无人配送 CAN-bus 总线解决方案

时间:2020-07-30 15:11来源:ZLG立功科技·致远电子

摘要:疫情当下,为响应零接触需求,无人配送行业迅速发展,CAN-bus在无人配送中发挥着重要的作用。ZLG针对目前无人配送行业存在的诸多痛点,提供系统的CAN-bus应用解决方案,助力无人配送行业进程。

一、无人配送行业动态
受国内疫情影响以及“新基建”政策的推进,无人配送行业发展迅速。在之前的武汉防疫战中,许多知名企业更是将无人配送小车投入使用,实现了“无接触”快递物流配送及防护物资的运输。

无人配送是指物品流通环节中没有或是少量人工参与,简单来说,就是简单版的自动驾驶,以人工智能AI为核心,结合高精度地图以及各类传感器等技术,实现用机器替代人工或者人机协作的配送方式,达到提高效率、减少成本的目的。如图 1所示是,无人配送小车示意图。


 
图 1  无人配送小车示意图
 
二、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 2所示,基于此需求,介绍以下几种接口扩展的方案:


 
图 2  CAN接口扩展方案
 
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工控机可实现多达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。

三、如何实现远程监控无人配送小车?
随着无人配送行业进程不断推进,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,如图 3所示,ZLG针对此行业痛点,为行业用户提供“CANDTU系列产品+ZWS-CAN智慧云”方案。


 
图 3  远程监控无人配送小车方案
 
CANDTU系列产品,又称“汽车黑匣子”,支持长时间记录、条件记录、预触发记录、定时记录,拥有IP57防护、抗震动。如图 4所示,该产品可以本地记录CAN数据或者通过4G上云传输数据,实现数据的实时监控或者数据下载,另外,带有GPS/北斗定位功能,实时定位小车位置。只需要利用CANDTU配置工具就可以实现上述功能的配置,并可以将记录的文件转换为多种分析软件支持的格式。
 
图 4  CANDTU系列产品示意图
 
四、无人配送小车故障排查
无人配送小车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 5所示,为此ZLG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。


 
图 5  无人配送小车故障排查方案
 
如图 6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。

 
图 6  CANScope分析仪示意图
 
如图 7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

 
图 7  PA2000mini产品示意图
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