智能小车系统项目设计方案.pdf

智能小车系统项目设 计方案 第一章 引 言 1.1 智能车研究背景 1.1.1 发展历史 智能小车系统是迷你版的智能汽车，二者在信息提取，信息处理，控制策略 及系统搭建上有很多相似之处，可以说智能小车系统将为智能汽车提供很好的 试验和技术平台，从而推动智能汽车的发展。 智能汽车是未来汽车的发展方向，将在减少交通事故、发展自动化技术、提 高舒适性等许多方面发挥很重要的作用；同时智能汽车是一个集通信技术，计 算机技术，自动控制，信息融合技术，传感器技术等于一身的行业，它的发展 势必促进其他行业的发展，在一定程度上代表一个国家在自动化智能方面的水 平[1] 。汽车在走过的 100 多年的历史中，从没停止过智能化的步伐，进入 20 世 纪 90 年代以来，随着汽车市场竞争激烈程度的日益加剧和智能运输系统（ ITS ） 的兴起，国际上对于智能汽车及其相关技术的研究成为热门，一大批有实力有 远见的大公司、大学和研究机构开展了这方面的研究。很多美国、日本和欧洲 等国家都十分重视并积极发展智能车系统，并进行了相关实验，取得了很多成 就。我国的相关研究也已经开展，清华大学成立了国最早的研究智能汽车和智 能交通的汽车研究所，在汽车导航、主动避撞、车载微机等方面进行了广泛而 深入的研究， 2000 年智能交通系统进入实质性实施阶段，国防科大研制出第四 代无人驾驶汽车，西北工业大学、交通大学、大学等也展开了相关研究。这一 新兴学科正在吸引越来越多的研究机构和学者投入其中。 1.1.2 智能车的应用前景 智能车系统有着极为广泛的应用前景。结合传感器技术和自动驾驶技术可 以实现汽车的自适应巡航并把车开得又快又稳、安全可靠；汽车夜间行驶时， 如果装上红外摄像头，就能实现夜晚汽车的安全辅助驾驶；此外，智能车系统 还可以工作在仓库、码头、工厂或危险、有毒、有害的工作环境里，并能担当 起无人值守的巡逻监视、物料的运输、消防灭火等任务。在普通家庭轿车消费 中，智能车的研发也是很有价值的，比如雾天能见度差，人工驾驶经常发生碰 撞，如果用上这种设备，激光雷达会自动探测前方的障碍物，电脑会控制车辆 自动停下来，撞车就不会发生了。 1.2 智能汽车大赛介绍 公司开发嵌入式解决方案的历史可追溯到 50 多年前，现在，已发展成为在 20 多个国家设有业务机构，拥有 20,000 多名员工的实力强大的独立企业。 公司专门为汽车、消费电子、工业品、网络和无线应用提供“大脑”。他们 无比丰富的电源管理解决方案、微处理器、微控制器、传感器、射频半导体、 模块与混合信号电路及软件技术已嵌入在全球使用的各种产品中。并拥有雄厚 的知识产权，其中包括 6,200 多项专利。 为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养，促进高等教育教学改革， 受教育部高等教育司委托 ( 教高司函 [2005]201 号文，附件 1) ，由教育部高等自 动化专业教学指导分委员会（以下简称自动化分教指委）主办全国大学生智能 汽车竞赛。该竞赛以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛，是面向全国大学 生的一种具有探索性工程实践活动，是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。该 竞赛以“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”为指导思想，旨在促进 高等学校素质教育，培养大学生 的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创 新意识，激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能，倡导理论联系实际、 求真务实的学风和团队协作的人文精神， 为优秀人才的脱颖而出创造条件。 该竞赛由竞赛秘书处为各参赛队提供 / 购置规定围的标准硬软件技术平台， 竞赛过程包括理论设计、实际制 作、整车调试、现场比赛等环节，要求学生组 成团队，协同工作，初步体会一个工程性的研究开发项目从设计到实现的全过 程。该竞赛融科学性、趣味性和观赏性为一体，是以迅猛发展、前景广阔的汽 车电子为背景，涵盖自动控制、模式识别、传感技术、电