第二章 智能汽车设计分析
2.1智能车设计概况
智能车由基本系统与辅助系统两部分组成，基本系统实现小车运动所需的全部功能，辅助系统是便于智能车参数调试而设计的系统，主要实现与智能车的信息传递和数据显示功能。
2.2基本系统设计
道路信息采集方面：我们采用CMOS图像传感器对道路信息进行采集，获得图像信息，通过一系列的图像处理工作后，识别处相应的赛道类型，最后根据识别出的赛道类型采取相应的控制算法。
速度控制方面：我们采用光电编码器对驱动轮后轮的转速进行实时的检测，将反馈值做AD转换后，提供给单片机。单片机根据光电编码器单位时间反馈的脉冲数，采用PID调节控制方法，对直流电机的转速进行准确快速的调节，减小了由于电池或场地等原因造成的速度无规则变化。
转向控制方面：我们采用了一系列的控制算法，通过摄像头反馈的路面信息，经过单片机的处理，结合车模目前的速度信息，将计算结果赋给控制舵机，从而准确的控制舵机的转角。
人机交互方面：我们采用了一些拨码开关，可以通过拨码开关改变一些必要的参数，这种方案最大的优点就是参数设置简便、可靠。另外，无线模块的加入，与PC机进行无线的信息交互，便于智能车的调试。
智能车系统总体结构如图2-1所示。
图2-1 系统总体结构框图
2.3辅助系统设计
为了配合小车的参数调节，我们还设计了PC机上的图像处理程序，提供图像显示、预处理、缓存和保存的功能以及小车运行参数的显示。
系统设计数据流如图2-2所示。
图2-2 系统设计数据流图
首先通过图像传感器将信息采集成可供处理的电信号，然后将其数字化，用来供单片机系统进行数据的分析、处理。由于比赛以及调试的需要，这里还要通过通信的方式将单片机的采集信号传到上位PC机中，由PC机做更高级的处理，图像的动态实时显示，以及数据的保存等功能，最后给出一定的人机交互能力。
2.4系统的模块分解
该项目由四个主要部分组成，分别是图像信号采集、PC机交互平台、单片机和图像处理。
图像信号采集：
包括视频信号采集、同步信号分离和视频信号数字化等功能。
图像处理：
包括数据预处理、图像理解和赛道识别。
PC机交互平台：
完成与单片机的串口通信，数据预处理，图像数据显示和文件I/O等功能。
单片机：
包括信号采集控制、串行口通信。
包括信号采集控制、串行口通信。
图 2-3系统组成模块
