CN207869463U - 一种基于rs-232串口协议的车灯控制系统及自动驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种基于RS‑232串口协议的车灯控制系统及自动驾驶车辆，包括驾驶系统控制器、车辆传感器、灯光控制器、手动控制模块、以及车灯，所述车辆传感器与所述驾驶系统控制器通讯连接，所述驾驶系统控制器通过串口与所述灯光控制器通过RS‑232串口协议通讯连接，所述灯光控制器与所述车灯电性连接；所述驾驶系统控制器用以接收来自所述车辆传感器的运行状态信号并将其转化为控制信号发送至灯光控制器；所述灯光控制器用以接收所述控制信号，并根据所述控制信号控制所述车灯的开关，所述手动模块用以手动控制所述车灯的开关。本实用新型实现了对车辆灯光的自动化控制；并保留手动控制，不对手动控制车灯开启状态造成影响。

Description

一种基于RS-232串口协议的车灯控制系统及自动驾驶车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种基于RS-232串口协议的车灯控制系统及自动驾驶车辆。

背景技术

目前车灯开关通常采用开关电线物理连接，这种方式所采用的开关连接线长，开关容易失效，且不能智能控制车灯开启状态。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种基于RS-232串口协议的车灯控制系统及自动驾驶车辆，旨在解决开关电线物理连接车灯，不能智能控制车灯开启的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种基于RS-232串口协议的车灯控制系统，所述基于RS-232串口协议的车灯控制系统包括驾驶系统控制器、车辆传感器、灯光控制器、手动控制模块、以及车灯，所述车辆传感器与所述驾驶系统控制器通讯连接，所述驾驶系统控制器通过串口与所述灯光控制器通过RS-232串口协议通讯连接，所述车灯与所述灯光控制器以及与所述手动控制模块均电性连接；

所述驾驶系统控制器用以接收来自所述车辆传感器的运行状态信号并将其转化为控制信号发送至灯光控制器；

所述灯光控制器用以接收所述控制信号，并根据所述控制信号控制所述车灯的开关；

所述手动控制模块用以手动控制所述车灯的开关。

优选地，所述车辆传感器包括车速传感器、加速度传感器、以及方向盘转角传感器。

优选地，所述串口为DB9串口。

优选地，所述车灯包括左转向灯、右转向灯、示廓灯、近光灯、以及远光灯。

优选地，所述灯光控制器包括MCU、继电器J1、继电器J2、继电器J3、继电器J4、以及继电器J5；

所述继电器J1的线圈、继电器J2的线圈、继电器J3的线圈、继电器J4的线圈、以及继电器J5的线圈一端分别与MCU对应输出口电性连接，另一端与车载电源正极电性连接；

所述继电器J1、继电器J2、继电器J3、继电器J4、以及继电器J5的常开触点依次接入所述左转向灯、右转向灯、示廓灯、近光灯、以及远光灯的回路。

优选地，所述手动控制模块包括开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、以及开关S5；

所述左转向灯、右转向灯、示廓灯、近光灯、以及远光灯依次与所述开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、以及开关S5的一端电性连接，所述开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、以及开关S5的另一端均通过继电器J6与所述车载电源电性连接。

优选地，所述继电器J6的线圈一端与MCU对应输出口电性连接，另一端与所述车载电源正极电性连接。

本实用新型还提出一种自动驾驶车辆，包括基于RS-232串口协议的车灯控制系统，所述基于RS-232串口协议的车灯控制系统包括驾驶系统控制器、车辆传感器、灯光控制器、手动控制模块、以及车灯，所述车辆传感器与所述驾驶系统控制器通讯连接，所述驾驶系统控制器通过串口与所述灯光控制器通过RS-232串口协议通讯连接，所述车灯与所述灯光控制器以及与所述手动控制模块均电性连接；

所述驾驶系统控制器用以接收来自所述车辆传感器的运行状态信号并将其转化为控制信号发送至灯光控制器；

所述灯光控制器用以接收所述控制信号，并根据所述控制信号控制所述车灯的开关；

所述手动控制模块用以手动控制所述车灯的开关。

优选地，所述自动驾驶车辆包括无人驾驶汽车、无人驾驶货车、半自动驾驶汽车、半自动驾驶货车。

本实用新型提供的技术方案中，通过RS-232串口协议将驾驶系统控制器与灯光控制器信号连接，所述驾驶系统控制器通过车辆传感器检测车辆运行状态，并向灯光控制器传递对应运行状态的控制信号来控制车灯的开启状态，实现了对车辆灯光的自动化控制；并保留手动控制，不对手动控制车灯开启状态造成影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的基于RS-232串口协议的车灯控制系统的功能模块图；

图2为图1的细化模块电路图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方+向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种基于RS-232串口协议的车灯控制系统以及包括该系统的自动驾驶车辆，所述自动驾驶车辆包括无人驾驶汽车、无人驾驶货车、半自动驾驶汽车、半自动驾驶货车。图1和图2为本实用新型提供的基于RS-232串口协议的车灯控制系统的一实施例。

请参阅图1和图2，所述基于RS-232串口协议的车灯控制系统包括驾驶系统控制器5、车辆传感器3、灯光控制器1、手动控制模块4、以及车灯2，所述车辆传感器3与所述驾驶系统控制器5通讯连接，所述驾驶系统控制器5通过串口与所述灯光控制器1通过RS-232串口协议通讯连接，所述车灯2与所述灯光控制器1以及与所述手动控制模块4均电性连接；所述驾驶系统控制器5用以接收来自所述车辆传感器3的运行状态信号并将其转化为控制信号发送至灯光控制器1；所述灯光控制器1用以接收所述控制信号，并根据所述控制信号控制所述车灯2的开关；所述手动控制模块4用以手动控制所述车灯2的开关。

通过RS-232串口协议将驾驶系统控制器5与灯光控制器1信号连接，所述驾驶系统控制器5通过车辆传感器3检测车辆运行状态，并向灯光控制器1传递对应运行状态的控制信号来控制车灯2的开启状态，在控制部分为现有技术的基础之上，本实用新型通过RS-232串口协议简化了所述驾驶系统控制器5与所述灯光控制器1的连接，并且在实现对车辆灯光的自动化控制的同时，保留手动控制，不对手动控制车灯开启状态造成影响。

为了检测车辆的运行状态，请参阅图1，所述车辆传感器3包括车速传感器31、加速度传感器32、以及方向盘转角传感器33。所述车速传感器31获取车辆运行的速度，并将速度值传递给所述驾驶系统控制器5，所述加速度传感器32获取车辆运行的加速度值传递给所述驾驶系统控制器5，所述方向盘转角传感器33将所述车辆的方向盘转角的转角值传递给所述驾驶系统控制器5。通过获取车辆的各种运行参数，便于所述驾驶系统控制器5根据运行参数分析得出车辆运行状态并根据运行状态选择对应的车灯2的控制信号。

为了在所述驾驶系统控制器5与灯光控制器1之间传递信号，通常采用标准的串口，在本实施例中，如图2所示，所述驾驶系统控制器5与灯光控制器1之间的串口设为DB9串口。DB9串口在能够实现所述驾驶系统控制器5与灯光控制器1之间的信号传递功能的同时，其结构也相对较为简单。

为了实现车辆的各种灯光的自动控制，在本实施例中，如图2所示，所述车灯2包括左转向灯21、右转向灯22、示廓灯23、近光灯24、以及远光灯25。所述左转向灯21能向其他交通参与者提示车辆左转或即将左转的运行状态，所述右转向灯22能向其他交通参与者提示车辆右转或即将左转的运行状态，所述示廓灯23能向其他交通参与者指示车辆的存在，所述近光灯24以及远光灯25用以在不同状态下增加道路环境的可见度。

为了实现所述灯光控制器1对车灯2的控制，在本实施例中，如图2所示，所述灯光控制器1包括MCU(11)、继电器J1(12)、继电器J2(13)、继电器J3(14)、继电器J4(15)、以及继电器J5(16)；所述继电器J1(12)的线圈、继电器J2(13)的线圈、继电器J3(14)的线圈、继电器J4(15)的线圈、以及继电器J5(16)的线圈一端分别与MCU(11)对应输出口电性连接，另一端与车载电源正极电性连接；所述继电器J1(12)、继电器J2(13)、继电器J3(14)、继电器J4(15)、以及继电器J5(16)的常开触点依次接入所述左转向灯21、右转向灯22、示廓灯23、近光灯24、以及远光灯25的回路。

所述灯光控制器1采用MCU(11)接收来自所述驾驶系统控制器5的控制信号，对应输出端通过继电器常开触点的闭合与否来控制灯光的开闭，避免了灯光开启的不稳定电流对所述灯光控制器1造成伤害。继电器的采用很好的将控制回路与负载回路分开，避免了相互的干扰，提高了所述灯光控制器1使用的稳定性。

为了不影响车辆灯光的手动控制功能，在本实施例中，如图2所示，所述手动控制模块4包括开关S1(41)、开关S2(42)、开关S3(43)、开关S4(44)、以及开关S5(45)；所述左转向灯21、右转向灯22、示廓灯23、近光灯24、以及远光灯25依次与所述开关S1(41)、开关S2(42)、开关S3(43)、开关S4(44)、以及开关S5(45)的一端电性连接，所述开关S1(41)、开关S2(42)、开关S3(43)、开关S4(44)、以及开关S5(45)的另一端均通过继电器J6(17)与所述车载电源电性连接。

所述手动控制模块4的设置，使得所述车灯2能够通过手动控制，避免了在所述驾驶系统控制器5或灯光控制器1失效时，车辆灯光无法控制的情况发生，所述继电器J6(17)的设置，保证在所述灯光控制器1启用时能够断开手动控制回路。

为了确保所述灯光控制器1启用时能够断开手动控制回路，在本实施例中，如图2所示，所述继电器J6(17)的线圈一端与MCU(11)对应输出口电性连接，另一端与所述车载电源正极电性连接，通过J6(17)接触点的闭合与否来控制手动控制回路的断开与否，通常将常闭触点接入，避免驾驶系统不能工作时候，手动回路无法启用。

下面以左转向灯21为例，说明所述基于RS-232串口协议的车灯控制系统对所述车灯2的开启和关闭的控制，以及退出驾驶系统时对所有灯光的控制过程。

左转向灯21的开启：

驾驶系统控制器5分析车辆传感器3传来的信号，当满足左转向灯21开启条件时，驾驶系统控制器5通过RS-232串口向灯光控制器1进行通信匹配，匹配成功后向灯光控制器1发送左转向灯21的开启指令，灯光控制器1通过解析指令后接通继电器J1(12)的开关，使左转向灯21回路导通。灯光控制器1通过RS-232串口反馈灯光的状态数据给驾驶系统控制器5，左转向灯21的闪烁由灯光控制器1中的MCU(11)来控制。

左转向灯21的关闭：

驾驶系统控制器5分析车辆传感器3传来的信号，当满足左转向灯21关闭条件时，驾驶系统控制器5通过RS-232串口向灯光控制器1进行通信匹配，匹配成功后向灯光控制器1发送左转向灯21的关闭指令，灯光控制器1通过解析指令后断开继电器J1(12)的开关，使左转向灯21回路断开，灯光控制器1通过RS-232串口反馈灯光的状态数据给驾驶系统控制器5。

退出驾驶系统：

当退出驾驶系统时，驾驶系统控制器5通过RS-232串口向灯光控制器1进行通信匹配，匹配成功后向灯光控制器1发送所有灯光的关闭指令，灯光控制器1通过解析指令后断开所有的内部继电器开关，使所有的灯光回路断开，灯光控制器1通过RS-232串口反馈灯光的状态数据给驾驶系统控制器5。

通过所述灯光控制器1与驾驶系统控制器5相配合，实时控制整车的车灯2的开启状态，解决了车辆在无人驾驶模式下，转弯或天黑以后，不能自动控制灯光开启和关闭的问题。车灯控制系统采用模块化的设计方式，在接入汽车低压电路中时，不需要重新设计整车的低压电路；当车灯控制系统不工作时，不会对整车的车灯2原有的控制电路产生影响，所有灯光回路都能正常点亮；当车灯控制系统工作时，会断开整车的车灯2光控制回路，并通过所述灯光控制器1来控制灯光。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于RS-232串口协议的车灯控制系统，其特征在于，包括驾驶系统控制器、车辆传感器、灯光控制器、手动控制模块、以及车灯，所述车辆传感器与所述驾驶系统控制器通讯连接，所述驾驶系统控制器通过串口与所述灯光控制器通过RS-232串口协议通讯连接，所述车灯与所述灯光控制器以及与所述手动控制模块均电性连接；

所述驾驶系统控制器用以接收来自所述车辆传感器的运行状态信号并将其转化为控制信号发送至灯光控制器；

所述灯光控制器用以接收所述控制信号，并根据所述控制信号控制所述车灯的开关；

所述手动控制模块用以手动控制所述车灯的开关。

2.如权利要求1所述的基于RS-232串口协议的车灯控制系统，其特征在于，所述车辆传感器包括车速传感器、加速度传感器、以及方向盘转角传感器。

3.如权利要求1所述的基于RS-232串口协议的车灯控制系统，其特征在于，所述串口为DB9串口。

4.如权利要求1所述的基于RS-232串口协议的车灯控制系统，其特征在于，所述车灯包括左转向灯、右转向灯、示廓灯、近光灯、以及远光灯。

5.如权利要求4所述的基于RS-232串口协议的车灯控制系统，其特征在于，所述灯光控制器包括MCU、继电器J1、继电器J2、继电器J3、继电器J4、以及继电器J5；

所述继电器J1的线圈、继电器J2的线圈、继电器J3的线圈、继电器J4的线圈、以及继电器J5的线圈一端分别与MCU对应输出口电性连接，另一端与车载电源正极电性连接；

所述继电器J1、继电器J2、继电器J3、继电器J4，以及继电器J5的常开触点依次接入所述左转向灯、右转向灯、示廓灯、近光灯、以及远光灯的回路。

6.如权利要求5所述的基于RS-232串口协议的车灯控制系统，所述手动控制模块包括开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、以及开关S5；

所述左转向灯、右转向灯、示廓灯、近光灯、以及远光灯依次与所述开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、以及开关S5的一端电性连接，所述开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、以及开关S5的另一端均通过继电器J6与所述车载电源电性连接。

7.如权利要求6所述的基于RS-232串口协议的车灯控制系统，其特征在于，所述继电器J6的线圈一端与MCU对应输出口电性连接，另一端与所述车载电源正极电性连接。

8.一种自动驾驶车辆，其特征在于，包括如权利要求1至权利要求7任意一项所述的基于RS-232串口协议的车灯控制系统。

9.如权利要求8所述的自动驾驶车辆，其特征在于，包括无人驾驶汽车、无人驾驶货车、半自动驾驶汽车、以及半自动驾驶货车。