【正文】 每一行的邊沿位置，并利用數(shù)組accord_Left[],accord_Right[]中存取兩個邊沿。進(jìn)而利用雙邊沿，實現(xiàn)彎急走外道，彎緩走外道。這樣走法的好處是：在彎急時，由于車轉(zhuǎn)角比較大，車在大多數(shù)情況下會貼著內(nèi)道走，車走的路徑的半徑比較小，一則轉(zhuǎn)彎的阻力非常大，二則程序中彎道減速非常大，這兩者的綜合結(jié)果是，車轉(zhuǎn)彎時車速非常慢，采用 走外道的方法可以減弱這種狀況帶來的影響。在彎緩時，由于這時車速比較快，車的轉(zhuǎn)角也不是非常大，車的轉(zhuǎn)彎阻力也不大，轉(zhuǎn)向等狀況比較好，可以走內(nèi)道減少行車路徑的長度節(jié)約時間。 控制策略 2——D形彎加速策略： 在實際調(diào)車過程中，發(fā)現(xiàn)由于采用大角度的轉(zhuǎn)彎減速策略，賽車在過D形彎時，D形彎后半圓，車的速度非常的慢，而一旦減速后再加起速來又需要一段時間。這樣就使賽車過 D形彎時，用時非常多?？紤]到D形彎時一旦進(jìn)彎車的轉(zhuǎn)角比較穩(wěn)定，在看到直道前可以提前適當(dāng)加速，從而減少過彎時間。 根據(jù)D形彎的具體特點(diǎn)——長直道入彎，再到長直道，判斷長直道的方法是：以當(dāng)前采集到得信息為參考點(diǎn)，如果往前第十幅圖像采集到的是彎道，在前 5幅圖像時是彎道，當(dāng)前圖像又是彎道，則認(rèn)為是進(jìn)入 D形彎。適當(dāng)選擇圖像就可以準(zhǔn)確判斷D形彎，在實際調(diào)車過程中證明，這種判斷非常準(zhǔn)確。D形彎如圖 ：圖 D 形彎控制策略 3——超前轉(zhuǎn)向判斷方法： 由于攝像頭看的比較遠(yuǎn)，攝像頭看到圖像，單片機(jī)計算出轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速，舵機(jī)及電機(jī)驅(qū)動電路作出反應(yīng)，中間有一段延時。如果攝像頭往前看的距離和車作出反應(yīng)的時間相匹配，則車沿線跑，若晚于后者，則會造成車轉(zhuǎn)彎的滯后；若早于后者，則造成車的轉(zhuǎn)彎的超前。我們可以將攝像頭看的圖像位置放在車轉(zhuǎn)角超前的位置，單片機(jī)算出的轉(zhuǎn)角和速度不直接給舵機(jī)和驅(qū)動板，而是暫時的存放在一個數(shù)組中，我們根據(jù)實際超前情況從數(shù)組中選擇適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)角和速度給與舵機(jī)和驅(qū)動板。 可以根據(jù)超前算出的這些值來判斷車將要走的路徑是何種賽道情況，從而選擇走這種賽道的最佳方法。在實際的調(diào)試過程中這種方法起到了一定的效果。不過攝像頭看的越遠(yuǎn)，干擾越大，車跑的越不穩(wěn)定，所以不能超前太多?？刂撇呗?——起跑線檢測：如圖 、黑、白、黑、白、黑、白、黑、白相間分布分布的，根據(jù)這一特點(diǎn)在程序里可以設(shè)置 start_line[]數(shù)組專門來存放圖像中某幾行黑點(diǎn)的個數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)拈撝稻涂梢耘袛喑鼍€。在實際調(diào)車過程中發(fā)現(xiàn)由于攝像頭拍攝圖像的寬度有限，車過起跑線時有可能不是正對著過，這樣造成漏檢的可能就非常的大。因此，只檢測兩邊黑點(diǎn)個數(shù)，這樣也可以客觀的反應(yīng)起跑線的特點(diǎn)，并且實際調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)這種方法比較準(zhǔn)確。第六章：開發(fā)環(huán)境、調(diào)試工具前面幾章從硬件設(shè)計到軟件構(gòu)架對智能車系統(tǒng)做了詳盡的介紹和分析。一個系統(tǒng)方案制定好后，其實主要的工作是不斷細(xì)化和調(diào)試。在對程序進(jìn)行開發(fā)和軟硬件聯(lián)調(diào)的過程中需要一整套的軟件開發(fā)與調(diào)試工具。在整個程序開發(fā)過程中，除采用匯編語言開發(fā)的方式外，還可使用 Metrowerks 公司為MC9S12 系列單片機(jī)專門提供的全套開發(fā)工具（Metrowerks Codewarrior IDE） 。這是一套用C 語言進(jìn)行編程的集成開發(fā)環(huán)境——本文智能車系統(tǒng)的軟件設(shè)計部分就是在此開發(fā)環(huán)境下完成的。同時為了觀察攝像頭采集和控制算法的效果，還采用了NI公司的虛擬儀器Labview 作為輔助開發(fā)調(diào)試工具。并自行設(shè)計了采用撥碼開關(guān)和LCD顯示屏的人機(jī)交互界面。 IDE在整個開發(fā)調(diào)試過程中，使用 Metrowerks 公司為 MC9S12系列專門提供的全套開發(fā)工具CodeWarrior IDE 開發(fā)環(huán)境，到現(xiàn)在，CodeWarrior 已經(jīng)出現(xiàn) CodeWarrior ，功能相比于以前有了許多提高。CodeWarrior for S12X是面向以 HC12和S12X 為CPU的單片機(jī)嵌入式應(yīng)用開發(fā)軟件包。 包括集成開發(fā)環(huán)境IDE、 處理器專家?guī)臁?全芯片仿真、可視化參數(shù)顯示工具、項目工程管理器、C 交叉編譯器、匯編器、鏈接器以及調(diào)試器。 在把程序代碼編寫完畢后，可以直接使用CodeWarrior 把代碼編譯連接成可執(zhí)行文件燒寫到單片機(jī)里運(yùn)行，同時也可以通過9S12的背景調(diào)試功能用BDM 進(jìn)行在線調(diào)試，方便分析單片機(jī)各個寄存器和變量的內(nèi)容，進(jìn)而了解小車狀態(tài)。 Labview調(diào)試為了使賽車的速度，傳感器數(shù)據(jù)，舵機(jī)偏轉(zhuǎn)角度和速度PID有更明了的顯示，方便調(diào)試，我們編制的Labview上位機(jī)程序。Labview具有圖形編程的優(yōu)點(diǎn)，編程方便，是數(shù)據(jù)實時采集監(jiān)控的首選。Labview上位機(jī)程序主要包括傳感器數(shù)據(jù)曲線，速度曲線和PID調(diào)試部分。 Labview主界面調(diào)試時，需要了解每時每刻智能車“看到了”什么，為了更直觀地了解這些 信息，我們采用了加LCD液晶屏的方案，將智能車跑動時檢測到得賽道的信息通過LCD液晶屏實時顯示出來。這一方案使調(diào)試變得更加直觀和高效。在參數(shù)整定和實地調(diào)試中起到顯著的作用。同時搭配撥碼開關(guān)，實現(xiàn)人機(jī)交互的能力。為了能夠?qū)崟r觀察模型車在運(yùn)動過程中的某些變量和參數(shù)，我們使用了無線通信模塊傳輸數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)給實際調(diào)試提供了一手的資料，使調(diào)節(jié)參數(shù)更加直觀。無線模塊接收端、采用 SCI 總線接口，在智能車運(yùn)行過程中，可以向上位機(jī)發(fā)送反應(yīng)系統(tǒng)動態(tài)性能的數(shù)據(jù)，應(yīng)用實驗室自行設(shè)計的畫線軟件，可以畫出曲線圖，主要用于PID參數(shù)整定。串口調(diào)試、。，根據(jù)該結(jié)果便可分析車模在運(yùn)動過程中速度調(diào)節(jié)的狀態(tài)。 、發(fā)射端 、畫圖表界面第七章：結(jié)論本文詳細(xì)介紹了基于CMOS攝像頭尋跡的智能車系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)Freescale 16 位單片機(jī) MC9S12XS128作為系統(tǒng)控制處理器，采用基于攝像頭的圖像采樣獲取賽道圖像信息，通過邊沿檢測方法提取賽道黑線，求出小車與黑線的位置偏差，采用 PID方式對舵機(jī)轉(zhuǎn)向進(jìn)行反饋控制。通過速度傳感器對小車形成速度閉環(huán)的 PID 控制。 文中分章節(jié)分別介紹了小車車模的改裝、機(jī)械結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化，賽車各個硬件模塊的工作原理、設(shè)計思路和改進(jìn)方案，并且詳細(xì)的敘述了整個智能車系統(tǒng)的開發(fā)工具，軟件和各個調(diào)試模塊的設(shè)計方法和使用方法。 在硬件方面包括了電源分模塊供電、光電編碼器測速和驅(qū)動電路等部分，軟件方面包括邊沿檢測算法，跟蹤檢測算法，舵機(jī)及電機(jī) PID調(diào)節(jié)和 Labview上位機(jī)下位機(jī)代碼的編寫以及LCD的人機(jī)交互等部分。 總結(jié)整個設(shè)計過程，不僅使我們得到了對已有知識進(jìn)行實踐的機(jī)會，更培養(yǎng)了一定的科研能力，拓寬了知識面，同時我們小組在智能車制作的過程中學(xué)會了發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題的能力，我們大家互相配合，鍛煉了團(tuán)隊精神。展望未來，智能車技術(shù)在以飛思卡爾杯智能汽車競賽為背景下必然會有廣泛的應(yīng)用。參考文獻(xiàn)[1] 邵貝貝．單片機(jī)嵌入式應(yīng)用的在線開發(fā)方法 [M]．北京．清華大學(xué)出版社．2004. 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