本發(fā)明涉及清潔機(jī)器人領(lǐng)域，尤指一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器。

背景技術(shù)：

無(wú)人駕駛汽車(chē)是一種智能汽車(chē)，也可以稱(chēng)之為輪式移動(dòng)機(jī)器人，主要依靠車(chē)內(nèi)的以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。

無(wú)人駕駛汽車(chē)是通過(guò)車(chē)載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動(dòng)規(guī)劃行車(chē)路線(xiàn)并控制車(chē)輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車(chē)。它是利用車(chē)載傳感器來(lái)感知車(chē)輛周?chē)h(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車(chē)輛位置和障礙物信息，控制車(chē)輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車(chē)輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。集自動(dòng)控制、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、視覺(jué)計(jì)算等眾多技術(shù)于一體，是計(jì)算機(jī)科學(xué)、模式識(shí)別和智能控制技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物，也是衡量一個(gè)國(guó)家科研實(shí)力和工業(yè)水平的一個(gè)重要標(biāo)志，在國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

無(wú)人駕駛清潔車(chē)作為一種新型的清潔設(shè)備，對(duì)于清潔環(huán)境的復(fù)雜性和無(wú)人清掃的安全性，該類(lèi)清潔設(shè)備裝備了大量的傳感器以及安全保護(hù)措施，用于環(huán)境的識(shí)別和異常情況的處理。但這無(wú)形中增加了底層驅(qū)動(dòng)硬件的復(fù)雜性，對(duì)于擁有多電機(jī)控制的清潔設(shè)備來(lái)說(shuō)，底層驅(qū)動(dòng)有待進(jìn)一步的研發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器目的是為了避免無(wú)人駕駛清潔車(chē)多電機(jī)控制的復(fù)雜性，而提供的一種用于無(wú)人駕駛清潔的多電機(jī)控制器，可以使無(wú)人駕駛清潔車(chē)的電機(jī)相關(guān)器件的控制更加方便高效。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器，包括：

處理模塊。

左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，與所述處理模塊電連接，所述左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括一個(gè)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)清潔車(chē)的左輪電機(jī)及右輪電機(jī)；

刷盤(pán)及吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，與所述處理模塊電連接，所述刷盤(pán)吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括一個(gè)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)清潔車(chē)的刷盤(pán)電機(jī)及吸力泵電機(jī)；

左右輪剎車(chē)驅(qū)動(dòng)模塊，與所述處理模塊電連接，所述左右輪剎車(chē)驅(qū)動(dòng)模塊包括剎車(chē)驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)左右輪剎車(chē)；

所述處理模塊用于輸出信號(hào)分別給所述刷盤(pán)及吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、所述左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；控制無(wú)人駕駛清潔車(chē)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；

電源模塊，分別與所述處理器模塊，所述刷盤(pán)及吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、所述左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電連接，用于分別給與所述處理器模塊，所述刷盤(pán)及吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、所述左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊提供電源。

在本案中，一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器，它包括：電源電路，用于管理電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電源通、斷，處理器電路，接收來(lái)自主機(jī)SPI控制信號(hào)并處理后，發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電路；驅(qū)動(dòng)電路，與上述FGPA驅(qū)動(dòng)處理電路相連，有刷盤(pán)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、剎車(chē)驅(qū)動(dòng)電路、絕對(duì)編碼器驅(qū)動(dòng)電路；驅(qū)動(dòng)模塊管理電路，一直處于供電狀態(tài)，接收來(lái)自多電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電源管理電路的反饋信息。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)層次分明，控制安全可靠高效，驅(qū)動(dòng)參數(shù)可自動(dòng)配置，硬件可裁剪，支持驅(qū)動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)上報(bào)。本實(shí)用新型適用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的各種工作環(huán)境，可自由配置控制器中各個(gè)器件驅(qū)動(dòng)電路的控制方式，為各種無(wú)人駕駛清潔車(chē)的開(kāi)發(fā)提供了極大的便利，縮短的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期。

進(jìn)一步優(yōu)選的，還包括：

Flash模塊，與所述處理器模塊電連接，用于

絕對(duì)編碼器驅(qū)動(dòng)模塊，分別與所述處理器模塊、電源模塊電連接，用于

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括：

一個(gè)雙H橋驅(qū)動(dòng)芯片、和兩組H橋晶體管開(kāi)關(guān)組成，其中每組H橋晶體管開(kāi)關(guān)包含4個(gè)N溝道的金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；所述雙H橋驅(qū)動(dòng) 芯片的兩個(gè)H橋的輸出分別與所述兩組H橋晶體管開(kāi)關(guān)電連接；

所述兩組H橋晶體管開(kāi)關(guān)用于分別驅(qū)動(dòng)所述左輪/右輪電機(jī)或所述刷盤(pán)/吸力泵電機(jī)的信號(hào)輸出。

進(jìn)一步優(yōu)選的，

所述雙H橋驅(qū)動(dòng)芯片型號(hào)為DRV8704，N溝道的金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的型號(hào)為CDS19532；其中芯片DRV8704各管腳與器件之間的連接關(guān)系為：接引腳VM為36V電機(jī)電源，兩個(gè)H橋的輸入AIN1/AIN2和BIN1/BIN2均與所述處理模塊電連接，第一H橋的輸出與第一組H橋晶體管開(kāi)關(guān)的連接關(guān)系為：電機(jī)電源接第一臂第一晶體管Q1、第二臂第一晶體管Q3的源極，第一H橋第一臂第一控制信號(hào)A1HS接第一臂第一晶體管Q1的柵極、第一H橋第一臂第二控制信號(hào)A1LS接第一臂第二晶體管Q2的柵極、第一H橋第二臂第一控制信號(hào)A2HS接第二臂第一晶體管Q3的柵極、第一H橋第二臂第二控制信號(hào)A2LS接第二臂第二晶體管Q4的柵極，第一H橋第一臂輸出信號(hào)AO1接晶體管Q1的源極和第一臂第二晶體管Q2的漏極、并接到第一電機(jī)的第一輸出接口S1，第一H橋第二臂輸出信號(hào)AO2接第二臂第一晶體管Q3的源極和第二臂第二晶體管Q4的漏極、并接到第一電機(jī)的第二輸出接口S1；第二H橋的第一臂第一控制信號(hào)B1HS、第一臂第二控制信號(hào)B1LS、第一臂輸出信號(hào)BO1、第二臂第一控制信號(hào)B2HS、第二臂第二控制信號(hào)B2LS、第二臂輸出信號(hào)BO2，與第二組H橋晶體管開(kāi)關(guān)的第一臂第一晶體管Q5、第一臂第二晶體管Q6、第二臂第一晶體管Q7、第二臂第二晶體管Q8，也進(jìn)行對(duì)應(yīng)的連接，并接到第二電機(jī)的第一輸出接口S3、第二電機(jī)的第二輸出接口S4；

所述第一H橋、第二H橋分別指所述左輪/右輪電機(jī)或所述刷盤(pán)/吸力泵電機(jī)。

進(jìn)一步優(yōu)選的。

所述剎車(chē)驅(qū)動(dòng)電路包括2個(gè)N型的晶體管和2個(gè)二極管；

N型的晶體管型號(hào)為2N2148；

所述晶體管Q17的源極與二極管D10的陽(yáng)極電連接，所述晶體管Q18的源極與二極管D11的陽(yáng)極電連接；在所述晶體管Q17的源極與所述二極管D10 的陽(yáng)極之間設(shè)置第一輸出端，用于控制左輪的剎車(chē)狀態(tài)，在所述晶體管Q18的源極與所述二極管D11的陽(yáng)極之間設(shè)置第二輸出端，用于控制右輪的剎車(chē)狀態(tài)；所述二極管D10和所述D11的陰極分別與36V電源相連接；所述晶體管Q17和Q18的漏極與GND電連接；所述晶體管Q17的柵極用于接收輸入高低平控制剎車(chē)的閉合和打開(kāi)狀態(tài)，所述晶體管Q18的柵極用于接收輸入高低平控制剎車(chē)的閉合和打開(kāi)狀態(tài)。

進(jìn)一步優(yōu)選的，

所述電源電路包括降壓電源電路和分壓電源電路；

所述降壓電源電路包括降壓轉(zhuǎn)換芯片、3個(gè)二極管、1個(gè)電感器；

所述降壓轉(zhuǎn)換芯片型號(hào)為L(zhǎng)MR14050；

所述電源電路包括降壓電源電路與元器件的連接關(guān)系為：所述降壓轉(zhuǎn)換芯片EN與二極管D8的陰極電連接，SW與電感L4的一端相連，電感L4的另一端輸出第一電壓值；同時(shí)SW分別與二極管D6和二極管D7的陰極并接。

進(jìn)一步優(yōu)選的，

所述分壓電源電路包括2個(gè)穩(wěn)壓芯片；

所述穩(wěn)壓芯片的型號(hào)為SGM2300；所述穩(wěn)壓芯片U9和穩(wěn)壓芯片U10的VIN端輸入所述第一電壓值；所述穩(wěn)壓芯片U9的VOUT端輸出第二電壓值；所述穩(wěn)壓芯片U9的VOUT端輸出第三電壓值。

進(jìn)一步優(yōu)選的，

所述絕對(duì)編碼器驅(qū)動(dòng)模塊包括絕對(duì)編碼器驅(qū)動(dòng)電路，包括1個(gè)N型的晶體管，型號(hào)為2N214；

所述晶體管Q19的源極與二極管D12的陽(yáng)極電連接，在所述晶體管Q19的源極與所述二極管D12的陽(yáng)極之間設(shè)置第三輸出端；用于輸出信號(hào)到所述編碼器，所述晶體管Q19的柵極用于接收輸入高低平。

進(jìn)一步優(yōu)選的，

所述處理模塊的處理器電路包括芯片EP4CE6F17C8N。

通過(guò)本發(fā)明提供的一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器，能夠帶來(lái)以下至少一種有益效果：

1.設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)層次分明，控制安全可靠高效，驅(qū)動(dòng)參數(shù)可自動(dòng)配置，硬件可裁剪，支持驅(qū)動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)上報(bào)。本發(fā)明適用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的各種工作環(huán)境，可自由配置控制器中各個(gè)器件驅(qū)動(dòng)電路的控制方式，為各種無(wú)人駕駛清潔車(chē)的開(kāi)發(fā)提供了極大的便利，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期。

2.采用的FPGA核心運(yùn)行頻率可以達(dá)到幾百兆，使得該控制器可以高效處理來(lái)自編碼器脈沖值，高速的進(jìn)行SPI通訊信息、更快的響應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路異常和故障。

3.驅(qū)動(dòng)電路采用新型的雙橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，有過(guò)流、過(guò)溫、短路保護(hù)，支持8～52V電壓輸入，芯片集成SPI接口，通過(guò)兩片該IC就可以搭建電機(jī)驅(qū)動(dòng)、刷盤(pán)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)，兩片DRV8704上的通信接口CS0、CS1、SCLK、SDO、SDI與FPGA通信，通過(guò)FPGA可以配置這些IC的輸出電流，接受這些IC發(fā)送的異常信息。

4.剎車(chē)器，絕對(duì)編碼器直接集成在控制器中，剎車(chē)能夠更快的響應(yīng)，速度直接由FPGA計(jì)算出，速度計(jì)算更加的精確，直接通過(guò)FPGA控制對(duì)比于傳統(tǒng)的單片機(jī)的控制節(jié)省了任務(wù)切換、調(diào)度的時(shí)間和CPU中斷處理的時(shí)間。

附圖說(shuō)明

下面將以明確易懂的方式，結(jié)合附圖說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器的上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器另一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明無(wú)人駕駛清潔車(chē)的左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)施例的示意圖；

圖4是無(wú)人駕駛清潔車(chē)的刷盤(pán)電機(jī)及吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)施例的示意圖；

圖5是本發(fā)明無(wú)人駕駛清潔車(chē)的左右輪剎車(chē)驅(qū)動(dòng)實(shí)施例示意圖；

圖6是本發(fā)明無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器降壓電源實(shí)施例示意圖；

圖7是本發(fā)明無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器分壓電源實(shí)施例示意圖；

圖8是本發(fā)明無(wú)人駕駛清潔車(chē)的編碼器驅(qū)動(dòng)實(shí)施例示意圖；

圖9是本發(fā)明無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器又一實(shí)施例示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)照附圖說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，并獲得其他的實(shí)施方式。

為使圖面簡(jiǎn)潔，各圖中只示意性地表示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。另外，以使圖面簡(jiǎn)潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個(gè)，或僅標(biāo)出了其中的一個(gè)。在本文中，“一個(gè)”不僅表示“僅此一個(gè)”，也可以表示“多于一個(gè)”的情形。

在本發(fā)明一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器的一個(gè)實(shí)施例中，參考圖1，包括：

處理模塊1。

左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2，與所述處理模1塊電連接，所述左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2包括一個(gè)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)清潔車(chē)的左輪電機(jī)及右輪電機(jī)；

刷盤(pán)及吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3，與所述處理模塊1電連接，所述刷盤(pán)吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3包括一個(gè)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)清潔車(chē)的刷盤(pán)電機(jī)及吸力泵電機(jī)；

左右輪剎車(chē)驅(qū)動(dòng)模塊4，與所述處理模塊1電連接，所述左右輪剎車(chē)驅(qū)動(dòng)模塊4包括剎車(chē)驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)左右輪剎車(chē)；

所述處理模塊1用于輸出信號(hào)分別給所述刷盤(pán)及吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3、所述左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4；控制無(wú)人駕駛清潔車(chē)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；

電源模塊7，分別與所述處理器模塊1，所述刷盤(pán)及吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3、所述左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2電連接，用于分別給與所述處理器模塊1，所述刷 盤(pán)及吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3、所述左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2提供電源。

具體的，在本實(shí)施例中參考圖1，主要由5個(gè)模塊組成，每個(gè)模塊都有相應(yīng)的電路進(jìn)行支撐，電源模塊7是整個(gè)控制系統(tǒng)的供電模塊，通過(guò)對(duì)無(wú)人駕駛清潔車(chē)的總電源進(jìn)行降溫穩(wěn)壓，分配給相應(yīng)電路的驅(qū)動(dòng)芯片，由于不同型號(hào)的芯片的供電電壓不同；首先處理器模塊1發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)給左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2的驅(qū)動(dòng)電路，使清潔車(chē)進(jìn)入正常的行駛狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)檢測(cè)到障礙物時(shí)，或者路徑轉(zhuǎn)彎，或者是需要減速等相應(yīng)的動(dòng)作時(shí)，處理器模塊1控制左右剎車(chē)驅(qū)動(dòng)模塊4的驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，是清潔車(chē)減速行駛或者進(jìn)入停車(chē)狀態(tài)；當(dāng)進(jìn)入清掃路段或者檢測(cè)到帶清掃物時(shí)，控制器模塊1發(fā)送控制信息給刷盤(pán)及吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3的驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)始清掃工作，處理器模塊1在整個(gè)控制系統(tǒng)中指揮著各個(gè)模塊有序的進(jìn)行工作。

優(yōu)選的，參考圖2所示，還包括：

Flash模塊6，與所述處理器1模塊電連接，用于FPGA的在線(xiàn)遠(yuǎn)程升級(jí)；

絕對(duì)編碼器驅(qū)動(dòng)模塊5，分別與所述處理器模塊1、電源模塊7電連接，用于車(chē)輪行走速度的采集，便于無(wú)人駕駛清潔車(chē)。

具體的，在本實(shí)施例中，一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器，包括處理器電路、外部flash電路、左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、刷盤(pán)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、剎車(chē)驅(qū)動(dòng)電路、絕對(duì)編碼器驅(qū)動(dòng)電路，電源電路為整個(gè)控制器供電并外接電源管理模塊，通過(guò)SPI與外部主機(jī)通信，處理器電路通過(guò)SPI總線(xiàn)與外部flash電路連接，處理器電路通過(guò)PWM信號(hào)和SPI總線(xiàn)分別與左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、刷盤(pán)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、吸力泵電機(jī)相連；處理器電路與剎車(chē)驅(qū)動(dòng)電路、絕對(duì)編碼器驅(qū)動(dòng)電路相連。

在本發(fā)明一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器的一個(gè)實(shí)施例中，結(jié)合圖2、圖3和圖4；

所述雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括：

一個(gè)雙H橋驅(qū)動(dòng)芯片、和兩組H橋晶體管開(kāi)關(guān)組成，其中每組H橋晶體管開(kāi)關(guān)包含4個(gè)N溝道的金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管；所述雙H橋驅(qū)動(dòng)芯片的兩個(gè)H橋的輸出分別與所述兩組H橋晶體管開(kāi)關(guān)電連接；

所述兩組H橋晶體管開(kāi)關(guān)用于分別驅(qū)動(dòng)所述左輪/右輪電機(jī)或所述刷盤(pán)/吸力泵電機(jī)的信號(hào)輸出。

優(yōu)選的，所述雙H橋驅(qū)動(dòng)芯片型號(hào)為DRV8704，N溝道的金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的型號(hào)為CDS19532；其中芯片DRV8704各管腳與器件之間的連接關(guān)系為：接引腳VM為電機(jī)電源，兩個(gè)H橋的輸入AIN1/AIN2和BIN1/BIN2均與所述處理模塊電連接，第一H橋的輸出與第一組H橋晶體管開(kāi)關(guān)的連接關(guān)系為：電機(jī)電源接第一臂第一晶體管Q1、第二臂第一晶體管Q3的源極，第一H橋第一臂第一控制信號(hào)A1HS接第一臂第一晶體管Q1的柵極、第一H橋第一臂第二控制信號(hào)A1LS接第一臂第二晶體管Q2的柵極、第一H橋第二臂第一控制信號(hào)A2HS接第二臂第一晶體管Q3的柵極、第一H橋第二臂第二控制信號(hào)A2LS接第二臂第二晶體管Q4的柵極，第一H橋第一臂輸出信號(hào)AO1接晶體管Q1的源極和第一臂第二晶體管Q2的漏極、并接到第一電機(jī)的第一輸出接口S1，第一H橋第二臂輸出信號(hào)AO2接第二臂第一晶體管Q3的源極和第二臂第二晶體管Q4的漏極、并接到第一電機(jī)的第二輸出接口S1；第二H橋的第一臂第一控制信號(hào)B1HS、第一臂第二控制信號(hào)B1LS、第一臂輸出信號(hào)BO1、第二臂第一控制信號(hào)B2HS、第二臂第二控制信號(hào)B2LS、第二臂輸出信號(hào)BO2，與第二組H橋晶體管開(kāi)關(guān)的第一臂第一晶體管Q5、第一臂第二晶體管Q6、第二臂第一晶體管Q7、第二臂第二晶體管Q8，也進(jìn)行對(duì)應(yīng)的連接，并接到第二電機(jī)的第一輸出接口S3、第二電機(jī)的第二輸出接口S4；

所述第一H橋、第二H橋分別指所述左輪/右輪電機(jī)或所述刷盤(pán)/吸力泵電機(jī)。

參考圖3，在本實(shí)施中，該清潔車(chē)的左輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和右輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路是由一個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片和8個(gè)N通道NexFET^TM功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET，型號(hào)CDS19532)構(gòu)成；驅(qū)動(dòng)芯片為DRV8704，該芯片為雙通道H橋PWM柵極驅(qū)動(dòng)器。

具體的，在本實(shí)施例中，參考圖3，在電路圖中驅(qū)動(dòng)芯片型號(hào)為DRV8704，即為U1，晶體管的型號(hào)為CDS19532；其中芯片DRV8704各管腳與器件之間的連接關(guān)系為：36V的電源輸入接引腳VM，36V接晶體管Q1、晶體管Q3、 晶體管Q5、晶體管Q7的源極，AIN1和AIN2與所述處理模塊電連接，BIN1和BIN2與所述處理模塊電連接。A1HS接晶體管Q1的柵極、A1LS接晶體管Q2的柵極、A2HS接Q3的柵極、A2LS接Q4的柵極，AO1接晶體管Q1的源極和晶體管Q2的漏極，AO2接晶體管Q3的源極和晶體管Q4的漏極，另外，晶體管Q1的源極和晶體管Q2的漏極接到所述刷盤(pán)電機(jī)輸出接口S1，晶體管Q3的源極和晶體管Q4的漏極接到所述刷盤(pán)電機(jī)輸出接口S2；B1HS接晶體管Q5柵極、B1LS接晶體管Q6的柵極、B2HS接晶體管Q7的柵極、B2LS接晶體管Q8的柵極；BO1接晶體管Q5的源極和晶體管Q6的漏極，BO2接晶體管Q7的源極和Q8的漏極，晶體管Q6的源極和Q7的漏極接到所述吸力泵電機(jī)輸出接口S3，晶體管Q7的源極和晶體管Q8的漏極接到所述吸力泵電機(jī)輸出接口S4。晶體管Q1、晶體管Q2、晶體管Q3、晶體管Q4用于驅(qū)動(dòng)所述左輪電機(jī)；晶體管Q5、晶體管Q6、晶體管Q7、晶體管Q8用于驅(qū)動(dòng)所述右輪電機(jī)。

在本發(fā)明一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器的一個(gè)實(shí)施例中，參考圖4，該清潔車(chē)的刷盤(pán)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和吸力泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路是由一個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片和8個(gè)N通道NexFET^TM功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET，型號(hào)CDS19532)構(gòu)成；

在本實(shí)施例中用于實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)刷盤(pán)電機(jī)和吸力泵電機(jī)的信號(hào)輸出，參考圖4，驅(qū)動(dòng)芯片型號(hào)為DRV8704，即為U5，晶體管的型號(hào)為CDS19532；其中芯片DRV8704各管腳與器件之間的連接關(guān)系為：36V的電源輸入接引腳VM，36V接晶體管Q9、晶體管Q11、晶體管Q13、晶體管Q15的源極，AIN1和AIN2與所述處理模塊電連接，BIN1和BIN2與所述處理模塊電連接，A1HS接晶體管Q9的柵極、A1LS接晶體管Q10的柵極、A2HS接晶體管Q11的柵極、A2LS接晶體管Q12的柵極，AO1接晶體管Q9的源極和晶體管Q10的漏極，AO2接晶體管Q11的源極和晶體管Q12的漏極，另外，晶體管Q9的源極和晶體管Q10的漏極接到所述刷盤(pán)電機(jī)輸出接口S5，晶體管Q11的源極和晶體管Q12的漏極接到所述刷盤(pán)電機(jī)輸出接口S6；B1HS接晶體管Q13柵極、B1LS接晶體管Q14的柵極、B2HS接晶體管Q15的柵極、B2LS接晶體管Q16的柵極；BO1接晶體管Q13的源極和晶體管Q14的漏極，BO2接晶體管Q15的源極和 晶體管Q16的漏極，晶體管Q14的源極和晶體管Q15的漏極接到所述吸力泵電機(jī)輸出接口S7，晶體管Q15的源極和晶體管Q16的漏極接到所述吸力泵電機(jī)輸出接口S8；

晶體管Q9、晶體管Q10、晶體管Q11、晶體管Q12用于驅(qū)動(dòng)所述刷盤(pán)電機(jī)；晶體管Q13、晶體管Q14、晶體管Q15、晶體管Q16用于驅(qū)動(dòng)所述吸力泵電機(jī)。

在本發(fā)明還提供一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器的一個(gè)實(shí)施例中，參考圖5，

所述剎車(chē)驅(qū)動(dòng)電路包括2個(gè)N型的晶體管和2個(gè)二極管；

N型的晶體管型號(hào)為2N2148；

所述晶體管Q17的源極與二極管D10的陽(yáng)極電連接，所述晶體管Q18的源極與二極管D11的陽(yáng)極電連接；在所述晶體管Q17的源極與所述二極管D10的陽(yáng)極之間設(shè)置第一輸出端，用于控制左輪的剎車(chē)狀態(tài)，在所述晶體管Q18的源極與所述二極管D11的陽(yáng)極之間設(shè)置第二輸出端，用于控制右輪的剎車(chē)狀態(tài)；所述二極管D10和所述D11的陰極分別與36V電源相連接；所述晶體管Q17和Q18的漏極與GND電連接；所述晶體管Q17的柵極用于接收輸入高低平控制剎車(chē)的閉合和打開(kāi)狀態(tài)，所述晶體管Q18的柵極用于接收輸入高低平控制剎車(chē)的閉合和打開(kāi)狀態(tài)。

具體的，本實(shí)施例中，剎車(chē)驅(qū)動(dòng)電路是清潔車(chē)必備的系統(tǒng)，當(dāng)遇到障礙物，或者設(shè)定清掃定點(diǎn)、或者傳感器探測(cè)到緊急狀況發(fā)生時(shí)，傳感器接收到信號(hào)，經(jīng)過(guò)解析、濾波放大等將信號(hào)發(fā)送處理器電路，處理器發(fā)送信號(hào)給剎車(chē)驅(qū)動(dòng)電路，執(zhí)行剎車(chē)命令。

在本發(fā)明還提供一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器的一個(gè)實(shí)施例中，參考圖6，

優(yōu)選的，所述電源電路包括降壓電源電路和分壓電源電路；

所述降壓電源電路包括降壓轉(zhuǎn)換芯片、3個(gè)二極管、1個(gè)電感器；

所述降壓轉(zhuǎn)換芯片型號(hào)為L(zhǎng)MR14050；

所述電源電路包括降壓電源電路與元器件的連接關(guān)系為：所述降壓轉(zhuǎn)換芯 片EN與二極管D8的陰極電連接，SW與電感L4的一端相連，電感L4的另一端輸出第一電壓值；同時(shí)SW分別與二極管D6和二極管D7的陰極并接。

具體的，在本實(shí)施例中，電源是整個(gè)無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的源動(dòng)力；由于在正常工作中，每個(gè)元器件以及芯片工作電壓不同，所以將電源電壓采取降壓，經(jīng)過(guò)降壓穩(wěn)定在提供給其他電路。有控制器控制U4的使能端；經(jīng)過(guò)濾波電容和去耦電容C36、C37和C45，經(jīng)過(guò)降壓穩(wěn)壓器LMR14050降壓至12V，經(jīng)過(guò)并穩(wěn)壓二極管D6、D7，經(jīng)過(guò)濾波電感L4輸出12V-OUT。

LMR14050器件是一款具有集成型高側(cè)MOSFET的40V、5A降壓穩(wěn)壓器。該器件具有4V至40V的寬輸入電壓范圍。適用于從工業(yè)到汽車(chē)各類(lèi)應(yīng)用中非穩(wěn)壓電源的電源調(diào)節(jié)。該穩(wěn)壓器在休眠模式下的靜態(tài)電流為40μA，非常適合電池供電類(lèi)系統(tǒng)。并且在關(guān)斷模式下具有1μA的超低電流，可進(jìn)一步延長(zhǎng)電池使用壽命。該穩(wěn)壓器的可調(diào)開(kāi)關(guān)頻率范圍較寬，這使得效率或外部元件尺寸能夠得到優(yōu)化。內(nèi)部環(huán)路補(bǔ)償意味著用戶(hù)不用承擔(dān)設(shè)計(jì)環(huán)路補(bǔ)償組件的枯燥工作。并且還能夠以最大限度減少器件的外部元件數(shù)。精密使能輸入簡(jiǎn)化了穩(wěn)壓器控制和系統(tǒng)電源排序。此外，該器件還內(nèi)置多種保護(hù)特性：逐周期電流限制保護(hù)、應(yīng)對(duì)功耗過(guò)大的熱感測(cè)和熱關(guān)斷保護(hù)、以及輸出過(guò)壓保護(hù)。

在本發(fā)明一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器的一個(gè)實(shí)施例中，參考圖7，

優(yōu)選的，所述分壓電源電路包括2個(gè)穩(wěn)壓芯片；

所述穩(wěn)壓芯片的型號(hào)為SGM2300；所述穩(wěn)壓芯片U9和穩(wěn)壓芯片U10的VIN端輸入所述第一電壓值；所述穩(wěn)壓芯片U9的VOUT端輸出第二電壓值；所述穩(wěn)壓芯片U9的VOUT端輸出第三電壓值。

具體的，在本實(shí)施例中，由于每個(gè)芯片的工作電壓不同，需要將圖6輸出12V作為圖7的輸入電壓再次降成不同的電壓值一路是3.3V，一路是5V；引入圖6的12V-OUT，經(jīng)過(guò)12V-IN輸入到兩片SGM2300芯片，經(jīng)過(guò)線(xiàn)性穩(wěn)壓后，分別輸出VCC_3.3V、VCC3V3A和VCC-5V，使整個(gè)多電機(jī)控制器中芯片有一個(gè)穩(wěn)定的3.3V和5V電源。

在本發(fā)明一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器的一個(gè)實(shí)施例中，參考圖8，

優(yōu)選的，所述絕對(duì)編碼器驅(qū)動(dòng)模塊包括絕對(duì)編碼器驅(qū)動(dòng)電路，包括1個(gè)N型的晶體管，型號(hào)為2N2148；

所述晶體管Q19的源極與二極管D12的陽(yáng)極電連接，在所述晶體管Q19的源極與所述二極管D12的陽(yáng)極之間設(shè)置第三輸出端；用于輸出信號(hào)到所述編碼器，所述晶體管Q19的柵極用于接收輸入高低平。

具體的，AB_encoder_ON接Q19柵極1，Q9源極2接GND，Q19漏極3接二極管D12正極，D12負(fù)極接5V，Q19經(jīng)過(guò)AB_encoder_OUT輸出到編碼器。通過(guò)AB_encoder_ON的電平高低控制編碼器是否工作。

優(yōu)選的，所述處理模塊的處理器電路包括芯片EP4CE6F17C8N。

具體的，參考圖9，處理模塊的處理器電路是本發(fā)明系統(tǒng)主城的核心，由處理器控制每一個(gè)電路的信號(hào)的收發(fā)，以使得整個(gè)系統(tǒng)正常無(wú)誤的運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)遇到突發(fā)情況時(shí)，得到及時(shí)的解決。驅(qū)動(dòng)電路采用新型的雙橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，有過(guò)流、過(guò)溫、短路保護(hù)，支持8～52V電壓輸入，芯片集成SPI接口，通過(guò)兩片該IC就可以搭建電機(jī)驅(qū)動(dòng)、刷盤(pán)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)，DRV8704上的通信接口CS0、CS1、SCLK、SDO、SDI與FPGA通信，通過(guò)FPGA可以配置這些IC的輸出電流，接受這些IC發(fā)送的異常信息。

在本發(fā)明一種用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的多電機(jī)控制器，它包括：電源電路，用于管理電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電源通、斷，處理器電路，接收來(lái)自主機(jī)SPI(是串行外設(shè)接口(Serial Peripheral Interface)的縮寫(xiě)。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線(xiàn)，)控制信號(hào)并處理后，發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電路；驅(qū)動(dòng)電路，與FGPA(Field-Programmable Gate Array，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)驅(qū)動(dòng)處理電路相連，有刷盤(pán)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、左右輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、吸力泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、剎車(chē)驅(qū)動(dòng)電路、絕對(duì)編碼器驅(qū)動(dòng)電路；驅(qū)動(dòng)模塊管理電路，一直處于供電狀態(tài)，接收來(lái)自多電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電源管理電路的反饋信息。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)層次分明，控制安全可靠高效，驅(qū)動(dòng)參數(shù)可自動(dòng)配置，硬件可裁剪，支持驅(qū)動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)上報(bào)。本發(fā)明適用于無(wú)人駕駛清潔車(chē)的各種工作環(huán)境，可自由配 置控制器中各個(gè)器件驅(qū)動(dòng)電路的控制方式，為各種無(wú)人駕駛清潔車(chē)的開(kāi)發(fā)提供了極大的便利，縮短的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期。

應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，上述實(shí)施例均可根據(jù)需要自由組合。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。