无人驾驶车辆的电机控制方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种无人驾驶车辆的电机控制方法和系统，无人驾驶车辆的电机控制方法包括：CAN通信模块接收无人驾驶车辆运行动力控制信号，将无人驾驶车辆运行动力控制信号发送给CPU,CPU解析无人驾驶车辆运行动力控制信号和电机状态参数信息，确定是否存在关键异常状态数据，如果存在，CPU根据关键异常状态数据输出紧急关断控制信号，并发送给紧急关断电路关闭电机的动力输入；如果不存在，CPU解析得到的结果确定驱动输出参数或者制动控制参数，将驱动输出参数或者制动控制参数发送给预驱动模块或制动电磁阀控制模块，预驱动模块或制动电磁阀控制模块控制电机的运动状态，通过旋变解码器模块将其电机状态参数信息发送给CPU。

Motor control method and system of driverless vehicle

【技术实现步骤摘要】
无人驾驶车辆的电机控制方法和系统
本专利技术涉及汽车
，尤其涉及一种无人驾驶车辆的电机控制方法和系统。
技术介绍
随着近年来无人驾驶技术的普及，未来无人驾驶汽车将更安全、燃油经济性更好，通过智能化管理有望显著改善当前大中城市拥堵的交通运输系统，大幅提升整个社会的运转效率，尤其低速自动驾驶，其应用场景多，在现阶段技术完善、政策法规、相应基础设施配套方面都还存在一定障碍的情况下更容易落地实现产品化，如低速无人清扫车、物流车等，正逐渐投入商用。低速行驶车辆相对更加安全，但目前无人驾驶技术不够成熟，还无法非常安全的完成自动驾驶任务，尤其是车辆的纵向运动电机控制器更是安全控制的核心器件，迫切需要一种满足功能安全的电机驱动控制器，实现安全的自动驾驶控制功能。目前无人驾驶车辆电机控制器对纵向运动电机进行了驱动/制动控制及对电机状态通过编码器进行采集，而且集成了非纵向运动控制的其他电机的控制。具体实现方法包括：电源模块，分别给处理器、刷盘及吸力泵电机驱动、左右轮电机驱动模块电提供电源；左右轮电机驱动模块，用于驱动清洁车的左轮电机及右轮电机；刷盘及吸力泵电机驱动模块，用于驱动清洁车的刷盘电机及吸力泵电机；处理模块用于输出信号分别给刷盘及吸力泵电机驱动模块、左右轮电机驱动模块；左右轮刹车驱动电路，用于驱动左右轮刹车；专利技术通过以上各模块协调控制无人驾驶清洁车正常运转。虽然目前所电机控制器可以实现多种不同电机的控制，本着节省成本和缩短开发周期的目的，实现控制器的集成化，不仅作为一个纵向运动电机控制器，还增加了清扫电机控制，并且对电机状态进行了采集，但在危险境况下的处理未考虑相关的安全机制，不管对于低速无人驾驶车辆还是高速无人驾驶车辆而言都是比较危险的，作为无人驾驶车辆，安全性必须要作为第一要素。
技术实现思路
本专利技术基于现有技术缺陷，提供一种无人驾驶车辆的电机控制方法和系统，用以提高无人驾驶车辆的安全性。有鉴于此，第一方面，本专利技术实施例提供了一种无人驾驶车辆的电机控制方法和系统，包括：控制器局域网络(ControllerAreaNetwork，CAN)通信模块接收无人驾驶车辆运行动力控制信号，将所述无人驾驶车辆运行动力控制信号发送给CPU；所述CPU获取旋变解码器模块发送的电机状态参数信息；所述CPU对所述无人驾驶车辆运行动力控制信号和所述电机状态参数信息进行解析处理，确定解析得到的结果是否存在关键异常状态数据；如果存在关键异常状态数据，所述CPU根据所述关键异常状态数据输出紧急关断控制信号，并发送给紧急关断电路；所述紧急关断电路根据所述紧急关断控制信号控制关闭电机的动力输入；如果不存在关键异常状态数据，所述CPU根据解析得到的结果确定驱动输出参数或者制动控制参数；所述CPU将所述驱动控制参数发送给预驱动模块，所述预驱动模块向电机输出电机驱动控制信号；所述CPU将所述制动控制参数发送给制动电磁阀控制模块，所述制动电磁阀控制模块向电机输出电机制动控制信号；所述电机根据所述制动电磁阀控制模块或电机制动控制信号改变运动状态，并且，将更新后的电机状态参数信息发送给所述CPU。优选的，所述方法还包括：当所述紧急关断电路接收到硬线制动输入信号时，所述紧急关断电路根据所述硬线制动输入信号关闭电机的动力输入。优选的，所述方法还包括：硬件看门狗模块获取所述CPU的状态信息，当所述CPU的状态信息为异常信息时，所述硬件看门狗模块向所述CPU输出CPU复位信号。优选的，所述方法还包括：防反接电源模块获取输入电源信号，所述防反接电源模块对所述输入电源信号进行滤波处理，输出CPU动力母线电源信号和电机动力电源信号。进一步优选的，所述方法还包括：控制电路冗余供电模块获取所述防反接电源模块输出的所述CPU动力母线电源信号，并对所述CPU动力母线电源信号进行电压监控处理，向所述CPU、所述CAN通信模块和所述预驱动模块供电。优选的，所述CAN通信模块接收无人驾驶车辆运行动力控制信号具体为：所述CAN通信模块接收外部传感器发送的无人驾驶车辆运行动力控制信号或接收远程驾驶控制系统发送的无人驾驶车辆运行动力控制信号。第二方面，本专利技术实施例提供了一种所述无人驾驶车辆的电机控制系统，包括：CAN通信模块，用于接收无人驾驶车辆运行动力控制信号，并将所述无人驾驶车辆运行动力控制信号发送给CPU；所述CPU，用于获取旋变解码器模块发送的电机状态参数信息；所述CPU还用于，对所述无人驾驶车辆运行动力控制信号和所述电机状态参数信息进行解析处理，确定解析得到的结果是否存在关键异常状态数据；如果存在关键异常状态数据，所述CPU还用于，根据所述关键异常状态数据输出紧急关断控制信号，并发送给紧急关断电路；所述紧急关断电路，用于根据所述紧急关断控制信号控制关闭电机的动力输入；如果不存在关键异常状态数据，所述CPU还用于，确定解析得到的结果确定驱动输出参数或者制动控制参数；所述CPU还用于，将所述驱动控制参数发送给预驱动模块；所述预驱动模块用于，向电机输出电机驱动控制信号；所述CPU还用于，将所述制动控制参数发送给制动电磁阀控制模块；所述制动电磁阀控制模块用于，向电机输出电机制动控制信号；所述电机，用于根据所述制动电磁阀控制模块或电机制动控制信号改变运动状态，并且，将更新后的电机状态参数信息发送给所述CPU。优选的，所述无人驾驶车辆的电机控制系统还包括：硬线制动输入模块；所述硬线制动输入模块,用于向所述紧急关断电路发送硬线制动输入信号，当所述紧急关断电路接收到硬线制动输入信号时，所述紧急关断电路根据所述硬线制动输入信号关闭电机的动力输入。优选的，所述无人驾驶车辆的电机控制系统还包括：硬件看门狗模块；所述硬件看门狗模块用于，获取所述CPU的状态信息，当所述CPU的状态信息为异常信息时，向所述CPU输出CPU复位信号。优选的，所述无人驾驶车辆的电机控制系统还包括：防反接电源模块和控制电路冗余供电模块；所述防反接电源模块用于，获取输入电源信号，对所述输入电源信号进行滤波处理，输出CPU动力母线电源信号和电机动力电源信号；所述控制电路冗余供电模块用于，获取所述防反接电源模块输出的所述CPU动力母线电源信号，并对所述CPU动力母线电源信号进行处理，输出所述CPU、所述CAN通信模块和所述预驱动模块所需的电源信号。本专利技术实施例提供的无人驾驶车辆的电机控制方法，主要针对无人驾驶车辆，实现基于功能安全的电机控制，包括电机运动、制动刹车，电机各种故障的诊断(电机各相的短路电源/GND、开路等)，电机的状态监控(电流、位置)，电源的冗余监控，处理器的冗余及监控，紧急状态下的制动刹车功能及符合功能安全的软件架构，实现电机的安全控制。无人驾驶车辆的电机控制方法从电机信号输入，处理器硬件多核设计，软件架构的搭建，电机输出状态的回采确认及异常状态的处理几个方面都做了安全方面的处理，实现控制器的功能安全设计。附图说明图1为本专利技术实施例提供的无人驾驶车辆的电机控制方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的无人驾驶车辆的电机控制系统框图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为便于描述，附图中仅示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人驾驶车辆的电机控制方法，其特征在于，所述无人驾驶车辆的电机控制方法包括：CAN通信模块接收无人驾驶车辆运行动力控制信号，将所述无人驾驶车辆运行动力控制信号发送给CPU；所述CPU获取旋变解码器模块发送的电机状态参数信息；所述CPU对所述无人驾驶车辆运行动力控制信号和所述电机状态参数信息进行解析处理，确定解析得到的结果是否存在关键异常状态数据；如果存在关键异常状态数据，所述CPU根据所述关键异常状态数据输出紧急关断控制信号，并发送给紧急关断电路；所述紧急关断电路根据所述紧急关断控制信号控制关闭电机的动力输入；如果不存在关键异常状态数据，所述CPU根据解析得到的结果确定驱动输出参数或者制动控制参数；所述CPU将所述驱动控制参数发送给预驱动模块，所述预驱动模块向电机输出电机驱动控制信号；所述CPU将所述制动控制参数发送给制动电磁阀控制模块，所述制动电磁阀控制模块向电机输出电机制动控制信号；所述电机根据所述制动电磁阀控制模块或电机制动控制信号改变运动状态，并且，将更新后的电机状态参数信息发送给所述CPU。

【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶车辆的电机控制方法，其特征在于，所述无人驾驶车辆的电机控制方法包括：CAN通信模块接收无人驾驶车辆运行动力控制信号，将所述无人驾驶车辆运行动力控制信号发送给CPU；所述CPU获取旋变解码器模块发送的电机状态参数信息；所述CPU对所述无人驾驶车辆运行动力控制信号和所述电机状态参数信息进行解析处理，确定解析得到的结果是否存在关键异常状态数据；如果存在关键异常状态数据，所述CPU根据所述关键异常状态数据输出紧急关断控制信号，并发送给紧急关断电路；所述紧急关断电路根据所述紧急关断控制信号控制关闭电机的动力输入；如果不存在关键异常状态数据，所述CPU根据解析得到的结果确定驱动输出参数或者制动控制参数；所述CPU将所述驱动控制参数发送给预驱动模块，所述预驱动模块向电机输出电机驱动控制信号；所述CPU将所述制动控制参数发送给制动电磁阀控制模块，所述制动电磁阀控制模块向电机输出电机制动控制信号；所述电机根据所述制动电磁阀控制模块或电机制动控制信号改变运动状态，并且，将更新后的电机状态参数信息发送给所述CPU。2.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆的电机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述紧急关断电路接收到硬线制动输入信号时，所述紧急关断电路根据所述硬线制动输入信号关闭电机的动力输入。3.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆的电机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：硬件看门狗模块获取所述CPU的状态信息，当所述CPU的状态信息为异常信息时，所述硬件看门狗模块向所述CPU输出CPU复位信号。4.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆的电机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：防反接电源模块获取输入电源信号，所述防反接电源模块对所述输入电源信号进行滤波处理，输出CPU动力母线电源信号和电机动力电源信号。5.根据权利要求4所述的无人驾驶车辆的电机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：控制电路冗余供电模块获取所述防反接电源模块输出的所述CPU动力母线电源信号，并对所述CPU动力母线电源信号进行电压监控处理，向所述CPU、所述CAN通信模块和所述预驱动模块供电。6.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆的电机控制方法，其特征在于，所述CAN通信模块接收无人驾驶车辆运行动力控制信号具体为：所述CAN通信模块接收外部传感器发送的无人驾驶车辆运行动力控制信号或接收远程驾驶控制系统发送的无人驾驶...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汝涛，赵学峰，刘渊，霍舒豪，张德兆，王肖，李晓飞，张放，
申请(专利权)人：北京智行者科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11