本实用新型涉及一种智能遮阳棚，包括棚面、支架、支撑轴和底座，所述棚面通过支架安装在所述支撑轴上端，所述支撑轴下端安装在所述底座上，所述支架连接设于所述支撑轴上端的第一传动机构，并通过所述第一传动机构实现棚面倾斜调整；所述支撑轴下端与所述底座之间通过第二传动机构连接，并通过所述第二传动机构实现棚面旋转调整。该智能遮阳棚能够随着太阳位置的不断变化调整遮阳棚的角度，使遮阳棚能最大程度遮挡阳光。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 214091182 U (45)授权公告日 2021.08.31 (21)申请号 4.7 (22)申请日 2020.10.16 (73)专利权人 华东理工大学 地址 200237 上海市徐汇区梅陇路130号 (72)发明人 王校峰杨云茂郭志浩曹鹏勇 王建文 (74)专利代理机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 31225 代理人 顾艳哲 (51)Int.Cl. E04H 1/12 (2006.01) E04B 7/16 (2006.01) 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (54)实用新型名称 一种智能遮阳棚 (57)摘要 本实用新型涉及一种智能遮阳棚，包括棚 面、支架、支撑轴和底座，所述棚面通过支架安装 在所述支撑轴上端，所述支撑轴下端安装在所述 底座上，所述支架连接设于所述支撑轴上端的第 一传动机构，并通过所述第一传动机构实现棚面 倾斜调整；所述支撑轴下端与所述底座之间通过 第二传动机构连接，并通过所述第二传动机构实 现棚面旋转调整。该智能遮阳棚能够随着太阳位 置的不断变化调整遮阳棚的角度，使遮阳棚能最 大程度遮挡阳光。 U 2 8 1 1 9 0 4 1 2 N C CN 214091182 U 权利要求书 1/1页 1.一种智能遮阳棚，其特征在于，包括棚面、支架、支撑轴和底座，所述棚面通过支架安 装在所述支撑轴上端，所述支撑轴下端安装在所述底座上， 所述支架连接设于所述支撑轴上端的第一传动机构，并通过所述第一传动机构实现棚 面倾斜调整； 所述支撑轴下端与所述底座之间通过第二传动机构连接，并通过所述第二传动机构实 现棚面旋转调整； 所述棚面上设置多个光敏传感器，所述光敏传感器与控制器相连，所述控制器与第一 传动机构及第二传动机构相连接； 所述第一传动机构包括第一电机、与所述第一电机的传动轴连接的第一锥齿轮、与所 述第一锥齿轮齿合的第二锥齿轮以及与所述第二锥齿轮固接的摆动轴，所述摆动轴连接支 撑架，所述支架活动连接所述支撑架上； 所述第一锥齿轮安装在一连接轴上，所述连接轴通过联轴器与所述第一电机的传动轴 传动连接。 2.根据权利要求1所述的一种智能遮阳棚，其特PG电子官方网站征在于，所述第一传动机构设有至少一 个。 3.根据权利要求1所述的一种智能遮阳棚，其特征在于，所述第二传动机构包括第二电 机，所述第二电机设置安装在所述底座上，所述支撑轴下端与所述第二电机的传动轴传动 连接，并能够转动。 4.根据权利要求3所述的一种智能遮阳棚，其特征在于，所述底座上设有安装套筒，所 述支撑轴下端插入所述安装套筒内。 5.根据权利要求1所述的一种智能遮阳棚，其特征在于，所述棚面为三角形平曲面棚 面，所述光敏传感器分别安装在所述棚面的三个顶端。 6.根据权利要求5所述的一种智能遮阳棚，其特征在于，所述控制器是以AT89S52单片 机为核心，由检测电路、A/D转换器、电机转动电路构成。 7.根据权利要求5所述的一种智能遮阳棚，其特征在于，所述支架设有3个。 2 2 CN 214091182 U 说明书 1/3页 一种智能遮阳棚 技术领域 [0001] 本实用新型涉及遮阳棚领域，具体涉及一种智能遮阳棚。 背景技术 [0002] 遮阳棚广泛应用于家居生活、户外活动、户外公共设施等，目前主要类型有曲臂式 遮阳蓬、斜坡蓬、弧形蓬、西瓜蓬、帐篷、香蕉伞、木伞、天幕，按驱动方式分有：伸缩(手动、电 动)、固定。现有的遮阳棚存在的问题是，当阳光角度发生变化，棚面无法对应调整，无法最 好地实现遮阳效果，且棚面角度依靠人工操作，缺乏智能调控系统。 [0003] 专利CN106401092A公开了一种智能遮阳棚，包括遮阳棚本体、斜撑、驱动电机、遮 阳帘、辊子、光敏传感器以及控制器，斜撑与遮阳棚本体连接并固定于墙体，驱动电机设置 于遮阳棚本体下方，辊子与驱动电机连接，遮阳帘架设在辊子上，光敏传感器设置于遮阳帘 边缘并与控制器连接，控制器设置于驱动电机内并与驱动电机连接，该遮阳棚通过光敏传 感器自动感知光照强度，当光线直射引起进光量发生骤变时控制遮阳帘伸展实现自动遮阳 功能，免去人工操作，提高生活品质，然而，该遮阳棚不具有多自由度调整功能，遮阳自动调 整功能较差，达不到较好的效果。 实用新型内容 [0004] 本实用新型的目的就是为了解决上述问题而提供一种智能遮阳棚，该智能遮阳棚 能够随着太阳位置的不断变化调整遮阳棚的角度，使遮阳棚能最大程度遮挡阳光。 [0005] 本实用新型的目的通过以下技术方案实现： [0006] 一种智能遮阳棚，包括棚面、支架、支撑轴和底座，所述棚面通过支架安装在所述 支撑轴上端，所述支撑轴下端安装在所述底座上，所述支架连接设于所述支撑轴上端的第 一传动机构，并通过所述第一传动机构实现棚面倾斜调整；所述支撑轴下端与所述底座之 间通过第二传动机构连接，并通过所述第二传动机构实现棚面旋转调整。 [0007] 进一步地，所述棚面上设置多个光敏传感器，所述光敏传感器与控制器相连，所述 控制器与第一传动机构及第二传动机构相连接。 [0008] 进一步地，所述第一传动机构包括第一电机、与所述第一电机的传动轴连接的所 述第一锥齿轮、与所述第一锥齿轮齿合的第二锥齿轮以及与所述第二锥齿轮固接的摆动 轴，所述摆动轴连接支撑架，所述支架活动连接所述支撑架上。 [0009] 当第一电机转动时，带动第一锥齿轮转动，进而驱动第二锥齿轮转动，通过一对锥 齿轮带动摆动轴转动，实现与其连接的支撑架的摆动，进而实现支架与棚面倾斜角度的调 整。 [0010] 进一步地，所述第一锥齿轮安装在一连接轴上，所述连接轴通过联轴器与所述第 一电机的传动轴传动连接。 [0011] 进一步地，所述第一传动机构设有至少一个，根据需要可以设置水平和/或垂直方 位。 3 3 CN 214091182 U 说明书 2/3页 [0012] 进一步地，所述第二传动机构包括第二电机，所述第二电机设置安装在所述底座 上，所述支撑轴下端与所述第二电机的传动轴传动连接，并能够转动。 [0013] 进一步地，所述底座上设有安装套筒，所述支撑轴下端插入所述安装套筒内。 [0014] 进一步地，所述棚面为三角形平曲面棚面，所述光敏传感器分别安装在所述棚面 的三个顶端，包括水平方位和垂直方位的光敏传感电路，光敏传感电路主要由光敏电阻和 电位器组成。 [0015] 进一步地，所述控制器是以AT89S52单片机为核心，由检测电路、A/D转换器、电机 转动电路构成，所述检测电路对光敏传感器的信号做出相应的信号放大和运算处理，再由 A/D转换器将模拟信号转换为数字信号并将数字信号传送给单片机，进而由单片机控制相 应电机转动。 [0016] 进一步地，所述支架设有3个。 [0017] 本智能遮阳棚具体工作原理为，光敏传感器安装于棚面外侧各顶端，在检测太阳 光线的过程中，根据光敏传感器内部电路结构，当入射光聚焦在不同光敏电阻上的光强度 不同时，光敏电阻的阻值大小产生偏差，偏离信号经A/D转换器输入单片机，单片机根据输 入的偏离电信号，驱动第一传动机构和/或第二传动机构实现棚面旋转调整，直至光敏电阻 的阻值不产生偏差，此时遮阳棚达到最佳遮阳效果。 [0018] 与现有技术相比，本智能遮阳棚具有以下优点： [0019] 通过两个传动机构，能够分别实现遮阳棚的倾斜调整及旋转调整，水平转动电机 和侧向摆动电机两个步进电机，使遮阳棚面随支撑轴转动水平偏转及棚面随连接结做侧向 摆动，具有更大的调整自由度，从而达到最佳的遮阳效果。此外，棚面采用平曲面，相比传统 伞状有更大的遮阳面积。 附图说明 [0020] 图1为本实用新型智能遮阳棚的主体结构简图； [0021] 图2为第一传动机构的结构示意图； [0022] 图3为第二传动机构的结构示意图； [0023] 图4为光敏传感器的原理图。 具体实施方式 [0024] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。 [0025] 如图1，一种智能遮阳棚，包括棚面1、支架2、支撑轴4和底座6，所述棚面1通过支架 2安装在所述支撑轴4上端，所述支撑轴4下端安装在所述底座6上，所述支架2连接设于所述 支撑轴4上端的第一传动机构3，并通过所述第一传动机构3实现棚面1倾斜调整；所述支撑 轴4下端与所述底座6之间通过第二传动机构5连接，并通过所述第二传动机构5实现棚面1 旋转调整。 [0026] 具体地，所述棚面1上设置多个光敏传感器，棚面1为三角形平曲面棚面1，所述支 架2设有3个，所述光敏传感器分别安装在所述棚面1的三个顶端，包括水平方位和垂直方位 的光敏传感电路，光敏传感电路主要由光敏电阻和电位器组成。所述光敏传感器与控制器 相连，所述控制器与第一传动机构3及第二传动机构5相连接。所述控制器是以AT89S52单片 4 4 CN 214091182 U 说明书 3/3页 机为核心，由检测电路、A/D转换器、电机转动电路构成，所述检测电路对光敏传感器的信号 做出相应的信号放大和运算处理，再由A/D转换器将模拟信号转换为数字信号并将数字信 号传送给单片机，进而由单片机控制相应电机转动。 [0027] 如图2，所述第一传动机构3包括第一电机33、与所述第一电机33的传动轴连接的 所述第一锥齿轮35、与所述第一锥齿轮35齿合的第二锥齿轮31以及与所述第二锥齿轮31固 接的摆动轴36，所述摆动轴36连接支撑架30，所述支架2铰接连接所述支撑架30上，所述第 一锥齿轮35安装在一连接轴34上，所述连接轴34通过联轴器32与所述第一电机33的传动轴 传动连接。当第一电机转动时，带动第一锥齿轮转动，进而驱动第二锥齿轮转动，通过一对 锥齿轮带动摆动轴转动，实现与其连接的支撑架的摆动，进而实现支架2与棚面1倾斜角度 的调整，第一传动机构3根据需要可以设置水平和/或垂直方位。 [0028] 如图3，所述第二传动机构5包括第二电机53，所述第二电机53设置安装在所述底 座6上，所述支撑轴4下端与所述第二电机53的传动轴传动连接，并能够转动，所述底座6上 设有安装套筒50，所述支撑轴4下端插入所述安装套筒50内，第二电机53的传动轴通过联轴 器52连接一连接轴51，连接轴51与支撑轴4下端传动连接。 [0029] 本智能遮阳棚具体工作原理为，光敏传感器安装于棚面1外侧各顶端，在检测太阳 光线的过程中，根据光敏传感器内部电路结构，当入射光聚焦在不同光敏电阻上的光强度 不同时，光敏电阻的阻值大小产生偏差，偏离信号经A/D转换器输入单片机，单片机根据输 入的偏离电信号，驱动第一传动机构3和/或第二传动机构5实现棚面1旋转调整，直至光敏 电阻的阻值不产生偏差，此时遮阳棚达到最佳遮阳效果。 [0030] 图4为光敏传感器的具体原理图，光敏传感器安装于棚面外侧各顶端，在检测太阳 光线的过程中，根据光敏传感器内部电路结构，如当入射光聚焦在光敏电阻Rg1和Rg2上的 光强度不同时，光敏电阻Rg1和Rg2的阻值大小产生偏差。若光线上的光强度相对 较大，Rg2的阻值相对较小，电位器输出模拟电压为负电压，即为水平方向光敏传感器检测 的偏离电信号。 [0031] 在图4中，偏离信号经A/D转换器输入单片机，单片机根据输入的偏离电信号的第 二电机53右转，根据负电压的大小控制驱动第二电机53转动步长，当第二电机53时，将带动 支撑轴4转动，起到调整棚面1水平偏转的作用；同理，垂直方向光敏传感器采用与水平方向 相同的电路结构，在水平方向角度调整完毕后，光敏电阻Rg3和Rg1、Rg2的阻值大小产生偏 差对检测出垂直方向上相应的偏离电信号。经A/D转换电路输入单片机，单片机根据输入的 偏离电信号的正负和大小控制驱动垂直转动电机转动。当第一电机33转动时，将带动锥齿 轮旋转，锥齿轮固定安装在摆动轴36上，随摆动轴36转动将调整固定于传动机构上的棚面 垂直偏转角度。 [0032] 上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用 新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明 的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述 实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和 修改都应该在本实用新型的保护范围之内。 5 5 CN 214091182 U 说明书附图 1/3页 图1 6 6 CN 214091182 U 说明书附图 2/3页 图2 图3 7 7 CN 214091182 U 说明书附图 3/3页 图4 8 8
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