CN201948153U - 一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞 - Google Patents

Abstract

一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞，涉及一种遮阳伞。它解决了现有的遮阳伞无法实现自动调节遮阳位置的问题。它通过角度传感器和地磁传感器对遮阳伞自身的俯仰角和方位角进行采集，光传感器对太阳的角度和方位进行采集，角度传感器、地磁传感器和光传感器将采集到的信号输入至控制模块，控制模块通过计算得出太阳位置并且发出信号给两个电机，使遮阳伞转到预定位置进行遮阳。本实用新型适用于遮阳场合。

Description

一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞

技术领域

本实用新型涉及一种遮阳伞。

背景技术

随着科学技术的不断发展和人们生活水平的提高，智能型的生活用具越来越多的受到了人们的青睐，在人们的夏日出行、商家促销现场和海滨沙滩都会用到遮阳伞，在已有的传统遮阳伞中，一种是伞面与伞杆保持垂直不变的，当阳光照射时，由于阳光在一天中并非是一直处于遮阳伞的正上方，随着太阳光的角度和太阳的高度的变化，遮阳伞的遮阳方位也会发生变化，这就对遮阳效果的目标产生了影响；另一种遮阳伞是将第一种遮阳伞的伞杆分成两段，通过上伞杆和下伞杆间关节的调节来实现伞面与阳光的垂直。总体来说第二种遮阳伞是一种进步，但是这些传统的遮阳伞都存在一个共同的缺点就是非智能的，它们都只能依靠人工来调节来实现遮阳的目的。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有的遮阳伞无法实现自动调节遮阳位置的问题，从而提供一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞。

一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞，它包括遮阳伞，它还包括一号电机、二号电机、角度传感器、地磁传感器、光传感器和控制模块，光传感器是由9个光电池组成的一体结构，所述9个光电池呈3×3的矩阵排列；遮阳伞的伞面的中心开有一个通孔，所述通孔的面积小于一个光电池的接收面的面积；光传感器固定在所述通孔下方的遮阳伞的伞杆上；且所述通孔的中心与位于光传感器中心位置的光电池的接收面的中心位于一条直线上；遮阳伞的伞杆的末端固定在一号电机的输出轴上，一号电机的定子固定在二号电机的输出轴上，所述一号电机的输出轴水平设置，二号电机的输出轴竖直设置；角度传感器设置在遮阳伞的伞杆上；地磁传感器设置在二号电机的定子上；角度传感器的角度信号输出端与控制模块的角度信号输入端连接；地磁传感器的地磁信号输出端与控制模块的地磁信号输入端连接；光传感器的光信号输出端与控制模块的光信号输入端连接；控制模块的控制信号输出端同时与一号电机和控制信号输入端连接和二号电机和控制信号输入端连接。

有益效果：本实用新型通过采集太阳的方位和遮阳伞的俯仰角，控制模块对采集到的信息进行处理，并控制两个电机实现两个自由度的动作，进而实现自动调节遮阳位置的目的。本实用新型的遮阳位置调节精确，遮阳效果好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，图2是本发明的控制部分的原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1和图2说明本具体实施方式，一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞，它包括遮阳伞，它还包括一号电机4、二号电机5、角度传感器3、地磁传感器8、光传感器9和控制模块10，光传感器9是由9个光电池组成的一体结构，所述9个光电池呈3×3的矩阵排列；遮阳伞的伞面1-1的中心开有一个通孔6，所述通孔6的面积小于一个光电池的接收面的面积；光传感器9固定在所述通孔6下方的遮阳伞的伞杆1-2上；且所述通孔6的中心与位于光传感器9中心位置的光电池的接收面的中心位于一条直线上；遮阳伞的伞杆1-2的末端固定在一号电机4的输出轴上，一号电机4的定子固定在二号电机5的输出轴上，所述一号电机的输出轴水平设置，二号电机5的输出轴竖直设置；角度传感器3设置在遮阳伞的伞杆1-2上；地磁传感器8设置在二号电机5的定子上；角度传感器3的角度信号输出端与控制模块1的角度信号输入端连接；地磁传感器8的地磁信号输出端与控制模块1的地磁信号输入端连接；光传感器9的光信号输出端与控制模块1的光信号输入端连接；控制模块1的控制信号输出端同时与一号电机4和控制信号输入端连接和二号电机5和控制信号输入端连接。

本实施方式中，若遮阳伞的伞杆1-2的顶端伸出伞面，则将光传感器9设置在遮阳伞的伞杆1-2的侧壁上；若遮阳伞的伞杆1-2的顶端位于伞面以下，且与伞面不接触，则将光传感器9设置在遮阳伞的伞杆1-2的顶端；遮阳伞的伞面1-1中心的通孔，是为了保证光线是直射并且只有一束光线射入，阳光直射遮阳伞时，其光线入射至位于光传感器9中心位置的光电池上。角度传感器3竖直固定在遮阳伞的伞杆1-2上，保证其测量的准确度。

工作原理：设备开始运行时，角度传感器3和地磁传感器8对遮阳伞自身的俯仰角和方位角进行采集，光传感器9对太阳的角度和方位进行采集，角度传感器3、地磁传感器8和光传感器9将采集到的信号输入至控制模块10，控制模块10通过计算得出太阳位置并且发出信号给两个电机，使遮阳伞转到预定位置进行遮阳。在设备运行过程中，角度传感器3和的地磁传感器8实时采集遮阳伞自身的俯仰角和方位角，光传感器9实时采集太阳的角度和方位信息，角度传感器3、地磁传感器8和光传感器9将采集到的信号输入至控制模块10，控制模块10通过计算得出太阳位置并且发出信号给两个电机，从而实现实时调整使遮阳伞的遮阳位置。

光传感器9的测量原理：遮阳伞的伞面1-1中心的通孔3为伞面内部的光传感器9提供一束平行性极好的太阳光，使其内部的光传感器9准确对太阳的方位和俯仰角进行定位。

具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式一所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞的区别在于，它还包括双桥开关11，所述控制模块10的控制信号输出端通过双桥开关11同时与一号电机4和控制信号输入端和二号电机5和控制信号输入端连接。

具体实施方式三、本具体实施方式与具体实施方式一或二所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞的区别在于，它还包括太阳能电池板2、充电电路13和升压电路12，所述太阳能电池板2铺设在遮阳伞的伞面1-1的外侧面上，所述太阳能电池板2的电源信号输出端与充电电路13的电源信号输入端连接，所述充电电路13的电源信号输出端与升压电路12的电源信号输入端连接，所述升压电路12的电源信号输出端与控制模块10的电源信号输入端连接，所述升压电路12的一号电源输出端与一号电机4的电源信号输入端连接；所述升压电路12的二号电源输出端与二号电机5的电源信号输入端连接。

本实施方式中，充电电路13为蓄电池。主控制器10与一号电机4和二号电机5之间通过电机驱动器进行连接。

具体实施方式四、本具体实施方式与具体实施方式三所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞的区别在于，它还包括连接件20，所述一号电机4的定子通过连接件20固定在二号电机5的输出轴上。所述连接件20是由不锈钢材料制成的。

连接件可以为弯曲件，弯曲的夹角为直角时，效果最佳。

本实施方式中，地磁传感器8固定在一号电机4和二号电机5的连接器件上。

具体实施方式五、本具体实施方式与具体实施方式一、二或四所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞的区别在于，它还包括N个USB接口7，所述N个USB接口7的USB信号输入或输出端均与控制模块10的USB信号输出或输入端连接，所述N为正整数。

本实施方式中，在遮阳伞上的底部固定座上设置有N个USB插口，可以对手机等设备充电。

具体实施方式六、本具体实施方式与具体实施方式五所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞的区别在于，它还包括M个供电接口，所述M个供电接口的供电信号输入端与升压电路12的供电信号输出端连接，所述M为正整数。

本实施方式中，在遮阳伞上的底部固定座上还固定有M个电源插座，可以为外部的小功率电器提供电能。

具体实施方式七、本具体实施方式与具体实施方式一、二、四或六所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞的区别在于，控制模块10是单片机。

具体实施方式八、本具体实施方式与具体实施方式七所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞的区别在于，一号电机4和二号电机5均是减速电机。

本实施方式中的所有部件均采用螺栓固定，无需焊接，便于拆分，方便运输。

Claims (8)

1.一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞，它包括遮阳伞，其特征是：它还包括一号电机(4)、二号电机(5)、角度传感器(3)、地磁传感器(8)、光传感器(9)和控制模块(10)，光传感器(9)是由9个光电池组成的一体结构，所述9个光电池呈3×3的矩阵排列；遮阳伞的伞面(1-1)的中心开有一个通孔(6)，所述通孔(6)的面积小于一个光电池的接收面的面积；光传感器(9)固定在所述通孔(6)下方的遮阳伞的伞杆(1-2)上；且所述通孔(6)的中心与位于光传感器(9)中心位置的光电池的接收面的中心位于一条直线上；遮阳伞的伞杆(1-2)的末端固定在一号电机(4)的输出轴上，一号电机(4)的定子固定在二号电机(5)的输出轴上，所述一号电机的输出轴水平设置，二号电机(5)的输出轴竖直设置；角度传感器(3)设置在遮阳伞的伞杆(1-2)上；地磁传感器(8)设置在二号电机(5)的定子上；角度传感器(3)的角度信号输出端与控制模块(1)的角度信号输入端连接；地磁传感器(8)的地磁信号输出端与控制模块(1)的地磁信号输入端连接；光传感器(9)的光信号输出端与控制模块(1)的光信号输入端连接；控制模块(1)的控制信号输出端同时与一号电机(4)和控制信号输入端连接和二号电机(5)和控制信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞，其特征在于它还包括双桥开关(11)，所述控制模块(10)的控制信号输出端通过双桥开关(11)同时与一号电机(4)和控制信号输入端和二号电机(5)和控制信号输入端连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞，其特征在于它还包括太阳能电池板(2)、充电电路(13)和升压电路(12)，所述太阳能电池板(2)铺设在遮阳伞的伞面(1-1)的外侧面上，所述太阳能电池板(2)的电源信号输出端与充电电路(13)的电源信号输入端连接，所述充电电路(13)的电源信号输出端与升压电路(12)的电源信号输入端连接，所述升压电路(12)的电源信号输出端与控制模块(10)的电源信号输入端连接，所述升压电路(12)的一号电源输出端与一号电机(4)的电源信号输入端连接；所述升压电路(12)的二号电源输出端与二号电机(5)的电源信号输入端连接。

4.根据权利要求3所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞，其特征在于它还包括连接件(20)，所述一号电机(4)的定子通过连接件(20)固定在二号电机(5)的输出轴上。

5.根据权利要求1、2或4所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞，其特征在于它还包括N个USB接口(7)，所述N个USB接口(7)的USB信号输入或输出端均与控制模块(10)的USB信号输出或输入端连接，所述N为正整数。

6.根据权利要求5所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞，其特征在于它还包括M个供电接口，所述M个供电接口的供电信号输入端与升压电路(12)的供电信号输出端连接，所述M为正整数。

7.根据权利要求1、2、4或6所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞，其特征在于控制模块(10)是单片机。

8.根据权利要求7所述的一种能够追踪太阳的俯仰角和方位的自动遮阳伞，其特征在于一号电机(4)和二号电机(5)均是减速电机。

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