本文按照第一屆“飛思卡爾”杯全國大學生智能汽車邀請賽的技術(shù)要求，研制了基于雙排排列、模擬式光電傳感器、具有前瞻性能的無人車輛導航系統(tǒng)，提出了基于路徑記憶的轉(zhuǎn)向和驅(qū)動控制算法，總結(jié)了智能車設(shè)計制作的經(jīng)驗。

　　為響應(yīng)教育部關(guān)于加強大學生創(chuàng)新意識、合作精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的號召，清華大學汽車工程系積極組隊參加了第一屆“飛思卡爾”杯全國大學生智能汽車邀請賽。從2005年12 月開始著手進行準備，歷時8 個月，研制了6 代基于光電傳感器的路徑識別方案，開發(fā)了智能車仿真研究平臺，提出了基于路徑記憶算法的轉(zhuǎn)向及驅(qū)動控制策略，在電源管理、噪聲抑制、驅(qū)動優(yōu)化等方面也都進行了研究工作，通過大量的仿真試驗、道路試驗和基礎(chǔ)性能測試，開發(fā)了基于光電傳感和路徑記憶的智能車導航系統(tǒng)，為整車系統(tǒng)的優(yōu)良性能奠定了堅實基礎(chǔ)。本文將從該智能車總體方案、路徑識別方案選擇、轉(zhuǎn)向和驅(qū)動控制及路徑記憶算法等方面進行介紹。

　　智能車系統(tǒng)以飛思卡爾公司的MC68S912DP256 為核心，由電源模塊、傳感器模塊、直流電機驅(qū)動模塊、轉(zhuǎn)向電機控制模塊、控制參數(shù)選擇模塊、單片機模塊等組成，如圖1 所示。智能車系統(tǒng)工作電壓由+1.6V、+5V、7.2V三個系統(tǒng)混合組成，其中7.2V用于給驅(qū)動電機和轉(zhuǎn)向舵機供電，5V 給車速傳感器、MCU 以及光電傳感器接收管供電，1.6V給發(fā)光管供電。為了在線控制參數(shù)的調(diào)整方便，還設(shè)置了一個控制參數(shù)選擇模塊，可以通過幾個按鍵的設(shè)置，調(diào)用不同的程序或控制參數(shù)，以適應(yīng)不同場地條件的要求。

　　智能車的工作模式是：光電傳感器探測賽道信息，轉(zhuǎn)速傳感器檢測當前車速，電池電壓監(jiān)測電路檢測電池電壓，并將這些信息輸入單片機進行處理。通過控制算法對賽車發(fā)出控制命令，通過轉(zhuǎn)向舵機和驅(qū)動電機對賽車的運動軌跡和速度進行實時控制。