通讯模块、电源模块、升降模块、旋转模块，所述中央处理器分别与无线通讯模块、电源模块、升降模块、旋转模块相连，其中，所述中央处理器控制遮阳伞的开合，所述升降模块用于调节遮阳伞的高度，所述旋转模块根据中央处理器的指令控制遮阳伞的朝向。

2.根据权利要求1所述的城市可隐身遮阳系统，其特征在于：所述可升降遮阳伞还包括用于固定遮阳伞的固定装置，所述固定装置与伞柄下方固定连接。

3.根据权利要求2所述的城市可隐身遮阳系统，其特征在于：所述旋转模块包括控制伞盖水平方向运动的第一电机和控制伞盖垂直方向运动的第二电机，设置在伞盖和伞柄之间或设置在伞柄中部或设置在伞柄与固定装置之间的万向连接件。

4.根据权利要求1所述的城市可隐身遮阳系统，其特征在于：所述电源模块包括电池、电力供电、太阳能供电和/或风力供电单元。

5.根据权利要求1所述的城市可隐身遮阳系统，其特征在于：所述升降模块包括电机或液压动力装置。

6.根据权利要求1所述的城市可隐身遮阳系统，其特征在于：所述传感器包括紫外线传感器、风向传感器、风速传感器和光照度传感器。

7.根据权利要求1所述的城市可隐身遮阳系统，其特征在于：所述容纳槽顶端还设有能够自动开合的防水防尘盖板。

8.根据权利要求1-7任一项所述的城市可隐身遮阳系统，其特征在于：所述可升降遮阳伞内的无线通讯模块为LoRa通信模块,所述传感器为LoRa传感器，所述服务器为LoRa云服务器，所述服务器和可升降遮阳伞、传感器分别通过LoRa通信。