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无人化行业CAN-bus解决方案

2021-08-16 15:45
ZLG致远电子
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       无人化行业迅速发展,CAN-bus在无人配送中发挥着重要的作用。ZLG致远电子针对目前无人行业存在的需求,提供系统的CAN-bus应用解决方案,助力无人化行业进程。

 CAN-bus在无人化行业中的应用

随着云计算、AI、边缘计算等新兴技术的不断涌现与成熟普及,以电动化、智能化、网络化、共享化为趋势的“新四化”已成为各行业内的普遍共识。

近几年热度较高的自动驾驶,就是以无人智能化为核心的。目前,实现完全地自动驾驶除了相关政策限制,技术难度尤为困难。为此,各行业针对自身业务的应用场景,纷纷效仿实现无人化作业。例如,末端无人物流配送,园区通勤,矿区特种作业,景区游览车,无人农业机,无人清洁车等等。

实现无人化作业,主要的方案可以概况为如下图所示,包含:各类传感器、雷达定位、T-Box、线控底板、计算机平台、后台服务器等。其中,T-Box是负责记录整车的数据的,而整车架构目前依旧还是以CAN总线通讯为主,所以,无论前期测试还是正式落地,对CAN总线数据的读取和记录都尤为重要。

(图片来源于网络)

 ZLG致远电子行业应用方案介绍

无人车辆CAN-bus数据的监控与记录

随着无人化行业进程不断推进,总线数据记录和实时定位需求显然尤为重要。同时,试验车和路试都需要不断进行路径和算法的优化。为了能够实时的获取小车CAN-bus的数据,了解无人配送小车的运行状态,ZLG致远电子针对此行业痛点,为行业用户提供如下方案。

如上图所示是基于CANDTU-400EWGR记录仪提供的方案,接下来简单介绍CAN记录仪的功能:

完整的记录CAN数据,方便分析整车运行情况以及遇到故障时溯源;

支持多种主流数据格式的转换,支持多种主流设备来进行数据回放,进行曲线分析;

记录CAN数据的时间精度在ms级别,带温补的RTC芯片和电池,温度变化较大时,能够保证时间偏差较小;

多通道独立记录CAN数据,且支持CAN数据的上下行,目前支持高达8路通道;

支持远程升级固件,NTP校时,远程配置设备;

长时间(一周到1个月)记录文件,数据存储容量大,标配32G SD卡,可达64G,支持长时间的记录。

无人车辆故障排查利器

无人车辆电机与各执行机构之间是通过CAN-bus总线通信的,当遇到故障时,如何快速的定位问题进行排查?如图所示,为此ZLG致远电子提供CANScope分析仪产品和便携式PA2000mini功率分析仪。针对底层线控故障问题,CANScope分析仪可从物理层、链路层和应用层快速定位故障,以便优化线控设计。基于电机效率和整机功耗控制需求,便携式PA2000mini功率分析仪可轻松进行上车测试。

如图所示,CANScope总线综合分析仪是一款集示波器、网络分析仪、协议分析仪以及可靠性测试工具于一身的CAN总线终极利器,通过数据波形同步查看、眼图等各类分析软件插件,可以从物理层、数据链路层多层次分析定位故障,轻松找到故障原因,一站式解决CAN的所有问题。

如图所示,PA2000mini是一款能进行移动便携测量的功率分析仪,在体积和重量得到进一步优化的同时,功率测量精度还能保证在0.05%,具有120G的超大容量存储,可以同步采集所有相。另外,PA2000mini功率分析仪体积小,带电池,可以持续工作3~4个小时,非常方便在无人配送小车测试现场进行电机效率等测试。

CAN接口扩展方案

目前无人配送部分执行部件与行走电机均采用CAN-bus现场总线通讯,而高端AI的IC和工控机都缺乏CAN接口的设计,例如ZLG致远电子的M1808。可以利用AI工控机上面多余的接口来扩展多路的CAN接口,从而实现小车各RCU单元的通信。如图所示,基于此需求,介绍以下几种接口扩展的方案:

如上图所示,MiniPCIe接口CAN卡、PCIe接口CAN卡、以太网转CAN模块等系列产品是ZLG致远电子基于不同形式的接口开发的高性能CAN接口卡,配合AI工控机可以实现最多可实现8路电磁隔离3500VDC的CAN口扩展。另外,这些CAN卡支持任意系统的驱动,可在windows、Linux等系统下实现二次开发,接收报文能力高达14000帧/秒,属于工业级产品设计。

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