用于车辆自动驾驶的控制装置的制作方法

本技术涉及自动驾驶的电源系统及电源冗余设计领域。

背景技术：

1、强计算力的发展已经改变了人民对嵌入式系统ecu的理解，对于自动驾驶领域来说，需要越来越多的高计算能力。

2、目前大部分l4级别的自动驾驶车辆，是在现有原型车的基础上，增加诸如激光雷达、毫米波传感器、摄像头和域控制器等装置；整个自动驾驶设备的功率较大，而原型车的供电多未考虑自动驾驶设备的功率需求，并且只有单一的电源供应系统，那么当该系统因故障无法提供电力时，毫米波雷达、摄像头、激光雷达和自主控制器等自动驾驶的感知和决策部件都将因为断电而无法正常工作。此外，线控油门、转向和刹车系统也会失去能量支持，导致整个自动驾驶模式下的汽车处于失控状态。

3、这种情况下，如果没有备用电源或其他紧急机制来保证汽车继续运行，则可能会发生严重事故。所以在设计和开发时需要稳妥处理自动驾驶的电源系统设计，考虑多重安全性策略，并确保在任何情况下都能够及时响应并采取适当的措施以保证车辆和自动驾驶系统的稳定运行。

4、现有的技术方案多直接从车辆的蓄电池端取电，通过自动驾驶电源开关和自动驾驶主继电器控制自动驾驶的供电。

5、参考图1，示出了现有技术方案提供的用于自动驾驶功能的控制装置。

6、该方案的缺陷如下：

7、①自动驾驶电源开关取电池的常电，在车辆熄火、忘记关闭开关的情况下，会导致电池亏电；

8、②缺乏电源冗余设计；

9、③缺乏延时上电设计；

10、④缺乏延时下电设计；

11、⑤缺乏铅酸电池防亏电设计；

12、⑥缺乏稳压设计。

13、因此，针对在燃油车和新能源车上的后装自动驾驶设备的车辆，有必要提供一套完整的自动驾驶供电系统设计方案，其中该方案采用电源冗余方案，可保证自动驾驶系统的供电稳定可靠，同时具备延时上电和延时下电功能，避免上下电过程导致的系统故障。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的至少一种问题，本实用新型提供了一种用于车辆自动驾驶的控制装置，包括：

2、自动驾驶电源开关，用于启动或停止自动驾驶功能；

3、底层控制器，与自动驾驶电源开关和自动驾驶设备分别连接；

4、下电模块，通过底层控制器控制供电的开启与停止；

5、自动驾驶主继电器，其线圈端与下电模块和自动驾驶电源开关连接，当下电模块被停止供电时，所述线圈端停止向其触点端供电，使得自动驾驶主继电器关断，

6、其中，底层控制器在自动驾驶电源开关关闭时向自动驾驶设备输出控制信号，并在接收到来自自动驾驶设备的反馈信号后停止对下电模块的供电。

7、本实用新型提供的上述用于车辆自动驾驶的供电装置，可以使自动驾驶系统运行的相关程序获得一个软关机过程，在车辆结束自动驾驶功能时不会直接切断供电，由此可以防止造成数据丢失、硬盘虚拟空间过大等问题，从而保障了车辆驾驶的安全性和稳定性。尤其针对现有的不具有自动驾驶功能的车辆需要增加相关的自动驾驶设备时，考虑到了新增的自动驾驶设备其功率供应问题，能够在断电状态下依然保持自动驾驶设备的正常运转。

8、在本实用新型的一些实施方式中，所述下电模块为延时下电继电器，底层控制器与延时下电继电器的线圈端串联连接，自动驾驶主继电器的线圈端与延时下电继电器的触点端串联连接。本实施方式将下电模块构造成电磁继电器的形式，稳定性高，成本小。

9、在本实用新型的一些实施方式中，还包括延时上电模块，所述延时上电模块一端与自动驾驶电源开关连接，另一端与自动驾驶主继电器的线圈端连接，在自动驾驶电源开关打开时通过自动驾驶主继电器的线圈端控制自动驾驶主继电器开通。该实施方式可以避免自动驾驶系统的上电与车辆启动之间的互相影响。

10、在本实用新型的一些实施方式中，自动驾驶电源开关与车辆的发电机电源中的点火线路连接，其中，点火线路受车辆控制输出电信号，当车辆熄火后，点火线路停止输出电信号。

11、在上述实施方式中，底层控制器与车辆的发电机电源通信连接并进行can通讯，底层控制器在车辆熄火后经过持续的预定时间段未接收到与自动驾驶相关的can报文，则停止向延时下电继电器的线圈端供电。该实施方式可以防止和减缓电池由于长时间放电导致的亏电现象。

12、在上述实施方式中，所述预定时间段为10秒～15秒。

13、在本实用新型的一些实施方式中，还包括用于自动驾驶功能的备用电源。

14、在本实用新型的一些实施方式中，备用电源为12v/24v铅酸电池。

15、在本实用新型的一些实施方式中，车辆为燃油车，用于车辆自动驾驶的控制装置还包括稳压模块，其一端与自动驾驶设备连接，另一端与自动驾驶主继电器的触点端连接，用于稳定自动驾驶的供电电压，并存储有一定的电能。

16、在本实用新型的一些实施方式中，车辆为新能源车，用于车辆自动驾驶的控制装置还包括与所述备用电源和自动驾驶主继电器的触点端连接的dc/dc变换器，用于补充车辆内dc/dc变换器的功率以稳定电压。

17、本实用新型提供的用于车辆自动驾驶的控制装置，能够以较小的成本实现自动驾驶功能所需的延时下电要求，并且安全性高，稳定性强。并且，本实用新型在现有原型车的基础上增加与自动驾驶有关的设备时兼顾了原车供电系统和整个自动驾驶设备的功率需求之间匹配的问题。同时，该装置能够快速在车辆上进行部署，成本较低、性能稳定，适用性广泛。

技术特征：

1.一种用于车辆自动驾驶的控制装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述下电模块为延时下电继电器，底层控制器与延时下电继电器的线圈端串联连接，自动驾驶主继电器的线圈端与延时下电继电器的触点端串联连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括延时上电模块，所述延时上电模块一端与自动驾驶电源开关连接，另一端与自动驾驶主继电器的线圈端连接，在自动驾驶电源开关打开时通过自动驾驶主继电器的线圈端控制自动驾驶主继电器开通。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，自动驾驶电源开关与车辆发电机电源中的点火线路连接，其中，点火线路受车辆控制输出电信号，当车辆熄火后，点火线路停止输出电信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，底层控制器与车辆发电机电源通信连接并进行can通讯，底层控制器在车辆熄火后经过持续的预定时间段未接收到与自动驾驶相关的can报文，则停止向延时下电继电器的线圈端供电。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述预定时间段为10秒～15秒。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，还包括用于自动驾驶功能的备用电源。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述备用电源为12v/24v铅酸电池。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，车辆为燃油车，所述装置还包括稳压模块，其一端与自动驾驶设备连接，另一端与自动驾驶主继电器的触点端连接，用于稳定自动驾驶的供电电压。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，车辆为新能源车，所述装置还包括与所述备用电源和自动驾驶主继电器的触点端连接的dc/dc变换器，用于补充车辆内dc/dc变换器的功率以稳定电压。

技术总结本技术公开了一种用于车辆自动驾驶的控制装置，包括：自动驾驶电源开关，用于启动或停止自动驾驶功能；底层控制器，与自动驾驶电源开关和自动驾驶设备分别连接；下电模块，通过底层控制器控制供电的开启与停止；自动驾驶主继电器，其线圈端与下电模块和自动驾驶电源开关连接，当下电模块被停止供电时，所述线圈端停止向其触点端供电，使得自动驾驶主继电器关断，其中，底层控制器在自动驾驶电源开关关闭时向自动驾驶设备输出控制信号，并在接收到来自自动驾驶设备的反馈信号后停止对下电模块的供电。该装置可以防止造成数据丢失等问题，从而保障了车辆驾驶的安全性和稳定性，并且能够快速在车辆上进行部署，成本较低、性能稳定。技术研发人员：吕洪圣受保护的技术使用者：北京智行者科技股份有限公司技术研发日：20231117技术公布日：2024/6/30