2  视觉导引车系统总体设计

2.1  系统需求分析

本课题是以第八届飞思卡尔杯大学生智能汽车竞赛为背景，因此本次设计必须满足本届摄像头组智能汽车比赛的规定和要求：

在控制电路方面，微控制器必须采用飞思卡尔半导体公司的8位、16位或32位系列的微控制器，其中除了8位单片机每个车模可以使用2片之外，其余各系列每个车模则只能使用1片。

在车模方面，本届摄像头组需采用组委会提供的B型车模，按照车模原运行方向的反向（动力轮在前，转向轮在后）行驶，这也是今年与去年最大的区别之处。

另外在本次竞赛中，要求所设计的小车必须具备自主寻迹的功能，能够在指定跑道上高速，稳定地运行。此次比赛的赛道与上届相同，即跑道两边的引导线为黑线，其余部分为白色，利用摄像头作为传感器来分辨出黑白，根据跑道的状况制定合适的策略控制舵机和电机。因此控制目标即根据跑道两边的引导线控制小车使其沿着跑道稳定高速前进而不冲出跑道。

针对本次具体控制目标，需要满足以下要求：

（1）赛道信息采集准确，并具有一定的抗干扰能力，能够识别不同的赛道类型。摄像头数据处理快速准确，能够较好的跟随黑线。

（2）后轮转向舵机能够根据摄像头摇头舵机的转角、黑线位置以及行车速度及时快速的控制车体转向。

（3）实时控制电机的转速，使其能够依据不同路径情况给出相适应的行车速度。源.自/751·论\文'网·www.751com.cn/

（4）为了能够准确掌握智能汽车在赛道上自主寻迹的各项参数状态，再次优化PID参数，并对智能汽车进行实时监控，与上位机实现无线通信，对有价值的数据进行存储分析。

（5）为了保证整个系统稳定可靠，并达到一个很高的速度，要进行精确的控制，做好应急措施，出现意外情况时保证小车的安全。

2.2  系统组成结构及工作原理

整个智能车控制系统主要由以下几个模块组成：单片机核心控制模块、电源模块、视频采集模块、舵机转向模块、电机驱动模块、编码器测速模块、人机互动模块及通信模块等