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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着科学技术的日益发展以及人民生活质量的日益提高，汽车逐渐成为人们生活中不可或缺的代步工具。在人类出行日益频繁的今天，提升道路安全就显得尤为重要。但是，人类驾驶汽车有着天然的弊端，驾驶者的精神状态、个人习惯、驾驶技术等不稳定因素都会深刻影响着道路行车安全。因此，研究发展智能汽车技术具有广阔的发展前景，其可以极大地改善道路安全问题，大幅度提高道路通行能力。智能汽车技术主要用在无人驾驶、智能生产线、机器人服务等领域。它是一门跨学科的综合性技术，其中涵盖了信息融合、图像处理、传感器及自动控制等多方面的内容^[1]。智能汽车技术的核心思想是自主导航，可分为定位和控制两个部分，先利用车载传感器获取道路信息，经过分析处理获得智能车的位置，然后根据位置信息控制速度和方向，沿预定的车道行驶^[2]。本文研究以单片机为控制器来控制两辆小车运动，两辆小车在发车区左右两边相向发车，两辆小车在起跑线附近首次相会后分离，向两个相反的方向行驶。经过赛道中间会车后，再次回到发车线，经过会车后分别停在发车线左右两边三米之内。其中，小车通过电磁传感器和摄像头传感器两者一起检测赛道信息，两辆小车通过无线方式进行数据通信，以获取双方位置信息并成功完成交会。本课题的研究意义在于：

(1) 小车能够通过电磁传感器与摄像头传感器综合检测道路信息，这与往届比赛中使用一种传感器检测赛道信息不同。通过多传感器检测路径并对各传感器数据进行一定的融合，可以大大提高数据的稳定性，从而能够显著地改善小车在实际赛道上运行时的稳定性和鲁棒性。

(2) 小车能够根据传感器测得的数据判断当前小车与赛道中心线的相对位置，并实时地控制电机与舵机，从而能够使小车在合适的路径之中自主运行，在不需要人为干预的情况下实现了无人自动驾驶。因此，它在智能交通领域拥有着广阔的发展前景。

2. 研究的基本内容

本课题主要研究能够自主会车的智能车设计，设计的主要亮点在于同时使用电磁传感器与摄像头传感器检测道路信息，提高了道路的识别率，并且两车能够相互通信并完成会车任务。研究内容包括：

(1)利用电磁传感器与摄像头传感器综合检测道路信息(摄像头传感器的中心离地不超过10cm)，并对小车的运动路径进行合理规划。

(2)利用基本的单片机知识和原理，实时地控制小车的电机以及舵机，使小车能够自主地在赛道上运行。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1、实行方案

硬件电路采用恩智浦公司的mk60dn512zvlq10作为主处理器，系统主要由电源模块、电机驱动模块、测速反馈模块、nrf无线通信模块、调试模块、信息存储模块、路径检测与测距模块、舵机转向模块、pc上位机等几个功能模块组成。

(1)本设计的微控制器选用恩智浦公司单片机mk60dn512zvlq10，60 系列微控制器具有ieee1558 以太网，全速和高速usb 2.0 on-the-go 带设备充电探测、硬件加密以及防篡改探测能力，具有丰富的模拟、通信、定时和控制外设，从100lqfp封装256kb 闪存开始可扩展到256mapbga 1mb 内存。大内存的k60 系列微控制器还提供可选的单精度浮点单元、nand 闪存控制器和dram控制器^[9]。

4. 参考文献

[1] 王晨.无人驾驶智能车控制与规划系统的设计与实现[d].上海交通大学,2009

[2] 马雷，王荣本.智能车辆导航控制技术[j].吉林大学学报(工学报),2004,34(4):582-586.