一种无人配送CAN-bus总线解决方案-电子工程世界

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，