无人驾驶智能车

太原理工大学信息工程学院

本科毕业设计（论文）开题报告

毕业设计(论文)题目

视觉导航智能车调试平台

学生姓名柳英杰导师姓名谢刚

专业自动化

报告日期2012-3-5 班级0804

指导教

师意见

签字年月日

专业(教

研室)主

任意见

年月日系主任

意见

年月日

1.国内外研究现状及课题意义

1)国外智能车发展概况

国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代。它的发展历程大体可以分成三个阶段：

第一阶段 20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS（Automated Guided Vehicle System）。

第二阶段从80年代中后期开始，世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲，普罗米修斯项目开始在这个领域的探索。在美洲，美国成立了国家自动高速公路系统联盟（NAHSC）。在亚洲，日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。

第三阶段从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是，美国卡内基.梅隆大学（Carnegie Mellon University）机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车（Navlab1—Navlab10）的研究，取得了显著的成就。

2)国内智能车发展概况

相比于国外，我国智能车辆技术方面的研究起步较晚，但是我们也取得了一系列的成果，主要有：

（1）中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。

（2）南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车，该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。

3)课题意义

智能车已成为航天、医疗、工业控制、物流等各个领域的关键设备。可以看出，无论是从科学发展，理论研究的角度，还是从汽车工业发展以及市场竞争的角度看，对智能车辆的研究都是必要的，智能小车调试平台的开发将有利于我国在此领域技术发展与进步。因此，研制一种智能、高效的智能车调试平台具有重要的实际意义和科学理论价值。

2.主要研究内容

本课题主要开发一个能在视觉导航智能车自主行驶的过程中，完成道路图像数据的分析与智能车控制参数整定的调试平台。通过细化设计要求，结合串口技术和上位机软件技术等相关知识实现对小车的调试。设计主要使用VB6.0软件为开发平台，以常见的电机模型车为机械平台。上位机软件通过串口接收单片机发送的图像数据进行分析，同时利用SD卡动态存储小车行进过程中的数据，并由上位机读写后进行相应的显示和标记，绘制电机调速时的PID曲线，达到设计目标。

3.拟采用的研究思路（方法、技术路线、可行性论证等）

1)基本思路

本次设计的调试平台由串口通信模块、图像分析模块、SD卡读写模块、PID图像绘制模块等部分组成。其中串口通信通过VB软件中的MSComm控件来发送和接收串口数据，向下位机发送标识信号使其发送数据，再对下位机发来的数据进行分析；图像分析模块利用串口接收到的数据，经过上位机软件处理产生以灰度值显示的赛道图像；SD卡读写模块利用单片机将图像数据、处理后的赛道信息、电机的速度动态的写入SD 卡中，采用SPI操作模块，速度慢，线少，操作相对简单；PID图像绘制模块接收SD 卡发送来的数据至上位机进行分析，再用Line和Picturebox控件绘制电机调速时PID响应曲线。

软件流程图

2)准备工作

认真详细的阅读任务书，深刻了解主要的内容和要求；

查阅与视觉导航智能车调试平台相关的书籍，了解视觉导航智能车调试平台的工作原理；

了解全国大学生电子竞赛有关智能车导航调试方面的资料；

了解SD卡的功能及相关知识；

复习单片机的相关知识，查阅与所需软件相关的程序源码；

3)具体步骤

明确设计要求，利用VB程序编写上位机软件与单片机进行通信，同时对接收的数据处理后以灰度值图像的形式显示；

参考文献，掌握控制器对SD卡进行读写操作；

利用上位机通过SD卡获取信息并绘制PID曲线；

程序编程和仿真模拟，分析操作流程，绘制程序流程图；

运用电脑软件初步对程序进行调试；

配合智能小车硬件部分，并完善功能，达到设计要求；

4)软件可行性分析

VB是一种可视化、面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言；

简单易学、效率高；使用Windows内部的应用程序接口（API）函数，使用动态链接库（DLL）、对象的链接与嵌入（OLE）、开放式数据连接（ODBC）等技术，可以高效、快速地开发Windows环境下功能强大、图形界面丰富的应用软件；

功能强大，可以与Windows专业开发工具SDK相媲美；

4.设计工作安排及进度

5.参考文献

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