一、 智能车综述

智能车又叫视觉引导移动机器人，体现了车辆工程、人工智能、自动控制、计算机等多个学科领域理论技术的交叉和综合，是现金汽车领域研究的重点方向之一。一般智能车有两大控制系统，它们分别是方向控制系统和速度控制系统。方向控制系统能使智能车沿着导引白线行驶而不偏移，速度控制能使智能车在直到上加速行驶而在入弯时刹车减速以尽量提高行驶速度和避免因入弯速度过快而造成的冲出跑道等情况。根据驱动模块的不同智能车可分为四轮驱动，前轮驱动和后轮驱动。其实物图如下：

图1 光电式智能车实物图

智能车的硬件部分以车模为载体，功能模块主要包括：电源模块、传感器模块、直流电机驱动模块、路径识别模块、单片机模块以及调试辅助模块。

二、 智能车路径识别

路径识别是体现智能车智能水平的一个重要标志，而传感器是智能车进行路径识别的关键检测元件。用于循迹的常用传感器包括光电传感器和摄像头。下面重点讨论光电传感器循迹方式。

光电传感器(如红外传感器)是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电传感器循迹，即路径识别电路由一系列发光二极管、接收二极管组成。一个发光二极管和一个接收二极管构成一对，这相当于摄像头的一个像素。由于赛道中存在轨迹指示黑线，落在黑线区域内的光电二极管接收到的反射光线强度与白色赛道不同，由此判断行车方向。光电传感器循迹的优点是电路简单、信号处理速度快[12][17]。

良好的传感器选择和布局，可以提供更详细准确的赛道信息，同时也可以使算法更加合理和优化。光电传感器的布局方式有一字型布局[1]、八字型布局和活动式传感器布局。一字型布局是各个传感器都在一条直线上，从而保证纵向的一致性。八字型布局是将各个传感器八字排开，从而增加了其前瞻性。活动式传感器布局是指传感器的位置可以在一定范围内灵活排布，根据不同的赛道情况而灵活作出调整。一字型布局如图2所示。

图2 传感器一字型布局

三、 智能小车的运动控制