導(dǎo)讀

重型運(yùn)輸車輛、大型吊車、挖掘機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)、裝載機(jī)等都是常見的工程車輛，大多數(shù)工程車輛的工作環(huán)境較為惡劣，加之各種類型的沖擊、震動(dòng)、噪音的危害以及空氣污染等問(wèn)題，對(duì)駕駛員的身體健康及工作效率均產(chǎn)生不良影響。因此，工程車輛無(wú)人駕駛、自動(dòng)駕駛和遠(yuǎn)程操控技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，越來(lái)越受人們的重視。

先進(jìn)的感知系統(tǒng)，如熱成像系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)等賦予工程機(jī)械“感知能力”；先進(jìn)的算法系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)，賦予工程機(jī)械“智慧大腦”，使工程車輛自動(dòng)駕駛和遠(yuǎn)程操控成為可能。

東土科技工業(yè)服務(wù)器為以上多系統(tǒng)融合提供良好的物理載體：搭載全自主可控的“軟件定義控制”系統(tǒng)，允許實(shí)時(shí)系統(tǒng)和非實(shí)時(shí)系統(tǒng)隔離運(yùn)行于同一硬件平臺(tái)，通過(guò)共享內(nèi)存技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程車輛自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程操控快速響應(yīng)能力，助力工程車輛智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

01

案例背景

某重型壓路機(jī)原工程車輛包含一個(gè)專用的車載PLC控制器，涵蓋若干本地IO通道連接車載傳感器等信號(hào)，控制器與駕駛室顯示器、按鍵板、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU等之間采用CAN總線連接，原車輛人工手動(dòng)操作。

壓路機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛需要增加視覺輔助以及自動(dòng)駕駛算法，但是傳統(tǒng)車載PLC控制器性能單一，無(wú)法將自動(dòng)駕駛及視覺輔助集成，需要額外的工控機(jī)設(shè)備來(lái)完成相應(yīng)的自動(dòng)駕駛及視覺處理任務(wù)。這就需要增加額外物理設(shè)備，會(huì)帶來(lái)占用空間及成本增加的問(wèn)題。東土科技工業(yè)服務(wù)器集成視覺信號(hào)、算法控制、運(yùn)動(dòng)控制等功能于一身，完美實(shí)現(xiàn)了軟件和硬件的融合，實(shí)現(xiàn)工程車輛自動(dòng)駕駛。

02

東土解決方案

(1) 東土工業(yè)服務(wù)器，集邊緣運(yùn)算、過(guò)程控制、運(yùn)動(dòng)控制和機(jī)器視覺等功能于一身，作為自動(dòng)工程車輛的控制系統(tǒng)；

(2) IO信號(hào)采集采用分布式IO模塊方案，工業(yè)服務(wù)器與IO模塊之間采用兩線CAN總線連接；

(3) 工業(yè)服務(wù)器與車載各ECU、駕駛室物理開關(guān)、顯示器、駕駛輔助GPS模塊之間采用CAN總線連接，與駕駛輔助攝像頭之間采用以太網(wǎng)連接；

(4) 利用工業(yè)服務(wù)器預(yù)裝的Intewell操作系統(tǒng)高實(shí)時(shí)虛擬化特性，利用軟件定義一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)（PLC）用于工程機(jī)械的控制，定義一個(gè)桌面系統(tǒng)用于集成自動(dòng)駕駛算法以及視覺處理。如下圖；

(5) 利用共享內(nèi)存技術(shù)，實(shí)現(xiàn)桌面系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)快速數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)基于視覺信號(hào)和雷達(dá)信號(hào)的快速控制相應(yīng)，提高控制靈敏度和控制精度，解決了傳統(tǒng)方案基于視覺控制相應(yīng)速度慢的難題。

(6) 工業(yè)服務(wù)器內(nèi)置的WIFI/4G/5G模塊，結(jié)合軟網(wǎng)關(guān)應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)工程車輛遠(yuǎn)程維護(hù)、控制，以及云端多車協(xié)同控制。

03

案例意義

該項(xiàng)目是利用東土工業(yè)服務(wù)器將視覺系統(tǒng)、算法系統(tǒng)和實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)高度融合的工程車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)案例，實(shí)現(xiàn)了高精度、快速響應(yīng)的自動(dòng)駕駛技術(shù)。工業(yè)服務(wù)器一機(jī)實(shí)現(xiàn)工程車輛控制、視覺分析、自動(dòng)駕駛、上云連接；工業(yè)服務(wù)器可通過(guò)本地HDMI接口實(shí)現(xiàn)畫面展示，拓展人機(jī)互動(dòng)；可靈活接入其他設(shè)備如熱成像攝像頭等，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)靈活升級(jí)。

基于東土工業(yè)服務(wù)器全新的控制系統(tǒng)方案將大力推進(jìn)工程車輛從人工操控到自動(dòng)駕駛的智能化升級(jí)進(jìn)程。