双车追逐模式下智能车控制算法研究与软件设计(2)

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4.1 路径识别算法设计 16

4.2 赛道类型判断算法设计 17

4.3 前轮转向算法设计 22

4.4 后轮驱动算法设计 27

4.5 双车协同算法设计 28

4.6 超车算法设计 33

4.7 本章小结 40

5 双车追逐模式下智能车控制系统软件设计 41

5.1 软件总体架构设计 41

5.2 初始化模块设计 41

5.3 中断优先级模块设计 44

5.4 时序控制模块设计 45

5.5 速度测量模块设计 46

5.6 图像采集处理模块设计 46

5.7 车距测量模块设计 57

5.8 速度控制模块设计 58

5.9 转向控制模块设计 59

5.10 车距控制模块设计 60

5.11 双车通信模块设计 61

5.12 电机驱动模块设计 69

5.13 主函数模块设计 69

5.14 人机交互模块设计 70

5.15 本章小结 71

6 双车追逐模式下智能车控制系统调试 72

6.1 软件开发环境简介 72

6.2 系统分模块调试 73

6.3 系统总体联调 74

6.4 调试中的问题与解决 74

6.5 本章小结 75

结论 76

致谢 77

参考文献 78

1 引言

1.1 课题研究背景及意义

随着现代社会科技的发展以及汽车的广泛使用，交通问题已经成为一个备受瞩目的问题。为了减少交通事故，提高运输效率，智能汽车技术已经成为目前的一个研究热点[1][2]。

智能汽车，简称智能车，是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合控制系统[3]，它运用了计算机、通讯、现代传感、信息融合、人工智能及自动控制等各种高新技术[4]，涉及到多种学科，包括信息工程、控制科学与工程、计算机科学、机械工程、数理科学、生命科学等学科，是典型的高新技术综合体。从智能汽车的发展高度也可以判断一个国家工业水平和科研实力[5]。

智能汽车技术应用范围很广，军事领域可以批量装备部队，提高在越野道路、无路环境、核生化环境的作战能力，配合无人机队列等可以形成以无人系统为主导的新型军事力量；民用领域可以提供车辆的主动安全、道路规划、辅助（自动）驾驶功能以改善驾驶人员的安全和驾驶体验，也可以用于地质勘探和提高制造业的运输生产效率[5]。另外，智能汽车的研究也促进了一批新理论或新技术的产生，比如不确定性人工智能理论、智能汽车的信息处理技术以及智能化的电动汽车能源管理系统[6]。