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LG-TSV07型智能網(wǎng)聯(lián)乘用車高級開發(fā)教學平臺
品牌：理工偉業(yè) 咨詢電話：010-82827827 82827835
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，向學生展示行業(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?？?、局部路徑規(guī)劃等功能。
二、線控底盤
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)最小轉彎半徑（m）：4.5m
5)續(xù)航里程：80km
6)整車質量：300kg
7)最高車速：40km/h
8)電機類型：永磁同步電機
9)電機最大功率：3kW
10)電機最大扭矩：≥45Nm
11)電池類型：磷酸鐵鋰電池
12)電池容量：≥8kW·h
13)驅動形式：后置后驅
14)制動器類型：前后盤式
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：%）。
工作車速范圍0到40km/h。
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)工作車速范圍0到40km/h。
3)建壓時間（ms@10MPa）：≤200ms
4)最大輸出壓力（Mpa)：100bar@23.81
5)制動主缸直徑（mm）Φ23.81
6)電動缸排液量（ml）：11 ~ 14
7)電動缸空行程1.5mm
8)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）。
9)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范圍內(nèi)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)齒條行程±80mm
6)線角傳動比50.27mm/rev
7)最大輸出齒條力：6~10KN
8)轉向軸最大載荷：1000~1500Kg
9)響應時間：<50ms
10)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）。
11)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?？梢栽O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(nèi)。
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。
7. 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。
8. 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(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、32線激光雷達
掃描通道:32線
激光波長:905nm
探測距離: 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)包含三維空間坐標與點云反射率等信息
4、固態(tài)激光雷達
波段：1,550 (± 25) nm；
探測距離：1.5 m ~250 m(@10%)；
精度：2 cm；
水平視場角：120°；
垂直視場角：25°(+12.5°)；
角度分辨率(水平*垂直) ：0.10368° 0.2°；
幀率：10 FPS；
測點速宰：148萬點/秒；
通信接口：工業(yè)以太網(wǎng)；
時間來源：GPS/PTP/gPTP；
5、組合定位單元
支持 RTK 模式、 GNSS 單點模式、三模七頻定位方式（GPS、 BDS、 GLANESS）；
內(nèi)置6軸IMU
姿態(tài)精度： 0.1°（基線長度≥2m）
定位精度：單點L1/L2： 1.2m；DGPS： 0.4m；RTK： 1cm+1ppm
輸入電壓 9～32V DC（標準適配12V DC）
功耗 ＜5W（典型值）
6、毫米波雷達
工作頻率范圍：76GHz - 77GHz；
探測距離范圍：0.2m - 250m；
距離測量分辨率：遠距±1.79m；近距±0.39m
距離測量精度：遠距 ±0.40m；近距 ±0.10m
速度范圍：-400 km/h...+200 km/h (- 去向目標... + 來向目標)
速度分辨率：遠距 0.37km/h，近距 0.43km/h
速度精度：±0.1 km/h
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；
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；
工作溫度至少滿足：-40℃-85℃；
工作電壓：9-16V；
防護等級：不低于IP67
7、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
8.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
9.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(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(nèi)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