一种智能防护皮卡车的制作方法

本发明涉及皮卡车领域，尤其涉及一种智能防护皮卡车。

背景技术：

皮卡车是一种驾驶室后方设有无车顶货箱，货箱侧板与驾驶室连为一体的轻型载货汽车。在货物运输过程中起到了非常重要的作用。不过皮卡车也存在一些方面的不足：1.当皮卡车夏天在路边停车时，车往往会因为暴露在阳光下暴晒而导致车内温度过高，往往驾驶员刚进车内会先开空调然后再驾驶。虽然现市场上也有几种遮阳棚，手动款的遮阳棚的开合操作繁琐复杂，花费时间较长，自动款的售价较高。2.皮卡车后箱裸露，不便于雨天运货，常常因为雨水渗入后箱而弄坏后箱中存放的东西，现市场也有皮卡后箱盖帆布雨棚，不过这种雨棚需要多人操作，操作繁琐，而且存取物品比较麻烦，售价较高。3.装卸效率低，皮卡车在搬运货物时候，尤其是比较重的家居用品，完全使用人力是比较耗费体力和时间的。

现有技术中，对于一些车型的遮阳方式，一般采用两种方式，一种是利用连杆机构的自动款遮阳伞，不过这类遮阳伞有一缺点是当在大风天气，会有比较大的风阻容易吹翻，不安全，而且售价较高。另一种就是遮阳罩子，该方式的缺点是需要比较多人力，操作繁琐；对于皮卡车的后箱的遮雨方式，一般采用两种方式，一种是推拉卷帘伸缩后盖，不过这类遮雨伞售价比较高。另一种方式是采用遮雨罩，手动罩在皮卡的后箱上，该方式的缺点是需要比较多的人力，操作繁琐；由于皮卡车的装载能力有限，对于皮卡车装卸货物过程上，一般是采用手动搬运。一些家用皮卡车，平时去山上打山泉桶装水时候，或者购物买的一些米，整箱的水果、箱装矿泉水等等重物时，就会遇到重物过重的问题，搬上皮卡车比较费时费力，对于女生和小孩来说，搬上皮卡车就会显得有点吃力，耗费巨大人力。而一些货运皮卡车有时候也会用来运送一些家具，比如电视空调，或者一些桌椅，有些货物较重的搬运起来就比较麻烦，耗费巨大的人力。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种智能防护皮卡车，在现有皮卡车的车厢上设置雨棚，采用手动和自动相结合的方式实现对皮卡车车厢内的货物遮雨、为驾驶室遮阳，还可以作为宣传语和警示语的载体；并在车厢尾部设有装卸货物的平台，方便货物的装卸。

为了实现上述目的，本发明提供的一种智能防护皮卡车是这样实现的：

一种智能防护皮卡车，包括皮卡车、支座、雨棚、滚轮、装卸平台、凸台、控制箱、遥控器、光敏传感器、雨水传感器、温度传感器，凸台安装在在皮开车车厢前端上方，起到固定雨棚的作用，并在凸台同一水平面安装两个相同支座，用来固定和支撑雨棚的作用，在车厢底部设有滚轮，便于货物在车厢中移动，将车厢后车门改造成装卸平台，控制箱安装在车厢外表明，由遥控器向控制箱发送指令，控制箱根据指令控制雨棚翻转、伸缩，使雨棚实现为车厢遮雨、为驾驶室遮阳、显示宣传语或警示语的功能，并能根据遥控器的指令实现装卸平台的升降，便于装卸平台将货物升起放入车厢中，或者将货物从车厢中降到地面上；光敏传感器、雨水传感器安装在皮卡车车顶外表面上，温度传感器安装在皮卡车车顶内表面上，光敏传感器、雨水传感器、温度传感器均与控制箱连接，光敏传感器、雨水传感器分别用于检测外界光照强度、雨水信息，并将采集到信息传输至控制箱，温度传感器采集驾驶室内的温度信息，并将采集到的信息传输给控制箱进行处理，当光敏传感器检测到光照强度超过预设值且温度传感器采集到的温度值超出预设值时，控制箱便判断皮卡车当前所处环境为晴天，控制箱控制雨棚翻转到驾驶室顶端为驾驶室遮阳，当雨水传感器采集到车顶上有雨水时，控制箱判断当前皮卡车所处环境为降雨，控制箱控制雨棚翻转到车厢上为车厢遮雨，其中通过遥控器控制雨棚翻转的过程为手动控制，通过光敏传感器、雨水传感器、温度传感器采集相应的信息来控制雨棚翻转的过程为自动控制。

本发明的支座包括轴承座、轴承，轴承座固定在皮开车车厢前端上方，轴承安装在轴承座中。

本发明的雨棚包括步进电机、第一直齿轮、转杆、金属铝块、第二直齿轮、盖布、摆杆、卷筒，第一直齿轮固定在转杆中间，转杆两端穿过两个相同的金属铝块后安装在轴承上，第二直齿轮安装在步进电机的旋转轴上，卷筒两端安装在两个金属铝块之间，采用两根相同的摆杆分别固定在两个金属铝块上，盖布的一端卷到卷筒上，另一端往摆杆方向延伸，由控制箱控制步进电机转动，步进电机带动第二直齿轮转动，第二直齿轮为第一直齿轮传动，第一直齿轮带动着转杆转动，转杆带动着摆杆转动，进而带动着盖布转动。

本发明的摆杆上设有第一滑槽，盖布在第一滑槽中滑动。

本发明的盖布包括遮雨布、钢卷片、遮阳布，钢卷片固定在遮雨布与遮阳布之间，盖布缠绕在卷筒上，人工拉出盖布即可形成雨棚。

本发明的滚轮采用全向轮，在车厢底部安装三排全向轮，可以实现货物推入箱内可全方位移动，每3个全向轮为一组，三个全向轮之间间隔120度，每个全向轮由若干个小滚轮组成，各个滚轮的母线组成一个完整的圆，物体既可以沿轮面的切线方向移动，也可以沿轮子的轴线方向移动，这两种运动的组合既可以实现物体在平面内任意方向的运动。

本发明的装卸平台包括齿条、第三直齿轮、转动轴、伺服电机、第四直齿轮、涡轮、车厢后车门、折叠拉杆、蜗杆、第五直齿轮、联轴器，采用两根相同的齿条的一端安装在车厢后车门的下方，两根相同的折叠拉杆安装在两根齿条的另一端与车厢后车门的上方，通过人工搬动车厢后车门即可实现车厢后车门与齿条之间的开合，转动轴安装在两个相同的第三直齿轮之间，转动轴的长度为两根齿条之间的间距，涡轮安装在转动轴上，伺服电机安装车厢底部下方，蜗杆安装在伺服电机的旋转轴上，第四直齿轮与第五直齿轮之间采用联轴器连接，由控制箱控制伺服电机转动，伺服电机带动蜗杆转动，蜗杆为涡轮传动，涡轮带动转动轴转动，进而带动第三直齿轮转动，再由第三直齿轮为第四直齿轮传动，第四直齿轮通过联轴器为第五直齿轮传动，第五直齿轮与齿条齿合，为齿条传动，使第五直齿轮为齿条传动，进而实现车厢后车门的升降。

本发明在皮卡车车厢后车门与车厢交界处安装两根相同的第二滑槽，齿条镶嵌在第二滑槽中，便于滑槽带动着车厢后车门上下移动。

本发明的车厢后车门与车厢交界处上端分别安装有两个相同的沟槽，车厢后车门背面上方安装有连杆，连杆上安装有把手，连杆两端安装有两个相同的铁钩，通过人工推动把手来带动连杆转动，使得铁钩深入沟槽中，将车厢后车门锁在皮卡车车厢上，通过人工拉动把手来带动连杆转动，使得铁钩从沟槽中脱离出来，从而打开车厢后车门。

本发明的控制箱包括金属铝盒、红外接收器、电机驱动板、单片机控制器，红外接收器、电机驱动板均与单片机控制器连接，由红外接收器接收遥控器发射出来的信号，并将接收到的信号传输给单片机控制器，单片机控制器根据遥控器指令控制电机驱动板工作，由电机驱动板带动着步进电机、伺服电机转动。

本发明的遥控器包括控制电路板、干电池、塑料盒、宣传语按钮、遮阳按钮、遮雨按钮、红外发射器、上升按钮、下降按钮、停止按钮，控制电路板、干电池安装在塑料盒内，红外发射器镶嵌在塑料盒前端，干电池用于为控制电路板和红外发射器供电，宣传语按钮、遮阳按钮、遮雨按钮、上升按钮、下降按钮、停止按钮镶嵌在塑料盒上方，控制电路板接收到宣传语按钮、遮阳按钮、遮雨按钮、上升按钮、下降按钮、停止按钮中的其中一个按钮信号时，控制电路板便控制红外发射器将信息发射出去，由红外接收器接收，红外接收器接收到的信号传输给单片机控制器，再由单片机控制器控制步进电机、伺服电机做出相应的动作。

由于本发明在现有皮卡车的车厢上设置雨棚，可用于对车厢内的货物遮雨、为驾驶室遮阳，还可以作为宣传语和警示语的载体；并在车厢尾部设有装卸货物的平台的结构，从而可以得到以下有益效果：

(1)使得皮卡车的遮雨和遮阳功能组合，把雨棚主体元件设计为可拆卸式，在装置不用时候拆卸下来减轻车体负担。而且可以进行功能拓展，比如作为事故警示辅助装置或者宣传辅助装置。并且国内暂且还没有这类实现双功能的皮卡车棚子。

(2)在传动装置上使用了蜗轮蜗杆，齿轮齿条两级减速传动，利用了蜗轮蜗杆具有大传动比以及自锁的特点，使得该装置可以提升重物不会因为电机突然断而发生下坠，更安全可靠。

(3)使用了全向轮可周向滚动，以及滑动摩擦变为滚动摩擦原理，实现货物的周向移动，从而节省体力。

(4)对于升降平台需要承载较大倾侧力，使用了导向性好，能承载较大倾侧力的燕尾槽，使得传动更加平稳可靠。

附图说明

图1为本发明一种智能防护皮卡车的整体结构示意图；

图2为本发明一种智能防护皮卡车的支座的结构示意图；

图3为本发明一种智能防护皮卡车的雨棚的结构示意图；

图4为本发明一种智能防护皮卡车的摆杆的结构示意图；

图5为本发明一种智能防护皮卡车的盖布的结构示意图；

图6和图7为本发明一种智能防护皮卡车的滚轮的安装结构示意图；

图8至图10为本发明一种智能防护皮卡车的装卸平台的安装结构示意图；

图11为本发明一种智能防护皮卡车的第二滑槽与齿条的连接结构示意图；

图12为本发明一种智能防护皮卡车的铁钩与沟槽的连接结构示意图；

图13为本发明一种智能防护皮卡车的控制箱的结构示意图；

图14为本发明一种智能防护皮卡车的遥控器的结构示意图；

图15为本发明一种智能防护皮卡车的工作原理图。

主要元件符号说明。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1至图15所示为本发明中的一种智能防护皮卡车，包括皮卡车11、支座2、雨棚3、滚轮4、装卸平台5、凸台6、控制箱7、遥控器8、光敏传感器54、雨水传感器55、温度传感器56。

如图1所示，所述的凸台6安装在皮卡车1车厢前端上方，起到固定雨棚3的作用，并在凸台6同一水平面安装两个相同支座2，用来固定和支撑雨棚3的作用，在车厢底部设有滚轮4，便于货物在车厢中移动，将车厢后车门26改造成装卸平台5，控制箱7安装在车厢外表明，由遥控器向控制箱7发送指令，控制箱7根据指令控制雨棚3翻转、伸缩，使雨棚3实现为车厢遮雨、为驾驶室遮阳、显示宣传语或警示语的功能，(1)遮雨功能：在下雨天时候，为了保护车厢货物不受雨水侵蚀损坏，只需要手动抽出雨棚3布后，雨水滴落到雨棚3上不能渗透进去只能从侧边排出，从而起到遮雨的作用；(2)遮阳功能：在夏天时候，皮卡车1往往会由于暴晒而导致驾驶室内温度过高，为了起到降温作用，只需要手动抽出雨棚3，雨棚3发挥作用，就能起到遮阳的作用；(3)警示功能：在遇到交通事故时候，或者泥石流等灾害时候，往往需要一些树立警示牌，因为情况比较紧急，为了达到更好的警示效果，而在皮卡车1上就可以很好地实现这种功能，贴上一个具有警示作用的布即可；(4)宣传功能：将具有宣传标语，宣传信息的东西贴或者安装在雨棚3上，既可以实现宣传的目的。并能根据遥控器8的指令实现装卸平台5的升降，便于装卸平台5将货物升起放入车厢中，或者将货物从车厢中降到地面上。当货物被装卸平台5升起与车厢底部平齐时，人工将货物推向车厢中，在滚轮4的作用下滑动到车厢中。光敏传感器54、雨水传感器55安装在皮卡车车顶外表面上，温度传感器56安装在皮卡车车顶内表面上，光敏传感器54、雨水传感器55、温度传感器56均与控制箱7连接，光敏传感器54、雨水传感器55分别用于检测外界光照强度、雨水信息，并将采集到信息传输至控制箱7，温度传感器56采集驾驶室内的温度信息，并将采集到的信息传输给控制箱7进行处理，当光敏传感器54检测到光照强度超过预设值且温度传感器56采集到的温度值超出预设值时，控制箱7便判断皮卡车当前所处环境为晴天，控制箱7控制雨棚3翻转到驾驶室顶端为驾驶室遮阳，当雨水传感器55采集到车顶上有雨水时，控制箱7判断当前皮卡车所处环境为降雨，控制箱7控制雨棚3翻转到车厢上为车厢遮雨，其中通过遥控器控制雨棚3翻转的过程为手动控制，通过光敏传感器54、雨水传感器55、温度传感器56采集相应的信息来控制雨棚3翻转的过程为自动控制。

如图2所示，所述的支座2包括轴承座9、轴承10，轴承座9固定在皮卡车1车厢前端上方，轴承10安装在轴承座9中，便于雨棚3在车厢上翻转。

如图3所示，所述的雨棚3包括步进电机11、第一直齿轮12、转杆13、金属铝块14，第二直齿轮50、盖布51、摆杆52、卷筒53，第一直齿轮12固定在转杆13中间，转杆13两端穿过两个相同的金属铝块14后安装在轴承10上，第二直齿轮50安装在步进电机11的旋转轴上，卷筒53两端安装在两个金属铝块14之间，采用两根相同的摆杆52分别固定在两个金属铝块14上，盖布51的一端卷到卷筒53上，另一端往摆杆52方向延伸，由控制箱7控制步进电机11转动，步进电机11带动第二直齿轮50转动，第二直齿轮50为第一直齿轮12传动，第一直齿轮12带动着转杆13转动，转杆13带动着摆杆52转动，进而带动着盖布51转动。需要为车厢遮雨时，控制箱7控制步进电机11将转杆13转动0度，人工将盖布51拉出，将车厢盖住，不需要遮雨时推动盖布51，将盖布51收回到卷筒53上；需要为驾驶室遮阳时，控制箱7控制步进电机11旋转180度，使得转杆13带动着摆杆52将盖布51翻转到车顶为驾驶室遮阳，需要设置宣传语或者警示语时，控制箱7控制步进电机11将转杆13转动90度，使得转杆13带动着摆杆52将盖布51转动90度，将盖布51竖起，在盖布51上贴上宣传语或警示语即可。

如图4所示，所述的摆杆52上设有第一滑槽15，盖布51在第一滑槽15中滑动。

如图5所示，所述的盖布51包括遮雨布16、钢卷片17、遮阳布18，钢卷片17固定在遮雨布16与遮阳布18之间，盖布51缠绕在卷筒53上，人工拉出盖布51即可形成雨棚3。雨棚3在0度时，遮雨布16在顶端，为车厢遮雨，雨棚3翻转180度后，遮阳布18在顶端，为驾驶室遮阳。

如图6和图7所示，所述的滚轮4采用全向轮19，在车厢底部安装三排全向轮19，可以实现货物推入箱内可全方位移动，这种全方位移动方式是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上，这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法向力上面。每3个全向轮19为一组，三个全向轮19之间间隔120度，每个全向轮19由若干个小滚轮4组成，各个滚轮4的母线组成一个完整的圆，物体既可以沿轮面的切线方向移动，也可以沿轮子的轴线方向移动，这两种运动的组合既可以实现物体在平面内任意方向的运动。

如图8、图9、图10所示，所述的装卸平台5包括齿条20、第三直齿轮21、转动轴22、伺服电机23、第四直齿轮24、涡轮25、车厢后车门26、折叠拉杆27、蜗杆28、第五直齿轮29、联轴器30，采用两根相同的齿条20的一端安装在车厢后车门26的下方，两根相同的折叠拉杆27安装在两根齿条20的另一端与车厢后车门26的上方，通过人工搬动车厢后车门26即可实现车厢后车门26与齿条20之间的开合，转动轴22安装在两个相同的第三直齿轮21之间，转动轴22的长度为两根齿条20之间的间距，涡轮25安装在转动轴22上，伺服电机23安装车厢底部下方，蜗杆28安装在伺服电机23的旋转轴上，第四直齿轮24与第五直齿轮29之间采用联轴器30连接，由控制箱7控制伺服电机23转动，伺服电机23带动蜗杆28转动，蜗杆28为涡轮25传动，涡轮25带动转动轴22转动，进而带动第三直齿轮21转动，再由第三直齿轮21为第四直齿轮24传动，第四直齿轮24通过联轴器30为第五直齿轮29传动，第五直齿轮29与齿条20齿合，为齿条20传动，使第五直齿轮29为齿条20传动，进而实现车厢后车门26的升降。需要往皮卡车1车厢中装货时，人工打开车厢后车门26，再由人工按下遥控器8的下降按键，控制箱7即控制伺服电机23转动，将车厢后车门26往地面伸出，放上货物后，人工按下遥控器8上的上升按键，控制箱7控制伺服电机23反转，车厢后车门26开始上升，将货物升起到车厢底部平齐，人工将货物推到车厢内即可，采用了蜗轮蜗杆28传动方式来，实现传动的平稳，蜗轮蜗杆28传动具有大速比的减速传动从而增大扭矩、传动自锁的功能，只能蜗杆28驱动涡轮25，电机驱动平台升降，从而确保了安全性。

如图11所示，所述的在皮卡车1车厢后车门26与车厢交界处安装两根相同的第二滑槽31，齿条20镶嵌在第二滑槽31中，便于滑槽带动着车厢后车门26上下移动。第二滑槽31采用燕尾槽导轨，燕尾槽导轨的优势是可以承受较大的力，可承受倾侧力矩，导向性好，传递平稳，对于皮卡车1装卸升降平台需要承载较大倾侧力矩情况下，有比较大的优势。

如图12所示，所述的车厢后车门26与车厢交界处上端分别安装有两个相同的沟槽32，车厢后车门26背面上方安装有连杆33，连杆33上安装有门把手34，连杆33两端安装有两个相同的铁钩35，通过人工推动把手34来带动连杆33转动，使得铁钩35深入沟槽32中，将车厢后车门26锁在皮卡车1车厢上，通过人工拉动把手34来带动连杆33转动，使得铁钩35从沟槽32中脱离出来，从而打开车厢后车门26。

如图13所示，所述的控制箱7包括金属铝盒36、红外接收器37、电机驱动板38、单片机控制器39，红外接收器37、电机驱动板38均与单片机控制器39连接，由红外接收器37接收遥控器8发射出来的信号，并将接收到的信号传输给单片机控制器39，单片机控制器39根据遥控器8指令控制电机驱动板38工作，电机驱动板38还与步进电机11、伺服电机23连接，由电机驱动板38带动着步进电机11、伺服电机23转动。

如图14所示，所述的遥控器8包括控制电路板40、干电池41、塑料盒42、宣传语按钮43、遮阳按钮44、遮雨按钮45、红外发射器46、上升按钮47、下降按钮48、停止按钮49，控制电路板40、干电池41安装在塑料盒42内，红外发射器46镶嵌在塑料盒42前端，干电池41用于为控制电路板40和红外发射器46供电，宣传语按钮43、遮阳按钮44、遮雨按钮45、上升按钮47、下降按钮48、停止按钮49镶嵌在塑料盒42上方，宣传语按钮43、遮阳按钮44、遮雨按钮45、红外发射器46、上升按钮47、下降按钮48、停止按钮49均与控制电路板40连接，控制电路板40接收到宣传语按钮43、遮阳按钮44、遮雨按钮45、上升按钮47、下降按钮48、停止按钮49中的其中一个按钮信号时，控制电路板40便控制红外发射器46将信息发射出去，由红外接收器37接收，红外接收器37接收到的信号传输给单片机控制器39，再由单片机控制器39控制步进电机11、伺服电机23做出相应的动作。按下宣传语按钮43时，单片机控制器39控制步进电机11将转杆13转动90度，按下遮阳按钮44时，单片机控制器39控制步进电机11将转杆13转动180度，按下遮雨按钮45，单片机控制器39控制步进电机11将转杆13转动0度，按下上升按钮47时，单片机控制器39控制伺服电机23正转，按下停止按钮49时，伺服电机23停止转动，按下下降按钮48单片机控制器39控制伺服电机23反转。

所述的单片机控制器39和控制电路板40均采用stm32f103zet6最小控制板，且手动控制的优先级高于自动控制的优先级，即当通过遥控器向单片机控制器39发送指令时，单片机控制器39优先处理遥控器的指令，否则单片机控制器39处理光敏传感器54、雨水传感器55、温度传感器56采集到的信息，并根据这些信息控制雨棚3的翻转。

本发明的工作原理与工作过程如下：

如图15所示，按下宣传语按钮43时，控制电路板40控制红外发射器46向红外接收器37发送指令，并将接收到的红外信息传输给单片机控制器39，由单片机控制器39控制步进电机11将转杆13转动90度，

按下遮阳按钮44，或者时，控制电路板40控制红外发射器46向红外接收器37发送指令，并将接收到的红外信息传输给单片机控制器39，由单片机控制器39控制步进电机11将转杆13转动180度，按下遮雨按钮45，控制电路板40控制红外发射器46向红外接收器37发送指令，并将接收到的红外信息传输给单片机控制器39，由单片机控制器39控制步进电机11将转杆13转动0度，当光敏传感器54检测到光照强度超过预设值且温度传感器56采集到的温度值超出预设值时，单片机控制器39便判断皮卡车当前所处环境为晴天，光敏传感器54和温度传感器56采集到的信息传输给单片机控制器39处理分析，并由单片机控制器39控制步进电机11将转杆13转动180度，使雨棚3为驾驶室遮阳，当雨水传感器55采集到车顶上有雨水时，将采集到的信息传输给单片机控制器39处理分析，单片机控制器39判断当前皮卡车所处环境为降雨，由单片机控制器39控制步进电机11将转杆13转动0度，使雨棚3为车厢遮雨。按下上升按钮47时，控制电路板40控制红外发射器46向红外接收器37发送指令，并将接收到的红外信息传输给单片机控制器39，由单片机控制器39控制电机驱动板38工作，电机驱动板38再控制伺服电机23正转，按下停止按钮49时，控制电路板40控制红外发射器46向红外接收器37发送指令，并将接收到的红外信息传输给单片机控制器39，由单片机控制器39控制电机驱动板38工作，电机驱动板38再控制伺服电机23停止转动，按下下降按钮48，控制电路板40控制红外发射器46向红外接收器37发送指令，并将接收到的红外信息传输给单片机控制器39，由单片机控制器39控制电机驱动板38工作，电机驱动板38再控制伺服电机23反转。