TW-XWJ2 智能網(wǎng)聯(lián)無(wú)人駕駛低速小車(chē)

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(zhuān)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(zhuān)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、車(chē)輛參數(shù)

(1)尺寸：2050*932*1378mm

(2)最大行程：40km

(3)軸距：1100mm

(4)驅(qū)動(dòng)形式：前轉(zhuǎn)后驅(qū)，阿克曼

(5)輪距：800mm

(6)額定行進(jìn)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(zhuǎn)彎半徑：2.3m

(10)爬坡角：20°

(11)懸掛方式：前雙橫臂獨(dú)立懸架，后非獨(dú)立懸架

▲2、車(chē)規(guī)級(jí)VCU

(1)工作電壓：6～16VDC ；

(2)正常工作功耗：小于 3W ；

(3)待機(jī)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(duì)濕度：40% ～ 90% ；

(7)重量:0.74Kg ±5%；

(8)主芯片：32 位英飛凌汽車(chē)級(jí)芯片，主頻 133MHz；

(9)具有防反接保護(hù)、熱停機(jī)、短路保護(hù)和過(guò)電壓保護(hù)；

(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(zhuān)用獨(dú)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(hào)輸入，4路0～5V電壓信號(hào)輸入，1路0～12V電壓信號(hào)輸入；

(13)開(kāi)關(guān)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(cè)周期和占空比，檢測(cè)頻率范圍5Hz～1kHz，占空比檢測(cè)范圍 5%～95%，占空比采樣精度±5%，檢測(cè)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(kāi)關(guān)量輸出：13路，全部為低電平有效，驅(qū)動(dòng)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(dòng)輸出：2 路 2.2A，6 路 0.6A。

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(lèi)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、16線激光雷達(dá)

(1)掃描通道:16線

(2)激光波長(zhǎng):905nm

(3)探測(cè)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(biāo)與點(diǎn)云反射率等信息

4、組合定位單元

(1)支持 RTK 模式、 GNSS 單點(diǎn)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(zhǎng)度≥2m）

(4)定位精度：?jiǎn)吸c(diǎn)L1/L2： 1.2m；

DGPS： 0.4m

RTK： 1cm+1ppm

(5)輸入電壓 9～32V DC（標(biāo)準(zhǔn)適配12V DC）

(6)功耗 ＜5W（典型值）

5、毫米波雷達(dá)

(1)工作頻率范圍：76GHz - 77GHz；

(2)探測(cè)距離范圍：0.2m - 250m；

(3)距離測(cè)量分辨率：遠(yuǎn)距±1.79m；近距±0.39m

(4)距離測(cè)量精度：遠(yuǎn)距 ±0.40m；近距 ±0.10m

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

(6)速度分辨率：遠(yuǎn)距 0.37km/h，近距 0.43km/h

(7)速度精度：±0.1 km/h

(8)探測(cè)目標(biāo)類(lèi)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)；

(9)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；

(10)工作溫度至少滿足：-40℃-85℃；

(11)工作電壓：9-16V；

(12)防護(hù)等級(jí)：不低于IP67

6、超聲波雷達(dá)

(1)工作電源： +12V～24V

(2)工作溫度范圍： －40℃～＋85℃

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

(4)精度:探測(cè)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(luò)接口：4個(gè)自適應(yīng) 100/1000 Mbps LAN口

(4)供電： 12V

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

8.CAN收發(fā)器

(1)集成兩路CAN

(2)具有靜電防護(hù)、 浪涌防護(hù)； 通訊隔離

(3)工作溫度 工業(yè)級(jí)： -40~85℃

(4)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)停靠、局部路徑規(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)項(xiàng)目

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)