CN114974329A - 用于无人车的关机控制装置及无人车 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于无人车的关机控制装置及无人车，可以应用于无人驾驶技术领域。该用于无人车的关机控制装置包括：反向截止电路，包括第一功率输入端和第一功率输出端，第一功率输入端被配置为连接电源，第一功率输出端被配置为连接处理器；储能电路，包括至少一个储能电容，至少一个储能电容的一端被配置为连接第一功率输出端，另一端被配置为接地；以及控制电路，包括第一信号输入端、第二信号输入端和第一信号输出端，第一信号输入端被配置为连接第一功率输入端，第二信号输入端被配置为连接第一功率输出端，第一信号输出端被配置为连接处理器。

Description

用于无人车的关机控制装置及无人车

技术领域

本公开涉及无人驾驶技术领域，更具体地，涉及一种用于无人车的关机控制装置及无人车。

背景技术

随着无人驾驶技术的快速发展，无人车被越来越多地应用于工农业生产、建筑、物流和日常生活等诸多领域。在组成无人车的众多部件中，处理器是核心部件之一。在无人车正常运行时，处理器可以运行用以实现各种功能的程序，并将运行结果保存并发送至其他部件。然而，当无人车在强制硬关机或电池掉电时，处理器的供电往往会被瞬间切断，处理器中运行的程序和数据无法保存，从而导致了数据丢失，进而降低了无人车存储设备的使用寿命，使得无人车的运行存在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种用于无人车的关机控制装置及无人车。

本公开的一个方面提供了一种用于无人车的关机控制装置，包括：反向截止电路，包括第一功率输入端和第一功率输出端，上述第一功率输入端被配置为连接电源，上述第一功率输出端被配置为连接处理器；储能电路，包括至少一个储能电容，至少一个上述储能电容的一端被配置为连接上述第一功率输出端，另一端被配置为接地；以及控制电路，包括第一信号输入端、第二信号输入端和第一信号输出端，上述第一信号输入端被配置为连接上述第一功率输入端，上述第二信号输入端被配置为连接上述第一功率输出端，上述第一信号输出端被配置为连接上述处理器；其中，在上述电源的电压骤降的情况下，上述反向截止电路被配置为响应于上述第一功率输入端的电压和上述第一功率输出端的电压满足第一电压阈值条件而切换为截止状态，上述储能电路被配置为向上述处理器供电，上述控制电路被配置为响应于上述第一信号输入端的电压和上述第二信号输入端的电压满足上述第一电压阈值条件，在上述第一信号输出端输出处于第一电平的第一控制信号，以控制上述处理器进入关机流程。

根据本公开的实施例，上述控制电路包括：第一控制子电路，包括上述第一信号输入端、上述第二信号输入端和第二信号输出端，上述第二信号输出端被配置为连接三极管的基极；上述三极管，包括上述基极、集电极和发射极，上述集电极被配置为连接上述第一信号输出端，上述发射极被配置为接地；以及降压子电路，包括第二功率输入端和第二功率输出端，上述第二功率输入端被配置为连接上述第一功率输出端，上述第二功率输入端被配置为通过第一电阻连接上述集电极。

根据本公开的实施例，上述三极管为NPN型三极管；其中，在上述电源的电压骤降的情况下，上述第一控制子电路被配置为响应于上述第一信号输入端和上述第二信号输入端的电压满足上述第一电压阈值条件，在上述第二信号输出端输出处于低电平状态的第二控制信号；上述三极管被配置为响应于上述第二控制信号而切换为截止状态；以及上述降压子电路被配置为向上述第一信号输出端输出处于上述第一电平的上述第一控制信号。

根据本公开的实施例，上述第一控制子电路包括：第一分压单元，包括串联的第二电阻和第三电阻，上述第二电阻的一端被配置为连接上述第一信号输入端，上述第三电阻的一端被配置为接地；第二分压单元，包括串联的第四电阻和第五电阻，上述第四电阻的一端被配置为连接上述第二信号输入端，上述第五电阻的一端被配置为接地；以及比较器，包括同相输入端、反相输入端和比较器输出端，上述同相输入端被配置为连接上述第二电阻和上述第三电阻，上述反相输入端被配置为连接上述第四电阻和上述第五电阻，上述比较器输出端被配置为连接上述第二信号输出端。

根据本公开的实施例，上述装置还包括：微控制器，包括第一输入输出端，上述第一输入输出端被配置为连接第一场效应管的第一栅极；上述第一场效应管，包括第一源极、第一漏极和上述第一栅极，上述第一源极被配置为接地，上述第一漏极被配置为通过第六电阻和第七电阻连接上述第一功率输出端；以及第二场效应管，包括第二源极、第二漏极和第二栅极，上述第二源极被配置为连接上述第一功率输出端，上述第二漏极被配置为连接上述处理器，上述第二栅极被配置为连接上述第六电阻和上述第七电阻。

根据本公开的实施例，上述第一场效应管为N沟道增强型场效应管，上述第二场效应管为P沟道增强型场效应管；其中，在上述微控制器的第一输入输出端输出处于高电平状态的第三控制信号的情况下，上述第一场效应管被配置为响应于上述第三控制信号而切换为导通状态，以使上述第六电阻和上述第七电阻的连接端生成处于第二电平的第四控制信号；以及上述第二场效应管被配置为响应于上述第一功率输出端的电压和上述第四控制信号满足第二电压阈值条件而切换为导通状态，以便上述电源或上述储能电路向上述处理器供电。

根据本公开的实施例，上述装置还包括：负载，包括第三功率输入端，上述第三功率输入端被配置为连接上述第一功率输出端；其中，上述微控制器还包括第二输入输出端和第三输入输出端，上述第二输入输出端被配置为连接上述第一信号输出端，上述第三输入输出端被配置为连接上述负载；其中，在上述电源的电压骤降的情况下，上述微控制器被配置为响应于上述第二输入输出端接收到处于上述第一电平的上述第一控制信号，在上述第三输入输出端输出处于第三电平的第五控制信号；以及上述负载被配置为响应于上述第五控制信号而切换为关断状态。

根据本公开的实施例，上述反向截止电路包括：第三场效应管，包括第三源极、第三漏极和第三栅极，上述第三源极被配置为连接上述第一功率输入端，上述第三漏极被配置为连接上述第一功率输出端，上述第三栅极被配置为连接第二控制子电路；以及上述第二控制子电路，包括第三信号输入端、第四信号输入端和第三信号输出端，上述第三信号输入端被配置为连接上述第三源极，上述第四信号输入端被配置为连接上述第三漏极，上述第三信号输出端被配置为连接上述第三栅极。

根据本公开的实施例，上述第三场效应管为N沟道增强型场效应管；其中，在上述电源的电压骤降的情况下，上述第二控制子电路被配置为响应于上述第三信号输入端的电压和上述第四信号输入端的电压满足上述第一电压阈值条件，在上述第三信号输出端输出处于低电平状态的第六控制信号；以及上述第三场效应管被配置为响应于上述第一功率输入端的电压和上述第六控制信号满足第三电压阈值条件而切换为截止状态。

本公开的另一个方面提供了一种无人车，包括：底盘，包括电池装置和动力装置；以及自动驾驶套件，包括处理器和传感器；其中，上述电池装置和上述处理器之间串联有关机控制装置；其中，上述关机控制装置包括：反向截止电路，包括第一功率输入端和第一功率输出端，上述第一输入端被配置为连接电池装置，上述第一输出端被配置为连接处理器；储能电路，包括至少一个储能电容，至少一个上述储能电容的一端被配置为连接上述第一功率输出端，另一端被配置为接地；以及控制电路，包括第一信号输入端、第二信号输入端和第一信号输出端，上述第一信号输入端被配置为连接上述第一功率输入端，上述第二信号输入端被配置为连接上述第一功率输出端，上述第一信号输出端被配置为连接上述处理器；其中，在上述电池装置的电压骤降的情况下，上述反向截止电路被配置为响应于上述第一功率输入端的电压和上述第一功率输出端的电压满足第一电压阈值条件而切换为截止状态，上述储能电路被配置为向上述处理器供电，上述控制电路被配置为响应于上述第一信号输入端和上述第二信号输入端的电压满足上述第一电压阈值条件，在上述第一信号输出端输出处于第一电平的第一控制信号，以控制上述处理器进入关机流程。

根据本公开的实施例，上述电池装置，包括电池和电源管理模块，上述电池被配置为通过上述电源管理模块向上述动力装置、上述处理器和上述传感器供电；上述传感器，被配置为与上述处理器电连接，上述传感器被配置为获取上述无人车的环境信息，并向上述处理器发送上述环境信息；上述处理器，被配置为与上述动力装置电连接，上述处理器被配置为处理上述环境信息，生成并存储运动控制信号，并向上述动力装置发送上述运动控制信号；以及上述动力装置，被配置为响应于上述运动控制信号而控制上述无人车运动。

根据本公开的实施例，通过在无人车的处理器和电源之间添加关机控制装置的方式，在无人车正常运行时，电源可以通过反向截止电路正常向处理器供电，并向储能电路充电；在电源的电压骤降时，反向截止电路可以瞬间切断电源与储能电路之间的通路，使得储能电路中的电能不会流向电源，同时，控制器可以向处理器发送处于第一电平的第一控制信号来控制处理器进入关机流程，以便处理器在储能电路供电期间，对运行中的程序所产生的数据进行保存，实现了处理器的软关机，所以至少部分地克服了相关技术中无人车在强制硬关机或电池掉电时会产生数据丢失，进而降低了无人车存储设备的使用寿命，使得无人车的运行存在安全隐患的技术问题，从而有效避免了数据丢失和对存储设备的损害，保障了无人车运行数据的完备性和运行的安全性。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的用于无人车的关机控制装置的示意图。

图2A示意性示出了根据本公开实施例的控制电路的示意图。

图2B示意性示出了根据本公开实施例的第一控制子电路的示意图。

图3A示意性示出了根据本公开实施例的反向截止电路的示意图。

图3B示意性示出了根据本公开实施例的第二控制子电路的示意图。

图4示意性示出了根据本公开另一实施例的用于无人车的关机控制装置的示意图。

图5示意性示出了根据本公开又一实施例的用于无人车的关机控制装置的示意图。

图6A示意性示出了根据本公开再一实施例的用于无人车的关机控制装置的示意图。

图6B示意性示出了根据本公开再一实施例的用于无人车的关机控制装置的工作时序图。

图7示意性示出了根据本公开实施例的无人车的结构示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。

在相关技术中，当无人车在强制硬关机或者电池掉电时，电源会瞬间切断，从而导致处理器掉电关机，处理器中正在运行的程序和数据无法保存，数据的丢失会影响固态硬盘等存储设备的使用寿命和无人车的运行安全。

有鉴于此，本公开的实施例提供了一种用于无人车的关机控制装置及无人车。其中，该用于无人车的关机控制装置包括：反向截止电路，包括第一功率输入端和第一功率输出端，第一功率输入端被配置为连接电源，第一功率输出端被配置为连接处理器；储能电路，包括至少一个储能电容，至少一个储能电容的一端被配置为连接第一功率输出端，另一端被配置为接地；以及控制电路，包括第一信号输入端、第二信号输入端和第一信号输出端，第一信号输入端被配置为连接第一功率输入端，第二信号输入端被配置为连接第一功率输出端，第一信号输出端被配置为连接处理器；其中，在电源的电压骤降的情况下，反向截止电路被配置为响应于第一功率输入端的电压和第一功率输出端的电压满足第一电压阈值条件而切换为截止状态，储能电路被配置为向处理器供电，控制电路被配置为响应于第一信号输入端的电压和第二信号输入端的电压满足第一电压阈值条件，在第一信号输出端输出处于第一电平的第一控制信号，以控制处理器进入关机流程。

图1示意性示出了根据本公开实施例的用于无人车的关机控制装置的示意图。

如图1所示，用于无人车的关机控制装置可以包括反向截止电路100、储能电路200和控制电路300。

根据本公开的实施例，反向截止电路100可以包括第一功率输入端Pin1和第一功率输出端Pout1，第一功率输入端Pin1被配置为连接电源400，第一功率输出端被配置为连接处理器500，即反向截止电路100可以被配置为串联在电源400和处理器500之间。

根据本公开的实施例，反向截止电路100可以由开关器件，如场效应管、三极管等构成，反向截止电路100可以通过控制开关器件的通断来间接地控制电源400向处理器500的供电回路的通断。

根据本公开的实施例，储能电路200可以包括至少一个储能电容，至少一个储能电容的一端被配置为连接第一功率输出端Pout1，另一端被配置为接地。

根据本公开的实施例，储能电容可以指具有较大容值的各种类型的电容，如纸介质电容器、陶瓷电容器、薄膜电容等。该较大容值的基准可以根据具体应用场景进行确定，例如可以指容值大于1微法等。

根据本公开的实施例，在电源400未向处理器500供电时，第一功率输出端Pout1和储能电容与第一功率输出端Pout1连接的一端均处于低电平状态。在电源400向处理器500供电时，第一功率输出端Pout1由低电平状态转为高电平状态，第一功率输出端Pout1相较于储能电容的该端处于高电势，电源400开始通过反向截止电路100向储能电容充电。之后，在电源400掉电或关机时，第一功率输出端Pout1由高电平状态转为低电平状态，第一功率输出端Pout1相较于储能电容的该端处于低电势，储能电容开始放电，即向处理器500供电。

根据本公开的实施例，控制电路300可以包括第一信号输入端Sin1、第二信号输入端Sin2和第一信号输出端Sout1，第一信号输入端Sin1被配置为连接第一功率输入端Pin1，第二信号输入端Sin2被配置为连接第一功率输出端Pout1，第一信号输出端Sout1被配置为连接处理器500。

根据本公开的实施例，在电源400的电压骤降的情况下，反向截止电路100被可以配置为响应于第一功率输入端Pin1的电压和第一功率输出端Pout1的电压满足第一电压阈值条件而切换为截止状态，即储能电路200无法向电源400供电。储能电路200被配置为向处理器500供电。控制电路300被配置为响应于第一信号输入端Sin1的电压和第二信号输入端Sin2的电压满足第一电压阈值条件，在第一信号输出端Sout1输出处于第一电平的第一控制信号，以控制处理器进入关机流程。

根据本公开的实施例，第一功率输入端Pin1的电压和第一功率输出端Pout1的电压满足第一电压阈值条件可以指第一功率输出端Pout1的电压大于第一功率输入端Pin1的电压。相应地，第一信号输入端Sin1和第二信号输入端Sin2的电压满足第一电压阈值条件可以指第二信号输入端Sin2的电压大于第一信号输入端Sin1的电压。

根据本公开的实施例，当电源400开始供电时，由于储能电路200中未存储有电能，第一功率输出端Pout1处于低电平状态，因此第一功率输出端Pout1的电压小于第一功率输入端Pin1的电压；当电源400稳定供电时，由于反向截止电路100的供电回路中存在开关器件，该开关器件的压降会导致第一功率输出端Pout1的电压小于第一功率输入端Pin1的电压；当电源400断电时，由于储能电路200中存储有电能，第一功率输出端Pout1维持高电平状态，第一功率输入端Pin1的电压降为低电平状态，因此，第一功率输出端Pout1的电压大于第一功率输入端Pin1的电压，即满足第一电压阈值条件。

根据本公开的实施例，第一电平可以指任意非0V的电平。第一电平可以通过各种有源电路或无源电路，如降压电路、稳压二极管等来设置，其大小可以根据处理器500的配置来确定，在此不作限定。

根据本公开的实施例，通过在无人车的处理器和电源之间添加关机控制装置的方式，在无人车正常运行时，电源可以通过反向截止电路正常向处理器供电，并向储能电路充电；在电源的电压骤降时，反向截止电路可以瞬间切断电源与储能电路之间的通路，使得储能电路中的电能不会流向电源，同时，控制器可以向处理器发送处于第一电平的第一控制信号来控制处理器进入关机流程，以便处理器在储能电路供电期间，对运行中的程序所产生的数据进行保存，实现了处理器的软关机，所以至少部分地克服了相关技术中无人车在强制硬关机或电池掉电时会产生数据丢失，进而降低了无人车存储设备的使用寿命，使得无人车的运行存在安全隐患的技术问题，从而有效避免了数据丢失和对存储设备的损害，保障了无人车运行数据的完备性和运行的安全性。

下面参考图2A、图2B、图3A、图3B、图4、图5、图6A和图6B，结合具体实施例对图1所示的装置做进一步说明。

图2A示意性示出了根据本公开实施例的控制电路的示意图。

如图2A所示，控制电路300可以包括第一控制子电路310、三极管320和降压子电路330。

根据本公开的实施例，第一控制子电路310可以包括第一信号输入端Sin1、第二信号输入端Sin2和第二信号输出端Sout2，第二信号输出端被配置为连接三极管320的基极B。

根据本公开的实施例，三极管320可以包括基极B、集电极C和发射极E，集电极C被配置为连接第一信号输出端Sout1，发射极E被配置为接地。

根据本公开的实施例，降压子电路330可以包括第二功率输入端Pin2和第二功率输出端Pout2，第二功率输入端Pin2被配置为连接第一功率输出端Pout1，第二功率输入端Pout2被配置为通过第一电阻R1连接集电极C。

根据本公开的实施例，第一控制子电路310可以由控制芯片、运算放大器、门电路等实现，只要能够实现如下逻辑即可：在第一信号输入端Sin1的电压大于第二信号输入端Sin2的电压时，第二信号输出端Sout2输出高电平信号；在第一信号输入端Sin1的电压小于或等于第二信号输入端Sin2的电压时，第二信号输出端Sout2输出低电平信号。

根据本公开的实施例，三极管320可以是任意型号的NPN型三极管，在此不作限定。

根据本公开的实施例，降压子电路330可以用于将第一功率输出端Pout1的电压降低至任意指定的电压值，例如，第一功率输出端Pout1的电压可以是12V，该降压子电路330可以将12V的电压降低至5V、3.3V、2.5V等。降压子电路330可以是基于BUCK拓扑的任意电路，也可以是基于耦合原理的任意电路，在此不作限定。

根据本公开的实施例，第一电阻R1可以是单个电阻，也可以是由多个电阻进行串联或并联形成的电阻组，在此不作限定。

根据本公开的实施例，第一电阻R1可以是任意类型的固定电阻，例如可以是贴片电阻、碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等。

根据本公开的实施例，在电源400向处理器500供电期间，第一控制子电路310被配置为在第二信号输出端Sout2输出处于高电平状态的第二控制信号；三极管320被配置为响应于该第二控制信号而处于导通状态，第一信号输出端Sout1通过三极管320接地，因而第一信号输出端Sout1输出的第一控制信号所处的电平的0V。

根据本公开的实施例，在电源400的电压骤降的情况下，第一控制子电路310被配置为响应于第一信号输入端Sin1和第二信号输入端Sin2的电压满足第一电压阈值条件，在第二信号输出端Sout2输出处于低电平状态的第二控制信号；三极管320被配置为响应于第二控制信号而切换为截止状态；降压子电路330被配置为向第一信号输出端Sout1输出处于第一电平的第一控制信号。该第一电平即降压子电路330的输出电压。

根据本公开的实施例，处理器500可以被配置为在接收到处于第一电平的第一控制信号之后进行主动关机的流程，通过设置该控制电路300可以在电源400的电压骤降的情况下实现处理器500的软关机，从而有效地避免了数据丢失及对处理器500的存储设备的使用寿命的降低。

根据本公开的实施例，第一控制子电路310可以通过比较器来实现。

图2B示意性示出了根据本公开实施例的第一控制子电路的示意图。

如图2B所示，第一控制子电路310可以包括第一分压单元311、第二分压单元312和比较器313。

根据本公开的实施例，第一分压单元311可以包括串联的第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2的一端被配置为连接第一信号输入端Sin1，第三电阻R3的一端被配置为接地。

根据本公开的实施例，第二分压单元312可以包括串联的第四电阻R4和第五电阻R5，第四电阻R4的一端被配置为连接第二信号输入端Sin2，第五电阻R5的一端被配置为接地。

根据本公开的实施例，比较器313可以包括同相输入端IN+、反相输入端IN-和比较器输出端Y，同相输入端IN+被配置为连接第二电阻R2和第三电阻R3，反相输入端IN-被配置为连接第四电阻R4和第五电阻R5，比较器输出端Y被配置为连接第二信号输出端Sout2。

根据本公开的实施例，第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5可以是单个电阻，也可以是由多个电阻进行串联或并联形成的电阻组，在此不作限定。

根据本公开的实施例，第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5可以是任意类型的固定电阻，例如可以是贴片电阻、碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等。

根据本公开的实施例，第二电阻R2和第三电阻R3的比值可以与第四电阻R4和第五电阻R5的比值相等，以使得同相输入端IN+的电压和反相输入端IN-的电压的比较结果，仅与第一信号输入端Sin1的电压和第二信号输入端Sin2的电压的比较结果相关。或者，第二电阻R2和第三电阻R3的比值也可以被配置为小于第四电阻R4和第五电阻R5的比值相等。第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5的具体阻值在此不作限定。

根据本公开的实施例，比较器313可以是任意型号的比较器，也可以是作比较器使用的任意型号的集成运算放大器，在此不作限定。

根据本公开的实施例，在电源400正常向处理器500供电时，同相输入端IN+的电压大于反相输入端IN-的电压，比较器313在比较器输出端Y输出处于高电平状态的第二控制信号。

根据本公开的实施例，在电源400的电压骤降的情况下，同相输入端IN+的电压小于反相输入端IN-的电压，比较器313在比较器输出端Y输出处于低电平状态的第二控制信号。

图3A示意性示出了根据本公开实施例的反向截止电路的示意图。

如图3A所示，反向截止电路100可以包括第三场效应管110和第二控制子电路120。

根据本公开的实施例，第三场效应管110可以包括第三源极S3、第三漏极D3和第三栅极G3，第三源极S3被配置为连接第一功率输入端Pin1，第三漏极D3被配置为连接第一功率输出端Pout1，第三栅极G3被配置为连接第二控制子电路120。

根据本公开的实施例，第二控制子电路120可以包括第三信号输入端Sin3、第四信号输入端Sin4和第三信号输出端Sout3，第三信号输入端Sin3被配置为连接第三源极S3，第四信号输入端Sin4被配置为连接第三漏极D3，第三信号输出端Sout3被配置为连接第三栅极G3。

根据本公开的实施例，第三场效应管110可以是任意型号的N沟通增强型场效应管，在此不作限定。

根据本公开的实施例，第二控制子电路120可以由控制芯片、运算放大器、门电路等实现，只要能够实现如下逻辑即可：在第三信号输入端Sin3的电压大于第四信号输入端Sin4的电压时，第三信号输出端Sout3输出高电平信号；在第三信号输入端Sin3的电压小于或等于第四信号输入端Sin4的电压时，第三信号输出端Sout3输出低电平信号。

根据本公开的实施例，在电源400向处理器500供电期间，第二控制子电路120被配置为在第三信号输出端Sout3输出处于高电平状态的第六控制信号；第三场效应管110被配置为响应于该第六控制信号而处于导通状态。

根据本公开的实施例，在电源400的电压骤降的情况下，第二控制子电路120被配置为响应于第三信号输入端Sin3的电压和第四信号输入端Sin4的电压满足第一电压阈值条件，在第三信号输出端Sout3输出处于低电平状态的第六控制信号；第三场效应管110被配置为响应于第一功率输入端Pin1的电压和该第六控制信号满足第三电压阈值条件而切换为截止状态。

根据本公开的实施例，第三电压阈值条件可以指第六控制信号，即第三栅极G3的电压与第一功率输入端Pin1的电压，即第三源极S3的电压之间的电压差小于第三场效应管110的开启电压阈值。

根据本公开的实施例，第二控制子电路120可以通过控制芯片来实现。

图3B示意性示出了根据本公开实施例的第二控制子电路的示意图。

如图3B所示，第二控制子电路120可以包括控制芯片121及外围电路。

根据本公开的实施例，控制芯片121可以是理想二极管控制器，例如可以是LM74700。控制芯片121可以包括Anode、Cathode、VCAP、EN、Gate等端口。其中，控制芯片121的Anode端可以连接第三信号输入端Sin3，控制芯片的Cathode端可以连接第四信号输入端Sin4，控制芯片的Gate端可以连接第三信号输出端Sout3。

根据本公开的实施例，外围电路可以包括电容C1、第八电阻R8和第九电阻R9。电容C1可以分别连接控制芯片的Anode端和VCAP端。第八电阻R8和第九电阻R9可以组成分压电路，即第八电阻R8的一端可以连接第三信号输入端Sin3，第九电阻R9的一端可以接地，第八电阻R8和第九电阻R9的连接处可以连接控制芯片121的EN端，以在电源400正常供电时，为EN端提供高电平信号。

根据本公开的实施例，电容C1可以是任意类型的电容器，例如可以是涤纶电容、瓷片电容、云母电容、电解电容、钽电容等。电容C1的容值可以根据控制芯片121的具体型号来确定。

根据本公开的实施例，第八电阻R8和第九电阻R9可以是单个电阻，也可以是由多个电阻进行串联或并联形成的电阻组，在此不作限定。

根据本公开的实施例，第八电阻R8和第九电阻R9可以是任意类型的固定电阻，例如可以是贴片电阻、碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等。第八电阻R8和第九电阻R9的阻值在此不作限定。

根据本公开的实施例，在电源400正常供电时，EN端接收高电平信号，控制芯片121进入工作状态，由于第三信号输入端Sin3的电压大于第四信号输入端Sin4的电压，因而Anode端的电压大于Cathode端的电压，控制芯片121可以在Gate端输出高电平信号，即在第三信号输出端Sout3输出处于高电平状态的第六控制信号。

根据本公开的实施例，在电源400的电压骤降时，由于第三信号输入端Sin3的电压小于或等于第四信号输入端Sin4的电压，因而Anode端的电压小于Cathode端的电压，控制芯片121可以在Gate端输出低电平信号，即在第三信号输出端Sout3输出处于低电平状态的第六控制信号。

图4示意性示出了根据本公开另一实施例的用于无人车的关机控制装置的示意图。

如图4所述，用于无人车的关机控制装置还可以包括微控制器600、第一场效应管700和第二场效应管800。

根据本公开的实施例，微控制器600可以包括第一输入输出端IO1，第一输入输出端IO1被配置为连接第一场效应管700的第一栅极G1。

根据本公开的实施例，第一场效应管700可以包括第一源极S1、第一漏极D1和第一栅极G1，第一源极S1被配置为接地，第一漏极D1被配置为通过第六电阻R6和第七电阻R7连接第一功率输出端Pout1。

根据本公开的实施例，第二场效应管800可以包括第二源极S2、第二漏极D2和第二栅极G2，第二源极S2被配置为连接第一功率输出端Pout1，第二漏极D2被配置为连接处理器500，第二栅极G2被配置为连接第六电阻R6和第七电阻R7。

根据本公开的实施例，微控制器600可以由可编程芯片、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、专用集成电路(ASIC)等来实现，在此不作限定。

根据本公开的实施例，第一场效应管700可以是任意型号的N沟道增强型场效应管，第二场效应管800可以是任意型号的P沟道增强型场效应管。

根据本公开的实施例，第六电阻R6和第七电阻R7可以是单个电阻，也可以是由多个电阻进行串联或并联形成的电阻组，在此不作限定。

根据本公开的实施例，第六电阻R6和第七电阻R7可以是任意类型的固定电阻，例如可以是贴片电阻、碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等。第六电阻R6和第七电阻R7的阻值在此不作限定。

根据本公开的实施例，微控制器600可以用于控制第一场效应管700和第二场效应管800的通断状态。

根据本公开的实施例，在微控制器600的第一输入输出端IO1输出处于高电平状态的第三控制信号的情况下，第一场效应管700的第一栅极G1和第一源极S1之间的电压差大于该第一场效应管700的开启电压，第一场效应管700被配置为响应于第三控制信号而切换为导通状态。此时，第六电阻R6和第七电阻R7构成分压电路，即在第六电阻R6和第七电阻R7的连接端生成处于第二电平的第四控制信号。

根据本公开的实施例，第二电平的电平值可以基于第六电阻R6的阻值和第七电阻R7的阻值来确定。第二电平可以表征为高电平。

根据本公开的实施例，第二场效应管800被配置为响应于第一功率输出端Pout1的电压和第四控制信号满足第二电压阈值条件而切换为导通状态，以便电源500或储能电路200向处理器500供电。

根据本公开的实施例，第二电压阈值条件可以指第一功率输出端Pout1的电压，即第二源极S2的电压与第四控制信号，即第二栅极G2的电压之间的电压差大于该第二场效应管800的开启电压。

根据本公开的实施例，在微控制器600的第一输入输出端IO1输出处于低电平状态的第三控制信号的情况下，由于第一场效应管700的第一栅极G1和第一源极S1均处于低电平状态，第一场效应管700不满足导通条件，第一场效应管700被配置为切换为截止状态。由于第一场效应管700截止，第二场效应管800的第二源极S2和第二栅极G2通过第七电阻R7短接，因此第二场效应管800也不满足导通条件，第二场效应管800被配置为切换为截止状态。

根据本公开的实施例，通过在电源400向处理器500的供电回路中设置微控制器600、第一场效应管700和第二场效应管800，可以实现利用微控制器600控制处理器500的开断，实现了对处理器500的工作控制。

图5示意性示出了根据本公开又一实施例的用于无人车的关机控制装置的示意图。

如图5所示，用于无人车的关机控制装置还可以包括负载900。

根据本公开的实施例，负载900可以包括第三功率输入端Pin3，第三功率输入端Pin3被配置为连接第一功率输出端Pout1。

根据本公开的实施例，负载900可以指无人车的自动驾驶套件中除处理器500之外的所有组件，如激光雷达、相机、全球定位系统、惯性测量单元等。

根据本公开的实施例，电源400可以通过第三功率输入端Pin3向负载900供电。

根据本公开的实施例，微控制器600还可以包括第二输入输出端IO2和第三输入输出端IO3，第二输入输出端IO2被配置为连接第一信号输出端Sout1，第三输入输出端IO3被配置为连接负载900。

根据本公开的实施例，在电源400的电压骤降的情况下，微控制器600被配置为响应于第二输入输出端IO2接收到处于第一电平的第一控制信号，在第三输入输出端IO3输出处于第三电平的第五控制信号；负载900被配置为响应于第五控制信号而切换为关断状态，即该处于第三电平的第五控制信号可以控制负载900关机。

根据本公开的实施例，第三电平可以根据具体负载900的配置进行确定，只要处于该第三电平的第五控制信号可以控制负载900关机即可，在此不作限定。

根据本公开的实施例，通过利用微控制器600控制负载900关机的方式，在电源400的电压骤降的情况下，微控制器600可以强制控制负载900关机，负载900不会再消耗储能电路200中的电能，从而可以尽可能地延长储能电路200的供电时间，从而延长可供处理器500实施软关机的时间，有效避免了数据丢失。

在本公开的一些实施例中，处理器500需要多路电压的输入来满足其工作的需求。例如，处理器500可以是Orin模组，Grin模组可以具有SYS_VIN_HV和SYS_VIN_MV两组供电端，分别需求12V和5V的供电。

图6A示意性示出了根据本公开再一实施例的用于无人车的关机控制装置的示意图。

如图6A所示，处理器500可以是Orin模组，Grin模组至少可以包括SYS_VIN_HV、SYS_VIN_MV、Carrier_PWR_ON和Module_SHDN_N四个端口。其中，Carrier_PWR_ON端被配置为连接微控制器600的第四输入输出端IO4，Module_SHDN_N端被配置为连接第一信号输出端Sout1。

根据本公开的实施例，用于无人车的关机控制装置还可以包括降压电路1000、第四场效管1100和第五场效应管1200。

根据本公开的实施例，降压电路1000的一端可以被配置为连接第一功率输出端Pout1，另一端可以被配置为连接第五场效应管1200的第五源极S5。

根据本公开的实施例，降压电路1000可以用于将第一功率输出端Pout1的电压降低至一个设定的电压值，以使得SYS_VIN_MV端处的电压为5V。该设定的电压值可以与第五场效应管1200的压降相关。例如设定的电压值可以设置为5V+V_th，其中，该V_th表示该第五场效应管1200的压降。

根据本公开的实施例，第四场效管1100可以包括第四源极S4、第四漏极D4和第四栅极G4。第四源极S4被配置为接地，第四漏极D4被配置为通过第十电阻R10和第十一电阻R11连接第一功率输出端Pout1，第四栅极G4被配置为连接微控制器600的第五输入输出端IO5。

根据本公开的实施例，第五场效管1200可以包括第五源极S5、第五漏极D5和第五栅极G5。第五漏极D5被配置为连接SYS_VIN_MV端，第五栅极G5被配置为连接第十电阻R10和第十一电阻R11。

根据本公开的实施例，第四场效管1100和第五场效应管1200及其外围电路，可以具有与第一场效应管700和第二场效应管800及其外围电路具有相同或相似的结构，其具体描述可以参考前述对第一场效应管700和第二场效应管800的描述部分，在此不再赘述。

根据本公开的实施例，微控制器600的第一输入输出端IO1和第五输入输出端IO5可以具有相同的输出电平，以使得对处理器500供电的两条回路可以同时导通或关断。

根据本公开的实施例，Carrier_PWR_ON端的电平可以用于指示处理器500的工作状态，在Carrier_PWR_ON端处于高电平状态的情况下，可以表征处理器500处于工作状态，在Carrier_PWR_ON端处于低电平状态的情况下，可以表征处理器500已关机。

图6B示意性示出了根据本公开再一实施例的用于无人车的关机控制装置的工作时序图。

如图6B所示，在t0～t1时刻之间，电源400处于正常工作状态；在t1时刻，电源400的电压骤降。

在t0～t1时刻之间，电源400提供的电能可以通过反向截止电路100输入到储能电路200，再经第二场效应管800输入到处理器500的SYS_VIN_HV端，还可以通过降压电路1000和第五场效应管1200输入到处理器500的SYS_VIN_MV端。由于第三场效应管110存在压降，比较器313的同相输入端IN+的电压大于反相输入端IN-的电压，比较器313在第二信号输出端Sout2输出高电平信号，致使三极管320导通，集电极C被拉低，第二输入输出端IO2和Module_SHDN_N端接收低电平信号。处理器500可以在微控制器600的第一输入输出端IO1和第五输入输出端IO5均输出高电平信号时正常工作。

在t1时刻，电源400的电压骤降，比较器313的同相输入端IN+的电压也随之降低，控制芯片121检测到Anode端的电压低于Cathode端的电压，会立刻将第三场效应管110的第三源极S3和第三栅极G3短接，从而使第三场效应管110截止，以阻止储能电路200内的电能通过第三场效应管110回流到电源400。比较器313的同相输入端IN+的电压小于反相输入端IN-的电压，比较器313在第二信号输出端Sout2输出低电平信号，三极管320切换至截止状态。由于降压子电路330的存在，Module_SHDN_N端接收到高电平信号，从而触发处理器500进入关机程序。微控制器600的第二输入输出端IO2接收到高电平信号，同时，微控制器600还可以通过第四输入输出端IO4检测到Carrier_PWR_ON为高电平状态，此时，微控制器600可以在第三输入输出端IO3向负载900输出低电平信号，以控制负载900关机，从而延长储能电路200支持处理器500运行时间，使处理器500有足够时间完成关机程序。

在t2时刻，处理器500完成关机，运行数据被正常保存到存储设备，避免了数据丢失，Carrier_PWR_ON转换为低电平状态。

在t2～t3时刻之间，集电极C被拉低，即微控制器600的第二输入输出端IO2接收到低电平信号，同时，第四输入输出端IO4也可以接收到低电平信号，此时，微控制器600可以在第三输入输出端IO3向负载900输出高电平信号，从而使得负载900与储能电路200接通，储能电路中的电能可以向负载900进行泄放。

在t3时刻，储能电路200中的电能完全泄放，无人车完成软关机。

根据本公开的实施例，在输入电源掉电后，会触发处理器进行强制关机模式，同时反向截止电路可以阻断储能电路中的电能回流到电源。处理器可以依靠储能电路中的电能，关闭运行程序，保持相关数据，避免了数据丢失和对存储设备的损害。

图7示意性示出了根据本公开实施例的无人车的结构示意图。

如图7所示，无人车可以包括底盘、自动驾驶套件和关机控制装置。

根据本公开的实施例，底盘可以包括电池装置400和动力装置。

根据本公开的实施例，自动驾驶套件可以包括处理器500和传感器。

根据本公开的实施例，电池装置400和处理器500之间串联有关机控制装置。

根据本公开的实施例，关机控制装置可以包括反向截止电路100、储能电路200和控制电路300。

根据本公开的实施例，反向截止电路100可以包括第一功率输入端和第一功率输出端，第一输入端被配置为连接电池装置400，第一输出端被配置为连接处理器500。

根据本公开的实施例，储能电路200可以包括至少一个储能电容，至少一个储能电容的一端被配置为连接第一功率输出端，另一端被配置为接地。

根据本公开的实施例，控制电路300可以包括第一信号输入端、第二信号输入端和第一信号输出端，第一信号输入端被配置为连接第一功率输入端，第二信号输入端被配置为连接第一功率输出端，第一信号输出端被配置为连接处理器500。

根据本公开的实施例，在电池装置400的电压骤降的情况下，反向截止电路100被配置为响应于第一功率输入端的电压和第一功率输出端的电压满足第一电压阈值条件而切换为截止状态，储能电路200被配置为向处理器供电，控制电路300被配置为响应于第一信号输入端和第二信号输入端的电压满足第一电压阈值条件，在第一信号输出端输出处于第一电平的第一控制信号，以控制处理器500进入关机流程。

根据本公开的实施例，电池装置400可以包括电池和电源管理模块，电池被配置为通过电源管理模块向动力装置、处理器500和传感器供电。

根据本公开的实施例，传感器可以被配置为与处理器电连接，传感器被配置为获取无人车的环境信息，并向处理器发送环境信息。

根据本公开的实施例，处理器500可以被配置为与动力装置电连接，处理器500被配置为处理环境信息，生成并存储运动控制信号，并向动力装置发送运动控制信号。

根据本公开的实施例，动力装置被配置为响应于运动控制信号而控制无人车运动。

需要说明的是，本公开的实施例中关机控制装置部分与本公开的实施例中用于无人车的关机控制装置部分是相对应的，关机控制装置部分的描述具体参考用于无人车的关机控制装置部分，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (11)

1.一种用于无人车的关机控制装置，包括：

反向截止电路，包括第一功率输入端和第一功率输出端，所述第一功率输入端被配置为连接电源，所述第一功率输出端被配置为连接处理器；

储能电路，包括至少一个储能电容，至少一个所述储能电容的一端被配置为连接所述第一功率输出端，另一端被配置为接地；以及

控制电路，包括第一信号输入端、第二信号输入端和第一信号输出端，所述第一信号输入端被配置为连接所述第一功率输入端，所述第二信号输入端被配置为连接所述第一功率输出端，所述第一信号输出端被配置为连接所述处理器；

其中，在所述电源的电压骤降的情况下，所述反向截止电路被配置为响应于所述第一功率输入端的电压和所述第一功率输出端的电压满足第一电压阈值条件而切换为截止状态，所述储能电路被配置为向所述处理器供电，所述控制电路被配置为响应于所述第一信号输入端的电压和所述第二信号输入端的电压满足所述第一电压阈值条件，在所述第一信号输出端输出处于第一电平的第一控制信号，以控制所述处理器进入关机流程。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制电路包括：

第一控制子电路，包括所述第一信号输入端、所述第二信号输入端和第二信号输出端，所述第二信号输出端被配置为连接三极管的基极；

所述三极管，包括所述基极、集电极和发射极，所述集电极被配置为连接所述第一信号输出端，所述发射极被配置为接地；以及

降压子电路，包括第二功率输入端和第二功率输出端，所述第二功率输入端被配置为连接所述第一功率输出端，所述第二功率输入端被配置为通过第一电阻连接所述集电极。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述三极管为NPN型三极管；

其中，在所述电源的电压骤降的情况下，所述第一控制子电路被配置为响应于所述第一信号输入端和所述第二信号输入端的电压满足所述第一电压阈值条件，在所述第二信号输出端输出处于低电平状态的第二控制信号；

所述三极管被配置为响应于所述第二控制信号而切换为截止状态；以及

所述降压子电路被配置为向所述第一信号输出端输出处于所述第一电平的所述第一控制信号。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一控制子电路包括：

第一分压单元，包括串联的第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的一端被配置为连接所述第一信号输入端，所述第三电阻的一端被配置为接地；

第二分压单元，包括串联的第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端被配置为连接所述第二信号输入端，所述第五电阻的一端被配置为接地；以及

比较器，包括同相输入端、反相输入端和比较器输出端，所述同相输入端被配置为连接所述第二电阻和所述第三电阻，所述反相输入端被配置为连接所述第四电阻和所述第五电阻，所述比较器输出端被配置为连接所述第二信号输出端。

5.根据权利要求1所述的装置，还包括：

微控制器，包括第一输入输出端，所述第一输入输出端被配置为连接第一场效应管的第一栅极；

所述第一场效应管，包括第一源极、第一漏极和所述第一栅极，所述第一源极被配置为接地，所述第一漏极被配置为通过第六电阻和第七电阻连接所述第一功率输出端；以及

第二场效应管，包括第二源极、第二漏极和第二栅极，所述第二源极被配置为连接所述第一功率输出端，所述第二漏极被配置为连接所述处理器，所述第二栅极被配置为连接所述第六电阻和所述第七电阻。

6.根据权利要求5所述的装置，所述第一场效应管为N沟道增强型场效应管，所述第二场效应管为P沟道增强型场效应管；

其中，在所述微控制器的第一输入输出端输出处于高电平状态的第三控制信号的情况下，所述第一场效应管被配置为响应于所述第三控制信号而切换为导通状态，以使所述第六电阻和所述第七电阻的连接端生成处于第二电平的第四控制信号；以及

所述第二场效应管被配置为响应于所述第一功率输出端的电压和所述第四控制信号满足第二电压阈值条件而切换为导通状态，以便所述电源或所述储能电路向所述处理器供电。

7.根据权利要求5所述的装置，还包括：

负载，包括第三功率输入端，所述第三功率输入端被配置为连接所述第一功率输出端；

其中，所述微控制器还包括第二输入输出端和第三输入输出端，所述第二输入输出端被配置为连接所述第一信号输出端，所述第三输入输出端被配置为连接所述负载；

其中，在所述电源的电压骤降的情况下，所述微控制器被配置为响应于所述第二输入输出端接收到处于所述第一电平的所述第一控制信号，在所述第三输入输出端输出处于第三电平的第五控制信号；以及

所述负载被配置为响应于所述第五控制信号而切换为关断状态。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述反向截止电路包括：

第三场效应管，包括第三源极、第三漏极和第三栅极，所述第三源极被配置为连接所述第一功率输入端，所述第三漏极被配置为连接所述第一功率输出端，所述第三栅极被配置为连接第二控制子电路；以及

所述第二控制子电路，包括第三信号输入端、第四信号输入端和第三信号输出端，所述第三信号输入端被配置为连接所述第三源极，所述第四信号输入端被配置为连接所述第三漏极，所述第三信号输出端被配置为连接所述第三栅极。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第三场效应管为N沟道增强型场效应管；

其中，在所述电源的电压骤降的情况下，所述第二控制子电路被配置为响应于所述第三信号输入端的电压和所述第四信号输入端的电压满足所述第一电压阈值条件，在所述第三信号输出端输出处于低电平状态的第六控制信号；以及

所述第三场效应管被配置为响应于所述第一功率输入端的电压和所述第六控制信号满足第三电压阈值条件而切换为截止状态。

10.一种无人车，包括：

底盘，包括电池装置和动力装置；以及

自动驾驶套件，包括处理器和传感器；

其中，所述电池装置和所述处理器之间串联有关机控制装置；

其中，所述关机控制装置包括：

反向截止电路，包括第一功率输入端和第一功率输出端，所述第一输入端被配置为连接电池装置，所述第一输出端被配置为连接处理器；

储能电路，包括至少一个储能电容，至少一个所述储能电容的一端被配置为连接所述第一功率输出端，另一端被配置为接地；以及

控制电路，包括第一信号输入端、第二信号输入端和第一信号输出端，所述第一信号输入端被配置为连接所述第一功率输入端，所述第二信号输入端被配置为连接所述第一功率输出端，所述第一信号输出端被配置为连接所述处理器；

其中，在所述电池装置的电压骤降的情况下，所述反向截止电路被配置为响应于所述第一功率输入端的电压和所述第一功率输出端的电压满足第一电压阈值条件而切换为截止状态，所述储能电路被配置为向所述处理器供电，所述控制电路被配置为响应于所述第一信号输入端和所述第二信号输入端的电压满足所述第一电压阈值条件，在所述第一信号输出端输出处于第一电平的第一控制信号，以控制所述处理器进入关机流程。

11.根据权利要求10所述的无人车，其中，

所述电池装置，包括电池和电源管理模块，所述电池被配置为通过所述电源管理模块向所述动力装置、所述处理器和所述传感器供电；

所述传感器，被配置为与所述处理器电连接，所述传感器被配置为获取所述无人车的环境信息，并向所述处理器发送所述环境信息；

所述处理器，被配置为与所述动力装置电连接，所述处理器被配置为处理所述环境信息，生成并存储运动控制信号，并向所述动力装置发送所述运动控制信号；以及

所述动力装置，被配置为响应于所述运动控制信号而控制所述无人车运动。

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