【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(gè)邊沿。進(jìn)而利用雙邊沿，實(shí)現(xiàn)彎急走外道，彎緩走外道。這樣走法的好處是：在彎急時(shí)，由于車(chē)轉(zhuǎn)角比較大，車(chē)在大多數(shù)情況下會(huì)貼著內(nèi)道走，車(chē)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(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)速非常慢，采用 走外道的方法可以減弱這種狀況帶來(lái)的影響。在彎緩時(shí)，由于這時(shí)車(chē)速比較快，車(chē)的轉(zhuǎn)角也不是非常大，車(chē)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(chē)路徑的長(zhǎng)度節(jié)約時(shí)間。 控制策略 2——D形彎加速策略： 在實(shí)際調(diào)車(chē)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)由于采用大角度的轉(zhuǎn)彎減速策略，賽車(chē)在過(guò)D形彎時(shí)，D形彎后半圓，車(chē)的速度非常的慢，而一旦減速后再加起速來(lái)又需要一段時(shí)間。這樣就使賽車(chē)過(guò) D形彎時(shí)，用時(shí)非常多。考慮到D形彎時(shí)一旦進(jìn)彎車(chē)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(guò)彎時(shí)間。 根據(jù)D形彎的具體特點(diǎn)——長(zhǎng)直道入彎，再到長(zhǎng)直道，判斷長(zhǎng)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(shí)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(shí)際調(diào)車(chē)過(guò)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(jì)算出轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速，舵機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路作出反應(yīng)，中間有一段延時(shí)。如果攝像頭往前看的距離和車(chē)作出反應(yīng)的時(shí)間相匹配，則車(chē)沿線(xiàn)跑，若晚于后者，則會(huì)造成車(chē)轉(zhuǎn)彎的滯后；若早于后者，則造成車(chē)的轉(zhuǎn)彎的超前。我們可以將攝像頭看的圖像位置放在車(chē)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(dòng)板，而是暫時(shí)的存放在一個(gè)數(shù)組中，我們根據(jù)實(shí)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(dòng)板。 可以根據(jù)超前算出的這些值來(lái)判斷車(chē)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(shí)際的調(diào)試過(guò)程中這種方法起到了一定的效果。不過(guò)攝像頭看的越遠(yuǎn)，干擾越大，車(chē)跑的越不穩(wěn)定，所以不能超前太多?？刂撇呗?——起跑線(xiàn)檢測(cè)：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(zhuān)門(mén)來(lái)存放圖像中某幾行黑點(diǎn)的個(gè)數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)拈撝稻涂梢耘袛喑鼍€(xiàn)。在實(shí)際調(diào)車(chē)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)由于攝像頭拍攝圖像的寬度有限，車(chē)過(guò)起跑線(xiàn)時(shí)有可能不是正對(duì)著過(guò)，這樣造成漏檢的可能就非常的大。因此，只檢測(cè)兩邊黑點(diǎn)個(gè)數(shù)，這樣也可以客觀的反應(yīng)起跑線(xiàn)的特點(diǎn)，并且實(shí)際調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)這種方法比較準(zhǔn)確。第六章：開(kāi)發(fā)環(huán)境、調(diào)試工具前面幾章從硬件設(shè)計(jì)到軟件構(gòu)架對(duì)智能車(chē)系統(tǒng)做了詳盡的介紹和分析。一個(gè)系統(tǒng)方案制定好后，其實(shí)主要的工作是不斷細(xì)化和調(diào)試。在對(duì)程序進(jìn)行開(kāi)發(fā)和軟硬件聯(lián)調(diào)的過(guò)程中需要一整套的軟件開(kāi)發(fā)與調(diào)試工具。在整個(gè)程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中，除采用匯編語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的方式外，還可使用 Metrowerks 公司為MC9S12 系列單片機(jī)專(zhuān)門(mén)提供的全套開(kāi)發(fā)工具（Metrowerks Codewarrior IDE） 。這是一套用C 語(yǔ)言進(jìn)行編程的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境——本文智能車(chē)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分就是在此開(kāi)發(fā)環(huán)境下完成的。同時(shí)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(kāi)發(fā)調(diào)試工具。并自行設(shè)計(jì)了采用撥碼開(kāi)關(guān)和LCD顯示屏的人機(jī)交互界面。 IDE在整個(gè)開(kāi)發(fā)調(diào)試過(guò)程中，使用 Metrowerks 公司為 MC9S12系列專(zhuān)門(mén)提供的全套開(kāi)發(fā)工具CodeWarrior IDE 開(kāi)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(kāi)發(fā)軟件包。 包括集成開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE、 處理器專(zhuān)家?guī)臁?全芯片仿真、可視化參數(shù)顯示工具、項(xiàng)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(xiě)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(xiě)到單片機(jī)里運(yùn)行，同時(shí)也可以通過(guò)9S12的背景調(diào)試功能用BDM 進(jìn)行在線(xiàn)調(diào)試，方便分析單片機(jī)各個(gè)寄存器和變量的內(nèi)容，進(jìn)而了解小車(chē)狀態(tài)。 Labview調(diào)試為了使賽車(chē)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(shí)時(shí)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(xiàn)，速度曲線(xiàn)和PID調(diào)試部分。 Labview主界面調(diào)試時(shí)，需要了解每時(shí)每刻智能車(chē)“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(chē)跑動(dòng)時(shí)檢測(cè)到得賽道的信息通過(guò)LCD液晶屏實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。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(shí)地調(diào)試中起到顯著的作用。同時(shí)搭配撥碼開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的能力。為了能夠?qū)崟r(shí)觀察模型車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某些變量和參數(shù)，我們使用了無(wú)線(xiàn)通信模塊傳輸數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)給實(shí)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(wú)線(xiàn)模塊接收端、采用 SCI 總線(xiàn)接口，在智能車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，可以向上位機(jī)發(fā)送反應(yīng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的數(shù)據(jù)，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)的畫(huà)線(xiàn)軟件，可以畫(huà)出曲線(xiàn)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(chē)模在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度調(diào)節(jié)的狀態(tài)。 、發(fā)射端 、畫(huà)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(chē)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(guò)邊沿檢測(cè)方法提取賽道黑線(xiàn)，求出小車(chē)與黑線(xiàn)的位置偏差，采用 PID方式對(duì)舵機(jī)轉(zhuǎn)向進(jìn)行反饋控制。通過(guò)速度傳感器對(duì)小車(chē)形成速度閉環(huán)的 PID 控制。 文中分章節(jié)分別介紹了小車(chē)車(chē)模的改裝、機(jī)械結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化，賽車(chē)各個(gè)硬件模塊的工作原理、設(shè)計(jì)思路和改進(jìn)方案，并且詳細(xì)的敘述了整個(gè)智能車(chē)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具，軟件和各個(gè)調(diào)試模塊的設(shè)計(jì)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(cè)速和驅(qū)動(dòng)電路等部分，軟件方面包括邊沿檢測(cè)算法，跟蹤檢測(cè)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(xiě)以及LCD的人機(jī)交互等部分。 總結(jié)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，不僅使我們得到了對(duì)已有知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐的機(jī)會(huì)，更培養(yǎng)了一定的科研能力，拓寬了知識(shí)面，同時(shí)我們小組在智能車(chē)制作的過(guò)程中學(xué)會(huì)了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，我們大家互相配合，鍛煉了團(tuán)隊(duì)精神。展望未來(lái)，智能車(chē)技術(shù)在以飛思卡爾杯智能汽車(chē)競(jìng)賽為背景下必然會(huì)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(xiàn)開(kāi)發(fā)方法 [M]．北京．清華大學(xué)出版社．2004. 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