CN115051443A - 用于无人车的相机供电装置及无人车 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于无人车的相机供电装置及无人车，可以应用于无人驾驶技术领域。该装置包括：降压模块，包括第一功率输入端、第一功率输出端和第一控制端，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负载开关，第一控制端被配置为连接控制模块；开关模块，包括第二功率输入端、第二功率输出端和第二控制端，第二功率输入端被配置为连接电源，第二功率输出端被配置为连接负载开关，第二控制端被配置为连接控制模块；负载开关；以及控制模块，包括信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，信号输入端被配置为连接电源，第一信号输出端被配置为连接第一控制端，第二信号输出端被配置为连接第二控制端。

Description

用于无人车的相机供电装置及无人车

技术领域

本公开涉及无人驾驶技术领域和金融领域，更具体地，涉及一种用于无人车的相机供电装置及无人车。

背景技术

无人车的各种功能的实现通常依赖于相机实现信息的获取。在无人车的电气系统中，电源的电压一般会高于相机工作所需的电压，因此通常会利用降压电路对电源电压进行降压，以获得适于相机工作的电压。

降压电路的输出一般由纹波和直流分量组成，在电源电压小于该降压电路的最小压降时，降压电路会由正常工作状态转换为失调状态，其开关频率会大幅度下降，进而使得该降压电路的输出纹波增大，而较大的输出纹波会导致相机输出视频的链路高概率断开，从而使得相机工作异常，降低无人车的工作稳定性。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种用于无人车的相机供电装置及无人车。

本公开的一个方面提供了一种用于无人车的相机供电装置，包括：降压模块，包括第一功率输入端、第一功率输出端和第一控制端，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负载开关，上述第一控制端被配置为连接控制模块；开关模块，包括第二功率输入端、第二功率输出端和第二控制端，上述第二功率输入端被配置为连接上述电源，上述第二功率输出端被配置为连接上述负载开关，上述第二控制端被配置为连接上述控制模块；上述负载开关，被配置为通过滤波电感连接相机模块；以及上述控制模块，包括信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，上述信号输入端被配置为连接上述电源，上述第一信号输出端被配置为连接上述第一控制端，上述第二信号输出端被配置为连接上述第二控制端，上述控制模块被配置为基于上述电源的电压，切换上述电源向上述相机模块供电的通路。

根据本公开的实施例，上述控制模块包括：第一三极管，包括第一基极、第一集电极和第一发射极，上述第一基极被配置为通过第一电阻连接上述信号输入端，上述第一集电极被配置为连接上述第一信号输出端，上述第一发射极被配置为接地；第二三极管，包括第二基极、第二集电极和第二发射极，上述第二基极被配置为分别连接稳压二极管和第二电阻，上述第二集电极被配置为连接上述第一基极，上述第二发射极被配置为接地；第三三极管，包括第三基极、第三集电极和第三发射极，上述第三基极被配置为连接上述第一基极，上述第三集电极被配置为连接上述第二信号输出端，上述第三发射极被配置为接地；以及上述稳压二极管，包括第一阳极和第一阴极，上述第一阳极被配置为通过上述第二电阻接地，上述第一阴极被配置为连接上述信号输入端。

根据本公开的实施例，在上述电源的电压大于预设电压阈值的情况下，上述稳压二极管被配置为响应于上述电源的电压大于预设电压阈值而处于击穿状态，以向上述第二基极输出处于第一电平的第一控制信号；上述第二三极管被配置为响应于上述处于第一电平的第一控制信号而处于导通状态，以向上述第一基极提供处于低电平状态的第二控制信号；上述第一三极管被配置为响应于上述处于低电平状态的第二控制信号而处于截止状态，以控制上述第一信号输出端处于悬空状态，其中，上述降压模块被配置为响应于上述第一信号输出端处于悬空状态而处于开启状态；以及上述第三三极管被配置为响应于上述处于低电平状态的第二控制信号而处于截止状态，以控制上述第二信号输出端处于悬空状态，其中，上述开关模块被配置为响应于上述第二控制端处于悬空状态而处于关断状态。

根据本公开的实施例，在上述电源的电压小于或等于预设电压阈值的情况下，上述稳压二极管被配置为响应于上述电源的电压小于或等于预设电压阈值而处于截止状态，以向上述第二基极输出处于第二电平的第一控制信号；上述第二三极管被配置为响应于上述处于第二电平的第一控制信号而处于截止状态，以向上述第一基极提供处于高电平状态的第二控制信号；上述第一三极管被配置为响应于上述处于高电平状态的第二控制信号而处于导通状态，以向上述第一信号输出端输出低电平信号，其中，上述降压模块被配置为响应于在上述第一控制端接收到低电平信号而处于关断状态；以及上述第三三极管被配置为响应于上述处于高电平状态的第二控制信号而处于导通状态，以向上述第二信号输出端输出低电平信号，其中，上述开关模块被配置为响应于在上述第二控制端接收到低电平信号而处于开启状态。

根据本公开的实施例，上述装置还包括：微控制器，包括输入输出端，上述输入输出端被配置为通过第三电阻连接上述第一信号输出端，上述微控制器被配置为在上述输入输出端输出第三控制信号。

根据本公开的实施例，上述装置还包括：与门电路，被配置为串联在上述第一基极和上述第三基极之间，上述与门电路包括第一门输入端、第二门输入端和门输出端，上述第一门输入端被配置为连接上述输入输出端，上述第二门输入端被配置为连接上述第一基极，上述门输出端被配置为连接上述第三基极。

根据本公开的实施例，上述降压模块包括：降压电路，包括第三功率输入端、第三功率输出端和第三控制端，上述第三功率输入端被配置为连接上述第一功率输入端，上述第三功率输出端被配置为连接第一二极管，上述第三控制端被配置为连接上述第一控制端；以及上述第一二极管，包括第二阳极和第二阴极，上述第二阳极被配置为连接上述第三功率输出端，上述第二阴极被配置为连接上述第一功率输出端。

根据本公开的实施例，上述开关模块包括：场效应管，包括源极、栅极和漏极，上述源极被配置为连接上述第二功率输入端，上述栅极被配置为连接第四电阻，上述漏极被配置为连接第二二极管；上述第四电阻，上述第四电阻的一端被配置为连接上述栅极，另一端被配置为连接上述第二控制端；第五电阻，上述第五电阻的一端被配置为分别连接上述栅极和上述第四电阻，另一端被配置为分别连接上述源极和上述第二功率输入端；以及上述第二二极管，包括第三阳极和第三阴极，上述第三阳极被配置为连接上述漏极，上述第三阴极被配置为连接上述第二功率输出端；其中，上述场效应管为P沟道增强型场效应管。

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，包括相机模块和主控制器；其中，上述电池装置和上述相机模块之间串联有相机供电装置；其中，上述相机供电装置包括：降压模块，包括第一功率输入端、第一功率输出端和第一控制端，上述第一功率输入端被配置为连接上述电池装置，上述第一功率输出端被配置为连接负载开关，上述第一控制端被配置为连接控制模块；开关模块，包括第二功率输入端、第二功率输出端和第二控制端，上述第二功率输入端被配置为连接上述电池装置，上述第二功率输出端被配置为连接上述负载开关，上述第二控制端被配置为连接上述控制模块；上述负载开关，被配置为通过滤波电感连接上述相机模块；以及上述控制模块，包括信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，上述信号输入端被配置为连接上述电池装置，上述第一信号输出端被配置为连接上述第一控制端，上述第二信号输出端被配置为连接上述第二控制端，上述控制模块被配置为基于上述电池装置的电压，切换上述电池装置向上述相机模块供电的通路。

根据本公开的实施例，上述电池装置，包括电源和电源管理模块，上述电源被配置为通过上述电源管理模块向上述动力装置、上述相机模块和上述主控制器供电；上述相机模块，被配置为与上述主控制器电连接，上述相机模块被配置为获取上述无人车的环境信息，并向上述主控制器发送上述环境信息；上述主控制器，被配置为与上述动力装置电连接，上述主控制器被配置为处理上述环境信息，生成运动控制信号，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，通过在电源和负载开关之间设置该相机供电装置，电源可以具有两条向相机模块供电的通路，分别为依次通过降压模块和负载开关向相机模块供电的第一通路，和依次通过开关模块和负载开关向相机模块供电的第二通路。控制模块可以根据电源的电压，对上述两条相机的供电通路进行切换，可以实现在电源的电压满足降压模块的正常工作条件时，利用第一通路进行供电，在电源的电压不满足降压模块的正常工作条件时，利用第二通路进行供电，所以至少部分地克服了相关技术中电源电压小于降压模块的最小压降时，降压模块的输出会导致相机输出视频的链路高概率断开，使得相机工作异常的技术问题，从而有效提升了相机工作的可靠性，进而提高了无人车的工作稳定性。

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相机供电装置的示意图。

图2A示意性示出了根据本公开实施例的降压模块的示意图。

图2B示意性示出了根据本公开实施例的降压电路的示意图。

图3示意性示出了根据本公开实施例的开关模块的示意图。

图4示意性示出了根据本公开实施例的控制模块的示意图。

图5示意性示出了根据本公开另一实施例的用于无人车的相机供电装置的示意图。

图6示意性示出了根据本公开又一实施例的用于无人车的相机供电装置的示意图。

图7示意性示出了根据本公开再一实施例的用于无人车的相机供电装置的示意图。

图8示意性示出了根据本公开实施例的无人车的示意图。

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，无人车具有多路相机，为了增加传输带宽、减少车内线束，通常采用GMSL(Gigabit Multimedia Serial Link，吉比特多媒体串行链路)来实现相机与处理器之间的供电和通信，即采用POC电源对相机进行供电，相机中并行输出的相机数据通过串行器转换为串行数据，在接收端可以通过解串器将串行数据恢复为并行数据。相机一般设置有额定工作电压，而电源的电压一般高于该额定工作电压，例如，该额定工作电压可以是9V，电源电压的范围可以是9V至16V。因此，电源在向相机供电时，一般会使用降压电路，来将高于9V的电压转换为9V。

当前GMSL要求，POC电源纹波频率需要在2MHZ以上，当电源频率低于2MHZ时，GMSL会出现概率性断开。以利用降压电路对相机供电为例，相机的额定工作电压为9V，该降压电路的最小压降为10.2V；将电源电压大于10.2V时，降压电路的开关频率为2.2MHz，电源纹波频率也为2.2MHz，此时，GMSL可以稳定工作；随着电源电压降低至9V至10.2V之间时，由于电源电压小于该降压电路的最小压降，降压电路进入失效状态，其开关频率会降为52.4KHz，电源纹波频率也降为52.4KHz，此时GMSL会工作不稳定，相机链路会出现概率性断开。而当相机链路断开时，相机拍摄的图像无法顺序传输给处理器进行处理，从而极大地影响了无人车的自动驾驶功能的运行。

有鉴于此，本公开的实施例提供了一种用于无人车的相机供电装置，通过增设供电通路的方式，可以在降压电路失效时，利用另一条供电通路对相机进行供电，从而在自动驾驶套件允许的输入电压范围内保障GMSL的稳定性，进而提高了自动驾驶套件的可靠性。

具体地，该用于无人车的相机供电装置包括：降压模块，包括第一功率输入端、第一功率输出端和第一控制端，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负载开关，第一控制端被配置为连接控制模块；开关模块，包括第二功率输入端、第二功率输出端和第二控制端，第二功率输入端被配置为连接电源，第二功率输出端被配置为连接负载开关，第二控制端被配置为连接控制模块；负载开关，被配置为通过滤波电感连接相机模块；以及控制模块，包括信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，信号输入端被配置为连接电源，第一信号输出端被配置为连接第一控制端，第二信号输出端被配置为连接第二控制端，控制模块被配置为基于电源的电压，切换电源向相机模块供电的通路。

图1示意性示出了根据本公开实施例的用于无人车的相机供电装置的示意图。

如图1所示，用于无人车的相机供电装置可以包括降压模块100、开关模块200、负载开关300和控制模块400。

根据本公开的实施例，降压模块100可以包括第一功率输入端Pin1、第一功率输出端Pout1和第一控制端CTR1，第一功率输入端Pin1被配置为连接电源500，第一功率输出端Pout1被配置为连接负载开关300，第一控制端CTR1被配置为连接控制模块400。

根据本公开的实施例，开关模块200可以包括第二功率输入端Pin2、第二功率输出端Pout2和第二控制端CTR2，第二功率输入端Pin2被配置为连接电源500，第二功率输出端Pout2被配置为连接负载开关300，第二控制端CTR2被配置为连接控制模块400。

根据本公开的实施例，负载开关300可以被配置为通过滤波电感L1连接相机模块600。

根据本公开的实施例，控制模块400可以包括信号输入端Sin、第一信号输出端Sout1和第二信号输出端Sout2，信号输入端Sin被配置为连接电源500，第一信号输出端Sout1被配置为连接第一控制端CTRl，第二信号输出端Sout2被配置为连接第二控制端CTR2，控制模块400被配置为基于电源500的电压，切换电源500向相机模块600供电的通路。

根据本公开的实施例，降压模块100可以基于各种BUCK拓扑、降压芯片等来实现。降压模块100可以用于将电源500的电压降低至适于相机模块600工作的电压。降压模块100工作时可以具有多种工作模式，如正常工作模式、失效工作模式等。在正常工作模式下，降压模块100可以具有较高的开关频率，其输出的电压的纹波较小。在失效工作模式下，降压模块100的开关频率下降，其输出的电压的纹波随之增大。

根据本公开的实施例，开关模块200可以基于各种晶体管器件，如场效应管、三极管等来实现。开关模块200可以根据第二控制端CTR2输入的信号进行开启或关断。

根据本公开的实施例，控制模块400可以通过分别控制降压模块100和开关模块200开启或关断的方式，来实现电源500向相机模块600供电的通路的切换。具体的，控制模块400可以检测电源500的电压，在电源500的电压大于降压模块100的最小压降时，控制模块400可以向降压模块100发送控制信号，以控制降压模块100处于开启状态，并向开关模块200发送控制信号，以控制开关模块200处于关断状态，此时，电源500可以依次通过降压模块100、负载开关300和滤波电感L1向相机模块600供电。在电源500的电压低于降压模块100的最小压降时，控制模块400可以向降压模块100发送控制信号，以控制降压模块100处于关断状态，并向开关模块200发送控制信号，以控制开关模块200处于开启状态，此时，电源500可以依次通过开关模块200、负载开关300和滤波电感L1向相机模块600供电。

根据本公开的实施例，通过在电源和负载开关之间设置该相机供电装置，电源可以具有两条向相机模块供电的通路，分别为依次通过降压模块和负载开关向相机模块供电的第一通路，和依次通过开关模块和负载开关向相机模块供电的第二通路。控制模块可以根据电源的电压，对上述两条相机的供电通路进行切换，可以实现在电源的电压满足降压模块的正常工作条件时，利用第一通路进行供电，在电源的电压不满足降压模块的正常工作条件时，利用第二通路进行供电，所以至少部分地克服了相关技术中电源电压小于降压模块的最小压降时，降压模块的输出会导致相机输出视频的链路高概率断开，使得相机工作异常的技术问题，从而有效提升了相机工作的可靠性，进而提高了无人车的工作稳定性。

下面参考图2A、图2B和图3～图6，结合具体实施例对图1所示的方法做进一步说明。

图2A示意性示出了根据本公开实施例的降压模块的示意图。

如图2A所示，降压模块100可以包括降压电路110和第一二极管120。

根据本公开的实施例，降压电路110可以包括第三功率输入端Pin3、第三功率输出端Pout3和第三控制端CTR3，第三功率输入端Pin3被配置为连接第一功率输入端Pin1，第三功率输出端Pout3被配置为连接第一二极管120，第三控制端CTR3被配置为连接第一控制端CTR1。

根据本公开的实施例，第一二极管120可以包括第二阳极和第二阴极，第二阳极被配置为连接第三功率输出端Pout3，第二阴极被配置为连接第一功率输出端Pout1。

根据本公开的实施例，第一二极管120可以是任意型号的功率二极管，在此不作限定。

根据本公开的实施例，第一二极管120可以用于在电源500通过开关模块200进行供电时，防止电流通过降压电路110回流至电源500。

根据本公开的实施例，降压电路110可以利用降压芯片来实现。

图2B示意性示出了根据本公开实施例的降压电路的示意图。

如图2B所示，降压电路110可以由降压芯片111及其外围电路组成。

根据本公开的实施例，降压芯片111的型号可以根据具体应用场景中对于额定功率、输入输出电压范围、耐压值等参数的需求来确定，在此不作限定。

根据本公开的实施例，降压芯片111可以包括输入端VDD、输出端LX、反馈端FB和使能端EN。输入端VDD可以连接第三功率输入端Pin3，输出端LX可以连接第三功率输入端Pout3，使能端EN可以连接第三控制端CTR3。

根据本公开的实施例，降压芯片111的外围电路可以包括电感L2、第六电阻R6、第七电阻R7和电容C。

根据本公开的实施例，电感L2可以作为降压芯片111实现降压功能的基本组件之一。电感L2的电感值可以用于调整降压芯片111的开关频率，其具体数值可以根据具体应用场景进行确定，在此不作限定。

根据本公开的实施例，第六电阻R6的一端可以连接降压芯片111的输出端LX，另一端可以与第七电阻R7连接。第七电阻R7的另一端可以接地。第六电阻R6和第七电阻R7的连接端可以连接降压芯片111的反馈端FB，以便于降压芯片111根据第六电阻R6的阻值和第七电阻R7的阻值来确定降压芯片111的输出电压值。

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。

根据本公开的实施例，电容C可以是单个电容器，也可以是串联和/或并联形成的电容器组。电容C可以是各种类型的电容，如纸介质电容器、陶瓷电容器、薄膜电容等。

根据本公开的实施例，电容C可以用于对降压芯片111的输出进行滤波。

根据本公开的实施例，降压芯片111可以具有工作电压范围和失效电压范围，在输入端VDD输入的电压处于工作电压范围的情况下，输出端LX输出的电压可以具有较高的开关频率和较低的纹波；在输入端VDD输入的电压处于失效电压范围的情况下，输出端LX输出的电压可以具有较低的开关频率和较高的纹波。

根据本公开的实施例，使能端EN接收到的信号可以用于控制降压芯片111的工作状态，在使能端EN接收到低电平信号时，降压芯片111可以停止工作；在使能端EN接收到高电平信号时，降压芯片111可以开始工作。对于一些降压芯片111，在使能端EN处于悬空状态时，降压芯片111也可以维持工作状态。

图3示意性示出了根据本公开实施例的开关模块的示意图。

如图3所示，开关模块200可以包括场效应管210、第四电阻R4、第五电阻R5和第二二极管220。

根据本公开的实施例，场效应管210可以包括源极S、栅极G和漏极D，源极S被配置为连接第二功率输入端Pin2，栅极G被配置为连接第四电阻R4，漏极D被配置为连接第二二极管220。

根据本公开的实施例，第四电阻R4的一端被配置为连接栅极G，另一端被配置为连接第二控制端CTR2。

根据本公开的实施例，第五电阻R5的一端被配置为分别连接栅极G和第四电阻R4，另一端被配置为分别连接源极S和第二功率输入端Pin2。

根据本公开的实施例，第二二极管220可以包括第三阳极和第三阴极，第三阳极被配置为连接漏极D，第三阴极被配置为连接第二功率输出端Pout2。

根据本公开的实施例，场效应管210可以是任意类型的P沟道增强型场效应管，在此不作限定。

根据本公开的实施例，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，第二二极管220可以是任意类型的功率二极管，在此不作限定。

根据本公开的实施例，控制模块400可以控制第二控制端CTR2处于悬空状态，或者，控制第二控制端CTR2接地。

根据本公开的实施例，在第二控制端CTR2处于悬空状态的情况下，场效应管210的源极S和栅极G通过第五电阻R5连接，即源极S的电压等于栅极G的电压，场效应管210处于截止状态，即开关模块200处于关断状态。

根据本公开的实施例，在第二控制端CTR2接地的情况下，第四电阻R4和第五电阻R5相当于构成一个分压单元，场效应管210的源极S的电压为电源500的电压V_in，栅极G的电压为电源500在第四电阻R4上的分压，为V_in×R₄/(R₄+R₅)，其中，R₄表示第四电阻R4的阻值，R₅表示第五电阻R5的阻值。第四电阻R4和第五电阻R5的阻值可以配置为使得场效应管210的源极S的电压与栅极G的电压满足场效应管210的导通条件。此时，场效应管210切换为导通状态，即开关模块200处于开启状态。

图4示意性示出了根据本公开实施例的控制模块的示意图。

如图4所示，控制模块400可以包括第一三极管410、第二三极管420、第三三极管430和稳压二极管440。

根据本公开的实施例，第一三极管410可以包括第一基极B1、第一集电极C1和第一发射极E1，第一基极B1被配置为通过第一电阻R1连接信号输入端Sin，第一集电极C1被配置为连接第一信号输出端Sout1，第一发射极E1被配置为接地。

根据本公开的实施例，第二三极管420可以包括第二基极B2、第二集电极C2和第二发射极E2，第二基极B2被配置为分别连接稳压二极管440和第二电阻R2，第二集电极C2被配置为连接第一基极B1，第二发射极E2被配置为接地。

根据本公开的实施例，第三三极管430可以包括第三基极B3、第三集电极C3和第三发射极E3，第三基极B3被配置为连接第一基极B1，第三集电极C3被配置为连接第二信号输出端Sout3，第三发射极E3被配置为接地。

根据本公开的实施例，稳压二极管440可以包括第一阳极和第一阴极，第一阳极被配置为通过第二电阻R2接地，第一阴极被配置为连接信号输入端Sin。

根据本公开的实施例，第一三极管410、第二三极管420和第三三极管430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，稳压二极管440的型号可以根据降压模块100需求的最小压降来确定，在此不作限定。稳压二极管440可以具有击穿电压，该击穿电压与稳压二极管440的具体型号相关。

根据本公开的实施例，第一电阻R1和第二电阻R2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和第二电阻R2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500的电压大于预设电压阈值的情况下，即在电源500的电压高于降压模块100的最小压降时，电源500在信号输入端Sin输入的电压大于稳压二极管440的击穿电压，此时，稳压二极管440的反向电阻降低到一个很小的数值，从而使得通过该稳压二极管440的电流可以在很大范围内变化而电压基本不变。即稳压二极管440被配置为响应于电源的电压大于预设电压阈值而处于击穿状态，以向第二基极B2输出处于第一电平的第一控制信号。第二基极B2接受到高电平信号，第二三极管420被配置为响应于处于第一电平的第一控制信号而处于导通状态，由于第二二极管420处于导通状态，其内阻的电阻值远小于第一电阻R1的电阻值，因而第二三极管420可以向第一基极B1提供处于低电平状态的第二控制信号。第一三极管410被配置为响应于处于低电平状态的第二控制信号而处于截止状态，以控制第一信号输出端Sout1处于悬空状态。降压模块100可以被配置为响应于第一信号输出端Sout1处于悬空状态而处于开启状态。第三三极管430可以被配置为响应于处于低电平状态的第二控制信号而处于截止状态，以控制第二信号输出端Sout2处于悬空状态。开关模块200被配置为响应于第二控制端Sout2处于悬空状态而处于关断状态。

根据本公开的实施例，在电源500的电压小于或等于预设电压阈值的情况下，即在电源500的电压低于降压模块100的最小压降时，电源500在信号输入端Sin输入的电压小于稳压二极管440的击穿电压，即稳压二极管440被配置为响应于电源500的电压小于或等于预设电压阈值而处于截止状态。此时，稳压二极管440的反向电阻具有较大的反向电阻，该反向电阻的值可以远大于第二电阻R2的电阻值，第二基极B2的电压，即第二电阻R2的分压值可以小于第二二极管420的开启阈值，即稳压二极管440可以向第二基极B2输出处于第二电平的第一控制信号。第二三极管420可以被配置为响应于处于第二电平的第一控制信号而处于截止状态，此时，第一基极B1和第三基极B3均通过第一电阻R1连接信号输入端Sin，第一基极B1和第三基极B3均可以接收到高电平信号，即电源500可以向第一基极B1和第三基极B3分别提供处于高电平状态的第二控制信号。第一三极管410被配置为响应于处于高电平状态的第二控制信号而处于导通状态，以向第一信号输出端Sout1输出低电平信号。降压模块100被配置为响应于在第一控制端Sout1接收到低电平信号而处于关断状态。第三三极管430被配置为响应于处于高电平状态的第二控制信号而处于导通状态，以向第二信号输出端Sout2输出低电平信号。开关模块200被配置为响应于在第二控制端Sout2接收到低电平信号而处于开启状态。

根据本公开的实施例，通过设置该控制模块400，可以自适应地根据电源500的电压变化来控制降压模块100与开关模块200的开断，实现了供电通路的自动切换，保障了无人车的运行稳定性。

图5示意性示出了根据本公开另一实施例的用于无人车的相机供电装置的示意图。

如图5所示，用于无人车的相机供电装置还可以包括微控制器700。

根据本公开的实施例，微控制器700可以包括输入输出端IO，输入输出端IO被配置为通过第三电阻R3连接第一信号输出端Sout1。

根据本公开的实施例，微控制器700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，第三电阻R3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，第三电阻R3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，微控制器700可以被配置为在输入输出端IO输出第三控制信号，以利用第三控制信号来控制降压芯片111的工作状态。该第三控制信号可以是高电平信号或低电平信号。

根据本公开的实施例，在该第三控制信号为高电平信号的情况下，并且在第一三极管410处于截止状态时，降压芯片111可以在使能端EN接收到高电平信号，降压芯片111进入工作状态；在第一三极管420处于导通状态时，降压芯片111可以在使能端EN接收到低电平信号，降压芯片111停止工作。

根据本公开的实施例，在该第三控制信号为低电平信号的情况下，无论第一三极管410导通或截止，降压芯片111可以在使能端EN均接收到低电平信号，降压芯片111停止工作。

图6示意性示出了根据本公开又一实施例的用于无人车的相机供电装置的示意图。

如图6所示，用于无人车的相机供电装置还可以包括与门电路800。

根据本公开的实施例，与门电路800可以被配置为串联在第一基极B1和第三基极B3之间，与门电路800包括第一门输入端Gin1、第二门输入端Gin2和门输出端Gin3，第一门输入端Gin1被配置为连接所述输入输出端IO，第二门输入端Gin2被配置为连接第一基极B1，门输出端Gout被配置为连接第三基极B3。

根据本公开的实施例，与门电路800可以是任意可以满足如表1所示的真值表的门电路，即在第一门输入端Gin1和第二门输入端Gin2中的至少一个输入低电平信号时，门输出端Gout可以输出低电平信号；仅在第一门输入端Gin1和第二门输入端Gin2均输入高电平信号时，，门输出端Gout可以输出高电平信号。表1中的“0”表示低电平信号，“1”表示高电平信号。

表1

Gin1	Gin2	Gout
			0	0	0
0	1	0
			1	0	0
1	1	1

根据本公开的实施例，通过与门电路800，微控制器700可以用于控制开关模块200的开启和关断。具体地，在微控制器700通过输入输出端IO输出的第三控制信号为高电平信号时，控制模块400可以正常控制开关模块200的开启和关断；在微控制器700输出的第三控制信号为低电平信号时，第三三极管430处于截止状态，开关模块200中的场效应管210处于截止状态，开关模块200始终处于关断状态。

图7示意性示出了根据本公开再一实施例的用于无人车的相机供电装置的示意图。

如图7所示，用于无人车的相机供电装置可以用于实现对多个相机模块600的供电。

根据本公开的实施例，相机模块600可以包括电源转换模块610、相机组件620和串行器630。

根据本公开的实施例，相机组件620输出的并行信号可以通过串行器630转换为串行信号；该串行信号可以经过相机端和接收端的两颗交流耦合电容，如C1和C2，输入到解串器900；该解串器900可以将串行信号转换为MIPI(Mobile Industry ProcessorInterface，移动产业处理器接口)发送给主控制器1000。

根据本公开的实施例，电源500输入的电源可以依次通过降压模块100、负载开关300和滤波电感，或者，依次通过开关模块200、负载开关300和滤波电感加载到到同轴电缆上。在相机侧，电源转换模块610可以将同轴电缆上的电源转换为相机组件620和串行器630的工作电压。

根据本公开的实施例，通过在电源和负载开关之间设置该相机供电装置，微控制器和与门电路可以用于对控制模块是否起效进行控制，在选择控制模块起效时，控制模块可以根据电源的电压，对相机的供电通路进行切换，可以实现在电源的电压满足降压模块的正常工作条件时，利用第一通路进行供电，在电源的电压不满足降压模块的正常工作条件时，利用第二通路进行供电，所以至少部分地克服了相关技术中电源电压小于降压模块的最小压降时，降压模块的输出会导致相机输出视频的链路高概率断开，使得相机工作异常的技术问题，从而有效提升了相机工作的可靠性，进而提高了无人车的工作稳定性。

图8示意性示出了根据本公开实施例的无人车的示意图。

如图8所示，无人车可以包括底盘和自动驾驶套件。

根据本公开的实施例，底盘可以包括电池装置和动力装置。

根据本公开的实施例，自动驾驶套件可以包括相机模块600和主控制器1000。

根据本公开的实施例，电池装置和相机模块600之间串联有相机供电装置。

根据本公开的实施例，相机供电装置可以包括降压模块100、开关模块200、负载开关300和控制模块400。

根据本公开的实施例，降压模块100可以包括第一功率输入端、第一功率输出端和第一控制端，第一功率输入端被配置为连接电池装置，第一功率输出端被配置为连接负载开关300，第一控制端被配置为连接控制模块400。

根据本公开的实施例，开关模块200可以包括第二功率输入端、第二功率输出端和第二控制端，第二功率输入端被配置为连接电池装置，第二功率输出端被配置为连接负载开关300，第二控制端被配置为连接控制模块400。

根据本公开的实施例，负载开关300可以被配置为通过滤波电感连接相机模块600。

根据本公开的实施例，控制模块400可以包括信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，信号输入端被配置为连接电池装置，第一信号输出端被配置为连接第一控制端，第二信号输出端被配置为连接第二控制端，控制模块400被配置为基于电池装置的电压，切换电池装置向相机模块600供电的通路。

根据本公开的实施例，电池装置可以包括电源500和电源管理模块，电源500被配置为通过电源管理模块向动力装置、相机模块600和主控制器1000供电。

根据本公开的实施例，相机模块600可以被配置为与主控制器1000电连接，相机模块600被配置为获取无人车的环境信息，并向主控制器1000发送环境信息。

根据本公开的实施例，主控制器1000可以被配置为与动力装置电连接，主控制器1000被配置为处理环境信息，生成运动控制信号，并向动力装置发送运动控制信号。

根据本公开的实施例，动力装置可以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，本公开的实施例中相机供电装置部分与本公开的实施例中用于无人车的相机供电装置部分是相对应的，相机供电装置部分的描述具体参考用于无人车的相机供电装置部分，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 (10)

1.一种用于无人车的相机供电装置，包括：

降压模块，包括第一功率输入端、第一功率输出端和第一控制端，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负载开关，所述第一控制端被配置为连接控制模块；

开关模块，包括第二功率输入端、第二功率输出端和第二控制端，所述第二功率输入端被配置为连接所述电源，所述第二功率输出端被配置为连接所述负载开关，所述第二控制端被配置为连接所述控制模块；

所述负载开关，被配置为通过滤波电感连接相机模块；以及

所述控制模块，包括信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，所述信号输入端被配置为连接所述电源，所述第一信号输出端被配置为连接所述第一控制端，所述第二信号输出端被配置为连接所述第二控制端，所述控制模块被配置为基于所述电源的电压，切换所述电源向所述相机模块供电的通路。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制模块包括：

第一三极管，包括第一基极、第一集电极和第一发射极，所述第一基极被配置为通过第一电阻连接所述信号输入端，所述第一集电极被配置为连接所述第一信号输出端，所述第一发射极被配置为接地；

第二三极管，包括第二基极、第二集电极和第二发射极，所述第二基极被配置为分别连接稳压二极管和第二电阻，所述第二集电极被配置为连接所述第一基极，所述第二发射极被配置为接地；

第三三极管，包括第三基极、第三集电极和第三发射极，所述第三基极被配置为连接所述第一基极，所述第三集电极被配置为连接所述第二信号输出端，所述第三发射极被配置为接地；以及

所述稳压二极管，包括第一阳极和第一阴极，所述第一阳极被配置为通过所述第二电阻接地，所述第一阴极被配置为连接所述信号输入端。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，在所述电源的电压大于预设电压阈值的情况下，

所述稳压二极管被配置为响应于所述电源的电压大于预设电压阈值而处于击穿状态，以向所述第二基极输出处于第一电平的第一控制信号；

所述第二三极管被配置为响应于所述处于第一电平的第一控制信号而处于导通状态，以向所述第一基极提供处于低电平状态的第二控制信号；

所述第一三极管被配置为响应于所述处于低电平状态的第二控制信号而处于截止状态，以控制所述第一信号输出端处于悬空状态，其中，所述降压模块被配置为响应于所述第一信号输出端处于悬空状态而处于开启状态；以及

所述第三三极管被配置为响应于所述处于低电平状态的第二控制信号而处于截止状态，以控制所述第二信号输出端处于悬空状态，其中，所述开关模块被配置为响应于所述第二控制端处于悬空状态而处于关断状态。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，在所述电源的电压小于或等于预设电压阈值的情况下，

所述稳压二极管被配置为响应于所述电源的电压小于或等于预设电压阈值而处于截止状态，以向所述第二基极输出处于第二电平的第一控制信号；

所述第二三极管被配置为响应于所述处于第二电平的第一控制信号而处于截止状态，以向所述第一基极提供处于高电平状态的第二控制信号；

所述第一三极管被配置为响应于所述处于高电平状态的第二控制信号而处于导通状态，以向所述第一信号输出端输出低电平信号，其中，所述降压模块被配置为响应于在所述第一控制端接收到低电平信号而处于关断状态；以及

所述第三三极管被配置为响应于所述处于高电平状态的第二控制信号而处于导通状态，以向所述第二信号输出端输出低电平信号，其中，所述开关模块被配置为响应于在所述第二控制端接收到低电平信号而处于开启状态。

5.根据权利要求2所述的装置，还包括：

微控制器，包括输入输出端，所述输入输出端被配置为通过第三电阻连接所述第一信号输出端，所述微控制器被配置为在所述输入输出端输出第三控制信号。

6.根据权利要求5所述的装置，还包括：

与门电路，被配置为串联在所述第一基极和所述第三基极之间，所述与门电路包括第一门输入端、第二门输入端和门输出端，所述第一门输入端被配置为连接所述输入输出端，所述第二门输入端被配置为连接所述第一基极，所述门输出端被配置为连接所述第三基极。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述降压模块包括：

降压电路，包括第三功率输入端、第三功率输出端和第三控制端，所述第三功率输入端被配置为连接所述第一功率输入端，所述第三功率输出端被配置为连接第一二极管，所述第三控制端被配置为连接所述第一控制端；以及

所述第一二极管，包括第二阳极和第二阴极，所述第二阳极被配置为连接所述第三功率输出端，所述第二阴极被配置为连接所述第一功率输出端。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述开关模块包括：

场效应管，包括源极、栅极和漏极，所述源极被配置为连接所述第二功率输入端，所述栅极被配置为连接第四电阻，所述漏极被配置为连接第二二极管；

所述第四电阻，所述第四电阻的一端被配置为连接所述栅极，另一端被配置为连接所述第二控制端；

第五电阻，所述第五电阻的一端被配置为分别连接所述栅极和所述第四电阻，另一端被配置为分别连接所述源极和所述第二功率输入端；以及

所述第二二极管，包括第三阳极和第三阴极，所述第三阳极被配置为连接所述漏极，所述第三阴极被配置为连接所述第二功率输出端；

其中，所述场效应管为P沟道增强型场效应管。

9.一种无人车，包括：

底盘，包括电池装置和动力装置；以及

自动驾驶套件，包括相机模块和主控制器；

其中，所述电池装置和所述相机模块之间串联有相机供电装置；

其中，所述相机供电装置包括：

降压模块，包括第一功率输入端、第一功率输出端和第一控制端，所述第一功率输入端被配置为连接所述电池装置，所述第一功率输出端被配置为连接负载开关，所述第一控制端被配置为连接控制模块；

开关模块，包括第二功率输入端、第二功率输出端和第二控制端，所述第二功率输入端被配置为连接所述电池装置，所述第二功率输出端被配置为连接所述负载开关，所述第二控制端被配置为连接所述控制模块；

所述负载开关，被配置为通过滤波电感连接所述相机模块；以及

所述控制模块，包括信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，所述信号输入端被配置为连接所述电池装置，所述第一信号输出端被配置为连接所述第一控制端，所述第二信号输出端被配置为连接所述第二控制端，所述控制模块被配置为基于所述电池装置的电压，切换所述电池装置向所述相机模块供电的通路。

10.根据权利要求9所述的无人车，其中，

所述电池装置，包括电源和电源管理模块，所述电源被配置为通过所述电源管理模块向所述动力装置、所述相机模块和所述主控制器供电；

所述相机模块，被配置为与所述主控制器电连接，所述相机模块被配置为获取所述无人车的环境信息，并向所述主控制器发送所述环境信息；

所述主控制器，被配置为与所述动力装置电连接，所述主控制器被配置为处理所述环境信息，生成运动控制信号，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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