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CN111959521A - 一种无人车控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无人车控制系统，其特征在于，包括：人机交互层、车辆控制层及执行层；其中，所述人机交互层与所述车辆控制层进行无线通讯连接，所述车辆控制层与所述执行层电气连接；所述人机交互层，用于发送控制参数至所述车辆控制层，并接收所述控制层回传的运行数据；所述车辆控制层，用于接收控制参数并生成控制信号发送至所述执行层，及接收执行层采集到的反馈信号，并将反馈信号与配置在所述车辆控制层内的执行参照进行对比生成运行数据；所述执行层，用于接收所述控制信号并根据所述控制信号运动，同时运动信息生成反馈信号回传至所述车辆控制层，以避免车辆故障的漏检测和误检。

Description

一种无人车控制系统
技术领域
本发明涉及无人车领域，特别涉及一种无人车控制系统；
背景技术
随着车辆智能化及无线充电技术的发展，无人车辆逐步走进人们的视野，尽管目前无人车辆的功能相对比较单一，尚无法适应生活中繁杂的工作类型，但在一些特定领域，如危险性高、路线固定及封闭无干扰的场景中，其初步得到了应用。
由于无人车辆的特殊性，其可靠性不可忽视，否则，可能会因为一些小故障未能及时排除而引起严重的连锁后果。现有的车体电控系统能够实现车体的控制及故障的检测与记录，但仍然存在一些不足，主要体现在：
依赖于执行件自身的故障检测电路进行自检，若故障检测电路自身出现故障，如发生漏检即容易造成安全事故，如发生误报也容易引起影响任务执行或造成处置失当。
有鉴于此，提出本申请。
发明内容
本发明公开了一种无人车控制系统，旨在解决在自身的故障检测电路漏检或者检测电路故障时也能及时确定出故障。
本发明实施例提供了一种无人车控制系统，包括：人机交互层、车辆控制层及执行层；
其中，所述人机交互层与所述车辆控制层进行无线通讯连接，所述车辆控制层与所述执行层电气连接；
所述人机交互层，用于发送控制参数至所述车辆控制层，并接收所述控制层回传的运行数据；
所述车辆控制层，用于接收控制参数并生成控制信号发送至所述执行层，及接收执行层采集到的反馈信号，并将反馈信号与配置在所述车辆控制层内的执行参照进行对比生成运行数据；
所述执行层，用于接收所述控制信号并根据所述控制信号运动，同时运动信息生成反馈信号回传至所述车辆控制层，以实现故障的及时确定。
优选地，所述人机交互层包括控制器、第一数据存储器、第一信号接收器及第一信号发射器；
其中，所述控制器与所述第一数据存储器电气连接，所述第一信号接收器与所述控制器的射频端电气连接，所述第二信号发射器与所述控制器的射频端电气连接。
优选地，所述人机交互层还包括：触摸屏；
其中，所述触摸屏与所述第一控制器电气连接。
优选地，所述车辆控制层包括电控单元、故障监测单元、第二数据存储器、信号处理器、控制单元、第二信号接收器及第二信号发射器；
所述电控单元与所述信号处理器电气连接，所述电控单元与所述控制单元电气连接，所述信号处理器与所述第二信号接收器及第二信号发射器电气连接，所述电控单元与所述故障监测单元电气连接，所述第二数据存储器与所述电控单元电气连接。
优选地，所述控制单元包括：动力电池控制器、空调控制器、电机控制器及制动控制器；
其中，所述动力电池控制器、空调控制器、电机控制器及制动控制器与所述电控单元电气连接。
优选地，所述执行层包括：执行器件、用于检测所述执行器件的监测器件、及信号转换器；
其中，所述执行器件与所述控制器对应连接，所述监测器件与所述信号转换器的输入端电气连接，所述信号转换器的输出端与所述控制单元的输入端电气连接。
优选地，所述执行器件包括：动力电池、空调、电机及制动器；
所述动力电池的信号端与所述所述动力电池控制器电气连接，所述空调的信号端与所述空调控制器电气连接，所述电机的信号端与所述电机控制器电气连接，所述制动器的信号端与所述制动控制器电气连接。
优选地，所述监测器件包括第一温度传感器、电流传感器、电压传感器、第二温度传感器、第一编码器及第二编码器；
电流传感器套设在所述动力电池的回路上，所述电压传感器连接在所述动力电池的回路中，所述第一温度传感器配置在所述动力电池后上，所述第二温度传感器配置在所述空调上，所述第一编码器配置所述电机上，所述第二编码器配置在所述制动器上，其中，所述第一温度传感器、电流传感器、电压传感器、第二温度传感器、第一编码器及第二编码器与所述信号转换器的输入端电气连接。
基于本发明公开的一种无人车控制系统，通过人机交互层发送控制参数至所述车辆控制层，车辆控制层提取所述控制参数，并发送至执行层上的执行器件所对应的控制器上，执行层上的监测设备采集所对应的执行器件的运行参数，与配置在所述车辆控制层内的执行参照做对比，人机交互层可实时访问运行参数，当判断到存在运行故障时，人机交互层可及时发现其故障，并作出相应的故障处理。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种无人车控制系统结构示意图；
图2是本发明实施例提供的人机交互层结构示意图；
图3是本发明实施例提供的车辆控制层结构示意图；
图4是本发明实施例提供的执行层结构示意图；
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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。
在本发明中，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中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
本发明公开了一种无人车控制系统，旨在解决在自身的故障检测电路漏检或者检测电路故障时也能及时确定出故障。
请参阅图1，本发明实施例提供了一种无人车控制系统，包括：人机交互层1、车辆控制层2及执行层3；
其中，所述人机交互层1与所述车辆控制层2进行无线通讯连接，所述车辆控制层2与所述执行层3电气连接；
所述人机交互层1，用于发送控制参数至所述车辆控制层2，并接收所述控制层回传的运行数据；
请参阅图2，在本实施例中，所述人机交互层1包括第一控制器11、与所述第一控制器11电气连接的第一数据存储器12、第一信号接收器14及第一信号发射器15；
其中，所述第一控制器11与所述第一数据存储器12电气连接，所述第一信号接收器14与所述第一控制器11的射频端电气连接，所述第一信号发射器15与所述第一控制器11的射频端电气连接。
应当理解，在本实施例中，可以配置有云平台，用于与所述第一信号接收器14及第一信号发射器15进行通信，可将所述车辆控制层2和人机交互层1的信号中转点，其他的终端(例如手机、平板电脑等)也可以实时的访问进云平台进行查看无人车的运行状态。
为便于车辆的控制，所述第一数据存储器12中存储有各车辆的输入参数记录或系统设定原始参数(可以理解为，人机交互层1可同时与多辆无人车进行通讯)，所述控制计算机及数据输入平台可在第一数据存储器12中提取以进行快速输入。
所述车辆控制层2，用于接收控制参数并生成控制信号发送至所述执行层3，及接收执行层3采集到的反馈信号，并将反馈信号与配置在所述车辆控制层2内的执行参照进行对比生成运行数据；
请参阅图3，在本实施例中，所述车辆控制层2包括电控单元23、故障监测单元24、第二数据存储器22、信号处理器26、控制单元21、第二信号接收器27及第二信号发射器25；可以理解的是，所述故障监测单元24包括有故障检测电路，用于检测执行器件31的运行状态。
所述电控单元23与所述信号处理器26电气连接，所述电控单元23与控制单元21电气连接，所述信号处理器26与所述第二信号接收器27及第二信号发射器25电气连接，所述电控单元23与所述故障监测单元24电气连接，所述第二数据存储器22与所述电控单元23电气连接。
其中，优选地，控制单元21包括：动力电池控制器211、空调控制器212、电机控制器213及制动控制器214；所述动力电池控制器211、空调控制器212、电机控制器213及制动控制器214与所述电控单元23电气连接。
需要说明的是，所述第二数据存储器22中存储有所述执行层3中各执行器的故障代码及各执行器在不同输入参数下的执行参照，如此，故障监测单元24可综合监测器件32及执行器件31的自有故障检测电路进行故障确定，避免了漏报与误报的发生；同时，可通过第二信号接收器27及第二信号发射器25与所述云平台与控制所述控制器进行故障的远程示警、确认及解除。
所述执行层3，用于接收所述控制信号并根据所述控制信号运动，同时运动信息生成反馈信号回传至所述车辆控制层2，以实现故障的及时确定。
请参阅图4，在本实施例中，所述执行层3包括：执行器件31、用于检测所述执行器件31的监测器件32、及信号转换器33；
其中，所述执行器件31与所述控制器对应连接，所述监测器件32与所述信号转换器33的输入端电气连接，所述信号转换器33的输出端与控制单元21的输入端电气连接。
需要说明的是，所述执行器件31可以包括：动力电池311、空调312、电机313及制动器314，但不仅限于此；
所述动力电池311的信号端与所述所述动力电池控制器211电气连接，所述空调312的信号端与所述空调控制器212电气连接，所述电机313的信号端与所述电机控制器213电气连接，所述制动器314的信号端与所述制动控制器214电气连接。
所述监测器件32包括第一温度传感器321、电流传感器322、电压传感器323、第二温度传感器324、第一编码器325及第二编码器326；
电流传感器322套设在所述动力电池的回路上，所述电压传感器323连接在所述动力电池的回路中，所述第一温度传感器321配置在所述动力电池后上，所述第二温度传感器324配置在所述空调上，所述第一编码器325配置所述电机上，所述第二编码器326配置在所述制动器上，其中，所述第一温度传感器321、电流传感器322、电压传感器323、第二温度传感器324、第一编码器325及第二编码器326与所述信号转换器33的输入端电气连接。
需要说明的是，所述第一温度传感器321用于采集动力电池的电池温度，所述电压传感器323用于采集动力电池的电压值，所述电流传感器322用于采集动力电池的电流值，第二温度传感器324用于采集所述空调出风口的温度值，所述第一编码器325用于监测电机的转速，所述第二编码器326用于监测轮速；需要说明的是，所述第二数据存储器22中配置有执行器在不同输入参数下的执行参照，所述故障监测单元24获取所述故障检测电路及所述监测执行器件31的执行结果以及所述各执行器在不同输入参数下的执行参照后，根据预设策略对结果进行综合评价。
预设策略举例：当故障检测单元的故障检测电路的检测结果为故障时，若所述监测器监测到的结果为异常，则输出故障评价，若所述监测器监测到的结果为正常，则输出故障提醒。
当故障检测单元的故障检测电路的检测结果为正常时，若所述监测器监测到的结果为正常，则输出正常数据，若所述监测器监测到的结果为异常时，则输出故障评价。
可以理解的是，当反馈故障提醒时，所述人机交互层1输出相应的故障代码及发出警报提醒，车辆照常运行，第一数据存储器12存储相应数据；当反馈故障评价时，所述人机交互层1输出相应故障代码及发出警报，车辆进入应急状态。
具体地，以电机转速为例，第二数据存储器22中电机的执行参照为功率为50w时其转速为1000n/min，此时故障检测单元检测到电机的转速未达到1000n/min即检测到结果为故障，所述第一编码器325的检测所述电机的转速为800n/min，则输出故障评价，所述第一编码器325的检测所述电机的转速为1000n/min，则输出故障提醒。
此时故障检测单元检测到电机的转速达到1000n/min即检测到结果为正常，所述第一编码器325的检测所述电机的转速为1000n/min，则输出正常数据，所述第一编码器325的检测所述电机的转速为800n/min，则输出故障评价。在本实施例中，所述人机交互层1还包括：触摸屏13；
其中，所述触摸屏13与所述控制器电气连接。需要说明的是，所述触摸屏13以数据或图像形式显示执行器的反馈数据和故障信息，并综合生成车辆的状况与运行数据。
基于本发明公开的一种无人车控制系统，通过人机交互层1发送控制参数至所述车辆控制层2，车辆控制层2提取所述控制参数，并发送至执行层3上的执行器件31所对应的控制器上，执行层3上的监测设备采集所对应的执行器件31的运行参数，与配置在所述车辆控制层2内的执行参照做对比，人机交互层1可实时访问运行参数，当判断到存在运行故障时，人机交互层1可及时发现其故障，并作出相应的故障处理。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种无人车控制系统，其特征在于，包括：人机交互层、车辆控制层及执行层；
其中，所述人机交互层与所述车辆控制层进行无线通讯连接，所述车辆控制层与所述执行层电气连接；
所述人机交互层，用于发送控制参数至所述车辆控制层，并接收所述控制层回传的运行数据；
所述车辆控制层，用于接收控制参数并生成控制信号发送至所述执行层，及接收执行层采集到的反馈信号，并将反馈信号与配置在所述车辆控制层内的执行参照进行对比生成运行数据；
所述执行层，用于接收所述控制信号并根据所述控制信号运动，同时运动信息生成反馈信号回传至所述车辆控制层，以实现故障的及时确定。
2.根据权利要求1所述的一种无人车控制系统，其特征在于，所述人机交互层包括第一控制器、第一数据存储器、第一信号接收器及第一信号发射器；
其中，所述第一控制器与所述第一数据存储器电气连接，所述第一信号接收器与所述第一控制器的射频端电气连接，所述第一信号发射器与所述第一控制器的射频端电气连接。
3.根据权利要求2所述的一种无人车控制系统，其特征在于，所述人机交互层还包括：触摸屏；
其中，所述触摸屏与所述第一控制器电气连接。
4.根据权利要求1所述的一种无人车控制系统，其特征在于，所述车辆控制层包括电控单元、故障监测单元、第二数据存储器、信号处理器、控制单元、第二信号接收器及第二信号发射器；
所述电控单元与所述信号处理器电气连接，所述电控单元与所述控制单元电气连接，所述信号处理器与所述第二信号接收器及第二信号发射器电气连接，所述电控单元与所述故障监测单元电气连接，所述第二数据存储器与所述电控单元电气连接。
5.根据权利要求4所述一种无人车控制系统，其特征在于，所述控制单元包括：动力电池控制器、空调控制器、电机控制器及制动控制器；
其中，所述动力电池控制器、空调控制器、电机控制器及制动控制器与所述电控单元电气连接。
6.根据权利要求5所述一种无人车控制系统，其特征在于，所述执行层包括：执行器件、用于检测所述执行器件的监测器件、及信号转换器；
其中，所述执行器件与所述控制器对应连接，所述监测器件与所述信号转换器的输入端电气连接，所述信号转换器的输出端与所述控制单元的输入端电气连接。
7.根据权利要求6所述一种无人车控制系统，其特征在于，所述执行器件包括：动力电池、空调、电机及制动器；
所述动力电池的信号端与所述所述动力电池控制器电气连接，所述空调的信号端与所述空调控制器电气连接，所述电机的信号端与所述电机控制器电气连接，所述制动器的信号端与所述制动控制器电气连接。
8.根据权利要求7所述一种无人车控制系统，其特征在于，所述监测器件包括第一温度传感器、电流传感器、电压传感器、第二温度传感器、第一编码器及第二编码器；
电流传感器套设在所述动力电池的回路上，所述电压传感器连接在所述动力电池的回路中，所述第一温度传感器配置在所述动力电池上，所述第二温度传感器配置在所述空调上，所述第一编码器配置所述电机上，所述第二编码器配置在所述制动器上，其中，所述第一温度传感器、电流传感器、电压传感器、第二温度传感器、第一编码器及第二编码器与所述信号转换器的输入端电气连接。
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