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LG-TSV06型智能網(wǎng)聯(lián)乘用車基礎開發(fā)教學平臺

一、平臺介紹

1.智能網(wǎng)聯(lián)小型乘用車開發(fā)教學平臺，基于量產乘用車進行專業(yè)的線控改裝，加裝可實現(xiàn)Robot Taxi的自動駕駛系統(tǒng)，以實物教學方式，向學生展示行業(yè)內專業(yè)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控技術及自動駕駛技術。

2.線控底盤采用已量產的線控VCU控制，實現(xiàn)很高的線控性能，在控制精度、控制誤差、響應時間、反饋精度等指標均達到領先水平；

3.對功能安全有充分考慮。通過加速踏板、制動踏板和方向盤均可以實現(xiàn)人工接管，退出自動駕駛模式，具備系統(tǒng)掉電情況下自動切換到常規(guī)駕駛模式的功能。并加入系統(tǒng)緊急斷電裝置，并在斷電后自動切換到常規(guī)駕駛模式。CAN通信機制上，也有多重安全保證手段，如冗余的控制校驗方式保證指令正確，對非預期的上位機換擋指令的限制以保證行駛和車輛安全，高速轉向的軟件限制策略等。

4.自動駕駛智能車采用全套自主開發(fā)的自動駕駛軟件，傳感器應用涉及攝像頭、激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、GPS/IMU；功能算法主要為感知算法及障礙物行為預測；定位算法采用激光定位為主，RTK定位為輔的方式，避免樓宇、樹木對信號遮蔽進而影響車輛運行；可滿足人車混流路況的定制化規(guī)劃控制算法，能實現(xiàn)完成主動循跡、障礙物識別、主動剎車、站點停靠、局部路徑規(guī)劃等功能。

二、線控底盤

1.總體

1)外形尺寸（mm）：2917*1492*1621

2)軸距（mm）：190

3)前/后輪距（mm）：1290/1290

4)最小轉彎半徑（m）:4.2

5)續(xù)航里程：120km

6)整車質量：700kg

7)最高車速：100km

8)電機類型：永磁同步電機

9)電機最大功率：20kW

10)電機最大扭矩：≥85Nm

11)電池類型：鋰離子電池

12)電池容量：≥9.3kW·h

13)驅動形式：后置后驅

14)制動器類型：前盤后鼓式

2.線控油門

實現(xiàn)縱向驅動功能的線控控制，并提供相應的CAN控制接口油門踏板開度（單位：%）。

▲延遲時間（從指令發(fā)送到加速度開始上升的時間）300ms內（或不低于原車油門響應時間）。

響應時間（從指令發(fā)送到加速度達到最大值的時間）800ms內。

▲最大加速度不低于0.3g。

工作車速范圍0到80km/h（或原車允許的最高車速）。

線控油門能夠單獨使能和被接管。可以設置通過油門踏板觸發(fā)整車被接管（前提是線控油門已使能）。

反饋線控油門狀態(tài)、油門踏板位置實際值、油門踏板位置指令值。

3.線控剎車

1)實現(xiàn)縱向行車制動功能的線控控制，并提供相應CAN控制接口制動踏板開度（單位：%）。

2)▲制動系統(tǒng)要求能夠提供不小于0.5g的減速度。

3)▲延遲時間（從指令發(fā)送到減速度開始上升的時間）300ms內。

4)響應時間（從指令發(fā)送到減速度達到最大值的時間）800ms內。

5)工作車速范圍0到80km/h或原車允許的最高車速。

6)線控剎車能夠單獨使能和被接管。可以設置通過剎車踏板觸發(fā)整車被接管（前提是線控剎車已使能）。

7)反饋線控剎車狀態(tài)、剎車踏板位置實際值、剎車踏板位置指令值。制動燈根據(jù)制動踏板控制指令自動點亮。

4.線控轉向

1)實現(xiàn)轉向功能的線控控制，并提供相應的線控CAN控制接口方向盤轉角（單位：deg）。

2)要求能夠在0到40km/h（或原車允許的最高車速）范圍內實現(xiàn)轉向控制。

3)方向盤轉角范圍-450deg到450deg(或不低于原車機械結構允許的最大轉角)。

4)▲最大轉向速率不低于360deg/s。

5)▲延遲時間（從指令發(fā)送到方向盤轉角開始變化的時間）300ms內。

6)線控轉向能夠單獨使能和被接管。可以設置通過轉向盤觸發(fā)整車被接管（前提是線控轉向已使能）。

7)反饋線控轉向狀態(tài)、方向盤轉角實際值、方向盤轉角指令值。

5.線控檔位

1)▲實現(xiàn)檔位切換的線控功能，即在車輛靜止狀態(tài)下可以通過CAN接口使檔位在R、N、D間切換。

2)▲安全性要求：出于安全性考慮，原車檔桿（或旋鈕）位置必須處于N檔位置才允許線控檔位控制，即1）必須將檔桿置于N檔才能進入線控檔位控制；2）進入線控檔位控制后，將檔桿從N檔撥到D或R則自動退出線控檔位控制，切換到手動駕駛模式并退出線控。

3)線控檔位能夠單獨使能和被接管。可以設置通過檔桿退出N檔觸發(fā)整車被接管（前提是線控檔位已使能）。

4)響應時間（從發(fā)送指令到完成動作）2s內。

5)反饋線控檔位狀態(tài)、檔桿位置實際值、檔桿位置指令值。

6.線控聲光

實現(xiàn)左右轉向燈、遠近光燈、雙閃燈、喇叭、雨刮器的開關控制，并提供相應的CAN控制接口。

線控聲光能夠單獨使能，但不能用于接管。
線控聲光不提供反饋信號。

7.狀態(tài)反饋

除前述線控油門、線控剎車、線控轉向、線控檔位、線控駐車相關的反饋信號外，還要求通過CAN總線信號反饋如下信號：車輛的速度。

8.線控模式

線控系統(tǒng)工作模式包含手動模式和自動模式。手動模式下，車輛完全由駕駛員控制，自動模式下，車輛各線控子系統(tǒng)中的一個或多個由智能駕駛上位機控制，其余仍由駕駛員控制。通過整車線控使能標志位控制整車在手動模式和自動模式之間切換。

反饋整車線控狀態(tài)。

系統(tǒng)上電默認手動駕駛模式，出現(xiàn)嚴重故障情況下自動切換常規(guī)駕駛模式。

9.線控接管

系統(tǒng)可以設置并實現(xiàn)通過油門、剎車、轉向、檔位中的任何一種或幾種實現(xiàn)從線控模式接管。

三、自動駕駛配置

1、計算單元

1)CPU: 6核12線程，主頻2.5G，三級緩存18M；

2)GPU: 獨立圖像處理器，CUDA處理器數(shù)量3584，顯存頻率15Gbps，顯存容量 12G DDR6；

3)內存：16GB LPDDR4x2666MhZ

4)存儲：固態(tài)硬盤500GB

5)接口：網(wǎng)絡為千兆以太網(wǎng)+WiFi， USB3.0

2、前視攝像頭

1)Sensor IMX291，lens Size 1/2.8，

2)USB3.0接口，

3)最高有效像素硬件200萬像素 1920（H）*1080(V)，

4)輸出圖像格式MJPEG/YUV2(YUVY）

5)支持最高幀率 1920*1080p 50幀/YUV/MJPEG

6)探測目標類型車輛、行人、交通標志、紅綠燈等。

3、16線激光雷達

1)掃描通道:16線

2)激光波長:905nm

3)探測距離: 70 米~200 米

4)供電范圍:9V-36VDC

5)通信接口:以太網(wǎng) pps

6)采集數(shù)據(jù)包含三維空間坐標與點云反射率等信息

4、組合定位單元

1)支持 RTK 模式、 GNSS 單點模式、三模七頻定位方式（GPS、 BDS、 GLANESS）；

2)內置6軸IMU

3)姿態(tài)精度： 0.1°（基線長度≥2m）

4)定位精度：單點L1/L2： 1.2m；DGPS： 0.4m；RTK： 1cm+1ppm

5)輸入電壓 9～32V DC（標準適配12V DC）

6)功耗＜5W（典型值）

5、毫米波雷達

1)工作頻率范圍：76GHz - 77GHz；

2)探測距離范圍：0.2m - 250m；

3)距離測量分辨率：遠距±1.79m；近距±0.39m

4)距離測量精度：遠距 ±0.40m；近距 ±0.10m

5)速度范圍：-400 km/h...+200 km/h (- 去向目標... + 來向目標)

6)速度分辨率：遠距 0.37km/h，近距 0.43km/h

7)速度精度：±0.1 km/h

8)探測目標類型：遠離目標、靠近目標、靜止目標、橫穿靜止目標、橫穿目標；

9)提供CAN/CANFD數(shù)據(jù)輸出，至少包含跟蹤目標ID、距離、速度、RCS等信息；

10)工作溫度至少滿足：-40℃-85℃；

11)工作電壓：9-16V；

12)防護等級：不低于IP67

6、超聲波雷達

工作電源： +12V～24V

工作溫度范圍：－40℃～＋85℃

超聲波測距范圍： 130mm―5000mm, 探頭測量測量距離可調

精度:探測距離的 0.5%

分辨率： 5mm

通信接口：兼容 CAN2.0A CAN2.0B

采樣率及發(fā)送周期： 100ms

探頭發(fā)射角： 60 度

7.路由器

支持頻段：4G 全網(wǎng)通

天線：雙天線

網(wǎng)絡接口：4個自適應 100/1000 Mbps LAN口

供電： 12V

無線網(wǎng)絡標準：2.4GHz/5GHz雙頻

8. CAN收發(fā)器

集成兩路CAN

具有靜電防護、浪涌防護；通訊隔離

工作溫度工業(yè)級： -40~85℃

配置方式：網(wǎng)頁版配置界面

四、平臺功能

1、車輛提供全套自動駕駛系統(tǒng)，要求車輛能在系統(tǒng)下正常行駛；

2、自動駕駛系統(tǒng)可實現(xiàn)依靠高精地圖進行L4自動駕駛功能，并可實現(xiàn)主動循跡、障礙物識別、主動剎車、站點停靠、局部路徑規(guī)劃等功能；

3、提供車輛行駛參數(shù)的設置控件，可對自動駕駛系統(tǒng)的形式策略進行調整；

4、自動駕駛系統(tǒng)具備生成高精地圖信息源的程序，可錄制點云數(shù)據(jù)包，并可使用地圖制作軟件制作高精地圖；

5、提供各種傳感器單獨應用的實訓軟件，可對傳感器進行逐一教學；

6、自動駕駛系統(tǒng)結合多種定位技術，可在室內實現(xiàn)循跡或依靠高精地圖行駛。

五、配套軟件

1、視覺測試軟件

軟件包含車輛和行人識別模塊、車道線識別模塊、紅綠燈識別模塊，可快速進行攝像頭的安裝、標定、調試工作，以及數(shù)據(jù)集的采集、數(shù)據(jù)集的處理、訓練工作。

2、毫米波/超聲波雷達測試軟件

毫米波/超聲波雷達測試，包括探測距離和范圍等；接收毫米波/超聲波雷達數(shù)據(jù)流，觀察不同工況下的目標物情況；故障信息讀取。

3、激光雷達測試軟件

接口測試；激光雷達配置，包括以太網(wǎng)、時間、電機參數(shù)等；接收激光雷達數(shù)據(jù)流，可視化顯示點云。

4、組合導航測試軟件

接口測試；組合導航標定，包括初始對準、導航模式配置、坐標軸配置、端口輸出數(shù)據(jù)配置等；接收組合導航數(shù)據(jù)信息；故障信息讀取。

六、實訓內容

1.小車總體組成認知實訓

2.攝像頭與激光雷達原理及標定實訓

3.激光雷達上位機基本使用實訓

4.激光雷達接口設置實訓

5.雷達網(wǎng)絡通訊模式的參數(shù)配置及算法實訓

6.小車傳感器軟件操作實訓

7.自動駕駛界面認知與操作實訓

8.小車感知與規(guī)劃參數(shù)配置實訓

9.制作點云地圖實訓

10.打點循跡實訓

11.小車自動駕駛技術實訓

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