【正文】 軟件功能的總體思路 ...................................................................................................18 主程序流程圖： ...........................................................................................................18 系統(tǒng)初始化 ...................................................................................................................19 時(shí)鐘初始化 ............................................................................................................19 串口初始化 ............................................................................................................19 AD 初始化 ...........................................................................................................20 PWM 模塊初始化 ...............................................................................................205 軟件算法設(shè)計(jì) .....................................................................................................................24 紅外傳感器布局 ...........................................................................................................24 “一”字型傳感器布局 ..........................................................................................24 雙排傳感器布局 ....................................................................................................25 “雙排 +2”型傳感器布局 ......................................................................................26 系統(tǒng)總體控制策略 .......................................................................................................26 道路信息采集策略 ................................................................................................27 處理當(dāng)前數(shù)據(jù) ........................................................................................................28 信號的濾波算法 ....................................................................................................29 方向控制策略 ........................................................................................................30 速度控制模塊 ........................................................................................................31 各賽段控制算法 ...........................................................................................................32 直線段 ....................................................................................................................32 彎道 ........................................................................................................................32 S 型賽道 ................................................................................................................33 PID 參數(shù)的整合 ...........................................................................................................336 硬件軟件設(shè)計(jì)輔助軟件 ...................................................................................................36 硬件設(shè)計(jì)輔助軟件 PROTEL DXP ...............................................................................36 軟件調(diào)試軟件 CODE WARRIOR....................................................................................36總 結(jié) ...................................................................................................................................40 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 V 頁 致 謝 ...................................................................................................................................41參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................42附錄 A 硬件原理圖 .................................................................................................................43附錄 B 英文翻譯 .....................................................................................................................44 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁 11 緒 論 智能車的現(xiàn)狀及發(fā)展汽車工業(yè)發(fā)展已有 100 多年的歷史。自 20 世紀(jì) 80 年代以來，智能控制理論與技術(shù)在交通運(yùn)輸工程中越來越多的被應(yīng)用，在這一背景下，智能汽車的概念應(yīng)運(yùn)而生。所謂智能汽車，就是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下用信息技術(shù)和智能控制技術(shù)武裝的汽車。智能汽車是一種高新技術(shù)密集的新型汽車，研究人員正從智能汽車的信息系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及智能結(jié)構(gòu)等幾個(gè)方面進(jìn)行研究。智能汽車的設(shè)計(jì)和開發(fā)，將從根本上改變現(xiàn)有汽車的信息采集處理、數(shù)據(jù)交換、行車導(dǎo)航與定位、車輛控制的技術(shù)方案與體系結(jié)構(gòu)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、人工智能、電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)，智能車輛技術(shù)有了實(shí)現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)。目前智能車輛技術(shù)在轎車和重型汽車上主要應(yīng)用于碰撞預(yù)警系統(tǒng)、防撞及輔助駕駛系統(tǒng)、智能速度適應(yīng)、自動(dòng)操作等，其在軍事上的應(yīng)用更加廣泛和重要。車輛智能化是汽車工業(yè)今后的發(fā)展趨勢，也是人們對安全性要求越來越高未來汽車的發(fā)展方向。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)的發(fā)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制技術(shù)、神經(jīng)模糊技術(shù)、虛擬實(shí)現(xiàn)等新技術(shù)的出現(xiàn)，智能車輛技術(shù)的研究將會有突破性的進(jìn)展。智能車輛系統(tǒng)的實(shí)用化是是智能車輛發(fā)展的前進(jìn)方向，適應(yīng)性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)性好的智能車輛將是研究的重點(diǎn)。智能車有著極為廣泛的應(yīng)用前景。結(jié)合傳感器技術(shù)和自動(dòng)駕駛技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)汽車的自適應(yīng)巡航并把車開得又快又穩(wěn)、安全可靠；汽車夜間行駛時(shí)，如果裝上紅外攝像頭，就能實(shí)現(xiàn)夜晚汽車的安全輔助駕駛；他也可以工作在倉庫、碼頭、工廠或危險(xiǎn)、有毒、有害的工作環(huán)境里，此外他還能擔(dān)當(dāng)起無人值守的巡邏監(jiān)視、物料的運(yùn)輸、消防滅火等任務(wù)。在普通家庭轎車消費(fèi)中，智能車的研發(fā)也是很有價(jià)值的，比如霧天能見度差，人工駕駛經(jīng)常發(fā)生碰撞，如果用上這種設(shè)備，激光雷達(dá)會自動(dòng)探測前方的障礙物，電腦會控制車輛自動(dòng)停下來，撞車就不會發(fā)生了。 國內(nèi)外智能車研究概況 國外智能車研究狀況美國國家科學(xué)委員會曾預(yù)言：“20 世紀(jì)的核心武器是坦克，21 世紀(jì)的核心武器是 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁 2無人作戰(zhàn)系統(tǒng)，其中 2022 年以后遙控地面無人作戰(zhàn)系統(tǒng)將連續(xù)裝備部隊(duì)，并走向戰(zhàn)場?！睘榇?，從 80 年代開始美國國防高級研究計(jì)劃局 (DARPA)專門立項(xiàng)，制定了地面無人作戰(zhàn)平臺的戰(zhàn)略計(jì)劃，目標(biāo)是研制出滿足戰(zhàn)場需要的智能車輛，可以在崎嶇的地形上沿規(guī)劃的路線自主導(dǎo)航及躲避障礙，必要時(shí)重新規(guī)劃其路線。從此，在全世界掀開了全面研究智能車輛的序幕，如 DARPA 的“戰(zhàn)略計(jì)算機(jī)” 、計(jì)劃中的自主地面車輛(ALV)計(jì)劃(19831990)、能源部制訂的為期 10 年的機(jī)器人和智能系統(tǒng)計(jì)劃(RIPS)(19861995)、以及后來的空間機(jī)器人計(jì)劃等等，另外，日本通產(chǎn)省組織的極限環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人計(jì)劃、歐洲尤里卡中的移動(dòng)機(jī)器人計(jì)劃等。雖然智能車輛的研究起源于軍事的要求，但是在其他領(lǐng)域的應(yīng)用也有極大的價(jià)值，并且在研究上也取得了一定的成果。在太空探索方面，美國 NASA 研制的火星探測機(jī)器人索杰那于 1997 年成功登上火星，這是一個(gè)具有六個(gè)輪子的自主移動(dòng)機(jī)器人。為了在火星上進(jìn)行長距離探險(xiǎn)，NASA 又開始了新一代樣機(jī)的研制，命名為 Rocky7，并在 Lavic 湖的巖溶流上和干枯的湖床上進(jìn)行了成功的實(shí)驗(yàn)。在民用方面，智能車輛也有許多成功的例子。如日本的 VERTIS 智能汽車系統(tǒng)，該智能汽車主要有 23 個(gè) ITSZ 子系統(tǒng)，主要用于實(shí)現(xiàn)車載通訊、信息加工處理、環(huán)境探測、輔助控制(自動(dòng)駕駛)等四項(xiàng)功能。另據(jù)報(bào)道，雷諾正在研制的自動(dòng)汽車或智能車輛將讓汽車能夠感知周圍環(huán)境，如道路狀況、附近車輛的距離及行駛速度等，并能根據(jù)具體情況及時(shí)作出調(diào)整車速、校正方向等正確反應(yīng)。目前，雷諾公司正在進(jìn)行紅外攝像、雷達(dá)、激光掃描等儀器的研究，希望利用這些儀器能夠組成汽車的感知系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)行駛控制。法國公路技術(shù)研究所技術(shù)顧問克洛德科貝表示，開展自動(dòng)行駛控制系統(tǒng)研究是邁向公路交通無人駕駛的第一步，這一系統(tǒng)研制成功后，可以首先實(shí)現(xiàn)有人自動(dòng)行駛。如在超車時(shí)，駕駛員只需根據(jù)計(jì)算機(jī)所提示的前方車輛行駛速度，輸入有關(guān)最高限速等簡單命令，計(jì)算機(jī)便會根據(jù)公路上的具體情況，自動(dòng)調(diào)整速度和方向，并在絕對安全的情況下，實(shí)現(xiàn)超車。這將大大減少由駕駛員的判斷和操作失誤導(dǎo)致的交通事故。 國內(nèi)智能車研究狀況