CN114475477A - 一种无人驾驶车及其低功耗上下电控制装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种无人驾驶车及其低功耗上下电控制装置和方法，该装置包括主控模块、通讯模块和上下电驱动模块；通讯模块用于接收远程操控无人驾驶车的上下电信号；主控模块用于通过上下电信号输出控制信号；上下电驱动模块用于通过控制信号控制驱动元件开启或关闭，以控制无人驾驶车上电或下电。该装置通过通讯模块接收远程操控的上下电信号，主控模块根据上下电信号输出控制信号，若上下电驱动模块根据控制信号控制驱动元件开启，从而控制无人驾驶车上电；若上下电驱动模块根据控制信号控制驱动元件关闭，从而控制无人驾驶车下电，实现远程控制无人驾驶车上电启动、下电停车，不需要耗费多余人力对无人驾驶车进行上下电，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及无人驾驶技术领域，尤其涉及一种无人驾驶车及其低功耗上下电控制装置和方法。
背景技术
无人驾驶车虽然能在城市公开道路中无人驾驶，但是其上下电之前一直采用的手动上下的的模式，操作繁琐。特别是在非运营时段比如夜间需要对无人驾驶车系统进行升级。则必须需要工作人员值守配合上下电才能操作完成，此操作造成了时间人力成本浪费。在其他行业领域虽然已经存在类似远程无人控制的存在，如智能家居，其通过市电和强网络(WIFI)覆盖、短距离蓝牙ZigBee等实现无人控制，但是其具有耗能较大、覆盖距离限制等特点。因此现有远程控制启动不适用于无人驾驶车启停的低功耗要求场景。
发明内容
本发明实施例提供了一种无人驾驶车及其低功耗上下电控制装置和方法，用于解决现有无人驾驶车上电启动、下电停车需要人工操作，耗费人力且成本高的技术问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，包括主控模块以及与所述主控模块连接的通讯模块和上下电驱动模块，所述上下电驱动模块与无人驾驶车的上下电连接端连接；
所述通讯模块，用于接收远程操控无人驾驶车的上下电信号；
所述主控模块，用于通过所述上下电信号输出控制信号；
所述上下电驱动模块，用于通过所述控制信号控制驱动元件开启或关闭，以控制无人驾驶车上电或下电。
优选地，所述上下电驱动模块包括与所述主控模块连接的光耦元件、与所述光耦元件输出端连接的开关元件以及与所述开关元件连接的驱动元件，所述驱动元件与所述无人驾驶车的上下电连接端连接，所述驱动元件的输入端与第一电源连接；
所述光耦元件，用于接收所述主控模块输出的低电平或高电平驱动所述光耦元件输出高电平或低电平；
所述开关元件，用于通过所述光耦元件输出的高电平或低电平以控制其导通或截止；
所述驱动元件，用于通过所述开关元件导通或截止以控制其开启或关闭；
其中，所述驱动元件开启控制无人驾驶车上电，所述驱动元件关闭控制无人驾驶车下电。
优选地，所述开关元件为MOS管或IGBT器件，所述驱动元件为继电器。
优选地，所述通讯模块包括与所述主控模块连接的Lora模组和4Gcat.1模组。
优选地，该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置包括用于显示无人驾驶车上电成功的启动显示模块，所述驱动显示模块与所述主控模块连接，所述主控模块与第一连接端连接，所述第一连接端分别与所述上下电驱动模块和所述启动显示模块连接。
优选地，该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置包括至少给所述主控模块、所述通讯模块和所述上下电驱动模块供电的电源模块，所述电源模块的输入端与12V直流电源连接，所述电源模块输出5V直流电源和3.3V直流电源。
优先地，所述电源模块包括与12V直流电源连接的第一降压子模块以及与所述第一降压子模块连接的第二降压子模块，所述第一降压子模块输出的电压为5V，所述第二降压子模块输出的电压为3.3V。
优选地，该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置包括与所述控制模块连接的复位模块。
本申请还提供一种无人驾驶车的低功耗上下电控制方法，其特征在于，基于上述所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，该低功耗上下电控制方法包括以下步骤：
获取操控无人驾驶车的上下电信号；
将所述上下电信号输入主控模块，所述主控模块输出控制信号；
通过所述控制信号控制驱动元件开启或关闭，以控制无人驾驶车上电或下电。
本申请还提供一种无人驾驶车，包括上述所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：本申请实施例提供的无人驾驶车及其低功耗上下电控制装置和方法，该装置包括主控模块以及与主控模块连接的通讯模块和上下电驱动模块，上下电驱动模块与无人驾驶车的上下电连接端连接；通讯模块用于接收远程操控无人驾驶车的上下电信号；主控模块用于通过上下电信号输出控制信号；上下电驱动模块用于通过控制信号控制驱动元件开启或关闭，以控制无人驾驶车上电或下电。该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置通过通讯模块接收远程操控的上下电信号，主控模块根据上下电信号输出控制信号，若上下电驱动模块根据控制信号控制驱动元件开启，从而控制无人驾驶车上电；若上下电驱动模块根据控制信号控制驱动元件关闭，从而控制无人驾驶车下电，实现远程控制无人驾驶车上电启动、下电停车，不需要耗费多余人力对无人驾驶车进行上下电，降低成本，解决了现有无人驾驶车上电启动、下电停车需要人工操作，耗费人力且成本高的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置的框架图；
图2为本申请实施例所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置的电路原理图；
图3为本申请实施例所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
本申请实施例提供了一种无人驾驶车及其低功耗上下电控制装置和方法，用于解决现有无人驾驶车上电启动、下电停车需要人工操作，耗费人力且成本高的技术问题。
实施例一：
图1为本申请实施例所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置的框架图，图2为本申请实施例所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置的电路原理图。
如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，包括主控模块10以及与主控模块10连接的通讯模块20和上下电驱动模块30，上下电驱动模块30与无人驾驶车的上下电连接端连接。
在本申请实施例中，通讯模块20主要接收远程操控无人驾驶车的上下电信号。
需要说明的是，该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置可以通过无人驾驶车管理平台下发上下电信号并传送至该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置上，该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置通过通讯模块20接收上下电信号并将接收的上下电信号传送至主控模块10中。
在本申请实施例中，主控模块10主要用于通过上下电信号输出控制信号。
需要说明的是，主控模块10包括主控芯片，主控芯片上设置有至少38个连接引脚。在本实施例中，主控芯片优先选为ESP32-S型号的主控芯片。
在本申请实施例中，上下电驱动模块30主要通过控制信号控制驱动元件开启或关闭，以控制无人驾驶车上电或下电。
需要说明的是，该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置通过通讯模块20接收远程操控的上下电信号，主控模块20根据上下电信号输出控制信号，若上下电驱动模块30根据控制信号控制驱动元件开启，从而控制无人驾驶车上电；若上下电驱动模块30根据控制信号控制驱动元件关闭，从而控制无人驾驶车下电，实现远程控制无人驾驶车上电启动、下电停车，不需要耗费多余人力对无人驾驶车进行上下电。
本申请提供的一种无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，包括主控模块以及与主控模块连接的通讯模块和上下电驱动模块，上下电驱动模块与无人驾驶车的上下电连接端连接；通讯模块用于接收远程操控无人驾驶车的上下电信号；主控模块用于通过上下电信号输出控制信号；上下电驱动模块用于通过控制信号控制驱动元件开启或关闭，以控制无人驾驶车上电或下电。该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置通讯模块接收远程操控的上下电信号，主控模块根据上下电信号输出控制信号，若上下电驱动模块根据控制信号控制驱动元件开启，从而控制无人驾驶车上电；若上下电驱动模块根据控制信号控制驱动元件关闭，从而控制无人驾驶车下电，实现远程控制无人驾驶车上电启动、下电停车，不需要耗费多余人力对无人驾驶车进行上下电，降低成本，解决了现有无人驾驶车上电启动、下电停车需要人工操作，耗费人力且成本高的技术问题。
如图2所示，在本申请的一个实施例中，上下电驱动模块30包括与主控模块10连接的光耦元件SU1、与光耦元件SU1输出端连接的开关元件QS1以及与开关元件QS1连接的驱动元件RLY2，驱动元件RLY2与无人驾驶车的上下电连接端连接，驱动元件RLY2的输入端与第一电源连接。
需要说明的是，第一电源的电压为5V。
在本申请实施例中，光耦元件SU1主要用于接收主控模块10输出的低电平或高电平驱动光耦元件光耦元件SU1输出高电平或低电平。
需要说明的是，光耦元件SU1优选选为PC817B光耦器件。在本实施例中，主控芯片U1的第10引脚与光耦元件SU1的第2引脚连接，光耦元件SU1的第3引脚作为输出并与开关元件QS1的控制端连接。
在本申请实施例中，开关元件QS1主要用于通过光耦元件SU1输出的高电平或低电平以控制其导通或截止。
需要说明的是，开关元件QS1可以为MOS管，也可以为IGBT器件、场效应管等电子元器件。在本实施例中，开关元件QS1为2N7002型号的MOS管，光耦元件SU1的第3引脚与MOS管的栅极连接，MOS管的源极接地，MOS管的漏极与驱动元件RLY2的第四引脚连接。
在本申请实施例中，驱动元件RLY2主要用于通过开关元件QS1导通或截止以控制其开启或关闭。其中，驱动元件RLY2开启控制无人驾驶车上电，驱动元件RLY2关闭控制无人驾驶车下电。
需要说明的是，驱动元件RLY2优先选为继电器。开关元件QS1导通，继电器的线圈通电，继电器吸合，即是继电器工作，继电器的输出端COM通电使无人驾驶车上电；开关元件QS1截止，继电器的线圈不通电，继电器不吸合，即是继电器停止工作，继电器的输出端COM不输出电使无人驾驶车下电。在本实施例中，驱动元件RLY2的第3引脚和第4引脚之间并联有二极管SD1和显示灯LED1，显示灯LED1用于显示上下电驱动模块30工作。
如图2所示，在本申请的一个实施例中，通讯模块20包括与主控模块10连接的Lora模组和4Gcat.1模组。
需要说明的是，通讯模块20主要由Lora模组和4Gcat.1模组相结合组成。其中，该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置采用4Gcat.1模组的UART串口与主控芯片通信，当远程下发启动的上下电信号，4Gcat.1模组在接收到消息后通过电平控制继电器输出控制信号为无人车上下电。该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置在供电电量不损失的情况下仍然可以工作。4Gcat.1模组为4G模块延迟以毫秒计量。在本实施例中，Lora模组和4Gcat.1模组上均设置有7个引脚连接的。
如图2所示，在本申请的一个实施例中，该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置包括用于显示无人驾驶车上电成功的启动显示模块40，驱动显示模块40与主控模块10连接，主控模块10与第一连接端CN1连接，第一连接端CN1分别与上下电驱动模块30和启动显示模块40连接。
需要说明的是，启动显示模块40包括MOS管QSS和LED灯。MOS管QSS的栅极与第一连接端CN1的第8引脚连接，MOS管QSS的源极接地，MOS管QSS的漏极与主控芯片U1的第27引脚连接。LED灯的输入端与主控芯片的第24引脚连接。在本实施例中，驱动元件RLY2的输出端COM与第一连接端CN1的第4引脚连接，当驱动元件RLY2的输出端COM有电源输出，说明无人驾驶车上电，则第一连接端CN1的第8引脚输出高电平驱动MOS管QSS导通，MOS管QSS的漏极有信号输出，主控芯片U1的第27引脚接收信号，以使主控芯片的第24引脚输出信号，LED灯亮，说明无人驾驶车上电成功；同理当驱动元件RLY2的输出端COM无电源输出，说明无人驾驶车下电，则第一连接端CN1的第8引脚输出低电平无法驱动MOS管QSS导通，MOS管QSS的漏极也没有信号输出，主控芯片U1的第27引脚无法接收信号，以使主控芯片的第24引脚没有信号输出，LED灯灭，说明无人驾驶车下电成功。
如图2所示，在本申请的一个实施例中，该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置包括至少给主控模块10、通讯模块20和上下电驱动模块30供电的电源模块，电源模块的输入端与12V直流电源连接，电源模块输出5V直流电源和3.3V直流电源。其中，电源模块包括与12V直流电源连接的第一降压子模块51以及与第一降压子模块51连接的第二降压子模块52，第一降压子模块51输出的电压为5V，第二降压子模块52输出的电压为3.3V。
需要说明的是，第一降压子模块51主要是通过第一降压芯片U3对12V直流电源进行降压得到5V电压的电源输出，第一降压子模块51输出的5V电压通过第二降压子模块52的第二降压芯片PU1进行减压，输出3.3V电压。在本实施例中，第一降压芯片U3优先选为PW2162型号的降压芯片。第二降压芯片PU1优先选为AMS系列的降压芯片。
如图2所示，在本申请的一个实施例中，该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置包括与控制模块10连接的复位模块60。
需要说明的是，复位模块60主要是对主控芯片U1恢复到初始状态。在本实施例中，复位模块60与主控芯片U1的第3引脚连接。
实施例二
图3为本申请实施例所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制方法的步骤流程图。
如图3所示，本申请还提供一种无人驾驶车的低功耗上下电控制方法，基于上述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，该低功耗上下电控制方法包括以下步骤：
S1.获取操控无人驾驶车的上下电信号；
S2.将上下电信号输入主控模块，主控模块输出控制信号；
S3.通过控制信号控制驱动元件开启或关闭，以控制无人驾驶车上电或下电。
需要说明的是，实施例二中的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置已在实施例一中详细描述了，在实施例二中不再对无人驾驶车的低功耗上下电控制装置的内容进行详细阐述。通过该无人驾驶车的低功耗上下电控制装置及其方法对无人驾驶车实现远程上电或下电。
实施例三：
本申请还提供一种无人驾驶车，包括上述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置。
需要说明的是，实施例三中的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置已在实施例一中详细描述了，在实施例三中不再对无人驾驶车的低功耗上下电控制装置的内容进行详细阐述。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。存储器也可以是终端设备的外部存储设备，例如终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，其特征在于，包括主控模块以及与所述主控模块连接的通讯模块和上下电驱动模块，所述上下电驱动模块与无人驾驶车的上下电连接端连接；
所述通讯模块，用于接收远程操控无人驾驶车的上下电信号；
所述主控模块，用于通过所述上下电信号输出控制信号；
所述上下电驱动模块，用于通过所述控制信号控制驱动元件开启或关闭，以控制无人驾驶车上电或下电。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，其特征在于，所述上下电驱动模块包括与所述主控模块连接的光耦元件、与所述光耦元件输出端连接的开关元件以及与所述开关元件连接的驱动元件，所述驱动元件与所述无人驾驶车的上下电连接端连接，所述驱动元件的输入端与第一电源连接；
所述光耦元件，用于接收所述主控模块输出的低电平或高电平驱动所述光耦元件输出高电平或低电平；
所述开关元件，用于通过所述光耦元件输出的高电平或低电平以控制其导通或截止；
所述驱动元件，用于通过所述开关元件导通或截止以控制其开启或关闭；
其中，所述驱动元件开启控制无人驾驶车上电，所述驱动元件关闭控制无人驾驶车下电。
3.根据权利要求2所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，其特征在于，所述开关元件为MOS管或IGBT器件，所述驱动元件为继电器。
4.根据权利要求1所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，其特征在于，所述通讯模块包括与所述主控模块连接的Lora模组和4Gcat.1模组。
5.根据权利要求1所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，其特征在于，包括用于显示无人驾驶车上电成功的启动显示模块，所述驱动显示模块与所述主控模块连接，所述主控模块与第一连接端连接，所述第一连接端分别与所述上下电驱动模块和所述启动显示模块连接。
6.根据权利要求1所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，其特征在于，包括至少给所述主控模块、所述通讯模块和所述上下电驱动模块供电的电源模块，所述电源模块的输入端与12V直流电源连接，所述电源模块输出5V直流电源和3.3V直流电源。
7.根据权利要求6所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，其特征在于，所述电源模块包括与12V直流电源连接的第一降压子模块以及与所述第一降压子模块连接的第二降压子模块，所述第一降压子模块输出的电压为5V，所述第二降压子模块输出的电压为3.3V。
8.根据权利要求1所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，其特征在于，包括与所述控制模块连接的复位模块。
9.一种无人驾驶车的低功耗上下电控制方法，其特征在于，基于如权利要求1-8任意一项所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置，该低功耗上下电控制方法包括以下步骤：
获取操控无人驾驶车的上下电信号；
将所述上下电信号输入主控模块，所述主控模块输出控制信号；
通过所述控制信号控制驱动元件开启或关闭，以控制无人驾驶车上电或下电。
10.一种无人驾驶车，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的无人驾驶车的低功耗上下电控制装置。
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2022
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