無人駕駛方案

時(shí)間：2019-08-28作者：深圳鴻研電子科技有限公司瀏覽：167

應(yīng)用行業(yè)：無人駕駛

應(yīng)用產(chǎn)品：EKI-5729PI交換機(jī)，BB-SL306路由器，MIC-75G22工控機(jī)

項(xiàng)目背景

小時(shí)候那些曾經(jīng)只出現(xiàn)在科幻電影中的情景，隨著科技進(jìn)步，紛紛實(shí)現(xiàn)在我們的生活中。無人駕駛車就是一個(gè)較明顯的例子，特斯拉**了電動車的風(fēng)潮，進(jìn)而邁向自動駕駛。相信不久的將來，我們將迎來無人駕駛的時(shí)代。

今年或許是無人駕駛技術(shù)蓬勃發(fā)展的一年，現(xiàn)在世界上許多**車廠，互聯(lián)網(wǎng)公司以及AI人工智能運(yùn)算公司，紛紛大力投入無人駕駛車的研發(fā)，為的就是搶先一步對手，在無人駕駛領(lǐng)域**良好地位。但一臺無人駕駛車的組成，非常復(fù)雜，不但需要有多個(gè)傳感器和攝像頭連接，較需要有穩(wěn)定且高運(yùn)算能力的平臺，并搭配上特定的復(fù)雜運(yùn)算軟件，才能夠讓車輛進(jìn)行無人自動駕駛。




面臨挑戰(zhàn)

國內(nèi)某**互聯(lián)網(wǎng)**公司，投入大量的人力與物力在無人駕駛解決方案。要求車輛在無任何人工干預(yù)的情況下，完成避障、轉(zhuǎn)彎、自動接駁等自動駕駛動作。車輛基于高精地圖和智能感知，可以實(shí)時(shí)感知到的環(huán)境信息、高精地圖數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對于路徑的較優(yōu)規(guī)劃，預(yù)測車輛、行人的行為和意圖，做出合適路況的行車決策，從而控制無人車正常行駛。為此，他們找上研華，希望我們能針對整個(gè)無人車方案，提供相對應(yīng)的解決方案。

由于無人駕駛車行駛過程中，主要靠著分布在車輛周圍的攝像頭來進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)采集，再透過車上的控制計(jì)算機(jī)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)**公司自行開發(fā)的分析軟件進(jìn)行計(jì)算，經(jīng)過分析后，一方面將行駛控制指令輸出給到控制器，進(jìn)行車輛行進(jìn)控制，一方面則是將路線數(shù)據(jù)輸出至車內(nèi)顯示器上，提供乘客指引，另外，車輛上隨行人員則透過手持平板，隨時(shí)掌控車輛狀態(tài)。除此之外，數(shù)據(jù)除了在車輛上保存外，也要定時(shí)的將車輛狀態(tài)透過4G上傳至遠(yuǎn)程系統(tǒng)，而管理團(tuán)隊(duì)也要隨時(shí)透過4G，使用OTA技術(shù)來進(jìn)行系統(tǒng)升級與調(diào)整。

深入了解整個(gè)應(yīng)用后，客戶提出了幾項(xiàng)需求。由于無人駕駛車輛上可使用的空間非常有限，因此在選擇產(chǎn)品上，必須朝向小尺寸無風(fēng)扇的選擇，同時(shí)，無人車實(shí)際運(yùn)行過程中需要實(shí)時(shí)快速處理大量的現(xiàn)場攝像采回來的數(shù)據(jù)，所以在平臺的選擇上必須要求能支持具有強(qiáng)大并行計(jì)算能力的GPU 卡片。而數(shù)據(jù)上傳的部分，除了需要使用4G上傳之外，對于數(shù)據(jù)安全防護(hù)，客戶也提出了要求，需要支持多路*與*墻；另外，車輛隨車人員使用手持平板來監(jiān)測車輛的所有運(yùn)行狀態(tài)，因此需要有WIFI AP設(shè)備，來提供WIFI連接。綜合整個(gè)需求，我們大致上可以歸納出下列幾點(diǎn)：

小尺寸無風(fēng)扇工控機(jī),能支持GPU顯卡

良好的抗震與抗電磁干擾

支持4G通訊的路由器，能支持*與*墻

8網(wǎng)口工業(yè)級POE以太網(wǎng)交換機(jī)

WIFI AP設(shè)備

系統(tǒng)架構(gòu)圖







方案設(shè)計(jì)

無人車是用電池做為能源驅(qū)動汽車前進(jìn)，續(xù)航能力是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，為此研華為客戶推薦MIC系列產(chǎn)品。低功耗設(shè)計(jì)支持DC 24V電壓輸入, 較高支持i7-7700t 35W 主頻 2.90GHz處理器， PassMark  9342分,為客戶提供高效快速運(yùn)算，搭配GPU1080Ti 功耗可控制在500W左右。

無人車控制器主要提供三大功能： 物體識別、精準(zhǔn)定位、深度學(xué)習(xí)聯(lián)動CAN BUS控制車輛行駛。

1、物體識別：我們?yōu)榭蛻敉扑]兩種方案，車輛上裝有多個(gè)IP CAM收集環(huán)境情況。
a)    使用研華MIC配合*的PoE/USB3.0 PCIE BUS**可鎖固式圖像采集卡，提供穩(wěn)定的圖像采集單元，確保在連接IP CAM采集過程中安全可靠不掉幀。另外研華也提供帶隔離的通訊卡，方便客戶接入激光雷達(dá)進(jìn)行測距與障礙物偵測 從而避免復(fù)雜電磁環(huán)境對雷達(dá)造成判定影響；
b)    使用EKI-5729PI 工業(yè)級8網(wǎng)口POE以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行串聯(lián)，除了能提供穩(wěn)定，抗電磁干擾的網(wǎng)絡(luò)傳輸之外，較能直接透過網(wǎng)口提供電源給攝像頭，既能有效解決攝像頭供電問題，較能解決在狹小的車輛空間上的布線問題。







2、精準(zhǔn)定位：車輛行駛除了要有視覺識物外，還要有一個(gè)中長期路線規(guī)劃，研華BB-SL306系列工業(yè)級4G路由器 接通連接高精地圖，給客戶提供安全路線行駛**。BB-SL306路由器，除了能支持*與軟件*墻外，較能支持軟件SDK二次開發(fā)，透過*與*墻，提供了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?*，針對未來遠(yuǎn)程OTA技術(shù)使用時(shí)，較能透過4G，準(zhǔn)確地將每一輛在路上運(yùn)行的無人車輛，直接進(jìn)行調(diào)適，升級或較新。此外，考慮客戶車上仍有WiFI AP的需求，我們這次建議客戶使用的是BB-SL30610110-SWH型號，除了4G傳輸功能外，也能支持WIFI AP/Client的功能，如此一來，針對無人駕駛車上空間有限的問題得到解決，讓客戶在無人駕駛車初期研發(fā)階段，達(dá)到一個(gè)非常高的便利性。

3、深度學(xué)習(xí)聯(lián)動CAN BUS：客戶通過向機(jī)器提供行業(yè)數(shù)據(jù)，通過機(jī)器GTX-1080Ti進(jìn)行深度學(xué)習(xí), 聯(lián)動研華*CAN BUS總線卡，來控制車輛前進(jìn)，后退，剎車與油門，實(shí)現(xiàn)智能無人駕駛

除此之外無人車每天產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)（**百GB）前期無人車研發(fā)或上路階段，數(shù)據(jù)均需要被有效監(jiān)管，研華MIC系統(tǒng)產(chǎn)品支持軟Raid且至多5個(gè)存儲, 其中2個(gè)支持熱插拔，方便客人快速讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析與存檔。




結(jié)論




在方案導(dǎo)入的初期，由于車輛空間狹小，電磁干擾問題嚴(yán)重，而客戶研發(fā)團(tuán)隊(duì)與實(shí)際測試場地，相隔1000公里以上，無法有效針對整個(gè)無人駕駛車問題進(jìn)行分析與定位，甚至是優(yōu)化整個(gè)方案。而研華藉由著全國綿密的服務(wù)團(tuán)隊(duì)與技術(shù)支持，透過多地的同步支持，與客戶反復(fù)的調(diào)整與方案改進(jìn)，最后經(jīng)過實(shí)際安裝與測試后，現(xiàn)在搭配研華整體方案的無人駕駛車，已經(jīng)正式推出試運(yùn)行，分別在全國幾個(gè)試驗(yàn)區(qū)域展開實(shí)際上路測試。

也許，在不久的將來，在我們生活的城市中，都**會看到搭載研華整體方案的無人駕駛車，為我們服務(wù)！





深圳鴻研電子科技有限公司專注于工控機(jī),交換機(jī),可編程控制器等

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