學(xué)做智能車

前言

尊敬的PaulGrimme先生、孫柏林副理事長(zhǎng)、吳澄院士、汪勁松副校長(zhǎng)，北京市教委、在京高校、飛思卡爾及自動(dòng)化教指委的其他領(lǐng)導(dǎo)，各參賽隊(duì)的全體同學(xué)及指導(dǎo)教師：中午好！今天，在清華大學(xué)舉行“第一屆‘飛思卡爾’杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽”暨頒獎(jiǎng)大會(huì)，讓我代表教育部高教司，對(duì)大會(huì)成功舉辦表示熱烈的祝賀；向愿意為中國(guó)的人才培養(yǎng)和汽車電子技術(shù)自主創(chuàng)新能力的培育做出自己貢獻(xiàn)的飛思卡爾公司，向?yàn)楸緦帽荣愡M(jìn)行了大量的卓有成效籌備工作的清華大學(xué)表示衷心的感謝；向獲得了各類獎(jiǎng)項(xiàng)的同學(xué)及導(dǎo)師表示熱烈的祝賀。同學(xué)們，老師們，今年年初以來(lái)，胡錦濤主席在全國(guó)科學(xué)技術(shù)大會(huì)發(fā)出了建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的偉大號(hào)召，國(guó)務(wù)院發(fā)表了《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》，對(duì)高等教育教學(xué)改革與培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提出了更高的要求。首屆全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽正是在這一背景下舉辦的，它與教育部委托舉辦的全國(guó)數(shù)學(xué)建模、電子設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)等一樣，都是為了提高大學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力而舉辦的，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。與其他大賽不同的是，這個(gè)大賽的綜合性很強(qiáng)，它是以現(xiàn)代汽車電子為背景，涵蓋了多個(gè)學(xué)科交叉的科技創(chuàng)意性比賽，這對(duì)進(jìn)一步深化高等工程教育改革，提高大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)跨學(xué)科人才培養(yǎng)，具有重要的意義。創(chuàng)新的關(guān)鍵在人才，而人才培養(yǎng)的關(guān)鍵在教育。中國(guó)的大學(xué)培養(yǎng)了很多人才，我們現(xiàn)在的在校大學(xué)生有1600多萬(wàn)。但是，據(jù)美國(guó)麥肯錫咨詢公司的報(bào)告，中國(guó)的合格大學(xué)生不是太多，而是太少了。我們的大學(xué)生外語(yǔ)能力差，動(dòng)手能力差。今年2月，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院和工程院聯(lián)合發(fā)布了題為《迎接風(fēng)暴》的報(bào)告，引起了很大反響。該報(bào)告對(duì)美國(guó)如何提高其國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力、增強(qiáng)綜合國(guó)力、促進(jìn)國(guó)家安全繁榮，提出了重大建議。其中有一條非常重要，就是工程教育。該報(bào)告對(duì)美國(guó)工程教育的現(xiàn)狀和問(wèn)題作了深入分析，特別指出美國(guó)在工程教育方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)正在喪失。中國(guó)每年培養(yǎng)60萬(wàn)工程師，但美國(guó)只有7萬(wàn)。美國(guó)學(xué)生不愿意學(xué)工科。報(bào)告在對(duì)美國(guó)工程教育做出反思的同時(shí)，提出了一系列重大政策建議。從這篇報(bào)告中得到兩個(gè)深刻的印象。一是美國(guó)人的危機(jī)意識(shí)很強(qiáng)，而且善于利用這種意識(shí)推動(dòng)國(guó)家發(fā)展。再一個(gè)印象就是美國(guó)對(duì)人才和教育的高度重視，尤其是對(duì)科學(xué)和工程教育的高度重視。

內(nèi)容概要

本書分兩部分內(nèi)容：第一部分——“技術(shù)支持類”，介紹模型車控制原理與方案，旨在幫助參加“全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽”的高校學(xué)生和廣大業(yè)余車模愛好者完成能夠自主識(shí)別道路并高速行駛的智能汽車，收集了汽車機(jī)械結(jié)構(gòu)、自動(dòng)控制以及單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)等各領(lǐng)域?qū)＜业恼撝?，給出了車模的機(jī)械調(diào)整、控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)、軟件仿真、控制策略以及單片機(jī)開發(fā)等多方面的指導(dǎo)性意見與建議。其余7類內(nèi)容為選登的“第一屆‘飛思卡爾’杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽”獲獎(jiǎng)隊(duì)伍優(yōu)秀論文若干篇，這些論文提供了參賽車在電機(jī)驅(qū)動(dòng)、道路識(shí)別、自動(dòng)控制、RTOS應(yīng)用以及單片機(jī)調(diào)試等方面的解決方案與經(jīng)驗(yàn)。    本書適于參加“全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽”的高校學(xué)生和廣大業(yè)余車模愛好者作為參考用書。

書籍目錄

技術(shù)支持類　智能汽車自動(dòng)控制器方案設(shè)計(jì)　汽車?yán)碚撆c智能模型車機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整方法　基于面陣CCD的賽道參數(shù)檢測(cè)方法　基于虛擬儀器技術(shù)的智能車仿真系統(tǒng)　韓國(guó)智能模型車技術(shù)方案分析　全國(guó)大學(xué)生智能車競(jìng)賽與S12單片機(jī)　給S112單片機(jī)加密與解鎖——如何解除Flash的“保護(hù)模式”　正確使用鎳鎘可充電電池　S12單片機(jī)模塊應(yīng)用及程序下載調(diào)試綜合報(bào)告類　智能車設(shè)計(jì)與快速成型Rapid protot：yp and smartcar design　自動(dòng)道路識(shí)別智能小車的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　雙閘制動(dòng)智能汽車設(shè)計(jì)　比翼齊飛　自動(dòng)識(shí)徑智能小車的設(shè)計(jì)與調(diào)試控制策略類　PID算法在智能汽車設(shè)計(jì)上的應(yīng)用　基于PID算法的智能小車設(shè)計(jì)　控制算法切換在智能車設(shè)計(jì)中的妙用　智能車的控制策略及硬件調(diào)試方法路徑識(shí)別與算法類　基于離散布置光電傳感器的連續(xù)路徑識(shí)別算法　基于黑線識(shí)別算法的智能小車設(shè)計(jì)　樣條算法與循線小車設(shè)計(jì)　智能車路徑識(shí)別與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)　攝像頭黑線識(shí)別算法和賽車行駛控制策略　基于路徑識(shí)別智能車最佳控制算法的研紅外傳感器控制類　智能車光電傳感器布局對(duì)路徑識(shí)別的影響研究　用另一只眼“看”世界　基于光電傳感器的智能車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　基于光耦傳感器的控制方法　分級(jí)式紅外傳感器與智能小車設(shè)計(jì)攝像頭圖像處理類　基于CCD圖像的模型小車系統(tǒng)轉(zhuǎn)向控制研究　基于線陣CCD的智能尋跡小車設(shè)計(jì)　基于面陣CCD的圖像處理研究　基于CCD傳感器的智能車控制系統(tǒng)　基于CMOS和紅外傳感器的自動(dòng)尋徑小車的設(shè)計(jì)模糊控制類　基于模糊控制的智能車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　基于模糊參數(shù)自整定的智能車系統(tǒng)設(shè)計(jì)　單片機(jī)模糊指令與智能車設(shè)計(jì)　基于模糊控制的智能車控制系統(tǒng)　基于模糊控制的智能車模設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)賽道記憶算法類　基于大前瞻光電識(shí)別和道路記憶方法的智能車　基于路徑記憶的智能汽車　智能車賽道記憶算法的研究附錄A  “第一屆‘飛思卡爾’杯全國(guó)大學(xué)生智能車邀請(qǐng)賽”比賽規(guī)則  附錄B  “第一屆‘飛思卡爾’杯全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽”獲獎(jiǎng)名單附錄C  “全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽”大事記參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：8.2 攝像道路檢測(cè)中的信息處理相對(duì)于紅外道路檢測(cè)的方式，采用攝像道路檢測(cè)，在道路信息檢測(cè)的類型、精度等方面具有優(yōu)勢(shì)。但由于處理的是圖像信號(hào)，所以計(jì)算量相對(duì)較大。通過(guò)適當(dāng)降低采集圖像分辨率，在保證一定檢測(cè)精度的情況下使得單片機(jī)能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算。圖16所示是分辨率為72×24的道路圖像。圖像處理過(guò)程包括圖像濾波、二值化、計(jì)算每行道路中心位置、方向以及彎曲程度。8.2.1 消除干擾噪聲圖像中的噪聲干擾主要來(lái)源于不均勻的環(huán)境光線和干擾電信號(hào)。消除噪聲的主要方法包括：對(duì)原始圖像進(jìn)行3×3的均值濾波或者中值濾波，減小其中單個(gè)噪聲點(diǎn)對(duì)于后期二值化后的影響；對(duì)二值化后的圖像中零散的噪聲點(diǎn)進(jìn)行判斷剔除；根據(jù)道路中心線連續(xù)性，如果某一行求取得中心點(diǎn)位置與相鄰的兩行都相差很大，可以認(rèn)為該行數(shù)值錯(cuò)誤，拋棄該行的數(shù)據(jù)或使用前后兩行數(shù)據(jù)的平均值代替該錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。8.2.2 圖像失真校正由于攝像頭安裝高度以及傾斜角度造成采集到的道路圖像具有較大的梯形失真。如圖17所示。

編輯推薦

《學(xué)做智能車:挑戰(zhàn)"飛思卡爾"杯》是全國(guó)大學(xué)生課外科技活動(dòng)智能汽車競(jìng)賽指定參考書，介紹了智能汽車設(shè)計(jì)原理與方案，給出了智能汽車設(shè)計(jì)的理論分析和制作實(shí)踐的指導(dǎo)意見。內(nèi)容分為兩部分，第一部分為技術(shù)支持，從汽車?yán)碚撆c模型車機(jī)械調(diào)整方法、硬件電路與控制策略設(shè)計(jì)以及單片機(jī)原理等三個(gè)方面進(jìn)行綜述與點(diǎn)評(píng)，這是大賽組委會(huì)提供的相關(guān)專家論著以及指導(dǎo)性的文章；第二部分是遴選了參賽隊(duì)伍的部分優(yōu)秀技術(shù)報(bào)告與論文，按照綜合報(bào)告、控制策略、路徑識(shí)別、紅外傳感器、攝像頭傳感器、模糊控制以及路徑記憶算法等幾個(gè)方面進(jìn)行分類，分別展示了智能汽車在道路檢測(cè)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、控制策略算法、單片機(jī)調(diào)試以及模型車制作等方面的詳細(xì)方案。適于參加“全國(guó)大學(xué)生智能汽車邀請(qǐng)賽”的高校學(xué)生和廣大業(yè)余車模愛好者作為參考用書。

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