CN116968760B - 一种无人车的线控底盘的冗余控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无人车的线控底盘的冗余控制方法及装置。该方法包括：如果接收到制动指令，检测制动系统是否发生故障；如果发生故障，判断四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果并根据制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动；如果接收到转向指令，检测转向系统是否发生故障；如果发生故障，判断四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果并根据转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向；如果接收到驱动指令，检测驱动系统是否发生故障；如果发生故障，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果并根据驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动。由此能提高车辆安全性、减小整车成本以及车身重量。

Description

一种无人车的线控底盘的冗余控制方法及装置

技术领域

本发明涉及线控底盘技术领域，具体而言，涉及无人车的线控底盘的冗余控制方法及装置。

背景技术

随着汽车电动化、智能化的深度发展，当前基于不同场景的无人车应用越来越广泛，包括无人配送车、无人零售车、无人接驳车、无人环卫车、无人安防巡逻车以及无人运输车六大类，在中低速使用场景已经量产应用。无人车是典型的L4级自动驾驶车辆，因此车辆的行驶安全是需要重点关注的问题，例如，是否能及时、快速的刹车，如何避免对路上行人、机动车的安全威胁，如何满足高等级自动驾驶的功能安全要求，预期功能安全等等。

无人车底盘负责执行自动驾驶的指令，及时完成自动驾驶相关的行车决策，保障车辆的正常行驶。底盘采用的是线控底盘技术，通过电信号对车辆进行转向、制动和驱动的控制。线控底盘与传统底盘相比，省去了机械传动的延迟，通过电信号可以更快速的响应自动驾驶的指令去控制车辆。但是线控系统最大的问题在于安全性，当线控底盘的子系统出现故障时，车辆可能出现无法刹车，转向的问题，对路上的行人，机动车会造成较大的安全隐患。为了解决此问题，需要对线控底盘系统进行冗余设计，其中，需要冗余设计的线控底盘的子系统包括制动系统、转向系统和驱动系统。

目前线控底盘中的制动系统采用EHB(Electro-HydraulicBrake，液压线控制动系统)结构形式，分为“Two Box(ESP(Electronic Stability Program，车身电子稳定系统)+ibooster(intelligent Brake System，电子液压增压器))”与“One Box+RBU(redundantbrake unit，冗余制动单元)”两种组合模式。两种组合模式的冗余方案也有明显区别：制动系统正常工作时，“Two Box”由车身电子稳定系统ESP和智能刹车系统iBooster共同承担车辆的基础制动及紧急制动；“One Box”独立负责车辆的基础制动以及紧急制动；当制动系统发生单点失效时，“Two Box”由智能刹车系统iBooster与车身电子稳定系统ESP互相备份，使制动系统仍具有部分制动效能；“One Box”则利用额外增加的冗余制动单元RBU进行制动接管。

线控底盘中的转向系统采用SBW(Steering-By-Wire System，线控转向系统)结构形式，取消了方向盘与转向轮之间的机械连接装置。冗余转向方案为冗余转向电机+冗余电机控制器的方案。例如，冗余的转向电机采用R-EPS(Rack Electric Power Steering，齿条式电动助力转向系统)+P-EPS(Pinion Electric Power Steering，小齿轮式电动助力转向器)的组合，齿条式电动助力转向系统R-EPS转向器作为主转向驱动电机，小齿轮式电动助力转向器P-EPS电机日常不工作作为随动，当主转向驱动电机失效，则切换至小齿轮助力电机工作。

线控底盘中的驱动系统采用集中式驱动系统，通过变速箱、传动轴驱动车轮转动，有前轮驱动、后轮驱动、四轮驱动等形式。由于驱动系统的功能安全等级一般为ASIL C，因此较少采用冗余方案。

综上可见，目前线控底盘的冗余设计只体现在各个底盘子系统独立的冗余功能的方案。侧重于线控底盘子系统失效时，仅子系统内部进行应对。为了保证各个子系统的功能安全，各个子系统的冗余方案都采用增加子系统的硬件冗余的方式，例如制动系统增加了控制器和传感器，转向系统增加了控制器、执行器和传感器，但这一冗余方案存在如下问题：

由于硬件的增加，导致整车网络信号的增加、网络负载率的上升、底盘子系统控制的复杂化、整车线束增加导致的电磁干扰的风险增加、整车成本的上涨以及车身重量的增加。

发明内容

本发明提供了一种无人车的线控底盘的冗余控制方法及装置，提高车辆安全性、减小整车成本以及车身重量。具体的技术方案如下。

第一方面，本发明提供了一种无人车的线控底盘的冗余控制方法，所述线控底盘至少包括底盘域控制器CDC、制动系统、转向系统和驱动系统，所述驱动系统均至少包括四个轮子的四个分布式电机，所述方法应用于所述底盘域控制器CDC，所述方法包括：

检测是否接收到制动指令、转向指令或者驱动指令；

如果接收到制动指令，检测所述制动系统是否发生故障；

如果所述制动系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据所述制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动；

如果接收到转向指令，检测所述转向系统是否发生故障；

如果所述转向系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据所述转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向；

如果接收到驱动指令，检测所述驱动系统是否发生故障；

如果所述驱动系统发生故障，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据所述驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动。

可选的，所述制动系统还包括电子驻车制动系统EPB，所述判断所述四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据所述制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动的步骤，包括：

判断所述四个分布式电机是否均无故障；

如果是所述四个分布式电机均无故障，控制所述四个分布式电机进行反拖；

如果不是所述四个分布式电机均无故障，判断所述电子驻车制动系统EPB是否发生故障；

如果所述电子驻车制动系统EPB未发生故障，判断所述四个分布式电机是否均有故障；

如果所述四个分布式电机不是均有故障，控制未发生故障的分布式电机进行反拖，并通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动；

如果所述四个分布式电机均有故障，通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

可选的，所述制动系统还包括One Box线控制动系统，在所述检测所述制动系统是否发生故障的步骤之后，上述无人车的线控底盘的冗余控制方法还包括：

如果所述制动系统未发生故障，通过所述One Box线控制动系统控制四个轮子的制动卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

可选的，所述驱动系统还包括与所述四个分布式电机对应的四个电机控制器，所述判断所述四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据所述转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向的步骤，包括：

判断所述四个分布式电机是否均无故障；

如果是所述四个分布式电机均无故障，通过所述四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对所述四个轮子进行差速控制实现所述转向指令对应的转向。

可选的，所述转向系统还包括四个转向控制器及对应的转向电机，在所述检测所述转向系统是否发生故障的步骤之后，上述无人车的线控底盘的冗余控制方法还包括：

如果所述转向系统未发生故障，通过所述四个转向控制器分别控制对应的转向电机对所述四个轮子进行转向控制实现所述转向指令对应的转向。

可选的，所述驱动系统还包括与所述四个分布式电机对应的四个分布式驱动控制器，所述判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据所述驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动的步骤，包括：

判断是否为一个分布式电机发生故障；

如果是一个分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速二挡行驶；

如果不是一个分布式电机发生故障，判断是否为不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障；

如果是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动所述无人车限速一档行驶；

如果不是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，判断是否为同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障；

如果是同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器向对应的未故障的分布式电机发送0扭矩请求使所述无人车停止。

可选的，在检测所述驱动系统是否发生故障的步骤之后，上述无人车的线控底盘的冗余控制方法还包括：

如果所述驱动系统未发生故障，通过所述四个分布式驱动控制器控制对应的分布式电机驱动所述无人车前进。

第二方面，本发明提供了一种无人车的线控底盘的冗余控制装置，所述线控底盘至少包括底盘域控制器CDC、制动系统、转向系统和驱动系统，所述驱动系统均至少包括四个轮子的四个分布式电机，所述装置应用于所述底盘域控制器CDC，所述装置包括：

第一检测模块，用于检测是否接收到制动指令、转向指令或者驱动指令；

第二检测模块，用于如果接收到制动指令，检测所述制动系统是否发生故障；

冗余制动方案执行模块，用于如果所述制动系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据所述制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动；

第三检测模块，用于如果接收到转向指令，检测所述转向系统是否发生故障；

冗余转向方案执行模块，用于如果所述转向系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据所述转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向；

第四检测模块，用于如果接收到驱动指令，检测所述驱动系统是否发生故障；

冗余驱动方案执行模块，用于如果所述驱动系统发生故障，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据所述驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动。

可选的，所述制动系统还包括电子驻车制动系统EPB，所述冗余制动方案执行模块，包括：

第一判断子模块，用于判断所述四个分布式电机是否均无故障；

反拖子模块，用于如果是所述四个分布式电机均无故障，控制所述四个分布式电机进行反拖；

第二判断子模块，用于如果不是所述四个分布式电机均无故障，判断所述电子驻车制动系统EPB是否发生故障；

第三判断子模块，用于如果所述电子驻车制动系统EPB未发生故障，判断所述四个分布式电机是否均有故障；

第一制动子模块，用于如果所述四个分布式电机不是均有故障，控制未发生故障的分布式电机进行反拖，并通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动；

第二制动子模块，用于如果所述四个分布式电机均有故障，通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

可选的，所述制动系统还包括One Box线控制动系统，上述无人车的线控底盘的冗余控制装置还包括：

制动模块，用于在所述检测所述制动系统是否发生故障之后，如果所述制动系统未发生故障，通过所述One Box线控制动系统控制四个轮子的制动卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

可选的，所述驱动系统还包括与所述四个分布式电机对应的四个电机控制器，所述冗余转向方案执行模块，包括：

第四判断子模块，用于判断所述四个分布式电机是否均无故障；

转向子模块，用于如果是所述四个分布式电机均无故障，通过所述四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对所述四个轮子进行差速控制实现所述转向指令对应的转向。

可选的，所述转向系统还包括四个转向控制器及对应的转向电机，上述无人车的线控底盘的冗余控制装置还包括：

转向模块，用于在所述检测所述转向系统是否发生故障之后，如果所述转向系统未发生故障，通过所述四个转向控制器分别控制对应的转向电机对所述四个轮子进行转向控制实现所述转向指令对应的转向。

可选的，所述驱动系统还包括与所述四个分布式电机对应的四个分布式驱动控制器，所述冗余驱动方案执行模块，包括：

第五判断子模块，用于判断是否为一个分布式电机发生故障；

第一限速子模块，用于如果是一个分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速二挡行驶；

第六判断子模块，用于如果不是一个分布式电机发生故障，判断是否为不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障；

第二限速子模块，用于如果是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动所述无人车限速一档行驶；

第七判断子模块，用于如果不是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，判断是否为同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障；

扭矩发送子模块，用于如果是同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器向对应的未故障的分布式电机发送0扭矩请求使所述无人车停止。

可选的，上述无人车的线控底盘的冗余控制装置还包括：

驱动模块，用于在检测所述驱动系统是否发生故障之后，如果所述驱动系统未发生故障，通过所述四个分布式驱动控制器控制对应的分布式电机驱动所述无人车前进。

由上述内容可知，本发明实施例提供的一种无人车的线控底盘的冗余控制方法及装置，可以检测是否接收到制动指令、转向指令或者驱动指令；如果接收到制动指令，检测制动系统是否发生故障；如果制动系统发生故障，判断四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动；如果接收到转向指令，检测转向系统是否发生故障；如果转向系统发生故障，判断四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向；如果接收到驱动指令，检测驱动系统是否发生故障；如果驱动系统发生故障，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动。本发明中，在不新增任何硬件的情况下，通过预先制定的线控底盘的各冗余方案实现冗余功能，避免了整车网络信号的增加、网络负载率的上升、底盘子系统控制的复杂化、整车线束增加导致的电磁干扰的风险增加的情况的发生，减少了整车成本以及车身重量，实现了线控底盘的轻量化、低能耗以及集成化的目的。

本发明实施例的创新点包括：

1、在不新增任何硬件的情况下，通过预先制定的线控底盘的各冗余方案实现冗余功能，避免了整车网络信号的增加、网络负载率的上升、底盘子系统控制的复杂化、整车线束增加导致的电磁干扰的风险增加的情况的发生，减少了整车成本以及车身重量，实现了线控底盘的轻量化、低能耗以及集成化的目的。

2、在制动系统发生故障以及转向系统发生时，都是通过判断驱动系统中的四个分布式电机是否均无故障来执行后续的冗余方案，由此通过线控底盘的子系统间的相互冗余的方式，从整车协调控制的角度，充分应用目前底盘已有的硬件，进行线控底盘冗余控制策略的设计，从整车的角度进行线控底盘的协调控制，降低线控底盘的各子系统的控制复杂度，加强了子系统间的鲁棒性。最终构建了一个高可靠性、强鲁棒性、低成本、低能耗、轻量化的线控底盘的冗余系统。

3、由于线控底盘的子系统间的相互冗余，使得在某一子系统出现故障时不会立刻发生危险，使得线控底盘的安全性能达到较高的水平，可以满足中低速适用场景的功能型无人车的安全需求。

4、在制动系统发生故障且四个分布式电机均无故障时，控制四个分布式电机进行反拖实现制动，在制动系统发生故障且四个分布式电机不是均有故障时，可由未发生故障的分布式电机以及驻车制动系统EPB作为制动的备份系统，通过未发生故障的分布式电机提供反拖力矩，通过电子驻车制动系统EPB作为分布式电机反拖的减速度补偿，与制动力矩进行叠加，实现制动的目的，进一步提升制动的性能和效果，在制动系统发生故障且四个分布式电机均有故障时，再将电子驻车制动系统EPB作为制动的备份系统，通过电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

5、在制动系统未发生故障时，底盘域控制器CDC通过One Box线控制动系统控制四个轮子的制动卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

6、在转向系统发生故障时，可以通过四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对四个轮子进行差速控制实现转向指令对应的转向。

7、在转向系统未发生故障时，底盘域控制器CDC通过四个转向控制器分别控制对应的转向电机对四个轮子进行转向控制实现转向指令对应的转向。

8、在驱动系统发生故障，且一个分布式电机发生故障时，可以通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速二挡行驶；是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障时，可以通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速一档行驶；是同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障时，可以通过各分布式驱动控制器向对应的未故障的分布式电机发送0扭矩请求使无人车停止。使得整车1级故障或者2级故障时，仍可以限度行驶，整车3级故障时停车。

9、在驱动系统未发生故障时，底盘域控制器CDC通过四个分布式驱动控制器控制对应的分布式电机驱动无人车前进。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的无人车的线控底盘的冗余控制方法的一种流程示意图。

图2为本发明实施例提供的无人车的线控底盘的结构示意图；

图3为制动系统的冗余制动方案结构示意图；

图4为制动系统工作的逻辑示意图；

图5为转向系统的冗余转向方案结构示意图；

图6(a)为车辆进行直线运动的示意图；

图6(b)为车辆进行圆弧运动的示意图；

图6(c)为车辆进行原地转向运动的示意图；

图7为转向系统工作的逻辑示意图；

图8为驱动系统的冗余驱动方案结构示意图；

图9为驱动系统工作的逻辑示意图；

图10为本发明实施例提供的无人车的线控底盘的冗余控制方法的另一种流程示意图；

图11为本发明实施例提供的无人车的线控底盘的冗余控制装置的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

本发明实施例公开了一种无人车的线控底盘的冗余控制方法及装置，能够提高车辆安全性、减小整车成本以及车身重量。下面对本发明实施例进行详细说明。

图1为本发明实施例提供的无人车的线控底盘的冗余控制方法的一种流程示意图。图2为本发明实施例提供的无人车的线控底盘的结构示意图，参见图2，本发明实施例提供的无人车的线控底盘至少包括CDC(Chassic Domain Control，底盘域控制器)、制动系统、转向系统和驱动系统，驱动系统均至少包括四个轮子的四个分布式电机。继续参见图2，本发明实施例提供的无人车的线控底盘还包括自动驾驶域控制器、蓄电池、动力电池以及四个轮子的驻车卡钳、转向器总成、转向控制器、轮速传感器、转角传感器、电机控制器和制动器，图2中的实线代表电源线，虚线代表CAN(Controller Area Network，控制器区域网络)/ETH(Ethernet，以太网)信号线，带箭头的实线代表传感器信号线。

继续参见图2，底盘域控制器CDC主要负责底盘的协调控制，包括整车模型控制、底盘的灯光控制、底盘的声音控制以及电子驻车制动系统控制，其中，整车模型控制包括运动学控制、动力学控制、侧倾控制、侧向控制、横摆控制和纵向控制。

该方法应用于底盘域控制器CDC。该方法具体包括以下步骤。

S110：检测是否接收到制动指令、转向指令或者驱动指令。

为了进行无人车的线控底盘的冗余控制，在无人车行驶过程中，底盘域控制器CDC需要检测是否接收到制动指令、转向指令或者驱动指令。

S120：如果接收到制动指令，检测制动系统是否发生故障。

由于冗余方案是在出现故障的情况下才使用的备用方案，因此，如果接收到制动指令，底盘域控制器CDC需要检测制动系统是否发生故障。其中，底盘域控制器CDC检测制动系统是否发生故障的方式为现有技术中任意一种故障检测方式，本发明实施例对此并不做任何限定。

S130：如果制动系统发生故障，判断四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动。

如果制动系统发生故障，即制动系统出现单点失效，此时底盘域控制器CDC需要判断驱动系统是否可以使用从而来执行预先制定的冗余制动方案，即判断四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动。

图3为制动系统的冗余制动方案结构示意图，图3中实线代表初始制动方案的信号线，虚线代表冗余制动方案的信号线，参见图2和图3，制动系统还包括EPB(ElectricalPark Brake，电子驻车制动系统)，电子驻车制动系统EPB软件集成在底盘域控制器CDC中，电子驻车制动系统EPB分别与四个轮子的分布式电机以及两个后轮的驻车卡钳信号连接，其中，两个驻车卡钳分别为左后驻车卡钳和右后驻车卡钳，四个分布式电机分别为左前分布式电机、左后分布式电机、右前分布式电机和右后分布式电机。

具体的，判断四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动，可以包括：

判断四个分布式电机是否均无故障；

如果是四个分布式电机均无故障，控制四个分布式电机进行反拖；

如果不是四个分布式电机均无故障，判断电子驻车制动系统EPB是否发生故障；

如果电子驻车制动系统EPB未发生故障，判断四个分布式电机是否均有故障；

如果四个分布式电机不是均有故障，控制未发生故障的分布式电机进行反拖，并通过电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动；

如果四个分布式电机均有故障，通过电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

底盘域控制器CDC判断四个分布式电机是否均无故障，如果是四个分布式电机均无故障，控制四个分布式电机进行反拖从而实现制动，分布式电机反拖力矩主要作用于行车过程，因此分布式电机反拖力矩最大可提供0.6g的减速度。

如果不是四个分布式电机均无故障，此时需要判断电子驻车制动系统EPB是否发生故障。

如果电子驻车制动系统EPB未发生故障，此时需要判断四个分布式电机是否均有故障。

如果四个分布式电机不是均有故障，说明此时可以通过电子驻车制动系统EPB与未发生故障的分布式电机一起实现制动，即控制未发生故障的分布式电机进行反拖，并通过电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动，其中，电子驻车制动系统EPB作为分布式电机反拖的减速度补偿，可以提供0.2～0.3g的减速度。

其中，四个分布式电机不是均有故障的情况可以包括以下几种情况：

一个分布式电机发生故障；

或者，

不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障；

或者，

同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障；

或者，

三个分布式电机发生故障。

此时控制未发生故障的分布式电机进行反拖以及通过电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动，但制动效能有所下降。

如果四个分布式电机均有故障，此时所有分布式电机均发生故障，已经无法通过分布式电机实现制动，则通过电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

如果电子驻车制动系统EPB发生故障，此时驻车失灵，无人车处于失稳状态，无法再执行冗余制动方案。

由此，在制动系统发生故障且四个分布式电机均无故障时，控制四个分布式电机进行反拖实现制动，在制动系统发生故障且四个分布式电机不是均有故障时，可由未发生故障的分布式电机以及驻车制动系统EPB作为制动的备份系统，通过未发生故障的分布式电机提供反拖力矩，通过电子驻车制动系统EPB作为分布式电机反拖的减速度补偿，与制动力矩进行叠加，实现制动的目的，进一步提升制动的性能和效果，在制动系统发生故障且四个分布式电机均有故障时，再将电子驻车制动系统EPB作为制动的备份系统，通过电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

也就是说，制动系统的冗余制动方案为：分布式电机反拖控制，或者，(分布式电机反拖控制+电子驻车制动系统EPB控制)，或者，电子驻车制动系统EPB控制。

在另一种实现方式中，继续参见图2和图3，制动系统还包括One Box线控制动系统，One Box线控制动系统分别与四个轮子的制动卡钳信号连接，其中，四个制动卡钳分别为左前制动卡钳、左后制动卡钳、右前制动卡钳和右后制动卡钳。行业内将ibooster(intelligent Brake System，电子液压增压器)和ESP(Electronic Stability Program，车身电子稳定系统)组合的方式称之为Two Box，集成ibooster和ESP功能的系统便称之为One Box。

在步骤S120之后，上述方法还包括：

如果制动系统未发生故障，通过One Box线控制动系统控制四个轮子的制动卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

如果制动系统未发生故障，说明制动系统可以正常工作，此时无需冗余制动方案，底盘域控制器CDC通过One Box线控制动系统控制四个轮子的制动卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

由此，在制动系统未发生故障时，底盘域控制器CDC通过One Box线控制动系统控制四个轮子的制动卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

图4为制动系统工作的逻辑示意图，参见图4，为了方便理解，以另一种角度来看，制动系统在具有预先制定的冗余制动方案的情况下的工作方式为：

底盘域控制器CDC接收到制动指令，判断制动系统无故障，如果是，执行制动指令，如果否，判断四个分布式电机是否均无故障，如果是，通过电机反拖执行制动指令，即控制四个分布式电机进行反拖，如果否，判断电子驻车制动系统EPB是否无故障；如果电子驻车制动系统EPB未发生故障，判断四个分布式电机是否均有故障；如果四个分布式电机不是均有故障，通过电机反拖+电子驻车制动系统控制，执行制动指令，即控制未发生故障的分布式电机进行反拖，并通过电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动，如果四个分布式电机均有故障，通过电子驻车制动系统控制，执行制动指令，即通过电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动，如果电子驻车制动系统EPB发生故障，此时驻车失灵，无人车处于失稳状态。

上述判断制动系统无故障，执行制动指令的方式就是通过One Box线控制动系统控制四个轮子的制动卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

S140：如果接收到转向指令，检测转向系统是否发生故障。

由于冗余方案是在出现故障的情况下才使用的备用方案，因此，如果接收到转向指令，底盘域控制器CDC需要检测转向系统是否发生故障。其中，底盘域控制器CDC检测转向系统是否发生故障的方式为现有技术中任意一种故障检测方式，本发明实施例对此并不做任何限定。

S150：如果转向系统发生故障，判断四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向。

如果转向系统发生故障，即转向系统出现单点失效，此时底盘域控制器CDC需要判断驱动系统是否可以使用从而来执行预先制定的冗余转向方案，即判断四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行制动。

图5为转向系统的冗余转向方案结构示意图，图5中实线代表初始转向方案的信号线，虚线代表冗余转向方案的信号线，参见图5，驱动系统还包括与四个分布式电机对应的四个电机控制器，底盘域控制器CDC分别与四个电机控制器信号连接，四个电机控制器分别与对应的四个分布式电机信号连接，其中，四个电机控制器分别为左前电机控制器、左后电机控制器、右前电机控制器和右后电机控制器。

其中，判断四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向，可以包括：

判断四个分布式电机是否均无故障；

如果是四个分布式电机均无故障，通过四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对四个轮子进行差速控制实现转向指令对应的转向。

底盘域控制器CDC判断四个分布式电机是否均无故障，如果是四个分布式电机均无故障，通过四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对四个轮子进行差速控制实现转向指令对应的转向。

具体的，通过四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对四个轮子进行差速控制实现转向指令对应的转向可以为：

底盘域控制器CDC通过四个电机控制器分别向对应的分布式电机发送对应的转向动作指令，以使各分布式电机在接收到对应的转向动作指令后输出对应的转动力矩从而实现转向指令对应的转向。

在本发明实施例中，差速控制可以实现的运动方式有三种：直线运动、圆弧运动和原地转向运动。

图6(a)为车辆进行直线运动的示意图，图6(b)为车辆进行圆弧运动的示意图，图6(c)为车辆进行原地转向运动的示意图，图6(a)-图6(c)中，V₁为左前轮的速度，V₂为右前轮的速度，V₃为左后轮的速度，V₄为右后轮的速度。

参见图6(a)，底盘域控制器CDC通过四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对四个轮子进行差速控制使得V₁＝V₂＝V₃＝V₄，则车辆做直线运动。

参见图6(b)，底盘域控制器CDC通过四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对四个轮子进行差速控制使得V₁＞V₂，V₃＞V₄，则车辆做圆弧运动，此时转向指令为右转。

底盘域控制器CDC通过四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对四个轮子进行差速控制使得V₂＞V₁，V₄＞V₃，则车辆做圆弧运动，此时转向指令为左转。

参见图6(c)，底盘域控制器CDC通过四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对四个轮子进行差速控制使得V₁＝-V₂＝V₃＝-V₄，则车辆围绕质心做原地转向运动，此时转向指令为顺时针原地转向。

底盘域控制器CDC通过四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对四个轮子进行差速控制使得V₂＝-V₁＝V₄＝-V₃，则车辆围绕质心做原地转向运动，此时转向指令为逆时针原地转向。

如果四个分布式电机不是均无故障，此时转向失灵，无法通过差速控制的方式实现转向指令对应的转向。

由此，在转向系统发生故障时，可以通过四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对四个轮子进行差速控制实现转向指令对应的转向。

也就是说，转向系统的冗余转向方案为：分布式电机差速控制。

在另一种实现方式中，继续参见图5，转向系统还包括四个转向控制器及对应的转向电机，其中，四个转向控制器分别为左前转向控制器、左后转向控制器、右前转向控制器和右后转向控制器，四个转向电机分别为左前转向电机、左后转向电机、右前转向电机和右后转向电机。

在步骤S140之后，上述方法还包括：

如果转向系统未发生故障，通过四个转向控制器分别控制对应的转向电机对四个轮子进行转向控制实现转向指令对应的转向。

如果转向系统未发生故障，说明转向系统可以正常工作，此时无需冗余转向方案，底盘域控制器CDC通过四个转向控制器分别控制对应的转向电机对四个轮子进行转向控制实现转向指令对应的转向。

由此，在转向系统未发生故障时，底盘域控制器CDC通过四个转向控制器分别控制对应的转向电机对四个轮子进行转向控制实现转向指令对应的转向。

图7为转向系统工作的逻辑示意图，参见图7，为了方便理解，以另一种角度来看，转向系统在具有预先制定的冗余转向方案的情况下的工作方式为：

底盘域控制器CDC接收到转向指令，判断转向系统无故障，如果是，执行转向指令，如果否，判断四个分布式电机是否均无故障；如果是四个分布式电机均无故障，通过差速转向，执行转向指令，即通过四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对四个轮子进行差速控制实现转向指令对应的转向，如果四个分布式电机不是均无故障，此时转向失灵。

上述判断转向系统无故障，执行转向指令的方式就是通过四个转向控制器分别控制对应的转向电机对四个轮子进行转向控制实现转向指令对应的转向。

S160：如果接收到驱动指令，检测驱动系统是否发生故障。

由于冗余方案是在出现故障的情况下才使用的备用方案，因此，如果接收到驱动指令，底盘域控制器CDC需要检测驱动系统是否发生故障。其中，底盘域控制器CDC检测驱动系统是否发生故障的方式为现有技术中任意一种故障检测方式，本发明实施例对此并不做任何限定。

S170：如果驱动系统发生故障，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动。

如果驱动系统发生故障，即驱动系统出现单点失效，此时底盘域控制器CDC需要判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动。

图8为驱动系统的冗余驱动方案结构示意图，图8中实线代表初始驱动方案的信号线，虚线代表冗余驱动方案的信号线，参见图8，驱动系统还包括与四个分布式电机对应的四个分布式驱动控制器，底盘域控制器CDC与四个分布式驱动控制器信号连接，其中，四个分布式驱动控制器分别为左前分布式驱动控制器、左后分布式驱动控制器、右前分布式驱动控制器和右后分布式驱动控制器。

其中，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动，可以包括：

判断是否为一个分布式电机发生故障；

如果是一个分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速二挡行驶；

如果不是一个分布式电机发生故障，判断是否为不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障；

如果是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速一档行驶；

如果不是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，判断是否为同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障；

如果是同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器向对应的未故障的分布式电机发送0扭矩请求使无人车停止。

底盘域控制器CDC判断是否为一个分布式电机发生故障，如果是一个分布式电机发生故障，此时整车为1级故障，是轻微故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速二挡行驶，此时，不影响行驶，车辆限速行驶。

具体的，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速二挡行驶可以为：

确定二挡行驶对应的第一轮速值、第二轮速和第三轮速值；

通过第一分布式驱动控制器发送第一轮速值至对应的第一分布式电机以使第一分布式电机驱动对应的车轮运动，其中，第一分布式电机为与故障的分布式电机所在车轮同轴的未故障的分布式电机，第一分布式驱动控制器为与第一分布式电机对应的分布式驱动控制器；

通过第二分布式驱动控制器发送第二轮速值至对应的第二分布式电机以使第二分布式电机驱动对应的车轮运动，其中，第二分布式电机为与故障的分布式电机所在车轮不同轴的未故障的分布式电机中的一个，第二分布式驱动控制器为与第二分布式电机对应的分布式驱动控制器；

通过第三分布式驱动控制器发送第三轮速值至对应的第三分布式电机以使第三分布式电机驱动对应的车轮运动，其中，第三分布式电机为与故障的分布式电机所在车轮不同轴的未故障的分布式电机中的另一个，第三分布式驱动控制器为与第三分布式电机对应的分布式驱动控制器，第二轮速和第三轮速值均小于第一轮速值。

如果不是一个分布式电机发生故障，判断是否为不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，如果是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，此时整车为2级故障，是中级故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速一档行驶，此时，车辆低速行驶。

具体的，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速一档行驶可以为：

确定一挡行驶对应的第四轮速值和第五轮速值；

通过第四分布式驱动控制器发送第四轮速值至对应的第四分布式电机以使第四分布式电机驱动对应的车轮运动，其中，第四分布式电机为未故障的分布式电机中的一个，第四分布式驱动控制器为与第四分布式电机对应的分布式驱动控制器；

通过第五分布式驱动控制器发送第五轮速值至对应的第五分布式电机以使第五分布式电机驱动对应的车轮运动，其中，第五分布式电机为未故障的分布式电机中的另一个，第五分布式驱动控制器为与第五分布式电机对应的分布式驱动控制器。

如果不是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，判断是否为同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障，如果是同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障，此时整车为3级故障，是严重故障，通过各分布式驱动控制器向对应的未故障的分布式电机发送0扭矩请求使无人车停止。各未故障的分布式电机接收到0扭矩请求后驱动对应的车轮停止运动，从而使无人车停止。

由此，在驱动系统发生故障，且一个分布式电机发生故障时，可以通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速二挡行驶；是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障时，可以通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速一档行驶；是同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障时，可以通过各分布式驱动控制器向对应的未故障的分布式电机发送0扭矩请求使无人车停止。使得整车1级故障或者2级故障时，仍可以限度行驶，整车3级故障时停车。

也就是说，驱动系统的冗余驱动方案为：分布式电机相互冗余。

在另一种实现方式中，在步骤S160之后，上述方法还包括：

如果驱动系统未发生故障，通过四个分布式驱动控制器控制对应的分布式电机驱动无人车前进。

如果驱动系统未发生故障，说明驱动系统可以正常工作，此时无需冗余驱动方案，底盘域控制器CDC通过四个分布式驱动控制器控制对应的分布式电机驱动无人车前进。

由此，在驱动系统未发生故障时，底盘域控制器CDC通过四个分布式驱动控制器控制对应的分布式电机驱动无人车前进。

图9为驱动系统工作的逻辑示意图，参见图9，为了方便理解，以另一种角度来看，驱动系统在具有预先制定的冗余驱动方案的情况下的工作方式为：

底盘域控制器CDC接收到驱动指令，判断驱动系统是否无故障，如果是，执行驱动指令，如果否，判断是否为一个分布式电机发生故障；如果是一个分布式电机发生故障，此时，整车故障(轻微故障)，限速(二挡)执行驱动指令，即通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速二挡行驶；如果不是一个分布式电机发生故障，判断是否为不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障；如果是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，此时，整车故障(中级故障)，限速(一挡)执行驱动指令，即通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速一档行驶；如果不是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，判断是否为同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障；如果是同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障，此时，整车故障(严重故障)，车辆停止，即通过各分布式驱动控制器向对应的未故障的分布式电机发送0扭矩请求使无人车停止。

上述判断驱动系统无故障，执行驱动指令就是通过四个分布式驱动控制器控制对应的分布式电机驱动无人车前进。

为了方便理解，下面从一个角度对本发明实施例提供的无人车的线控底盘的冗余控制方法进行介绍：

图10为本发明实施例提供的无人车的线控底盘的冗余控制方法的另一种流程示意图，参见图10，在车辆行驶过程中，底盘域控制器CDC接收到制动指令，判断制动系统是否无故障，如果是，执行制动指令，如果否，判断驱动系统是否无故障，如果是，电机反拖+电子驻车制动系统进行制动冗余控制，即执行制动系统的冗余制动方案：分布式电机反拖控制，或者，(分布式电机反拖控制+电子驻车制动系统EPB控制)，或者，电子驻车制动系统EPB控制；底盘域控制器CDC接收到转向指令，判断转向系统是否无故障，如果是，执行转向指令，如果否，判断驱动系统是否无故障，如果是，通过差速转向备份，即执行转向系统的冗余转向方案：分布式电机差速控制；底盘域控制器CDC接收到驱动指令，判断驱动系统是否无故障，如果是，执行驱动指令，如果否，分布式电机备份冗余，即执行驱动系统的冗余驱动方案：分布式电机相互冗余。

具体的执行各冗余方案的过程参见上述描述，在此不再赘述。

可见，在本发明实施例中，制动系统是One Box线控制动系统为主制动方案，分布式电机反拖控制，或者，(分布式电机反拖控制+电子驻车制动系统EPB控制)，或者，电子驻车制动系统EPB控制为冗余制动方案。

转向系统的是四轮独立转向的方案，采用转向电机经过行星齿轮减速器直接带动转向臂旋转方案，单个车轮模块可实现360°独立转向功能，整车可实现前轮转向、后轮转向、四轮转向、斜向运动、横向运动以及原地转向等6种转向模型，具备极高的机动灵活性，实现了多模动态。每个轮是单独的转向控制器和转向机构，由各自的转向控制器负责驱动转向电机，实现四轮转向的独立控制。

驱动系统是分布式电机驱动方案，四个不同的分布式电机互为冗余。分布式电机可以灵活地布置于各类电动车辆的车轮中，直接驱动轮毂旋转。与集中驱动方式相比，其在动力配置、传动结构、操控性能、能源利用等方面的技术优势和特点极为明显。

具体的，线控底盘的各子系统的冗余方案参见下表：

由上述内容可知，本发明实施例可以检测是否接收到制动指令、转向指令或者驱动指令；如果接收到制动指令，检测制动系统是否发生故障；如果制动系统发生故障，判断四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动；如果接收到转向指令，检测转向系统是否发生故障；如果转向系统发生故障，判断四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向；如果接收到驱动指令，检测驱动系统是否发生故障；如果驱动系统发生故障，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动。本发明中，在不新增任何硬件的情况下，通过预先制定的线控底盘的各冗余方案实现冗余功能，避免了整车网络信号的增加、网络负载率的上升、底盘子系统控制的复杂化、整车线束增加导致的电磁干扰的风险增加的情况的发生，减少了整车成本以及车身重量，实现了线控底盘的轻量化、低能耗以及集成化的目的。

同时，在制动系统发生故障以及转向系统发生时，都是通过判断驱动系统中的四个分布式电机是否均无故障来执行后续的冗余方案，由此通过线控底盘的子系统间的相互冗余的方式，从整车协调控制的角度，充分应用目前底盘已有的硬件，进行线控底盘冗余控制策略的设计，从整车的角度进行线控底盘的协调控制，降低线控底盘的各子系统的控制复杂度，加强了子系统间的鲁棒性。最终构建了一个高可靠性、强鲁棒性、低成本、低能耗、轻量化的线控底盘的冗余系统。

并且，由于线控底盘的子系统间的相互冗余，使得在某一子系统出现故障时不会立刻发生危险，使得线控底盘的安全性能达到较高的水平，可以满足中低速适用场景的功能型无人车的安全需求。

图11为本发明实施例提供的无人车的线控底盘的冗余控制装置的一种结构示意图，参见图11，本发明提供了一种无人车的线控底盘的冗余控制装置，所述线控底盘至少包括底盘域控制器CDC、制动系统、转向系统和驱动系统，所述驱动系统均至少包括四个轮子的四个分布式电机，所述装置应用于所述底盘域控制器CDC，所述装置包括：

第一检测模块1101，用于检测是否接收到制动指令、转向指令或者驱动指令；

第二检测模块1102，用于如果接收到制动指令，检测所述制动系统是否发生故障；

冗余制动方案执行模块1103，用于如果所述制动系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据所述制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动；

第三检测模块1104，用于如果接收到转向指令，检测所述转向系统是否发生故障；

冗余转向方案执行模块1105，用于如果所述转向系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据所述转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向；

第四检测模块1106，用于如果接收到驱动指令，检测所述驱动系统是否发生故障；

冗余驱动方案执行模块1107，用于如果所述驱动系统发生故障，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据所述驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动。

本发明实施例提供的一种无人车的线控底盘的冗余控制装置，可以检测是否接收到制动指令、转向指令或者驱动指令；如果接收到制动指令，检测制动系统是否发生故障；如果制动系统发生故障，判断四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动；如果接收到转向指令，检测转向系统是否发生故障；如果转向系统发生故障，判断四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向；如果接收到驱动指令，检测驱动系统是否发生故障；如果驱动系统发生故障，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动。本发明中，在不新增任何硬件的情况下，通过预先制定的线控底盘的各冗余方案实现冗余功能，避免了整车网络信号的增加、网络负载率的上升、底盘子系统控制的复杂化、整车线束增加导致的电磁干扰的风险增加的情况的发生，减少了整车成本以及车身重量，实现了线控底盘的轻量化、低能耗以及集成化的目的。

在一种实现方式中，所述制动系统还包括电子驻车制动系统EPB，所述冗余制动方案执行模块1103，可以包括：

第一判断子模块，用于判断所述四个分布式电机是否均无故障；

反拖子模块，用于如果是所述四个分布式电机均无故障，控制所述四个分布式电机进行反拖；

第二判断子模块，用于如果不是所述四个分布式电机均无故障，判断所述电子驻车制动系统EPB是否发生故障；

第三判断子模块，用于如果所述电子驻车制动系统EPB未发生故障，判断所述四个分布式电机是否均有故障；

第一制动子模块，用于如果所述四个分布式电机不是均有故障，控制未发生故障的分布式电机进行反拖，并通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动；

第二制动子模块，用于如果所述四个分布式电机均有故障，通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

在一种实现方式中，所述制动系统还包括One Box线控制动系统，上述无人车的线控底盘的冗余控制装置还可以包括：

制动模块，用于在所述检测所述制动系统是否发生故障之后，如果所述制动系统未发生故障，通过所述One Box线控制动系统控制四个轮子的制动卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

在一种实现方式中，所述驱动系统还包括与所述四个分布式电机对应的四个电机控制器，所述冗余转向方案执行模块1105，可以包括：

第四判断子模块，用于判断所述四个分布式电机是否均无故障；

转向子模块，用于如果是所述四个分布式电机均无故障，通过所述四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对所述四个轮子进行差速控制实现所述转向指令对应的转向。

在一种实现方式中，所述转向系统还包括四个转向控制器及对应的转向电机，上述无人车的线控底盘的冗余控制装置还可以包括：

转向模块，用于在所述检测所述转向系统是否发生故障之后，如果所述转向系统未发生故障，通过所述四个转向控制器分别控制对应的转向电机对所述四个轮子进行转向控制实现所述转向指令对应的转向。

在一种实现方式中，所述驱动系统还包括与所述四个分布式电机对应的四个分布式驱动控制器，所述冗余驱动方案执行模块1107，可以包括：

第五判断子模块，用于判断是否为一个分布式电机发生故障；

第一限速子模块，用于如果是一个分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速二挡行驶；

第六判断子模块，用于如果不是一个分布式电机发生故障，判断是否为不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障；

第二限速子模块，用于如果是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动所述无人车限速一档行驶；

第七判断子模块，用于如果不是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，判断是否为同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障；

扭矩发送子模块，用于如果是同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器向对应的未故障的分布式电机发送0扭矩请求使所述无人车停止。

在一种实现方式中，上述无人车的线控底盘的冗余控制装置还可以包括：

驱动模块，用于在检测所述驱动系统是否发生故障之后，如果所述驱动系统未发生故障，通过所述四个分布式驱动控制器控制对应的分布式电机驱动所述无人车前进。

上述装置实施例与方法实施例相对应，与该方法实施例具有同样的技术效果，具体说明参见方法实施例。装置实施例是基于方法实施例得到的，具体的说明可以参见方法实施例部分，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种无人车的线控底盘的冗余控制方法，其特征在于，所述线控底盘至少包括底盘域控制器CDC、制动系统、转向系统和驱动系统，所述驱动系统均至少包括四个轮子的四个分布式电机，所述方法应用于所述底盘域控制器CDC，所述方法包括：

检测是否接收到制动指令、转向指令或者驱动指令；

如果接收到制动指令，检测所述制动系统是否发生故障；

如果所述制动系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据所述制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动；

如果接收到转向指令，检测所述转向系统是否发生故障；

如果所述转向系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据所述转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向；

如果接收到驱动指令，检测所述驱动系统是否发生故障；

如果所述驱动系统发生故障，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据所述驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动；

所述驱动系统还包括与所述四个分布式电机对应的四个分布式驱动控制器，所述判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据所述驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动的步骤，包括：

判断是否为一个分布式电机发生故障；

如果是一个分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速二挡行驶；

如果不是一个分布式电机发生故障，判断是否为不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障；

如果是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动所述无人车限速一档行驶；

如果不是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，判断是否为同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障；

如果是同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器向对应的未故障的分布式电机发送0扭矩请求使所述无人车停止。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制动系统还包括电子驻车制动系统EPB，所述判断所述四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据所述制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动的步骤，包括：

判断所述四个分布式电机是否均无故障；

如果是所述四个分布式电机均无故障，控制所述四个分布式电机进行反拖；

如果不是所述四个分布式电机均无故障，判断所述电子驻车制动系统EPB是否发生故障；

如果所述电子驻车制动系统EPB未发生故障，判断所述四个分布式电机是否均有故障；

如果所述四个分布式电机不是均有故障，控制未发生故障的分布式电机进行反拖，并通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动；

如果所述四个分布式电机均有故障，通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述制动系统还包括One Box线控制动系统，在所述检测所述制动系统是否发生故障的步骤之后，所述方法还包括：

如果所述制动系统未发生故障，通过所述One Box线控制动系统控制四个轮子的制动卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述驱动系统还包括与所述四个分布式电机对应的四个电机控制器，所述判断所述四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据所述转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向的步骤，包括：

判断所述四个分布式电机是否均无故障；

如果是所述四个分布式电机均无故障，通过所述四个电机控制器分别控制对应的分布式电机对所述四个轮子进行差速控制实现所述转向指令对应的转向。

5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述转向系统还包括四个转向控制器及对应的转向电机，在所述检测所述转向系统是否发生故障的步骤之后，所述方法还包括：

如果所述转向系统未发生故障，通过所述四个转向控制器分别控制对应的转向电机对所述四个轮子进行转向控制实现所述转向指令对应的转向。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测所述驱动系统是否发生故障的步骤之后，所述方法还包括：

如果所述驱动系统未发生故障，通过所述四个分布式驱动控制器控制对应的分布式电机驱动所述无人车前进。

7.一种无人车的线控底盘的冗余控制装置，其特征在于，所述线控底盘至少包括底盘域控制器CDC、制动系统、转向系统和驱动系统，所述驱动系统均至少包括四个轮子的四个分布式电机，所述装置应用于所述底盘域控制器CDC，所述装置包括：

第一检测模块，用于检测是否接收到制动指令、转向指令或者驱动指令；

第二检测模块，用于如果接收到制动指令，检测所述制动系统是否发生故障；

冗余制动方案执行模块，用于如果所述制动系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到制动判断结果，并根据所述制动判断结果执行预先制定的冗余制动方案进行制动；

第三检测模块，用于如果接收到转向指令，检测所述转向系统是否发生故障；

冗余转向方案执行模块，用于如果所述转向系统发生故障，判断所述四个分布式电机是否均无故障得到转向判断结果，并根据所述转向判断结果执行预先制定的冗余转向方案进行转向；

第四检测模块，用于如果接收到驱动指令，检测所述驱动系统是否发生故障；

冗余驱动方案执行模块，用于如果所述驱动系统发生故障，判断是否为一个分布式电机发生故障得到驱动判断结果，并根据所述驱动判断结果执行预先制定的冗余驱动方案进行驱动；

所述驱动系统还包括与所述四个分布式电机对应的四个分布式驱动控制器，所述冗余驱动方案执行模块，包括：

第五判断子模块，用于判断是否为一个分布式电机发生故障；

第一限速子模块，用于如果是一个分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动无人车限速二挡行驶；

第六判断子模块，用于如果不是一个分布式电机发生故障，判断是否为不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障；

第二限速子模块，用于如果是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器控制对应的未故障的分布式电机驱动所述无人车限速一档行驶；

第七判断子模块，用于如果不是不同侧的两个轮子的两个分布式电机发生故障，判断是否为同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障；

扭矩发送子模块，用于如果是同侧的两个轮子的两个分布式电机或者两个以上的分布式电机发生故障，通过各分布式驱动控制器向对应的未故障的分布式电机发送0扭矩请求使所述无人车停止。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述制动系统还包括电子驻车制动系统EPB，所述冗余制动方案执行模块，包括：

第一判断子模块，用于判断所述四个分布式电机是否均无故障；

反拖子模块，用于如果是所述四个分布式电机均无故障，控制所述四个分布式电机进行反拖；

第二判断子模块，用于如果不是所述四个分布式电机均无故障，判断所述电子驻车制动系统EPB是否发生故障；

第三判断子模块，用于如果所述电子驻车制动系统EPB未发生故障，判断所述四个分布式电机是否均有故障；

第一制动子模块，用于如果所述四个分布式电机不是均有故障，控制未发生故障的分布式电机进行反拖，并通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动；

第二制动子模块，用于如果所述四个分布式电机均有故障，通过所述电子驻车制动系统EPB控制两个后轮的驻车卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。

9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述制动系统还包括One Box线控制动系统，所述装置还包括：

制动模块，用于在所述检测所述制动系统是否发生故障之后，如果所述制动系统未发生故障，通过所述One Box线控制动系统控制四个轮子的制动卡钳夹紧对应的制动盘进行制动。