基于光電傳感和路徑記憶的車輛導航系統

摘要：本文按照第一屆“飛思卡爾”杯全國大學生智能汽車邀請賽的技術要求，研制了基于雙排排列、模擬式光電傳感器、具有前瞻性能的無人車輛導航系統，提出了基于路徑記憶的轉向和驅動控制算法，總結了智能車設計制作的經驗。

關鍵詞：無人車；導航；光電傳感；路徑記憶

引言

為響應教育部關于加強大學生創新意識、合作精神和創新能力的培養的號召，清華大學汽車工程系積極組隊參加了第一屆“飛思卡爾”杯全國大學生智能汽車邀請賽。從2005年12月開始著手進行準備，歷時8個月，研制了6代基于光電傳感器的路徑識別方案，開發了智能車仿真研究平臺，提出了基于路徑記憶算法的轉向及驅動控制策略，在電源管理、噪聲抑制、驅動優化等方面也都進行了研究工作，通過大量的仿真試驗、道路試驗和基礎性能測試，開發了基于光電傳感和路徑記憶的智能車導航系統，為整車系統的優良性能奠定了堅實基礎。本文將從該智能車總體方案、路徑識別方案選擇、轉向和驅動控制及路徑記憶算法等方面進行介紹。

智能車總體方案

智能車系統以飛思卡爾公司的MC68S912DP256為核心，由電源模塊、傳感器模塊、直流電機驅動模塊、轉向電機控制模塊、控制參數選擇模塊、單片機模塊等組成，如圖1所示。智能車系統工作電壓由+1．6V、+5V、7．2V三個系統混合組成，其中7．2V用于給驅動電機和轉向舵機供電，5V給車速傳感器、MCU以及．光電傳感器接收管供電，1.6V給發光管供電。為了在線控制參數的調整方便，還設置了一個控制參數選擇模塊，可以通過幾個按鍵的設置，調用不同的程序或控制參數，以適應不同場地條件的要求?！?br>