无人驾驶怎么识别红绿灯[能识别红绿灯的无人驾驶系统] .pdfVIP

无人驾驶怎么识别红绿灯[能识别红绿灯的无人驾驶

系统]

随着科技的飞速发展，智能时代已如约而至了。在此契机下汽车

的智能化将成为未来汽车行业发展的必然趋势。这对智能小车既是机

遇又是挑战，我们将基于盛群*****单片机设计一款红绿灯自检智能小

车，该车利用传感器原理,红外线发射技术与超声波检测技术对智能

小车的运行状态进行检测，并进行反馈。再由单片机对驾驶系统的运

行状态实时做出反应，控制小车按原设想行驶。本设计将以智能识别

红绿灯为主，自动循迹、灯光自检和全程语音提醒为辅，从而达到智

能行驶的效果。

二、作品介绍：

本作品在以往智能小车的基础上，增加了自己独特的功能——自

动检测红绿灯系统、车灯自启技术和全程语音提醒。达到了人无我“

有，人有我优”的效果，最终以智能识别红绿灯为主“体，自动循迹、

灯光自启和巧妙避开障碍物为辅助”成功实现了智能行驶。该技术主

要以单片机作为核心，来控制小车的智能行驶。首先模拟生活中的

红绿交通灯系统，利用颜色传感器能识别颜色原理来检测红绿灯。单

片机通过控制颜色传感器，让小车自动检测红绿灯并把识别出的数据

反馈给核心单片机，再由单片机发出控制指令，使之遵守红灯“停、绿

灯行”的交通规则，从而实现智能行驶，达到无人操纵轻松通过十字

路口的状态。其次，为了保证智能小车不偏离轨迹，本作品附带了

自动循迹功能。该功能通过单片机控制红外发射接收对管，再利用红

外发射接收对管检测路面上的轨迹。从而控制驱动轮子，来实现智能

小车的自动循迹。

此外本作品还模拟智能小车进入隧道，通过检测光线强度来判断

是否适合开启照明灯！利用超声波碰到杂质等障碍物时会产生显著反

射回波的原理巧妙的避开障碍物，最终实现安全、智能行驶。

本作品未曾发表，全部由学生自行讨论创作。

三、装置硬件框图及主要功能的方案设计

本红绿灯识别无人驾驶系统采用盛群*****作为主控制CPU，它

内部集成了4MHZ、8MHZ和12MHZ时钟，可提供PWM产生功

能。它是一款具有8位高性能

精简指令集的flash单片机。它可以在不同的工作模式之间动态

切换，从而优化了单片机操作，同时也降低了功耗，并且HT6F50提

供了PinRemapping功能，允许一个引脚可以选择不同的功能，对于

我们这个多功能的智能红绿灯识别无人驾驶系统意义重大。除此之外，

这款单片机包含一个多通道12位A/D转换器和双比较器功能。

本作品硬件框图如图1所示：

图1本作品硬件框图

根据设计要求，该红绿灯识别系统可分为十大模块：

1)单片机控制模块；

2)红绿灯模块；

3)循迹模块；

4)灯光模块；

5)语音模块；

6)障碍模块；

7)电源模块；

8)驱动模块；

9)转向模块；

10)跑道模块；

（一）红绿灯识别方案设计

方案一：利用摄像头采集图片，送入到单片机系统中，利用图像

识别算法，分析R、G、B3个颜色通道独立的光强和灰度光强，最

终通过标定计算出颜色二维直方图，并通过查表确定颜色值。该方案

测量结果准确，量大，抗干扰能力强，但是图像处理困难，计算量大，

占用大量MCU时间，对于单片机很难实现。

方案二：利用*****D芯片，传感器*****D是TAOS公司推出的

可编程彩色传感器，*****D采用8引脚的SOIC表面贴装式封装，在

单一芯片上集成有64个光电二极管，这些二极管分为四种类型，其

16个光电二极管带有红色滤波器；16个光电二极管带有绿色滤波器；

16个光电二极管带有蓝色滤波器，其余16个不带有任何滤波器，可

以透过全部的光信息。*****D工作时，可以分别得到蓝色、绿色、红

色光强和灰度值。该方案成本低，测量方便，计算量小，非常适合运

算能力不高的单片机设计。

经过综合考虑，本作品选用方案二。

四、作品主要功能与特色

1、智能检测红绿灯，遵守红灯“停，绿灯行”的交通规则。我们

采用**