TW-XWJ2 智能網(wǎng)聯(lián)無人駕駛低速小車
一、平臺介紹
1．智能網(wǎng)聯(lián)人機共駕實訓車，采用專業(yè)配件組裝為雙座線控車輛，加裝可實現(xiàn)Robot Taxi的自動駕駛系統(tǒng)，以實物教學方式，向?qū)W生展示行業(yè)內(nèi)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(chǎn)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、車輛參數(shù)
(1)尺寸：2050*932*1378mm
(2)最大行程：40km
(3)軸距：1100mm
(4)驅(qū)動形式：前轉后驅(qū)，阿克曼
(5)輪距：800mm
(6)額定行進載重：200kg
(7)最高速度：10KM/H
▲(8)電池參數(shù)：額定電壓60.8V，額定容量67Ah，電量4073.6Wh
(9)最小轉彎半徑：2.3m
(10)爬坡角：20°
(11)懸掛方式：前雙橫臂獨立懸架，后非獨立懸架
▲2、車規(guī)級VCU
(1)工作電壓：6～16VDC ；
(2)正常工作功耗：小于 3W ；
(3)待機功耗：小于 1mA @12V ；
(4)工作溫度：-40°C～105°C ；
(5)額定工作氣壓：86～106kPa ；
(6)額定工作相對濕度：40% ～ 90% ；
(7)重量:0.74Kg ±5%；
(8)主芯片：32 位英飛凌汽車級芯片，主頻 133MHz；
(9)具有防反接保護、熱停機、短路保護和過電壓保護；
(10)喚醒方式：鑰匙喚醒、直流充電喚醒、交流充電喚醒和 CAN 喚醒；
(11)通信接口：3 路專用獨立 CAN 通訊接口；
(12)模擬量輸入：共16路，其中11路0～5V電阻信號輸入，4路0～5V電壓信號輸入，1路0～12V電壓信號輸入；
(13)開關量輸入：共20路，其中8路高低邊硬件可配置，6路為高電平有效，6路為低電平有效；
(14)PWM 輸入：共5路，均可檢測周期和占空比，檢測頻率范圍5Hz～1kHz，占空比檢測范圍 5%～95%，占空比采樣精度±5%，檢測電壓范圍0V～VIN；
(15)模擬量輸出：2路，輸出電壓范圍 0～5V，最大輸出電流10mA；
(16)開關量輸出：13路，全部為低電平有效，驅(qū)動能力規(guī)格有3.0A、1A和0.6A三種；
(17)PWM 輸出：5路0～12V輸出，頻率范圍5Hz～1kHz，占空比范圍 5%～95%，
(18)最大吸收電流 0.8A；
(19)高邊驅(qū)動輸出：2 路 2.2A，6 路 0.6A。
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(nèi)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)傳感器類型 CMOS， 全局快門
(2)傳感器型號 IMX430
(3)像元尺寸 4.5 μm × 4.5 μm
(4)靶面尺寸 1/1.7"
(5)分辨率 1624×1240
(6)幀率 50 fps
(7)動態(tài)范圍 72.08 dB
(8)信噪比 43.8 dB
(9)增益 0 dB ~ 24 dB
(10)曝光時間 1 μs ~ 10 sec
(11)快門模式 支持自動曝光、手動曝光、一鍵曝光模式
(12)像素格式 Mono 8/10/12；Bayer RG 8/10/10p/12/12p；YUV422Packed， YUV422_YUYV_Packed；RGB 8， BGR8
(13)鏡像 支持水平鏡像、垂直鏡像
(14)緩存容量 128 MB
(15)電氣特性
(16)數(shù)據(jù)接口 GigE
(17)數(shù)字I/O 6-pin Hirose 接頭提供供電和 I/O： 1 路光耦隔離輸入（Line0）， 1 路光耦隔離
(18)輸出（Line1）， 1 路雙向可配置非隔離 I/O（Line2）
(19)供電 電壓范圍 9 ~ 24 VDC，支持 PoE 供電
(20)典型功耗 ＜3.6 W@12 VDC
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(nèi)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
(1)工作電源： +12V～24V
(2)工作溫度范圍： －40℃～＋85℃
(3)超聲波測距范圍： 130mm―5000mm, 探頭測量測量距離可調(diào)
(4)精度:探測距離的 0.5%
(5)分辨率： 5mm
(6)通信接口： 兼容 CAN2.0A CAN2.0B
(7)采樣率及發(fā)送周期： 100ms
(8)探頭發(fā)射角： 60 度
7.路由器
(1)支持頻段：4G 全網(wǎng)通
(2)天線：雙天線
(3)網(wǎng)絡接口：4個自適應 100/1000 Mbps LAN口
(4)供電： 12V
(5)無線網(wǎng)絡標準：2.4GHz/5GHz雙頻
8.CAN收發(fā)器
(1)集成兩路CAN
(2)具有靜電防護、 浪涌防護； 通訊隔離
(3)工作溫度 工業(yè)級： -40~85℃
(4)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?？?、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(diào)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(nèi)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(diào)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、實訓項目
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
