无人驾驶车辆的信号处理装置、方法及车辆与流程

专利2025-06-14  22


本发明涉及无人驾驶,具体涉及一种无人驾驶车辆的信号处理装置、方法及车辆。


背景技术:

1、无人驾驶车辆,又称为自动驾驶汽车或轮式移动机器人,是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。这类车辆依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统等多种技术协同合作,能够在没有人类主动操作的情况下,自动且安全地操作机动车辆。无人驾驶车辆的控制器是无人驾驶车辆实现自动驾驶的核心处理单元,控制器对无人驾驶车辆上的传感器采集到的数据进行处理和识别后,向无人驾驶车辆的底盘发送运动指令,使无人驾驶车辆实现自动驾驶。

2、在无人驾驶车辆中,传感器输出的各种信号类型(如开关量、模拟信号和脉冲信号等)扮演着至关重要的角色,它们为控制器提供了关于车辆周围环境、道路状况以及其他必要信息的实时反馈。这些信号被输入到无人驾驶控制器后,会经过一系列复杂的处理过程,包括检测、判断、决策等,以实现车辆的自主驾驶。但是现有无人驾驶控制器输入开关量、模拟信号和脉冲信号等需要不同的io端口,导致控制器的芯片选型时需要选择多端口芯片,从而造成资源浪费。


技术实现思路

1、鉴于现有技术的上述不足,本发明提供一种无人驾驶车辆的信号处理装置、方法及车辆,有效解决车辆的控制器的芯片选型时需要选择多端口芯片,从而造成资源浪费的问题。

2、第一方面,本发明提供一种无人驾驶车辆的信号处理装置,所述装置包括信号选择模块和信号调节模块,其中:

3、所述信号选择模块连接车辆的多个传感器,所述信号选择模块用于根据电压调节信号对各个所述传感器的初始输入信号进行信号流向控制,获得初始输出信号;

4、所述信号调节模块分别连接所述信号选择模块和所述车辆的控制器,所述信号调节模块用于对所述初始输出信号进行运算放大处理和滤波处理,获得目标信号。

5、进一步的,所述信号选择模块包括保护单元、选择单元和采样单元,其中:

6、所述保护单元连接多个所述传感器,所述保护单元用于对所述初始输入信号进行限流和稳压处理,获得处理后信号;

7、所述选择单元分别连接所述保护单元和所述车辆的控制信号模块,所述选择单元用于从所述控制信号模块接收所述电压调节信号,根据所述电压调节信号对所述处理后信号进行信号流向控制;

8、所述采样单元连接所述选择单元,所述采样单元用于对所述选择单元输出的所述处理后信号进行采样和分压,获得不同电压值的所述初始输出信号。

9、进一步的,所述保护单元包括限流电阻、稳压电阻、第一二极管、第二二极管和稳压保险丝,其中:

10、所述限流电阻的一端连接所述传感器,并共同连接所述稳压电阻的一端,所述限流电阻的另一端连接所述稳压保险丝的一端,所述稳压保险丝的另一端连接所述第一二极管的负极,所述稳压电阻的另一端连接所述第二二极管的负极,所述第二二极管的正极连接所述第一二极管的正极并共同接地。

11、进一步的,所述选择单元至少包括第一芯片和第二芯片,其中:

12、所述第一芯片的第一端和所述第二芯片的第二端连接电源正极,所述第一芯片的第二端连接所述稳压保险丝的另一端,所述第一芯片的第五端连接所述稳压电阻的另一端,所述第一芯片的第三端、所述第一芯片的第九端、所述第二芯片的第三端和所述第二芯片的第九端共同连接,所述第一芯片的第六端和所述第二芯片的第六端连接电源负极,所述第一芯片的第四端、所述第一芯片的第八端、所述第二芯片的第四端和所述第二芯片的第八端连接所述控制信号模块。

13、进一步的,所述采样单元包括第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第四采样电阻和第五采样电阻,其中:

14、所述第一芯片的第七端连接所述第二采样电阻的一端,所述第一芯片的第十端连接所述第一采样电阻的一端,所述第二芯片的第二端连接所述第四采样电阻的一端,所述第四采样电阻的另一端连接所述第三采样电阻的一端,所述第二芯片的第十端连接所述第五采样电阻的一端,所述第三采样电阻的另一端、所述第一采样电阻的另一端、所述第三采样电阻的另一端和所述第五采样电阻的另一端共同连接并共同接地。

15、进一步的,所述信号调节模块包括第三芯片、第一滤波电容和第二滤波电容,其中:

16、所述第三芯片的第一端连接所述控制器的输入端口,并共同连接所述第三芯片的第二端,所述第三芯片的第三端连接所述信号选择模块的输出端,并共同连接所述第一滤波电容的一端,所述第一滤波电容的另一端连接所述第三芯片的第四端并共同接地,所述第三芯片的第八端连接所述第二滤波电容的一端,所述第二滤波电容的另一端接地。

17、进一步的,所述第一芯片和所述第二芯片均为双通道模拟开关芯片。

18、进一步的,所述第三芯片为运算放大器芯片。

19、第二方面,本发明提供一种无人驾驶车辆的信号处理方法,所述方法应用于本发明第一方面所述的无人驾驶车辆的信号处理装置,所述方法包括:

20、获取车辆的传感器的初始输入信号,并传输至信号选择模块;

21、所述信号选择模块根据所述初始输入信号的类型进行信号流向控制,并对所述输入信号进行采样获得初始输出信号,所述初始输出信号传输至所述信号调节模块;

22、所述信号调节模块对所述初始输出信号进行运算放大和滤波,获得目标信号并传输至所述车辆的控制器。

23、第三方面,本发明提供一种车辆,所述车辆包括如本发明第一方面所述的无人驾驶车辆的信号处理装置,或者所述车辆用于执行如本发明第二方面所述的无人驾驶车辆的信号处理方法。

24、本发明提供的无人驾驶车辆的信号处理装置、方法及车辆,通过信号选择模块对车辆各个传感器的初始输入信号进行信号流向控制,获得初始输出信号,再通过信号调节模块用于对初始输出信号进行运算放大处理和滤波处理,获得目标信号。可以实现在车辆控制器的一个io端口上检测多种不同的传感器信号,同时可以通过软件设置随时切换输入输出端口配置,有效减少了端口配置物料的资源浪费,并且方便现场调试配置工作。



技术特征:

1.一种无人驾驶车辆的信号处理装置,其特征在于,所述装置包括信号选择模块和信号调节模块,其中:

2.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆的信号处理装置,其特征在于,所述信号选择模块包括保护单元、选择单元和采样单元,其中:

3.根据权利要求2所述的无人驾驶车辆的信号处理装置,其特征在于,所述保护单元包括限流电阻、稳压电阻、第一二极管、第二二极管和稳压保险丝,其中:

4.根据权利要求3所述的无人驾驶车辆的信号处理装置,其特征在于,所述选择单元至少包括第一芯片和第二芯片,其中:

5.根据权利要求4所述的无人驾驶车辆的信号处理装置,其特征在于,所述采样单元包括第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻、第四采样电阻和第五采样电阻,其中:

6.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆的信号处理装置,其特征在于,所述信号调节模块包括第三芯片、第一滤波电容和第二滤波电容,其中:

7.根据权利要求4所述的无人驾驶车辆的信号处理装置,其特征在于,所述第一芯片和所述第二芯片均为双通道模拟开关芯片。

8.根据权利要求6所述的无人驾驶车辆的信号处理装置,其特征在于,所述第三芯片为运算放大器芯片。

9.一种无人驾驶车辆的信号处理方法,所述方法应用于权利要求1-8任一项所述的无人驾驶车辆的信号处理装置,其特征在于,所述方法包括:

10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括如权利要求1至8中任一项所述的无人驾驶车辆的信号处理装置,或者所述车辆用于执行如权利要求9所述的无人驾驶车辆的信号处理方法。


技术总结
本发明提供一种无人驾驶车辆的信号处理装置、方法及车辆,涉及无人驾驶技术领域,该信号处理装置包括信号选择模块和信号调节模块,其中:信号选择模块连接车辆的多个传感器,信号选择模块用于根据电压调节信号对各个传感器的初始输入信号进行信号流向控制,获得初始输出信号;信号调节模块分别连接信号选择模块和车辆的控制器,信号调节模块用于对初始输出信号进行运算放大处理和滤波处理,获得目标信号。本发明可以实现在车辆控制器的一个IO端口上检测多种不同的传感器信号,同时可以通过软件设置随时切换输入输出端口配置,有效减少了端口配置物料的资源浪费,并且方便现场调试配置工作。

技术研发人员:张元生,吕潇,张元清,侯学军,甄文昊,刘海旺,朱铭,刘鹏,孙昊,陈章铭
受保护的技术使用者:北京北矿智能科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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