汽车无人驾驶教学试验平台

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