一种自动驾驶域控制器供电系统和车辆的制作方法

1.本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种自动驾驶域控制器供电系统和车辆。


背景技术：

2.随着自动驾驶技术的不断发展，自动驾驶所涉及的感知控制、决策系统复杂性更高，与车身等其他系统的信息交互控制的场景也越来越多，各方都希望其能变成一个模块化、可移植性、便于管理的汽车子系统，因此，专门定位于自动驾驶的域控制器应运而生。
3.应用于自动驾驶的域控制器相比于其他的域控制器，要具备多传感器融合、定位、路径规划、决策控制、无线通讯、高速通讯的能力。通常需要外接多个摄像头、毫米波雷达、激光雷达，以及imu等设备，完成的功能包含图像识别、数据处理等。在信息处理上，无论是车身信息处理、驾驶员行为，还是周边环境信息的检测上都是全方位的，导致自动驾驶芯片的运算能力往往很高，同时由于实现的功能多，导致内置以及外接的功能模块非常多，综上，复杂的自动驾驶域控制器导致其供电系统也非常复杂。
4.当控制器出现单点失效时，电源芯片就立即掉电，影响行车安全；同时若有数据上传或存储动作则会立即停止，甚至因为突然的掉电导致自动驾驶控制器存储单元的损坏，从而无法保存当时的数据，影响技术人员分析故障原因。因此，在自动驾驶域控制器发生故障时，保障电源系统的稳定运行是目前待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种自动驾驶域控制器供电系统和车辆，以保证在驾驶人员行车安全的前提下，最大程度保证自动驾驶域控制器供电系统对受供电模块的正常供电，进而能够最大程度保证自动驾驶域控制器供电系统的稳定运行。
6.根据本发明的一方面，提供了一种自动驾驶域控制器供电系统，自动驾驶域控制器供电系统包括：
7.蓄电池模块、电源转换模块和控制模块；
8.蓄电池模块的第一端与控制模块的第一端连接，蓄电池模块的第二端与电源转换模块的第一端连接，控制模块的第二端与电源转换模块的第二端连接，控制模块的第三端与受供电模块的第一端连接，电源转换模块的第三端与受供电模块的第二端连接；
9.蓄电池模块用于为电源转换模块和控制模块提供电能；电源转换模块包括电源芯片，电源转换模块用于将蓄电池模块提供的高电压转化为受供电模块需要的低电压，实时监测电源芯片的输出引脚的工作状态，并将电源芯片的输出引脚的工作状态传输给控制模块；控制模块用于根据接收到的电源芯片的输出引脚的工作状态判断电源转换模块是否存在故障，并在电源转换模块存在故障时，确定故障等级，根据故障等级控制电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态。
10.可选的，电源转换模块包括至少一个电源转换子单元，受供电模块包括至少一个
受供电子单元，电源转换子单元与受供电子单元一一对应设置。
11.可选的，控制模块用于：在电源转换模块存在故障时，将电源芯片重启，并根据电源芯片的重启结果，控制电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态。
12.可选的，控制模块用于：在电源芯片重启后，若电源转换模块的故障消失，则控制电源芯片正常运行，并提醒驾驶员电源转换模块可能存在异常；若电源转换模块的故障依然存在，则确定故障等级，并根据故障等级确定车辆的行驶状态。
13.可选的，控制模块用于：若故障等级不影响车辆正常行驶，根据故障等级确定车辆行驶的第一预设时长，通知驾驶员车辆需在第一预设时长内完成靠边停车，并提醒驾驶员电源芯片的输出引脚存在异常；若故障等级影响车辆正常行驶，则强行控制车辆靠边停车。
14.可选的，蓄电池模块包括12v蓄电池。
15.可选的，电源转换模块包括dcdc转换模块、ldo转换模块或pmic转换模块。
16.可选的，控制模块包括微控制单元。
17.可选的，故障包括电源芯片过温故障、电源芯片过流故障和电源芯片内部故障。
18.根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，所述车辆用于执行上述实施例任意项所述的自动驾驶域控制器供电系统。
19.本发明实施例提供的自动驾驶域控制器供电系统，包括：蓄电池模块、电源转换模块和控制模块，电源转换模块用于将蓄电池模块提供的高电压转化为受供电模块需要的低电压，实时监测电源芯片的输出引脚的工作状态，并将电源芯片的输出引脚的工作状态传输给控制模块；控制模块用于根据接收到的电源芯片的输出引脚的工作状态判断电源转换模块是否存在故障，并在电源转换模块存在故障时，确定故障等级，根据故障等级控制电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态，控制模块根据不同故障等级确定电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态，能够在保证驾驶人员行车安全的前提下，最大程度保证自动驾驶域控制器供电系统对受供电模块的正常供电，进而能够最大程度保证自动驾驶域控制器供电系统的稳定运行。
20.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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获得其他的附图。
22.图1是根据本发明实施例提供的一种自动驾驶域控制器供电系统的结构示意图；
23.图2是根据本发明实施例提供的另一种自动驾驶域控制器供电系统的结构示意图；
24.图3是根据本发明实施例提供的一种自动驾驶域控制器供电系统工作过程的流程图。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.本发明实施例提供了一种自动驾驶域控制器供电系统，图1是根据本发明实施例提供的一种自动驾驶域控制器供电系统的结构示意图，参考图1，自动驾驶域控制器供电系统包括：
28.蓄电池模块1、电源转换模块3和控制模块2；
29.蓄电池模块1的第一端与控制模块2的第一端连接，蓄电池模块1的第二端与电源转换模块3的第一端连接，控制模块2的第二端与电源转换模块3的第二端连接，控制模块2的第三端与受供电模块4的第一端连接，电源转换模块3的第三端与受供电模块4的第二端连接；
30.蓄电池模块1用于为电源转换模块3和控制模块2提供电能；电源转换模块3包括电源芯片，电源转换模块3用于将蓄电池模块1提供的高电压转化为受供电模块4需要的低电压，实时监测电源芯片的输出引脚的工作状态，并将电源芯片的输出引脚的工作状态传输给控制模块2；控制模块2用于根据接收到的电源芯片的输出引脚的工作状态判断电源转换模块3是否存在故障，并在电源转换模块3存在故障时，确定故障等级，根据故障等级控制电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态。
31.其中，蓄电池模块1可以为铅酸电池、磷酸铁锂电池等，本发明实施例对此不进行限制；电源转换模块3包括至少一个电源转换子单元；受供电模块4可以为控制模块2内的耗电负载，也可以为域控制器内的外接负载，且受供电模块4包括至少一个受供电子单元，电源转换子单元与受供电子单元一一对应设置。电源转换模块3内包含至少一个电源芯片，每一电源芯片与每一电源转换子单元一一对应，且电源转换子单元至少包含电源芯片。
32.具体的，电源转换模块3中电源芯片可将其输出引脚的工作状态传输给控制模块2。当控制模块2根据电源转换模块3发送的电源芯片的输出引脚的工作状态判断电源转换模块3存在故障时，可以先控制电源转换模块3进行重启，若电源转换模块3重启后能够正常运行，则可确定电源转换模块3内电源芯片出现的是过温、过压或过流等故障，若电源转换模块3重启后不能正常运行，则说明电源芯片的输出引脚存在故障，需根据电源转换模块3存在的故障，确定故障等级，根据故障等级控制电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态。控制模块2还可以直接根据电源转换模块3存在的故障，确定故障等级，根据故障等级控制电
源芯片的工作状态及车辆的行驶状态，具体控制方法可以根据实际情况进行设定，本发明实施例对此不进行限制。示例性的，可以根据受供电模块4停止工作后对车辆正常行驶的影响确定故障等级，其中，故障等级可以分为两大类，一类为第一故障等级，另一类为第二故障等级。若受供电模块4停止工作后对车辆正常行驶的影响较小，即使受供电模块4停止工作，短时间内对车辆的正常行驶无影响，则可将其归为第一故障等级，此时可通知驾驶员受供电模块4异常，告知驾驶员车辆需在短时间内靠边停车；若受供电模块4停止工作后对车辆正常行驶的影响较大，若受供电模块4停止工作，则车辆无法正常行驶，可将其归为第二故障等级，此时控制模块2可控制车辆强制停车。
33.本发明实施例提供的自动驾驶域控制器供电系统，包括：蓄电池模块1、电源转换模块3和控制模块2，电源转换模块3用于将蓄电池模块1提供的高电压转化为受供电模块4需要的低电压，实时监测电源芯片的输出引脚的工作状态，并将电源芯片的输出引脚的工作状态传输给控制模块2；控制模块2用于根据接收到的电源芯片的输出引脚的工作状态判断电源转换模块3是否存在故障，并在电源转换模块3存在故障时，确定故障等级，根据故障等级控制电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态，控制模块2根据不同故障等级确定电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态，能够在保证驾驶人员行车安全的前提下，最大程度保证自动驾驶域控制器供电系统对受供电模块4的正常供电，进而能够最大程度保证自动驾驶域控制器供电系统的稳定运行。
34.图2是根据本发明实施例提供的另一种自动驾驶域控制器供电系统的结构示意图，可选的，参考图2，电源转换模块3包括至少一个电源转换子单元，受供电模块4包括至少一个受供电子单元，电源转换子单元与受供电子单元一一对应设置。
35.其中，至少一个可以为一个及一个以上。具体的，每一电源转换子单元可以根据不同的受供电子单元的电压需求，将蓄电池模块1输出的高电压转化为每一不同的受供电子单元的需求电压，示例性的，若蓄电池模块1的输出电压为12v，第1受供电子单元的需求电压为5v，第2受供电子单元的需求电压为3.3v，第3受供电子单元的需求电压为1.8v，第4受供电子单元的需求电压为1.2v，如图2所示，第1电源转换子单元可以将蓄电池模块1的输出电压12v转化为第1受供电子单元的需求电压5v，第2电源转换子单元可以将蓄电池模块1的输出电压12v转化为第2受供电子单元的需求电压3.3v，第3电源转换子单元可以将蓄电池模块1的输出电压12v转化为第3受供电子单元的需求电压1.8v，第4电源转换子单元可以将蓄电池模块1的输出电压12v转化为第4受供电子单元的需求电压1.2v。
36.具体的，在某一电源转换子单元出现故障时，控制模块2可根据该电源转换子单元的故障，准确的将该电源转换子单元的使能引脚拉低，切断对与该电源转换子单元相对应的受供电子单元的供电，保证与其他电源转换子单元相对应的受供电子单元的供电，并且能够根据电源转换子单元的故障确定故障等级，根据故障等级确定电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态，提高了自动驾驶域控制器供电系统的可靠性。
37.可选的，控制模块用于：在电源转换模块存在故障时，将电源芯片重启，并根据电源芯片的重启结果，控制电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态。
38.其中，电源转换模块存在的故障可以为电源芯片过温故障、电源芯片过流故障和电源芯片内部故障。具体的，在电源转换模块具有故障时，控制模块将电源芯片的使能引脚拉低第二预设时长后，控制电源芯片重启，示例性的，第二预设时长可以为3s，通过控制电
源芯片重启，能够确定电源芯片是否为过温、过流、或过压等原因引起的短暂故障，若电源芯片重启后，电源芯片不能正常运行，则说明电源转换模块出现故障不是由电源芯片过温、过流、或过压等原因引起的电源转换模块出现的短暂故障引起的，电源转换模块的故障较为严重，此时需根据故障信息确定故障等级，进而确定车辆的行驶状态；若电源芯片重启后，电源芯片能正常运行，则说明电源转换模块出现故障是因电源芯片过温、过流、或过压引起的电源转换模块出现的短暂故障引起的，此时可通过控制模块控制电源芯片正常运行。
39.可选的，控制模块用于：在电源芯片重启后，若电源转换模块的故障消失，则控制电源芯片正常运行，并提醒驾驶员电源转换模块可能存在异常；若电源转换模块的故障依然存在，则确定故障等级，并根据故障等级确定车辆的行驶状态。
40.具体的，在电源芯片重启后，若电源转换模块的故障消失，说明是由电源芯片过温、过流、或过压等原因引起的电源转换模块出现的短暂故障，此时控制模块控制电源芯片正常运行，但由于电源转换模块出现过故障，控制模块会将电源转换模块出现的问题进行记录，并提醒驾驶员电源转换模块可能存在异常，尽快去找专业人员解决该故障问题，示例性的，可以根据电源芯片重启后，电源转换模块的故障消失的次数，提醒驾驶员电源转换模块可能存在异常，具体次数可以为一次、两次、三次等，可以根据实际情况进行设定。若电源转换模块的故障依然存在，说明电源转换模块可能存在实质性的损坏，不能正常将蓄电池模块输出的电能传递给受供电模块，此时需根据电源转换模块对应的受供电模块停止工作后对车辆正常行驶的影响确定电源转换模块的故障等级，并根据故障等级，确定车辆的行驶状态。示例性的，故障等级可以分为第一故障等级和第二故障等级。若受供电模块停止工作后对车辆正常行驶的影响较小，即使受供电模块停止工作，短时间内对车辆的正常行驶无影响，则可将其归为第一故障等级，此时可通知驾驶员受供电模块异常，告知驾驶员车辆需在短时间内靠边停车；若受供电模块停止工作后对车辆正常行驶的影响较大，若受供电模块停止工作，则车辆无法正常行驶，可将其归为第二故障等级，此时控制模块可控制车辆强制停车。
41.可选的，控制模块用于：若故障等级不影响车辆正常行驶，根据故障等级确定车辆行驶的第一预设时长，通知驾驶员车辆需在第一预设时长内完成靠边停车，并提醒驾驶员电源芯片的输出引脚存在异常；若故障等级影响车辆正常行驶，则强行控制车辆靠边停车。
42.其中，第一预设时长可以根据不同的故障等级进行设定，本发明实施例对此不进行限制。具体的，若电源转换模块对应的受供电模块停止工作不会对车辆正常行驶造成严重影响，此时可以根据受供电模块停止工作的影响确定的故障等级，确定车辆可继续行驶的时长，通知驾驶员车辆需在该时长内完成靠边停车，控制模块记录故障并提醒驾驶员电源芯片的输出引脚存在异常，减少了因受供电模块停止工作造成的安全隐患，确保车载人员的安全。若电源转换模块对应的受供电模块停止工作会对车辆正常行驶造成严重影响，控制模块在提醒驾驶员电源芯片的输出引脚存在异常后，会强行控制车辆靠边停车，确保车载人员的安全。
43.可选的，蓄电池模块包括12v蓄电池。
44.可选的，电源转换模块包括dcdc转换模块、ldo转换模块或pmic转换模块。
45.具体的，dcdc转换模块包括buck/boost电源芯片，用于升压/降压的电压转换；ldo
转换模块用于实现低压差低功耗的降压转换；pmic转换模块其内置多路dcdc和ldo，并具有otp烧录、看门狗等功能，用于实现复杂电源时序控制及电源系统诊断功能。
46.可选的，控制模块包括微控制单元。
47.具体的，微控制单元用于根据接收到的电源芯片的输出引脚的工作状态判断电源转换模块是否存在故障，并在电源转换模块存在故障时，根据电源转换模块的故障，确定故障等级，根据故障等级控制电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态。
48.可选的，故障包括电源芯片过温故障、电源芯片过流故障和电源芯片内部故障。
49.具体的，当故障为电源芯片过温故障、电源芯片过流故障等故障时，可能由电源芯片过温、过流等原因引起的电源转换模块出现的短暂故障，控制模块在控制电源芯片重启后，可以使电源芯片正常运行；当故障为电源芯片内部故障时，说明电源转换模块可能存在实质性的损坏，不能正常将蓄电池模块输出的电能传递给受供电模块，此时需根据电源转换模块对应的受供电模块即电源转换模块对应的供电负载，确定电源转换模块的故障等级，并根据故障等级确定车辆的行驶状态。
50.示例性的，图3是根据本发明实施例提供的一种自动驾驶域控制器供电系统工作过程的流程图，参考图3，自动驾驶域控制器供电系统诊断方法包括：
51.s110、开始；执行步骤s120。
52.s120、控制模块上电；执行步骤s130。
53.s130、电源转换模块上电；执行步骤s140。
54.s140、控制模块检测电源转换模块的工作状态；执行步骤s150。
55.s150、判断电源转换模块是否存在故障；若是，则执行步骤s210，若否，则执行步骤s160。
56.s160、控制模块控制电源转换模块正常运行；执行步骤s300。
57.s210、控制模块控制电源芯片重启；执行步骤s220。
58.s220、判断电源转换模块是否还存在故障；若是，则执行步骤s240，若否，则执行步骤s230。
59.s230、控制模块记录故障信息，提醒驾驶员电源转换模块可能存在异常；执行步骤s160。
60.s240、根据电源转换模块对应的受供电模块停止工作的影响确定电源转换模块的故障等级；执行步骤s250。
61.s250、判断故障等级是否影响车辆正常行驶；若是，则执行步骤s280，若否，则执行步骤s260。
62.s260、控制模块记录故障信息，并提醒驾驶员电源芯片的输出引脚存在异常；执行步骤s270。
63.s270、根据故障等级确定车辆行驶的第一预设时长，通知驾驶员车辆需在第一预设时长内完成靠边停车；执行步骤s300。
64.s280、强行控制车辆靠边停车；执行步骤s300。
65.s300、结束。
66.本发明实施例提供了一种车辆，包括上述实施例所述的自动驾驶域控制器供电系统。本发明实施例提供的车辆包括上述技术方案中任意所述的自动驾驶域控制器供电系
统，因此具有上述自动驾驶域控制器供电系统所具有的有益效果，在此不再赘述。
67.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
68.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种自动驾驶域控制器供电系统，其特征在于，包括：蓄电池模块、电源转换模块和控制模块；所述蓄电池模块的第一端与所述控制模块的第一端连接，所述蓄电池模块的第二端与所述电源转换模块的第一端连接，所述控制模块的第二端与所述电源转换模块的第二端连接，所述控制模块的第三端与受供电模块的第一端连接，所述电源转换模块的第三端与所述受供电模块的第二端连接；所述蓄电池模块用于为所述电源转换模块和所述控制模块提供电能；所述电源转换模块包括电源芯片，所述电源转换模块用于将所述蓄电池模块提供的高电压转化为所述受供电模块需要的低电压，实时监测所述电源芯片的输出引脚的工作状态，并将所述电源芯片的输出引脚的工作状态传输给所述控制模块；所述控制模块用于根据接收到的所述电源芯片的输出引脚的工作状态判断所述电源转换模块是否存在故障，并在所述电源转换模块存在故障时，确定故障等级，根据所述故障等级控制所述电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态。2.根据权利要求1所述的自动驾驶域控制器供电系统，其特征在于，所述电源转换模块包括至少一个电源转换子单元，所述受供电模块包括至少一个受供电子单元，所述电源转换子单元与所述受供电子单元一一对应设置。3.根据权利要求1所述的自动驾驶域控制器供电系统，其特征在于，所述控制模块用于：在所述电源转换模块存在故障时，将所述电源芯片重启，并根据所述电源芯片的重启结果，控制所述电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态。4.根据权利要求3所述的自动驾驶域控制器供电系统，其特征在于，所述控制模块用于：在所述电源芯片重启后，若所述电源转换模块的故障消失，则控制所述电源芯片正常运行，并提醒驾驶员所述电源转换模块可能存在异常；若所述电源转换模块的故障依然存在，则确定故障等级，并根据所述故障等级确定车辆的行驶状态。5.根据权利要求4所述的自动驾驶域控制器供电系统，其特征在于，所述控制模块用于：若所述故障等级不影响车辆正常行驶，根据所述故障等级确定车辆行驶的第一预设时长，通知驾驶员车辆需在第一预设时长内完成靠边停车，并提醒驾驶员所述电源芯片的输出引脚存在异常；若所述故障等级影响车辆正常行驶，则强行控制车辆靠边停车。6.根据权利要求1所述的自动驾驶域控制器供电系统，其特征在于，所述蓄电池模块包括12v蓄电池。7.根据权利要求1所述的自动驾驶域控制器供电系统，其特征在于，所述电源转换模块包括dcdc转换模块、ldo转换模块或pmic转换模块。8.根据权利要求1所述的自动驾驶域控制器供电系统，其特征在于，所述控制模块包括微控制单元。9.根据权利要求1所述的自动驾驶域控制器供电系统，其特征在于，所述故障包括电源芯片过温故障、电源芯片过流故障和电源芯片内部故障。10.一种车辆，其特征在于，所述车辆用于执行权利要求1至9任意项所述的自动驾驶域控制器供电系统。

技术总结
本发明公开了一种自动驾驶域控制器供电系统和车辆。自动驾驶域控制器供电系统包括：蓄电池模块、电源转换模块和控制模块；电源转换模块用于将蓄电池模块提供的高电压转化为受供电模块需要的低电压，控制模块用于根据接收到的电源芯片的输出引脚的工作状态判断电源转换模块是否存在故障，并在电源转换模块存在故障时，确定故障等级，根据故障等级，控制电源芯片的工作状态及车辆的行驶状态，保证在驾驶人员行车安全的前提下，最大程度保证自动驾驶域控制器供电系统对受供电模块的正常供电，进而能够最大程度保证自动驾驶域控制器供电系统的稳定运行。系统的稳定运行。系统的稳定运行。


技术研发人员：王天宇 于继成 吕佳文
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/20