GPS利用卫星信号，与电子地图以及先进的匹配算法相结合，可以精确地获得路况信息。在目前的车辆导航中，GPS也得到了广泛的应用[5]。但是GPS对卫星信号的依赖过大，因此其使用还具有一定的局限性。雷达技术则是利用主动型传感器雷达来获取前方的信息，它在天气情况恶劣时仍能工作。但是它成本昂贵，且多个雷达之间可能会相互干扰，这限制了它的推广。机器视觉则使用CCD等机器视觉类元件来获取道路信息，成本低。它是被动型传感器，易受环境影响[6]。几种路况检测方式各有利弊，实际中需要结合使用，取长补短。

除了路况检测技术，智能车能够稳定运行的必要前提之一是能够对速度和方向进行控制[7]。常用的速度检测方式是车轮转轴上安装一个编码器，而方向则通过分析路况信息和自身状态信息得到。智能车计算机系统通过分析路况信息和自身状态信息，结合车速和车体方向，对智能车的运行进行相关调整。

1.4  本文主要研究内容

本文以第九届“飞思卡尔杯”智能汽车竞赛为背景，作为光电组，设计围绕B型车模，以小车又快又准跑完赛道为目标，完成了硬件部分的设计工作，其中主要在以下几个方面做了详细的研究和设计：

    （1）调整智能车机械结构，包括底盘的加固以及电机、舵机和编码器的安放等。

    （2）智能车的硬件系统设计。通过对比赛规则的详细解读，确定MCU核心芯片为MC9S12XS128，围绕核心芯片，以模块化的设计思想，对驱动模块、人机模块和电源模块等模块进行单独分析和设计，并确定器件型号。在绘制完电路原理图后，又进行PCB的绘制[8]，绘制过程中以方便组装和调试为原则，尽量减少电路板面积，完成了PCB的设计。

    （3）系统组装和调试。先对各个模块进行测试，在各个模块测试均无错误后，再组装系统进行联调。在调试过程中不断发现问题，并不断改进设计。

本文的结构安排如下：

    第一章，引言。介绍了课题研究背景、国内外无人驾驶智能车的发展状况和智能车相关技术,然后对本文的研究内容作了简略的讲解。

    第二章，智能车系统的整体设计方案。对光电组智能车系统的进行了较为详细的分析，确定了智能车系统的总体构架，绘制了系统各模块示意图以及工作原理图，并对各模块功能和系统工作原理进行了说明。

第三章，智能车系统的硬件设计。对各个模块的硬件设计要求进行了分析，绘制了各个模块的电路原理图，并确定了各个器件的型号。此外，还对PCB设计进行了说明。

    第四章，智能车系统的机械结构设计。对B型车模的改装进行了说明，也分析了其余硬件系统的安装。来!自~751论-文|网www.751com.cn

第五章，智能车系统的调试。完成各个模块的制作后，对各个模块的测试情况进行了说明，然后再对整个系统进行了测试。最后，分析了本次设计中的不足以及改进。

2  智能车系统总体设计方案

2.1  设计分析

本次设计的对象是光电组智能车系统的硬件部分。大赛规定，第九届光电组只能使用B型车模。大赛规定，车模可以双向运行