LG-TSV07型智能網(wǎng)聯(lián)乘用車(chē)高級(jí)開(kāi)發(fā)教學(xué)平臺(tái)

一、平臺(tái)介紹

1．智能網(wǎng)聯(lián)人機(jī)共駕實(shí)訓(xùn)車(chē)，采用專業(yè)配件組裝為雙座線控車(chē)輛，加裝可實(shí)現(xiàn)Robot Taxi的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，以實(shí)物教學(xué)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(chē)線控技術(shù)及自動(dòng)駕駛技術(shù)。

2.  線控底盤(pán)采用已量產(chǎn)的線控VCU控制，實(shí)現(xiàn)很高的線控性能，在控制精度、控制誤差、響應(yīng)時(shí)間、反饋精度等指標(biāo)均達(dá)到領(lǐng)先水平；

3.  對(duì)功能安全有充分考慮。通過(guò)加速踏板、制動(dòng)踏板和方向盤(pán)均可以實(shí)現(xiàn)人工接管，退出自動(dòng)駕駛模式，具備系統(tǒng)掉電情況下自動(dòng)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(dòng)切換到常規(guī)駕駛模式。CAN通信機(jī)制上，也有多重安全保證手段，如冗余的控制校驗(yàn)方式保證指令正確，對(duì)非預(yù)期的上位機(jī)換擋指令的限制以保證行駛和車(chē)輛安全，高速轉(zhuǎn)向的軟件限制策略等。

4. 自動(dòng)駕駛智能車(chē)采用全套自主開(kāi)發(fā)的自動(dòng)駕駛軟件，傳感器應(yīng)用涉及攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、GPS/IMU；功能算法主要為感知算法及障礙物行為預(yù)測(cè)；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(shù)木對(duì)信號(hào)遮蔽進(jìn)而影響車(chē)輛運(yùn)行；可滿足人車(chē)混流路況的定制化規(guī)劃控制算法，能實(shí)現(xiàn)完成主動(dòng)循跡、障礙物識(shí)別、主動(dòng)剎車(chē)、站點(diǎn)停靠、局部路徑規(guī)劃等功能。

二、線控底盤(pán)

1. 總體

1)外形尺寸（mm）：2840*1340*1556

2)軸距 （mm）：2000

3)前/后輪距 （mm）：1400/1400

4)最小轉(zhuǎn)彎半徑（m）：4.5m

5)續(xù)航里程：80km

6)整車(chē)質(zhì)量：300kg

7)最高車(chē)速：40km/h

8)電機(jī)類型：永磁同步電機(jī)

9)電機(jī)最大功率：3kW

10)電機(jī)最大扭矩：≥45Nm

11)電池類型：磷酸鐵鋰電池

12)電池容量：≥8kW·h

13)驅(qū)動(dòng)形式：后置后驅(qū)

14)制動(dòng)器類型：前后盤(pán)式

2. 線控油門(mén)

實(shí)現(xiàn)縱向驅(qū)動(dòng)功能的線控控制，并提供相應(yīng)的CAN控制接口油門(mén)踏板開(kāi)度（單位：%）。

工作車(chē)速范圍0到40km/h。

線控油門(mén)能夠單獨(dú)使能和被接管?？梢栽O(shè)置通過(guò)油門(mén)踏板觸發(fā)整車(chē)被接管（前提是線控油門(mén)已使能）。

反饋線控油門(mén)狀態(tài)、油門(mén)踏板位置實(shí)際值、油門(mén)踏板位置指令值。

3. 線控剎車(chē)

1)實(shí)現(xiàn)縱向行車(chē)制動(dòng)功能的線控控制，并提供相應(yīng)CAN控制接口制動(dòng)踏板開(kāi)度（單位：%）。

2)工作車(chē)速范圍0到40km/h。

3)建壓時(shí)間（ms@10MPa）：≤200ms

4)最大輸出壓力（Mpa)：100bar@23.81

5)制動(dòng)主缸直徑（mm）Φ23.81

6)電動(dòng)缸排液量（ml）：11 ~ 14

7)電動(dòng)缸空行程1.5mm

8)線控剎車(chē)能夠單獨(dú)使能和被接管。可以設(shè)置通過(guò)剎車(chē)踏板觸發(fā)整車(chē)被接管（前提是線控剎車(chē)已使能）。

9)反饋線控剎車(chē)狀態(tài)、剎車(chē)踏板位置實(shí)際值、剎車(chē)踏板位置指令值。制動(dòng)燈根據(jù)制動(dòng)踏板控制指令自動(dòng)點(diǎn)亮。

4. 線控轉(zhuǎn)向

1)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能的線控控制，并提供相應(yīng)的線控CAN控制接口方向盤(pán)轉(zhuǎn)角（單位：deg）。

2)要求能夠在0到40km/h范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向控制。

3)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角范圍-450deg到450deg(或不低于原車(chē)機(jī)械結(jié)構(gòu)允許的最大轉(zhuǎn)角)。

4)▲最大轉(zhuǎn)向速率不低于360deg/s。

5)齒條行程±80mm

6)線角傳動(dòng)比50.27mm/rev

7)最大輸出齒條力：6~10KN

8)轉(zhuǎn)向軸最大載荷：1000~1500Kg

9)響應(yīng)時(shí)間：<50ms

10)線控轉(zhuǎn)向能夠單獨(dú)使能和被接管?？梢栽O(shè)置通過(guò)轉(zhuǎn)向盤(pán)觸發(fā)整車(chē)被接管（前提是線控轉(zhuǎn)向已使能）。

11)反饋線控轉(zhuǎn)向狀態(tài)、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角實(shí)際值、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角指令值。

5. 線控檔位

1)▲實(shí)現(xiàn)檔位切換的線控功能，即在車(chē)輛靜止?fàn)顟B(tài)下可以通過(guò)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(chē)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(jìn)入線控檔位控制；（2）進(jìn)入線控檔位控制后，將檔桿從N檔撥到D或R則自動(dòng)退出線控檔位控制，切換到手動(dòng)駕駛模式并退出線控。

3)線控檔位能夠單獨(dú)使能和被接管?？梢栽O(shè)置通過(guò)檔桿退出N檔觸發(fā)整車(chē)被接管（前提是線控檔位已使能）。

4)響應(yīng)時(shí)間（從發(fā)送指令到完成動(dòng)作）2s內(nèi)。

5)反饋線控檔位狀態(tài)、檔桿位置實(shí)際值、檔桿位置指令值。

6. 線控聲光

實(shí)現(xiàn)左右轉(zhuǎn)向燈、遠(yuǎn)近光燈、雙閃燈、喇叭的開(kāi)關(guān)控制，并提供相應(yīng)的CAN控制接口。

線控聲光能夠單獨(dú)使能，但不能用于接管。

7. 線控模式

線控系統(tǒng)工作模式包含手動(dòng)模式和自動(dòng)模式。手動(dòng)模式下，車(chē)輛完全由駕駛員控制，自動(dòng)模式下，車(chē)輛各線控子系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)由智能駕駛上位機(jī)控制，其余仍由駕駛員控制。通過(guò)整車(chē)線控使能標(biāo)志位控制整車(chē)在手動(dòng)模式和自動(dòng)模式之間切換。

反饋整車(chē)線控狀態(tài)。

系統(tǒng)上電默認(rèn)手動(dòng)駕駛模式，出現(xiàn)嚴(yán)重故障情況下自動(dòng)切換常規(guī)駕駛模式。

8. 線控接管

系統(tǒng)可以設(shè)置并實(shí)現(xiàn)通過(guò)油門(mén)、剎車(chē)、轉(zhuǎn)向、檔位中的任何一種或幾種實(shí)現(xiàn)從線控模式接管。

三、自動(dòng)駕駛配置

1、計(jì)算單元

1)CPU: 6核12線程，主頻2.5G，三級(jí)緩存18M；

2)GPU: 獨(dú)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(chǔ)：固態(tài)硬盤(pán)500GB

5)接口：網(wǎng)絡(luò)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(mén)

2)傳感器型號(hào) 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(dòng)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(shí)間 1 μs ~ 10 sec

11)快門(mén)模式 支持自動(dòng)曝光、手動(dòng)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、32線激光雷達(dá)

掃描通道:32線

激光波長(zhǎng):905nm

探測(cè)距離: 70 米~200 米

供電范圍:9V-36VDC

通信接口:以太網(wǎng) pps

采集數(shù)據(jù)包含三維空間坐標(biāo)與點(diǎn)云反射率等信息

4、固態(tài)激光雷達(dá)

波段：1,550 (± 25) nm；

探測(cè)距離：1.5 m ~250 m(@10%)；

精度：2 cm；

水平視場(chǎng)角：120°；

垂直視場(chǎng)角：25°(+12.5°)；

角度分辨率(水平*垂直) ：0.10368° 0.2°；

幀率：10 FPS；

測(cè)點(diǎn)速宰：148萬(wàn)點(diǎn)/秒；

通信接口：工業(yè)以太網(wǎng)；

時(shí)間來(lái)源：GPS/PTP/gPTP；

5、組合定位單元

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

內(nèi)置6軸IMU

姿態(tài)精度： 0.1°（基線長(zhǎng)度≥2m）

定位精度：?jiǎn)吸c(diǎn)L1/L2： 1.2m；DGPS： 0.4m；RTK： 1cm+1ppm

輸入電壓 9～32V DC（標(biāo)準(zhǔn)適配12V DC）

功耗 ＜5W（典型值）

6、毫米波雷達(dá)

工作頻率范圍：76GHz - 77GHz；

探測(cè)距離范圍：0.2m - 250m；

距離測(cè)量分辨率：遠(yuǎn)距±1.79m；近距±0.39m

距離測(cè)量精度：遠(yuǎn)距 ±0.40m；近距 ±0.10m

速度范圍：-400 km/h...+200 km/h (- 去向目標(biāo)... + 來(lái)向目標(biāo))

速度分辨率：遠(yuǎn)距 0.37km/h，近距 0.43km/h

速度精度：±0.1 km/h

探測(cè)目標(biāo)類型：遠(yuǎn)離目標(biāo)、靠近目標(biāo)、靜止目標(biāo)、橫穿靜止目標(biāo)、橫穿目標(biāo)；

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

工作溫度至少滿足：-40℃-85℃；

工作電壓：9-16V；

防護(hù)等級(jí)：不低于IP67

7、超聲波雷達(dá)

工作電源： +12V～24V

工作溫度范圍： －40℃～＋85℃

超聲波測(cè)距范圍： 130mm―5000mm, 探頭測(cè)量測(cè)量距離可調(diào)

精度:探測(cè)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

8.路由器

支持頻段：4G 全網(wǎng)通

天線：雙天線

網(wǎng)絡(luò)接口：4個(gè)自適應(yīng) 100/1000 Mbps LAN口

供電： 12V

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：2.4GHz/5GHz雙頻

9.CAN收發(fā)器

集成兩路CAN

具有靜電防護(hù)、 浪涌防護(hù)； 通訊隔離

工作溫度 工業(yè)級(jí)： -40~85℃

配置方式：網(wǎng)頁(yè)版配置界面

四、平臺(tái)功能

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

2、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)依靠高精地圖進(jìn)行L4自動(dòng)駕駛功能，并可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)循跡、障礙物識(shí)別、主動(dòng)剎車(chē)、站點(diǎn)?？俊⒕植柯窂揭?guī)劃等功能；

3、提供車(chē)輛行駛參數(shù)的設(shè)置控件，可對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的形式策略進(jìn)行調(diào)整；

4、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)具備生成高精地圖信息源的程序，可錄制點(diǎn)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(dú)應(yīng)用的實(shí)訓(xùn)軟件，可對(duì)傳感器進(jìn)行逐一教學(xué)；

6、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)結(jié)合多種定位技術(shù)，可在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)循跡或依靠高精地圖行駛。

五、配套軟件

1、視覺(jué)測(cè)試軟件

軟件包含車(chē)輛和行人識(shí)別模塊、車(chē)道線識(shí)別模塊、紅綠燈識(shí)別模塊，可快速進(jìn)行攝像頭的安裝、標(biāo)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(xùn)練工作。

2、毫米波/超聲波雷達(dá)測(cè)試軟件

毫米波/超聲波雷達(dá)測(cè)試，包括探測(cè)距離和范圍等；接收毫米波/超聲波雷達(dá)數(shù)據(jù)流，觀察不同工況下的目標(biāo)物情況；故障信息讀取。

3、激光雷達(dá)測(cè)試軟件

接口測(cè)試；激光雷達(dá)配置，包括以太網(wǎng)、時(shí)間、電機(jī)參數(shù)等；接收激光雷達(dá)數(shù)據(jù)流，可視化顯示點(diǎn)云。

4、組合導(dǎo)航測(cè)試軟件

接口測(cè)試；組合導(dǎo)航標(biāo)定，包括初始對(duì)準(zhǔn)、導(dǎo)航模式配置、坐標(biāo)軸配置、端口輸出數(shù)據(jù)配置等；接收組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息；故障信息讀取。

六、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1)小車(chē)總體組成認(rèn)知實(shí)訓(xùn)

2)攝像頭與激光雷達(dá)原理及標(biāo)定實(shí)訓(xùn)

3)激光雷達(dá)上位機(jī)基本使用實(shí)訓(xùn)

4)激光雷達(dá)接口設(shè)置實(shí)訓(xùn)

5)雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)通訊模式的參數(shù)配置及算法實(shí)訓(xùn)

6)小車(chē)傳感器軟件操作實(shí)訓(xùn)

7)自動(dòng)駕駛界面認(rèn)知與操作實(shí)訓(xùn)

8)小車(chē)感知與規(guī)劃參數(shù)配置實(shí)訓(xùn)

9)制作點(diǎn)云地圖實(shí)訓(xùn)

10)打點(diǎn)循跡實(shí)訓(xùn)