
一、实训车介绍
VSA-W49型智能网联实训车考核装置采用全套自主开发的自动驾驶软件,传感器应用涉及摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、GPS/IMU;功能算法主要为感知算法及障碍物行为预测;定位算法采用激光定位为主,RTK定位为辅的方式,避免楼宇、树木对信号遮蔽进而影响车辆运行;可满足人车混流路况的定制化规划控制算法,能实现完成主动循迹、障碍物识别、主动刹车、站点停靠、局部路径规划、自动泊车等功能。满足智能汽车技术课程实训教学任务。规划控制单元针对汽车自动驾驶开发的多传感器融合计算平台,采用一体化设计,为L3/L4自动驾驶产品需求而设计。
二、主要功能
1、满足多路摄像头输入和自动驾驶视觉识别计算需求、自动泊车数据处理能力;
2、满足激光点云处理计算能力;
3、满足多路毫米波雷达输入和数据处理能力;
4、满足12路超声波雷达输入和数据处理能力;
5、内置IMU处理能力;
6、满足目标融合、组合定位、决策规划处理能力;
7、满足车辆数据接入和数据处理能力;
8、满足车辆控制的多通道控制总线及处理能力;
9、系统设置、标定功能;
10、系统故障诊断功能;
11、系统及软件升级功能。
三、自动驾驶软件
自动驾驶算法软件包括全套感知、融合、规划、控制软件,并有大量相关功能性软件。功能软件通过模块化的方式编写,并用API接口相互联系,构成整体自动驾驶软件系统。开放相关的API接口,高校可自由编写相关功能模块的代码,替换原代码后在仿真平台或实车验证。算法原型使用matlab或python来编写,于仿真平台上验证,并在最后转化成C/C++代码,并编译运行。
自动驾驶智能车软件应包括如下内容:
功能类
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功能项
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描述
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设置
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参数设置
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运行参数可通过数据接口进行写入
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控制接口
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自动驾驶功能开启前,可人工对车辆进行操控
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运行参数远程升级
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可远程升级运行参数
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线路地图下载
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可远程升级线路地图信息
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行驶
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远程启动
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管理平台远程启动车队系统
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本地启动
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设置自动驾驶功能启动按钮
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行驶速度
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最高15km/小时
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路面物体识别
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识别行人、车辆等障碍物
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道路标志识别
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识别红路灯、车道线等路面指示标志
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路面物体行为分析
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分析路面物体信息,判断其对车辆行驶将造成的影响
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决策规划
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对通过人工智能技术,计算车辆行驶最优路径
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障碍规避
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通过决策控制系统控制车辆行止动作,进行障碍物避让
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障碍绕行
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小区域路面障碍物绕行功能,保证车辆持续运行
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定位
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GNSS定位
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使用多频卫星定位系统
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RTK定位
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融合RTK技术,获得厘米级的定位精度
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惯性定位
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防止卫星信号跳变
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激光SLAM定位
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车辆可行驶于卫星定位信号丢失区域
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安全
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安全提醒
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判断出有障碍物妨碍车辆行驶时,使用喇叭及大灯进行提醒
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自动驾驶功能退出1
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设置功能退出按钮
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自动驾驶功能退出2
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踩刹车自动驾驶功能退出
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自动驾驶功能退出3
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猛打方向盘自动驾驶功能退出
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紧急情况
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紧急停车
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设置紧急停止按钮,按钮以难以被误触的方式设计
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紧急停车提醒
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紧急停止时,车内蜂鸣器响起警报,音箱及显示屏做相应播报,双闪灯打开
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四、配置清单
序号
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名称
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规格
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数量
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备注
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1
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线控电动车辆
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采用全线控底盘,可控制油门、转向、刹车。
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1
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2
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域控制器
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嵌入式的控制器方案,自然风冷,整机功耗低于50W;
内置车规8核ARM芯片,算力不少于80000 MPIS,AEC-Q100 认证,ASIL-B功能安全等级;
含国产AI处理芯片,算力不少于4TFLOPs,可支持像素速率不低于800Mpixel/s;
含功能安全芯片,不少于3个RISC实时高性能核,不少于2个锁步核,ASIL-D,支持AUTOSAR;
运行AGL (Automotive Grade Linux)操作系统;
千兆网口并支持TSN数据交换。
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1
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3
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前视摄像头
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像素1280*800,焦距1.6,视场D(72°)/H(59.4°)/V(36°),工作温度-40°C-80°C,LVDS接口;
探测目标类型:道路、车辆、行人、交通标志/线、导航线、红绿灯等。
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1
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4
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16线激光雷达
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激光波长905nm,测距能力150m,精度 ±2cm,帧率最高20Hz,工作温度-30°C ~ +60°C。
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2
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5
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组合定位单元
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支持 RTK 模式、 GNSS 单点模式、三模七频定位方式(GPS、 BDS、 GLANESS);
内置6轴IMU;
内置4G通信板卡;
ARM A7 4核主处理器。
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1
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6
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支架及线束
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安装激光雷达,摄像头等
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1
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7
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自动驾驶软件
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集成深度学习物体识别算法、组合定位算法、高精地图数据采集软件、车辆行驶决策规划算法等;主要实现功能为能避障停车,识别交通灯,人员接驳。
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1
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五、教学目标
通过自动驾驶实训室建设能够满足自动驾驶车辆编程、系统调试、以及设备的安装与调试实训教学。通过实训使学生掌握工业机器人应用的以下技能:
1、熟悉自动驾驶应用系统的基本组成;
2、掌握自动驾驶软件编程与调试的基本能力;
3、熟练掌握自动驾驶控制器的使用方法与技巧;
4、掌握自动驾驶智能车安全使用规范;
5、掌握自动驾驶传感器感知系统的编程与调试方法;
6、掌握自动驾驶传感器融合系统的编程与调试方法;
7、掌握自动驾驶传感器规划系统的编程与调试方法;
8、掌握自动驾驶传感器控制系统的编程与调试方法。
六、实训项目
1、自动驾驶系统的基本认识实训;
2、自动驾驶硬件结构认识;
3、C++于Linux系统下的自动驾驶应用实训;
4、自动驾驶智能车的 IO 通信及应用;
5、自动驾驶数据应用实训;
6、传感器的安装与调试实训;
7、自动驾驶传感器感知系统的编程与调试方法实训;
8、自动驾驶传感器融合系统的编程与调试方法实训;
9、自动驾驶传感器规划系统的编程与调试方法实训;
10、自动驾驶传感器控制系统的编程与调试方法实训。
11、自动驾驶整车调试实训。