一種飛行遮陽傘及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及遮陽傘領(lǐng)域，尤其涉及一種飛行遮陽傘及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]炎炎夏日，一把遮陽傘可以有效的阻擋紫外線，起到美白防曬的效果。不過，現(xiàn)有手持式遮陽傘還有很多缺陷:
1.使用過程中需要用手拿著，占用一只手，無法完成一些需要雙手的操作，比如騎自行車；
2.單手持傘，久了以后會出現(xiàn)疲勞不適；
3.遮陽功能要求傘面不透明，遮擋使用者的視線，容易造成交通意外。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對【背景技術(shù)】中所涉及到的缺陷，提供一種飛行遮陽傘及其控制方法，利用涵道風(fēng)扇驅(qū)動空氣，通過氣流和傘面間科恩達(dá)效應(yīng)獲得升力飛行，并保持在正確的遮陽位置。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種飛行遮陽傘，包含遮陽傘本體、涵道風(fēng)扇、導(dǎo)流模塊、控制模塊、電源模塊、無線通信模塊、姿態(tài)傳感模塊、GPS接收機(jī)和攝像頭；
所述遮陽傘本體包含傘面、傘骨和傘柄；
所述涵道風(fēng)扇設(shè)置在傘柄的頂端，包含風(fēng)扇本體、涵道外殼和涵道氣流分配模塊；
所述風(fēng)扇本體設(shè)置在涵道外殼內(nèi)；
所述涵道外殼的進(jìn)風(fēng)口背向傘面、出風(fēng)口面向傘面；
所述涵道氣流分配模塊包含第一至第三涵道調(diào)節(jié)舵機(jī)、涵道調(diào)節(jié)環(huán)、以及若干沿涵道外殼出風(fēng)口周向均勻設(shè)置的涵道擋風(fēng)板；
所述涵道擋風(fēng)板的一邊和涵道外殼的下端鉸接，背面通過一連接桿與所述涵道調(diào)節(jié)環(huán)?父接;
所述第一至至第三涵道調(diào)節(jié)舵機(jī)沿涵道外殼周向均勻設(shè)置，其與輸出軸固定相連的力臂均通過一連接桿與涵道調(diào)節(jié)環(huán)鉸接；
所述導(dǎo)流模塊包含若干導(dǎo)流單元，所述導(dǎo)流單元包含導(dǎo)流舵機(jī)和導(dǎo)流板；
所述導(dǎo)流舵機(jī)設(shè)置在傘骨上，輸出軸與導(dǎo)流板固定相連，用于調(diào)整導(dǎo)流板的導(dǎo)流角度； 所述無線通信模塊設(shè)置在傘柄內(nèi)部，用于接收指令并將其傳遞給所述控制模塊；
所述GPS接收機(jī)用于獲取遮陽傘的坐標(biāo)并將其傳遞給所述控制模塊；
所述攝像頭設(shè)置在傘柄上，用于獲取使用者的頭部圖像，并將其傳遞給所述控制模塊；所述姿態(tài)傳感模塊包含高度計、三軸加速度計、三軸陀螺儀和電子羅盤，用于獲得遮陽傘的高度、其在X、Y、Z軸三個方向的加速度和角加速度、以及磁數(shù)據(jù)；
所述控制模塊分別和風(fēng)扇本體、電源模塊、第一至第三涵道調(diào)節(jié)舵機(jī)、無線通信模塊、高度計、三軸加速度計、三軸陀螺儀、電子羅盤、GPS接收機(jī)、攝像頭、以及各個導(dǎo)流舵機(jī)相連；
所述控制模塊包含航線計算單元和飛行控制單元；
所述航線計算單元用于根據(jù)GPS接收機(jī)、姿態(tài)傳感模塊、攝像頭的輸入數(shù)據(jù)計算出遮陽傘進(jìn)行遮陽的移動路線；
所述飛行控制單元用于控制第一至第三涵道調(diào)節(jié)舵機(jī)以及各個導(dǎo)流舵機(jī)工作，使得遮陽傘根據(jù)遮陽的移動路線移動到指定點后進(jìn)行懸浮。
[0005]作為本發(fā)明一種飛行遮陽傘進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述電源模塊包含鋰離子電池，設(shè)置在所述傘柄的內(nèi)部。
[0006]作為本發(fā)明一種飛行遮陽傘進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述電源模塊還包含薄膜太陽能電池，覆蓋于傘面。
[0007]作為本發(fā)明一種飛行遮陽傘進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述攝像頭為廣角攝像頭。
[0008]本發(fā)明還公開了一種基于該飛行遮陽傘的控制方法，包含以下步驟:
步驟I)，通過姿態(tài)傳感模塊獲得遮陽傘的三個方向的加速度和角加速度、距地面的高度、以及磁數(shù)據(jù)，控制涵道風(fēng)扇電機(jī)、第一至第三涵道調(diào)節(jié)舵機(jī)和各個導(dǎo)流舵機(jī)工作，使飛行遮陽傘按照預(yù)設(shè)的高度閾值進(jìn)行定點飛行；
步驟2)，采用GPS接收機(jī)接收GPS信號，獲得飛行遮陽傘的坐標(biāo)和當(dāng)前時間；
步驟3)，根據(jù)飛行遮陽傘的坐標(biāo)和當(dāng)前時間計算出當(dāng)前太陽光相對地面坐標(biāo)系的角度；
步驟4)，采用攝像頭獲得使用者的頭部圖像，集合通過姿態(tài)傳感模塊獲得的數(shù)據(jù)，根據(jù)該圖像計算地面坐標(biāo)系中使用者相對飛行遮陽傘的位置關(guān)系；
步驟5)，根據(jù)步驟3)和步驟4)中獲得的數(shù)據(jù)計算出飛行遮陽傘進(jìn)行遮陽的移動路線，使得飛行遮陽傘傘面的中心在使用者頭部和太陽之間的連線上；
步驟6)，控制涵道風(fēng)扇電機(jī)、第一至第三涵道調(diào)節(jié)舵機(jī)和各個導(dǎo)流舵機(jī)工作，使得飛行遮陽傘按照步驟5)中計算出的移動路線進(jìn)行移動。
[0009]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1.本發(fā)明利用自身動力自主飛行，無需手持或者固定，避免了疲勞，也可以空出雙手完成其它工作。
[0010]2.遮陽傘飛行在較高的空中，杜絕了遮擋視線的問題，有效避免交通隱患。
[0011]3.通過自主定位跟蹤，對使用者保持伴隨飛行，保證在運(yùn)動中也能獲得不間斷的遮陽效果。
[0012]4.保留了傘柄，在電力不足或者風(fēng)力較大等情況下也可以手持。
[0013]5.采用薄膜太陽能電池和蓄電池電池供電，方便快捷，必要時也可使用充電器充電。
[0014]6.采用折傘設(shè)計，存儲方便省空間。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的俯視圖； 圖3為本發(fā)明的涵道風(fēng)扇細(xì)節(jié)圖；
圖4為本發(fā)明的導(dǎo)流舵機(jī)示意圖。
[0016]圖中，1-進(jìn)風(fēng)口，2-涵道風(fēng)扇，2.1-風(fēng)扇本體，2.2-涵道外殼，2.3_涵道調(diào)節(jié)環(huán)，2.4調(diào)節(jié)環(huán)支撐架，2.5-涵道調(diào)節(jié)舵機(jī)，2.6-舵機(jī)連桿，2.7-涵道擋風(fēng)板，2.8-擋風(fēng)板連桿，2.9-涵道支架，3-出風(fēng)口，4-導(dǎo)流板，4.1-導(dǎo)流舵機(jī)，5-傘面，5.1-薄膜太陽能電池，6-傘骨，7-傘柄，7.1-握把，8-橫撐桿，9-無線通信模塊，10-跟蹤導(dǎo)航模塊，11-鋰離子電池，12-飛行控制模塊。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
如圖1至圖2所示，本發(fā)明公開了一種飛行遮陽傘，包含遮陽傘本體、涵道風(fēng)扇、導(dǎo)流模塊、控制模塊、電源模塊、無線通信模塊、姿態(tài)傳感模塊、GPS接收機(jī)和攝像頭；
所述遮陽傘本體包含傘面、傘骨和傘柄；
所述涵道風(fēng)扇設(shè)置在傘柄的頂端，包含風(fēng)扇本體、涵道外殼和涵道氣流分配模塊；
所述風(fēng)扇本體設(shè)置在涵道外殼內(nèi)；
所述涵道外殼的進(jìn)風(fēng)口背向傘面、出風(fēng)口面向傘面；
如圖3所示，所述涵道氣流分配模塊包含第一至第三涵道調(diào)節(jié)舵機(jī)、涵道調(diào)節(jié)環(huán)、以及若干沿涵道外殼出風(fēng)口周向均勻設(shè)置的涵道擋風(fēng)板；
所述涵道擋風(fēng)板的一邊和涵道外殼的下端鉸接，背面通過一連接桿與所述涵道調(diào)節(jié)環(huán)?父接;
所述第一至至第三涵道調(diào)節(jié)舵機(jī)沿涵道外殼周向均勻設(shè)置，其與輸出軸固定相連的力臂均通過一連接桿與涵道調(diào)節(jié)環(huán)鉸接；
如圖4所示，所述導(dǎo)流模塊包含若干導(dǎo)流單元，所述導(dǎo)流單元包含導(dǎo)流舵機(jī)和導(dǎo)流板； 所述導(dǎo)流舵機(jī)設(shè)置在傘骨上，輸出軸與導(dǎo)流板固定相連，用于調(diào)整導(dǎo)流板的導(dǎo)流角度； 所述無線通信模塊設(shè)置在傘柄內(nèi)部，用于接收指令并將其傳遞給所述控制模塊；
所述GPS接收機(jī)用于獲取遮陽傘的坐標(biāo)并將其傳遞給所述控制模塊；
所述攝像頭設(shè)置在傘柄上，用于獲取使用者的頭部圖像，并將其傳遞給所述控制模塊；所述姿態(tài)傳感模塊包含高度計、三軸加速度計、三軸陀螺儀和電子羅盤，用于獲得遮陽傘的高度、其在X、Y、Z軸三個方向的加速度和角加速度、以及磁數(shù)據(jù)；
所述控制模塊分別和風(fēng)扇本體、電源模塊、第一至第三涵道調(diào)節(jié)舵機(jī)、無線通信模塊、高度計、三軸加速度計、三軸陀螺儀、電子羅盤、GPS接收機(jī)、攝像頭、以及各個導(dǎo)流舵機(jī)相連；
所述控制模塊包含航線計算單元和飛行控制單元；
所述航線計算單元用于根據(jù)GPS接收機(jī)、姿態(tài)傳感模塊、攝像頭的輸入數(shù)據(jù)計算出遮