CN110403317B - 一种智能遮阳伞结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能遮阳伞结构，其特征在于：包括伞体，所述伞体通过移动装置连接在支架上，该遮阳伞结构还设有感知太阳光强弱信息的光照传感器和感知太阳位置的太阳位置传感器，控制器接收光照传感器和入射角感应器信号控制所述移动装置带动所述伞体移动。本发明智能遮阳伞结构，可实现转动移动调节，可根据太阳光照射情况实现自动调整，有效遮挡太阳光，得到较好遮阳效果，具有较好的应用前景。

Description

一种智能遮阳伞结构

技术领域

本发明属于遮阳伞技术领域，更具体地说，涉及一种可自动调节遮阳伞。

背景技术

目前，大型遮阳伞被广泛的应用于海滩等露天场所，是居家旅行必备良品。传统的遮阳伞过于笨重，不易移动，且伞面角度不可调整，有效遮挡面积是有限的，常常无法满足期望。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种可实现转动移动调节，有效遮挡太阳光，得到较好遮阳效果的可自动调节遮阳伞。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的这种智能遮阳伞结构，其特征在于：包括伞体，所述伞体通过移动装置连接在支架上，该遮阳伞结构还设有感知太阳光强弱信息的光照传感器和感知太阳位置的太阳位置传感器，控制器接收光照传感器和入射角感应器信号控制所述移动装置带动所述伞体移动。

为使上述技术方案更加详尽和具体，本发明还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果：

所述移动装置包括控制所述伞体升降的伸缩组件及控制所述伞体平移的转动组件。

所述移动装置还包括与上方支架连接的上连接座和与下方伞体连接的下连接座，在所述上连接座和下连接座之间设有间隔布置的多组伸缩组件。

所述转动组件包括设于所述伸缩组件两端的主转动副和从转动副。

所述主转动副连接所述伸缩组件与所述上连接座，所述从转动副连接所述伸缩组件与所述下连接座。

所述主转动副包括与所述上连接座连接的上铰座，在所述伸缩组件上端设有上铰块，所述上铰块和上铰座通过上铰轴可转动铰接，所述上铰座与所述伸缩组件之间设有驱动转动的转动缸。

所述转动缸倾斜支撑在所述上铰座与所述伸缩组件之间，所述转动缸的缸体端可转动铰接在所述上铰座上，所述转动缸沿所述上铰轴的轴线对称布置。

所述从转动副包括与所述下连接座连接的下铰座，在所述伸缩组件下端设有下铰块，所述下铰块和下铰座通过下铰轴可转动铰接。

所述伸缩组件包括第一伸缩杆和套接在所述第一伸缩杆内的第二伸缩杆，所述第一伸缩杆和第二伸缩杆内设有伸缩缸。

所述伸缩缸设于所述第一伸缩杆内，所述伸缩缸的移动杆端连接有伸缩导杆，所述伸缩导杆与所述第二伸缩杆上壁面之间设有回位弹簧。

所述光照传感器设于所述伞体表面，所述太阳位置传感器设于所述支架上端。

所述支架的一端伸出连接支撑所述伞体，所述伞体上表面设有太阳能吸能层，将太阳能转化为电能，所述支架的下端设有底座，所述底座内设有存储电能的蓄电池。

所述伞体的中心悬挂有第一电磁块，所述伞体的各伞骨上与第一电磁块相对位置设有第二电磁块。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明智能遮阳伞结构，可实现转动移动调节，可根据太阳光照射情况实现自动调整，有效遮挡太阳光，得到较好遮阳效果，具有较好的应用前景。

附图说明

下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明遮阳伞的结构示意图。

图2为本发明遮阳伞移动装置结构示意图。

图3为本发明升降转动调节结构示意图。

图4为本发明升降转动调节结构示意图。

图5为本发明遮阳伞移动装置处于平移模式示意图。

图6为本发明遮阳伞移动装置处于单落模式示意图。

图7为本发明遮阳伞移动装置处于综合模式示意图。

图8为太阳位置传感器结构示意图。

图9为太阳位置传感器位置检测原理示意图。

图10为太阳位置传感器光照示意图。

附图中标记分别为：

1、支架，2、底座，3、蓄电池，4、伞体，

5、移动装置，51、上连接座，52、下连接座，

53、伸缩组件，531、第一伸缩杆，532、第二伸缩杆，533、伸缩缸，534、伸缩导杆，535、回位弹簧，

54、主转动副，541、上铰座，542、上铰轴，543、上铰块，544，转动缸，

55、从转动副，551、下铰座，552、下铰轴，553、下铰块。

6、光照传感器，7、太阳位置传感器，71、基座，72、隔板，73、光敏电阻，

8、控制器，9、第一电磁块。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明这种智能遮阳伞结构，如图1所示，包括伞体4，伞体4通过移动装置5连接在支架1上，该遮阳伞结构还设有感知太阳光强弱信息的光照传感器6和感知太阳位置的太阳位置传感器7，控制器8接收光照传感器6和太阳位置传感器7信号控制移动装置5带动伞体4移动。该智能遮阳伞结构，可根据光照传感器6和太阳位置传感器7检测的太阳光信号通过控制器8智能控制移动装置5进行伸缩或是转动，控制调整伞体的相对太阳的位置变化，以得到较好的遮阳效果，满足智能化遮阳需求。

本发明中，光照传感器6用于感知光照强度，当光照强度超过控制器内设定的限定值时，控制器8控制伞体4打开。太阳位置传感器7间隔一段时间检测并输出实时的太阳位置信号至控制器8，根据接收的太阳位置信号控制移动装置5移动调整，带动伞体移动，保证伞体朝向太阳光照位置一侧偏移，得到较好的遮阳效果。

本发明中，如图2中所示，移动装置5包括控制伞体4升降的伸缩组件3及控制伞体4平移的转动组件。移动装置5还包括与上方支架1连接的上连接座51和与下方伞体4连接的下连接座52，在上连接座51和下连接座2之间设有间隔布置的多组伸缩组件53。转动组件包括设于伸缩组件53两端的主转动副54和从转动副55。多组伸缩组件53通过控制不同的伸出长度来控制伞体的倾斜朝向，主转动副54和从转动副55控制伸缩组件53转动，从而控制伞体4实现平移转动，以满足伞体适应更大范围内的遮阳。本发明给出的一种实施例。在上连接座51和下连接座52之间设有布置在四个拐角处的四组伸缩组件53。

本发明中，如图3、4中所示，主转动副54连接伸缩组件53与上连接座51，从转动副55连接伸缩组件53与下连接座52。每组伸缩组件53的上端和下端均分别设有主转动副54和从转动副55。

本发明中，如图3、4中所示，主转动副54包括与上连接座51连接的上铰座541，在伸缩组件53上端设有上铰块543，上铰块543和上铰座541通过上铰轴542连接，实现可转动铰接。上铰座541与伸缩组件53之间设有驱动转动的转动缸544。如图中所示，转动缸544倾斜支撑在上铰座541与伸缩组件53之间，转动缸544的缸体端可转动铰接在上铰座541上，转动缸544沿上铰轴542的轴线对称布置。本实施例中，转动缸544可为驱动气缸，通过控制器控制启动伸缩调节，其中每个主转动副均设有两个对称布置的转动缸544，每组转动缸544配合伸缩使用，实现共同控制伞体4朝向两侧的平移调节。

本发明中，如图3、4中所示，从转动副55包括与下连接座52连接的下铰座551，在伸缩组件53下端设有下铰块553，下铰块553和下铰座551通过下铰轴552连接，实现可转动铰接。从转动副55跟随上方主转动副54移动，实现控制伞体4平稳移动。如图5中所示为一种平移模式的示意图。

本发明中，如图3、4中所示，伸缩组件53包括第一伸缩杆531和套接在第一伸缩杆531内的第二伸缩杆532。本实施例中，第一伸缩杆531和第二伸缩杆532均为腔体结构，便于内部结构的布置安装。第一伸缩杆531和第二伸缩杆532内设有控制伸缩的伸缩缸533，伸缩缸533设于第一伸缩杆531内，支撑连接在第一伸缩杆531内底面上。伸缩缸533的移动杆端连接有伸缩导杆534，伸缩导杆534与第二伸缩杆532上壁面之间设有回位弹簧535。其中伸缩导杆534用于控制伸缩导向，有助于稳定的伸缩调整过程。回位弹簧533在伸缩缸533收缩时，有助于较快速便捷的回缩过程。具体使用过程中，控制器接收太阳位置信号后，根据太阳照射位置控制调整伞体的倾斜朝向，伸缩缸533各自按照要求进行不同程度的伸缩位移从而改变伞面的朝向与角度。如图6所示为遮阳伞移动装置处于单落模式示意图，伞体处于朝向一侧单落倾斜。

本发明这种智能遮阳伞，也可根据太阳照射位置进行平移和升降两种模式混合使用，如图7所示为遮阳伞移动装置处于综合模式示意图。

本发明中，如图1所示，支架1的一端伸出连接支撑伞体4，优选的，在伞体4上表面设有太阳能吸能层，用于吸收太阳能将太阳能转化为电能，支架1的下端设有底座2，底座2内设有存储电能的蓄电池3，蓄电池3连接至控制器，用于提供自身运行所需电源，确保该遮阳伞正常使用，还可优选的设有外接USB充电口用于游客充电使用，绿色环保。

本发明中，伞体4的中心悬挂设有第一电磁块9，伞体4的各伞骨上与第一电磁块9相对位置设有第二电磁块(图中未标注出)。当光照传感器感知到光照强度增强至设定值时，控制器单片机通过控制电流方向使得第一电磁块和第二电磁块磁极方向相同，二者产生相互作用产生斥力，从而达到开伞的目的。光照强度低于设定值时，控制器控制断电可实现自动收伞或是根据使用情况人工控制收伞。

实现太阳位置追踪的装置右多种，本发明中，太阳位置传感器7可选用简单的隔板式太阳位置传感器，优选的将太阳位置传感器7设于支架1上方，不受遮挡位置，以较好的感应太阳入射方位。如图8中所示，隔板式太阳位置传感器，在基座71上垂直安装了两组隔板72，两组隔板72相互垂直；在基座71上还安装了4个光敏电阻73，4个光敏电阻紧贴隔板72拐角安装，光敏电阻73受光面向上，4个光敏电阻选用相同型号，性能相近。隔板式传感器利用隔板两边光敏元件感受到的光强不同来判断太阳的位置，把传感器的隔板按照东西南北方向摆正，如图10所示。当太阳位置在隔板的西侧时，东侧的光线受到遮挡，如图9所示，西侧光敏电阻受光量大于东侧光敏电阻，西侧器件电阻小于东侧器件电阻，于是可以判断出太阳的位置在西侧。而且在一定范围内光线偏差越大两侧电阻值相差越大。由于隔板是十字状，隔板式传感器还可检测出太阳在南北方向的位置，将4个传感器信号综合比较后就可得出太阳的位置。获得太阳照射位置后，控制器控制伞体朝向太阳位置一侧倾斜移动，以获得较大的遮阳面积，得到较好的遮阳效果。

本发明智能遮阳伞结构，用单片机控制接收伞面上设有的传感器信息，如阳光照强度和太阳入射位置等。可设定每隔10分钟检测一次并将获取的实时数据进行综合运算，通过控制器向移动装置发出相应的操作指令，控制移动装置带动伞体实现移动调节，满足较好的遮阳需求。

本发明中，自动遮阳伞利用四个伸缩组件的伸缩变换，在实现了倾斜位置角度的变化同时实现了伞的旋转，从而达到伞在竖直方向变化，实现遮阳面积的变化。该自动遮阳伞的移动装置，还包括能够让伞面发生水平上移动的转动组，八个转动副分别位于四个伸缩杆与两个支撑板的连接处。与上连接座51连接的四个转动副为主转动副54，均设有一组控制驱动其转动的转动缸544；与下连接座52相连的四个转动副为从转动副55，当主转动副54发生运动时，伸缩组件也充当了连杆作用，从转动副55在伸缩组件的带动下发生联动。

本发明智能遮阳伞结构，运动的五个模式--起始模式、单落模式、平移模式、综合模式和全落模式。

①起始模式：四个伸缩组件都处于起始状态且转动组件没有发生转动的状态，此时伞位于初始位置。②单落模式：两个伸缩组件处于起始状态，两个伸缩组件伸长，且转动副没有发生转动的状态(其中伸缩组件相邻伸缩组件两两配合)。③平移模式：四个伸缩柱都处于起始状态，但转动组件发生转动，此时的伞的位置只在水平方向发生变化。④综合模式：两个伸缩柱处于起始状态，两个伸缩柱伸长，且转动副发生转动的状态，此时的伞的位置既在水平方向发生变化也在竖直方向发生变化。⑤全落模式：四个伸缩柱处于伸长状态，且转动副未发生转动的状态，此时的伞位于原始位置的正下方。

具体使用过程中，可设定传感器每隔10分钟进行一次数据测量，并将数据传输至控制器的单片机，单片机处理数据，得到太阳的入射位置和亮度。无需每一次的测量均进行伞体位置的调整，可以根据情况将入射位置根据东西南北进行区间划分，可分成8、12、24等区间，假设将一天的太阳入射角度分为12个区间，设定一个亮度界定值以控制伞体的打开与降落，设定12个位置状态对应12个区间，分别对应单落模式、平移模式和综合模式，控制器根据设定的区间和对应的运动模式控制移动装置移动调整，以得到较优的控制遮阳效果。

本发明智能遮阳伞结构，可实现转动移动调节，可根据太阳光照射情况实现自动调整，有效遮挡太阳光，得到较好遮阳效果，具有较好的应用前景。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，但是本发明并不受限于上述方式，只要采用本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进或直接应用于其它场合的，均落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种智能遮阳伞结构，其特征在于：包括伞体，所述伞体通过移动装置连接在支架上，该遮阳伞结构还设有感知太阳光强弱信息的光照传感器和感知太阳位置的太阳位置传感器，控制器接收光照传感器和入射角感应器信号控制所述移动装置带动所述伞体移动；

所述移动装置包括控制所述伞体升降的伸缩组件及控制所述伞体平移的转动组件；所述移动装置还包括与上方支架连接的上连接座和与下方伞体连接的下连接座，在所述上连接座和下连接座之间设有间隔布置的多组伸缩组件；所述转动组件包括设于所述伸缩组件两端的主转动副和从转动副；

所述主转动副连接所述伸缩组件与所述上连接座，所述从转动副连接所述伸缩组件与所述下连接座；所述主转动副包括与所述上连接座连接的上铰座，在所述伸缩组件上端设有上铰块，所述上铰块和上铰座通过上铰轴可转动铰接，所述上铰座与所述伸缩组件之间设有驱动转动的转动缸；所述转动缸倾斜支撑在所述上铰座与所述伸缩组件之间，所述转动缸的缸体端可转动铰接在所述上铰座上，所述转动缸沿所述上铰轴的轴线对称布置；所述从转动副包括与所述下连接座连接的下铰座，在所述伸缩组件下端设有下铰块，所述下铰块和下铰座通过下铰轴可转动铰接；所述伸缩组件包括第一伸缩杆和套接在所述第一伸缩杆内的第二伸缩杆，所述第一伸缩杆和第二伸缩杆内设有伸缩缸；所述伸缩缸设于所述第一伸缩杆内，所述伸缩缸的移动杆端连接有伸缩导杆，所述伸缩导杆与所述第二伸缩杆上壁面之间设有回位弹簧；所述光照传感器设于所述伞体表面，所述太阳位置传感器设于所述支架上端。

2.按照权利要求1所述的智能遮阳伞结构，其特征在于：所述支架的一端伸出连接支撑所述伞体，所述伞体上表面设有太阳能吸能层，将太阳能转化为电能，所述支架的下端设有底座，所述底座内设有存储电能的蓄电池。

3.按照权利要求2所述的智能遮阳伞结构，其特征在于：所述伞体的中心悬挂有第一电磁块，所述伞体的各伞骨上与第一电磁块相对位置设有第二电磁块。

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