1.2.1  国外智能车发展现状

国外智能车研究，始于上世纪70年代末，因起步早而发展成熟，已经取得了相当的研究成果[11]。在这些国家当中，对智能车最为重视的国家当属美国和日本，而欧洲也通过开发基金投入大量资金支持智能车的研发。比如2014年4月份，在美国纽约举行车展时，丰田汽车（日本）展示了一款名为FV2（Fun Vehicle 2）的智能汽车。2014年，智能汽车行业中处于领先地位的Google公司，宣布它将会把自家系统安卓（android）搭载到合作伙伴生产的汽车上，用来推动自动驾驶技术的快速发展，这将对智能车行业产生巨大的影响。2014年拉斯维加斯电子展（CES）中，绝对主角无疑是智能汽车。奥迪、宝马、丰田等九家世界前十大汽车生产厂商，在大会上展示了自家研制的最新无人驾驶汽车。他们都意识到了智能汽车的巨大发展前景，投入了大量金钱和精力发展该技术。可以看出，国外智能车发展已经逐渐形成了一定规模，是当前投资领域和研究领域的一大热门。

图1.2  名为FV2（Fun Vehicle 2）的智能汽车

1.2.2  国内智能车发展现状

相比国外智能车发展水平，国内智能车研究存在起步晚[12]、技术水平不足、科研经费不足等问题，与国际水平差距显而易见。因此，直至今日我国仍未有智能车辆参与到国外智能车的比赛活动中。国内发展，先后历经两个阶段[13]。第一个阶段，是1990年开始，大概至2000年结束，主要由南京理工大学教授杨静宇带头，研制无人驾驶汽车，如国防科技大、清华大学，北理工等国内几所重要的大学都有参与其中。多方经过共同努力，第一辆无人驾驶汽车终于在国内被研制出来。目前，这辆汽车停在北理工的校园里面。这段期间，我们积累了大量的关键技术，培养出了一批可靠的人才队伍。2009年起，第二个阶段开始。期间连续五年开展了“中国智能车未来挑战赛”。得益于这个竞赛，我国在无人驾驶汽车领域的发展又近了一步。虽然，我国正在大力发展智能车技术，但是我们仍要注意到与国外的差距，而且这个差距是很大的。文献综述

1．3  全国大学生“飞思卡尔”杯智能车竞赛简介

飞思卡尔（Freescale）公司，在微控制器生产领域领先于全球，是最大的生产商之一，它所生产的产品功能齐全，可供选择的产品多、每隔一段时间就会推出新产品[13]。全球销售量多年第一。它的产品性能稳定，价格公道。而“飞思卡尔”竞赛就是由这家公司赞助的[14]。大赛最先在韩国发展起来，使用HCS12单片机系列，对提高参赛者综合能力起到了很大作用[15]。2005年开始，自动化分教委员会开始举办中国自己的“飞思卡尔”杯。为了尽可能地提高车模速度，参赛队伍们绞尽脑汁，不断在硬件、算法、软件上尽可能的创新。

1．4  本文研究内容

本次负责的是视觉导引自平衡车控制系统设计，阅读大赛规则后，依据大赛要求，规划了这次课题的任务。

软件设计主要完成的工作：

（1）设计视觉导引智能车主要组成结构，配置视觉导引自平衡硬件资源，将智能车分成若干个硬件模块后，确定硬件模块与软件模块之间的联系；

（2）学习视觉导引智能车自平衡原理、控制原理，算法基本知识，选定本次课题所采用的控制算法；

（3）完成视觉导引智能车软件设计，包括需求分析，软件组织架构，工作流程图设计，软件相关的系统设置；

（4）撰写视觉导引智能车直立控制、速度控制、方向控制、图像采集、图像处理等各个代码； 视觉导引自平衡车控制系统软件设计(3):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_76782.html