1.本实用新型涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种燃料电池氢能汽车夜间自动驾驶系统。
背景技术：
2.真正的自动驾驶功能需要在不同的环境条件下均可以进行一定程度的系统驾驶控制，在白天或光照充足的地方，该功能可以很好地实现环境目标探测，以此为决策控制提供贴合实际情况的输入信息。然而，很多情况下(如黑夜或隧道) 自动驾驶的车辆可能出现光线突变暗或者行驶至夜间时，前方光照不足的情况。
技术实现要素：
3.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种燃料电池氢能汽车夜间自动驾驶系统及灯光自动切换方法。
4.一种燃料电池氢能汽车夜间自动驾驶系统，包括：氢燃料电池系统、前高压配电箱、动力电池系统、后高压配电箱、后电机控制器、电机、减速器、差速器、第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、第四摄像头、adas控制器、光强传感器、灯光切换硬开关、左前灯光、右前灯光、左后灯光、右后灯光和和整车控制器；
5.所述整车控制器与氢燃料电池系统、动力电池系统、后高压配电箱、后电机控制器、电机和adas控制器之间均通过can通讯信号线进行电性连接；
6.所述整车控制器与左前灯光、右前灯光、左后灯光和右后灯光之间均通过灯光控制信号线束进行连接；
7.所述前高压配电箱与氢燃料电池系统、动力电池系统和后高压配电箱之间均通过高压线束进行电性连接；
8.所述后高压配电箱与后电机控制器之间通过高压线束进行电性连接；
9.所述adas控制器与第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、第四摄像头和光强传感器之间均通过信号采集线束进行连接。
10.进一步地，所述差速器通过齿轮安装于减速器内部；
11.所述后电机控制器与电机通过三相铜排连接；
12.所述电机与减速器、差速器通过齿轮轴套连接于后驱动轴上。
13.进一步地，所述adas控制器的作用包括：
14.(1)用于采集灯光切换硬开关的状态，并根据灯光切换硬开关的状态来确定是否开启灯光自动切换功能；
15.(2)用于采集由第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头传递过来的信号，并根据所述信号来判断当前的摄像头状态以及所有摄像头是否能够正常发送通信信号；
16.(3)用于采集光强传感器所传递的光照强度信号，并根据所述光照强度信号来判
断当前的光照强度；
17.(4)用于接收整车控制器实时发送的整车驾驶状态信息；
18.(5)用于根据摄像头、光强传感器以及整车驾驶状态信息，判断是否进行灯光自动切换动作。
19.进一步地，所述整车控制器用于接收adas控制器发送的灯光自动切换动作信息，并根据所述灯光自动切换动作信息，通过灯光控制信号线束控制灯光系统进行相应的灯光操作。
20.进一步地，所述当前的摄像头状态包括故障状态、失明状态、过热状态、过压状态和自炫目状态。
21.进一步地，灯光状态包括关闭状态、开启状态和失效状态，其中，所述开启状态中包含两种子状态：待机状态和激活状态。
22.本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：该系统结构简单，成本较低，具有很高的稳定性和可靠性，同时灯光自动切换策略情景覆盖面广，控制合理，具有较广的适用性。
附图说明
23.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
24.图1是本实用新型实施例中一种燃料电池氢能汽车夜间自动驾驶系统的结构示意图；
25.图2是本实用新型实施例中灯光自动切换状态转移的示意图；
26.图3是本实用新型实施例中开启状态、关闭状态和失效状态的灯光自动切换方法的流程图；
27.图4是本实用新型实施例中开启状态下，激活状态和待机状态的灯光自动切换方法的流程图。
具体实施方式
28.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
29.本实用新型的实施例提供了一种燃料电池氢能汽车夜间自动驾驶系统及灯光自动切换方法。
30.请参考图1，图1是本实用新型实施例中一种燃料电池氢能汽车夜间自动驾驶系统的结构示意图，该系统包括：氢燃料电池系统24、前高压配电箱25、动力电池系统26、后高压配电箱27、后电机控制器28、电机28、减速器29、差速器29、第一摄像头110、第二摄像头120、第三摄像头130、第四摄像头140、 adas控制器150、光强传感器160、灯光切换硬开关170、左前灯光210、右前灯光220、左后灯光230、右后灯光240和和整车控制器250；
31.所述整车控制器250与氢燃料电池系统24、动力电池系统26、后高压配电箱27、后电机控制器28、电机28和adas控制器150之间均通过can通讯信号线进行电性连接；
32.所述整车控制器250与左前灯光210、右前灯光220、左后灯光230和右后灯光240之间均通过灯光控制信号线束进行连接；
33.所述前高压配电箱25与氢燃料电池系统24、动力电池系统26和后高压配电箱27之间均通过高压线束进行电性连接；
34.所述后高压配电箱27与后电机控制器28之间通过高压线束进行电性连接；
35.所述adas控制器150与第一摄像头110、第二摄像头120、第三摄像头130、第四摄像头140和光强传感器160之间均通过信号采集线束进行连接；
36.所述adas控制器150的作用包括：
37.(1)用于采集灯光切换硬开关170的状态，并根据灯光切换硬开关170的状态来确定是否开启灯光自动切换功能；
38.(2)用于采集由第一摄像头110、第二摄像头120、第三摄像头130和第四摄像头140传递过来的信号，并根据所述信号来判断当前的摄像头状态以及所有摄像头是否能够正常发送通信信号；
39.所述当前的摄像头状态包括故障状态、失明状态、过热状态、过压状态和自炫目状态；
40.(3)用于采集光强传感器160所传递的光照强度信号，并根据所述光照强度信号来判断当前的光照强度；
41.(4)用于接收整车控制器250实时发送的整车驾驶状态信息；
42.(5)用于根据摄像头、光强传感器以及整车驾驶状态信息，判断是否进行灯光自动切换动作；所述整车驾驶状态信息即指车辆所处档位信息，包括：车辆处于行驶档位(d)、倒车档位(d)、停车档位(p)和空挡(n)；
43.所述整车控制器250用于接收adas控制器150发送的灯光自动切换动作信息，并根据所述灯光自动切换动作信息，通过灯光控制信号线束控制灯光系统进行相应的灯光操作。
44.请参考图2，图2是本实用新型实施例中灯光自动切换状态转移的示意图，灯光状态包括关闭状态、开启状态和失效状态，其中，所述开启状态中包含两种子状态：待机状态和激活状态；
45.灯光状态为关闭状态的条件：(1)驾驶员主动关闭灯光切换功能；(2)当前的光照前度大于第一预设光照强度；以上条件满足任一项即可进入关闭状态；
46.灯光状态为开启状态的条件：(1)灯光切换硬开关的状态为断开状态；(2) 当前的光照前度小于第二预设光照强度；以上条件均满足即可进入开启状态；
47.其中，第一预设光照强度大于第二光照强度，在开启状态中，根据周边环境因素、车辆自身高级功能激活因素、车辆自身行驶状态因素和驾驶员主动干预因素来判断灯光状态处于待机状态或激活状态；
48.灯光状态为失效状态的条件：(1)当前的摄像头状态处于故障状态，所述故障状态包括永久性故障状态和临时性故障状态；(2)当前的摄像头状态处于失明状态，所述失明状态包括永久性失明状态和临时性失明状态；(3)当前的摄像头状态处于过热状态或过压状态；(4)当前的摄像头状态处于自炫目状态； (5)所有摄像头均不能够正常发送通信信号；以上条件满足任一项即可进入失效状态；
49.在开启状态中，根据周边环境因素、车辆自身高级功能激活因素、车辆自身行驶状态因素和驾驶员主动干预因素来判断灯光状态处于待机状态或激活状态，具体条件为：
50.a、行驶周边环境因素：
51.(1)若车辆的前方没有其它车辆和交通参与者，则允许系统激活远光灯；
52.(2)若前方有来车处于会车、跟车或路灯照明灯状况存在，则不允许激活远光灯，此时，系统处于待机状态；
53.(3)若交通参与者进入hla激活区域，灯光自动切换策略如下：
54.①
当本车探测不到本车道前方行驶的车辆，且无其余抑制hla条件时，当计时大于2s后，系统切换为远光灯状态；
55.②
当同向行驶的车辆超越本车后，且无其余抑制hla条件时，当计时大于1s后，系统切换为远光灯状态；
56.③
当相邻车道对象来车与本车会车后，且无其余抑制hla条件时，当计时大于2s后，系统切换为远光灯状态；
57.④
当本车处于弯道或山丘容易被遮挡的状态时，需要考虑本车与前车的相对速度，并根据本车车速和所述相对速度，采取不同的hla激活时间方案，具体为：
58.当本车车速小于30km/h，且相对速度小于等于10km/h时，系统自动切换为近光灯状态；
59.当本车车速大于50km/h，且相对速度小于等于10km/h时，系统自动切换为远光灯状态；
60.其中，(1)和(3)为灯光自动切换激活条件，(2)为灯光自动切换抑制条件；
61.b、车辆自身高级功能激活因素：若本车相关联的abs或esp系统功能激活时，系统不响应灯光切换需求；
62.c、车辆自身行驶状态因素：若本车的加速度达到设定加速度值或者横摆角速率达到设定横摆角速率值，则系统不响应灯光切换需求；
63.d、驾驶员主动干预因素：若驾驶员激活相关侧转向灯或双闪灯，则系统不响应灯光切换需求；
64.系统不响应灯光切换需求，即系统处于待机状态，为灯光自动切换抑制条件；
65.其中，所述设定加速度值和设定横摆角速率值是根据车辆制动、轮胎大小和厚度来设定的，设定横摆角速率值＝(外侧轮速-内测轮速)/轮距*cos车轮转角。
66.请参考图3和图4，本实用新型实施例中一种氢能汽车夜间自动驾驶灯光自动切换方法的流程图，该方法包括开启状态、关闭状态和失效状态的灯光自动切换方法(图3)以及开启状态下，激活状态和待机状态的灯光自动切换方法(图4)；
67.(1)开启状态、关闭状态和失效状态的灯光自动切换方法，包括以下步骤：
68.s1、adas控制器和整车控制器完成初始化操作，且系统无硬件故障；
69.s2、判断灯光切换硬开关的状态是否为断开状态，且当前的光照强度是否低于第一预设光照强度；若是，则灯光自动切换为开启状态，执行步骤s3；若否，则灯光自动切换为关闭状态，执行步骤s5；
70.s3、当灯光为开启状态时，判断系统是否存在正常功能使用故障，若是，则灯光自动切换为失效状态，执行步骤s4；若否，则灯光仍为开启状态，执行步骤s6；
71.s4、当灯光为失效状态时，判断系统正常功能使用故障是否恢复，若是，则灯光自动切换为关闭状态，执行步骤s5；若否，则灯光仍为失效状态，执行步骤s6；
72.s5、当灯光为关闭状态时，判断灯光切换硬开关的状态是否为断开状态，且当前的光照强度是否低于第一预设光照强度，若是，则灯光自动切换为开启状态；若否，则灯光仍为关闭状态，执行步骤s6；
73.s6、结束；
74.(2)开启状态下，激活状态和待机状态的灯光自动切换方法，包括以下步骤：
75.s1、判断是否存在灯光自动切换激活条件，若是，则灯光自动切换为激活状态，整车控制器控制相应的灯光动作，进行远光灯和近光灯调节，执行步骤s2；若否，则灯光仍为开启状态，执行步骤s4；
76.s2、当灯光为激活状态时，判断是否存在灯光自动切换抑制条件，若是，则灯光自动切换为待机状态，执行步骤s3；若否，则灯光仍为激活状态，执行步骤s4；
77.s3、当灯光为待机状态时，判断灯光自动切换抑制条件是否消失，若是，则灯光自动切换为开启状态；
78.s4、结束。
79.本实用新型的有益效果是：该系统结构简单，成本较低，具有很高的稳定性和可靠性，同时灯光自动切换策略情景覆盖面广，控制合理，具有较广的适用性。
80.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。