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本文作者: 新智駕 | 2018-02-24 23:22 | 專題:Bosch Connected World 2018 |
*DART Racing 成員 Annemike Unterschuetz(左)以及 CTO Tu Pham(右)
雷鋒網(wǎng)新智駕按:2018 年 2 月 21 日-2 月 22 日,第五屆博世物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)(Bosch ConnectedWorld 2018)在柏林進(jìn)行,全球頂級(jí)供應(yīng)商博世將諸多產(chǎn)業(yè)鏈的合作伙伴請(qǐng)到了現(xiàn)場(chǎng)共同交流與分享。
為了展示博世對(duì)于創(chuàng)新技術(shù)的支持,來自德國達(dá)姆施塔特大學(xué)的學(xué)生方程式車隊(duì)代表也被請(qǐng)到現(xiàn)場(chǎng),簡(jiǎn)要分享了一下他們?nèi)绾斡?10 個(gè)月的時(shí)間打造出一輛無人駕駛賽車。
雷鋒網(wǎng)新智駕根據(jù)其現(xiàn)場(chǎng)的演講進(jìn)行了整理。
DART Racing 是一支學(xué)生方程式團(tuán)隊(duì),是因?yàn)橐獏⒓訉W(xué)生方程式比賽(Formula SAE)而特意成立的一支隊(duì)伍。Formula SAE 是針對(duì)學(xué)生的方程式賽車設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)證、比賽的國際性賽事,80 年代首先在美國流行,后來吸引著來自全球的學(xué)生團(tuán)隊(duì)參與。
DART Racing 成立于 2005 年,主要從事方程式賽車的打造和競(jìng)賽,一開始團(tuán)隊(duì)使用的是燃油車,到 2011 年便將動(dòng)力系統(tǒng)替換成了電驅(qū)。到 2017 年,團(tuán)隊(duì)最終將車輛打造成了全輪驅(qū)動(dòng)的車型,而且支持無人駕駛模式。
DART Racing 由來自德國達(dá)姆施塔特大學(xué)的 60 多位學(xué)生共同組成,他們來自機(jī)械工程、電子工程以及計(jì)算機(jī)等專業(yè)領(lǐng)域。該團(tuán)隊(duì)這些年參加了歐洲的多站賽事,包括德國、西班牙、英國的學(xué)生方程式比賽。
DART Racing 車隊(duì)在設(shè)計(jì)無人駕駛賽車時(shí),其采用的一套傳感器組合非常全面。
最基礎(chǔ)的當(dāng)然是攝像頭傳感器,但是因?yàn)檫@種傳感器的效果很容易受到反射和陰影的影響,所以不得不采用其他傳感器來彌補(bǔ)。激光雷達(dá)傳感器便是首要選擇,DART Racing 車隊(duì)采用的是 Velodyne 的激光雷達(dá)產(chǎn)品。
其次,為了提升車輛的定位精度以及能明確了解車輛自身的狀態(tài),賽車還配備了慣性測(cè)量裝置和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。
此外,賽車還加裝了一些后向傳感器(包括攝像頭和激光雷達(dá))來提升定位精度、優(yōu)化整個(gè)規(guī)劃的路徑,同時(shí)還能清楚的知道賽車相較于后方的位置。
有了這些傳感器套件作為基礎(chǔ),搭載在賽車上的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)便有了可處理的各類信息和數(shù)據(jù)。賽車的計(jì)算單元作為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)非常關(guān)鍵的部分,DART Racing 車隊(duì)采用的是 Nvidia 的車載電腦 Drive PX2 以及 dSpace 的嵌入式電腦 MicroAutoBox II 產(chǎn)品。
車載計(jì)算單元可以控制賽車的馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)、方向盤、剎車操作等等,車輛還有自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng),保證車輛的安全。
賽車整體的軟硬件協(xié)同工作的流程便如下圖所示:
當(dāng)傳感器和計(jì)算單元都已經(jīng)準(zhǔn)備妥當(dāng),完整的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)便設(shè)計(jì)完成,之后便是在模擬器上進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試。
這里,DART Racing 團(tuán)隊(duì)用到了 ROS 開源系統(tǒng)以及 Gazebo 模擬器,同時(shí)還用到了 MathWorks 出品的 Simulink 可視化仿真工具以及 IPG 公司的車輛測(cè)試工具,目的就是測(cè)試車輛的遠(yuǎn)程控制、狀態(tài)追蹤等等效果。
眾所周知,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需要足夠的真實(shí)車輛的數(shù)據(jù)來提升性能,但是因?yàn)槭菍W(xué)生團(tuán)隊(duì),不是什么大公司,沒辦法把車輛放到道路上實(shí)測(cè),所以 DART Racing 車隊(duì)打造了一輛“Cat Car”來收集真實(shí)環(huán)境的數(shù)據(jù)。
就是下面這輛:
接下來就是測(cè)試,以“Cat Car”收集上來的圖像數(shù)據(jù)、點(diǎn)云數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),測(cè)試賽車對(duì)于障礙物的識(shí)別能力等等。當(dāng)然,之后還要測(cè)試賽車對(duì)于各類傳感器融合數(shù)據(jù)的處理能力。
最后將整套的自動(dòng)駕駛軟件和硬件搭載上車,便可大功告成。
對(duì)于 DART Racing 團(tuán)隊(duì)來說,用不超過一年的時(shí)間(10 個(gè)月)打造一輛無人駕駛賽車總共包含以下七步:
在會(huì)后的交流過程中,雷鋒網(wǎng)新智駕了解到 Annemike 曾經(jīng)在中國留過學(xué),中文說得也很不錯(cuò),2019 年,她還將前往中國進(jìn)行學(xué)習(xí)。
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