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自动驾驶开发平台

发布时间:2018/8/20 15:24:01 来源:郑州威科特电子 点击:

一、概述

   自动驾驶技术研究平台包括小型电动汽车、NVIDIA DRIVE™ PX2汽车计算机主控系统和高精度雷达、双目高清摄像头、并集成卫星导航高精度定位板卡。通过GNSS RTK+IMU导航定位技术,达到分米/厘米级车辆定位精度,配合各模块算法,实现车辆自动驾驶。

    NVIDIA DRIVE™ PX2 开放式 AI 汽车计算机平台作为主控系统,综合利用深度学习、传感器融合和视觉图像处理技术,训练深度神经网络,可以实时理解车辆周围的环境变化、在高清地图上精确定位,实现车道级导航,并自主规划行进的安全路线。车辆平台采用小型电动汽车,根据实现自主驾驶的等级不同,装配不同的NVIDIA DRIVE™PX硬件平台以及雷达传感器,提供相应的SDK开发环境,研究人员可以通过此平台对深度学习、多传感器数据融合、视觉处理、路径规划等自动驾驶关键技术进行开发验证,适合计算机、自动化、人工智能、汽车等院校实验室作为教学或学术研究使用。

二、教学应用:

1、能力培养方向

1.1 自动驾驶汽车操作实践

1.2 自动驾驶汽车系统结构学习

1.3 自动驾驶平台电气原理学习

1.4 自动驾驶平台传感器安装调试

1.5 自动驾驶开发平台一个或几个部件不同控制算法学习

1.6 自动驾驶开发平台模块/部件控制算法二次开发

1.7 基于平台自有部件/自有方向研发

1.8 毕业设计、创新实践

2、建议开设课程

2.1 自动驾驶汽车发展历史、目前国际自动驾驶技术方向、操作方法级操作实践

2.2 自动驾驶汽车机械构成、NVIDIA DRIVE™ PX2汽车计算机主控系统和高精度雷达、双目高清摄像头、高精度定位板卡等模块化接口及装卸、调试; 各大公司自动驾驶汽车对比;

2.3 自动驾驶平台电气原理、电气标准、电气连接和测试;

2.4 自动驾驶平台传感器安装、调试

2.5 自动驾驶开发平台算法编程

2.6 自有部件/自有方向研发

三、硬件配置:


1、主控计算平台

    采用NVIDIA DRIVE™ PX2开放式AI汽车计算机平台,DRIVE PX2 是一款完整的片上系统 (SoC),集成了被称为 Volta 的全新 GPU 架构、定制 8 CPU 架构以及新的计算机视觉加速器,能够提供 20 TOPS 的高性能,而功耗仅有 20 瓦;单个 Xavier AI 处理器中就包含了 70 亿个晶体管,能够取代目前配备多个移动 SoC 和两个独立 GPU DRIVE PX,且功耗大幅下降,并在设计上符合 ISO 26262 道路车辆功能安全规定等严格的汽车标准。开发工作可以利用NVIDIA DIGITS系统对神经网络进行数据训练,然后将模型部署到Drive PX Xavier(车载端);通过DGX-1,神经网络的训练时间可由数月压缩到数天内。

2、毫米波雷达

    一类是24GHz毫米波雷达,应用于车辆的盲点监测、变道辅助。雷达安装在车辆的后保险杠内,用于监测车辆后方两侧的车道是否有车、可否进行变道。

    二类是77GH毫米波雷达,主要用来装配在车辆的前保险杠上,探测与前车的距离以及前车的速度,实现的主要是紧急制动、自动跟车等主动安全领域的功能。

为了完全实现自动驾驶各项功能需要,配置“1+4中短”5个毫米波雷达。车正中间一个77GHzLRR,探测距离为250米,角度为10度左右;车两侧各一个24GHz MRR,角度都为30度,探测距离为40米。

3、车载摄像头

    车载摄像头采集图像送入车载计算平台进行处理,将图片转换为二维数据;然后,进行模式识别,通过图像匹配进行识别,如识别车辆行驶环境中的车辆、行人、车道线、交通标志等;接下来,依据物体的运动模式或使用双目定位,以估算目标物体与本车的相对距离和相对速度。

    在本方案中,摄像头为前置双目摄像头,输出深度分辨率1120*920,检测距离0.5-8m,水平检测范围为58°,测量精度最佳达到距离值的0.2%。通过对两幅图像视差的计算,直接对前方景物(图像所拍摄到的范围)进行距离测量,无需判断前方出现的是什么类型的障碍物;

4、高精度定位

    本方案采用GNSS RTK+IMU的组合导航定位技术,通过使用基于卡尔曼滤波的传感器融合技术,对GNSS数据与IMU数据进行处理融合,可以得到更可靠和精确的位置定位。GNSS RTK+IMU高精度定位板卡采用卫星导航高精度定位板卡,在定位精度上,可以做到分米级定位精度,最高可达厘米级定位精度。

5、实验车辆载体

    为降低整个系统的硬件成本,采用小型电动汽车进行改装的方案,对车辆动力和控制系统进行改装,通过ECU控制器,可以驱动车辆的电机和转向控制系统,ECU控制器与计算平台之间通过CAN总线进行通讯连接,接收指令进行驾驶控制。

附小型电动汽车详细参数:

外观尺寸(m    约长2.6*1.4*1.65  

载客人数(人)    4             

整备质量(kg    600KG        

充电电压(v     220V            

续航里程(km   100KM 

 

四、详细报价

自动驾驶开发平台                       

适合对深度学习、多传感器数据融合、视觉处理、路径规划等自动驾驶技术进行开发验证。

* 可实现全路况自动驾驶                        

* 配置NVIDIA DRIVE PX2开放式AI汽车计算机平台                      

* 配置相应的SDK开发环境                          

* 实时理解车辆周围的环境变化                     

* 实现车道级导航                     

* 可自主规划行进的安全路线                        

* 配置微型电瓶车

* 配置毫米波雷达系统

* 配置双目摄像头       

* 配有GNSS/IMU系统                          

* 标配分米级定位精度                     

备注:可选配厘米级定位精度和激光雷达

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