一种远程车辆模式切换系统的制作方法

1.本实用新型涉及无人驾驶技术领域，特别涉及一种远程车辆模式切换系统。


背景技术：

2.无人驾驶车辆是现在研究的一个重点。实现无人驾驶就必须对于车上的各个功能都需要能够进行远程操控。车辆高低速模式切换以及两驱或四驱模式切换是通过驱动气动电磁阀，从而带动切换推杆来实现的。相应地，车辆端配置有人工高低速模式切换以及两驱或四驱模式切换的按键。在人工驾驶时，人们可以对相应的模式通过手动按键切换控制。但在无人驾驶时，这个方法是行不通的。无人驾驶车辆通常应用在特殊领域。车辆行驶的路面会有各种复杂情况，需要根据不同的路面进行模式切换。这就需要进行远程控制。目前，市面上没有相应的产品能够对车辆高低速模式以及两驱或四驱模式进行人工与远程两种控制方式的切换控制。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种远程车辆模式切换系统，能够对车辆模式进行人工与远程两种控制方式的切换控制。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种远程车辆模式切换系统，包括控制模块和用于与车身控制器的通信模块；
6.所述控制模块分别与所述通信模块以及车辆上用于模式切换的按键模块的信号输出端和气动电磁阀的控制信号输入端相连。
7.进一步地，所述控制模块包括微控制器和滤波电路；
8.所述微控制器分别与所述通信模块和气动电磁阀的控制信号输入端相连，所述微控制器通过所述滤波电路与按键模块的信号输出端相连。
9.进一步地，所述控制模块还包括继电器模块，所述微控制器通过所述继电器模块与气动电磁阀的控制信号输入端相连。
10.进一步地，还包括供电模块，所述供电模块分别与所述微控制器和车辆电源系统相连。
11.进一步地，所述控制模块还包括第一接口，所述滤波电路通过所述第一接口与按键模块的信号输出端相连。
12.进一步地，所述控制模块还包括第二接口，所述继电器模块通过所述第二接口与气动电磁阀的控制信号输入端相连。
13.进一步地，所述通信模块与车身控制器之间通过控制器局域网络通信连接。
14.进一步地，所述通信模块上设有第三接口，所述通信模块通过所述第三接口与车身控制器通信连接。
15.进一步地，所述滤波电路包括第一电源、第一电阻、第二电阻和第一电容；
16.所述第一电阻的一端与所述第一电源相连，所述第一电阻的另一端同时与所述第
二电阻的一端、所述第一电容的一端和所述按键模块的信号输出端相连，所述第二电阻的另一端与所述微控制器相连，所述第一电容的另一端接地。
17.进一步地，所述继电器模块包括第三电阻、第二电容、第四电阻、三极管、二极管、继电器、第二电源和控制电源；
18.所述第三电阻的一端与所述微控制器相连，所述第三电阻的另一端同时与所述第二电容的一端、所述第四电阻的一端和所述三极管的基极相连，所述三极管的集电极同时与所述二极管的正极和所述继电器的第一线圈引脚相连，所述二极管的负极同时与所述第二电源和所述继电器的第二线圈引脚相连，所述继电器的公共触点引脚与所述控制电源相连，所述继电器的常开触点引脚和常闭触点引脚分别与气动电磁阀的控制信号输入端相连；
19.所述第四电阻的另一端、所述第二电容的另一端和所述三极管的发射极均接地。
20.综上所述，本实用新型的有益效果在于：提供一种远程车辆模式切换系统，在车辆用于模式切换的按键模块和气动电磁阀之间加入了与车身控制器通信的控制模块。无人驾驶时，操作人员远程下达模式切换命令至车身控制器上。控制模块就能够通过通信模块接收此命令，并向气动电磁阀的控制信号输入端输出控制信号，完成模式切换。人工驾驶时，按键模块产生的输出信号由控制模块接收。接着，控制模块根据接收的信号输出控制信号至气动电磁阀的控制信号输入端，完成模式切换。本实用新型能够对车辆模式进行人工与远程两种控制方式的切换控制，从而完成在无人驾驶的情况下对车辆进行模式切换进行远程控制。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例的一种远程车辆模式切换系统的系统框图；
22.图2为本实用新型实施例的一种远程车辆模式切换系统的滤波模块的电路连接示意图；
23.图3为本实用新型实施例的一种远程车辆模式切换系统的继电器模块的电路连接示意图。
24.标号说明：
25.1、车身控制器；2、通信模块；3、按键模块；4、气动电磁阀；5、微控制器；6、滤波电路；7、继电器模块；8、供电模块；9、车辆电源系统；10、第一接口；11、第二接口；12、第三接口；13、远程控制平台；
26.c1、第一电容；c2、第二电容；
27.d1、二极管；
28.j1、继电器；
29.q1、三极管；
30.r1、第一电阻；r2、第二电阻；r3、第三电阻；r4、第四电阻；
31.v1、第一电源；v2、第二电源；v3、控制电源。
具体实施方式
32.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配
合附图予以说明。
33.请参照图1至图3，一种远程车辆模式切换系统，包括控制模块和用于与车身控制器1的通信模块2；
34.所述控制模块分别与所述通信模块2以及车辆上用于模式切换的按键模块3的信号输出端和气动电磁阀4的控制信号输入端相连。
35.从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：提供一种远程车辆模式切换系统，在车辆用于模式切换的按键模块3和气动电磁阀4之间加入了与车身控制器1通信的控制模块。无人驾驶时，操作人员远程下达模式切换命令至车身控制器1上。控制模块就能够通过通信模块2接收此命令，并向气动电磁阀4的控制信号输入端输出控制信号，完成模式切换。人工驾驶时，按键模块3产生的输出信号由控制模块接收。接着，控制模块根据接收的信号输出控制信号至气动电磁阀4的控制信号输入端，完成模式切换。本实用新型能够对车辆模式进行人工与远程两种控制方式的切换控制，从而完成在无人驾驶的情况下对车辆进行模式切换进行远程控制。
36.进一步地，所述控制模块包括微控制器5和滤波电路6；
37.所述微控制器5分别与所述通信模块2和气动电磁阀4的控制信号输入端相连，所述微控制器5通过所述滤波电路6与按键模块3的信号输出端相连。
38.从上述描述可知，按键模块3的输出信号经过滤波电路6进行滤波处理后，再送往微控制器5，使得微控制器5能够接收到准确的按键模块3的输出信号。
39.进一步地，所述控制模块还包括继电器模块7，所述微控制器5通过所述继电器模块7与气动电磁阀4的控制信号输入端相连。
40.从上述描述可知，继电器模块7的使用能够帮助控制模块实现对气动电磁阀4通与断的自动化控制。
41.进一步地，还包括供电模块8，所述供电模块8分别与所述微控制器5和车辆电源系统9相连。
42.从上述描述可知，微控制器5的供电来源从车辆的车辆电源系统9上取电，以得到稳定的供电来源，无需额外提供电源输入，使得远程车辆模式切换系统使用起来更加方便。
43.进一步地，所述控制模块还包括第一接口10，所述滤波电路6通过所述第一接口10与按键模块3的信号输出端相连。
44.从上述描述可知，在远程车辆模式切换系统安装在车辆上的过程中，按键模块3的信号输出端只需要接入第一接口10，便能够实现与控制模块相连，其接线方便，安装快捷。
45.进一步地，所述控制模块还包括第二接口11，所述继电器模块7通过所述第二接口11与气动电磁阀4的控制信号输入端相连。
46.从上述描述可知，类似于第一接口10的设计，气动电磁阀4的控制信号输入端与远程车辆模式切换系统中的继电器模块7的连接也是采用接口设计，接线简单，安装快捷。
47.进一步地，所述通信模块2与车身控制器1之间通过控制器局域网络通信连接。
48.从上述描述可知，控制器局域网络是以车身控制器1为中心的整车控制器局域网络，控制模块通过通信模块2接入到整车控制器局域网络之中，便可以依靠车身控制器1接收来自远程控制平台13的指令，而无需准备远程通信的硬件设备，实现远程车辆模式切换。
49.进一步地，所述通信模块2上设有第三接口12，所述通信模块2通过所述第三接口
12与车身控制器1通信连接。
50.从上述描述可知，通信模块2设有第三接口12。在实际应用中，车身控制器1的局域网络总线上引出一条分支接入第三接口12，比能够将控制模块加入到整个控制器局域网络之中，进行数据交互，其接线简单，安装方便。
51.进一步地，所述滤波电路包括第一电源v1、第一电阻r1、第二电阻r2和第一电容c1；
52.所述第一电阻r1的一端与所述第一电源v1相连，所述第一电阻r1的另一端同时与所述第二电阻r2的一端、所述第一电容c1的一端和所述按键模块3的信号输出端相连，所述第二电阻r2的另一端与所述微控制器5相连，所述第一电容c1的另一端接地。
53.从上述描述可知，滤波电路通过一个阻容网络完成滤波，消除一些干扰信号。
54.进一步地，所述继电器j1模块包括第三电阻r3、第二电容c2、第四电阻r4、三极管q1、二极管d1、继电器j1、第二电源v2和控制电源v3；
55.所述第三电阻r3的一端与所述微控制器5相连，所述第三电阻r3的另一端同时与所述第二电容c2的一端、所述第四电阻r4的一端和所述三极管q1的基极相连，所述三极管q1的集电极同时与所述二极管d1的正极和所述继电器j1的第一线圈引脚相连，所述二极管d1的负极同时与所述第二电源v2和所述继电器j1的第二线圈引脚相连，所述继电器j1的公共触点引脚与所述控制电源v3相连，所述继电器j1的常开触点引脚和常闭触点引脚分别与气动电磁阀4的控制信号输入端相连；
56.所述第四电阻r4的另一端、所述第二电容c2的另一端和所述三极管q1的发射极均接地。
57.从上述描述可知，微控制器5利用三极管q1的开关特性和继电器j1实现自动化控制车辆的气动电磁阀4。请参照图1，本实用新型的实施例一为：
58.一种远程车辆模式切换系统，如图1所示，包括控制模块和用于与车身控制器1的通信模块2。其中，控制模块分别与通信模块2以及车辆上用于模式切换的按键模块3的信号输出端和气动电磁阀4的控制信号输入端相连。通信模块2与车身控制器1之间通过控制器局域网络通信连接。
59.在本实施例中，人工驾驶的情况下，驾驶员在按键模块3按下相应的模式切换按键。相应地，按键模块3的信号输出端上就有输出信号输出至控制模块。控制模块将该输出信号进行处理得到控制信号，将该控制信号输出至气动电磁阀4的阀门控制端，控制气动电磁阀4的通与断。气动电磁阀4则带动切换推杆来完成车辆的模式切换。无人驾驶的情况下，操控人员通过远程控制平台13下达指令至车身控制器1。车身控制器1将指令转发至控制模块上。控制模块输出模拟按键模块3的信号输出端上的输出信号输出控制信号至气动电磁阀4的阀门控制端，以此完成车辆的模式切换。
60.应当知晓的是，本实施例和以下实施例的改进主要在于对车辆的用于模式切换的按键模块3和气动电磁阀4增设控制模块等结构设计，至于远程控制平台13下达指令、控制模块处理和模拟的按键模块3的输出信号以及向气动电磁阀4输出控制信号的方法，通过现有的计算方法和编程设计即可实现，在本实施例和以下实施例不进行赘述。
61.请参照图1和图2，本实用新型的实施例二为：
62.一种远程车辆模式切换系统，在上述实施例一的基础上，如图1所示，还包括供电
模块8、第一接口10、第二接口11和第三接口12。控制模块包括微控制器5、继电器模块7和滤波电路6。其中，微控制器5分别与继电器模块7、通信模块2、供电模块8和滤波电路6相连。供电模块8与车辆电源系统9相连。滤波电路6通过第一接口10与按键模块3的信号输出端相连。继电器模块7通过第二接口11与气动电磁阀4的控制信号输入端相连。通信模块2通过第三接口12与车身控制器1通信连接。并且，供电模块8能适用于连接12v或24v的车辆电源系统9。其中，微控制器5具体使用的是stm32单片机。除此之外，在其他等同实施例中，微控制器5还可以使用其他型号的控制器。
63.在本实施例中，滤波电路6与按键模块3的信号输出端之间、继电器模块7与气动电磁阀4的控制信号输入端之间以及通信模块2通过与车身控制器1之间一一对应通过第一接口10、第二接口11和第三接口12相连。本实施例的远程车辆模式切换系统采用接口化的集成设计，在使用时，只需将目标车辆上对应要连接的部分接入这些接口即可，接线十分方便，无需替换车辆上任何一个设备，具有很高的兼容性。
64.此外，在本实施例中，如图2所示，滤波电路包括第一电源v1、第一电阻r1、第二电阻r2和第一电容c1。其中，第一电阻r1的一端与第一电源v1相连，第一电阻r1的另一端同时与第二电阻r2的一端、第一电容c1的一端和按键模块3的信号输出端相连，第二电阻r2的另一端与微控制器5相连，第一电容c1的另一端接地。
65.请参照图3，本实用新型的实施例三为：
66.一种远程车辆模式切换系统，在上述实施例一或二的基础上，如图3所示，继电器j1模块包括第三电阻r3、第二电容c2、第四电阻r4、三极管q1、二极管d1、继电器j1、第二电源v2和控制电源v3。其中，第三电阻r3的一端与微控制器5相连，第三电阻r3的另一端同时与第二电容c2的一端、第四电阻r4的一端和三极管q1的基极相连，三极管q1的集电极同时与二极管d1的正极和继电器j1的第一线圈引脚相连，二极管d1的负极同时与第二电源v2和继电器j1的第二线圈引脚相连，继电器j1的公共触点引脚与控制电源v3相连，继电器j1的常开触点引脚和常闭触点引脚分别与气动电磁阀4的控制信号输入端相连。第四电阻r4的另一端、第二电容c2的另一端和三极管q1的发射极均接地。在本实施例中，微控制器5输出高电平使得三极管q1导通，进而使得继电器j1的线圈带电，便可以控制启动气动电磁阀4。综上所述，本实用新型公开了一种远程车辆模式切换系统，在车辆用于模式切换的按键模块和气动电磁阀之间采用接口设计插入了与车身控制器通信的控制模块。无人驾驶时，操作人员远程下达模式切换命令至车身控制器上。控制模块就能够通过通信模块接收此命令，并向气动电磁阀的控制信号输入端输出控制信号，完成模式切换。人工驾驶时，按键模块被按下时产生的输出信号经过滤波处理后由控制模块所接收。接着，控制模块根据接收的信号再输出控制信号至气动电磁阀的控制信号输入端，完成模式切换。本实用新型能够对车辆模式进行人工与远程两种控制方式的切换控制，从而完成在无人驾驶的情况下对车辆进行模式切换进行远程控制。
67.以上所述仅为本实用新型的实施例，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同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围。