本实用新型涉及洒水车技术领域，具体而言，涉及用于洒水车智能循迹避障的控制装置。
背景技术：
为了提升公路的使用寿命以及人们生活的空气质量，公路洒水车必不可少，现有的洒水车通常需要两个工作人员，其中一人负责驾驶，另一人负责控制洒水量和洒水位置，为了避免水淋湿行人，采用铃声进行警示。现有的洒水车具有以下缺点：1)人力介入较多，工作效率较低；2)警示铃声的警示作用不明显，行人难以及时作出反应。3)工作人员靠自身无法准确识别路况(包括灰尘、湿度等)，导致用水过多，造成浪费。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于提供用于洒水车智能循迹避障的控制装置，以解决现有技术中的洒水车存在的工作效率低和淋湿行人的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于洒水车智能循迹避障的控制装置，包括 Arduino控制器，所述Arduino控制器的输入端连接有行人检测模块、循迹模块和避障模块，所述Arduino控制器的输出端连接有洒水模块、驱动模块和照明模块；还包括为所述控制装置供电的供电模块和为所述供电模块发电的太阳能发电模块；所述行人检测模块包括红外体感测量仪；所述循迹模块包括红外收发仪；所述避障模块包括超声波测距仪；还包括设于洒水车车体上的传感器组，所述传感器组的输出端与Arduino控制器相连。
作为上述用于洒水车智能循迹避障的控制装置的进一步改进，所述传感器组包括粉尘传感器、湿度传感器、温度传感器和光强传感器。
作为上述用于洒水车智能循迹避障的控制装置的进一步改进，所述红外体感测量仪为测试半径为2-100cm的红外体感测量仪；所述红外收发仪为测试半径为2-200cm的红外收发仪。所述超声波测距仪为测试半径为2-400cm的超声波测距仪。
作为上述用于洒水车智能循迹避障的控制装置的进一步改进，所述循迹模块为至少4个；所述行人检测模块为至少4个。
作为上述用于洒水车智能循迹避障的控制装置的进一步改进，所述循迹模块为4个，分别设于洒水车车体的前侧、后侧、左侧和右侧；所述行人检测模块为4个，分别设于洒水车车体的前侧、后侧、左侧和右侧。
作为上述用于洒水车智能循迹避障的控制装置的进一步改进，所述避障模块为至少2个。
作为上述用于洒水车智能循迹避障的控制装置的进一步改进，所述避障模块为2个，分别设于洒水车车体的前侧的两端。
作为上述用于洒水车智能循迹避障的控制装置的进一步改进，所述洒水模块包括流量控制器和洒水阀。
作为上述用于洒水车智能循迹避障的控制装置的进一步改进，还包括GPRS定位模块和信息监控中心；所述GPRS定位模块将洒水车的位置信息传输给信息监控中心或Arduino控制器；所述Arduino控制器将洒水车的实时运行状况传输给远程控制中心。
作为上述用于洒水车智能循迹避障的控制装置的进一步改进，所述Arduino控制器采用 Arduino UNO。
本实用新型的用于洒水车智能循迹避障的控制装置具有以下优点：
1)可实现无人操作，节约人力资源；
2)循迹模块可实现洒水车的自动出勤、无人操作；
3)可根据粉尘传感器、湿度传感器、温度传感器组的检测结果智能控制洒水量，以节约水资源和提升环境质量；
4)避障模块可以使洒水车智能化地避开障碍物并相应地调节洒水量；
5)Arduino控制器的控制精度高，智能化程度强，可提高洒水车的行驶速度，使其更加灵活且平稳。
6)洒水车的工作位置和工作状态可被远程监控；
7)采用太阳能进行供电，可实现夜间操作，节约能源；
8)本实用新型结构简单，成本和能耗低，应用前景广阔。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的具体实施方式、示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型的用于洒水车智能循迹避障的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的具体实施方式、实施例以及其中的特征可以相互组合。现将参考附图并结合以下内容详细说明本实用新型。
为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型具体实施方式、实施例中的附图，对本实用新型具体实施方式、实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的具体实施方式、实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式、实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
作为本实用新型的一种典型的实施方式，一种用于洒水车智能循迹避障的控制装置，包括Arduino控制器，所述Arduino控制器的输入端连接有行人检测模块、循迹模块和避障模块，所述Arduino控制器的输出端连接有洒水模块、驱动模块和照明模块；还包括为所述控制装置供电的供电模块和为所述供电模块发电的太阳能发电模块；所述行人检测模块包括红外体感测量仪；所述循迹模块包括红外收发仪；所述避障模块包括超声波测距仪；还包括设于洒水车车体上的传感器组，所述传感器组的输出端与Arduino控制器相连。需要说明的是，本申请中所述的Arduino控制器为现有技术中的一种开源电子原型平台。
上述用于洒水车智能循迹避障的控制装置的循迹模块可实现洒水车的自动出勤、无人操作，避障模块可以使洒水车智能化地避开障碍物，洒水模块既可相应地调节洒水量，也可根据传感器组的检测结果智能控制洒水量，Arduino控制器的控制精度高，智能化程度强，采用太阳能进行供电，可实现夜间操作，节约能源；本实用新型结构简单，成本和能耗低，可实现无人操作，节约人力资源和水资源，应用前景广阔。
为了实现本实用新型的技术方案，所述传感器组包括粉尘传感器、湿度传感器、温度传感器、光强传感器。所述粉尘传感器用于检测粉尘浓度，所述湿度传感器用于检测路面的空气湿度，所述温度传感器用于检测路面的温度，所述光强传感器用于检测光照强度，所述粉尘传感器、湿度传感器和温度传感器将检测结果传输给Arduino控制器的洒水量计算单元，所述Arduino控制器根据洒水量计算单元的计算结果控制洒水模块的洒水量；所述光强传感器将光照强度检测结果传输给Arduino控制器，所述Arduino控制器根据光照强度检测结果控制供电模块是否向照明模块进行供电。所述供电模块可为整个控制装置进行供电。
为了实现本实用新型的技术方案，所述行人检测模块包括红外体感测量仪；所述循迹模块包括红外收发仪；所述避障模块包括超声波测距仪；红外体感测量仪具有全方位、启动快等特点；红外收发仪具有干扰小、便于装配、使用方便等特点，超声波测距仪具有测试范围大，测量精度高等优点。所述红外体感测量仪为测试半径为2-100cm的红外体感测量仪；所述超声波测距仪为测试半径为2-400cm的超声波测距仪；所述红外收发仪为测试半径为2-200cm的红外收发仪。
优选地，所述行人检测模块为至少4个。更为优选地，所述行人检测模块为4个，分别设于洒水车车体的前侧、左侧、右侧和后侧，以增加检测是否有行人的可靠性。
优选地，所述循迹模块为至少4个。更为优选地，所述行人检测模块为4个，分别设于洒水车车体的前侧、后侧、左侧和右侧，以降低偏离航线的可能性。进一步优选地，所述循迹模块为8个，其中，洒水车车体的前侧、后侧、左侧和右侧各设置两个循迹模块。
优选地，所述避障模块为至少2个。更为优选地，所述避障模块为2个，分别设于洒水车车体的前侧两端，确保洒水车的前方被检测，实现避障行驶。
优选地，还包括GPRS定位模块和信息监控中心；所述GPRS定位模块将洒水车的位置信息传输给信息监控中心或Arduino控制器；所述Arduino控制器将洒水车的实时运行状况传输给信息监控中心。洒水车的工作位置和工作状态可被远程监控，确保洒水车出现故障时维修人员可以及时到达现场。
优选地，所述Arduino控制器采用Arduino UNO；Arduino UNO为Arduino USB接口系列的最新版本，UNO的处理器核心是ATmega328，同时具有14路I/O端口，6路模拟输入，一个16MHz晶体振荡器，一个USB口，一个电源插座，一个ICSP header和一个复位按钮。
优选地，所述洒水模块包括流量控制器和洒水阀。
所述太阳能发电模块包括依次连接的太阳能电池板和逆变器，所述逆变器的输出端与供电模块连接。所述供电模块采用镍氢电池、锂离子电池或其它电池作为电源，所述供电模块的输出端设有稳压器，该稳压器可将所述供电模块的输出电压分别转换为照明模块、驱动模块、Arduino控制器、循迹模块、避障模块等部件的工作电压。洒水车可以提前充满电之后再工作，在工作过程中，太阳能发电模块持续为供电模块充电。需要说明的是，本申请中所述的供电模块与驱动模块的连接关系以及驱动模块驱动洒水车的原理采用现有电动汽车的驱动原理即可。
优选地，照明模块采用2WCOB聚光型G4LED灯珠。需要说明的是，本申请中所述的2WCOB 聚光型G4LED灯珠为是现有技术中的一种灯。
以下通过实施例来进一步说明本实用新型的有益效果。
如图1所示的用于洒水车智能循迹避障的控制装置，包括Arduino控制器，所述Arduino 控制器的输入端连接有行人检测模块、循迹模块和避障模块。
所述Arduino控制器采用Arduino UNO，包括循迹判断处理单元、避障判断处理单元和洒水量计算单元。所述循迹模块为4个，分别设于洒水车车体的前侧、后侧、左侧和右侧，每个循迹模块包括一个红外收发仪，所述红外收发仪的测试半径为2-200cm，所述红外收发仪包括一个红外发射二极管与一个红外接收二极管；4个循迹模块分别与Arduino控制器的0 号I/O端口、1号I/O端口、4号I/O端口、5号I/O端口相连。所述避障模块为2个，分别设于洒水车车体前侧的两端，每个避障模块包括一个超声波测距仪，所述超声波测距仪的测试半径为2-400cm，所述超声波测距仪采用HC-SR04，包括超声波发生器、超声波接收器和控制电路；2个避障模块分别与Arduino控制器的2号外部中断端口、3号外部中断端口相连。所述行人检测模块为4个，分别设于洒水车车体的前侧、左侧、右侧和后侧，每个行人检测模块包括一个红外体感测量仪，所述红外体感测量仪的测试半径为2-100cm；4个行人检测模块分别与Arduino控制器的6号I/O端口、9号I/O端口、10号I/O端口、11号I/O端口相连。
所述Arduino控制器的输出端连接有洒水模块、驱动模块和照明模块；所述洒水模块包括流量控制器和洒水阀。所述照明模块采用2WCOB聚光型G4LED灯珠。还包括为所述控制装置供电的供电模块和为所述供电模块发电的太阳能发电模块。
还包括设于洒水车车体上的传感器组，所述传感器组包括粉尘传感器、湿度传感器、温度传感器、光强传感器。所述粉尘传感器、湿度传感器、温度传感器将检测结果传输给Arduino 控制器的洒水量计算单元，Arduino控制器根据洒水量计算单元的计算结果控制洒水模块的洒水量。Arduino控制器根据光强传感器的检测结果，控制太阳能充电模块对供电模块进行充电和控制供电模块对照明模块放电。
本实用新型的洒水车的循迹避障包括以下操作：
1)超声波测距仪进行障碍检测，避障模块将超声波测距仪的检测结果传输给Arduino控制器的避障判断处理单元，Arduino控制器根据避障判断处理单元的处理结果来控制驱动模块，相应地使洒水车减速或转弯，从而实现避障。
2)行人检测模块进行行人检测，在进行避障的同时将行人信息传输给Arduino控制器的洒水量计算单元，Arduino控制器根据洒水量计算单元的计算结果来控制洒水模块，相应地使洒水量减少，以免淋湿行人。
3)无障碍或避障完成后，通过红外收发仪进行循迹检测，循迹模块将红外收发仪的检测结果传输给Arduino控制器的循迹判断处理单元，Arduino控制器根据循迹判断处理单元的处理结果来控制驱动模块，相应地使洒水车减速或转弯，若左偏则驱动洒水车右转，若右偏则驱动洒水车左转，循迹调整完成后则继续前进。
操作1)到操作3)协调进行，直至洒水车工作完整个循迹路线并返回信息监控中心。
还包括GPRS定位模块和信息监控中心；所述GPRS定位模块将洒水车的位置信息传输给 Arduino控制器，所述Arduino控制器将洒水车的实时运行状况传输给信息监控中心，远程控制中心的控制人员可对洒水车进行远程监控，确保洒水车出现事故时使维修人员及时到场。