無人配送CAN-bus總線解決方案

一、無人配送行業(yè)動態(tài)

受國內(nèi)疫情影響以及“新基建”政策的推進(jìn)，無人配送行業(yè)發(fā)展迅速。在之前的武漢防疫戰(zhàn)中，許多知名企業(yè)更是將無人配送小車投入使用，實(shí)現(xiàn)了“無接觸”快遞物流配送及防護(hù)物資的運(yùn)輸。

無人配送是指物品流通環(huán)節(jié)中沒有或是少量人工參與，簡單來說，就是簡單版的自動駕駛，以人工智能AI為核心，結(jié)合高精度地圖以及各類傳感器等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用機(jī)器替代人工或者人機(jī)協(xié)作的配送方式，達(dá)到提高效率、減少成本的目的。如圖 1所示是，無人配送小車示意圖。

圖 1  無人配送小車示意圖

二、CAN接口擴(kuò)展方案

目前無人配送部分執(zhí)行部件與行走電機(jī)均采用CAN-bus現(xiàn)場總線通訊，而高端AI的IC和工控機(jī)都缺乏CAN接口的設(shè)計(jì)，例如ZLG的M1808。可以利用AI工控機(jī)上面多余的接口來擴(kuò)展多路的CAN接口，從而實(shí)現(xiàn)小車各RCU單元的通信。如圖 2所示，基于此需求，介紹以下幾種接口擴(kuò)展的方案：

圖 2  CAN接口擴(kuò)展方案

如上圖所示，MiniPCIe接口CAN卡、PCIe接口CAN卡、以太網(wǎng)轉(zhuǎn)CAN模塊等系列產(chǎn)品是ZLG基于不同形式的接口開發(fā)的高性能CAN接口卡，配合AI工控機(jī)可實(shí)現(xiàn)多達(dá)8路電磁隔離3500VDC的CAN口擴(kuò)展。另外，這些CAN卡支持任意系統(tǒng)的驅(qū)動，可在windows、Linux等系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)二次開發(fā)，接收報(bào)文能力高達(dá)14000幀/秒，屬于工業(yè)級產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

圖3  遠(yuǎn)程監(jiān)控?zé)o人配送小車方案

三、如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控?zé)o人配送小車？

隨著無人配送行業(yè)進(jìn)程不斷推進(jìn)，總線數(shù)據(jù)記錄和實(shí)時(shí)定位需求顯然尤為重要。同時(shí)，試驗(yàn)車和路試都需要不斷進(jìn)行路徑和算法的優(yōu)化。為了能夠?qū)崟r(shí)的獲取小車CAN-bus的數(shù)據(jù)，了解無人配送小車的運(yùn)行狀態(tài)，如圖 3所示，ZLG針對此行業(yè)痛點(diǎn)，為行業(yè)用戶提供“CANDTU系列產(chǎn)品+ZWS-CAN智慧云”方案。

圖4  CANDTU系列產(chǎn)品示意圖

CANDTU系列產(chǎn)品，又稱“汽車黑匣子”，支持長時(shí)間記錄、條件記錄、預(yù)觸發(fā)記錄、定時(shí)記錄，擁有IP57防護(hù)、抗震動。如圖 4所示，該產(chǎn)品可以本地記錄CAN數(shù)據(jù)或者通過4G上云傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控或者數(shù)據(jù)下載，另外，帶有GPS/北斗定位功能，實(shí)時(shí)定位小車位置。只需要利用CANDTU配置工具就可以實(shí)現(xiàn)上述功能的配置，并可以將記錄的文件轉(zhuǎn)換為多種分析軟件支持的格式。

圖5  無人配送小車故障排查方案

四、無人配送小車故障排查

無人配送小車電機(jī)與各執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間是通過CAN-bus總線通信的，當(dāng)遇到故障時(shí)，如何快速的定位問題進(jìn)行排查？如圖 5所示，為此ZLG提供CANScope分析儀產(chǎn)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(yīng)用層快速定位故障，以便優(yōu)化線控設(shè)計(jì)。基于電機(jī)效率和整機(jī)功耗控制需求，便攜式PA2000mini功率分析儀可輕松進(jìn)行上車測試。

圖 6  CANScope分析儀示意圖

如圖 6所示，CANScope總線綜合分析儀是一款集示波器、網(wǎng)絡(luò)分析儀、協(xié)議分析儀以及可靠性測試工具于一身的CAN總線終極利器，通過數(shù)據(jù)波形同步查看、眼圖等各類分析軟件插件，可以從物理層、數(shù)據(jù)鏈路層多層次分析定位故障，輕松找到故障原因，一站式解決CAN的所有問題。

圖 7  PA2000mini產(chǎn)品示意圖

如圖 7所示，PA2000mini是一款能進(jìn)行移動便攜測量的功率分析儀，在體積和重量得到進(jìn)一步優(yōu)化的同時(shí)，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(xù)工作3~4個(gè)小時(shí)，非常方便在無人配送小車測試現(xiàn)場進(jìn)行電機(jī)效率等測試，