CN111169367B - 一种无人喷雾车 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种无人喷雾车，包括：车体、水泵、水泵控制器、储液箱以及喷雾单元，水泵、水泵控制器、储液箱和喷雾单元设置在车体上；水泵控制器用于根据储液箱中液位状态和/或喷雾单元的液体流量控制水泵的运行状态。本发明实施例提供的技术方案，通过将无人驾驶技术和喷雾技术结合到无人车，可以避免危险环境容易对驾驶员造成的影响，且无人喷雾车可以实现自动驾驶，大大提高了连续作业的效率。

Description

一种无人喷雾车

技术领域

本发明实施例涉及无人车技术领域，尤其涉及一种无人喷雾车。

背景技术

随着卫生健康知识的快速普及，人们越来越重视自身以及周围环境的安全状况，面对街道、园区等场所，喷雾消毒技术已经成为主流发展趋势。

目前在对公路、园区等需要进行大面积和远距离消毒的时候，通常采用消毒车的方式以便快速进行消毒，但是现有消毒车一般为有人驾驶，在遇到重大疫情需要消毒时，容易对处于危险环境中连续作业的驾驶员造成健康威胁，且无法长时间连续作业。

发明内容

本发明实施例提供一种无人喷雾车，可以实现无人驾驶喷雾车在危险环境中连续作业，以解决驾驶员容易受到危险环境影响以及无法长时间连续作业的问题。

本发明实施例提供的一种无人喷雾车，由整车控制系统控制所述无人喷雾车的行驶状态，该无人喷雾车包括：车体、水泵、水泵控制器、储液箱和喷雾单元，所述水泵、水泵控制器、储液箱和喷雾单元设置在所述车体上；

所述水泵控制器和所述水泵电连接，所述水泵控制器用于根据所述储液箱中液位状态和/或所述喷雾单元的液体流量控制水泵的运行状态。

可选的，所述喷雾单元包括喷雾管道和多个喷头；

所述多个喷头以与预设间距设置在所述喷雾管道上，所述喷雾管道设置在所述车体的左右两侧以及后侧。

可选的，所述水泵控制器包括控制信号输出端、进水端和出水端，所述水泵包括控制端、进水端和出水端；

所述水泵控制器的控制信号输出端与所述水泵的控制端电连接，所述水泵控制器的进水端与所述水泵的出水端连接，所述水泵控制器的出水端与所述喷雾管道连接，所述水泵的进水端与所述储液箱连接。

可选的，所述无人喷雾车还包括第一连接管和第二连接管；

所述第一连接管的第一端与所述储液箱固定连接，所述第一连接管的第二端与所述水泵的进水端固定连接；

所述第二连接管的第一端与所述水泵控制器的出水端固定连接，所述第二连接管的第二端与所述喷雾管道固定连接。

可选的，所述储液箱中设置有液位传感器，所述液位传感器与所述水泵控制器电连接，所述液位传感器用于测量所述储液箱中液体的水位。

可选的，所述水泵控制器的设置位置低于所述储液箱的设置位置。

可选的，所述无人喷雾车的喷洒总面积与所述储液箱的容量、所述喷头的总流量以及所述无人喷雾车的行驶速度满足如下公式：

其中，S为喷洒总面积，C为所述储液箱的容量，F为所述喷头的总流量，L1为所述无人喷雾车的长度，L2为所述喷头的喷雾投影长度，S1为所述喷头的喷洒面积，S2为所述无人喷雾车的投影面积。

可选的，所述电源模块的放电时间大于或等于所述储液箱的容量与所述喷头总流量的比值。

可选的，所述电源模块为UPS电源。

本发明实施例提供的无人喷雾车通过结合无人驾驶技术和喷雾技术，可以避免危险环境容易对驾驶员造成的影响。将水泵、水泵控制器、喷雾单元和储液箱设置在车体上，水泵控制器控制水泵从储液箱中抽取液体，并从水泵控制器输出至喷雾单元，喷雾单元向车体外侧喷洒液体。整车控制系统控制无人喷雾车的行驶状态，可以完成无人喷雾车的自动驾驶；水泵控制器通过根据储液箱中液位状态以及喷雾单元的液体流量来控制水泵的自动开启或关闭，以确保喷洒面积的有效性；且有效的避免了危险环境对驾驶员带来的影响。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种无人喷雾车的结构连接示意图；

图2为本发明实施例提供的一种无人喷雾车的结构框图；

图3为本发明实施例提供的另一种无人喷雾车的结构连接示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种无人喷雾车的结构连接示意图；

图5为本发明实施例提供的一种无人喷雾车的喷洒面积的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种无人喷雾车的结构连接示意图，图2为本发明实施例提供的一种无人喷雾车的结构框图。本发明实施例提供的无人喷雾车可以应用到洒水、除尘、消毒等场景。参考图1和图2，该无人喷雾车包括：车体100、电源模块10、水泵60、水泵控制器20、储液箱30以及喷雾单元40，水泵60、水泵控制器20、储液箱30和喷雾单元40设置在车体100；上水泵控制器20和水泵60电连接，水泵控制器20用于根据储液箱30中液位状态以及喷雾单元40的液体流量控制水泵60的运行状态。

具体的，无人喷雾车可以用于对街道、园区、小区和公路等进行喷雾消毒，可以自动在相关道路上行驶，并在行驶过程中自动向左、右、后三个方向喷洒液体喷雾，实现长时间连续作业。无人喷雾车可以由整车控制系统对其行驶状态进行控制，通过调度中心对无人喷雾车发送相关指令，以便对行驶路线、行驶速度等参数进行修正，可以实现无人自动驾驶。水泵控制器20可以与整车控制系统电连接，接收整车控制系统发送的指令。

电源模块10分别与水泵60和水泵控制器20电连接，用于为水泵60和水泵控制器20提供电源电压，其中电源模块10可以为UPS电源，便于直接为水泵60和水泵控制器20供电，有利于提高系统的灵活性。水泵控制器20能够检测储液箱30中的液位状态和喷雾单元40中液体的流量，并根据测量到的液位状态和/或流量来控制水泵60是否开启或关闭。示例性的，储液箱30中设置有液位测量模块，通过液位测量模块测量储液箱30中液体的液位，并将液位信号传输至水泵控制器20。若液位测量模块检测到储液箱30中的液体位置在安全液位以下，则水泵控制器20根据接收到液位信号控制水泵60停止工作，并向调度中心发送报警信号，以便工作人员及时向储液箱30中添加液体。当然，水泵控制器20也可以根据喷雾单元40中的液体的流量来开启或关闭水泵60。例如，水泵控制器20中设置有流量监测模块，用于检测流入喷雾单元40中的液体流量，若通过流量监测模块检测到液体流量明显小于正常流量值，则可以确定储液箱30中的液体不足，从而水泵控制器20控制水泵60停止工作。

本发明实施例提供的无人喷雾车通过结合无人驾驶技术和喷雾消毒技术，可以避免危险环境容易对驾驶员造成的影响。将水泵、水泵控制器、喷雾单元和储液箱设置在车体上，水泵控制器控制水泵从储液箱中抽取液体，并从水泵控制器输出至喷雾单元，喷雾单元向车体外侧喷洒液体喷雾。整车控制系统控制无人喷雾车的行驶状态，可以完成无人喷雾车的自动驾驶；水泵控制器通过根据储液箱中液位状态以及喷雾管道的液体流量来控制水泵的自动开启或关闭，以确保消毒喷洒面积的有效性；且有效的避免了危险环境对驾驶员带来的影响。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图2，喷雾单元40包括喷雾管道401和多个喷头402；

多个喷头402以与预设间距设置在喷雾管道401上，喷雾管道401设置在车体100的左右两侧以及后侧。

具体的，喷雾管道401设置在无人喷雾车的车体100外侧，即车体100的左右两侧和后侧，同时喷雾管道401上还设置有多个喷头402，用于实现喷雾消毒。多个喷头402以预设间距分别设置在车体100左右两侧和后侧的喷雾管道401上，其中，预设距离与单个喷头402的喷洒覆盖面积有关。例如，无人喷雾车的车长为2.7米，车宽为1米，单个喷头402的喷雾投影长度为1米，且喷洒覆盖面积为1平方米，则为了保证无人喷雾车行驶过的道路上能够有效地喷洒消毒液，将每个喷头402以间隔0.9米的距离设置在喷雾管道401上，以使每两个喷头402之间存在交叠面积，即在车体100的左右两侧的喷雾管道401上各设置4个喷头402，在车体100后侧的喷雾管道401上设置两个喷头402。

可选的，图3为本发明实施例提供的另一种无人喷雾车的结构连接示意图。在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的水泵控制器20包括电源端A1、控制信号输出端A2、进水端A3和出水端A4，水泵60包括电源端B1、控制端B2、进水端B3和出水端B4；

水泵控制器20的电源端A1和水泵60的电源端B1均与电源模块10电连接，水泵控制器的20控制信号输出端A2与水泵60的控制端B2电连接，水泵控制器20的进水端A3与水泵60的出水端B4连接，水泵控制器20的出水端A4与喷雾管道401连接，水泵60的进水端B3与储液箱30连接。

具体的，水泵控制器20和水泵60接通电源后，水泵控制器20先检测储液箱30中消毒液的液位状态，如果检测到液位状态正常，则从其信号输出端A2输出控制信号至水泵60的控制端B2，以控制水泵60开启。水泵60从储液箱30中抽取消毒液，并送至水泵控制器20的进水端A3，这样设置的目的是可以在通过水泵控制器20检测流出至喷雾管道401的消毒液的流量，以便对储液箱30中剩余的消毒液的容量进行实时监控，防止水泵60空转。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图3，无人喷雾车还包括第一连接管210和第二连接管220；

第一连接管210的第一端与储液箱30固定连接，第一连接管的210第二端与水泵60的进水端B3固定连接；

第二连接管220的第一端与水泵控制器20的出水端A4固定连接，第二连接管220的第二端与喷雾管道401固定连接。

具体的，第一连接管210和第二连接管220均可以为橡胶软管，第一连接管210用于连接储液箱30和水泵60，水泵60在正常工作时，通过第一连接管210将储液箱30中的液体抽取至水泵60的进水端B3。第二连接管220用于连接水泵控制器20的出水端A4和喷雾管道401，水泵60将储液箱30中的液体抽取至水泵60的进水端B3后，液体经水泵60的出水端B4流入水泵控制器20的进水端A3，并从水泵控制器20的出水端A4通过第二连接管220流入喷雾管道401，以实现喷雾喷洒。通过采用第一连接管210和第二连接管220，可以提高各模块之间的灵活连接。

可选的，图4为本发明实施例提供的另一种无人喷雾车的结构连接示意图。参考图4，在上述实施例的基础上，储液箱30中设置有液位传感器301，液位传感器301与水泵控制器20电连接，液位传感器301用于测量储液箱30中液体的水位。

具体的，液位传感器301可以为静压式液位传感器，基于储液箱30中液体的静压与该消毒液液位的高度成比例的原理，采用隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号输出至水泵控制器20。液位传感器301也可以为浮筒式液位传感器，根据阿基米德浮力原理利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位，并将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号，通过电子单元转换成标准电压信号输出至水泵控制器20。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图4，水泵控制器20用于根据液位传感器301输出的水位信号切换水泵的工作状态。

具体的，液位传感器301输出的水位信号是一种电信号，水泵控制器20通过采集液位传感器301输出的电信号可以确定是否启动水泵60工作。示例性的，水泵控制器20中设置有采集模块201，采集模块201可以采集液位传感器301输出的水位信号，并将水位信号输出至主控板202。主控板202根据接收到的水位信号确定储液箱30中的液体的液位是否正常，若正常，则主控板202向水泵60的控制端B2发送开启信号，以控制水泵60启动运行；若确定储液箱30中液体的液位处于非正常状态，则主控板202根据采集模块201采集到的水位信号输出关闭信号至水泵60的控制端B2，以停止水泵60运行。水泵控制器20中分为水路部分和电气部分，二者完全隔离且密封。水路部分包括水路模块203，水泵60的出水端B4流出的液体经过密封的水路模块203和第二连接管220输出至喷雾管道40，并通过喷雾管道40上的喷头50进行喷洒。为了保证喷头50的喷雾效果，可以在水路模块203的出水端设置加压模块204，或者在水路模块203的内部设置加压模块204对流入喷雾管道40的液体进行加压，以保证喷头50具有良好的喷雾效果。本发明实施例对加压模块204的具体设置位置不做任何限定。

当然，水泵60和水泵控制器20可以为一体结构，将水泵60集成在水泵控制器20中，可以减少外部的连接线，且能够减小无人喷雾车的体积。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图2，水泵控制器20的设置位置低于储液箱30的设置位置。

具体的，水泵控制器20和电源模块10可以直接设置在无人喷雾车的底盘上，有利于减小水泵控制器20和电源模块10在车体100内的占用空间，通过将储液箱30与水泵控制器20的相对位置形成高度落差，能够最大限度的减小水泵60的输出功率，即减少了水泵60和电源的损耗。例如，可以将储液箱30设置在车体100内的高台上。此外，通过在底盘上设置加强件，以提高无人喷雾车底盘的耐用性和牢固性。

可选的，图5为本发明实施例提供的一种无人喷雾车的喷洒面积的示意图。参考图5，本发明实施例提供的无人喷雾车的喷洒总面积与储液箱的容量、喷头的总流量以及无人喷雾车的行驶速度满足如下公式：

其中，S为喷洒总面积，C为储液箱的容量，F为喷头的总流量，L1为无人喷雾车的长度，L2为喷头的喷雾投影长度，S1为喷头的喷洒面积，S2为无人喷雾车的投影面积。

具体的，无人喷雾车在道路上行驶过程中，其喷洒消毒液的总面积与电源模块10的容量、储液箱30的容量、喷头402的喷洒面积、喷雾管道401的流量以及无人喷雾车的行驶速度等相关。在无人喷雾车向前行驶一个车身时(行驶过一个无人喷雾车的距离，也即无人喷雾车的长度)，所喷洒的总面积包括车体100左右两侧和后侧喷头402喷洒的面积S1和车体100后侧的喷头402喷洒的面积，其中，车体100后侧喷头402的喷洒面积为无人喷雾车的投影面积S2。当无人喷雾车连续工作过程中，若行驶距离包括n个无人喷雾车的长度L1，则，喷洒总面积为n(S1+S2)。

示例性的，本发明实施例以10个喷头402为例(车体100的左右两侧的喷雾管道401上各设置4个，车体100的后侧设置2个)，具体说明无人喷雾车的喷洒总面积。本发明实施例提供的无人喷雾车的长度L1为2.7米，宽1米。每个喷头402的出水流量为0.12L/min，且喷洒覆盖面积为1平方米，即喷头402的喷雾投影长度L2为1米。由此可知，喷头402的总喷洒覆盖面积为10平方米，喷头402的总流量为1.2L/min，无人喷雾车的投影面积S2为2.7平方米。在无人喷雾车的车体100内设置2个储液箱30，每个储液箱30的容量C为80L，假设无人喷雾车的行驶速度为5km/h，则，根据公式可以计算出无人喷雾车的喷洒总面积S。

可选的，在上述实施例的基础上，电源模块10的放电时间大于或等于所述储液箱30的容量C与喷头总流量F的比值。

具体的，在无人喷雾车行驶过程中，若电源模块10的电量耗尽后，储液箱30中的消毒液还有剩余，则无人喷雾车的喷洒总面积与理论计算值不相符，造成资源的浪费。因此，必须保证在电源模块10的电量耗尽之间，储液箱30中的消毒液没有剩余，以提高消毒液的喷洒效率。此外，若无人喷雾车的行驶速度过快，则就会造成每平方米内的消毒液的浓度降低，不能达到真正消毒的目的；若无人喷雾车的行驶速度过慢，则就会造成每平方米内的消毒液的浓度过高，容易对环境造成影响。因此，在保证电源模块10的放电时间大于或等于储液箱30的容量与喷头总流量的比值的前提下，还需要合理控制无人喷雾车的行驶速度，有利于提高无人化的消毒作业的效率和效果。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参考图2，本发明实施例提供的无人喷雾车还包括电源控制器70。电源控制器70与电源模块10电连接，当储液箱30中的消毒液耗尽时，电源控制器70可以切断电源模块10的供电回路，使得水泵控制器20和水泵60停止工作，有利于节省电源模块10的电量，以降低系统的功耗。

可选的，在上述实施例的基础上，无人喷雾车的供电电源复用为电源模块10。

具体的，本发明实施例提供的无人喷雾车可以为电动车，由整车控制系统对无人喷雾车的运行状态进行控制，由车载供电电源为无人喷雾车提供动力。本发明实施例提供的无人喷雾车可以省略电源模块10和电源控制器70，将车载供电电源复用为电源模块10，以为水泵60和水泵控制器20提供电源电压；将整车控制系统复用为电源控制器70，以控制水泵60和水泵控制器20的供电回路的导通或断开。这样设置的目的是，将水泵60、水泵控制器20和储液箱30设置在车体100内，通过车载供电电源为水泵60和水泵控制器20提供电源电压，喷雾管道401设置在车体100的左右两侧和后侧，水泵控制器20控制水泵60从储液箱30中抽取液体，并从水泵控制器20输出至喷雾管道401，在喷雾管道401上设置有多个喷头402，以实现向左右两侧以及后侧喷洒液体。整车控制系统控制无人喷雾车的行驶状态，可以完成无人喷雾车的自动驾驶，以及能够实现完全无人化的消毒喷雾连续作业。水泵控制器20通过根据储液箱中液位状态以及喷雾管道的液体流量来控制水泵的自动开启或关闭，以确保喷洒面积的有效性；且通过整车控制系统控制水泵控制器20和水泵60的供电状态，能够最大程度地避免电能的浪费，有利于降低无人喷雾车的功耗；且有效的避免了危险环境对驾驶员带来的影响。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种无人喷雾车，其特征在于，包括：车体、水泵、水泵控制器、储液箱以及喷雾单元，所述水泵、水泵控制器、储液箱和喷雾单元设置在所述车体上；

所述水泵控制器和所述水泵电连接，所述水泵控制器用于根据所述储液箱中液位状态和/或所述喷雾单元的液体流量控制所述水泵的运行状态；

所述水泵控制器与整车控制系统电连接，接收整车控制系统发送的指令；

所述喷雾单元包括喷雾管道和多个喷头；

所述无人喷雾车的喷洒总面积与所述储液箱的容量、所述喷头的总流量以及所述无人喷雾车的行驶速度满足如下公式：

其中，S为喷洒总面积，C为所述储液箱的容量，F为所述喷头的总流量，L1为所述无人喷雾车的长度，L2为所述喷头的喷雾投影长度，S1为所述喷头的喷洒面积，S2为所述无人喷雾车的投影面积，v为无人喷雾车的行驶速度。

2.根据权利要求1所述的无人喷雾车，其特征在于，

所述多个喷头以与预设间距设置在所述喷雾管道上，所述喷雾管道设置在所述车体的左右两侧以及后侧。

3.根据权利要求2所述的无人喷雾车，其特征在于，所述水泵控制器包括控制信号输出端、进水端和出水端，所述水泵包括控制端、进水端和出水端；

所述水泵控制器的控制信号输出端与所述水泵的控制端电连接，所述水泵控制器的进水端与所述水泵的出水端连接，所述水泵控制器的出水端与所述喷雾管道连接，所述水泵的进水端与所述储液箱连接。

4.根据权利要求3所述的无人喷雾车，其特征在于，所述无人喷雾车还包括第一连接管和第二连接管；

所述第一连接管的第一端与所述储液箱固定连接，所述第一连接管的第二端与所述水泵的进水端固定连接；

所述第二连接管的第一端与所述水泵控制器的出水端固定连接，所述第二连接管的第二端与所述喷雾管道固定连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的无人喷雾车，其特征在于，所述储液箱中设置有液位传感器，所述液位传感器与所述水泵控制器电连接，所述液位传感器用于测量所述储液箱中液体的水位。

6.根据权利要求1所述的无人喷雾车，其特征在于，所述水泵控制器的设置位置低于所述储液箱的设置位置。

7.根据权利要求2所述的无人喷雾车，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块用于为所述水泵和所述水泵控制器供电。

8.根据权利要求7所述的无人喷雾车，其特征在于，所述电源模块的放电时间大于或等于所述储液箱的容量与所述喷头总流量的比值。

9.根据权利要求7所述的无人喷雾车，其特征在于，所述电源模块为UPS电源。