一種用于縮微智能汽車的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于智能交通技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種用于縮微智能汽車的控制裝置?！颈尘凹夹g(shù)】:
[0002]智能交通系統(tǒng)主要包括智能車輛和智能交通控制系統(tǒng)，智能車輛駕駛主要研究整體自動(dòng)或者作為輔助駕駛系統(tǒng)完成車輛駕駛?cè)蝿?wù)，保持車輛行駛在正確的道路上，維持車輛之間的一個(gè)安全距離，根據(jù)當(dāng)前的交通狀況和道路特征調(diào)節(jié)車輛的速度，橫跨車道以達(dá)到超車和避障的目的以及找到達(dá)目的地的最短路徑和在市區(qū)內(nèi)方便的行駛和?？?。智能車輛將有效減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)，減少駕駛員疲勞駕駛的現(xiàn)象，有利于提高交通安全，同時(shí)，配合城市交通控制系統(tǒng)，合理分配交通流，實(shí)現(xiàn)交通順暢。
[0003]縮微智能車輛研究旨在采用縮微車替代真車進(jìn)行智能車輛駕駛系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究。通過(guò)建立縮微尺度的復(fù)雜交通環(huán)境(三維沙盤)，驗(yàn)證基于視聽(tīng)覺(jué)信息的自主駕駛模擬方法，同時(shí)，使多車交互成為可能。縮微智能車控制的目標(biāo)是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的道路上實(shí)現(xiàn)小車在車道線保持，能夠在連續(xù)彎道的車道行駛，實(shí)現(xiàn)對(duì)障礙物的識(shí)別以及避障，對(duì)干擾車輛的避讓，對(duì)各類交通標(biāo)志及地面標(biāo)志的識(shí)別，十字路口的識(shí)別等。用于縮微智能汽車的控制裝置包括傳統(tǒng)控制裝置和智能控制裝置，傳統(tǒng)控制裝置需要建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型，而縮微智能汽車是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，需要很強(qiáng)的時(shí)變性和非線性，很難建立精確的數(shù)學(xué)模型，且傳統(tǒng)控制裝置抗干擾能力差。智能控制裝置以已有的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)為前提歸納出一套控制規(guī)貝1J，并依此實(shí)現(xiàn)其智能控制，不需要建立精確的數(shù)學(xué)模型，抗干擾能力強(qiáng)，但是現(xiàn)有的智能控制裝置對(duì)路徑的識(shí)別能力差，當(dāng)路徑比較復(fù)雜時(shí)，縮微智能汽車會(huì)駛出規(guī)定路徑，自動(dòng)控制的實(shí)時(shí)性低、效果差。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)中用于縮微智能汽車的智能控制裝置對(duì)路徑的識(shí)別能力差，自動(dòng)控制的實(shí)時(shí)性低、效果差，從而提出一種用于縮微智能汽車的控制裝置。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于縮微智能汽車的控制裝置，包括微處理器、圖像傳感器、加速度傳感器、陀螺儀、電機(jī)、舵機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器、超聲波傳感器、溫濕度傳感器。
[0007]所述圖像傳感器和所述超聲波傳感器安裝在縮微智能汽車的車頭位置，所述電機(jī)安裝在所述縮微智能汽車的后輪并與所述后輪連接，所述舵機(jī)安裝在所述縮微智能汽車的前輪并與所述前輪連接，所述旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在所述縮微智能汽車的驅(qū)動(dòng)軸齒輪上，所述加速度傳感器、所述陀螺儀和所述溫濕度傳感分別安裝在所述縮微智能汽車的車身。
[0008]所述圖像傳感器、所述加速度傳感器、所述陀螺儀、所述旋轉(zhuǎn)編碼器、所述超聲波傳感器、所述溫濕度傳感器分別通過(guò)CAN總線與所述微處理器連接，所述電機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與所述微處理器連接，所述舵機(jī)通過(guò)舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與所述微處理器連接。
[0009]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，還包括:無(wú)線通信模塊，所述無(wú)線通信模塊與所述微處理器連接，用于實(shí)現(xiàn)縮微智能汽車與遠(yuǎn)端服務(wù)器的信息交換。
[0010]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，還包括:電源模塊，所述電源模塊與所述微處理器連接，所述電源模塊采用鋰聚合物電池。
[0011]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，還包括:顯示屏，所述顯示屏安裝在所述縮微智能汽車的上方，用于實(shí)時(shí)顯示所述縮微智能汽車的運(yùn)行狀態(tài)。
[0012]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述圖像傳感器采用CMOS圖像傳感器，用于采集道路信息并發(fā)送給微處理器。
[0013]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述電機(jī)采用有刷直流電機(jī)，用于給所述縮微智能汽車提供動(dòng)力。
[0014]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述超聲波傳感器包括超聲波發(fā)射器、超聲波接收器與控制電路，用于獲取前方障礙物與所述縮微智能汽車之間的距離。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:其通過(guò)圖像傳感器和超聲波傳感器結(jié)合可以準(zhǔn)確識(shí)別前方道路信息，通過(guò)加速度傳感器、陀螺儀、旋轉(zhuǎn)編碼器、溫濕度傳感器可以精確獲取車輛狀態(tài)信息，微處理器根據(jù)獲取的前方道路信息和車輛狀態(tài)信息控制所述電機(jī)和舵機(jī)給車輛提供動(dòng)力和轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)了縮微智能汽車在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的道路上保持按車道前行，在彎道進(jìn)行拐彎，識(shí)別障礙物和前方車輛并進(jìn)行避讓，識(shí)別各類交通標(biāo)志和十字路口并作出相應(yīng)的動(dòng)作。本裝置不需要建立精確的數(shù)學(xué)模型，能夠準(zhǔn)確識(shí)別道路信息，具有良好的控制精度、實(shí)時(shí)性好、抗干擾能力強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
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[0016]以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:
[0017]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種用于縮微智能汽車的控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種CAN硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種縮微智能汽車的控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0020]如圖1所示，本發(fā)明的用于縮微智能汽車的控制裝置，包括微處理器、圖像傳感器、加速度傳感器、陀螺儀、電機(jī)、舵機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器、超聲波傳感器、溫濕度傳感器。
[0021]所述圖像傳感器安裝在縮微智能汽車的車頭位置，本實(shí)施例中，所述圖像傳感器采用CMOS圖像傳感器，用于采集道路信息并發(fā)送給微處理器，即通過(guò)CMOS圖像傳感器在模擬道路沙盤路面上識(shí)別道路標(biāo)志線，包括直道、彎道、十字路口的識(shí)別。模擬道路沙盤路面通常是黑白顏色的，所以選用成像質(zhì)量稍差但是成本低的CMOS圖像傳感器。
[0022]所述加速度傳感器安裝在所述縮微智能汽車的車身，本實(shí)施例中，所述加速度傳感器采用低功耗、電容式、三軸微機(jī)械數(shù)字加速度傳感器，用于獲取所述縮微智能汽車的瞬時(shí)加速度值，通過(guò)所述瞬時(shí)加速度值，能夠反饋縮微智能汽車處于直到、彎道、坡道、漂移等運(yùn)行狀態(tài)，還可以用來(lái)測(cè)試縮微智能汽車與障礙物發(fā)生碰撞的劇烈程度。
[0023]所述陀螺儀安裝在所述縮微智能汽車的車身，所述陀螺儀采用應(yīng)用科氏力原理的角速度傳感器，主要由一個(gè)位于軸心且可旋轉(zhuǎn)的輪子構(gòu)成，陀螺儀一旦開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，由于輪子的角動(dòng)量，陀螺儀有抗拒方向改變的趨向，在所述縮微智能汽車上安裝陀螺儀可以獲取所述縮微智能汽車傾斜的角速度，將所述角速度進(jìn)行積分可以獲取縮微智能汽車的傾角。本實(shí)施例中，采用的陀螺儀的型號(hào)為L(zhǎng)3G4200D，該陀螺儀為一個(gè)感應(yīng)結(jié)構(gòu)檢測(cè)三條正交軸向運(yùn)動(dòng)的3軸數(shù)字陀螺儀。
[0024]所述超聲波傳感器安裝在縮微智能汽車的車頭位置，用于獲取前方障礙物與所述縮微智能汽車之間的距離。所述超聲波傳感器可提供3cm-3.5cm的非接觸式距離感測(cè)功能，所述超聲波傳感器包括超聲波發(fā)射器、超聲波接收器與控制電路，其工作原理為超聲波發(fā)射器獲取一個(gè)觸發(fā)信號(hào)后發(fā)射超聲波，當(dāng)超聲波投射到物體表面時(shí)反射回來(lái)，超聲波接收器接收該返回信號(hào)，通過(guò)觸發(fā)信號(hào)和返回信號(hào)的時(shí)間差來(lái)獲取所述縮微智能汽車與前方障礙物之間的距離。
[0025]所述溫濕度傳感分別安裝在所述縮微智能汽車的車身，所述溫濕度傳感器可選擇多個(gè)，分別安裝在車身的不同位置，實(shí)時(shí)采集縮微智能汽車各部分的溫度