一種用于縮微智能汽車的控制裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]本發明屬于智能交通技術領域，具體是涉及一種用于縮微智能汽車的控制裝置。【背景技術】:
[0002]智能交通系統主要包括智能車輛和智能交通控制系統，智能車輛駕駛主要研究整體自動或者作為輔助駕駛系統完成車輛駕駛任務，保持車輛行駛在正確的道路上，維持車輛之間的一個安全距離，根據當前的交通狀況和道路特征調節車輛的速度，橫跨車道以達到超車和避障的目的以及找到達目的地的最短路徑和在市區內方便的行駛和停靠。智能車輛將有效減輕駕駛員的負擔，減少駕駛員疲勞駕駛的現象，有利于提高交通安全，同時，配合城市交通控制系統，合理分配交通流，實現交通順暢。
[0003]縮微智能車輛研究旨在采用縮微車替代真車進行智能車輛駕駛系統的開發研究。通過建立縮微尺度的復雜交通環境(三維沙盤)，驗證基于視聽覺信息的自主駕駛模擬方法，同時，使多車交互成為可能。縮微智能車控制的目標是在實驗室環境中的道路上實現小車在車道線保持，能夠在連續彎道的車道行駛，實現對障礙物的識別以及避障，對干擾車輛的避讓，對各類交通標志及地面標志的識別，十字路口的識別等。用于縮微智能汽車的控制裝置包括傳統控制裝置和智能控制裝置，傳統控制裝置需要建立一個數學模型，而縮微智能汽車是一個比較復雜的系統，需要很強的時變性和非線性，很難建立精確的數學模型，且傳統控制裝置抗干擾能力差。智能控制裝置以已有的經驗與知識為前提歸納出一套控制規貝1J，并依此實現其智能控制，不需要建立精確的數學模型，抗干擾能力強，但是現有的智能控制裝置對路徑的識別能力差，當路徑比較復雜時，縮微智能汽車會駛出規定路徑，自動控制的實時性低、效果差。
【發明內容】
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[0004]為此，本發明所要解決的技術問題在于現有技術中用于縮微智能汽車的智能控制裝置對路徑的識別能力差，自動控制的實時性低、效果差，從而提出一種用于縮微智能汽車的控制裝置。
[0005]為達到上述目的，本發明的技術方案如下:
[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、舵機、旋轉編碼器、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，所述旋轉編碼器安裝在所述縮微智能汽車的驅動軸齒輪上，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、所述旋轉編碼器、所述超聲波傳感器、所述溫濕度傳感器分別通過CAN總線與所述微處理器連接，所述電機通過電機驅動模塊與所述微處理器連接，所述舵機通過舵機驅動模塊與所述微處理器連接。
[0009]作為上述技術方案的優選，還包括:無線通信模塊，所述無線通信模塊與所述微處理器連接，用于實現縮微智能汽車與遠端服務器的信息交換。
[0010]作為上述技術方案的優選，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]作為上述技術方案的優選，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，用于實時顯示所述縮微智能汽車的運行狀態。
[0012]作為上述技術方案的優選，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送給微處理器。
[0013]作為上述技術方案的優選，所述電機采用有刷直流電機，用于給所述縮微智能汽車提供動力。
[0014]作為上述技術方案的優選，所述超聲波傳感器包括超聲波發射器、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]本發明的有益效果在于:其通過圖像傳感器和超聲波傳感器結合可以準確識別前方道路信息，通過加速度傳感器、陀螺儀、旋轉編碼器、溫濕度傳感器可以精確獲取車輛狀態信息，微處理器根據獲取的前方道路信息和車輛狀態信息控制所述電機和舵機給車輛提供動力和轉向，實現了縮微智能汽車在實驗室環境中的道路上保持按車道前行，在彎道進行拐彎，識別障礙物和前方車輛并進行避讓，識別各類交通標志和十字路口并作出相應的動作。本裝置不需要建立精確的數學模型，能夠準確識別道路信息，具有良好的控制精度、實時性好、抗干擾能力強。
【附圖說明】
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[0016]以下附圖僅旨在于對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。其中:
[0017]圖1為本發明一個實施例的一種用于縮微智能汽車的控制裝置結構示意圖；
[0018]圖2為本發明一個實施例的一種CAN硬件系統結構示意圖；
[0019]圖3為本發明一個實施例的一種縮微智能汽車的控制流程圖。
【具體實施方式】
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[0020]如圖1所示，本發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、舵機、旋轉編碼器、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送給微處理器，即通過CMOS圖像傳感器在模擬道路沙盤路面上識別道路標志線，包括直道、彎道、十字路口的識別。模擬道路沙盤路面通常是黑白顏色的，所以選用成像質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，本實施例中，所述加速度傳感器采用低功耗、電容式、三軸微機械數字加速度傳感器，用于獲取所述縮微智能汽車的瞬時加速度值，通過所述瞬時加速度值，能夠反饋縮微智能汽車處于直到、彎道、坡道、漂移等運行狀態，還可以用來測試縮微智能汽車與障礙物發生碰撞的劇烈程度。
[0023]所述陀螺儀安裝在所述縮微智能汽車的車身，所述陀螺儀采用應用科氏力原理的角速度傳感器，主要由一個位于軸心且可旋轉的輪子構成，陀螺儀一旦開始旋轉，由于輪子的角動量，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，將所述角速度進行積分可以獲取縮微智能汽車的傾角。本實施例中，采用的陀螺儀的型號為L3G4200D，該陀螺儀為一個感應結構檢測三條正交軸向運動的3軸數字陀螺儀。
[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功能，所述超聲波傳感器包括超聲波發射器、超聲波接收器與控制電路，其工作原理為超聲波發射器獲取一個觸發信號后發射超聲波，當超聲波投射到物體表面時反射回來，超聲波接收器接收該返回信號，通過觸發信號和返回信號的時間差來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，分別安裝在車身的不同位置，實時采集縮微智能汽車各部分的溫度