缩微智能车自主驾驶研究平台的设计与实现

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yu_threestone
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时段性的交通瘫痪、频繁性的交通事故等一系列问题,让原本已给城市出行带来方便、安全、快捷为目的的城市交通蒙上了一层巨大的阴影。当下的交通现状,不仅影响普罗大众的生活质量,甚至严重的威胁着人们的生命财产安全。传统的交通模式已经不堪重负,国家在其上的超额投入和实际效果已经达到了失衡的状态。因此,对当前传统交通模式的改变将势在必行,智能交通系统的提出也就应运而生。智能交通系统一方面可在很大程度上减少驾驶时由于人为因素而造成的交通事故;另一方面能合理调度分配车辆,从而控制道路的车流量,避免道路拥堵。自主驾驶汽车作为智能交通的首要部分,以其人工智能的特性把人从传统的驾驶环境中解放出来,从而改变当前的驾驶状况,已是当下的研究热点。针对已有的采用软件建模仿真研究方法存在真实性不足、不能有效的模拟驾驶行为的问题和在真实环境中用真车研究存在财力、人力消耗大、安全隐患突出的问题,本文通过在实验室环境中构建缩微智能交通平台来进行相关的技术研究,为智能交通系统领域的科研工作提供了新的研究方法。(1)设计与搭建缩微交通环境。通过对真实交通环境的分析,搭建具有典型路况的缩微交通环境。整个缩微交通环境拥有各种路况、红绿灯、路灯和车库等,并为红绿灯和路灯设计智能控制系统,以及设计整个平台的监控系统。(2)研究设计缩微智能车。通过对缩微智能车的硬架系统进行架构设计,将硬件系统模块化,分为电机驱动模块、测速模块、NI myRIO嵌入式开发模块、视频采集模块、障碍物检测模块等,并对硬件的功能参数做了详细的介绍,最终完成缩微智能车硬件平台的搭建以及对其进行了测试。(3)软件平台的开发。整个软件平台是在LabVIEW的图形化界面开发环境中设计,先对整个软件系统进行了分层。并针对具体的开发需求,给出了常用的底层调用VI,像速度VI、障碍物测距VI、视频采集VI,以及对电机和舵机的控制VI,使得使用本平台的研发人员不需要关注底层硬件,就可以通过调用子VI在缩微智能车上进行相关的控制算法和图像处理算法的研究。并通过设计障碍物躲避实验对整个软件平台进行测试,实验结果验证了平台的实用性。
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