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智能车辆无人驾驶实验教学平台

平台研发生产配备，集成激光雷达、GPS 定位模块、惯导系统、工控机等系统，通过自主开发上下位机控制系统可开展智能车多项实验项目。

一、整体描述

1、本平台通过集激光雷达、GPS 定位模块、惯导系统、工控机（包含can 通讯卡）等，通过自主开发的上下位机控制系统可以开展智能汽车多项实验项目。下位机实现与传感器的连接进行环境的感知、控制车辆的执行机构、完成与上位机的实时通信；上位机系统的软件主要是基于可视化编程软件MFC进行编写， 对下位机采集的数据进行滤波和分析处理、规划智能汽车的行进路径，控制策略后期开发、实验车辆能够、完成启停、加速、转向、避障等一系列功能，达到无人自主驾驶的行驶效果。                    

2、整车动力及底盘参考乘用车规格进行匹配，符合真实车辆，该车辆可以实现牵引力控制；整车控制系统的所有信息通过CAN总线进行传输或共享，上、下位机的程序设计完全采用模块化设计，便于修改。

二、主要功能

1. 将激光雷达、摄像头、高精GPS定位、惯导系统的信息融合完成对环境感知、道路信息的采集；上层控制器运行程序可以进行滤波分析，并制定相应的安全策略、规划行驶路径，上位机软件界提供雷达和摄像头的原始融合数据、实时行驶路径、本车行驶参数。

2．ACC 自适应巡航，AEB 主动刹车，              

等功能开发；标准的EPS 转向控制系统，成熟可靠，可在无人驾驶及一般驾驶间自由切换。制动系统采用舵机直接模拟脚踩踏板的控制方式，在无人驾驶模式下，由舵机通过拉线拉动制动踏板产生制动力，在无人驾驶模式下，由直线电机推动产生制动压力，可在无人驾驶及一般驾驶间切换。底层控制系统为工业级控制电路板，通过发出脉冲信号、模拟输出信号、PWM 信号等控制底层转        

向、制动、油门系统，定义CAN总线接口与上位机进行对接。              

针对ACC 自适应巡航，提供目标雷达数据，在MFC软件                  

模式下，支持低速启停控制，

弯道自适应巡航控制策略等实验。                                            

针对AEB 主动刹车，提供激光雷达数据，上位机软件环境下，用户可根据目标距离、目标车速变化等条件。提供考虑动力学模型的车辆转向控制软件，实现不同车速下对道路轨迹曲率的准确跟踪控制实验。

3．自动绕桩实验                                     

用户可在实验场地布置桩桶若干，通过激光雷达数据或GPS数据，进行局部轨迹规划，自定义上层运动控制策略，上层控制器发出控制命令，由底层控制器完成绕桩实验，提供基于GPS 位置点采样的实验分析结果。

4．定轨迹跟踪实验 提供软件进行目标轨迹点设置，并根据GPS 定点反馈信号，由用户自定义的运动控制算法展开实验，提供基于GPS 位置点采样的实验分析结果。                     

5．变道实验

用户可自定义障碍物环境，由用户自定义的运动控制算法展开实验，对智能车智能避障能力进行多种实验分析。

6．车辆开放RS232控制协议接口，可以实现根据用户所发送的指令实现车辆的基本控制（定速巡航、车速控制、方向控   

制、刹车控制）。                                          

三、控制器                                                                                                                 

1．底层控制：MC9S12XDP512架构 具备方向盘助力电机转矩控制，转速采集，转向角闭环控制，制动压力控制，配备CAN接口协议，接受上位机CAN命令进行整车执行元件控制。配备CAN接口协议，接受上位机CAN命令进行整车执行元件控制。                         

2．上层控制器 ：紧凑级工控机配CAN通讯

卡 具备雷达及GPS通讯，集成轨迹跟踪，紧急刹车，车速巡航控制等功能。上位机系统软件基于可视化编程软件MFC进行编写，、规划行进路径，能够、完成启停、加速、转向、避障等功能。     

四、配置

 

序号	名称	项目	描述	规格/参数	数量
1	实验用车	实验用车	纯电动车，不低于长安奔奔EV180	纯电动车，不低于长安奔奔EV180配置	1
2	制动执行器	制动执行器	制动电机	0.1秒/90度	1
			电机供电电源	50AH	1
			电源充电器	12V	1
3	控制器	底层	下位控制器	MCU为MC9S12XDP512	1
		上层	工控机	研华：I7/8G/1T	1
4	传感器	16线激光雷达	16线激光雷达	速腾16线	1
		视觉系统	前向摄像头	海康威视1080P	1
		惯导+GPS	惯导+GPS	导远、或星网宇达	1
		方向盘转角传感器	转角传感器	值式can总线，可标定零位；	1
5	软件	下位机软件	ANZ-08A-SX	下位机实现与传感器的连接进行环境的感知、控制车辆的执行机构、完成与上位机实时通信	1
		上位机软件	ANZ-08A-SS	对下位机采集的数据进行滤波和分析处理、规划智能汽车的行进路径、实验车辆能够、完成启停、加速、转向、避障等一系列功能，完成智能驾驶功能	1
6	车载附件	车顶支架	车顶支架	用于安装雷达/摄象头	1
		车载交换机	车载交换机	千兆TP—LINK	1
		车载逆变器	车载逆变器	英飞能	1
		遥控器	遥控器	禹鼎F23-BD	1
		双串口服务器	双串口服务器	USR-N520	1
		车用继电器	车用继电器	12V	10
		双向电子调速器	双向电子调速	7V~24V，15A	1
		启停切换	启停切换	常开	1

说明：具体配置见项目要求，本配置旨在技术说明。

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