3.11 PCB设计 31
3.11 本章小结 34
4 光电导引智能车的机械结构设计 35
4.1 车模机械结构的调整 35
4.2 编码器的安装 36
4.3 舵机的安装 37
4.4 线性CCD的安装 38
4.4 本章小结 38
5 系统调试 39
5.1 系统各模块调试 39
5.2 系统联调 43
5.3 系统设计过程中的不足和改进 43
5.4 本章小结 44
结 论 45
致 谢 46
参 考 文 献 47
附录 光电导引车实物图 50
1 引言
1.1 课题研究背景
自汽车被发明创造出来起,汽车自动驾驶就是人们的设想。随着机械工业、自动控制、微电子等技术的不断进步,这一设想逐渐成为现实。近些年来,无人驾驶智能车已经成为研究的热点[1]。
无人驾驶智能车使用各种车载传感器,通过感知道路环境,并根据感知所获得的道路信息和自身状态信息,进行智能车的自主导航。“车-路-人”闭环控制方式是传统的车辆控制方式,无人驾驶智能车将人从该汽车驾驶系统中请出去,用相对可靠的计算机系统来控制车辆,由此大大提高了车辆运行的效率和安全性[2][3]。论文网
1.2 国内外智能车的发展现状
1.2.1 国外现状
1979年日本研制出世界上第一辆智能车。美国也从很早起就开始研究智能车,并在其中投入了大量的资金。经过几十年的研究,获得了令人振奋的成果。2007年,美国研制的无人驾驶卡车TerraMax,能够自己发动,娴熟地加减速、转弯,并具有自动遵守交通规则的功能。欧洲地区的国家,也在智能车的研究方面投入了大量的时间和精力,并逐渐成立了合作组织[3]。
另外,一些企业也在智能车发展中做出了巨大贡献。法雷奥和奥迪都在演示中展示了自动停车技术。目前,谷歌公司拥有智能车方面的多个专利,其开发的自驾车引领了无人驾驶汽车的风潮。而由Nvidia公司开发的K1图形处理器,在识别车道线等道路信息方面具有良好的性能,这对智能车的发展具有重大意义。
1.2.2 国内现状
相比于国外研究情况,国内在智能车方面的研究起步晚,规模较小,尽管如此,但也取得了不小的进步,尤其是近些年,国内智能车的发展极为迅速。2011年7月14日,国防科技大学研制的HQ3智能车完成了286公里的高速公路无人驾驶试验[4]。2012年,中国军事交通学院研制的猛狮Ⅲ号无人驾驶智能车费时85分钟,从一个高速收费站到达另一个高速收费站,全程104公里,期间最高速度可达105km/h,超车共计33次。
1.3 智能车相关技术简介
智能车要达到自动行驶目的,前提是能够掌握充足的路况信息,通过对这些信息的处理,智能车才能在道路中正常行驶。由于收集数据的准确性与有效性直接关系到决策的成败,因此路况检测技术的选择尤为重要。目前较为常见的路况检测技术有GPS、雷达技术和机器视觉。