基于电磁信号导航的智能车系统设计与开发#潘明，汪镭，康琦，吴启迪**510152025303540（同济大学电子与信息工程学院，上海市201804）摘要：本研究课题的实验平台参考全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛磁导航组的赛事规则来搭建。智能车轨道由KT板制作，50cm宽，并在中心铺设通有20KHz，100mA交变电流的细导线。车模选取东莞市博思数码科技公司生产的长约27.5cm、宽约16cm的塑料车模。系统设计方面，选取32位微控制器MK60DX256ZVLQ10为主控芯片，通过完整地设计并优化小车的硬件系统、软件系统和机械系统，最终实现智能车通过自行检测轨道导线激发的电磁波来自主循迹行驶。系统设计目标是，在保证智能车不脱离运行轨道的前提下，速度尽可能地快。关键词：智能车；电磁导航；机械系统；硬件系统；软件系统；软件可靠性中图分类号：TP18theDesignandDevelopmentofSmartCarSystemBasedonElectromagneticSignalsPanMing,WangLei,KangQi,WuQidi(ElectronicandInformationEngineeringSchool,TongjiUniversity,Shanghai201804)Abstract:TheexperimentplatformofthissubjectisbasedontheElectromagneticNavigationGroupofNationalFreescaleSmartCarCompetition.ThesmartcartrackismadebyKTboard.Itswidthis50cm.Thereisathinwirelaidinthecenterofthetrackwith20KHz,100mAalternatingcurrentinit.ThesmartcarmodelwhichismadebyDongGuanBDSTechnologyLimitedCorporationisabout27.5cmlongand16.5cmwide.Inoursystemdesign,wechose32-bitMCUMK60DX256ZVLQ10asthemaincontroller.Finally,bydesigningandoptimizingthehardwaresystem,softwaresystemandmechanicalsystem,wesuccessfullymadethesmartcarrunautomaticallyinthetrackbysensingtheelectromagneticfieldaroundtheguidingwire.Ourmaindesigngoalistomakethesmartcarrunasfastaspossiblealongthetrack.Keywords:smartcar;electromagneticnavigation;mechanicalsystem;hardwaresystem;softwaresystem;softwarereliability0引言通常对车辆的操作实质上可视为对一个多输入、多输出、输入输出关系复杂多变、不确定多干扰源的复杂非线性系统的控制过程。驾驶员既要接受环境如道路、拥挤、方向、行人等的信息，还要感受汽车如车速、侧向偏移、横摆角速度等的信息，然后经过判断、分析和决策，并与自己的驾驶经验相比较，确定出应该做的操纵动作。因此在整个驾驶过程中，驾驶员的人为因素占了很大的比重。一旦出现驾驶员长时间驾车、疲劳驾车、判断失误的情况，很容易造成交通事故[1]。当今的汽车产业，应用电子技术的程度已成为提升汽车技术水平的重要标志之一，自动基金项目：教育部博士点基金（20100072110038）；教育部新世纪人才计划项目（NECT-10-0633）；国家自然科学基金项目（70871091，61075064，61034004，61005090）；上海市金融信息技术研究重点实验室开放课题作者简介：潘明(1988-)，男，研究生在读，主要研究方向：智能自动化理论与工程通信联系人：汪镭(1970-)，男，教授，主要研究方向：智能自动化理论与工程.wanglei_tj@126.com-1-寻线智能车技术由此不断发展[2]。智能车系统是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。455055通过对车辆智能化技术的研究和开发，可以提高车辆的控制与驾驶水平，保障车辆行驶的安全畅通、高效。对智能化的车辆控制系统的不断研究完善，相当于延伸扩展了驾驶员的控制、视觉和感官功能，能极大地促进道路交通的安全性。近年来，智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。其中，基于电磁导航原理的智能车研究与设计，又占了其中很大的比重[3]。1系统总体概述此智能车系统分为软件系统、硬件系统和机械系统三个部分。其中，硬件系统和机械系统是基础，软件系统是核心。三个系统间相互协调共同工作，实现总系统的功能。1.1机械系统概述机械系统作为智能车的基础影响着整个车...