基于光电导航的智能移动测量小车设计
毕业设计---基于光电传感器的自动循迹智能车系统设计
摘要新一代汽车研究与开发将集中表现在信息技术、微电子技术、计算机技术、智能自动化技术、人工智能技术、网络技术、通信技术在汽车上的应用。
智能汽车是是现代汽车发展的方向。
大学生智能车比赛是智能汽车设计的一个实践平台,光电传感器的自动循迹智能车系统,采用光电传感器作为道路信息的采集传感器,单片机为控制系统的核心来处理信号和控制小车行驶。
MC9S12系列单片机在汽车电子控制领域得到广泛应用。
本课题就是利用Freescale的MC9S12XS128微控制器对智能车系统进行设计。
智能车系统设计包括硬件电路和控制软件系统的设计。
硬件系统使用专门软件Altium Designer设计。
硬件电路系统主要包括freescale单片机最小系统、电源管理系统、路径识别与检测系统、电机驱动系统。
而控制系统软件的设计主要包括单片机的初始化、PID控制算法、路径识别算法、舵机控制算法、速度控制算法。
软件设计是用Freescale公司的Codewarrior软件作为软件开发和仿真下载的平台。
最后完成了整个自动循迹智能车系统设计。
关键字:智能车;光电传感器;自动循迹;控制算法;PID;I基于光电传感器的自动循迹智能车系统设计ABSTRACTThe design of autoguiding smartcar system based onphotoelectric sensorN ew generation automobile development and researched focus on information technology, microelectronic technology, computer technology, intelligent automation technology, artificial intelligence technology, networking technology, communication technology and so on. The intelligent automobile is the direction in which the modern automobile developed.The university students intelligence vehicle competition is a practice platform in which intelligence automobile designed , we use the photoelectric sensor as gathering sensor to take path information , The microcontroller is used as the control system core ,and process the signal, and controls car to run . signal-chip microcomputer MC9S12 series be widespread utilized in the automobile electronic control domain. I use the Freescale microcontroller MC9S12XS128 to design the intelligent vehicle system. The design of intelligent vehicle system including hardware circuit and control software system. I adopt the software of electronics design Altium Designer to complete designing the hardware . Hardware circuit system mainly includes the freescale ’s Single-chip Microcomputer smallest system, the power source management system , the way recognition and the detecting system, the motor-driven system. But the control software system mainly includes Single-chip Microcomputer 's initialization, the PID control algorithm, the way recognition algorithm, the steering engine control algorithm, the speed control algorithm . It uses Freescale Corporation's Codewarrior as the software development ,the simulation and downloading…s platform in the software designing . Finally The design of auto track smartcar system based on photoelectric sensor is completed.Key words: Intelligent vehicle; photoelectric Sensor; auto track; Control algorithm ;PID;II摘要 (I)ABSTRACT ........................................................................................................................ I I 插图清单 (I)第1章绪论................................................................................................................. - 1 -1.1 毕业设计(论文)内容及研究意义(价值)............................................. - 1 -1.2 毕业设计(论文)研究现状和发展趋势..................................................... - 2 -第2章控制系统整体方案设计................................................................................... - 3 -2.1 整体设计方案概述........................................................................................... - 3 -2.2 控制系统整体方案设计................................................................................. - 4 -2.2.1 模型车硬件整体方案设计...................................................................... - 4 -2.2.2 系统软件模块分析 ................................................................................. - 7 -2.2.3 控制算法设计方案 ................................................................................. - 8 -第3章单片机最小系统模块....................................................................................... - 9 -3.1 单片机以及最小系统简介............................................................................... - 9 -3.2 MC9S12XS128最小系统设计 ...................................................................... - 9 - 第4章电源管理模块................................................................................................. - 11 -第5章路径识别模块和测速检测模块..................................................................... - 13 -5.1 路径识别模块................................................................................................. - 13 -5.1.1 光电传感器 ........................................................................................... - 13 -5.1.2 光电传感器发射与接收电路设计 ....................................................... - 13 -5.1.3 路径识别传感器布局设计 ................................................................... - 14 -5.2 测速检测模块 .......................................................................................... - 16 -第6章电机驱动模块................................................................................................. - 19 -6.1 直流电机驱动模块......................................................................................... - 19 -6.1.1 电机的工作原理 ................................................................................... - 19 -6.1.2 MC33886介绍....................................................................................... - 21 -6.1.3 PWM信号控制电机的转速.................................................................. - 22 -6.2 舵机驱动模块............................................................................................... - 23 -第7章智能车软件的设计......................................................................................... - 29 -7.1 单片机初始化................................................................................................. - 30 -7.2 PID控制算法 ............................................................................................... - 32 -7.3 路径识别算法............................................................................................... - 34 -7.4 舵机控制算法............................................................................................... - 34 -7.5 速度控制算法............................................................................................... - 36 -I基于光电传感器的自动循迹智能车系统设计第8章开发制作与调试............................................................................................. - 38 -8.1 CodewarriorV4.7软件及其应用.................................................................. - 38 -8.2 BDM for S12的使用.................................................................................... - 43 -结论和展望................................................................................................................... - 44 - 致谢........................................................................................................................... - 45 - 参考文献....................................................................................................................... - 46 - 主要参考文献摘要....................................................................................................... - 48 - 附录A ........................................................................................................................... - 50 -II插图清单图2-1 系统信息的控制流程图....................................... - 4 - 图2-2 智能车控制系统整体结构图................................... - 5 - 图2-3 系统硬件结构图............................................. - 6 - 图2-4 系统软件结构............................................... - 7 - 图3-1 最小系统原理图和PCB图.................................... - 10 - 图4-1 电源系统结构框图.......................................... - 11 - 图4-2 LM7805电路图.............................................. - 12 - 图4-3 LM7806电路图.............................................. - 12 - 图5-1 光电传感器的基本组成...................................... - 13 - 图5-2 单对红外传感器电路图...................................... - 14 - 图5-3 红外探测布局的PCB图...................................... - 16 - 图5-4 霍尔原理.................................................. - 17 - 图5-5 霍尔测速电路图............................................ - 18 - 图6-1 H桥式电机驱动电路......................................... - 20 - 图6-2 H桥电路驱动电机顺时针转动................................. - 20 - 图6-3 H桥电路驱动电机逆时针转动................................. - 21 - 图6-4 MC33886电机驱动原理图..................................... - 22 - 图6-5 舵机工作原理示意图........................................ - 24 - 图6-6 舵机输出转角与控制信号脉宽之间关系........................ - 25 - 图6-7 不同占空比的PWM波形控制的转向伺服电机状态图.............. - 26 - 图6-8 转向伺服电机控制方法图.................................... - 27 - 图6-9 舵机转角控制模块程序流程图................................ - 28 - 图7-1 光电传感器方案主程序流程图................................ - 29 - 图7-2 典型PID控制结构.......................................... - 33 - 图7-3 舵机控制流程图............................................ - 35 - 图7-4 速度控制流程图............................................ - 37 - 图8-1 CodearrierV4.7 创建新的工程窗口........................... - 40 - 图8-2 CodearrierV4.7的工程的初始设置窗口........................ - 41 - 图8-3 CodearrierV4.7的编译窗口.................................. - 42 -图8-4 BDM的PCB原理图........................................... - 43 -I第1章绪论自动循迹智能车是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等多种功能于一体的综合系统。
基于激光传感器的智能循迹小车设计
不恰当的话 ,将会导致转 向的滞后和机械 。 本 系 统采用 算 术平均 法进 行滤 波。每 次 将采集的信号进行加权,判断等处理方法进行 单次滤波,保留数据;等待采集满二十个采样
值后进行算术平均运算,给 出一次转角 。这种
方法适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤 波。需要注意的是:运用算术平均滤波需充分 考虑程序的执行时间和舵机的延迟时间 ,要经
小 S小车 舵机 转 的太厉 害等 。这些 问题 需要 现场调试 ,修 改路径识别算法 。本 系统直 接用 C o d e Wa r r i o r 6 . 0开发环 境编程和调 试,可 以在 线查看 当前路径信 息和各个 寄存器 的值 ,还可 以在线修 改程序和设置参数 ,但是这种 方式看 的数据 不多,不能更全面 的掌握 路径信 息。系
汽车 电子 ・ A s
基于激 光传 感器 的智能循迹小车设计
文/ 朱 丹
智 能 小车 使用 7 . 2 V 2 0 0 0 mAh Ni 。 c d电池 在 试验 中根据 不同的安装而 定,适 当的值 会使 本 文介 绍 了基 于激 光传 感 器 作 为路 径识 别 装置 的智 能循 迹 小 车的设计 , 本 系统选取激光传感 器 作 为路 径信 息采 集装 置, 以飞思 卡 尔 两片 8位 单 片机 M C 9 S 0 8 D Z 6 0 作 为 系统 的控 制核 心 ,介绍 了基 于激 光传 感 器的数 据处 理 与算 法 设 计 ,并在 C o d e W a r r i o r 6 . 0开 发 环境 上 采用 C语 言 进行 了软 件编 程 和 仿真 ,最后 经 过 实际 场地调 试和 多 次 系统 的改进 ,提 高 了小 车识 别 系统 的前 瞻性 和 准确度 , 从 而达 到 了提 高小车运 行速 度 和
基于某光电传感器自动循迹小车设计.doc
摘要制作自动寻迹小车所涉及的专业知识包括控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等诸多学科。
为了使小车能够快速稳定的行驶,设计制作了小车控制系统。
在整个小车控制系统中,如何准确地识别路径及实时地对智能车的速度和方向进行控制是整个控制系统的关键。
由于此小车能够自动寻迹,加速,减速.故又被称作为智能车.本智能车控制系统设计以MC9S12XS128微控制器为核心,通过两排光电传感器检测小车的位置和运动方向来获取轨道信息,根据轨道信息判断出相应的轨道类型,并分配不同的速度给硬件电路加以控制,完成了在变负荷条件下对速度的快速稳定调节。
红外对射传感器用于检测智能车的速度,以脉宽调制控制方式(PWM)控制电机和舵机以达到控制智能车的行驶速度和偏转方向。
软件是在CodeWarrior 5.0的环境下用C语言编写的,用PID控制算法调节驱动电机的转速和舵机的方向,完成对模型车运动速度和运动方向的闭环控制。
智能车能够准确迅速地识别特定的轨道,并沿着引导线以较高的速度稳定行驶。
整个智能车系统涉及车模机械结构的改装、传感器电路设计及控制算法等多个方面。
经过多次反复的测试,最终确定了现有的智能车模型和各项控制参数。
关键词:MC9S12XS128;PID;PWM;光电传感器;智能车ABSTRACTMaking automatic tracing car involved the professional knowledge including control, pattern recognition, sensing technology, automobile electronics, electrical, computer, machinery and so on many subjects. According to the technical requirements of the contest, we design the intelligent vehicle control system. In the entire control system of the smart car, how to accurately identify the road and real-time control the speed and direction of the Smart Car is the key to the whole control system.Because this car can automatic tracing, accelerate, slowing down. So it is also known as intelligent car this intelligent vehicle control system design take the MC9S12XS128 micro controller as a core, examines car's position and the heading through two row of photoelectric sensors gains the racecourse information, judges the corresponding racecourse type according to the racecourse information, and assigned the different speed to control for the hardware circuit, has completed in changes under the load condition to the speed fast stable adjustment. The infrared correlation sensor uses in examining the intelligent vehicle's speed, (PWM) controls the electrical machinery and the servo by the pulse-duration modulation control mode achieves the control intelligence vehicle's moving velocity and the deflection direction.The software is under the CodeWarrior 5.0 environment with the C language compilation, actuates electrical machinery's rotational speed and servo's direction with the PID control algorithm adjustment, completes to the model vehicle velocity of movement and the heading closed-loop control. The intelligent vehicle can distinguish the specific racecourse rapidly accurately, and along inlet line by the high speed control travel.The entire intelligent vehicle system involves the vehicle mold mechanism the re-equipping, the sensor circuit design and the control algorithm and so on many aspects. After the repeated test, has determined the existing intelligent vehicle model and each controlled variable finally many times.Keywords:MC9S12XS128; PID;PWM;photoelectric sensor; smart car目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2本文设计方案概述 (1)1.2.1总体设计 (1)1.2.2传感器设计方案 (2)1.2.3控制算法设计方案 (4)第二章机械结构设计 (5)2.1前轮倾角的调整 (5)2.2齿轮传动机构调整 (5)2.3后轮差速机构调整 (6)2.4红外传感器的固定 (6)2.5小车重心的调整 (6)2.6齿轮啮合间隙的调整 (7)第三章硬件电路的设计 (8)3.1系统硬件概述 (8)3.2电源模块的设计 (9)3.2.1 LM2940供电电路 (10)3.2.2 LM2596供电电路 (11)3.3电机驱动模块 (12)3.3.1模块介绍 (12)3.3.2使用说明 (13)3.3.3电压电流测试结果 (14)3.4舵机控制模块 (15)3.5路径识别模块 (16)3.7单片机模块的设计 (18)3.8硬件电路部分总结 (18)第四章软件系统设计 (20)4.1智能车控制算法监测平台 (20)4.2主程序流程图 (20)4.3系统的模块化结构 (21)4.3.1时钟初始化 (21)4.3.2串口初始化 (22)4.3.3 PWM初始化 (23)4.4中断处理流程 (25)4.5小车控制算法 (25)4.5.1舵机控制 (26)4.5.2速度控制 (27)4.6坡道的处理 (29)4.7弯道策略分析 (29)第五章开发与调试 (31)5.1软件开发环境介绍 (31)5.2智能车整体调试 (34)5.2.1 舵机调试 (34)5.2.2 电机调试 (34)5.2.3 动静态调试 (34)第六章结论 (36)6.1智能车的主要技术参数说明 (36)6.2总结 (36)6.3不足与展望 (36)参考文献 (37)致 (38)附录1 (39)附录2 (47)附录3 (60)第一章绪论1.1引言思路及技术方案是一个工程项目的灵魂。
智能寻迹小车设计方案
智能寻迹小车设计方案智能寻迹小车设计方案一、项目概述智能寻迹小车是一种能够自主行走并根据黑线路径进行导航的小型机器人。
本设计方案旨在实现小车的自主控制和路径识别功能,为用户提供一个可以根据预定路径行走的智能小车。
二、技术原理智能寻迹小车的核心技术包括光电传感器模块、控制模块和驱动模块。
光电传感器模块用于感知黑线路径,控制模块用于辨识路径信号并控制小车的行走方向,驱动模块用于控制小车的轮子转动。
小车通过光电传感器模块获取黑线路径的信号,经过控制模块的处理后,驱动模块控制轮子的转动实现小车的行走。
三、硬件配置1. 光电传感器:用于感知黑线路径,采用多个红外线光电二极管和光敏二极管进行测量。
2. 控制模块:采用单片机作为控制核心,用于接收和处理光电传感器的信号,并根据信号控制车轮转动。
3. 驱动模块:采用直流电机作为驱动装置,驱动车轮的转动。
四、软件架构1. 信号处理算法:根据光电传感器模块的输出信号,设计信号处理算法,将感知到的黑线路径转化成可识别的控制信号。
2. 路径识别算法:分析感知到的黑线路径信号,识别出黑线的走向,并根据识别结果控制小车的行走方向。
3. 控制算法:根据路径识别算法的结果,控制驱动模块产生适当的电压,实现小车轮子的转动。
五、功能实现1. 自主行走功能:小车能够根据识别的黑线路径自主地行走,避免碰撞障碍物或偏离路径。
2. 路径识别功能:小车能够准确地识别黑线路径,并根据路径进行相应的控制。
3. 远程控制功能:用户可以通过无线遥控器对小车进行远程控制,包括行走方向和速度的控制。
六、性能指标1. 导航准确性:小车在正确识别黑线路径的情况下完成整个行程,保持在路径上的偏离范围小于5mm。
2. 响应速度:小车对路径信号的处理和控制反应时间小于100ms。
3. 可靠性:小车在连续行走1小时内不发生故障,并能正常完成指定的行走任务。
七、安全性考虑1. 碰撞检测:小车装配超声波传感器,能够检测前方的障碍物并自动停止行走,避免碰撞事故的发生。
全国大学生光电设计竞赛正式赛题
附件1第四届全国大学生光电设计竞赛正式赛题竞赛题目1:基于光电导航的智能移动测量小车竞赛说明:设计一辆具有光电导航功能的智能车,要求从线路的指定点出发,沿轨道上铺设的“8”字形导航条走完全程。
在行走过程中,利用光电技术测量、记录沿途所通过隧道的数目、各段隧道的长度及沿途路边树木的棵数。
竞赛规则:1)智能车平台:自选,横向宽度不大于赛道宽度。
2)比赛场地:室内体育场,地面颜色为深绿色,赛场面积:15×11m2。
3)赛道:宽0.5m,整体为“8”字形;沿途随机设置一定数量硬质薄板制作的隧道和红色中华铅笔代表的树木,隧道内表面为黑色。
隧道净高50cm,内表面与赛道内缘等宽;沿整个赛道的总树木数不超过20棵。
4)赛道中间贴有3cm宽的白色导航胶带。
如下图所示:5)竞赛分组采用分区抽签方式确定,同一高校参赛队分配在不同分区。
6)导航和测量要采用光电技术,禁用遥控方式或在赛场内自行设置智能车行驶路线导航标记。
7)参赛队小车在赛道中的起终点由裁判随机指定,参赛队可自带起、终点判断标识物。
8)要利用智能车自带的显示器显示出测得的树木数、隧道数和各段隧道的长度。
评分规则:竞赛分(75分)1)树木棵树计数错误,算一次比赛,但不计成绩。
2)车体任何部位出赛道外边缘需将赛车拿回到起点重新开始,算一次违规,赛时累计。
违规2次后,当次比赛结束,不计成绩。
3)每轮比赛,每队比赛两次,分别按照隧道测量精度(相对误差,取绝对值)和速度进行排名。
第1名得0个点,第2名得2个点,其余名次依次递增1个点。
比赛成绩为速度和精度所得点数之和,总点数小者优胜。
取两次比赛中成绩好的一次为本轮比赛的竞赛成绩。
竞赛第1名得满分75分,第二名得72分,第三名得70分,其余名次依次递减1分。
方案分(25分)竞赛成绩前16名(暂定,具体可根据组委会设奖情况进行调整)的参赛队要在竞赛结束后对本队设计方案进行答辩。
专家组将根据方案的新颖性、合理性、制作成本等因素综合判断,对答辩队进行排名。
第四届光电设计大赛_智能光电小车_作品报告_
竞赛题目: 基于光电导航的智能移动测量小车学生姓名:指导教师:决赛编号:引言全国大学生光电设计竞赛由中国光学学会主办,目前已成功举办三届。
竞赛意旨促进光电知识的普及,加强大学生实践、创新能力和团队精神的锻炼与培养,促进高等教育改革。
其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识,对学生的知识融合和实践动手能力的培养,具有良好的推动作用。
光电导航的智能移动测量小车系统,由微控制器、电源管理单元、路径识别电路、舵机控制单元、小树计数电路、隧道长度测量单元和直流驱动电机控制单元组成。
本系统以STC12C5A16S2单片机为控制核心,并采用Keil uVision4软件编程。
运用红外发射接收对管对道路信息进行采集,并采用PWM技术来控制舵机的转向和电机转速,并且能够同时实现隧道长度测量值和小树数目检测值的显示功能。
各个部分经过MCU的协调处理,能够以较快的速度在指定的轨迹上行驶,在进弯道之前能够提前减速并改变角度,达到平滑转弯的效果。
在前几个月的努力中,我们自主设计机械结构和控制电路,构思独特算法,并一次次地对单片机具体参数进行调试。
可以说,这辆在跑道上奔驰的小车凝聚着我们的汗水和智慧。
在准备比赛的过程中,我们小组成员涉猎多个学科,这次磨练对我们的知识融合和实践动手能力的培养有极大的推动作用。
1. 智能移动测量小车系统总体设计、路径识别传感器的选定路径识别模块是智能车系统的关键模块之一,路径识别方案的好坏,直接关系到最终性能的优劣,因此,选定白线识别传感器模块是总体方案确立的首要步骤。
我们使用光电发射接收管来检测白线:光电发射管发射出光,经过赛道的反射回来,由于白色平面和深绿色平面反射光强度不同,不同位置上的光电接收管接收到强弱不同的光,因此可以判断出白线相对小车的位置。
这种检测的方法明显的优点是检测速度快,检测的方法简单,成本相对低廉。
、系统总体设计及框图光电导航的智能移动测量小车系统采用STC12C5A60S2单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制。
基于光电传感器的智能小车循迹模块设计
【注】本课程设计既可以作为传感器课程设计也可以作为单片机课程设计,只需稍加修改偏向课程设计报告书课程名称:题目:基于光电传感器的智能小车寻迹模块设计系(院):学期:专业班级:姓名:学号:目录一、设计目的 (1)二、题目的具体设计要求 (1)三、系统的总体实现原理、方案设计 (1)1.国内外发展现状 (1)2.文献综述 (1)3.系统的总体实现原理 (2)4.总体方案设计 (2)4.1主控模块选用方案对比 (2)4.2传感器选用方案对比 (3)4.3传感器的安装方案对比 (3)四、传感器选用 (4)1.选用型号及特点 (4)2.内部结构及工作原理 (4)3.传感器工作电路设计及说明 (5)五、其它各部分单元电路设计 (6)1.控制模块 (6)2.电源模块 (7)3.电机及驱动模块 (7)3.1电机 (7)3.2驱动 (7)六、系统总电路原理图(见附录三) (9)1.系统总体说明 (9)2.软件设计 (10)2.1小车循迹流程图 (10)2.2中断程序流程图 (11)七、仿真与调试(见附录四) (11)八、总结与心得体会 (12)参考文献 (12)附录一:元器件清单 (13)附录二:单片机测试程序 (13)附录三:系统总电路原理图 (15)附录四:Proteus原理仿真图 (16)1.直行 (17)2.二级右转 (18)3.二级左转 (19)智能小车寻迹模块设计报告一、设计目的1. 能较全面地巩固和应用“传感器及检测技术”课程中所学的基本理论和基本方法,并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。
2. 通过《传感器及检测技术》课程设计,掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。
进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。
3. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。
4. 培养书写综合设计报告的能力。
二、题目的具体设计要求1.设计一个基于光电传感器的自动寻迹小车,使小车能够自动检测地面黑色轨迹,并沿着黑色轨迹行驶。
智能小车循迹设计方案
智能小车循迹设计方案简介智能小车是一种能够根据线路信号自主行驶的机器人小车。
循迹技术是智能小车中重要的一部分,它能够使小车按照事先设定的轨迹行驶,并通过传感器感知周围环境,实现自主导航。
本文将介绍一种基于光电传感器的智能小车循迹设计方案,包括系统架构、硬件设计和软件设计。
系统架构智能小车循迹系统的基本架构如下:系统架构图系统架构图1.光电传感器:用于检测地面上的线路信号,并将信号转换为电信号输出给控制器。
2.控制器:接收光电传感器的信号,并根据信号进行判断和控制小车的行驶方向。
3.电机驱动器:根据控制器的指令,控制小车的电机驱动器转动,实现小车的前进、后退和转向。
4.电源:为整个系统提供电能。
硬件设计光电传感器本设计方案中使用一对光电传感器进行循迹控制。
这对传感器被安装在小车底部,通过检测地面上的黑线与白色背景的反差,来确定小车当前所在位置。
控制器控制器是智能小车循迹系统的核心部分,其主要功能是接收光电传感器的信号,并根据信号进行判断和控制小车的行驶方向。
在本设计方案中,我们使用单片机作为控制器。
单片机具有较高的计算能力和较快的响应时间,能够满足智能小车循迹系统的需求。
电机驱动器电机驱动器用于控制小车的电机驱动器转动,实现小车的前进、后退和转向。
在本设计方案中,我们使用直流电机作为小车的驱动器,并采用相应的电路设计来控制电机的转动。
电源为整个系统提供电能的电源是智能小车循迹系统的基础。
在设计电源时,需要考虑系统的功耗和电压稳定性等因素,保证系统能够正常运行。
软件设计智能小车循迹系统的软件设计主要包括信号处理和控制算法。
信号处理在信号处理方面,首先需要对光电传感器的输出信号进行采集和处理。
采集到的模拟信号需要经过模数转换器转换为数字信号,然后通过滤波和放大等处理得到准确的线路信号。
控制算法控制算法负责根据信号判断小车的当前位置,并控制小车的行驶方向。
常见的控制算法有比例控制和PID控制等。
比例控制算法根据当前位置与目标位置的偏差大小来控制小车的速度和转向;PID控制算法在比例控制的基础上,加入了积分和微分的部分,能够更精确地控制小车的行驶。
第四届全国大学生光电设计竞赛正式赛题
第四届全国大学生光电设计竞赛正式赛题1 竞赛题目:基于光电导航的智能移动测量小车竞赛说明:设计一辆具有光电导航功能的智能车,要求从线路的指定点出发,沿轨道上铺设的“8”字形导航条走完全程。
在行走过程中,利用光电技术测量、记录沿途所通过隧道的数目、各段隧道的长度及沿途路边树木的棵数。
竞赛规则:1) 智能车平台:自选,横向宽度不大于赛道宽度。
2) 比赛场地:室内体育场,地面颜色为深绿色,赛场面积:15×11m2。
3) 赛道:宽0.5m,整体为“8”字形;沿途随机设置一定数量硬质薄板制作的隧道和红色中华铅笔代表的树木,隧道内表面为黑色。
隧道净高50cm,内表面与赛道内缘等宽;沿整个赛道的总树木数不超过20棵。
4) 赛道中间贴有3cm宽的白色导航胶带。
5) 采用分组分轮次淘汰的竞赛规则。
分组采用分区抽签方式确定,同一高校参赛队分配在不同分区。
6) 导航和测量要采用光电技术,禁用遥控方式或在赛场内自行设置智能车行驶路线导航标记。
7) 参赛队小车在赛道中的起终点由裁判随机指定,参赛队可自带起、终点判断标识物。
8) 要利用智能车自带的显示器显示出测得的树木数、隧道数和各段隧道的长度。
论文要求:(1)设计光电导航的智能移动测量小车的软件系统,要求用汇编语言或C语言编写程序;(2)完成电路的软硬调试。
学生应具备的条件:具有扎实的电子技术知识,具有较强的编程能力。
论文要求:(1)设计光电导航的智能移动测量小车的软件系统,要求用汇编语言或C语言编写程序;(2)完成电路的软硬调试。
学生应具备的条件:具有扎实的电子技术知识,具有较强的编程能力。
粮仓多点温度测量系统粮食是人类生存的必须品。
我国的公粮现集中存放在国家或地方的粮库中。
温度是保存好粮食的先决条件之一。
为了保证放在粮仓中的粮食不致腐烂变质,必须定期抽样检查各粮仓的粮食,并使粮仓内的温度、湿度保持在一定范围内。
本课题要求设计一个粮仓多点温度测量系统,以实现粮仓温度的精确测量。
一种基于光电导航的智能循迹测量小车设计与实现
信息化工业科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald3DOI:10.16660/ki.1674-098X.2018.08.003一种基于光电导航的智能循迹测量小车设计与实现①李龙 吕宏 蔡新展 郭胜飞(西安工业大学光电工程学院 陕西西安 710021)摘 要:基于MC9S12XS128型号单片机设计出一种能够自主循迹的智能车,分析设计了路径识别算法,并在小车行走过程中利用线阵CCD摄像头以及激光传感器模块作为信息检测元件,测量、记录了沿途所通过隧道的长度。
研究表明,将3个激光传感器等间距并行安装,根据单脉冲车体行走的实际距离,求出摩擦系数,可有效提高隧道测量精度。
关键词:光电导航 单片机 智能寻迹 测量中图分类号:P24 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)03(b)-0003-02①基金项目:本文为西安工业大学2017年国家级大创项目(项目编号:201710702012);西安工业大学教学改革研究项目(17JGZ02) 阶段性成果。
随着现代信息社会快速的发展,智能化已经成为人们生活中必不可少的部分,车辆智能化更是汽车工业今后的发展趋势。
智能汽车作为一种集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合高新科技系统,集中应用了计算机技术、现代传感技术、图像识别技术、人工智能以及自动化等技术。
同时,随着计算机技术和信息技术为代表的高新技术的快速发展,以及包括人工神经网络技术等新控制技术的出现和发展,智能车的研究也会随之进一步得到发展,如何将理论与实践很好地结合起来,是我们需要探索的问题[1-4]。
我们基于MC9S12XS128型号单片机设计出一种能够自主循迹的智能车,分析并设计了路径识别的算法,并在小车行走过程中利用线阵CCD摄像头以及激光传感器模块作为信息检测元件,测量、记录了沿途所通过隧道的长度。
设计主要包括以下研究内容:基于线性CCD图像采集与处理,激光传感器的原理及应用,编码器与定时器的原理及应用,智能小车模块整合,智能小车车体结构改装等[5,6]。
智能避障小车论文
基于光电导航的智能移动测量小车简介竞赛说明:设计一辆具有光电导航功能的智能车,要求从线路的指定点出发,沿轨道上铺设的“8”字形导航条走完全程。
在行走过程中,利用光电技术测量、记录沿途所通过隧道的数目、各段隧道的长度及沿途路边树木的棵数。
目录第1章引言 (4)第2章总体方案 (5)2.1 需求分析 (5)2.2 总体分析 (5)2.3 方案确定 (5)第3章硬件方案 (7)3.1 车体设计 (7)3.2 主控制器模块 (7)3.3 电源模块 (7)3.4 电机驱动模块 (7)3.5 电机模块 (8)3.6 循迹模块 (8)3.7 测量显示 (8)3.7 最终方案 (8)第4章硬件实现及单元电路设计 (9)4.1 主控模块 (9)4.2 电源设计 (9)4.3 驱动电路 (9)4.2 循迹设计 (10)4.2 测量显示 (10)第5章系统软件设计方案 (11)第6章系统的安装及调试 (12)6.1 安装步骤 (12)6.2电路的调试 (12)第7章心得与总结 (12)经费预算 (14)附录 (15)第一章引言随着汽车工业的快速发展,关于汽车的研究也越来越受到人们的关注。
智能汽车概念的提出给汽车产业带来机遇也带了挑战。
汽车的智能化必将是未来汽车产业发展的趋势,在这样的背景下,我们开展了基于超声波和红外线的智能小车的避障研究。
针对一种基于红外传感器的循迹小车,通过对整体方案、电路、算法、调试、车辆参数的介绍,详尽地阐述小车通过传感器系统感知外界环境和自身状态, 在复杂的环境中自主移动并完成相应的任务。
红外传感器以其独有的特征而被青睐。
该智能小车系统涉及直流电机控制技术、路径识别、传感技术、电子设计、程序设计等多个学科,磨练我们的知识融合和实践动手能力的培养。
摘要:智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探用途。
本设计中智能小车采用STC89C52单片机作为检测和控制的核心,实现智能小车的智能控制。
基于光电导航的智能移动测量小车
基于光电导航的智能移动测量小车1. 驱动轮前轮亦为驱动轮, 其决定小车能否灵活拐弯的关键部分。
这辆小车和汽车不同,不是靠摆舵来控制转弯,而是靠左右后轮速度差来实现转弯控制。
小车的两前轮是靠舵机进行驱动的。
通过两路PWM波实现对其的控制。
只要调整PWM 波的占空比即可控制舵机的转速。
当小车左轮的速度高于右轮时,小车右转弯;反之,当小车右轮的速度高于左轮时,小车左转弯。
小车后轮属从动轮,质地较硬,其与地面磨擦力较小,与其动力相比可以忽略不记。
所以它可以自由偏移,而不影响小车的转向.2 舵机舵机是一种位置伺服的驱动器。
它接收一定的控制信号,输出一定的角度,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。
在微机电系统和航模中,它是一个基本的输出执行机构。
电源线和地线用于提供舵机内部的直流电机和控制线路所需的能源•电压通常介于4〜6V, —般取5V。
注意,给舵机供电电源应能提供足够的功率。
控制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号,方波脉冲信号的周期为20 ms(即频率为50 Hz)。
当方波的脉冲宽度改变时,舵机转轴的角度发生改变,角度变化与脉冲宽度的变化成正比3反射式红外传感器反射式红外传感器ST188采用高发射功率红外广电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。
检测距离可调整范围为4- 15mm采用非接触检测方式。
反射式红外传感器中包含一个发射器LED和一个光探测器(光敏二极管/光敏三极管)。
着两个元件被圭寸装在同一个塑料壳体中,并且排列成适合他们工作的理想位置。
LED发出的一束光被一个表面反射后又回到探测器中。
图1.4是反射式红外传感器的工作原理图。
封装在矩形壳体中的是发射器LED(由左侧的白色方块表示)和探测器装置(在右侧)。
虚线表示光线从发射器LED中发出并反射回探测器;探测器检测到的光强大小取决于物体表面的反射率,而这一光强就是传感器的输出值。
如图所示,选通信号(高电平)经过三极管扩流后送到传感器的K脚,如果检测到黑线,传感器C脚输出高电平;否则输出为低电平反射式传感器在高度受控的理想环境下的工作性能更好,因为影响它输出 的外界因素有很多,如环境光的变动、传感器与被探测物体之间的距离,以及 被探测物体的反射率等。
届光电方案大赛智能光电小车作品报告
竞赛题目: 基于光电导航的智能移动测量小车学生姓名:指导教师:决赛编号:引言全国大学生光电设计竞赛由中国光学学会主办,目前已成功举办三届。
竞赛意旨促进光电知识的普及,加强大学生实践、创新能力和团队精神的锻炼与培养,促进高等教育改革。
其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识,对学生的知识融合和实践动手能力的培养,具有良好的推动作用。
光电导航的智能移动测量小车系统,由微控制器、电源管理单元、路径识别电路、舵机控制单元、小树计数电路、隧道长度测量单元和直流驱动电机控制单元组成。
本系统以STC12C5A16S2单片机为控制核心,并采用Keil uVision4软件编程。
运用红外发射接收对管对道路信息进行采集,并采用PWM技术来控制舵机的转向和电机转速,并且能够同时实现隧道长度测量值和小树数目检测值的显示功能。
各个部分经过MCU的协调处理,能够以较快的速度在指定的轨迹上行驶,在进弯道之前能够提前减速并改变角度,达到平滑转弯的效果。
在前几个月的努力中,我们自主设计机械结构和控制电路,构思独特算法,并一次次地对单片机具体参数进行调试。
可以说,这辆在跑道上奔驰的小车凝聚着我们的汗水和智慧。
在准备比赛的过程中,我们小组成员涉猎多个学科,这次磨练对我们的知识融合和实践动手能力的培养有极大的推动作用。
1.智能移动测量小车系统总体设计1.1、路径识别传感器的选定路径识别模块是智能车系统的关键模块之一,路径识别方案的好坏,直接关系到最终性能的优劣,因此,选定白线识别传感器模块是总体方案确立的首要步骤。
我们使用光电发射接收管来检测白线:光电发射管发射出光,经过赛道的反射回来,由于白色平面和深绿色平面反射光强度不同,不同位置上的光电接收管接收到强弱不同的光,因此可以判断出白线相对小车的位置。
这种检测的方法明显的优点是检测速度快,检测的方法简单,成本相对低廉。
1.2、系统总体设计及框图光电导航的智能移动测量小车系统采用STC12C5A60S2单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制。
第四届光电设计大赛_智能光电小车_作品报告_
竞赛题目: 基于光电导航的智能移动测量小车学生姓名:指导教师:决赛编号:引言全国大学生光电设计竞赛由中国光学学会主办,目前已成功举办三届。
竞赛意旨促进光电知识的普及,加强大学生实践、创新能力和团队精神的锻炼与培养,促进高等教育改革。
其设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械、能源等多个学科的知识,对学生的知识融合和实践动手能力的培养,具有良好的推动作用。
光电导航的智能移动测量小车系统,由微控制器、电源管理单元、路径识别电路、舵机控制单元、小树计数电路、隧道长度测量单元和直流驱动电机控制单元组成。
本系统以STC12C5A16S2单片机为控制核心,并采用Keil uVision4软件编程。
运用红外发射接收对管对道路信息进行采集,并采用PWM技术来控制舵机的转向和电机转速,并且能够同时实现隧道长度测量值和小树数目检测值的显示功能。
各个部分经过MCU的协调处理,能够以较快的速度在指定的轨迹上行驶,在进弯道之前能够提前减速并改变角度,达到平滑转弯的效果。
在前几个月的努力中,我们自主设计机械结构和控制电路,构思独特算法,并一次次地对单片机具体参数进行调试。
可以说,这辆在跑道上奔驰的小车凝聚着我们的汗水和智慧。
在准备比赛的过程中,我们小组成员涉猎多个学科,这次磨练对我们的知识融合和实践动手能力的培养有极大的推动作用。
1. 智能移动测量小车系统总体设计、路径识别传感器的选定路径识别模块是智能车系统的关键模块之一,路径识别方案的好坏,直接关系到最终性能的优劣,因此,选定白线识别传感器模块是总体方案确立的首要步骤。
我们使用光电发射接收管来检测白线:光电发射管发射出光,经过赛道的反射回来,由于白色平面和深绿色平面反射光强度不同,不同位置上的光电接收管接收到强弱不同的光,因此可以判断出白线相对小车的位置。
这种检测的方法明显的优点是检测速度快,检测的方法简单,成本相对低廉。
、系统总体设计及框图光电导航的智能移动测量小车系统采用STC12C5A60S2单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制。
移动测量小车
基于光电导航的智能移动测量小车一、所需器材单片机线阵CCD 2轮驱动二、思路1、探测道路中间线保证直线走2、探测隧道长度3、探测树棵树三、技术特点1、将CCD光信号用单片机控制,达到角度转换继续前行基于80C51单片机控制的CCD视频信号二值化电路0 引言CCD[Charge Coupled device]电荷耦合器件,自1970年由美国贝尔实验室的W.S.Boyle和G.E.Smith 首先提出以来,随着半导体微电子技术的迅猛发展,其技术研究取得了惊人的进展。
随着电荷耦合器件CCD器件自身质量的逐步提高,各种性能的继续完善,应用领域的不断扩大,CCD技术已成为现代光电探测和测量领域中最有发展前途的技术手段之一。
在使用CCD的过程中,CCD驱动电路、数据采集与处理电路是整个过程的核心。
依据对CCD传感视频信号用途不同,对CCD视频信号有两种处理方法:一是对CCD 视频信号进行二值化处理后,再进行数据采集;二是对CCD视频信号采样、量化、编码后,再采集到计算机系统。
而实现CCD视频信号二值化的方法很多,一般采用硬件电路实现。
该系统是由单片机控制的数据采集与处理系统,将CCD驱动电路、数据采集与二值化处理电路一体化,实现了CCD图像传感器的小型化、智能化与集成化。
实践证明:该系统工作稳定可靠,测量精度高,适用于各种高灵敏、高精度的在线检测。
1方案比较与选择1.1 方案一:固定阈值法固定阈值法是一种最简便的二值化处理方法,将CCD视频信号送入电压比较器的同相输入端,比较器的反相输入端上加可调电位器就构成了图1所示的固定阈值二值化电路。
当CCD视频信号输出含有被测物体的信息时,可以通过适当地调节阈值获得方波脉冲宽度与被测物体表面一致的精确关系,但在有些情况下,由于背景辐射无法克服,在不能保证光源稳定的情况下,固定阈值法受到光源变化引起CCD视频输出信号幅度变化,从而导致测量误差。
图 1 固定阈值二值化电路原理图方案二:比较法提取边界特征的二值化处理图2 比较法提取边界特征比较法提取边界特征实现二值化的原理电路如图2所示,CCD视频信号经放大后,由时序电路产生时钟脉冲与CCD光敏元输出脉冲调制信号相同步,由其控制接通模拟开关对CCD光敏元输出的序列电平进行采样和保持,驱动脉冲延迟脉冲T1,用控制接通模拟开关对采样的信号再一次进行采样和保持,故采样的是第N元信号,采样的就是第N+1元信号,将这两个信号求差,其输出电压最大值就对应着边界点。
基于光测量的智能小车理论方案理论方案
第四届光电设计大赛理论方案参赛队伍一.团队介绍七参赛队员简介组长:组员:三人都来自于光电工程学院。
,遇到问题,冷静,从容,把握该车制作的大方向;,负责一些资料的查询与实物的制作;,负责车的调试与资料的查询和车的制作。
人人紧密合作,不可或缺。
二.整体思路小车采用STC89C52RC作为小车的控制模块,利用五组红外线传感器安置在下车前方来对导航轨道进行捕捉,从而对小车进行导航。
小车车架采用三轮车架,前轮由一个万向轮来支撑,后轮由两个用步进电机提供动力的轮子构成,转向时由两后轮的速度差来对小车进行惊醒转向。
在检测隧道时,则有安装在小车顶部的光敏电阻来检测是否进入了隧道,并且有单片机记录下给步进电机控制模块输出的信号老测量隧道的长度,并由数码管对其输出数值,在测量路边的树木时,则利用激光传感器来感应。
从而实现小车的行走与测量。
三,设计方案1车模选取本智能车车模采用三轮模型小车,然后将直流电机用步进电机进替换,最终做成一个车架。
2循迹设计一、方案比较1.轨迹探测模块设计与比较方案一:用光敏电阻组成光敏探测器。
光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。
当光线照射到白线上面时,光线发射强烈,光线照射到黑线上面时,光线发射较弱。
因此光敏电阻在白线和黑线上方时,阻值会发生明显的变化。
将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。
但是这种方案受光照影响很大,不能够稳定的工作。
并且当进入隧道后,由于管线变弱,光敏电阻会失灵。
方案二:红外探测法,即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点,在小车行驶过程中不断红外发射管发出红外线,当发出的红外线照射到白色的平面后反射,若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平,若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。
图3.9 下层检测传感器电路原理图单片机就是通过接收到的高低电平为依据来确定白线的位置和小车的行走路线。
对于发射和接收红外线外探头,可以自己制作或直接采用集成式红外探头。
智能光电小车方案
一、引言智能光电小车是一种基于光电传感技术的智能移动装置,利用光敏元件和电动机等组件实现对光信号的检测与响应。
本文将介绍智能光电小车的工作原理、设计方案以及应用场景等相关内容。
二、工作原理智能光电小车的工作原理主要包括光信号检测和运动控制两个部分。
1.光信号检测:光敏元件负责对周围的光信号进行感应,如光电二极管、光敏电阻等。
当环境的光强度发生变化时,光敏元件会产生相应的电信号。
2.运动控制:通过对光敏元件输出信号进行处理,智能光电小车可以根据光信号的强弱来判断光源的相对位置和运动方向。
根据预设的运动策略,小车可以自动调整电机的转速和方向,以实现对运动轨迹的控制。
三、设计方案智能光电小车的设计方案主要涉及到硬件组件和软件算法两个方面。
1. 硬件组件智能光电小车的硬件组件包括以下部分:•光敏元件:选用光电二极管和光敏电阻等光敏元件,具有高灵敏度和快速响应的特点。
•电动机:采用直流电动机作为小车的动力来源,通过控制电机的转速和方向,实现运动控制。
•电源模块:提供小车的电源供给,可以采用电池组或者外部电源适配器等。
•控制模块:利用单片机或者微处理器控制光敏元件和电动机,实现对光信号和运动的处理。
•通信模块:可选的,用于实现小车与其他设备之间的数据传输和远程控制。
2. 软件算法智能光电小车的软件算法主要包括以下几个方面:•光信号处理:通过采集光敏元件输出的电信号,利用滤波、放大和数字转换等技术,将光信号转化为数字信号,方便后续的处理和分析。
•光源定位:根据光信号的强弱和分布情况,利用数学模型和算法来计算光源的相对位置,以确定小车的运动策略。
•运动控制:根据光源的位置和预设的运动策略,利用控制算法对电动机的转速和方向进行调整,以实现对小车运动轨迹的控制。
•数据传输和远程控制:可选的,通过通信模块实现小车与其他设备之间的数据传输和远程控制功能,提高小车的智能化和可操作性。
四、应用场景智能光电小车的应用场景非常广泛,可以应用于以下领域:1.环境监测:将光敏元件安装在小车上,通过对环境光强度的感知,可以实现对光照不良区域的自动巡检和报警功能。
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Abs t r a c t :An i n t e l l i g e n t c a r de s i g n me t h o d i s i n t r o du c e d.I n t h e me t h o d,Fr e e s c a l e K6 0 mi c r o c o n t r o l l e r u ni t
何殷健 , 陆敏琪 , 杨 东尼 , 崔 虎
( 华南师范大学信息光电子科技学院 , 广东 广州 5 1 0 0 0 6 )
摘
要: 提出了一种智能车设计 , 该智能车设计采用 飞思卡尔 K 6 0 MC U为核心处理器件 , 通过 C MO S 摄像头获取跑道路径并
配置主动蓝光照明系统辅助照明 , 实现精确导航。智能车行走 时 , 该智能车配备的激光检测模块实现对跑道两旁红色中华铅笔 的数量测量 以及智能车行驶过程中进出隧道 的检测 。而光电编码器 的反馈信号既可经 P I D算法控制智能车 的行驶 速度 , 同时在 隧道里也可凭此计算 出隧道长度 。实验结果表 明, 该智 能车设计合理 、 电路稳定 , 可快速平稳行驶和准确测量 , 在智能车测 量应
第2 9 卷第 5 期
2 0 1 4 年1 0 月
光 电技术 应用
ELECTR O— O I C TECHN OLO GY APPLI CATI ON
Vo 1 . 2 9 . No . 5
Oc t制 ・
基 于光 电导 航的智能移 动测量小 车设计
用 方 面具 有 重 要 意 义 。
关键词 : C MO S 摄像头 ; 光电编码器 ; 导航 ; 激光检测
中 图分 类 号 : T P 2 7 3  ̄ . 5 文献 标 识 码 : A 文章编号 : 1 6 7 3 . 1 2 5 5 ( 2 0 1 4 ) . 0 5 — 0 0 5 5 . 0 5
De s i g n o f I n t e l l i g e n t Mo b i l e Me a s u r i n g Ca r Ba s e d o n El e c t r o — o p t i c a l Na v i g a t i o n
( MC U ) i s u s e d a s t h e c o r e p r o c e s s d e v i c e , C MO S i s u s e d t o a c q u i r e r u n w a y p a t h a n d i t i s e q u i p p e d w i t h a c t i v e b l u e
ne 1 . Ex pe r i me nt a l r e s u l t s s ho w t ha t t he e a r ha s r e a s o na b l e d e s i g n, s t a b l e c i r c u i t ,f a s t s p e e d a n d s t a bl e d r i v i n g a n d a c c u r a t e me a s ur e me n t , wh i c h h a s i mp o r t a n t s i g n i f i c a n c e i n t h e a pp l i c a t i o n o f i nt e l l i g e n t c a r me a s u r e me n t .
l i g ht i n g s y s t e ms f o r a u x i l i a r y i l l u mi na t i o n t o r e a l i z e p r e c i s i o n n a v i g a t i o n .Du r i ng t h e c a r mo v i n g , t h e n u mb e r o f r e d
H E Y i n - j i a n , L U Mi n — q i , Y A N G D o n g - n i , C U I H u
r S c h o o l o f I n f o r ma t i o n a n d O p t o e l e c t r i c S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g , S o u t h C h i n a N o r ma l U n i v e r s i t y , Gu a n g z h o u 5 1 0 0 0 6 , C h i n a )
Z h o n g h u a p e n c i l o n b o t h s i d e s o f t h e r u n wa y a n d t h e c a r p a s s i n g i n o r o u t o f t h e t u n n e l c a n b e me a s u r e d b y l a s e r d e — t e c t i o n mo d u l e s e q u i p p e d wi t h t h e c a r . An d t h e ̄e d b a c k s i g n a l s p r o c e s s e d b y P I D a l g o r i t h m f r o m t h e e l e c t r o — o p t i — c a l c o d e r c a n b e u s e d t o c o n t r o l t h e s p e e d o f t h e i n t e l l i g e n t c a r a n d t h e t u n n e l l e n g t h c a n b e c a l c u l a t e d i n t h e t u n -