CAN-bus在無人化行業中的應用

 

隨著雲計算、AI
、邊緣計算等新興技術的不斷湧現與成熟普及

，以電動化、智能化

、網絡化

、共享化為趨勢的“新四化”已成為各行業內的普遍共識。

 

近(jin)幾(ji)年(nian)熱(re)度(du)較(jiao)高(gao)的(de)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)
，就(jiu)是(shi)以(yi)無(wu)人(ren)智(zhi)能(neng)化(hua)為(wei)核(he)心(xin)的(de)。目(mu)前(qian)，實(shi)現(xian)完(wan)全(quan)地(di)自(zi)動(dong)駕(jia)駛(shi)除(chu)了(le)相(xiang)關(guan)政(zheng)策(ce)限(xian)製(zhi)，技(ji)術(shu)難(nan)度(du)尤(you)為(wei)困(kun)難(nan)。為(wei)此(ci)
，各(ge)行(xing)業(ye)針(zhen)對(dui)自(zi)身(shen)業(ye)務(wu)的(de)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)
，紛(fen)紛(fen)效(xiao)仿(fang)實(shi)現(xian)無(wu)人(ren)化(hua)作(zuo)業(ye)。例(li)如(ru)，末(mo)端(duan)無(wu)人(ren)物(wu)流(liu)配(pei)送(song)
，園(yuan)區(qu)通(tong)勤(qin)，礦(kuang)區(qu)特(te)種(zhong)作(zuo)業(ye)，景(jing)區(qu)遊(you)覽(lan)車(che)，無(wu)人(ren)農(nong)業(ye)機(ji)，無(wu)人(ren)清(qing)潔(jie)車(che)等(deng)等(deng)。

 

 

實現無人化作業
，主要的方案可以概況為如下圖所示
，包含：各類傳感器、雷達定位
、T-Box、線控底板、計算機平台、後台服務器等。其中，T-Box是負責記錄整車的數據的，而整車架構目前依舊還是以CAN總線通訊為主，所以，無論前期測試還是正式落地，對CAN總線數據的讀取和記錄都尤為重要。

 

 

ZLG致遠電子行業應用方案介紹

 

無人車輛CAN-bus數據的監控與記錄

 

隨(sui)著(zhe)無(wu)人(ren)化(hua)行(xing)業(ye)進(jin)程(cheng)不(bu)斷(duan)推(tui)進(jin)，總(zong)線(xian)數(shu)據(ju)記(ji)錄(lu)和(he)實(shi)時(shi)定(ding)位(wei)需(xu)求(qiu)顯(xian)然(ran)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。同(tong)時(shi)

，試(shi)驗(yan)車(che)和(he)路(lu)試(shi)都(dou)需(xu)要(yao)不(bu)斷(duan)進(jin)行(xing)路(lu)徑(jing)和(he)算(suan)法(fa)的(de)優(you)化(hua)。為(wei)了(le)能(neng)夠(gou)實(shi)時(shi)的(de)獲(huo)取(qu)小(xiao)車(che)CAN-bus的數據，了解無人配送小車的運行狀態，ZLG致遠電子針對此行業痛點，為行業用戶提供如下方案。

 

 

如上圖所示是基於CANDTU-400EWGR記錄儀提供的方案，接下來簡單介紹CAN記錄儀的功能：

 

 

●    完整的記錄CAN數據，方便分析整車運行情況以及遇到故障時溯源
；

●    支持多種主流數據格式的轉換，支持多種主流設備來進行數據回放，進行曲線分析；

●    記錄CAN數據的時間精度在ms級別，帶溫補的RTC芯片和電池，溫度變化較大時，能夠保證時間偏差較小；

●    多通道獨立記錄CAN數據，且支持CAN數據的上下行，目前支持高達8路通道
；

●    支持遠程升級固件，NTP校時，遠程配置設備；

●    長時間（一周到1個月）記錄文件
，數據存儲容量大，標配32G SD卡
，可達64G，支持長時間的記錄。

 

無人車輛故障排查利器

 

無人車輛電機與各執行機構之間是通過CAN-bus總線通信的，當遇到故障時，如何快速的定位問題進行排查
？如圖所示，為此ZLG致遠電子提供CANScope分析儀產品和便攜式PA2000mini功率分析儀。針對底層線控故障問題

，CANScope分析儀可從物理層、鏈路層和應用層快速定位故障
，以便優化線控設計。基於電機效率和整機功耗控製需求，便攜式PA2000mini功率分析儀可輕鬆進行上車測試。

 

 

如圖所示，CANScope總線綜合分析儀是一款集示波器、網絡分析儀、協議分析儀以及可靠性測試工具於一身的CAN總線終極利器
，通過數據波形同步查看、眼圖等各類分析軟件插件，可以從物理層、數據鏈路層多層次分析定位故障，輕鬆找到故障原因，一站式解決CAN的所有問題。

 

 

如圖所示，PA2000mini是一款能進行移動便攜測量的功率分析儀，在體積和重量得到進一步優化的同時，功率測量精度還能保證在0.05%，具有120G的超大容量存儲，可以同步采集所有相。另外
，PA2000mini功率分析儀體積小，帶電池
，可以持續工作3~4個小時，非常方便在無人配送小車測試現場進行電機效率等測試。

 

 

CAN接口擴展方案

 

目前無人配送部分執行部件與行走電機均采用CAN-bus現場總線通訊
，而高端AI的IC和工控機都缺乏CAN接口的設計
，例如ZLG致遠電子的M1808。可以利用AI工控機上麵多餘的接口來擴展多路的CAN接口，從而實現小車各RCU單元的通信。如圖所示，基於此需求，介紹以下幾種接口擴展的方案：

 

 

如上圖所示，MiniPCIe接口CAN卡、PCIe接口CAN卡
、以太網轉CAN模塊等係列產品是ZLG致遠電子基於不同形式的接口開發的高性能CAN接口卡，配合AI工控機可以實現最多可實現8路電磁隔離3500VDC的CAN口擴展。另外

，這些CAN卡支持任意係統的驅動，可在windows、Linux等係統下實現二次開發，接收報文能力高達14000幀/秒，屬於工業級產品設計。

 

來源：ZLG致遠電子

 

 

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