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《智能駕駛計算平臺應(yīng)用技術(shù)》任務(wù)二完成線控底盤接入能力模塊三掌握智能駕駛計算平臺與線控底盤接入的方法《智能駕駛計算平臺應(yīng)用技術(shù)》情景導(dǎo)入Situationintroduction某傳統(tǒng)汽車企業(yè)決定與華為合作生產(chǎn)智能駕駛汽車,你作為汽車底盤工程師,需要完成設(shè)計汽車底盤系統(tǒng)接入華為MDC300F的任務(wù)。知識目標1.了解汽車底盤技術(shù)的發(fā)展歷程。1.掌握底盤線控系統(tǒng)工作原理與結(jié)構(gòu)介紹。2.理解執(zhí)行器接入原理。3.具備基于MDC300F的線控底盤接入的能力技能目標1.了解真實的工作任務(wù),明確職業(yè)定位。素養(yǎng)目標Learningobjective學(xué)習(xí)目標汽車底盤技術(shù)的發(fā)展歷程01.底盤線控系統(tǒng)工作原理與結(jié)構(gòu)介紹02.執(zhí)行器接入原理03.基于MDC300F的線控底盤接入04.《智能駕駛計算平臺應(yīng)用技術(shù)》汽車底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四部分組成,底盤作用是支撐、安裝汽車發(fā)動機及其各部件、總成,形成汽車的整體造型,并接受發(fā)動機的動力,使汽車產(chǎn)生運動,保證正常行駛。01汽車底盤技術(shù)的發(fā)展歷程智能網(wǎng)聯(lián)汽車利用傳感器感知駕駛?cè)说鸟{駛意圖,并將其變換成電信號傳送給控制器,控制器控制執(zhí)行機構(gòu)工作,實現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向、制動、驅(qū)動等功能。汽車底盤控制技術(shù)的發(fā)展主要分為3個階段。01汽車底盤技術(shù)的發(fā)展歷程在自動駕駛模式下,計算平臺接收各環(huán)境感知傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行計算后,通過CAN總線發(fā)送給整車控制器(VCU),VCU對計算平臺發(fā)送的數(shù)據(jù)再次分析處理,通過CAN總線發(fā)送給底盤線控系統(tǒng),進而實現(xiàn)對汽車轉(zhuǎn)向、制動、速度等的控制。02底盤線控系統(tǒng)工作原理與結(jié)構(gòu)介紹計算平臺整車控制器(VCU)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)線控制動系統(tǒng)線控驅(qū)動系統(tǒng)環(huán)境感知傳感器CANCAN底盤線控系統(tǒng)02底盤線控系統(tǒng)工作原理與結(jié)構(gòu)介紹部分汽車線控系統(tǒng)示意圖執(zhí)行器接入是對接各種車型的底盤和車身,使得智能駕駛軟件可以靈活安全地控車,從而替代駕駛員的手腳。執(zhí)行器接入分為上行流程和下行流程。03執(zhí)行器接入原理執(zhí)行器底盤從MCU接入,MCU會把所有的原始車控信號轉(zhuǎn)發(fā)到host的CM上面,執(zhí)行器抽象再去CM訂閱,執(zhí)行器抽象得到原始信號后把原始信號映射成抽象接口定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),然后發(fā)布到CM上面,此時APP即可從CM去訂閱車控信號。CM為AdaptiveAUTOSAR中指定的通信模塊。APP在拿到了上行流程所有的信號之后處理完算法之后下發(fā)車控信號,車控信號被發(fā)布到CM之后,執(zhí)行器抽象會去訂閱,訂閱完之后再做一個轉(zhuǎn)換,把它轉(zhuǎn)換成原始信號的格式,然后就發(fā)布到CM上面,然后MCU得到這個信號再發(fā)到底盤上面。上行流程下行流程MDC300F提供1個80P低速連接器,即左圖中標識接口,此接口提供CANFD/CAN、UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter,通用異步接受發(fā)送設(shè)備)、GPIO(General-PurposeInput/Output,通用輸入輸出端口)、PPS(PulsePerSecond,每秒脈沖數(shù))、電源等接口,分別對接車控、毫米波雷達、GPS導(dǎo)航、慣導(dǎo)元件等。04基于MDC300F的線控底盤接入(一)線控底盤接入接口信息圖
MDC300F執(zhí)行器接口圖
MDC300F硬件80P低速連接器詳解圖80P低速連接器管腳排序如右圖所示,右側(cè)連接器部分,包含P1到P32之間所有管腳,每行管腳按照從右到左排序。左側(cè)連接器部分,包含P33到P80之間所有管腳,每行管腳按照從右到左排序。其中P7、P8、P35、P36、P15和P16可以連接至車載ECU,支持CAN和CANFD總線協(xié)議,用于車輛控制,該3個CAN總線在MDC300F無內(nèi)部終端電阻,具體定義內(nèi)容見表所示。04基于MDC300F的線控底盤接入表
管腳信息表管腳模塊名信號種類信號名電平類型速率/電流I/O功能說明P7ECU(ElectronicControlUnit)CANFD/CANCAN_MCU_ECU_H_02.5V/3.5V2Mbps/500KbpsI/O連接至車載ECU,用于車輛控制。該3個CAN總線在MDC300F無內(nèi)部終端電阻。P8CAN_MCU_ECU_L_01.5V/2.5V2Mbps/500KbpsI/OP35CAN_MCU_ECU_H_12.5V/3.5V2Mbps/500KbpsI/OP36CAN_MCU_ECU_L_11.5V/2.5V2Mbps/500KbpsI/OP15CAN_MCU_ECU_H_22.5V/3.5V2Mbps/500KbpsI/OP16CAN_MCU_ECU_L_21.5V/2.5V2Mbps/500KbpsI/O1.認識實訓(xùn)硬件設(shè)備鴻鵠S3基于MDC300F智能駕駛計算平臺設(shè)計,由感知、決策、執(zhí)行三大模塊組成。在鏤空設(shè)計的車體上,感知模塊搭載了激光雷達、單目攝像頭、IMU三種傳感器;決策模塊采用MDC300F智能駕駛計算平臺;執(zhí)行模塊主要由滑板化底盤、輪轂電機組成。使用鴻鵠S3智能駕駛創(chuàng)新應(yīng)用平臺可以快速進行傳感器接入、線控底盤的接入和基于ADSF框架進行算法開發(fā)等實訓(xùn)。04基于MDC300F的線控底盤接入(二)線控底盤接入步驟(a)傳感器支架:4顆車規(guī)魚眼180°攝像頭、1顆車規(guī)窄角90°攝像頭、1顆16線激光雷達。(b)決策中心:工業(yè)級4G無線路由器、華為MDC300F、轉(zhuǎn)接盒MTB300、1顆IMU姿態(tài)傳感器。(c)四輪轂底盤:電機控制板、電源控制板裝載盒、四輪轂電機底盤、電池+電量檢測顯示屏。04基于MDC300F的線控底盤接入傳感器支架決策中心四輪轂底盤2.實現(xiàn)步驟調(diào)試鴻鵠S3智能駕駛創(chuàng)新應(yīng)用平臺的線控底盤,上位機向MDC300F發(fā)送控制指令,通過CANFD總線協(xié)議控制底盤的運
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