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11/06/2026
作者 Kvaser
从开发到赛场全程可靠支撑｜Kvaser总线设备护航查尔姆斯学生方程式自动驾驶车队
每年，查尔姆斯理工大学（Chalmers University of Technology）的学子们都会从零开始设计制造一辆全新的学生方程式赛车。该项目融合电驱动系统、自动驾驶开发与实操工程实践，是斯堪的纳维亚地区先进的学生工程项目之一。
车队最新赛车Astrid延续了自2003年以来的传统，从燃油车逐步迭代至电动、自动驾驶赛车平台。
为了开发和验证车辆的通信系统，团队在全研发周期均使用Kvaser CAN通讯设备。
访问期间，我们与查尔姆斯学生方程式车队的Hugo Morau、Oskar Lind、Andreas Aberg和Anton Rosvall进行了交流，深入了解了团队的开发流程、自动驾驶系统及工程挑战。
每年打造一辆全新赛车
查尔姆斯学生方程式车队由约60名学生组成，涵盖机械工程、嵌入式系统、软件工程和自动驾驶系统等专业。团队划分为多个专业小组，负责开发从ECU、电池系统到自动驾驶感知与控制软件的所有部件。
每个赛季车队都会打造一台全新赛车。学生们需在课业之余投入近6个月的时间全职参与项目，部分学生可通过该项目获取硕士阶段学分。
自2015年转型电动汽车以来，查尔姆斯学生方程式车队已成为斯堪的纳维亚地区自动驾驶赛车领域最强的学生团队之一。他们的2025赛季赛车Svea曾在德国学生方程式大赛中荣获“无人驾驶组冠军(Driverless Cup)”。
走访期间，车队正为Astrid备战2026赛季首测做准备。
自动驾驶赛车的实时通信管理
现代大学生方程式赛车依靠分布式系统间高速稳定的通信。Astrid赛车搭载四路独立CAN总线，分别管控转向、执行器及整车主网络等系统。
车队采用以太网承载激光雷达与遥测数据，整车控制系统则基于CAN总线搭建。CAN与以太网两套系统独立运行，CAN总线数据通过ROS 2广播用于遥测监控。100Hz控制系统完全依托CAN总线通信，包含逆变器、惯性测量单元（IMU）、转向电机及其余整车核心功能设备。
自动驾驶赛车对算力性能与通信可靠性提出极限要求。团队表示其车载平台在严苛的CPU限制下运行，任何一项处理决策都至关重要。若系统丢失激光雷达点云数据（由数百万测距点位构成的实时3D地图），车辆会立即触发紧急模式并自动制动。Anton Rosvall解释道：
“一旦点云数据中断，赛车会立刻刹车。”
在一辆重达200公斤的自动驾驶赛车中，稳定的软件和可靠的通信，以及快速的故障诊断，在测试赛道和比赛赛道上都至关重要。
开发全流程采用Kvaser通讯设备
车队在嵌入式与整车开发流程中使用到Kvaser Leaf v3、Kvaser BlackBird v2、Kvaser T-Cannector v2以及Kvaser M.2 PCIe 4xCAN通讯卡。
Kvaser 硬件支持ECU诊断、嵌入式调试、CAN记录、通信测试及系统刷写。
Kvaser M.2通讯卡于2025赛季投入使用，可直接集成在新车平台的车载计算机内部。
“M.2 通讯卡每次都能正常工作，”Anton Rosvall说道。
车队同时借助Kvaser通讯卡完成车内各计算节点进行刷写与通信。
与他们之前使用的其他CAN接口相比，Anton Rosvall强调了USB直连及通过CAN总线直接刷写系统的便捷性。
“使用Kvaser，我们可以简单地通过USB连接并直接刷写CAN，这在以前使用其他CAN接口时一直是个难题。”
在赛道上解决关键问题
在学生方程式赛事中，快速的故障排查决定了车队是顺利完成比赛周末还是提前退赛。
在2024赛季期间，车队遭遇了电池相关故障，一度导致车辆无法继续运行。借助Kvaser CAN通讯卡，他们能够通过CAN刷写车辆系统、识别问题，并及时恢复功能以继续参赛。
这一事件体现了在比赛条件下需要快速解决问题时，可靠的通信工具是多么重要。
车辆数据记录与分析
自动驾驶系统在测试和比赛期间会产生海量数据。为了监控车辆行为及系统性能，车队结合了Foxglove、ROS 2、SocketCAN和SavvyCAN等工具。每种工具分别处理软件栈的不同环节，涵盖从CAN通信和遥测，到传感器数据和系统可视化。
车队使用Foxglove Bridge在测试期间实时传输车辆数据，从而更轻松地监控系统并实时分析其行为。
车队当前研发重点在于解决与CAN负载、软件调试及记录性能相关的挑战。另一个关注领域是循环记录功能(Rolling logging)，允许系统持续存储最新的车辆数据，以实现更快的故障分析。
培养下一代工程师
查尔姆斯大学生方程式项目让学生在系统集成、嵌入式软件开发、自动驾驶汽车开发与实时通信方面获得实践经验。
对于Kvaser而言，此次合作展示了可靠的CAN通讯卡如何支持从学生工程项目到先进车辆平台的创新。
随着Astrid备战即将到来的学生方程式赛事，查尔姆斯学生方程式车队将持续突破电动与自动驾驶赛车的技术边界。
了解更多查尔姆斯方程式车队的项目成果与赛事历程
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