汽车智能研究

第４期

龙志军，李兵建，李渊，张涵，莫家明，刘志浩，王善飞：智能汽车控制系统整体设计研究

直流电机及伺服舵机的控制。

-61-

在复杂多变的情况下，能随机应变，自动选择最

〔６－７〕

佳方案，指挥汽车正常、顺利地行驶。

传感器模块：包括摄像头、速度传感器和加速度传感器，其中速度传感器部分又包括旋转编码车体速度信器和鉴相电路。它们将前方路径信息、息和三轴加速度信息采集，并反馈给控制器。

电机驱动模块：根据控制器输出的ＰＷＭ信号进行直流电机的转速控制。

舵机驱动模块：根据控制器输出的ＰＷＭ信号进行伺服舵机的角度控制。

存储器模块：采用ＳＰＩ型ＥＥＰＲＯＭ，为单片指机提供充足的片外存储空间，便于常用数据、令的存储和功能扩充。

２．系统工作原理

智能汽车系统的工作原理是预瞄理论和闭环控制理论的典型体现，如图２所示。

智能汽车系统通过摄像头来检测前方的赛道信息，并将赛道信息发送给单片机，单片机根据预知的赛道情况给出设定值。相对应的，系统通过编码器和加速度传感器构成的反馈渠道将车体的行驶速度及加速度信息传送给主控单片根据所取得的赛道信息和车体当前的速度及机。

加速度信息，主控单片机做出决策，并通过ＰＷＭ信号控制直流电机和舵机进行相应动作，从而实现车体的转向控制和速度控制。

二、智能汽车控制系统总体设计

１．系统总体结构

智能汽车系统需要具备敏捷的速度、对路况智远而清晰的前瞻以及较高的灵敏度与稳定性。能汽车的硬件系统由核心控制模块（ＭＣＵ）、电源摄像头模块、存储器模块、电机驱动模管理模块、

块、舵机驱动模块，如图１所示。

图１

智能汽车控制系统总体设计框图

电源管理模块：对电池电压实时显示，电平转换并提供稳压输出，为系统各模块可靠供电。

核心控制模块：以飞思卡尔１６位单片机为核心控制器，完成传感器信息的分析处理，决策

图２智能汽车系统工作原理示意图

三、控制系统硬件电路设计

１．硬件电路总体结构

电路系统是智能汽车硬件系统的核心，对于

本硬件电路系统而言，稳定性是需要优先保证的性能指标，毕竟跑完全程才是取得成绩的前提。在此基础上，还应当综合考虑智能汽车的动力性、重心及电路板的紧凑性等其他指标。