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品牌:理工伟业 咨询电话:010-82827827 82827835
一、产品概述
1. 智能网联小型乘用车开发教学平台,基于量产乘用车进行专业的线控改装,加装可实现Robot Taxi的自动驾驶系统,以实物教学方式,向学生展示行业内专业的智能网联汽车线控技术及自动驾驶技术。
2. 线控底盘采用已量产的线控VCU控制,实现很高的线控性能,在控制精度、控制误差、响应时间、反馈精度等指标均达到领先水平;
3. 对功能安全有充分考虑。通过加速踏板、制动踏板和方向盘均可以实现人工接管,退出自动驾驶模式,具备系统掉电情况下自动切换到常规驾驶模式的功能。并加入系统紧急断电装置,并在断电后自动切换到常规驾驶模式。CAN通信机制上,也有多重安全保证手段,如冗余的控制校验方式保证指令正确,对非预期的上位机换挡指令的限制以保证行驶和车辆安全,高速转向的软件限制策略等。
4. 自动驾驶智能车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、局部路径规划等功能。
二、线控底盘
1、总体
1)外形尺寸(mm):2917*1492*1621
2)轴距(mm):190
3)前/后轮距(mm):1290/1290
4)最小转弯半径(m):4.2
5)续航里程:120km
6)整车质量:700kg
7)最高车速:100km
8)电机类型:永磁同步电机
9)电机最大功率:20kW
10)电机最大扭矩:≥85Nm
11)电池类型:锂离子电池
12)电池容量:≥9.3kW·h
13)驱动形式:后置后驱
14)制动器类型:前盘后鼓式
2、线控油门
1)实现纵向驱动功能的线控控制,并提供相应的CAN控制接口油门踏板开度(单位:%)。
2)▲延迟时间(从指令发送到加速度开始上升的时间)300ms内(或不低于原车油门响应时间)。
3)响应时间(从指令发送到加速度达到最大值的时间)800ms内。
4)▲最大加速度不低于0.3g。
5)工作车速范围0到80km/h(或原车允许的最高车速)。
6)线控油门能够单独使能和被接管。可以设置通过油门踏板触发整车被接管(前提是线控油门已使能)。
7)反馈线控油门状态、油门踏板位置实际值、油门踏板位置指令值。
3、线控刹车
1)实现纵向行车制动功能的线控控制,并提供相应CAN控制接口制动踏板开度(单位:%)。
2)▲制动系统要求能够提供不小于0.5g的减速度。
3)▲延迟时间(从指令发送到减速度开始上升的时间)300ms内。
4)响应时间(从指令发送到减速度达到最大值的时间)800ms内。
5)工作车速范围0到80km/h或原车允许的最高车速。
6)线控刹车能够单独使能和被接管。可以设置通过刹车踏板触发整车被接管(前提是线控刹车已使能)。
7)反馈线控刹车状态、刹车踏板位置实际值、刹车踏板位置指令值。制动灯根据制动踏板控制指令自动点亮。
4、线控转向
1)实现转向功能的线控控制,并提供相应的线控CAN控制接口方向盘转角(单位:deg)。
2)要求能够在0到40km/h(或原车允许的最高车速)范围内实现转向控制。
3)方向盘转角范围-450deg到450deg(或不低于原车机械结构允许的最大转角)。
4)▲最大转向速率不低于360deg/s。
5)▲延迟时间(从指令发送到方向盘转角开始变化的时间)300ms内。
6)线控转向能够单独使能和被接管。可以设置通过转向盘触发整车被接管(前提是线控转向已使能)。
7)反馈线控转向状态、方向盘转角实际值、方向盘转角指令值。
5、线控档位
1)▲实现档位切换的线控功能,即在车辆静止状态下可以通过CAN接口使档位在R、N、D间切换。
2)▲安全性要求:出于安全性考虑,原车档杆(或旋钮)位置必须处于N档位置才允许线控档位控制,即(1)必须将档杆置于N档才能进入线控档位控制;(2)进入线控档位控制后,将档杆从N档拨到D或R则自动退出线控档位控制,切换到手动驾驶模式并退出线控。
3)线控档位能够单独使能和被接管。可以设置通过档杆退出N档触发整车被接管(前提是线控档位已使能)。
4)响应时间(从发送指令到完成动作)2s内。
5)反馈线控档位状态、档杆位置实际值、档杆位置指令值。
6、线控声光
1)实现左右转向灯、远近光灯、双闪灯、喇叭、雨刮器的开关控制,并提供相应的CAN控制接口。
2)线控声光能够单独使能,但不能用于接管。
线控声光不提供反馈信号。
7、状态反馈
1)除前述线控油门、线控刹车、线控转向、线控档位、线控驻车相关的反馈信号外,还要求通过CAN总线信号反馈如下信号:车辆的速度。
8、线控模式
1)线控系统工作模式包含手动模式和自动模式。手动模式下,车辆完全由驾驶员控制,自动模式下,车辆各线控子系统中的一个或多个由智能驾驶上位机控制,其余仍由驾驶员控制。通过整车线控使能标志位控制整车在手动模式和自动模式之间切换。
2)反馈整车线控状态。
3)系统上电默认手动驾驶模式,出现严重故障情况下自动切换常规驾驶模式。
9、线控接管
1)▲系统可以设置并实现通过油门、刹车、转向、档位中的任何一种或几种实现从线控模式接管。
三、自动驾驶配置
1、计算单元
1) CPU: 6核12线程,主频2.9G,三级缓存12M;
2) GPU: 独立图像处理器,CUDA处理器数量3584,显存频率15Gbps,显存容量 12G DDR6;
3) 内存:16GB LPDDR4x2666MhZ
4) 存储:固态硬盘500GB
5) 接口:网络为千兆以太网+WiFi, USB3.0
2、前视摄像头
1) Sensor IMX291,lens Size 1/2.8,
2) USB3.0接口,
3) 最高有效像素硬件200万像素 1920(H)*1080(V),
4) 输出图像格式MJPEG/YUV2(YUVY)
5) 支持最高帧率 1920*1080p 50帧/YUV/MJPEG
6) 探测目标类型车辆、行人、交通标志、红绿灯等。
3、16线激光雷达
1)测距方式:脉冲式
2)激光波段:905nm
3)激光等级:1级(人眼安全)
4)激光通道:16路
5)测量范围:200米
6)测距精度:±3cm
7)单回波数据速率:32万点/秒
8)视场角:垂直 -15°~15°;水平 360°
9)角度分辨率:垂直均匀 2°;5Hz: 0.09º,10Hz: 0.18º,20Hz: 0.36º
10)扫描速度:5Hz、10Hz、20Hz
11)通信接口:以太网,PPS
12)供电范围:9V~36VDC
13)操作温度:-20℃~+60℃
14)储存温度:-40℃~+85℃
15)冲击:500 m/sec², 持续11 ms
16)振动:5Hz~2000Hz,3G rms
17)防护等级:IP67
4、组合定位单元
1) 支持 RTK 模式、 GNSS 单点模式、三模七频定位方式(GPS、 BDS、 GLANESS);
2) 内置6轴IMU
3) 姿态精度: 0.1°(基线长度≥2m)
4) 定位精度:单点L1/L2: 1.2m;DGPS: 0.4m;RTK: 1cm+1ppm
5) 输入电压 9~32V DC(标准适配12V DC)
6) 功耗 <5W(典型值)
5、毫米波雷达
1) 工作频率范围:76GHz - 77GHz;
2) 探测距离范围:0.2m - 250m;
3) 距离测量分辨率:远距±1.79m;近距±0.39m
4) 距离测量精度:远距 ±0.40m;近距 ±0.10m
5) 速度范围:-400 km/h...+200 km/h (- 去向目标... + 来向目标)
6) 速度分辨率:远距 0.37km/h,近距 0.43km/h
7) 速度精度:±0.1 km/h
8) 探测目标类型:远离目标、靠近目标、静止目标、横穿静止目标、横穿目标;
9) 提供CAN/CANFD数据输出,至少包含跟踪目标ID、距离、速度、RCS等信息;
10) 工作温度至少满足:-40℃-85℃;
11) 工作电压:9-16V;
12) 防护等级:不低于IP67
6、超声波雷达
1) 工作电源: +12V~24V
2) 工作温度范围: -40℃~+85℃
3) 超声波测距范围: 130mm―5000mm, 探头测量测量距离可调
4) 精度:探测距离的 0.5%
5) 分辨率: 5mm
6) 通信接口: 兼容 CAN2.0A CAN2.0B
7) 采样率及发送周期: 100ms
8) 探头发射角: 60 度
7、显示屏
1) 刷新率≥70HZ。
2) 支持电压12V。
3) 22寸宽屏
8、路由器
1) 支持频段:4G 全网通
2) 天线:双天线
3) 网络接口:4个自适应 100/1000 Mbps LAN口
4) 供电: 12V
5) 无线网络标准:2.4GHz/5GHz双频
9、CAN收发器
1) 集成两路CAN
2) 具有静电防护、 浪涌防护; 通讯隔离
3) 工作温度 工业级: -40~85℃
4) 配置方式:网页版配置界面
四、平台功能
1、车辆提供全套自动驾驶系统,要求车辆能在系统下正常行驶;
2、自动驾驶系统可实现依靠高精地图进行L4自动驾驶功能,并可实现主动循迹、障碍物识别、主动刹车、站点停靠、局部路径规划等功能;
3、提供车辆行驶参数的设置控件,可对自动驾驶系统的形式策略进行调整,可做如车道保持LKA、自动紧急制动AEB等ADAS功能;
4、自动驾驶系统具备生成高精地图信息源的程序,可录制点云数据包,并可使用地图制作软件制作高精地图;
5、提供各种传感器单独应用的实训软件,可对传感器进行逐一教学;
6、自动驾驶系统结合多种定位技术,可在室内实现循迹或依靠高精地图行驶。
五、配套软件
1、视觉测试软件
软件包含车辆和行人识别模块、车道线识别模块、红绿灯识别模块,可快速进行摄像头的安装、标定、调试工作,以及数据集的采集、数据集的处理、训练工作。
配备开发资料包,包括python3,tensorflow,CUDA等软件包。机器学习DEMO:车载机器学习模型,机器视觉训练样本,机器视觉测试样本,车辆、行人和车道线机器视觉实时处理DEMO;提供训练数据集
2、毫米波/超声波雷达测试软件
毫米波/超声波雷达测试,包括探测距离和范围等;接收毫米波/超声波雷达数据流,观察不同工况下的目标物情况;故障信息读取。
3、激光雷达测试软件
接口测试;激光雷达配置,包括以太网、时间、电机参数等;接收激光雷达数据流,可视化显示点云。
4、组合导航测试软件
接口测试;组合导航标定,包括初始对准、导航模式配置、坐标轴配置、端口输出数据配置等;接收组合导航数据信息;故障信息读取。