加热系统及自动驾驶车辆的制作方法

1.本技术涉及计算机技术领域，尤其涉及自动驾驶、物联网、智能交通等领域，具体地，涉及一种加热系统及自动驾驶车辆。


背景技术：

2.自动汽车，也称为机器人汽车，自动驾驶汽车，或无人驾驶汽车，是一种能够感知其环境并在很少或完全没有人工输入的情况下行驶的汽车。自动驾驶汽车结合了多种传感器来感知周围环境，例如雷达，激光雷达，声纳，全球定位系统，里程计和惯性测量单元。先进的控制系统对传感信息进行解释，以识别适当的导航路径，障碍物和相关标志。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种加热系统及自动驾驶车辆。
4.根据本技术的一方面，提供了一种加热系统，包括：热量生成装置，设置于自动驾驶控制单元的第一方位处，所述热量生成装置用于生成热量；气流生成装置，设置于所述自动驾驶控制单元的所述第一方位处，所述气流生成装置用于结合所述热量生成装置生成的热量，生成热气流，所述热气流用于对所述自动驾驶控制单元加热；第一断路器，被配置为控制与所述热量生成装置和所述气流生成装置各自相对应的电路为连通状态或断开状态；温度传感器，设置于自动驾驶控制单元的第二方位处，所述温度传感器用于检测所述第二方位处的温度，其中，所述第二方位与所述第一方位不同；以及控制器，被配置为响应于检测到所述第二方位处的温度与第一预设值的大小关系，控制所述第一断路器为连通状态或断开状态。
5.根据本技术的另一方面，提供了一种自动驾驶车辆，包括：车辆本体；以及本技术所述的加热系统。
6.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本技术的范围。本技术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
7.附图用于更好地理解本方案，不构成对本技术的限定。其中：
8.图1示意性示出了根据本技术实施例的加热系统的框图；
9.图2示意性示出了根据本技术实施例的加热系统的一种示例性结构图；
10.图3示意性示出了根据本技术实施例的加热系统的另一种示例性结构图；
11.图4示意性示出了根据本技术实施例的加热系统的另一种示例性结构图；以及
12.图5示意性示出了根据本技术实施例的加热系统的另一种示例性结构图。
具体实施方式
13.以下结合附图对本技术的示范性实施例做出说明，其中包括本技术实施例的各种
细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本技术的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
14.自动驾驶车辆基于自动驾驶控制单元的控制实现车辆运行。自动驾驶控制单元需要基于一定的温度方能正常工作。在某些场景中，自动驾驶控制单元的环境温度可能因为各种各样的原因达不到工作温度，导致自动驾驶功能不能正常进行。例如，自动驾驶矿车的驾驶舱空间小，自动驾驶控制单元体积较大，无法放入使用环境相对干净、舒适的驾驶舱内，只能安装在驾驶舱外。
15.发明人在实现本技术构思的过程中发现，当自动驾驶矿车在极低温度的室外进行工作的时候，容易导致自动驾驶控制单元无法正常启动，影响车辆正常运行，甚至会导致安全事故。在自动驾驶控制单元底部布置加热板对自动驾驶控制单元进行加热的方式，功耗大，加热效率低。此外，每次遇到低温环境时，需要通过控制按钮的方式手动启停加热板，对自动驾驶控制单元进行加热。在不对自动驾驶控制单元进行加热的情况下，由于无法在低温下启动自动驾驶功能，会限制自动驾驶矿车的使用场景。
16.有鉴于此，本技术提供了加热系统及自动驾驶车辆。加热系统包括：热量生成装置，设置于自动驾驶控制单元的第一方位处，用于生成热量。气流生成装置，设置于自动驾驶控制单元的第一方位处，用于结合热量生成装置生成的热量，生成热气流，热气流用于对自动驾驶控制单元加热。第一断路器，被配置为控制与热量生成装置和气流生成装置各自相对应的电路为连通状态或断开状态。温度传感器，设置于自动驾驶控制单元的第二方位处，温度传感器用于检测第二方位处的温度。控制器，被配置为响应于检测到第二方位处的温度与第一预设值的大小关系，控制第一断路器为连通状态或断开状态。
17.图1示意性示出了根据本技术实施例的加热系统的框图。
18.如图1所示，加热系统100中可以包括热量生成装置110、气流生成装置120、第一断路器130、温度传感器140和控制器150。
19.热量生成装置110，设置于自动驾驶控制单元的第一方位处。热量生成装置110用于生成热量。
20.气流生成装置120，设置于自动驾驶控制单元的第一方位处。气流生成装置120用于结合热量生成装置110生成的热量，生成热气流。热气流用于对自动驾驶控制单元加热。
21.第一断路器130，被配置为控制与热量生成装置110和气流生成装置120各自相对应的电路为连通状态或断开状态。
22.温度传感器140，设置于自动驾驶控制单元的第二方位处。温度传感器140用于检测第二方位处的温度。第二方位与第一方位不同。
23.控制器150，被配置为响应于检测到第二方位处的温度与第一预设值的大小关系，控制第一断路器130为连通状态或断开状态。
24.需要说明的是，图1中的热量生成装置110、气流生成装置120、第一断路器130、温度传感器140和控制器150的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的热量生成装置110、气流生成装置120、第一断路器130、温度传感器140和控制器150。
25.根据本技术的实施例，通过对热量生成装置110、气流生成装置120、第一断路器130、温度传感器140和控制器150等进行电连接，例如可以得到一条或多条可连通电路。每
条可连通电路均可连接外部电源或者连接由自动驾驶控制单元控制的自动驾驶车辆自带的电源，使得在可连通电路为连通状态的情况下，与该可连通电路相关的所有组件均为可正常工作的状态。
26.根据本技术的实施例，自动驾驶控制单元作为车辆自动化、智能化的主要单元，可以表现为集成元件的形式。集成的自动驾驶控制单元可以设置于自动驾驶车辆的任意可安装元件的位置。自动驾驶控制单元在正常环境温度中通电时可以控制自动驾驶车辆的启停与运行。由包括热量生成装置110、气流生成装置120、第一断路器130、温度传感器140和控制器150在内的等多个组件构成的加热系统100，可以对处于低温环境下的自动驾驶控制单元进行加热，使得自动驾驶控制单元能够正常工作。
27.根据本技术的实施例，自动驾驶控制单元160被安装完成之后，可以在自动驾驶控制单元160的安装平面或安装空间中，确定以自动驾驶控制单元160所安装的位置为中心，相对于自动驾驶控制单元160的方位。方位可以包括上、下、左、右、前、后等其中至少一种方位。上述第一方位、第二方位等可以根据该些方位确定。第一方位与第二方位可以包括相对的方位，如上下、前后、左右等其中至少之一。
28.需要说明的是，上述第一方位与第二方位的选择仅是示例性实施例，但不限于此，还可以通过选择任意不同的两个方位来确定上述第一方位和第二方位，只要能够实现利用热量生成装置110和气流生成装置120生成热气流，并将自动驾驶控制单元所处的环境温度调节至自动驾驶控制单元所适应的工作温度即可。
29.根据本技术的实施例，热量生成装置110可以包括热敏电阻及对温度敏感的其他电子元件等其中至少之一。热敏电阻可在-237℃～315℃的环境下正常工作。气流生成装置120可以包括风扇及其他吹风设备等其中至少之一。热量生成装置110和气流生成装置120可以并联连接在电路中，两者可同时工作。热量生成装置110可以设置于气流生成装置120生成的气流所能涵盖的范围内，以实现生成用于对自动驾驶控制单元加热的热气流。第二方位可以根据热气流含量的多少确定，热气流含量的多少可以根据热气流传播方向、用户经验和相关实验数据等其中至少之一确定。温度传感器140可以设置于距离自动驾驶控制单元预定距离范围内热气流含量最少的区域处。第一断路器130和控制器150的设置位置可以不做限定。
30.根据本技术的实施例，第一断路器130、温度传感器140和控制器150可以被替换为一个具有温度检测功能、控制电路至连通状态或断开状态的功能的温度继电器。
31.下面结合具体实施例，对图1所示的加热系统做进一步说明。
32.图2示意性示出了根据本技术实施例的加热系统的一种示例性结构图。
33.如图2所示，加热系统200包括热量生成装置210、气流生成装置220、第一断路器230、温度传感器240和控制器250。热量生成装置210和气流生成装置220可以设置于同一区域。如图2所示，该区域可以为自动驾驶控制单元的上侧的区域。在该区域中，气流生成装置220可以设置于热量生成装置210的上侧，使得气流生成装置220生成的气流和热量生成装置210生成的热量结合，得到热气流，对自动驾驶控制单元260进行加热。
34.如图2所示，温度传感器240和热量生成装置210、气流生成装置220可以围绕自动驾驶控制单元260设置。例如，温度传感器240可以设置于自动驾驶控制单元的下侧的区域。可有效保证自动驾驶控制单元260所处的每一个位置的温度均能达到适宜其工作的温度。
35.如图2所述，热量生成装置210、气流生成装置220、第一断路器230、温度传感器240和控制器250可以连接为一条可连通电路，可以通过使第一断路器230闭合控制该可连通电路为连通状态，通过使第一断路器230断开控制该可连通电路为断开状态。
36.图3示意性示出了根据本技术实施例的加热系统的另一种示例性结构图。
37.如图3所示，热量生成装置310和气流生成装置320可以并排设置于自动驾驶控制单元360的上侧的区域，只需要保证热量生成装置310设置的位置位于气流生成装置320生成的气流所能流经的范围内即可。
38.如图3所示，热量生成装置310、气流生成装置320和温度传感器340可以围绕自动驾驶控制单元360设置。温度传感器340可以设置多个，用于检测各个位置的温度信息。根据气流生成装置生成的气流的可能的流向，如向下或向左，温度传感器340可以设置于自动驾驶控制单元的左侧、下侧、右侧以及自动驾驶控制单元360周围的其他所有区域等其中至少一个区域。
39.如图3所示，第一断路器可以包括第一断路器331、第一断路器332。例如，可以将热量生成装置310、第一断路器331连接至控制器350和温度传感器340等，得到一条可连通电路。可以将气流生成装置320、第一断路器332连接至控制器350和温度传感器340等，得到另一条可连通电路。可以通过使第一断路器331、332闭合控制相应的可连通电路为连通状态，通过使第一断路器331、332断开控制相应的可连通电路为断开状态。
40.通过本技术的上述实施例，可以采用热量生成装置和气流生成装置生成热气流，并将热气流导入自动驾驶控制单元所位于的空间范围内，对自动驾驶控制单元进行加热，加热效率高，功耗低。此外，该种在自动驾驶控制单元外新增加热系统的加热方式，可以减少对原架构的变更及整改工作。采用纯电路控制的方法对加热系统进行控制，可以减少控制策略方面的变更，控制简单，有效缓解控制单元低温无法启动的问题，拓宽自动驾驶车辆的使用场景。
41.根据本技术的实施例，上述控制器还可以被配置为响应于检测到第二方位处的温度小于第一预设值，控制第一断路器为连通状态，以及响应于检测到第二方位处的温度大于或等于第一预设值，控制第一断路器为断开状态。
42.根据本技术的实施例，第一断路器可以包括常闭温控继电器、常闭温控断路器以及其他类型的温控开关等其中至少之一。继电器是一种在输入量达到规定值的情况下，使被控制的输出电路导通或断开的电器，输入量可以包括电压、电流、温度等变量。常闭温控继电器可以包括温度传感器和控制器的功能，可以设置于一定范围内热气流含量最小的区域。常闭温控断路器可以包括控制器的功能，可以在一定范围内热气流含量最小的区域为常闭温控断路器配置相应的温度传感器。第一断路器的断开或闭合的状态可以随温度的变化而改变。第一预设值可以根据温控开关的限值确定。
43.例如，当检测到温度传感器所能够检测到的区域的温度低于温控开关限值时，继电器处于吸合状态，即第一断路器闭合，热量生成装置和气流生成装置可以正常工作，生产热气流，对自动驾驶控制单元进行加热。当检测到温度传感器所能够检测到的区域的温度高于温控开关限值时，继电器断开，即第一断路器断开，热量生成装置和气流生成装置不再工作，可以停止对自动驾驶控制单元加热。
44.通过本技术的上述实施例，可以在低温环境中自动对自动驾驶控制单元进行加
热，直至自动驾驶控制单元所处的环境温度达到自动驾驶控制单元的工作温度，加热过程自动化实现，有效缓解了人工操作。并可扩宽自动驾驶车辆的使用场景。
45.根据本技术的实施例，上述加热系统还可以包括机柜，用于容置上述热量生成装置、气流生成装置和温度传感器。
46.根据本技术的实施例，机柜可以包括用于自动驾驶车辆本身所具有的用于为自动驾驶控制单元提供安装环境的机柜，也可以包括人工构建的可以保存热量的空间。机柜可以采用保温材料。也可以在机柜中填充保温材料。保温材料例如可以包括玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐、气凝胶毡、真空板、微纳隔热板等。
47.图4示意性示出了根据本技术实施例的加热系统的另一种示例性结构图。
48.如图4所示，用于构建加热系统的热量生成装置410、气流生成装置420、第一断路器430、温度传感器440和控制器450，以及用于加热的自动驾驶控制单元460均可以设置于机柜400中。
49.根据本技术的实施例，如图4所示，在设置了机柜这一密闭空间的情况下，热量生成装置410生成的热量可以较为持久的保存在机柜空间中，气流生成装置420生成的气流可以促进机柜空间内的空气流动。在热量能够持久保存和空气流动加快的基础上，热量生成装置410、气流生成装置420和温度传感器440的设置位置可以更自由。
50.通过本技术的上述实施例，设置机柜空间，可以减少热量散失，并可提高加热系统中各部件设置的自由度。
51.根据本技术的实施例，上述加热系统还可以包括：可视指示装置，与温度传感器电连接，用于指示是否可启动由自动驾驶控制单元控制的自动驾驶车辆。第二断路器，与可视指示装置和温度传感器电连接，用于控制与可视指示装置相对应的电路为连通状态或断开状态。控制器还可以被配置为响应于检测到第二方位处的温度与第二预设值的大小关系，控制第二断路器为连通状态或断开状态。
52.根据本技术的实施例，可视指示装置例如包括信号灯、报警器及具有可视化指示屏幕的其他装置等其中至少之一。信号灯可以在确定当前环境能够启动自动驾驶车辆的情况下点亮，在确定当前环境不能够启动自动驾驶车辆的情况下熄灭。报警器可以在确定当前环境不能够启动自动驾驶车辆的情况下点亮或报警，在确定当前环境能够启动自动驾驶车辆的情况下熄灭或不做响应。
53.图5示意性示出了根据本技术实施例的加热系统的另一种示例性结构图。
54.如图5所示，加热系统500可以包括热量生成装置510、气流生成装置520、第一断路器530、温度传感器540、控制器550、第二断路器570和可视指示装置580。控制器550、第二断路器570和可视指示装置580可以连接为一条可连通电路，可以通过使第二断路器570闭合控制该可连通电路为连通状态，通过使第二断路器570断开控制该可连通电路为断开状态。
55.通过本技术的上述实施例，设置可视指示装置，可以方便用户确定当前是否适合启动自动驾驶车辆，提高用户体验。
56.根据本技术的实施例，控制器还可以被配置为响应于检测到第二方位处的温度小于第二预设值，控制第二断路器为断开状态，以及响应于检测到第二方位处的温度大于或等于第二预设值，控制第二断路器为连通状态。
57.根据本技术的实施例，第二断路器可以包括常开温控继电器、常开温控断路器以
及其他类型的温控开关等其中至少之一。常开温控继电器可以包括温度传感器和控制器的功能，可以设置于一定范围内热气流含量最小的区域。常开温控断路器可以包括控制器的功能，可以在一定范围内热气流含量最小的区域为常开温控断路器配置相应的温度传感器。第二断路器的断开或闭合的状态可以随温度的变化而改变。第二预设值可以根据温控开关的限值确定。
58.例如，当检测到温度传感器所能够检测到的区域的温度低于温控开关限值时，继电器处于端口状态，即第二断路器断开，指示灯熄灭，提示驾驶员或安全员，自动驾驶系统温度低，不能启动自动驾驶车辆。当检测到温度传感器所能够检测到的区域的温度高于温控开关限值时，继电器吸合，即第二断路器闭合，指示灯亮，提示驾驶员或安全员，可以启动自动驾驶车辆。
59.通过本技术的上述实施例，可以通过可视指示装置方便的为用户确定当前是否适合启动自动驾驶车辆，提高用户体验。
60.根据本技术的实施例，上述控制器还被配置为响应于检测到第一断路器为断开状态，控制可视指示装置为点亮状态，以及响应于检测到第一断路器为连通状态，控制可视指示装置为熄灭状态。
61.根据本技术的实施例，根据第一断路器为断开状态，可以确定自动驾驶控制单元当前所述的环境温度达到自动驾驶控制单元的工作温度，可以通过点亮指示灯告知用户可以启动自动驾驶车辆。根据第一断路器为连通状态，可以确定自动驾驶控制单元当前所述的环境温度未达到自动驾驶控制单元的工作温度，可以通过熄灭指示灯告知用户不可以启动自动驾驶车辆。
62.根据本技术的实施例，可以通过由控制器发送控制指令的方式，实现根据检测到的第一断路器的状态控制可视指示装置的状态。
63.通过本技术的上述实施例，可以减少物理电路的部署，提高可视指示装置的设置位置的自由度。
64.根据本技术的实施例，自动驾驶控制单元可以设置于由自动驾驶控制单元控制的自动驾驶车辆的车辆本体的外部。
65.通过本技术的上述实施例，结合前述加热系统，可以有效实现对只能安装在驾驶舱外的自动驾驶控制单元进行加热，扩宽各类自动驾驶车辆的使用场景。
66.根据本技术的实施例，本技术还提供了一种自动驾驶车辆。
67.根据本技术的实施例，自动驾驶车辆可以包括车辆本体以及上述加热系统。
68.根据本技术的实施例，自动驾驶车辆还可以包括自动驾驶控制单元，自动驾驶控制单元可以设置于车辆本体的外部。
69.通过本技术的上述实施例，结合前述加热系统，可以有效扩宽各类自动驾驶车辆的使用场景，使得自动驾驶车辆在各种环境下均可正常工作。
70.上述具体实施方式，并不构成对本技术保护范围的限制。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。任何在本技术的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术保护范围之内。