技术文档丨 Can总线与定位模块

CAN(Controller Area Network )总线在整个无人驾驶系统中有着十分重要的作用。除了在VCU信号需要通过CAN总线进行传输外,无人车上的某些传感器(如雷达、Mobileye)的信号传递也是通过CAN实现的。

 

定位是让无人车知道自身确切位置的方法,这是一个美妙但是十分艰难的任务,同时也对无人驾驶车十分重要。定位不仅仅是找出自身的大概方位,而是要以10cm级别,将车感信息与高精地图信息进行比较来精确的位置寻找。

 

  以下,ENJOY  

 

Can总线

 

简介

 

Can总线接收和执行来自控制模块的命令,收集汽车底盘的状态信息并反馈给控制模块。

 

输入

 

  • 控制命令

 

输出

 

  • 底盘状态

  • 底盘各部件消息状态

 

实现

 

Canbus模块主要包括以下几个部分:

 

  • 车辆:车辆本身,包括车辆控制器和消息管理器

  • CAN 客户端— CAN 客户端已被移动到/modules/drivers/canbus 目录下,因为它已经被使用canbus 协议的不同传感器共享。

 

通过继承CanClient类的方式,您可以在文件夹can_client中实现自己的CAN 客户端。

 

注意:

不要忘了在‘CanClientFactory’(Can客户端工厂)类中注册您自己的CAN 客户端。

 

在文件夹vehicle下,您也可以通过继承VehicleController

MessageManager类的方式实现自己的车辆控制器和消息管理器。

 

注意:

不要忘了在`VehicleFactory`类中注册您的车辆。

 

定位模块

 

简介

 

该模块提供定位服务。定位模块中提供了以下两种方法:

 

  • 基于 RTK(Real Time Kinematic,实时动态定位)的方法,该方法结合GPS和IMU(惯性测量单元)信息。

  • 多传感器融合方法,该方法采用GPS,IMU和激光雷达的信息。

 

输入

 

在基于RTK 的定位方法中,有两个输入:

 

  • GPS – 全球地理信息定位系统

  • IMU – 惯性测量单元

 

多传感器融合的定位方法中,由如下三个输入:

 

  • GPS – 全球地理信息定位系统

  • IMU – 惯性测量单元

  • LiDAR – 激光雷达传感器

 

更多信息,请参阅以下论文:

 

作者:Guowei Wan, Xiaolong Yang, Renlan Cai, Hao Li, Yao Zhou, Hao Wang, Shiyu Song. 

题目:《基于多传感器融合的不同城市场景下的坚固、精确的车辆定位》

"Robust and Precise Vehicle Localization Based on Multi-Sensor Fusion in Diverse City Scenes," 2018 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Brisbane, QLD, 2018, pp. 4670-4677. doi: 10.1109/ICRA.2018.8461224. link

 

输出

 

输出为一个由Protobuf 格式定义的对象实例LocalizationEstimate,该实例可在localization/proto/localization.proto 文件中查找到。

 

定位模块的实现

 

当前,基于RTK的定位方法由RTKLocalization类实现。如果您正在实现一个新的定位算法,例如FooLocalization,您可能需要执行以下步骤:

 

1. 在 proto/localization_config.

proto文件中, 在LocalizationType 中添加一个值为FOO的枚举类型。

 

2. 切换到 modules/localization  目录, 然后创建一个名为  foo 的文件夹。在  foo  文件夹中,参照  rtk目录下RTKLocalization 类的代码实现自己的定位算法类FooLocalization。FooLocalization 必须是LocalizationBase 的子类。另外,参照 rtk/BUILD文件创建一个名为 Also foo/BUILD  的文件。

 

3. 您需要在函数Localization::RegisterLocalizationMethods()中注册您的新类FooLocalization,该函数在文件 localization.cc  中实现。您可以在该函数的最后插入以下代码来注册自己添加的类:

 

localization_factory_.Register(LocalizationConfig::FOO, []()->LocalizationBase* { return     new FooLocalization(); });

4.确保您的代码编译时包含定义FooLocalization 类的头文件FooLocalization。

 

5. 现在您可以回到apollo的根目录,使用bash apollo.sh build命令编译您的代码。