02-智能交通与智能汽车20140512
公共交通运营系统APTS
《智能运输系统》中将ITS归纳为：
综合运用先进的信息通讯、网络、自动控制、 交通工程等技术，改善交通运输系统的运行情况， 提高运输效率和安全性，减少交通事故，降低环境 污染，从而建立一个智能化、安全、便捷、高效、 舒适、环保的综合运输体系。
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1.1.2 智能交通系统的研究开发背景
ITS作为一个概念性名词出现于20世纪90年
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1.1 智能交通的基本概念及研发背景
智能交通系统的基本概念
智能交通系统的研究开发背景
智能交通系统的历史沿革及其推进机制
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1.1.1 智能交通的基本概念
智能交通系统ITS：
Intelligent Transportation Systems ITS： 作为新世纪的新型交通运输系统，越来越为世 人所瞩目。 ITS：目前仍没有统一的定义。
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ITS America：美国智能运输协会 （） ITS是由一些技术组成的，这些技术包括信息 处理、通信、控制和电子技术。交通事故、拥挤 使我们为生活、为损失的生产率和浪费的能源付 出了昂贵的代价。ITS可以通过新技术和综合运输 系统的结合实现人和货物更安全、更高效的位移。
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1.2 智能交通系统的发展现状与趋势
欧洲ITS的发展现状
美国ITS的发展现状 日本ITS的发展现状 中国ITS的发展现状 ITS的发展趋势 ITS的社会效益与经济效益
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1.2.1 欧洲智能交通系统的发展现状
欧洲ITS发展的特点： 强调国际合作、标准化；强调综合运输系统智能化。 欧洲国家众多，在其中一些发达国家，如英国、 德国、法国、意大利、西班牙等国的交通运输体系 中，体现了欧洲的交通运输体系。 对于大部分国家来说，公路运输在客运中占有 主导的地位，而铁路运输和公路的货车运输在货运 中占有主导的地位。
天津工业大学磁导航二队技术报告
第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校：天津工业大学队伍名称：天津工业大学磁导航二队参赛队员：陈帅高鹏王银鹏指导老师：荣锋关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第五届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：带队教师签名：日期：摘要本文介绍了飞思卡尔电磁组智能车系统。
本智能车系统是以飞思卡尔16 位单片机MC9S12XS128 为核心，用电感检测赛道导线激发的电磁信号，AD 采样获得当前传感器在赛道上的位置信息，通过控制舵机来改变车的转向，用增量式PID进行电机控制，用MATLAB、AUTOCAD等软件进行软硬件设计，用编码器来检测小车的速度，共同完成智能车的控制。
关键字：电磁、MC9S12XS128、AD、PIDAbstractThis article introduce the Freescale intelligent vehicle system of electromagnetic. This intelligent vehicle system use the micro-controller unit MC9S12XS128 as micro-controller, use mutual inductance coil collection track information, use AD to extract the current information on the line, to change the car’s direction by controlling the servo steering,use an incremental PID to control motor,use MATLAB、AUTOCAD and relative software to design both hardware and soft ware, and we use rotary encoder to calculate the speed of the car, and all of these make it possible to control the car.Key words: MC9S12XS128 PID Magnetic AD目录第一章：引言 (1)第二章、机械结构及布局设计 (3)2.1磁场及相关知识 (3)2.1.1电磁传感器特点 (3)2.2.传感器的布局 (4)2.3智能车底盘的研究 (5)2.4 舵机安装 (12)第三章、硬件电路设计 (15)3.1、信号采集电路模块 (15)3.2、电源电路模块 (16)3.3、电机驱动电路模块 (17)3.4、主控板电路模块 (17)3.5、起跑线检测模块 (19)第四章、软件设计 (21)4.1、系统整体流程图 (21)4.2、舵机转角控制策略 (21)4.3、速度控制策略 (21)4.4、PID算法 (22)4.4.1、PID算法简介 (22)4.4.2、PID三个参数的作用 (23)4.4.3、PID参数调节的一般方法 (24)第五章、开发平台及调试工具 (27)5.1、code warrior开发调试平台 (27)5.2、labview串口调试工具 (28)5.3、无线发射接收 (29)第六章、小车硬件参数 (31)第七章、总结与体会 (33)7.1、所学所想 (33)7.2、本系统的特点 (34)7.3、系统存在的问题 (34)7.4、今后的改进措施 (34)参考文献 (37)附录A 智能车源程序 (I)第一章：引言“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛是由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办的一项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。
智能交通：智能交通系统与智能车辆技术研究培训ppt
智能化、网络化、自动化和协同化。
智能交通系统的应用领域
交通管理
实时监测道路交通状况，进行 交通疏导和调度，提高道路使
用效率。
公共交通
提供智能化公共交通服务，包 括实时公交信息、电子支付等 ，提高公共交通的便利性和舒 适性。
智能驾驶
通过车载传感器和控制系统实 现车辆的自主驾驶，提高道路 安全性和通行效率。
提升安全性
智能交通系统和智能车辆 技术的应用将有助于减少 交通事故和人员伤亡。
改变出行方式
智能交通系统和智能车辆 技术的应用将促使人们改 变出行方式，更多地选择 共享出行和公共交通。
THANK YOU
智能车辆的安全保障技术
智能车辆安全保障技术概述
智能车辆的安全保障技术是保证车辆在行驶过程中安全的重要措 施。
智能车辆安全保障系统
包括传感器融合、障碍物检测、紧急制动等系统，这些系统的协同 工作可以降低事故风险。
安全保障技术发展趋势
随着技术的不断发展，智能车辆的安全保障技术将更加完善和可靠 。
智能车辆的能源与环保技术
数据驱动决策
通过大数据和云计算技术，智能交通系统将能够 实时处理和分析海量数据，为交通管理提供更准 确的决策依据。
互联互通
智能交通系统将实现不同交通方式之间的互联互 通，包括车辆、行人、自行车等，提高交通效率 和安全性。
智能车辆技术的未来发展方向
自动驾驶技术
随着传感器、计算机视觉和人工智能技术的进步，智能车辆将实 现更高级别的自动驾驶功能。
智能车辆能源与环保技术概述
01
智能车辆的能源与环保技术是实现绿色出行和可持续发展的重
要方向。
新能源汽车技术
02
包括电动汽车、混合动力汽车等，这些技术的应用可以减少对
武汉科技大学-首安三队技术报告
第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校：武汉科技大学队伍名称：武科大首安三队参赛队员：李义常彭斯明解诗军带队教师：章政赵敏关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：李义常彭斯明解诗军带队教师签名：章政赵敏日期： 2011年8 月10日目录第一章引言 (1)第二章智能车机械设计 (2)2.1前轮模块的安装和调整 (2)2.2 摄像头的安装 (2)2.2.1 前瞻 (3)2.2.2 盲区 (4)2.2.3 图像稳定性 (4)2.3 测速传感器的安装 (5)第三章智能车硬件设计 (6)3.1 XS128 控制单元 (6)3.2 电源管理单元 (6)3.3 路径识别单元 (7)3.3.1 摄像头的选取 (8)3.3.2 采样电路设计 (8)3.4 车速检测模块 (9)3.5 舵机控制单元 (10)3.6 驱动电机控制单元 (10)3.7 辅助调试单元 (11)第四章智能车软件设计 (13)4.1 图象信息采集算法 (13)4.2 黑线提取算法 (17)4.3 图象滤波算法 (17)4.4 控制策略及控制算法 (17)4.4.1 控制策略 (17)4.4.2 转向控制 (19)4.4.3 速度控制 (20)第五章调试开发方法说明 (23)5.1软件开发平台 (17)5.2 辅助调试工具 (17)5.2.1 视频采集卡 (17)5.2.2 无线通信模块 (19)5.3 仿真开发平台 (17)第六章模型技术参数说明 (23)第七章调试总结 (34)参考文献 (35)第一章引言根据第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛比赛规则,本文设计了一种基于CMOS摄像头道路识别的智能车控制系统。
北京航空航天大学__神州二队
第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校：北京航空航天大学队伍名称：神州二队参赛队员：王景正何逸群邢新喜带队教师：何勇灵余贵珍关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：带队教师签名：日期：摘要本文设计的智能车系统以MKL46Z256VLL4微控制器为核心控制单元，通过TSL1401线性CCD模块，对赛道边界进行识别；利用陀螺仪和加速度计模块提取出车模角度信息；通过编码器计算出车模的试试速度。
在获取上述信息的基础上，在微控制器上利用PID控制算法对采集到的信息进行计算，并输出控制量，驱动左右电机并调节它们的转速。
该系统实现了车模的直立控制、速度控制和方向控制，对车模各控制参数的细心调节，提高车模的速度和车模的稳定性及可靠性。
此外，我们利用串口设备和PC端的上位机及车模上的显示屏和按键，对车模各参数进行调试，将车模达到最佳状态。
关键字：MKL46Z256VLL4，TSL1401，直立，差速控制，PID算法目录引言 (1)第一章系统整体方案设计 (2)1.1 系统概述 (2)1.2 车模的选取及其整体布局 (4)第二章机械结构设计 (5)2.1 车模机械结构的设计思想 (5)2.2 电路系统的安放位置 (5)2.3 传感器的安装 (5)2.3.1 线性CCD的安装 (5)2.3.2 编码器的安装 (6)2.3.3 车模角度传感器的安装 (7)2.4 其他机械结构的优化 (7)2.5 总结 (7)第三章硬件电路的设计 (8)3.1 硬件方案的设计 (8)3.2 各类传感器的选择 (9)3.2.1 线性CCD的选择 (9)3.2.2 陀螺仪和加速度计的选择 (9)3.2.3 编码器的选择 (9)3.3 电源模块 (10)3.4 电机驱动模块 (10)3.5 各类外设模块 (11)3.6 灯塔接收模块 (12)第四章软件程序的设计 (13)4.1 平衡系统的设计 (13)4.2 线性CCD中线提取的设计 (15)4.3 灯塔接收模块的设计 (17)第五章开发工具及各类调试工具 (18)5.1 开发工具 (18)5.2 调试工具 (18)第六章车模的主要技术参数 (19)第七章总结 (20)参考文献 (21)附录：程序代码 (I)1 主函数 (I)2 PIT中断函数 ................................................. I I3 控制函数................................................... V III4 图像采集和识别函数.......................................... X IX引言“飞思卡尔”杯智能车竞赛是以微控制器为核心设备控制车模运行的全国大学生科技竞赛。
基于机器视觉的校园车辆出入管理系统设计
基于机器视觉的校园车辆出入管理系统设计张锋，唐志鸿，郑树均，刘颖君（华南理工大学广州学院，广州510800）摘要：车牌识别系统是一种新型的服务模式，其利用机器视觉技术对进出的车辆进行识别并且自动放行，实现车辆管理的智能化、无人化。
文中提出了一种基于机器视觉的校园车辆出入管理方式，通过视觉对车辆进行识别，相比刷卡和纸票介质这种传统的管理方式，能够实现无障碍不停车出入，大大提高了车辆管理的效率，节省了人力资源。
该设计软件部分主要利用LabVIEW进行编写，图像处理算法和数据库利用的是LabVIEW中专门的VISION工具包和Database工具包进行编写，控制部分采用Arduino控制器。
关键词：车牌识别；机器视觉；车辆管理；LabVIEW；Arduino中图分类号：U491.116文献标志码：A文章编号：1002-2333（2018）02-0105-03 Design of Campus Vehicle Management System Based on Machine VisionZHANG Feng，TANG Zhihong，ZHENG Shujun，LIU Yingjun（Guangzhou College,South China University of Technology,Guangzhou510800,China）Abstract院License plate recognition system is a new type of service mode,in which machine vision technology is used to recognize and auto-release the vehicles to achieve intelligent and unmanned vehicle management.This paper proposes a campus vehicle access management based on machine vision.Through visual recognition of vehicles,it is possible to realize barrier-free non-stop access and greatly improve vehicle pared with traditional management methods such as credit card and paper ticket media,recognizing vehicles with machine vision can not only achieve barrier free access and high efficiency of vehicles management,but also save many manpower.The design contains two parts:software part and the control part.The software part uses LabVIEW mainly,and the image processing algorithm and the database are programmed using VISION and Database tool kit.The control part applies Arduino controller.Keywords:license plate recognition;machine vision;vehicle management;LabVIEW;Arduino0引言随着生活水平的提高，越来越多的人拥有机动车，这将给车辆管理方面造成很大的压力。
北京工业大学BJUT光电1队技术报告
第四届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校：北京工业大学队伍名称：BJUT光电一队参赛队员：赵鹏程张浩龙马龙带队教师：贾惠忠关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第四届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：带队教师签名：日期：目录第一章引言 (1)第二章模型车的主要设计思路和技术方案概要 (2)第三章模型车机械设计 (3)第四章电路设计说明 (4)第五章软件控制设计 (10)第六章开发工具和制作调试过程 (113)第七章主要技术参数 (14)第八章结论 (15)参考文献 ......................................................... I II 附录A：代码.. (V)第一章引言1.1 摘要本文将从机械结构、电路设计以及软件算法三方面介绍北京工业大学BJUT 光电1队的智能汽车制作情况。
智能车的硬件平台采用清华大学的MC9S12XS128处理器开发板，软件平台为CodeWarrior IDE开发环境。
在报告中着重介绍了智能小车控制系统的软硬件设计结构和开发流程。
涉及车模机械结构的设计、激光和红外传感器电路设计及汇编控制算法和本队的特色创新多个方面。
1.2 关联文献综述孙同景著的《Frescale 9S12 十六位单片机原理及嵌入式开发技术》，在汇编语言程序设计上讲解的很清晰，在汇编程序的编写上多是参照这本书。
卓晴编辑的《学做智能车—挑战“Frescale杯”》，有很多第一届全国比赛参赛队的技术报告，前人参赛的经验对我们队在车体和电路设计上有很大的参考价值。
其它三本参考文献作为辅助的资料，主要参考了汇编程序的历程和指令寄存器的进一步解释。
智能技术在电子工程中的具体应用 齐蕾蕾
智能技术在电子工程中的具体应用齐蕾蕾发表时间：2020-10-10T09:18:22.047Z 来源：《基层建设》2020年第17期作者：齐蕾蕾[导读] 摘要：智能技术在电子工程中的应用，实现了操作的自动化，使生产质量与产品品质、工作效率等，都在智能技术的良好控制下得到进一步提升，一方面节约了工程成本，另一方面实现了对资源的有效分配，消耗最少的资源获得最多的产品，对于提高社会生产力、促进社会经济发展等方面都具有重要的作用，因此，对职能技术在电子工程中的具体应用进行分析，具有重要的现实意义。
身份证号：13052119890424xxxx 河北邢台 054000摘要：智能技术在电子工程中的应用，实现了操作的自动化，使生产质量与产品品质、工作效率等，都在智能技术的良好控制下得到进一步提升，一方面节约了工程成本，另一方面实现了对资源的有效分配，消耗最少的资源获得最多的产品，对于提高社会生产力、促进社会经济发展等方面都具有重要的作用，因此，对职能技术在电子工程中的具体应用进行分析，具有重要的现实意义。
关键词：智能技术;电子工程;具体应用随着我国经济社会的不断发展，很多行业在近些年取得很大的发展，其中电力行业为我国经济建设做出了重要的贡献。
电子工程中网络自动化智能技术不断被应用工业自动化系统，极大地保障了供电的可靠性和安全性，同时也提高了供电系统的工作效率，同时最大程度保证了电力系统的经济效益。
本文重点研究了电子工程中网络自动化智能技术对于工业自动化系统的作用以及电子工程中网络自动化智能技术在电力系统应用的未来发展趋势，从而更好促进工业产业的发展。
1电子工程中智能技术的特点1.1可以提高工作效率在电子工程自动化控制中应用智能技术，相关的工作人员在工作的过程当中，不需要经过繁琐的设计就能很好的对设备进行操控。
在电子工程自动化控制还未引入智能技术之前，工作人员需要将复杂的模板作为运用技术的支撑，而且此过程当中涉及到的操作步骤也非常繁琐。
第六届山东大学-白杨队技术报告 决赛第三
第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛摄像头组技术报告学校：山东大学队伍名称：白杨队参赛队员：马丙强孙文健刘春明带队教师：李振华陈阿莲关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛有关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：带队教师签名：日期：摘 要本文以第六届飞思卡尔杯智能汽车竞赛为背景详细介绍了智能车系统的软硬件结构和开发流程。
采用C型车模，以飞思卡尔半导体公司的16位单片机MC9S12XS128为核心控制器，在CodeWarrior IDE开发环境中进行软件开发，使赛车在跑道上沿着黑线以最快的速度行驶。
整个系统涉及车模机械结构的设计与调整、系统架构及硬件设计、软件算法和系统调试等多个方面。
机械结构介绍了车模轮胎的优化，前轮的定位，舵机调整及摄像头的安放位置调整等环节；硬件方面介绍了单片机的选型，各个硬件模块的设计，其中主要介绍了电源管理模块、摄像头采集模块和电机的H桥驱动；软件方面则重点介绍了主要资源模块的初始化和PID算法；最后具体介绍了几个智能车系统的调试工具，重点对SD卡上位机和下位机进行了详细的介绍。
关键词：MC9S12XS128，摄像头， PID，边沿算法ABSTRACTThis paper introduces the hardware and software structure of smart car system and development process In the sixth freescale cup competition for intelligent vehicle. Using C models, with Freescale Semiconductor company’s 16-bit MCU MC9S12XS128 as the core, do the software development in the CodeWarrior IDE development environment and make car on the black line with the fastest speed. The whole system involves the mechanical structure design and adjustment, system architecture and design of hardware, software algorithm and debugging systems, etc. The front tire’s optimization, the front position, steering gear adjustment and the camera position are introduced in the mechanical structure; The MCU hardware selection and hardware design of each module are introduced in the hardware design, in which the power management module, camera acquisition module and motor derive with H bridge are mainly introduced; In the software, the main resource module initialization and PID algorithm are the focus; Finally, several debugging tools of smart car are introduced in detail, focusing on the SD card on PC and MCU.Key words: MC9S12XS128, Camera, PID, Edge algorithm目录目录 (5)第一章绪论 (7)1.1 山东大学智能车 (7)1.2 设计方案与章节安排 (8)第二章车模机械系统设计 (10)2.1 轮胎摩擦力优化 (11)2.2 四轮定位与转向机构 (11)2.2.1前轮前束 (11)2.2.2 前轮外倾 (11)2.2.3 后轮外倾 (12)2.2.4 舵机的调整 (12)2.3 车身重量与重心优化 (12)第三章车模硬件系统设计 (14)3.1核心控制板设计 (15)3.1.1 核心控制器介绍 (15)3.1.2 核心系统板 (15)3.2 电源模块 (17)3.2.1 5V稳压电路 (17)3.2.2 3.3V稳压电路 (18)3.2.3 6V稳压电路 (18)3.3 摄像头采集模块 (19)3.4 电机驱动模块 (21)3.5 速度反馈模块 (22)3.6 调试模块 (23)第四章智能车软件设计方案 (24)4.1 控制系统整体程序架构 (24)4.2 系统初始化 (25)4.2.1 超频设置 (25)4.2.2 摄像头初始化 (25)4.2.3 PWM初始化 (26)4.2.4 测速模块初始化 (27)4.3 视频采集与图像处理 (27)4.3.1 视频信号时序 (27)4.3.2 视频信号采集与处理的时间安排 (28)4.3.3 轨迹信息提取 (30)4.3.4 轨迹位置利用 (31)4.4 控制策略 (32)4.4.1 经典PID控制介绍 (32)4.4.2 经典PID算法应用在智能车的速度控制上 (33)4.4.3 经典PID算法应用在智能车的转向控制上 (34)4.4.4 具体细节控制 (34)第五章系统调试 (37)5.1 编译开发环境 (37)5.2 SD卡模块 (37)5.2.1 SD卡介绍 (37)5.2.2 SPI总线的介绍 (37)5.2.3 SD卡的软件操作 (38)5.2.3 上位机软件调试 (40)5.2.4 人机接口模块 (40)第六章模型车的主要技术参数 (42)结论 (43)参考文献 (44)附录 (45)附录A：主控程序源代码 (45)第一章绪论1.1 山东大学智能车飞思卡尔杯大学生智能汽车竞赛起源于韩国，自2006年引入我国以来已成功举行了五届。
智能运输系统第13讲 先进的车辆系统
教材第8章
AVCS本质
在车辆-道路系统中将现代化的通信技术、控制
技术和交通流理论加以集成，提供一个良好的辅 助驾驶环境，在特定条件下，车辆将在自动控制 下安全行驶。
教材第8章
AVCS结构
智能车 车－路通信系统 车－车通信系统
教材第8章
AVCS涉及的理论与技术基础
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3 数据分析
眼动数据评定驾驶员疲劳
当驾驶人处于疲劳状态时，眼球的运动能力会下降，并且眼睛睁、闭周期也 会出现明显增加，其中的单位时间内眼睛闭合百分比指标PERCLOS（ Percentage of Eye Closure Over Time）最为显著。
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3 数据分析
生理参数变化评定驾驶员疲劳
实验目标：寻找驾驶人在各种状态下各指标变化特征
实验路线：汉十高速公路，襄阳北出口返回(市区里程 30km，高速里程：600km) 实验时间：9:00-18:00 实验进度和被试选择：出租车驾驶人，50人 实验设备：脑电、生理采集、智能手机、车道偏离设 备
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2 实验设计
实验采集的数据－驾驶人信息
教材第8章
车辆安全与辅助驾驶服务领域
视野的扩展
纵向防撞
横向防撞
交叉路口防撞 安全状况（检测） 碰撞前乘员保护 自动车辆驾驶
教材第8章
先进的车辆系统应用
安全辅助驾驶 自动驾驶
教材第8章
安全辅助驾驶
驾驶员监测：疲劳、分神
防撞系统
巡航控制系统
视觉增强系统
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2 实验设计
实验采集的数据－车辆信息
基于TGAM脑波模块的小车控制系统
| Techniques of Automation & Applications112基于TGAM 脑波模块的小车控制系统*缪文南,陈雪娇(华南理工大学广州学院,广东 广州 510800 )摘 要:设计一款基于ATMEGA 2560控制器的小车控制系统,通过NeuroSky TGAM 意念传感器采集人体大脑脑电波数据,用蓝牙传输至ATMEGA 2560处理器,处理器将人的“专注力”值发给小车,实现了不同精神状态对小车车速的控制。
将小车的车速一共分为五个等级,专注力的值越高,P W M 占空比就越大,小车的车速就越快。
测试结果表明,该系统控制小车的速度反应灵敏、稳定性较高的特点,该技术可以推广至对医疗(电动轮椅)和工业的控制方面的应用。
关键词:蓝牙;ATMEGA 2560;PWM;TGAM 半导体芯片中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1003-7241(2018)08-0112-04Trolley Control System Based on TGAM Brain Wave ModuleMIAO Wen-nan, CHEN Xue-jiao( Guangzhou College of South China University of Technology, Guangzhou 510800 China )Abstract: The design of a car speed control system based on ATMEGA 2560 controller, through the NeuroSky TGAM mind sensoracquisition of human brain EEG data using Bluetooth transmission to ATMEGA 2560 processor, the processor is the “focus” to the value of the car, realizes the control of different mental state of the car speed. The speed of the car is divided into five grades, the higher the value of concentration, the greater the PWM duty cycle, the faster the car speed. The test results show that the system has the characteristics of speed control, quick response and high stability. The technology can be extended to the medical (electric wheelchair) and industrial control applications.Key words: Bluetooth; ATMEGA 2560; PWM; TGAM semiconductor chip*基金项目:广东省本科高校教学质量与教学改革工程立项建设项目(编号:粤教高[2016]233)收稿日期:2017-06-261 引言脑机接口BCI(Brain Computer Interface)是一种新型的人机交互方式,它基于脑电信号EEG(Electro encephalogram)实现人脑与计算机或其他电子设备的交互,脱离了对人体外周神经和肌肉组织的依赖[1-2]。
自主设计
决策控制
• 决策控制模块相当于无人驾驶汽车的大脑，其主要功能是依据感知系 统获取的信息来进行决策判断，进而对下一步的行为进行决策，然后 对车辆进行控制。决策技术主要包括模糊推理、强化学习、神经网络 和贝叶斯网络等技术。 • 决策控制系统的行为分为反应式、反射式和综合式三种方案： • 反应式控制是一个反馈控制的过程，根据车辆当前位姿与期望路径的 偏差，不断地调节方向盘转角和车速，直到到达目的地 • 。反射式控制是一种低级行为用于对行进过程中的突发事件做出判 断并迅速做出反应。反应式控制规则可以由硬连接或单条控制规则 实现，其形式为： • IF X1 is True X2 is True …… and Xn is True FHEN Y • 综合式控制在反应层中加入机器学习模块将部分决策层的行为转化 成基于传感器的反应层行为，从而提高系统的反应速度。
• 资料收集：蒋昊、蔡夏楠、赵双双 • 资料整理：陈仲明、郑胜 • PPT制作：余佳
一、智能车辆定义-Definition
基于自身和外部信息，能够确认当前位置、规划目标 路线、控制自身按规划路线行驶、安全准时到达目的 地的机动车辆。 自身具有驾驶员的部份、全部或尚不具备的驾驶行为 能力的机动车辆。
防撞系统的原理：
• 跟踪识别 • 采用了雷达识别系统，有效地对本车前方的动、静态目标进行实时监 测，及时将测量数据传输给中央处理系统。 • 智能处理 • 中央处理系统对雷达采集的信息进行分析、计算、处理，有效对车辆 前方出现的障碍物进行分析判断，并迅速做出处理、发出指令，将雷 达采集信号转换为可执行信号，及时传输给报警显示系统和制动执行 系统。 • 报警提醒 • 防撞器的显示报警系统能及时显示本车的车速、前方最具威胁车辆或 物体的距离。当接到中央处理系统的指令时，能以声音的方式提醒驾 驶人员前方有危险信息，需谨慎驾驶，显示报警功能，大大提高了人 车安全。 • 减速刹车 • 若遇危险，制动执行系统接收到中央处理系统发出的制动指令时，能 迅速根据险情对车辆采取智能减速、重刹、停车等动作。
第六届_河南大学摄像头一队_技术报告
第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学 校： 河南大学队伍名称： 河南大学摄像头一队参赛队员： 赵环宇秦明岩赵文丰带队教师： 高伟、张镭i第六届飞思卡尔杯技术报告 ii摄像头一队关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：_________带队教师签名：_________日 期：_________iii摘 要本论文以“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛为背景，介绍了以N286车模为搭建平台的智能车设计与控制。
本设计以MC9S12XS128作为唯一的微控制器，进行数据的采集处理和电机、舵机的控制；采用CMOS摄像头为核心路径识别传感器，实现黑线的提取并路径的判别；以基于BTS7940的设计作为电机驱动，实现电机的稳定控制；针对车模的双电机后轮分别驱动模式，我们采用了力求精确的双光电编码盘分别进行速度的测量以及控制，实现了此动力控制系统的闭环控制，更好的满足了系统设计中差速控制的需要。
此外，在控制策略算法上，本设计采用了动力系统的PID控制算法，转向系统的PD控制算法。
为了更好的分析、调试整个系统，我们借助于24L01无线模块，开发使用了VB上位机、Labview上位机分别辅助调试进行。
综合整个系统，结合整体实验结果表明，本方案切实可行。
关键词：MC9S12XS128、CMOS、BTS7940、Labview、VB、差速控制、PID、iv摄像头一队目 录摘 要 (iv)目 录 (I)第一章 引言................................................- 1 -1.1智能车研究背景......................................- 1 -1.2 智能车大赛背景.....................................- 1 -1.3 技术报告整体布局以及文献综述......................- 2 -第二章 总体设计...........................................- 3 -2.1系统要求............................................- 3 -2.2 系统概述...........................................- 3 -2.3 系统结构...........................................- 5 -2．4模型车技术参数统计.................................- 6 -第三章 整车布局及机械改装..................................- 7 -3.1 车模整车布局.......................................- 7 -3.1.1 车模分析.....................................- 7 -3.1.2 车模布局思想.................................- 8 -3.1.3 车模大体布局.................................- 9 -3.1.4 车模舵机布局安装............................- 10 -3.1.5 传感器布局、安装............................- 13 -3.2 车模机械改装......................................- 15 -3.2.1 车模机械分析................................- 15 -3.2.2 车模机械调整思想............................- 15 -3.2.3 车模前轮参数调整............................- 15 -3.2.4 车模底盘改装................................- 17 -3.2.5 车模重心调整................................- 19 -第四章 电路设计...........................................- 20 -4.1 电路设计概述.....................................- 20 -4.2 各模块电路设计....................................- 20 -4.2.1稳压模块电路设计............................- 20 -4.2.2 单片机核心板电路设计.......................- 21 -4.2.3 视频处理模块电路设计.......................- 22 -4.2.4 驱动模块电路设计...........................- 23 -4.2.5 调试模块电路设计............................- 24 -第五章 程序算法...........................................- 26 -5.1程序设计概述.......................................- 26 -5.2 整体控制策略......................................- 26 -5.2.1 路径提取算法................................- 28 -5.2.2 PID控制原理.................................- 29 -I第六届飞思卡尔杯技术报告5.2.3 数字PID控制算法.............................- 30 -5.2.4舵机的控制...................................- 31 -第六章 开发工具以及辅助调试...............................- 32 -第七章 比赛总结与展望.....................................- 36 -参考文献..................................................- 37 -附录.. (I)II摄像头一队第一章 引言1.1 智能车研究背景随着全球能源问题的日益突出，电动汽车逐渐成为当今世界汽车市场的重要分支，也必将成为未来汽车市场的发展方向和主要力量。
第六届 劭杰二队技术报告
第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校：安徽工程大学队伍名称：邵傑二队参赛队员：方海贞盛双朱灿带队教师：王冠凌杨会成第六届全国大学生智能汽车竞赛技术报告关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：带队教师签名：日期：目录第一章引言1.1概述 (1)1.2电磁车体系结构 (1)第二章系统硬件设计 (3)2.1机械结构设计 (3)2.1.1车模组装与改造 (3)2.1.2前轮定位与调整 (3)2.1.3差速的调整 (4)2.1.4舵机力臂的调整 (4)2.1.5传感器的安装 (5)2.1.6编码器的安装 (5)2.1.7电路板的固定与安装 (6)2.2路径检测模块设计 (7)2.2.1电磁场检测原理 (7)2.2.2传感器布局设计 (8)2.3车模其它部分设计 (11)2.3.1速度传感器 (11)2.3.2控制部分 (12)2.3.3执行机构 (12)2.3.4人机接口 (13)2.3.5电源部分 (14)第三章系统软件设计 (15)3.1Codewarrior简介 (15)3.2MC9S12XS128片内资源简介 (15)3.3所用模块简介 (15)3.3.1时钟模块 (16)3.3.2PWM模块 (16)3.3.3串口模块 (17)3.4程序主要算法介绍 (17)3.4.1舵机控制 (18)3.4.2电机控制 (19)3.5调试环境设计 (20)3.5.1赛道环境的搭建 (20)3.5.2主要调试手段 (21)第四章赛车主要技术参数 (23)第五章结论 (24)参考文献 (I)附录 (II)第六届全国大学生智能汽车竞赛技术报告附录A：整车效果图 (II)附录B：智能车源程序 (III)第一章引言1.1概述“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛，是由教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会主办的科技竞赛。
中山大学(光电)-三次革命队技术报告
第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛技术报告学校：中山大学队伍名称：三次革命参赛队员：林治印、蒲颢文、皮毕星带队老师：成慧关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第五届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车邀请赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定，即：参赛作品著作权归参赛者本人，比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料，并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名：带队教师签名：日期：摘要本文主要讨论了基于Freescale 公司的XS128 芯片制作的自主巡线智能车的设计方案和原理。
文章将从机械结构设计，硬件电路设计，软件算法设计以及调试经验等多个方面全面介绍智能车的制作及调试过程。
该车主要由摇头伺服电机和激光传感器构成的道路检测随动子系统，一体式红外传感器构成的小前瞻系统，驱动电机以及机械传动齿轮构成的动力子系统，连杆机构以及转向伺服电机构成的转向子系统，速度检测系统以及以XS128 为中心的电路子系统构成。
结合软件PID 控制理论完成了智能车自主巡线的功能。
在调试过程中主要应用MATLAB 处理2.4G无线模块发回的数据可以使调试过程更加得心应手。
关键词：Freescale 智能车巡线 PID 激光传感器AbstractIn this essay，we mainly discuss the philosophy and designing experiences of self-directed smart vehicle model based on the chip XS128 produced by Freescale company. The passage is consisted of four parts which are the designing of mechanical mechanism, the designing of circuit, the designing of program and some experiences of debugging.The servo subsystem formed by servo motor which is used to control the direction of laser sensor, the driver subsystem formed by DC-motor and the mechanism of gears, the directing subsystem formed by the other servo motor and the mechanism of connecting bar, the speed detecting subsystem and the circuit subsystem finally form the whole vehicle model. With the help of PID theory, we accomplish the mission and made a self-directed smart car.During the period of debugging, we use Matlab and Lab-view to process the data got from blue-tooth block which makes things easier.Key words: Freescale, smart car, self-directed, laser sensor目录第一章引言 (1)1.1 概述 (1)1.2 内容安排 (1)第二章智能汽车整体设计方案 (3)2.1 车模及比赛规则说明 (3)2.2 智能车设计的一般原则 (4)2.3 系统总体方案的选定 (4)2.4 系统总体方案的设计 (5)第三章智能车的机械设计 (6)3.1模型车转向结构的改装 (6)3.2电路板的固定 (7)3.3前轮参数的调整 (8)3.3.1 主销内倾 (8)3.3.2 主销后倾 (9)3.3.3 前轮外倾 (9)3.3.4 前轮前束 (10)3.4智能车悬挂的改装 (10)3.5后轮传动机构齿轮的调整 (11)3.6编码器的安装 (12)3.7车模其它方面的改装 (12)第四章智能汽车系统硬件电路设计 (15)4.1 系统硬件电路的整体框架 (15)4.2 电源管理模块 (15)4.2.1 电池的合理使用 (16)4.2.2 电源芯片的选择 (17)4.3 驱动模块 (18)4.4 传感器模块 (21)4.4.1 传感器检测方案的确定 (21)4.4.2 激光发射管的原理 (22)4.4.3 激光发射管的相关参数 (22)4.4.4 激光的发射及接收电路 (23)4.4.5 激光的布局 (24)4.4.6 坡道传感器设计 (25)4.4.7 红外传感器设计 (25)4.5 控制模块 (25)第五章软件设计 (27)5.1软件总体框架 (27)5.2赛道信息处理 (27)5.2.1传感器偏差获取 (28)5.2.2 摇头激光的随动控制 (29)5.2.3 赛道偏移量的获取 (30)5.3 转向舵机的控制 (30)5.3.1 弯道转角分析 (30)5.3.2 参数的整定 (32)5.4 速度控制 (32)5.4.1 各个位置速度分析 (32)5.4.2 电机控制 (33)第六章开发与调试 (34)6.1 开发环境简介 (34)6.2 无线模块在智能车调试中的应用 (35)6.3 MATLAB在智能车调试中的应用 (36)第七章模型车主要技术参数 (37)7.1 智能汽车外形参数 (37)7.2 智能汽车技术参数 (37)第八章总结与致谢 (38)参考文献 (39)附录 (I)附录Ⅰ智能车系统硬件电路原理图 (I)附录Ⅱ参考程序................................................................................................................. I II 附录Ⅲ模型车照片. (XVIII)第一章引言1.1 概述全国大学生智能汽车竞赛是受教育部高等教育司委托由教育部高等自动化专业教学指导分委员会主办。
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日本
日本ASV项目技术路线图
第1期ＡＳＶ (1991-1995) 可 实 用 化 的 智 能 汽 车 系 统
20
第2期ＡＳＶ (1996-2000)
第3期ＡＳＶ (2001-2005)
第4期ＡＳＶ (2006-2010)
自主式驾驶辅助系统（ACC、LKS……）
核心技术开发 实用化技术开发 普及推广 全面普及
ASV/DAS 产品2：车道偏离预警系统 （LDWS）
ITS 与AVCSS、IV、ASV/DAS等的相互关系
ITS智能交通系统 AVCSS 先进车辆控制及安全系统
智能汽车
ITS
DAS/ASV 驾驶辅助系统 / 先进安全汽车
ITS产业化的重要领域
先进车辆控制及安全系统（AVCSS）
高级智能汽车—— 无人驾驶（IV） 初级智能汽车 ——驾驶辅助系统（DAS）/
际应用。
PReVENT项目将先进的传感器技术、车-路、车-车通讯技术、车辆定位技
术整合到驾驶辅助系统中，并开发、演示、测试和评价了这些技术。
PReVENT 应用：INTERSAFE交叉路口防止碰撞
基于信息、通讯技术，防止交叉路口违章，防止转弯碰撞事故
提升交叉路口行驶安全。
40
PReVENT 应用： WILLWARN -协调式预警系统
基于车车通信的交叉路口防撞系统
相互通讯告诉各自的位置、速度、方向等， 让对方知道 “我在这里！”
双向通讯 单向通讯
美国
1990 2000 2010
80年代中期：加州--PATH FINDER 1990：美国交通部--智能车辆道路系统（IVHS）
1998：公布ITS框架，耗资2500万美元 2003： VII车路协同系统项目
集成车载安全系统项目
IVBSS: Integrate Vehicle Based Safety Systems
行驶追尾防撞
换道/并线防撞
IVBSS
路线偏离防撞
车路协同项目( VII : Vehicle Infrastructure Integration)
Private Sector Uses
Data Base
for road
通过提供实时的、来自附近车辆的信息和来自路旁设备的信息，来
增强驾驶员的感知能力和对危险状况的反应能力。
Car2Car项目 推动车-车、车-路通讯技术及其接口的标准化；发展战略和商业模 式，推进车、车通讯技术市场化。
eSafety 项目
– 充分利用先进的信息与通信技术（Information and Communication Technology），加快安全辅助系统的研发、推 广和应用，为道路交通安全提供全面的解决方案。 – 欧盟框架6项目中，安排eSafety子项目70项，共约1.6亿欧元。
毫米波雷达
17
内容
智能汽车与智能交通系统 智能汽车的现状 下一代智能汽车
18
日本
2000 2010 2020
1991年：运输省--先进安全汽车（ASV）
1992年：通产省--先进道路系统（AHS）
1996年：车辆信息与通信系统开始投入使用 1999年：Smartway项目 2002年：在全国主要道路上引进 2005年：智能道路计划 Smartway 2009年：i-Japan计划 提高物流效率，减少拥 堵、排放， 2010年：new IT 计划，全面 实现电子交通管理服务、局域 信息交互及绿色交通
够在多种环境下提供可靠合理的报警信息。
VII: Vehicle Infrastructure Integration
车路协同系统项目
提供基于车路协同的行车辅助服务，提高交通安全、交通流畅性。
在全美建立车-车、车-路通讯系统，实现车、路一体化交通。
CICAS: Cooperative Intersection Co Nhomakorabealision
ITS ：Intelligent Transportation Systems (美国) Intelligent Transport Systems (日欧)
ITS是复杂的应用系统，主要构成如下： ATMS (先进交通管理系统) ATIS (先进交通信息服务系统)
AVCSS
. .
(先进车辆控制与安全系统)
2004： CICAS协同式 交叉路口碰撞防止系统 2004： IVBSS集成车载安全系统 2009： IntelliDrive
25
基于ITS的智能汽车项目（美国）
IVBSS: Integrate Vehicle Based Safety Systems
集成车载安全系统项目
IVBSS项目的主要目的是集成现有的安全和碰撞防止系统，使其能
AVCSS终极目标：智能汽车与智能公路 ( IV & IH )
AVCSS初级目标: 驾驶辅助系统（ASV/DAS）
ASV/DAS 产品1：自适应巡航控制系统 （ACC）
电子油门 雷达传感器
基于仪表盘的 显示装置
转向 传感器
时距开关
巡航控制 开关
制动 ECU
发动机 ECU
速度传感器
距离控制 ECU
合适路线，减少 环境污染。
谷歌无人驾驶汽车
– Google Fleet自动驾驶设备包括车顶的激光测距仪、视频 摄像头、4台标准车载雷达，Google Fleet的电脑资料库中 ，精确地贮存了每条公路的限速标准以及出入口位置。 驾驶者只需微微扳动一下方向盘，就可以将Google Fleet 转换为一辆普通的汽车
– 在VII项目基础上，美国交通运输部发起了IntelliDrive 项目
IntelliDrive 项目特点
– 安全：应用车-车，车-路，车-X无线通讯技术，感知车辆周
围360度范围内的危险。
– 交通机动性：应用多种信息技术，向出行者和运输管理者
提供多种实时交通信息。
– 环境：通过提供实时交通拥堵和其它信息，辅助出行者选择
Satellite to Vehicle (GPS)
Communication Hot Spot (DSRC)
Traffic Management Center (TMC)
Vehicle toVehicle ( DSRC)
Vehicle -toRoadside (DSRC)
IntelliDrive 项目
2009：CityLog项目
33
基于ITS的智能汽车项目（欧洲）
eSafety综合项目 充分利用先进的信息与通信技术，加快安全辅助系统的研发、推广 和应用，为道路交通安全提供全面的解决方案。包括PReVENT、 CVIS、I-Way、Car2Car等70余个子项目。 PReVENT项目 利用先进的信息、通讯和定位技术，开发自主式和协调式主动安全 系统，降低事故发生率和减小事故严重性。 I-Way项目(Intelligent co-operative system in cars
Atnmbl无人驾驶汽车
– 旧金山工业设计公司Mike & Maaike设计的自驾驶汽车。 这款7座椅自驾驶汽车名为“Atnmbl”，是为2040年设计的 电动与太阳能动力车。
欧洲
1990 2000 2010
1986-1994：奔驰主导-欧洲11家汽车公司参加Program for European Traffic with Highest Efficiency and Unprecedented Safety （PROMETHEUS） 1989-1991：欧盟主导--DRIVE I 1992-1994：DRIVE II 1995：Program for Mobility in Transportation in Europe 2001-20xx： e-Safety 2004：PreVENT综合项目 2006：CVIS项目 2006：I-Way项目 2006：Car2Car项目
35
eSafety 技术发展路线图
车道偏离报警系统 LDWS
盲点辅助报警系统 BLIS
Blind spot Information System
38
PReVENT项目 (Preventive and Active Safety)
目标是开发下一代先进主动安全技术，并推进这些技术在欧盟道路上的实
路车协调式驾驶辅助系统
核心技术开发 实用化技术开发 实用性最终验证
车间通信式驾驶辅助系统
核心技术开发 实用化技术开发
先进安全汽车 （ASV: Advanced Safety Vehicle）
AHS行驶安全辅助系统
前方静止障碍物报警 汇入主路车流辅助
弯道辅助
NISSAN 公司的“交叉路口事故防止系统”
磁标
丰田磁标引导无人驾驶大巴
利用机器视觉技术的横向控制
机器视觉
利用具有雷达反射性标识带的横
向控制
16
智能汽车关键技术
4. 纵向控制
利用激光雷达测车间距离的纵
激光雷达
向控制 利用毫米波雷达测车间距离的 纵向控制 利用机器视觉技术测车间距离
的纵向控制
利用车间通信及车间距离雷达 的车队列(platoon)行驶纵向控制
★ 新技术对策
交通问题的困扰
交通事故 交通堵塞 交通污染
ITS时代的开始
ITS的定义：
利用信息、通讯、控制技术把车辆、道路、使用者紧密结 合起来，以解决交通事故、拥堵、环境污染及能源消耗等问题 为目的的，具有智能化特征的现代交通系统。
（ITS不仅仅是一个交通管理系统！）
ITS 与AVCSS、IV、ASV/DAS等的相互关系
先进安全汽车（ASV）
基于ITS的智能汽车系统分类
1. 自主式