导读

重型运输车辆、大型吊车、挖掘机、推土机、压路机、装载机等都是常见的工程车辆，大多数工程车辆的工作环境较为恶劣，加之各种类型的冲击、震动、噪音的危害以及空气污染等问题，对驾驶员的身体健康及工作效率均产生不良影响。因此，工程车辆无人驾驶、自动驾驶和远程操控技术的研发和应用，越来越受人们的重视。

先进的感知系统，如热成像系统、视觉系统、雷达系统等赋予工程机械“感知能力”；先进的算法系统和自动控制系统，赋予工程机械“智慧大脑”，使工程车辆自动驾驶和远程操控成为可能。

东土科技工业服务器为以上多系统融合提供良好的物理载体：搭载全自主可控的“软件定义控制”系统，允许实时系统和非实时系统隔离运行于同一硬件平台，通过共享内存技术实现工程车辆自动控制和远程操控快速响应能力，助力工程车辆智能化转型升级。

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案例背景

某重型压路机原工程车辆包含一个专用的车载PLC控制器，涵盖若干本地IO通道连接车载传感器等信号，控制器与驾驶室显示器、按键板、发动机ECU等之间采用CAN总线连接，原车辆人工手动操作。

压路机实现无人驾驶需要增加视觉辅助以及自动驾驶算法，但是传统车载PLC控制器性能单一，无法将自动驾驶及视觉辅助集成，需要额外的工控机设备来完成相应的自动驾驶及视觉处理任务。这就需要增加额外物理设备，会带来占用空间及成本增加的问题。东土科技工业服务器集成视觉信号、算法控制、运动控制等功能于一身，完美实现了软件和硬件的融合，实现工程车辆自动驾驶。

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东土解决方案

(1) 东土工业服务器，集边缘运算、过程控制、运动控制和机器视觉等功能于一身，作为自动工程车辆的控制系统；

(2) IO信号采集采用分布式IO模块方案，工业服务器与IO模块之间采用两线CAN总线连接；

(3) 工业服务器与车载各ECU、驾驶室物理开关、显示器、驾驶辅助GPS模块之间采用CAN总线连接，与驾驶辅助摄像头之间采用以太网连接；

(4) 利用工业服务器预装的Intewell操作系统高实时虚拟化特性，利用软件定义一个实时系统（PLC）用于工程机械的控制，定义一个桌面系统用于集成自动驾驶算法以及视觉处理。如下图；

(5) 利用共享内存技术，实现桌面系统与实时系统快速数据交互，实现基于视觉信号和雷达信号的快速控制相应，提高控制灵敏度和控制精度，解决了传统方案基于视觉控制相应速度慢的难题。

(6) 工业服务器内置的WIFI/4G/5G模块，结合软网关应用，可实现工程车辆远程维护、控制，以及云端多车协同控制。

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案例意义

该项目是利用东土工业服务器将视觉系统、算法系统和实时控制系统高度融合的工程车辆自动驾驶系统案例，实现了高精度、快速响应的自动驾驶技术。工业服务器一机实现工程车辆控制、视觉分析、自动驾驶、上云连接；工业服务器可通过本地HDMI接口实现画面展示，拓展人机互动；可灵活接入其他设备如热成像摄像头等，实现系统灵活升级。

基于东土工业服务器全新的控制系统方案将大力推进工程车辆从人工操控到自动驾驶的智能化升级进程。