CN220983764U - 基于can总线的无人叉车控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于CAN总线的无人叉车控制系统，本实用新型的主要设计构思在于，为无人叉车的整车控制器通讯电路进行了简化，能够显著减少接线数量，大幅降低硬件成本，也相应减少了人工装配成本；此外，无人叉车在减少硬件数量的同时，也从另一角度降低了发生故障的概率。具体是由单一CAN总线及VCU上的单一端口控制多个控制节点及设备进行CAN通讯，并从硬件角度实现智驾系统终端及手持控制器的在该单一CAN总线环路中的通信切换与屏蔽。本实用新型能够有效减轻无人叉车整车控制器的通讯负载，提高响应速度、降低响应延时，为无人叉车整车系统通讯质量和通讯延时建立良好的硬件基础。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人叉车技术领域，尤其涉及一种基于CAN总线的无人叉车控制系统。
背景技术
目前市面上的工业车辆大多通过CAN网络与各个节点进行通讯，自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)同样也采用了CAN通讯方式。
随着电气化、智能化程度的提高，无人叉车(AGV的一类)的电气设备越来越多，通讯节点也相应增加。为应对这种工况，叉车业内要么采用更多数量的控制器，要么采用更高规格的控制器，进而导致CAN网络形成冗余，例如无人叉车上常用的即是两套CAN回路(总线环路)，作为控制中枢的智驾控制终端与无人叉车上的其他控制器件分别在不同的CAN环路中，这就会造成无人叉车整车成本的大幅提升，同时硬件配置的繁琐性也会增加故障率。
实用新型内容
鉴于上述，本实用新型旨在提供一种基于CAN总线的无人叉车控制系统，以解决前述提及的技术问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供了一种基于CAN总线的无人叉车控制系统，其中包括：用于信号中转的整车控制器、智驾系统终端、用于手动控制介入的手持控制器、手自动切换装置以及若干个无人叉车的控制节点；
所述智驾系统终端、所述控制节点以及所述手持控制器共同连接在唯一一路CAN总线环路中，且所述CAN总线环路仅与所述整车控制器的一个CAN通信端口连接；
所述手持控制器与所述手自动切换装置分别与所述整车控制器硬线连接，其中，所述手自动切换装置用于发送自动控制与手动控制切换信号至所述整车控制器，所述手持控制器通过无人叉车的插接端口与无人叉车保持线缆常连接。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述无人叉车控制系统还包括：分别与所述整车控制器电信号连接的第一信号通断装置以及第二信号通断装置；
所述第一信号通断装置设置于所述智驾系统终端的CAN线缆中，用于切断或导通所述智驾系统终端的CAN线缆与所述CAN总线环路的连接；
所述第二信号通断装置设置于所述手持控制器的插接端口，用于切断或导通所述手持控制器与所述CAN总线环路的通信。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述第二信号通断装置包括：设于所述插接端口处并具有电磁感应件及弹片的开关机构。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述插接端口为有源接口，所述第二信号通断装置为有源接口的供电源。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述第一信号通断装置包括继电器。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述控制节点至少包括：牵引控制器、转向控制器、叉车电池系统。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述手自动切换装置为按钮式或旋钮式的开关。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述无人叉车控制系统还包括：与所述整车控制器电连接的三色警示灯。
与现有技术相比，本实用新型的主要设计构思在于，为无人叉车的整车控制器通讯电路进行了简化，能够显著减少接线数量，大幅降低硬件成本，也相应减少了人工装配成本；此外，无人叉车在减少硬件数量的同时，也从另一角度降低了发生故障的概率。具体是由单一CAN总线及VCU上的单一端口控制多个控制节点及设备进行CAN通讯，并从硬件角度实现智驾系统终端及手持控制器的在该单一CAN总线环路中的通信切换与屏蔽。本实用新型能够有效减轻无人叉车整车控制器的通讯负载，提高响应速度、降低响应延时，为无人叉车整车系统通讯质量和通讯延时建立良好的硬件基础。
附图说明
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，其中：
图1为本实用新型实施例提供的基于CAN总线的无人叉车控制系统的通信电路连接示意图；
图2为本实用新型实施例提供的基于CAN总线的无人叉车控制系统的CAN总线拓扑示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
本实用新型提出了一种基于CAN总线的无人叉车控制系统的实施例，具体来说，如图1和图2所示，其中包括：用于信号中转的整车控制器(VCU)、智驾系统终端、用于手动控制介入的手持控制器(图中未示出，无人叉车原配件之一)、手自动切换装置以及若干个无人叉车的控制节点，在一些较佳的实施例中所述控制节点至少包括了牵引控制器、转向控制器、叉车电池系统(图示为电池)；具体地，所述智驾系统终端、所述控制节点以及所述手持控制器共同连接在唯一一路CAN总线环路中，且所述CAN总线环路仅与所述整车控制器(VCU)的一个CAN通信端口连接；所述手持控制器与所述手自动切换装置分别与所述整车控制器硬线连接，其中，所述手自动切换装置用于发送自动控制与手动控制切换信号至所述整车控制器(可人工触发，优选采用按钮式或旋钮式的开关，以高低电平信号的形式表征需触发无人叉车自动驾控或是人工驾控)，所述手持控制器通过无人叉车的插接端口(一般为四线连接，两线用于供电、两线用于通信)与无人叉车保持线缆常连接。
在上述简化CAN通信硬件线路构思基础上，为了实现在不同的控制模式下，智驾系统终端以及手持控制器二者CAN报文交互的切换无相互影响，本实用新型还包括分别与所述整车控制器电信号连接的第一信号通断装置以及第二信号通断装置，所述第一信号通断装置设置于所述智驾系统终端的CAN线缆中，用于切断或导通所述智驾系统终端的CAN线缆与所述CAN总线环路的连接；所述第二信号通断装置设置于所述手持控制器的插接端口，用于切断或导通所述手持控制器与所述CAN总线环路的通信功能。
对于所述第一信号通断装置可以配置诸如继电器的开关器件，而对于所述第二信号通断装置，在一些较佳实施例中，可以优选配置为下述实施参考：
(1)设于所述插接端口处并具有电磁感应件及弹片的开关机构，例如由手自动切换装置电平触发无人自动控制时，所述整车控制器可通过电缆线路使电磁感应件失电，触发该开关机构的弹片动作，使得手持控制器的线路与所述插接端口形成物理断开(并非手持控制器本身与所述插接端口分离，而是手持控制器与所述插接端口的接线形成无接触状态)；而当切换为人工介入控制模式时，可通过人为方式使手持控制器的线路与重新得电的开关机构接触并保持此接触。
(2)所述插接端口为有源接口，所述第二信号通断装置为有源接口的供电源，通过所述第二信号通断装置为所述插接端口提供电能，例如由手自动切换装置电平触发无人自动控制时，所述整车控制器所述第二信号通断装置断电，进而所述插接端口不再向手持控制器提供电能，此时，即便线路保持连接状态，但手持控制器无法从叉车该有源接口获得电能，从而也屏蔽了无人自动控制下手持控制器的CAN信号影响。
最后还可以补充说明的是，所述整车控制器还与三色警示灯连接，基于实际所需，可在上述硬件切换、屏蔽智驾系统终端及手持控制器的CAN信号时，提供三种可选报警提示状态栏，举例而非限定的，在自动驾驶模式下，若未能接通智驾系统终端的CAN线缆或未能断开手持控制器的信号接入，则可以通过红灯报警；而在手动驾驶模式下，若未能接通手持控制器的信号或未能断开智驾系统终端CAN线缆，则可以通过黄灯提醒；当各线路通断正常时，则可以通过绿灯提示。当然，本领域技术人员可以理解地，此仅为示意性的三色灯应用方式，而非限定或必然的技术手段。
综上所述，本实用新型的主要设计构思在于，为无人叉车的整车控制器通讯电路进行了简化，能够显著减少接线数量，大幅降低硬件成本，也相应减少了人工装配成本；此外，无人叉车在减少硬件数量的同时，也从另一角度降低了发生故障的概率。具体是由单一CAN总线及VCU上的单一端口控制多个控制节点及设备进行CAN通讯，并从硬件角度实现智驾系统终端及手持控制器的在该单一CAN总线环路中的通信切换与屏蔽。本实用新型能够有效减轻无人叉车整车控制器的通讯负载，提高响应速度、降低响应延时，为无人叉车整车系统通讯质量和通讯延时建立良好的硬件基础。
本实用新型实施例中若提及表达方位的措辞，则是基于实施例的相对概念，此外“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，但以上仅为本实用新型的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本实用新型的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于CAN总线的无人叉车控制系统，其特征在于，包括：用于信号中转的整车控制器、智驾系统终端、用于手动控制介入的手持控制器、手自动切换装置以及若干个无人叉车的控制节点；
所述智驾系统终端、所述控制节点以及所述手持控制器共同连接在唯一一路CAN总线环路中，且所述CAN总线环路仅与所述整车控制器的一个CAN通信端口连接；
所述手持控制器与所述手自动切换装置分别与所述整车控制器硬线连接，其中，所述手自动切换装置用于发送自动控制与手动控制切换信号至所述整车控制器，所述手持控制器通过无人叉车的插接端口与无人叉车保持线缆常连接。
2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的无人叉车控制系统，其特征在于，所述无人叉车控制系统还包括：分别与所述整车控制器电信号连接的第一信号通断装置以及第二信号通断装置；
所述第一信号通断装置设置于所述智驾系统终端的CAN线缆中，用于切断或导通所述智驾系统终端的CAN线缆与所述CAN总线环路的连接；
所述第二信号通断装置设置于所述手持控制器的插接端口，用于切断或导通所述手持控制器与所述CAN总线环路的通信。
3.根据权利要求2所述的基于CAN总线的无人叉车控制系统，其特征在于，所述第二信号通断装置包括：设于所述插接端口处并具有电磁感应件及弹片的开关机构。
4.根据权利要求2所述的基于CAN总线的无人叉车控制系统，其特征在于，所述插接端口为有源接口，所述第二信号通断装置为有源接口的供电源。
5.根据权利要求2所述的基于CAN总线的无人叉车控制系统，其特征在于，所述第一信号通断装置包括继电器。
6.根据权利要求1所述的基于CAN总线的无人叉车控制系统，其特征在于，所述控制节点至少包括：牵引控制器、转向控制器、叉车电池系统。
7.根据权利要求1所述的基于CAN总线的无人叉车控制系统，其特征在于，所述手自动切换装置为按钮式或旋钮式的开关。
8.根据权利要求1～7任一项所述的基于CAN总线的无人叉车控制系统，其特征在于，所述无人叉车控制系统还包括：与所述整车控制器电连接的三色警示灯。
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2023
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