CN114248712A - 一种智能驾驶客车数字配电控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能驾驶客车数字配电控制系统及方法，包括：控制模块与车内传感器组和车外传感器组连接，用于分别获取车内状态信息和车外路况信息；控制模块根据车内状态信息、车外路况信息和预设控制策略，发出控制指令至数字配电模块；数字配电模块包括数据收发单元、主控单元和功率器件；数字配电模块通过数据收发单元与控制模块进行交互，用于接收控制指令；主控单元根据控制指令控制功率器件的通断，以控制与执行机构连接的输出接口的通断，使对应的执行机构执行相应动作。通过控制模块统一收集和处理车辆状态信息，并通过数字配电模块直接控制执行机构，易于实现制动智能，提高智能驾驶的安全性和舒适性。

Description

一种智能驾驶客车数字配电控制系统及方法

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，特别是涉及一种智能驾驶客车数字配电控制系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前车辆通过传感器探测车辆周围环境，结合高精地图和车辆三轴运动速度、加速度和旋转角度及角速度信息，GPS等信息，实现车辆状态信息捕获、定位和跟踪；并通过信息融合、决策规划以及控制车辆底层线控执行机构对车辆实施控制，实现智能驾驶。但是，目前智能驾驶客车系统大多只关注车外环境感知、决策、制动及转向系统的执行；关于整车常用低压部件的执行，例如：转弯时提前打开转向灯；夜晚时自动打开前大灯及乘客区车内顶灯；冬季车厢内温度低时自动打开车内散热器；夏季车厢内温度高时自动打开空调；车内有乘客时自动打开电视等，没有智能化的分析判断以及自动化的执行。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种智能驾驶客车数字配电控制系统及方法，通过控制模块统一收集和处理车辆状态信息，并通过数字配电模块直接控制执行机构，易于实现制动智能，提高智能驾驶的安全性和舒适性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种智能驾驶客车数字配电控制系统，包括：控制模块、车内传感器组、车外传感器组、数字配电模块和执行机构；

所述控制模块与车内传感器组和车外传感器组连接，用于分别获取车内状态信息和车外路况信息；

所述控制模块根据车内状态信息、车外路况信息和预设控制策略，发出控制指令至数字配电模块；

所述数字配电模块包括数据收发单元、主控单元和功率器件；数字配电模块通过数据收发单元与控制模块进行交互，用于接收控制指令；主控单元根据控制指令控制功率器件的通断，以控制与执行机构连接的输出接口的通断，使对应的执行机构执行相应动作。

作为可选择的实施方式，所述数字配电模块还包括驱动单元，所述主控单元与驱动单元连接，通过控制驱动单元以控制功率器件的通断。

作为可选择的实施方式，所述数字配电模块将执行机构对应连接的输出接口的状态信息发送给控制模块，控制模块将状态信息发送至后台，以实时监控整车运行状态。

作为可选择的实施方式，所述执行机构包括外扬声器、灯组、空调、车内散热器、座椅按摩模块、座椅加热模块和显示模块。

作为可选择的实施方式，所述车外传感器组包括车外摄像模块和雷达模块，车外传感器组与控制模块通过天线模块进行数据传输，控制模块通过天线模块获取车外摄像模块和雷达模块采集的车外路况信息，根据车外路况信息通过预设控制策略控制启动灯组和扬声器。

作为可选择的实施方式，所述预设控制策略包括：若车外亮度低于阈值或路线变道或转弯时，控制启动对应的灯组；若前方路况信息有喊话需求时，控制启动外扬声器。

作为可选择的实施方式，所述车内传感器组包括温度传感器和车内监控模块；控制模块通过温度传感器和车内监控模块采集车内状态信息，根据车内状态信息通过预设控制策略控制启动灯组、空调、车内散热器、座椅按摩模块、座椅加热模块和显示模块。

作为可选择的实施方式，所述预设控制策略包括：根据车内亮度控制启动对应的灯组；根据车内温度控制空调、车内散热器和座椅加热模块的开闭；且根据需求指令启动座椅按摩模块和显示模块。

作为可选择的实施方式，所述执行机构还包括语音交互模块和紧急停车按钮，所述控制模块通过语音交互模块进行语音交流；或通过紧急停车按钮紧急制动。

第二方面，本发明提供一种利用第一方面所述的智能驾驶客车数字配电控制系统的控制方法，包括：

获取车内状态信息和车外路况信息；

根据车内状态信息、车外路况信息和预设控制策略，得到控制指令；

根据控制指令控制对应的执行机构执行相应动作。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提出一种智能驾驶客车数字配电控制系统及方法，采用数字配电模块实现配电控制，相对于目前行业内常用的保险、继电器组成的配电盒；能够实时监控输出管脚的电流，便于能量管理；通过内置CAN收发器，与控制模块进行控制交互，避免硬线控制，节省线束成本；同时把对应输出管脚的状态信息发送给控制模块，通过控制模块与云平台的网联，实现实时掌握整车运行状态。

本发明提出一种智能驾驶客车数字配电控制系统及方法，控制模块通过感知车外路况信息和车内状态信息，在感知到车外亮度低时，或按照预定路线需要变道或者转弯时，或车内亮度或温度低时，或涉及语音交互时，均能通过CAN通信线请求大功率数字配电盒打开前大灯；按照预定路线需要变道或者转弯时，通过CAN通信线请求数字配电模块控制相应的执行机构进行动作，实现智能驾驶客车的智能化、网联化，具有较好的普适性，提高智能驾驶的安全性和舒适性。

本发明提出一种智能驾驶客车数字配电控制系统及方法，通过控制模块统一收集和处理车辆状态信息，并通过数字配电模块直接控制执行机构，易于实现制动智能和车速跟踪，提高智能驾驶的安全性和舒适性。

本发明提出一种智能驾驶客车数字配电控制系统及方法，在控制模块和数字配电模块中均内置通信模块，实现模块间的信息共享，克服模块间数据传输延迟、实时性较差导致有效结果数据的滞后乃至失效等问题。

本发明附加方面的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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1提供的智能驾驶客车数字配电控制系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种智能驾驶客车数字配电控制装置，包括：控制模块、车内传感器组、车外传感器组、数字配电模块和执行机构；

所述控制模块与车内传感器组和车外传感器组连接，用于分别获取车内状态信息和车外路况信息；

所述控制模块根据车内状态信息、车外路况信息和预设控制策略，发出控制指令至数字配电模块；

所述数字配电模块包括数据收发单元、主控单元和功率器件；数字配电模块通过数据收发单元与控制模块进行交互，用于接收控制指令；主控单元根据控制指令控制功率器件的通断，以控制与执行机构连接的输出接口的通断，使对应的执行机构执行相应动作。

在本实施例中，所述数字配电模块采用大功率的数字配电模块，实现配电控制，具体包括功率器件、主控单元、驱动单元、电流采集单元、数据收发单元；上述各单元通过PCB电路板封装后构成数字配电模块。

具体地，所述功率器件采用功率器件MOSFET；主控单元采用STM32F103，且由于主控单元的驱动能力不足，不能直接驱动功率器件MOSFET，所以本实施例通过主控单元控制驱动单元动作，以使驱动单元控制功率器件的动作，所述驱动单元选择LM25101来驱动功率器件MOSFET；所述电流采集单元采用INA168Q1作为输出管脚的电流采集，数据收发单元采用TJA1050作为总线收发器。

在本实施例中，所述数字配电模块相较传统配电盒的优点是，实时监控输出管脚的电流，便于能量管理；且在内部集成CAN收发器，利用CAN通信线和控制模块进行数据交互，而不像传统配电盒利用近百根硬线控制，节省线束成本。

在本实施例中，所述数字配电模块接收控制模块发出的控制命令，通过控制内部功率器件MOSFET的通断控制输出接口；同时将对应输出管脚的状态信息发送给控制模块，控制模块利用5G天线把数据信息发送至后台，后台实时掌握整车运行状态，实现网联化。

在本实施例中，所述执行机构包括外扬声器、灯组、空调、车内散热器、座椅按摩模块、座椅加热模块和显示模块；

作为可选择的实施方式，所述显示模块为车内的电视。

作为可选择的实施方式，所述灯组包括车厢内顶灯、前大灯和转向灯。

作为可选择的实施方式，所述供电模块采用24V的蓄电池。

在本实施例中，所述数字配电模块与控制模块、供电模块、外扬声器、车厢内顶灯、前大灯、转向灯、空调、车内散热器、座椅按摩模块、座椅加热模块和显示模块连接；

具体地，所述数字配电模块的1脚为控制模块的电源输出引脚，为控制模块提供电源；

所述数字配电模块的2脚为CAN通信接口引脚，用于与控制模块进行通信；

所述数字配电模块的3脚为显示模块的电源输出引脚，用于与显示模块连接；

所述数字配电模块的4脚为座椅加热模块的电源输出引脚，用于与座椅加热模块连接；

所述数字配电模块的5脚为座椅按摩模块的电源输出引脚，用于与座椅按摩模块连接；

所述数字配电模块的6脚为车内散热器请求输出引脚，用于与车内散热器连接；

所述数字配电模块的7脚为电源负极的输入引脚，8脚为电源正极的输入引脚，用于与供电模块连接；

所述数字配电模块的9脚为外扬声器的音频输出引脚，用于与外扬声器连接；

所述数字配电模块的10脚为车厢内顶灯的电源输出引脚，用于与车厢内顶灯连接；

所述数字配电模块的11脚为前大灯的电源输出引脚，用于与前大灯连接；

所述数字配电模块的12脚为转向灯的电源输出引脚，用于与转向灯连接；

所述数字配电模块的13脚为空调请求输出引脚；用于与空调连接。

在本实施例中，所述控制模块内部同样集成CAN收发器，可以实时的通过CAN通信线和数字配电模块进行交互，同时控制模块将车内监控信息、环境信息、语音交互信息等进行融合计算分析；其中，语音交互信息优先级最高，如没有收到语音控制命令，则执行程序设定的命令；车内温度的控制算法选用PID控制，将设定温度与实际温度做差后，采用反馈闭环的控制策略，最后将控制指令发送给数字配电模块执行。

在本实施例中，所述车外传感器组包括车外摄像模块和雷达模块，所述车外传感器组与控制模块通过天线模块进行数据传输。

作为可选择的实施方式，雷达模块包括32线激光雷达、前向毫米波雷达、16线激光雷达。

在本实施例中，所述控制模块通过天线模块、车外摄像模块、雷达模块采集车外路况信息，根据车外路况信息，通过数字配电模块控制启动灯组和扬声器。

具体地，所述控制模块通过GNSS天线、智能摄像头、32线激光雷达、前向毫米波雷达和16线激光雷达感知车外路况信息；

感知到车外亮度低于阈值时，通过CAN通信线请求数字配电模块打开前大灯；

按照预定路线需要变道或者转弯时，通过CAN通信线请求数字配电模块打开转向灯；

根据前方路况信息有喊话需求时，通过CAN通信线请求数字配电模块驱动外扬声器进行喊话。

在本实施例中，所述车内传感器组包括温度传感器和车内监控模块；所述控制模块通过车内监控模块、环境传感模块采集车内状态信息，根据车内状态信息，通过数字配电模块控制启动灯组、车内散热器、座椅、空调和电视。

具体地，所述控制模块通过车内四路监控、环境温度传感器感知车内状态信息，感知到车内亮度低且车内有乘客时，通过CAN通信线请求数字配电模块打开车厢内顶灯；

感知到车内温度低且有乘客时，通过CAN通信线请求数字配电模块启动车内散热器及座椅加热；

感知到车内温度高且有乘客时，通过CAN通信线请求数字配电模块启动空调；

感知到车内有乘客时，启动电视；

乘客有座椅按摩需求时，启动座椅按摩功能。

在本实施例中，所述控制模块还通过语音交互模块可以进行语音交流，通过语音输入打开车上娱乐系统、舒适系统等功能，实现智能驾驶客车的智能化、网联化。

在本实施例中，车辆出现危险紧急情况时，乘客可以直接操作紧急停车按钮，实现紧急停车，保护乘客安全。

在本实施例中，所述控制模块与语音交互模块、紧急停车按钮、温度传感器、车内四路监控、外置天线、GNSS天线、智能摄像头、32线激光雷达、前向毫米波雷达、16线激光雷达连接；

具体地，所述控制模块的1脚为电源输入引脚、2脚为CAN通信接口引脚，用于与数字配电模块3连接；

所述控制模块的3脚为语音交互模块的输入引脚，用于与语音交互模块连接，通过语音交互模块和外界进行语音交流，实现通过语音输入打开车上娱乐系统、舒适系统的功能，例如打开音乐、打开电视、打开大灯以及语音交互等；

所述控制模块的4脚为紧急停车按钮的输入引脚，用于与紧急停车按钮连接，在发生危险情况时，乘客可以通过按下紧急停车按钮实现紧急停车；

所述控制模块的5脚为16线激光雷达的输入引脚，用于与16线激光雷达连接；

所述控制模块的6脚为前向毫米波雷达的输入引脚，用于与前向毫米波雷达连接；

所述控制模块的7脚为32线激光雷达的输入引脚，用于与32线激光雷达连接；

所述控制模块的8脚为智能摄像头的输入引脚，用于与智能摄像头连接；

所述控制模块的9脚为GNSS天线的输入引脚，用于与GNSS天线连接；

所述控制模块的10脚为外置天线的输入引脚，用于与外置天线连接；

所述控制模块的11脚为车内四路监控的输入引脚，用于与车内四路监控连接；

所述控制模块的12脚为环境温度传感器的输入引脚，用于与车内四路监控连接。

在本实施例中，蓄电池作为整车低压系统的电源，正极通过手拨开关与数字配电模块的8脚连接，为数字配电模块提供电源输入，数字配电模块的7脚为负极输入，通过车身搭铁和蓄电池的负极形成回路。

在更多实施例中，基于上述的智能驾驶客车数字配电控制系统，还提供一种智能驾驶客车数字配电控制方法，包括：

获取车内状态信息和车外路况信息；

根据车内状态信息、车外路况信息和预设控制策略，得到控制指令；

根据控制指令控制对应的执行机构执行相应动作。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种智能驾驶客车数字配电控制装置，其特征在于，包括：控制模块、车内传感器组、车外传感器组、数字配电模块和执行机构；

所述控制模块与车内传感器组和车外传感器组连接，用于分别获取车内状态信息和车外路况信息；

所述控制模块根据车内状态信息、车外路况信息和预设控制策略，发出控制指令至数字配电模块；

所述数字配电模块包括数据收发单元、主控单元和功率器件；数字配电模块通过数据收发单元与控制模块进行交互，用于接收控制指令；主控单元根据控制指令控制功率器件的通断，以控制与执行机构连接的输出接口的通断，使对应的执行机构执行相应动作。

2.如权利要求1所述的一种智能驾驶客车数字配电控制装置，其特征在于，所述数字配电模块还包括驱动单元，所述主控单元与驱动单元连接，通过控制驱动单元以控制功率器件的通断。

3.如权利要求1所述的一种智能驾驶客车数字配电控制装置，其特征在于，所述数字配电模块将执行机构对应连接的输出接口的状态信息发送给控制模块，控制模块将状态信息发送至后台，以实时监控整车运行状态。

4.如权利要求1所述的一种智能驾驶客车数字配电控制装置，其特征在于，所述执行机构包括外扬声器、灯组、空调、车内散热器、座椅按摩模块、座椅加热模块和显示模块。

5.如权利要求4所述的一种智能驾驶客车数字配电控制装置，其特征在于，所述车外传感器组包括车外摄像模块和雷达模块，车外传感器组与控制模块通过天线模块进行数据传输，控制模块通过天线模块获取车外摄像模块和雷达模块采集的车外路况信息，根据车外路况信息通过预设控制策略控制启动灯组和扬声器。

6.如权利要求5所述的一种智能驾驶客车数字配电控制装置，其特征在于，所述预设控制策略包括：若车外亮度低于阈值或路线变道或转弯时，控制启动对应的灯组；若前方路况信息有喊话需求时，控制启动外扬声器。

7.如权利要求4所述的一种智能驾驶客车数字配电控制装置，其特征在于，所述车内传感器组包括温度传感器和车内监控模块；控制模块通过温度传感器和车内监控模块采集车内状态信息，根据车内状态信息通过预设控制策略控制启动灯组、空调、车内散热器、座椅按摩模块、座椅加热模块和显示模块。

8.如权利要求7所述的一种智能驾驶客车数字配电控制装置，其特征在于，所述预设控制策略包括：根据车内亮度控制启动对应的灯组；根据车内温度控制空调、车内散热器和座椅加热模块的开闭；且根据需求指令启动座椅按摩模块和显示模块。

9.如权利要求1所述的一种智能驾驶客车数字配电控制装置，其特征在于，所述执行机构还包括语音交互模块和紧急停车按钮，所述控制模块通过语音交互模块进行语音交流；或通过紧急停车按钮紧急制动。

10.一种利用权利要求1-9任一项所述的智能驾驶客车数字配电控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

获取车内状态信息和车外路况信息；

根据车内状态信息、车外路况信息和预设控制策略，得到控制指令；

根据控制指令控制对应的执行机构执行相应动作。

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