宏虹應用案例｜車輛 CAN 通訊
自駕車 CAN 通訊需要將運算平台產生的指令送往車載控制器。希臘 Aristurtle 車隊使用 Kvaser Mini PCI Express 2xHS v2，串接執行 ROS 的運算平台與 CAN 節點，支援電動無人駕駛賽車的控制指令傳遞。
本文整理 Aristurtle 歷史案例，說明嵌入式 CAN 介面的角色，並補充 Mini PCI Express 與 USB to CAN 的選型差異。產品生命週期資料核對日期：2026 年 10 月 2 日。
Aristurtle 自駕賽車的 CAN 通訊架構
在 Aristurtle 的架構中，CAN 是車內主要通訊方式。Mini PCI Express 2xHS v2 將運算平台與 CAN 網路連接起來，讓平台上的 ROS 演算法能與微控制器及感測器交換資訊。
從電動賽車走向無人駕駛
Aristurtle 是希臘塞薩洛尼基亞里斯多德大學的學生車隊，全名為 Aristotle University Racing Team Electric & Driverless。案例記載，團隊於 2015 年投入電動 Formula Student 賽車，並於 2019 年開始無人駕駛開發。
ROS 運算平台與車載控制器的連接
案例中執行演算法的電腦稱為 APU（此處指案例中的運算平台）。ROS 是機器人軟體開發框架；在本案例中，演算法於運算平台執行，CAN 介面則負責將平台接入車載網路。
CAN 介面提供訊息傳送與接收能力；控制策略與訊息內容由應用軟體及車載節點決定。因此，介面本身並不是自駕決策系統，也不能單靠安裝介面完成車輛控制。
Mini PCI Express 2xHS v2 如何串接自駕控制指令？
Mini PCI Express 2xHS v2 在本案例中扮演運算平台與 CAN 網路之間的介面。案例報導指出，轉向、煞車與油門相關指令經由此介面傳遞至車載 CAN 網路。
雙通道 CAN／CAN FD 與嵌入式整合
2xHS v2 是採用 PCI Express 系統匯流排的雙通道 CAN／CAN FD 介面，板卡尺寸為 30 × 51 mm。小尺寸板卡可作為嵌入式主機的整合選項，實際安裝仍須確認插槽電氣介面、固定方式與 CAN 線材配置。
時間戳記不等於控制延遲保證
2xHS v2 的 1 µs 時間戳記規格，用於訊息時間標記，不代表指令從 ROS 送出至執行器動作只需 1 µs。
控制迴路的整體反應時間，還包含應用軟體處理、作業系統排程、CAN 仲裁與網路負載，以及接收節點與執行器的反應。需要延遲或即時性保證時，應對完整系統量測與驗證。
Mini PCI Express 與 USB to CAN 如何選擇？
若目標是將 CAN 介面整合進主機內部，可優先評估嵌入式板卡與插槽相容性；若需要以 USB 將電腦連接多條 CAN 匯流排，可評估外接 USB to CAN。
Mini PCI Express 2xHS v2 與 USBcan Light 4xHS 比較
| 比較項目 | Mini PCI Express 2xHS v2 | USBcan Light 4xHS |
|---|---|---|
| 主機連接方式 | Mini PCI Express 板卡；使用 PCI Express 系統匯流排 | 外接 USB |
| Number of CAN channels | 2 channels | 4 通道 |
| 通訊能力 | CAN／CAN FD | 高速 Classical CAN |
| isolation | 具電氣隔離 | 具電氣隔離 |
| 整合評估 | 插槽、固定方式、機構空間與 CAN 配線 | USB 連接、外接設備固定與 CAN 配線 |
| 目前選型注意事項 | 已列為停產型號，需評估現行替代型號 | 依協定需求、軟體相容性與供貨狀態確認 |
Kvaser USBcan Light 4xHS 四通道 CAN 介面採用 HD26 CAN 接頭，搭配分接線連接四個 DSUB9 接頭。需要 CAN FD 時，應選擇明確支援 CAN FD 的其他型號。
舊款、v2 與現行產品的版本差異
Mini PCI Express 是外形與連接規格，不能只依名稱判斷板卡使用哪一種主機匯流排。依產品資料，舊款 Mini PCI Express HS／2xHS 使用 USB 系統匯流排，2xHS v2 則使用 PCI Express 系統匯流排。
截至 2026 年 10 月 2 日，2xHS v2 已列為停產型號，建議替代產品為 Mini PCI Express 2xCAN v3。這不代表可不經檢查直接替換；仍須核對主機、驅動、配線與應用需求。
自駕車 CAN 介面選型檢查項目
自駕車 CAN 介面選型應先確認網路協定與主機條件，再評估軟體整合與生命週期。以下七項條件可作為選型依據。
- 協定：確認使用 Classical CAN 或 CAN FD，以及各節點支援的模式與速率。
- Passage:依需要連接的 CAN 網路數量選擇通道，不以節點數直接換算通道數。
- 主機介面：確認 USB、Mini PCI Express 或 M.2 的機構與電氣相容性。
- Software:確認作業系統、驅動、API 與應用程式的整合路徑；ROS 的使用仍需對應軟體設定。
- 安裝條件：檢查隔離、供電、接地、終端電阻、配線與設備固定。
- 時間需求：區分時間戳記規格與控制延遲，使用實測結果評估完整系統。
- 生命週期：確認產品是否停產、替代方案與後續維護方式。
評估外接介面時，可參考宏虹的 Kvaser USB to CAN 介面選型資訊，依通道數與 CAN／CAN FD 需求縮小產品範圍。
Frequently Asked Questions
Aristurtle 如何使用 Kvaser CAN 介面？
Aristurtle 使用 Mini PCI Express 2xHS v2，連接執行 ROS 的運算平台與車載 CAN 網路中的微控制器、感測器，傳遞轉向、煞車及油門相關控制指令。
Mini PCI Express 2xHS 與 v2 是同一款嗎？
不是。舊款 Mini PCI Express HS／2xHS 使用 USB 系統匯流排，2xHS v2 使用 PCI Express 系統匯流排。主機介面與規格須依完整型號核對，不能只看 Mini PCI Express 名稱。
Mini PCI Express 2xHS v2 支援 CAN FD 嗎？
支援。Mini PCI Express 2xHS v2 提供兩個 CAN／CAN FD 通道，可依網路需求配置通訊模式。
USBcan Light 4xHS 可以當成 CAN FD 介面嗎？
不應將 USBcan Light 4xHS 當作 CAN FD 介面選用。這款產品是四通道高速 CAN 介面；需要 CAN FD 時，應另外選擇明確標示支援 CAN FD 的型號。
1 µs 時間戳記代表控制延遲只有 1 µs 嗎？
不代表。時間戳記用於標記訊息時間，不能直接換算成控制迴路延遲。整體反應時間還受到軟體、作業系統排程、CAN 網路負載與執行器反應影響。
現在還應選購 Mini PCI Express 2xHS v2 嗎？
Mini PCI Express 2xHS v2 已列為停產型號，建議替代產品為 Mini PCI Express 2xCAN v3。新專案應確認現行型號、主機相容性及供貨狀態；既有系統則需評估維護與替換需求。
