智能车入门知识
《十天学会智能车》第一讲:什么是智能车
第一讲:什么是智能车一、概述各位读者朋友们大家好,我是宇智波科技的JSIR(一个奇怪的来自好友的称呼),在接下来的几部教程里,将由我来为各位小伙伴们带来智能车的各种入门必备的干货知识。
我本人于2017年硕士毕业于中国海洋大学,无论是在校还是工作后,还依然从事着当初学习的嵌入式行业,于2012年、2013年、2014年参与恩智浦杯全国智能车大赛。
之后,由于一些机缘巧合,我有幸参与了多个高校的智能车培训活动。
在与学弟学妹们的交流中,我感慨良多,尤其是和他人分享和交流自己的知识,帮助嵌入式爱好者提升技术水平的过程中,让我感受到作为一名分享者的快乐。
于是,我在2018年创立了宇智波电子科技有限公司,专门致力于科技创新教育,希望让我们的付出,能够为嵌入式爱好者们带来帮助,传播快乐和创新、创意的灵感。
我们这一代的许多人,学习嵌入式的过程中都拜读过郭天祥老师的51单片机课程,对我们入门单片机和嵌入式设计有着巨大的帮助(在此对郭老师表达诚挚的谢意)。
有那么一天,我的一位在大学任教的好友问我说,何不做一个系列教程,为学习智能车的孩子理清思路,指明方向呢?我听过后觉得这个主意很好啊,说干就干,于是就有了今天的系列教程,今后我们会在文字版教程的基础上,结合车友们的痛点,陆续推出视频系列教程,敬请期待。
也许有的小伙伴会对我们的公司名称感到了兴趣,又看到logo,突然觉得仿佛发现了什么,如果是这样,当你登陆我们的淘宝企业网店时,也许会对漂浮着的祥云颇有感触哦,我们的领域会涉及到高校各种竞赛(智能车、电赛、水下航行器等),以一种更有趣的方式传播知识。
在成文的过程中,如有错误之处,还请大家批评指正,我的联系方式是:Jsir@。
二、智能车的发展例程在这一章节中,我们很荣幸的请到了母校的綦声波老师(参见卓老师公众号“十年磨一剑”的相关文章),为大家讲解智能车的发展例程(资历最老的智能车带队老师之一)。
大家好,我是中国海洋大学的綦声波。
智能车竞赛培训第一部分赛车的驱动
直流电动机的工作原理
N
N
S
S
直流电动机的工作原理
电刷 + U -
N + U -
N
S 换向片
S
工作原理
电枢绕组加 直流电压
电枢绕组中 产生 电流
电流与磁场相互 作用产生力
电磁转矩
两层意思: 1、产生电枢电流 2、产生电磁转矩
电枢 旋转
直流电机的基本结构
1. 主要部件
(1) 定子
①主磁极
②换向磁极 ③机座 ④电刷装臵和端 盖等
(4) 额定转速 nN (5) 额定励磁电压 UfN (6) 额定励磁电流 IfN
二、他励(并励)直流电动机的工作特性
供给励磁绕组电流的方式称为励
磁方式,分为他励和自励两大类。
(1) 直流电机的励磁方式
直流电动机按励磁方式分类
+
他 励
Ia
M
If + Uf
+
I
Ia
M
If
并 励
Ua
U
-
+
-
I
Ia
M
-
稳定运行状态的过渡过程。电动机在起动瞬间(n=0)的电磁转矩 称为起动转矩,起动瞬间的电枢电流称为起动电流,分别用Tst 和Ist表示。起动转矩为
Tst CTΦI st
如果他励直流电动机在额定电压下直接起动,由于起动瞬
间转速n=0,电枢电动势Ea=0,故起动电流为
UN I st Ra
(2.3.2)
他励直流电动机的制动
根据电磁转矩Tem和转速n方向之间的关系,可以把电机分 为两种运行状态。当Tem与n同方向时,称为电动运行状态,简 称电动状态;当Tem与n反方向时,称为制动运行状态,简称制 动状态。电动状态时,电磁转矩为驱动转矩;制动状态时,电
智能车教程 第2章
武汉科技大学信息科学与工程学院
2.1
传感器系统
图2.1 传感器组成方框图
图2.1 传感器组成方框图
武汉科技大学信息科学与工程学院
2.1
传感器系统
智能汽车设计中涉及到的传感器主要有三种:光电式传 感器、图像传感器和测速传感器。
1
2.1.1 光电式传 感器
2 2.1.2 图像传感器
3 2.1.3 测速传感器
武汉科技大学信息科学与工程学院
2.1.2
图像传感器
(3)分辨率 分辨率是用来表示分辨图像中明细细节的能力的。它 通常有两种不同的表示方式: ① 极限分辨率。一黑一白两个线条称为一个“线对”, 透过对应光的亮度为一明一暗。而极限分辨率是指人眼 能够分辨的最细线条数,通常用每毫米线对数(1 P/mm) 来表示。 ② 调制传递函数。每毫米长度上所包含的线对数称为空 间频率,其单位是1 P/mm。设调幅波信号的最大值为 Amax 最小值为 Amin ,平均值为 A0 ,振幅为 Am ,如图2.4所示, 定义调制度 M 为
武汉科技大学信息科学与工程学院
2.1.2
图像传感器
(1)光电转换特性 CCD图像传感器的光电转换特性如图2.3所示。图中x 轴表示曝光量,y轴表示输出信号幅值,QSAT表示饱和输 出电荷,QDARK表示暗电荷输出,ES表示饱和曝光量。
图2.3 CCD光电转换特性
武汉科技大学信息科学与工程学院
2.1.2
武汉科技大学信息科学与工程学院
2.1.2
图像传感器
3.摄像头的工作原理
摄像头以隔行扫描的方式采样图像,当扫描到某点时, 就通过图像传感芯片将该点处图像的灰度转换成与灰度 对应的电压值,然后将此电压值通过视频信号端输出。 具体而言(参见图2.5),摄像头连续地扫描图像上的一 行,就输出一段连续的视频信号,该电压信号的高低起 伏正反映了该行图像的灰度变化情况。当扫描完一行, 视频信号端就输出一个低于最低视频信号电压的电平 (如0.3 V),并保持一段时间。这样相当于紧接着每行 图像对应的电压信号之后会有一个电压“凹槽”,此 “凹槽”叫做行同步脉冲,它是扫描换行的标志。
智能车基础
智能车基础
王中方 wangzhongfang@
• 接口
– 需外接倍频电路或鉴相器等进行计 数和判别转向
23
电机驱动
• 电动小车的驱动系统一般由控制器、功率 变换器及电动机三个主要部分组成。 • 电动小车的驱动不但要求电机驱动系统具 有高转矩重量比、宽调速范围、高可靠性, 而且电机的转矩-转速特性受电源功率的影 响,这就要求驱动具有尽可能宽的高效率 区。
定时器 A —— 输出单元(2/5)
OUTMODx 模式 说明
000
001 010 011 100 101 110
输出模式0: 输出
输出模式1: 置位 输出模式2: 翻转/复位 输出模式3: 置位/复位 输出模式4: 翻转 输出模式5: 复位 输出模式6: 翻转/置位
定时器 A —— 捕获/比较模块 (3/5)
◆
捕获模式 当TACCTLx中的CAP = 1,该模块工作在捕获模式。
每个捕获/比较寄存器可以用来记录时间事件,例如:
▲ 测量软件程序所用时间 ▲ 测量硬件事件之间的时间 ▲ 测量系统频率
用CM1和CM0 位选择捕获条件,可以选择禁止捕获、上 升沿捕获、下降沿捕获或者上升沿下降沿都捕获。
PCB图
5V电源输出
输入控制
12V电源输入
out1,out2
Out3,out4
• 电机驱动连线 • 12V直流电压接到L298左下角二端子。 • 左上角是5V输出,为单片机供电
智能车入门知识资料
总结词
无人驾驶公交系统是智能车技术在公共交 通领域的重要应用,旨在提高公共交通的 效率和安全性。
VS
详细描述
无人驾驶公交系统采用先进的传感器、导 航系统和人工智能技术,能够实时感知周 围环境,自动规划最佳路线,并实现自主 换道、避障、超车等功能。这种系统可以 显著提高公共交通的效率和安全性,减少 交通事故,并改善城市交通拥堵问题。
近年来,随着技术的快速发展,智能车逐渐成为汽车产业的 重要发展方向。
02
智能车的硬件系统
智能车的传感器
激光雷达
毫米波雷达
激光雷达通过发射激光束并测量反射回来的 时间,可以获取周围环境的详细信息,例如 距离、形状和移动速度。
毫米波雷达使用毫米波频率来探测目标,具 有较远的探测距离和较好的穿透能力,适用 于在恶劣天气或夜间环境。
THANK YOU.
01
信息娱乐系统
如音频播放器、导航仪、语音助手等,提供丰富的娱乐和信息服务。
02
自动驾驶功能
如自适应巡航、自动泊车、车道保持等,提高驾驶安全性和舒适性。
03
车联网功能
实现车辆与车辆、车辆与道路基础设施之间的信息交互,提高交通效
率与安全性。
04
智能车的未来趋势
5G技术在智能车的应用
1
5G技术为智能车辆提供更高效和安全的数据传
智能车的分类
智能车可以根据其技术水平和应用场景,分为不同类型, 例如L1-L5级自动驾驶汽车。
L1级为辅助驾驶,L2级为部分自动驾驶,L3级为有条件自 动驾驶,L4级为高度自动驾驶,L5级为完全自动驾驶。
智能车的发展历程
智能车的发展经历了多个阶段,从最早的辅助驾驶,到部分 自动驾驶,再到高度和完全自动驾驶。
智能小车基础知识
这里说的驱动是指直流电机的驱动,虽然直流电机一通 电就能动,但是想要控制直流电机的运动速度,就需要 使用到电机驱动,电机驱动就是用来改变给予电机的电 压的大小和方向,以此来控制电机的转速大小和方向 驱动的基本原理是H桥 当所有开关都打开时,电机不通电,不运动 当开关A和开关D闭合,开关C和开关B断开时,电机正相 通电,电机正转 当开关b和开关D断开,开关C和开关B闭合时,电机反相 通电,电机反转
但是去除限位装置这个过程是不可逆的,因此 这种方式一般用的比较少
2.步进电机 从名字上可以得到,这种电机就是一步步的前进 通过给定的脉冲,每给定一个脉冲就前进一步,同 过给定脉冲的快慢就可以得到不同的速度,每一步 的大小是电机的固有参数 步进电机在邀控制精度的场合使用直流电机原理的时候,都学过电刷的概念,电刷 就是用来给电机换向的装置 但是电刷的存在会产生火花,摩擦力,接触不良等问 题,因此,直流电机分为有刷和无刷两种
最为常见的底盘,通过四个轮子的速度变化 可以实现前进,转弯等运动
缺点:当在转弯或者旋转运动时,内侧的轮胎 会出现打滑状态,打滑状态是无法控制的,因 此很难精准的确定小车的位置和方向
6.全向轮底盘 通过三个轮子的速度合成,可以实现任何方向的运动
比如当两个轮子同速同方向运动,另一个轮子不动 时,可以实现前进 通过三个轮子的同速同方向运动可以实现原地旋转
主动轮:提供动力,连接电机或者内燃机等
从动轮:被动运动,因为摩擦力而运动
车轮一共有四种基本的类型 1.标准轮
标准轮一共有两个自由度
一是绕轮轴的转动 二是以接地点为中心的垂直轴转动 绕轮轴的转动可以用电机实现,转动可 以用舵机实现
2.小脚轮 小脚轮存在两个自由度 由于结构原因,小脚轮一般作为从 动轮,即一般无动力施加
智能车入门知识资料
智能车的标准和平台兼容性挑战
THANK YOU.
谢谢您的观看
自动驾驶技术
自动驾驶技术是智能车的核心技术,未来将持续发展和应用,包括更高级别的自动驾驶技术,如完全自动驾驶和无人驾驶。
人工智能技术
人工智能技术在智能车中起到重要作用,未来将应用更多的人工智能算法和模型,实现更高级别的自动驾驶和车辆行为预测。
智能车的技术发展趋势
智能车将推动共享出行服务的快速发展,提供更高效、便捷、舒适的出行方式,降低城市交通压力。
智能车与普通汽车区别
智能车的定义
自动驾驶汽车是一种完全依靠智能化技术实现自动驾驶的汽车,无需驾驶员参与。
智能车的种类
自动驾驶汽车
辅助驾驶汽车主要依赖驾驶员的驾驶技能,通过智能化技术辅助驾驶员完成部分驾驶任务。
辅助驾驶汽车
无人驾驶汽车是一种完全依靠智能化技术实现自动驾驶,无需驾驶员参与的汽车。
无人驾驶汽车
02
01
智能车应符合国家相关安全标准的规定,如国家标准GB/T 38892-2020《车载智能网联设备通用技术条件》。
智能车的安全标准
国家标准
智能车还应符合国际相关标准,如ISO 26262《道路车辆功能安全》。
国际标准
各企业也会制定自己的企业标准,以确保产品的安全性能达到更高的水平。
企业标准
实验室检测
智能车的导航系统
04
智能车的安全性能
智能车需要具备优秀的操控稳定性和行驶平顺性,以保障乘员的安全。
车辆稳定性
碰撞保护
防撞预警系统
智能车的碰撞保护系统应能够有效减少碰撞对乘员的伤害,如配备安全气囊、预张紧安全带等。
智能车的防撞预警系统应能够及时发现潜在的碰撞风险,并采取相应的预警措施。
智能车入门知识资料
将数据标记为训练集和测试集,用于训练和评估智能车的算法模 型。
数据挖掘
从大量数据中提取有价值的信息,提高智能车的决策精度。
高精度地图与定位
高精度地图
以厘米级精度绘制地图,为智 能车提供准确的道路信息。
定位技术
通过GPS、北斗导航系统等手段 ,实现智能车的精确定位与导
航。
实时更新地图
动态更新地图数据,确保智能 车在行驶过程中获取最新、最
乘客交互
智能公交系统还配备了人机交互界面,方便乘客获取实时交 通信息、购票和交互。
智能物流配送车
自动化配送
智能物流配送车采用自动驾驶技术,可以实现包裹、货物的自动化配送,提 高物流效率和降低成本。
实时监控
智能物流配送车通过GPS和传感器技术,可以实时监控车辆位置、货物状态和 交通状况,确保配送的准确性和及时性。
数据安全
随着智能车的普及,数据安全和隐私保护将成为需要关注的重要 问题。
02
智能车的硬件系统
感知系统
环境感知
利用雷达、激光雷达、摄像头、超声波等传感器,探测车辆周围的环境信息 ,为决策和控制提供数据支持。
车辆状态感知
利用多种传感器,实时监测车辆的状态信息,如车速、加速度、横纵向加速 度、方向盘转角等,为车辆控制提供数据支持。
智能车入门知识资料
xx年xx月xx日
目录
• 智能车概述 • 智能车的硬件系统 • 智能车的软件系统 • 智能车的应用场景 • 智能车的挑战与机遇 • 相关资料推荐
01
智能车概述
智能车的定义与分类
智能车的定义
智能车是一种应用了智能技术,具备自动驾驶功能的新型汽 车。其目的是在不需要人类干预的情况下,实现车辆的自主 导航、交通拥堵处理、紧急情况应对等功能。
智能小车有关知识点总结
智能小车有关知识点总结智能小车的相关知识点总结如下:一、感知系统1. 视觉感知:智能小车通过摄像头、激光雷达等设备获取周围环境的图像信息,并利用计算机视觉技术对图像进行分析识别,实现障碍物检测、道路标识识别等功能。
2. 雷达感知:智能小车通过使用毫米波雷达、激光雷达等传感器获取周围环境的三维距离信息,实现障碍物检测、行人检测、车辆跟踪等功能。
3. 超声波感知:智能小车通过使用超声波传感器获取周围环境的距离信息,实现停车辅助、避障等功能。
二、决策系统1. 路径规划:智能小车基于感知系统获取的环境信息,结合地图信息和车辆自身状态,通过路径规划算法生成适合当前环境的行车路径。
2. 行为决策:智能小车根据感知系统获取的环境信息和路径规划结果,通过决策系统做出行为决策,包括加速、减速、转向、变道等,以实现安全、高效的行车。
三、控制系统1. 自动驾驶控制:智能小车通过车载传感器获取车辆当前状态信息(如速度、加速度、方向盘角度),并通过控制算法实现自动驾驶功能,包括车道保持、自适应巡航、自动泊车等。
2. 电动驱动系统:智能小车采用电动驱动系统,通过电动机驱动车辆运动,其中包括电池管理系统、电机驱动系统、电子控制单元等。
四、人机交互系统1. 感知交互:智能小车通过显示屏、声音提示等方式向驾驶员展示车辆感知到的环境信息,提醒驾驶员注意安全。
2. 增强现实:智能小车通过增强现实技术向驾驶员展示周围环境的虚拟信息,帮助驾驶员更好地认识周围环境。
五、网络通信系统1. 车联网:智能小车通过车载通信模块与云端进行数据交换,实现远程控制、云端数据分析、软件更新等功能。
2. V2X通信:智能小车通过车辆间通信和车辆基础设施通信,实现与其他车辆和交通设施的信息交换,包括交通信号灯、路边设施等。
六、安全保障系统1. 碰撞预警:智能小车通过传感器实时监测周围环境,当检测到潜在碰撞危险时发出警告,包括声音提示、震动座椅等方式。
2. 自动紧急制动:智能小车通过控制系统实现自动紧急制动功能,在发现紧急情况时及时采取制动措施,减小碰撞事故发生的风险。
智能车初步
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原理图
光电管在原理图中的表现
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原理图库
光电管在原理图库中的表现
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PCB文件 PCB文件
光电管在PCB实物电路中的表现 光电管在PCB实物电路中的表现
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PCB封装库 PCB封装库
光电管在PCB封装库中的表现 光电管在PCB封装库中的表现
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PCB布线基础 PCB布线基础
电源、地线、 电源、地线、信号线的处理
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图像处理初步
图像的数据是一个二维数组。图像灰度值为每个 单元的内容。根据黑白区的阈值,来将这些灰度 转化为0 转化为0,1便于分析。根据一定的算法提取黑线 的位置(边缘提取)。此过程中要滤除相应的噪 音(地面污点、反射光线等)。再根据提取的信 息确定一个或几个量(中心值、重心值、道路直、 弯、起点终点)作为控制器进行运算的依据。 【不要认为高深,就是凭脑袋想个管用的招数就 行。】 行。】
智能车入门
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微机原理与接口技术 电路、电子电路基础 计算机结构与逻辑 自动控制原理(经典部分) C++语言程序设计 C++语言程序设计
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微机原理与计算机接口技术
微机原理与接口技术主要介绍的是MCU的硬件结构、各 微机原理与接口技术主要介绍的是MCU的硬件结构、各 种接口的功能、汇编语言。这三项知识对掌握MCU基本知识 种接口的功能、汇编语言。这三项知识对掌握MCU基本知识 有着至关重要的意义。 当今的MCU结构都是大同小异,均包含一些基本功能, 当今的MCU结构都是大同小异,均包含一些基本功能, 如指令执行、数据运算(标志位)、中断处理、计数器(定 时器)、程序监视工具、通信方式。 大家要学会举一反三。如果每一种知识都要当成一种专 门的课程来学习的话,我们这一辈子估计都要用来了解它, 而不是使用它了。 其实这就像是c++中的类的继承一样。修修补补就成另 其实这就像是c++中的类的继承一样。修修补补就成另 一型号的芯片了。
智能网联汽车基础知识
2023/11/6
1.1.1 智能网联汽车的定义——自动驾驶汽车
➢ 天籁2019款2.0T XV AD1智能领航版轿车配备了并线辅助系统 、车道偏离预警系统、车道保持辅助系统、自动制动辅助系统 、驾驶员疲劳预警系统、全速自适应巡航控制系统、自动泊车 辅助系统等,属于L2级的自动驾驶汽车
1.4 我国智能网联汽车的发展规划
➢1.4.1 智能网联汽车发展的总体思路
近期以自主环境感知为主,推进网联信息服务为辅的部分自 动驾驶(PA)应用
中期重点形成网联式环境感知能力,实现可在复杂工况下的 半自动驾驶(CA)
远期推动可实现V2X协同控制、具备高度/完全自动驾驶功能 的智能化技术
第 48 页
➢6.信息融合技术
信息融合技术是指在一定准则下,利用计算机技术 对多源信息进行分析和综合,以实现不同应用的分 类任务而进行的处理过程。
2023/11/6
1.3.1 智能网联汽车的关键技术
➢7.信息安全与隐私保护技术
智能网联汽车接入网络的同时,也带来了信息安全 和行车的问题。
2023/11/6
1.3.1 智能网联汽车的关键技术
第 55 页
练习与实训
第 56 页
练习与实训
第 57 页
练习与实训
第 58 页
练习与实训
第 59 页
谢 谢!
第 60 页
1.4.2 智能网联汽车的发展目标
第 49 页
1.4.2 智能网联汽车的发展目标
第 50 页
1.4.2 智能网联汽车的发展目标
智能小车知识点总结
智能小车知识点总结智能小车是一种搭载各种传感器与智能控制系统的车辆,能够根据环境变化自主决策行驶路线、避开障碍物或者执行特定任务。
智能小车是人工智能和自动驾驶技术的典型应用,正在日益广泛地应用于工业生产、物流运输、城市交通等领域。
本文将从传感器技术、智能控制系统、自主决策算法和应用场景等方面对智能小车的知识点进行总结。
一、传感器技术1. 激光雷达传感器激光雷达传感器是智能小车中常用的环境感知传感器,能够通过发射激光束来扫描周围环境并测量出周围物体的距离和方位。
激光雷达传感器具有高精度和高分辨率的优点,对于小车的障碍物检测、定位和导航等方面具有重要作用。
2. 摄像头传感器摄像头传感器能够拍摄周围环境的图像和视频,通过图像处理算法可以实现对环境中的物体、路标和道路等信息的识别和分析。
摄像头传感器是智能小车视觉感知的主要手段,可以实现环境感知、行人识别、交通信号识别等功能。
3. 超声波传感器超声波传感器能够发射超声波并接收回波,通过测量回波的时间和幅度来计算出周围物体的距离和方位。
超声波传感器广泛应用于智能小车中的障碍物检测和避障功能,能够实现对靠近物体和障碍物的检测和预警。
4. 惯性测量单元(IMU)惯性测量单元是一种集成了加速度计、陀螺仪和磁力计等传感器的设备,能够实时监测车辆的加速度、角速度和方向等动态信息,是实现车辆姿态控制和运动状态估计的重要传感器。
5. GPS导航系统GPS导航系统是一种基于卫星定位的导航系统,能够为智能小车提供精确的位置信息和导航指引,实现车辆的定位、路径规划和导航功能。
GPS导航系统是智能小车定位和导航的重要组成部分,能够为交通运输、环境监测等领域提供精准的位置服务。
二、智能控制系统1. 单片机控制单片机是智能小车中常用的控制芯片,能够实现对各种传感器和执行器的实时采集和控制,是实现车辆自动化控制和智能决策的重要硬件平台。
2. 嵌入式系统嵌入式系统是一种集成了处理器、存储器、通信接口和实时操作系统等功能的专用计算设备,能够实现智能小车的运动控制、感知处理和决策执行等功能。
智能网联汽车基础知识
智能网联汽车基础知识目录1. 内容概览 (2)1.1 智能网联汽车概述 (2)1.2 报告目的与结构 (3)2. 智能网联汽车的发展历程 (4)2.1 初始阶段 (6)2.2 快速发展 (7)2.3 技术驱动与行业趋势 (8)3. 关键技术 (10)3.1 车辆监控系统 (11)3.1.1 传感器 (12)3.1.2 数据处理与通信 (13)3.2 网联通信技术 (15)3.3 自动驾驶技术 (16)3.3.1 自动驾驶分级 (18)3.3.2 感知与决策技术 (20)3.3.3 地图与定位技术 (22)4. 行业应用与市场需求 (24)4.1 在城市交通管理中的应用 (25)4.2 在电子商务中的应用 (27)4.3 潜在市场与未来发展 (28)5. 面临的挑战与未来展望 (29)5.1 技术发展瓶颈 (31)5.2 政策与法规问题 (32)5.3 安全性与道德伦理问题 (34)5.4 市场接受度与消费者信心 (35)6. 相关企业与作者 (36)1. 内容概览我们将介绍智能网联汽车的基本概念,包括智能网联汽车的定义、特点以及与传统汽车的区别。
我们将详细讲解智能网联汽车的关键技术,包括车联网技术、人工智能技术、大数据技术等。
我们将探讨智能网联汽车在不同领域的应用场景,如自动驾驶、车路协同、远程诊断等。
我们将展望智能网联汽车的未来发展趋势,包括技术创新、政策法规、市场规模等方面。
通过本文档的学习,读者将全面了解智能网联汽车的基本知识和技术,为进一步研究和发展智能网联汽车奠定基础。
1.1 智能网联汽车概述智能网联汽车是指集成了先进的车载传感器、GPS系统、信息处理终端和无线通信模块,能够在车道保持辅助、自适应巡航控制、自动紧急制动、车道变更辅助等方面实现高度自动化驾驶功能,同时通过车际间网络通信和车云间网络通信,与交通网络顺畅交互的一类汽车。
随着物联网、互联网技术、大数据、云计算、人工智能等技术的快速发展,智能网联汽车已成为未来汽车发展的主要方向之一,它不仅能够提高驾驶效率、安全性和便捷性,还能够缓解交通拥堵、减少交通事故,对改善城市交通状况、降低碳排放起着重要作用。
智能车入门知识资料ppt
智能公交
02
01
通过智能预约系统,乘客可以提前预约出租车,方便出行。
预约服务
通过智能导航系统,规划最佳路线,减少乘客的出行时间和交通拥堵。
智能导航
通过智能计价系统,给出准确的打车费用,避免乘客被坑。
实时计价
智能出租车
通过智能派单系统,将最近的司机和乘客匹配起来,缩短等待时间。
智能网约车
自动派单
主控模块
包括激光雷达、摄像头、超声波等,负责获取车辆周围环境信息,为车辆决策和路径规划提供数据支持。
传感器模块
包括驱动电机、控制器等,负责控制车辆的行驶速度和行驶方向。
电机控制模块
负责管理车辆的电源系统,保证车辆的稳定运行。
电源管理模块
智能车的软件架构
常见的有QNX、Linux、Android等,负责整个系统的运行管理和资源调度。
智能车入门知识资料ppt
xx年xx月xx日
目录
contents
智能车概述智能车的系统架构智能车的关键技术智能车的实际应用智能车的挑战与未来发展附录:相关资源推荐
智能车概述
01
智能车是一种采用先进的传感器、控制算法和计算机视觉等技术实现自动驾驶的汽车。
定义
智能车具备自动化、智能化、节能环保、高安全性等优势,可实现自动驾驶、避障、自动泊车等功能,应用前景广阔。
技术教程
在油管等平台上,可以找到一些关于智能车的技术教程,如自动驾驶算法、传感器应用等,有助于深入学习智能车的核心技术。
视频类资源推荐
《智能车从入门到实践》
这是一本很好的智能车从入门到实践的教材,内容涵盖了智能车的基本概念、硬件组成、软件算法等,非常适合初学者阅读。
《无人驾驶车辆原理与应用》
智能车入门知识资料
02
智能车的关键技术
传感器技术
雷达传感器
激光雷达(L反射 回来的信号来检测障碍物,常用于智能车 的距离测量和速度检测。
LiDAR通过发射激光束并测量反射时间,能 够高精度地建立周围环境的三维模型,是 自动驾驶系统的核心传感器之一。
摄像头
超声波传感器
摄像头可以捕捉图像信息,用于识别交通 信号、道路标志、行人以及其他车辆,是 实现智能车视觉感知的关键。
超声波传感器利用超声波的传播特性,用 于近距离的障碍物检测和泊车辅助等。
计算平台技术
01
02
03
高性能计算处理器
智能车需要大量计算资源 进行感知、决策和控制, 高性能计算处理器能够满 足实时性要求。
硬件加速器
用于加速深度学习等计算 密集型任务,提高智能车 的反应速度和决策精度。
车载操作系统
智能车需要一个稳定、高 效的操作系统来管理硬件 资源、提供软件开发平台 和确保系统安全。
智能车的法规和社会影响
法规框架
随着智能车的发展,各国政府将制定相应的法规框架,确保智能车的安全性和合 规性。这些法规将涵盖自动驾驶、车联网、电动化等方面。
社会影响
智能车的普及将对社会产生深远影响。它将提升交通效率,减少交通事故,改善 空气质量,并改变人们的出行方式和城市规划。同时,也需要关注智能车带来的 隐私和就业等方面的挑战。
智能车概念起源于20世纪80年代,随着技术的不断进步和政策的逐步开放,智能车逐渐成为汽车工业和交通运输 领域的研究热点和投资重点。目前,智能车已经实现了从实验室测试到商业化应用的跨越,未来有望成为交通出 行的主要方式。
智能车的分类和技术等级
分类
智能车按照功能和应用场景可分为自动驾驶 乘用车、自动驾驶商用车、智能交通系统等 。按照技术等级可分为Level 1-5五个等级 ,其中Level 5为最高等级,实现全自动驾 驶。
智能汽车设计(基础部分)
飞思卡尔智能汽车培训(基础部分)
速度控制
• 直线恒速运行
• 转弯减速 • PID稳速
飞思卡尔智能汽车培训(基础部分)
直线恒速运行
• 恒速PWM值比较大,以转弯时不冲出赛道 为标准。 • 可以实现出弯加速和长直道加速。
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转弯减速
• 比直线恒速小 • 主要实现入弯减速,以免由于速度过快而 冲出跑道
第一部分:模拟电路
第二部分:数字电路
第三部分:51单片机基础
第四部分:印刷电路板的制作
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第一部分 模拟电路
1.半导体二极管 2.半导体三极管及其放大电路 3.集成运放 4.直流稳压电源
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一、半导体二极管特性介绍:
1.二极管的电路符号
P
N
• 合理放电
– 不合理放电会降低电池容量 – 放电不可以越过阀值(不可过量放电) – 电池电压过低会造成摄像头、电机驱动芯片工 作异常
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电机驱动板
• 独立的PCB板,安装在直流电机上方 • 使用两片MC33886并联 • PWM控制
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主控板
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RPR220对管路径检测电路
根据我们讲述的原 理,当对管检测到黑线时, 会输出一个电平较低的模 拟量;当对管检测到白色 的底板时,会输出一个电 平较高的模拟量。 在实验中发现,白 线模拟量约为800左右, 黑线模拟量约为550左右。 设置门限为680,>则为1, <则为0。
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3、智能车软件设计
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1.6 转向舵机模块
转向控制系统中最重要的部分就是舵机。舵机的主要作用 是控制智能车的转向,而通过PWM技术又能对智能车的 舵机进行适时的控制。 标准的微型伺服马达有三条控制线,分别为:电源、地及 控制。电源线与地线用于提供内部的直流马达及控制线路 所需的能源,电压通常介于4V—6V之间,该电源应尽可 能与处理系统的电源隔离(因为伺服马达会产生噪音)。 甚至小伺服马达在重负载时也会拉低放大器的电压,所以 整个系统的电源供应的比例必须合理。
传感器连线
1.5 车速检测模块
车速的检测是对车速进行闭环控制的基础,直接 影响到将来控制的效果。本设计采用的是在后轴 中点位置再增设一个均匀分布有黑白条纹的编码 盘的测速轮的方法,根据光电反射原理,在车轮 转动时,红外接收管接收到反射光强弱高低变化, 通过传感器将车速信息传递到单片机相应接口。
舵机供电要与单片机供电分开,以防反向电 压对单片机对传感器返回信号的误判。 单片机烧录程序的时候不要带电插拔,以防 烧毁PL2303芯片引起电脑不能识别单片机的 问题。 整个系统布局要尽量清爽。 遇到问题要尽量亲自尝试。
1.2 电源管理 电源是一个系统正常工作的基础,因此电源的设 计至关重要。智能车中接受供电的部分包括:路 径识别模块、转向舵机模块、电机驱动模块、车 速检测模块。寻迹智能车使用8节5号电池作为系 统主电的电压转换电路实现电 压调节。为防止电机和舵机等大功率器件在反复 启动状态下对系统产生干扰,主要功能模块均采 用单独供电。
LOGO
智能车基础
1.智能寻迹模型车的硬件部分以ATMEL公司生产的8位单片机 AT89C52为核心控制器,主要包括:
1.1 1.2
主控制
电源管理
1.3
电机驱动
1.4
路径识别
1.5 1.6
转向舵机
车速检测
电源管理
电机驱动
道路检测
AT89C52 主控制
电机
舵机转向
速度检测
1.1 主控制模块
智能车的控制核心为ATMEL公司生产的的8位单 片机AT89C52。AT89C52是一个低电压,高性能 CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写 的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取 数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高 密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元,AT89C52单片机在电子行业中有着广 泛的应用。
} }
PWM输出函数
#definePERIOD 200 // void duoji(int pulse) { while(1) { if(d_count < (PERIOD - pulse)) DUOJI_PWM = 0; else DUOJI_PWM = 1; if(d_count == PERIOD) { timeout ++; } if(SS_VAL != ss_val) return; } }
1.4 路径识别
智能车路径识别模块的设计是整个智能车设计中 的重要的一部分,其作用相当于人的眼睛和耳朵。 考虑到要使车辆的行驶过程稳定,寻迹智能车采 用5对反射式红外传感器作为路径识别元件。每对 传感器由红外发射管和红外接收管组成,水平均 匀分布在智能车前部的传感器板上,传感器间距约 为20mm。系统针对红外路径识别前瞻能力较弱 的缺点,将传感器板前伸至距车头30cm处,使得 智能车的“预判”性能大大增强。这样不仅能保 证车有足够的前瞻性,还可以牢牢“钳”住白线, 使车在跑直线时快速平稳,不会摇晃。
核心控制函数
void check_ss(int ss_val) { switch(ss_val) { case SS(0,1,1,1,1): duoji_turn(RIGHT,30);break; case SS(1,0,1,1,1): duoji_turn(RIGHT,60);break; case SS(0,0,1,1,1): duoji_turn(RIGHT,70);break; case SS(1,1,1,1,1): duoji_turn(RIGHT,0);break;
定时器函数
void timer0_init() { TMOD=0x01; TH0=H_BIT; TL0=L_BIT; ET0=1; TR0=1; EA=1; }
void T1zd(void) interrupt 1 {
TH0=H_BIT; TL0=L_BIT; d_count ++; }
注意事项
case SS(1,1,1,1,0): duoji_turn(LEFT,30);break; case SS(1,1,1,0,1): duoji_turn(LEFT,60);break; case SS(1,1,1,0,0): duoji_turn(LEFT,70);break; default:break;
1.3 电机驱动模块 寻迹智能车采用两轮驱动方式,由两个RC-260型 直流电机分别对每个车轮进行独立驱动。在智能 车行驶的过程中,由于四个车轮能够同时提供抓 地力,因此智能车的动力性和行驶稳定性得到大 大增强。对于电机的控制采用了基于“H”桥驱动 电路的PWM控制。电机驱动模块选用L298。。 系统对电机采用全桥驱动,因此可以在智能车速 度过快时对电机实施反向制动,从而迅速降低车 速。