大学生智能汽车设计第1章PPT课件
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简易电磁循迹智能小车ppt课件
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总体设计方案
电磁传感器
电
信号采集及处理
源
模
块
逻辑控制
电机驱动
左电机
右电机
电磁传感器
由于赛道路径上铺设的漆包线通有20KHz的方波，传感器采用传统的 电磁感应线圈方案，它具有原理简单，体积较小，价格便宜，相应频率快， 电路实现简单等优点。
检测电磁线圈选用10mH的工字电感，这类电感的体积小， Q值高，具有开放的磁芯等特点。
已知感应电动势的频率为f=20 kHz，感应线圈电感为 L= 10 mH ，可以计算出谐振电容的容量为：
标称电容与上述容值最为接近的电容为 6.8nF，所以在 实际电路中我们选用 6.8nF 的独石电容作为谐振电容。该电 容虽然误差比较大，测试中15个电容里面误差最小的都有 1453pF，但价格便宜。
磁感线是以导体为圆心的一系列同心圆，由上述公式可知，当电 流I一定时，磁感应强度与距离导线中心的长度成反比。变化的磁 场通过感应线圈会产生感应电动势。因此在小车前方放置感应线 圈，根据磁场的大小产生相应感应电动势，驱动小车行进。根据 法拉第电磁感应定律可知，假设线圈半径为r，感应电动势为：
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1
制作过程 2
3
第一阶段：课程设计题目分析、文献查询和 咨询阶段
第二阶段：电路设计、元器件采购及电路板 PCB设计阶段
第三阶段：焊接电路及调试阶段
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通过在跑道上测试，本设计基本达到了课程设计要求。 但其中也有不足之处。首先小车在行进途中会出现左 右晃动的情况，通过分析，是由于对感应部分的放大 电路没有达到要求，当导线位于两电感线圈中间时， 产生的感应电动势极其微小，放大倍数不高，以至于 后面的逻辑判断不能准确定位。其次对于小车行驶速 度也有待提高，起初为了防止小车因速度过快不能及 时反应而脱离跑道，因此在电机驱动电路上选择稍大 电阻，以减小电流。整体而言，整个设计所需成本较 低，功能也基本完善，在后续的学习和工作中，我将 进一步改进传感器电路，加大探测范围，提升小车速 度，来提升智能车的性能。
大学生智能汽车设计整本书(教学课件)
同时，科技论文最忌使用引起歧义的词或概念， 不能“大概”，不能使用双关语，这样会使科学 概念变得不明确。 ❖ 科技论文不能采用口语化的表达方式。
武汉科技大学信息科学与工程学院
（6）结构的要求 ❖ 科技论文在结构上有如下要求：
▪ ① 紧扣主题 ▪ ② 完整统一 ▪ ③ 合乎逻辑
武汉科技大学信息科学与工程学院
武汉科技大学信息科学与工程学院
4．关键词 ❖ 现代科技文献都应在文摘后面给出3～5个关键
词。关键词的标引应在审读文献的基础上，选定 能反映文献特征内容、通用性比较强的词语。
武汉科技大学信息科学与工程学院
5．引言
❖ 引言是一篇科技论文的开场白，由它引出文章， 所以写在正文之前。引言又称为前言、导言、序 言、绪论。引言的主要内容是： ▪ （1）简要说明研究工作的主要目的、范围。 ▪ （2）前人在本课题相关领域内所做的工作和 尚存的知识空白。 ▪ （3）研究的理论基础、技术路线、实验方法 和手段，以及选择特定研究方法的理由。 ▪ （4）预期研究结果及其意义。
洁、恰当的词组反映文章的特定内容，一般情况 下，题名中应包括文章的主要关键词。题名用词 应好读好记。题名应简短，好的题名需要具备以 下特点：准确恰当，简明扼要，醒目规范和便于 检索。论文题名用汉字不宜超过25个汉字。此 外，还可借助于副标题名以补充论文的层次内容。
武汉科技大学信息科学与工程学院
2．作者 ❖ 作者是论文的法定主权人和责任者。署名人数不
武汉科技大学信息科学与工程学院
9.1 科技论文概述 ❖9.1.1 科技论文的要求 ❖9.1.2 科技论文的写作规范
武汉科技大学信息科学与工程学院
9.1.1 科技论文的要求
❖ （1）论点的要求 ❖ （2）论据的要求 ❖ （3）论证的要求 ❖ （4）行文的要求 ❖ （5）表达的要求 ❖ （6）结构的要求
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（6）结构的要求 ❖ 科技论文在结构上有如下要求：
▪ ① 紧扣主题 ▪ ② 完整统一 ▪ ③ 合乎逻辑
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4．关键词 ❖ 现代科技文献都应在文摘后面给出3～5个关键
词。关键词的标引应在审读文献的基础上，选定 能反映文献特征内容、通用性比较强的词语。
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5．引言
❖ 引言是一篇科技论文的开场白，由它引出文章， 所以写在正文之前。引言又称为前言、导言、序 言、绪论。引言的主要内容是： ▪ （1）简要说明研究工作的主要目的、范围。 ▪ （2）前人在本课题相关领域内所做的工作和 尚存的知识空白。 ▪ （3）研究的理论基础、技术路线、实验方法 和手段，以及选择特定研究方法的理由。 ▪ （4）预期研究结果及其意义。
洁、恰当的词组反映文章的特定内容，一般情况 下，题名中应包括文章的主要关键词。题名用词 应好读好记。题名应简短，好的题名需要具备以 下特点：准确恰当，简明扼要，醒目规范和便于 检索。论文题名用汉字不宜超过25个汉字。此 外，还可借助于副标题名以补充论文的层次内容。
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2．作者 ❖ 作者是论文的法定主权人和责任者。署名人数不
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9.1 科技论文概述 ❖9.1.1 科技论文的要求 ❖9.1.2 科技论文的写作规范
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9.1.1 科技论文的要求
❖ （1）论点的要求 ❖ （2）论据的要求 ❖ （3）论证的要求 ❖ （4）行文的要求 ❖ （5）表达的要求 ❖ （6）结构的要求
智能小车设计ppt课件
导航策略
当检测到障碍物时，采用绕行、停止等策略进行避障操作。
避障策略
硬件调试
检查电路连接是否正确，电源供电是否稳定，传感器是否工作正常等。
软件调试
采用单步调试、断点调试等方法对程序进行逐步排查，找出问题所在并进行修改。
问题解决方法
针对常见问题，如传感器失灵、小车无法直行等，提供相应的解决方法。同时，也可通过查阅相关资料、请教专业人士等方式寻求帮助。
问题三
智能小车的成本控制仍需改进。建议通过优化设计方案、降低采购成本、提高生产效率等措施，降低小车的制造成本和售价。
随着人工智能、物联网、云计算等技术的不断发展，智能小车将更加智能化、自主化和网络化，实现更高级别的自动驾驶和协同作业。
技术趋势
智能小车将在更多领域得到应用，如智能交通、智慧城市、智能家居等，成为未来智能生活的重要组成部分。
精确性
提高智能小车的导航精度和搬运精度，确保准确无误地完成任务。
设计目标
设计一款具有自主导航、避障、搬运等多种功能的智能小车，实现智能化、自动化运行。
稳定性
确保智能小车在各种环境下都能稳定运行，不出现意外情况。02CHAPTER
智能小车硬件设计
选用高性能、低功耗的微控制器，如STM32系列。
主控芯片类型
主控芯片原理
主控芯片优势
通过内部CPU、存储器和外设接口等资源，实现对小车各项功能的精确控制。
具有高集成度、高可靠性和易于开发等特点，满足智能小车复杂控制需求。
03
02
01
红外传感器
超声波传感器
陀螺仪传感器
加速度传感器
01
02
03
04
用于检测障碍物，实现避障功能。
当检测到障碍物时，采用绕行、停止等策略进行避障操作。
避障策略
硬件调试
检查电路连接是否正确，电源供电是否稳定，传感器是否工作正常等。
软件调试
采用单步调试、断点调试等方法对程序进行逐步排查，找出问题所在并进行修改。
问题解决方法
针对常见问题，如传感器失灵、小车无法直行等，提供相应的解决方法。同时，也可通过查阅相关资料、请教专业人士等方式寻求帮助。
问题三
智能小车的成本控制仍需改进。建议通过优化设计方案、降低采购成本、提高生产效率等措施，降低小车的制造成本和售价。
随着人工智能、物联网、云计算等技术的不断发展，智能小车将更加智能化、自主化和网络化，实现更高级别的自动驾驶和协同作业。
技术趋势
智能小车将在更多领域得到应用，如智能交通、智慧城市、智能家居等，成为未来智能生活的重要组成部分。
精确性
提高智能小车的导航精度和搬运精度，确保准确无误地完成任务。
设计目标
设计一款具有自主导航、避障、搬运等多种功能的智能小车，实现智能化、自动化运行。
稳定性
确保智能小车在各种环境下都能稳定运行，不出现意外情况。02CHAPTER
智能小车硬件设计
选用高性能、低功耗的微控制器，如STM32系列。
主控芯片类型
主控芯片原理
主控芯片优势
通过内部CPU、存储器和外设接口等资源，实现对小车各项功能的精确控制。
具有高集成度、高可靠性和易于开发等特点，满足智能小车复杂控制需求。
03
02
01
红外传感器
超声波传感器
陀螺仪传感器
加速度传感器
01
02
03
04
用于检测障碍物，实现避障功能。
第1章智能网联汽车技术概论
高精度定位技术依赖于高精度地图的信息，可以通过对比当前位置传 感器获取的行车环境信息和高精度地图，精确地确认位置，并能够确认当前 位置一段距离内的行车环境，进行下一步轨迹规划和决策。
三、车载网络与互联技术
在车载网络与互联技术中，囊括了V2X通信技术、云平台与大数据技术。 V2X通信技术实现车间信息共享与协同控制的通信保障机制，涉及移动自组 织网络技术、多模式通信融合技术等。云平台与大数据技术包括智能网联汽 车云平台架构与数据交互标准，云操作系统，数据高效存储和检索技术，大 数据的关联分析和深度挖掘技术。
二、智能网联汽车关键技术发展现状
（二）高精度地图与定位技术 2.定位技术面临的挑战
目前，定位技术面临的两大挑战是覆盖盲区和高昂成本。 随着无人驾驶技术的发展，考虑到高精度地图与定位的广阔发展前景，国 内外越来越多的企业开始进行高精度地图领域的规划与布局。我国主流图商也 都在积极开展面向自动驾驶的高精度地图建设，基于北斗地基增强系统 （Beidou Ground based Augmentation System，BGAS）的高精度定位 技术、多源辅助定位技术等已在我国内地范围内开展应用，将为自动驾驶汽车 提供成本更低、覆盖更广的高精度定位。
普通高等教育车辆工程专业“新工科”建设系列教材
智能网联汽车技术
第一章 第二章 第三章 第四章
智能网联汽车技术概论 智能网联汽车环境感知系统关键技术 智能网联汽车高精度地图与定位技术 智能网联汽车车载网络与互联技术
第五章 第六章 第七章 第八章
智能网联汽车智能制动与能量回收技术 智能网联汽车决策控制技术 智能网联汽车测试与评价技术 汽无人驾驶汽车的应用
决策系统根据全局行车目标、自车状态及环境信息等，决定采用的驾 驶行为以及动作的时机。其中，全局路径规划依赖于高精度地图的目的地间 可选路径的规划过程；局部行为决策依赖于当前行车环境下感知信息和定位 信息，完成巡航、掉头、换道、转弯等决策，输出汽车自动驾驶应具备的速 度、加速度、车轮转向等指标信息。
三、车载网络与互联技术
在车载网络与互联技术中，囊括了V2X通信技术、云平台与大数据技术。 V2X通信技术实现车间信息共享与协同控制的通信保障机制，涉及移动自组 织网络技术、多模式通信融合技术等。云平台与大数据技术包括智能网联汽 车云平台架构与数据交互标准，云操作系统，数据高效存储和检索技术，大 数据的关联分析和深度挖掘技术。
二、智能网联汽车关键技术发展现状
（二）高精度地图与定位技术 2.定位技术面临的挑战
目前，定位技术面临的两大挑战是覆盖盲区和高昂成本。 随着无人驾驶技术的发展，考虑到高精度地图与定位的广阔发展前景，国 内外越来越多的企业开始进行高精度地图领域的规划与布局。我国主流图商也 都在积极开展面向自动驾驶的高精度地图建设，基于北斗地基增强系统 （Beidou Ground based Augmentation System，BGAS）的高精度定位 技术、多源辅助定位技术等已在我国内地范围内开展应用，将为自动驾驶汽车 提供成本更低、覆盖更广的高精度定位。
普通高等教育车辆工程专业“新工科”建设系列教材
智能网联汽车技术
第一章 第二章 第三章 第四章
智能网联汽车技术概论 智能网联汽车环境感知系统关键技术 智能网联汽车高精度地图与定位技术 智能网联汽车车载网络与互联技术
第五章 第六章 第七章 第八章
智能网联汽车智能制动与能量回收技术 智能网联汽车决策控制技术 智能网联汽车测试与评价技术 汽无人驾驶汽车的应用
决策系统根据全局行车目标、自车状态及环境信息等，决定采用的驾 驶行为以及动作的时机。其中，全局路径规划依赖于高精度地图的目的地间 可选路径的规划过程；局部行为决策依赖于当前行车环境下感知信息和定位 信息，完成巡航、掉头、换道、转弯等决策，输出汽车自动驾驶应具备的速 度、加速度、车轮转向等指标信息。
智能车的制作PPT课件
二、基于内光电效应的光电元件
Hale Waihona Puke 一）光敏电阻1．工作原理
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。
2.光敏电阻的特性和参数
（1）
暗电阻
（2）
光电特性
（3）
响应时间
3．关于照度
第5页/共28页
（二）光敏二极管、光敏三极管、光敏晶闸管 1．光敏二极管结构及工作原理 光敏二极管结构与一般二极管不同之处在于：将光敏二极管的PN结设置在透明
三、光敏三极管应用电路 第18页/共28页
第三节 光电传感器的应用
依被测物、光源、光电元件三者之间的关系，可以将光电传感器分为 下述四种类型
1）
光源本身是被测物，被测物发出的光投射到光电元件上，光电
元件的输出反映了光源的某些物理参数。
2）
恒光源发射的光通量穿过被测物，一部分由被测物吸收，剩余
部分投射到光电元件上，吸收量决定于被测物的某些参数。
4.温度特性 温度变化对亮电流影响不大，但对暗电流的影响非常大
5.响应时间 工业级硅光敏二极管的响应时间为10-5～10-7s左右，光敏三极管的响应时
间比相应的二极管约慢一个数量级
第13页/共28页
三、基于光生伏特效应的光电元件 光电池能将入射光能量转换成电压和电流属于光生伏特效应元件。
第14页/共28页
第一节 光电效应及光电元件 第1页/共28页
通常把光电效应分为三类： 1）在光线的作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应，基于
外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管、光电摄像管等。 2）在光线的作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应，基于
内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管及光敏晶闸管 等。
智能汽车技术教学课件完整版
和测试评价技术等共性关键基础技术
亟待突破。
智能汽车概论
1.3智能汽车技术架构
环境感知技术
• 智能汽车的环境感知模块利用
激光雷达、毫米波雷达、视觉传
感器、超声波雷达等各种传感器
对周围环境进行数据采集与信息
处理,以获取当前行驶环境及本车
的有关信息。
• 环境感知技术可以为智能汽车
提供道路交通环境、障碍物位置、
给出其相关叠加结果
· 表示各散射中心的复数散射场;k是玻尔兹曼常数;2Rn是从雷达到该散射
中心的双程距离,构成目标体的各强散射分量相位的随机变化。
机器视觉感知技术
雷达环境杂波分析
地物杂波分析
天气杂波分析
地物杂波是雷达入射电磁波的
分布散射回波，它对智能汽车
毫米波雷达的影响较大，地物
杂波是极为不稳定的，例如由
动态目标运动状态、交通信号标
志、自身位置等一系列重要信息,
是其他功能模块的基础,是实现辅
助驾驶与自动驾驶的前提条件。
智能汽车概论
• 决策规划技术
决策规划技术是智能汽车的控制中枢,相
当于人类的大脑,其主要作用是依据感知
层处理后的信息以及先验地图信息,在满
足交通规则、车辆动力学等车辆诸多行
驶约束的前提下,生成一条全局最优的车
·雷达电磁波接收与处理机理,包括雷达接收天线、雷达接收机特性、雷达
信号理方法等。
机器视觉感知技术
毫米波雷达的测速测距原理
智能汽车毫米波雷达通常发射连续高频等幅波,其频率在时间上按线性规律变
化,鉴于智能汽车毫米波雷达需同时测量目标的距离和速度,发射波形一般选
择三角形线性调频。假设发射的中心频率为f0,B为频带宽度,T为扫描周期,调
亟待突破。
智能汽车概论
1.3智能汽车技术架构
环境感知技术
• 智能汽车的环境感知模块利用
激光雷达、毫米波雷达、视觉传
感器、超声波雷达等各种传感器
对周围环境进行数据采集与信息
处理,以获取当前行驶环境及本车
的有关信息。
• 环境感知技术可以为智能汽车
提供道路交通环境、障碍物位置、
给出其相关叠加结果
· 表示各散射中心的复数散射场;k是玻尔兹曼常数;2Rn是从雷达到该散射
中心的双程距离,构成目标体的各强散射分量相位的随机变化。
机器视觉感知技术
雷达环境杂波分析
地物杂波分析
天气杂波分析
地物杂波是雷达入射电磁波的
分布散射回波，它对智能汽车
毫米波雷达的影响较大，地物
杂波是极为不稳定的，例如由
动态目标运动状态、交通信号标
志、自身位置等一系列重要信息,
是其他功能模块的基础,是实现辅
助驾驶与自动驾驶的前提条件。
智能汽车概论
• 决策规划技术
决策规划技术是智能汽车的控制中枢,相
当于人类的大脑,其主要作用是依据感知
层处理后的信息以及先验地图信息,在满
足交通规则、车辆动力学等车辆诸多行
驶约束的前提下,生成一条全局最优的车
·雷达电磁波接收与处理机理,包括雷达接收天线、雷达接收机特性、雷达
信号理方法等。
机器视觉感知技术
毫米波雷达的测速测距原理
智能汽车毫米波雷达通常发射连续高频等幅波,其频率在时间上按线性规律变
化,鉴于智能汽车毫米波雷达需同时测量目标的距离和速度,发射波形一般选
择三角形线性调频。假设发射的中心频率为f0,B为频带宽度,T为扫描周期,调
大学生智能汽车设计整本书课件 第 章
所占分数比 例
赛车制作中原理设计、技术实现、调试方案等方面是否科
％
充分利用
对于赛车的机械结构、传动装置、控制方案、路径检测、 车况参数检测方法等方面的创新点
30％
研究论文（可选 部分）
论文写作
对于论文内容是否具有创新性、科学性、以及写作是否符 合技术刊物论文规范等方面进行评审
（4）行文的要求
• 大学生撰写论文中，往往不善于筛选，把 自己所掌握的知识，尽量添加到论文中； 同时也往往把不必要的实验过程、测试结 果都罗列进去，这样实质上会影响论文质 量。
• 科技论文的语言文字应力求简练，以最少 的字句把意思表达清楚。
（5）表达的要求
• 科技论文必须老老实实地反映事物的本来 面目。同时，科技论文最忌使用引起歧义 的词或概念，不能“大概”，不能使用双 关语，这样会使科学概念变得不明确。
9.1 科技论文概述
• 9.1.1 科技论文的要求 • 9.1.2 科技论文的写作规范
9.1.1 科技论文的要求
• （1）论点的要求 • （2）论据的要求 • （3）论证的要求 • （4）行文的要求 • （5）表达的要求 • （6）结构的要求
（1）论点的要求
• 论点是科技论文的核心，因此论点不允许 含糊不清，只有论点正确，才能保证论文 的正确性。论点的新颖性则来源于作者的 创新性思维。
– （1）只著录最必要、最新的文献； – （2）只著录公开发表的文献； – （3）采用标准化的著录格式。
10．附录
• 附录是论文的附件，不是必要的组成部分 。在不增加文献的篇幅和不影响正文主体 内容叙述连贯性的前提下，附录向读者提 供论文中部分内容的详尽数学推导、证明 、工程图纸、程序清单等内容。
• （5）模型车的主要技术参数说明。
多功能智能小车的设计页PPT文档共28页文档
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
多功能智能小车的设计页PPT文档
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
谢谢！
《智能车的制作》课件
决策与学习算法
要点一
总结词
用于根据环境信息和历史经验做出决策，并不断学习和优 化
要点二
详细描述
决策与学习算法是智能车的“大脑”，它根据感知与识别 算法获取的环境信息、历史经验以及预设规则，做出相应 的行驶决策。决策与学习算法需要具备高度的自适应性， 能够根据不同环境和状态调整自身的行为。此外，它还需 要具备学习能力，通过不断的学习和优化，提高智能车的 行驶性能和安全性。常见的学习方法包括强化学习、深度 学习等。
智能车的发展趋势
总结词
未来智能车的发展趋势包括技术不断创新、成本不断 降低、法规不断完善等。
详细描述
随着传感器技术、计算机视觉技术、人工智能技术的 不断发展，智能车的性能将得到进一步提升，实现更 加高级的自动驾驶功能。同时，随着技术的成熟和规 模化生产，智能车的成本将逐渐降低，使得更多的人 能够享受到智能出行的便利。此外，政府将制定更加 完善的法律法规，规范智能车的研发、测试、使用和 管理，保障道路交通安全和数据隐私。
总结词
用于智能车行驶路径的计算和控制
详细描述
路径规划算法是智能车软件算法的重要组成部分，它负责根据起始点和目标点，结合环境信息，计算出最优或可 行的行驶路径。常见的路径规划算法包括Dijkstra算法、A*算法、动态规划等。这些算法通过不断地优化路径， 确保智能车能够高效、安全地到达目的地。
运动控制算法
。
详细描述
智能车的特点包括高度的自动化、智能化、安全性、舒适性和节能环保等。它可以自主 完成大部分驾驶任务，减轻驾驶者的负担，提高驾驶安全性。同时，智能车能够根据驾 驶者的习惯和需求进行个性化设置，提供更加舒适和便捷的出行体验。此外，智能车还
具备节能环保的优势，能够有效地降低能源消耗和排放污染物。
《智能网联汽车技术概论》课件 - 第一章-智能网联汽车技术综述
• 2003年，国防科技大学与一汽合 作的红旗CA7460实现了高速公路 自动驾驶示范，最高时速170Km/ 小时，可以实现自动超车。
• 2011年7月，国防科技大学自主研 发的红旗HQ3无人驾驶汽车首次完 成了长沙至武汉286Km的高速全 程无人奥林匹 克森林公园”路线上来回行驶，吸 引了无数眼球。
• 2011年，内华达州率先通过了汽车驾 驶汽车立法，解决了州公路上自驾汽车 的路试问题。
No.10008
0
2
• 智能网联汽车的发展趋 势
No.10008
国外智能网联汽车的发展现状
• 1.美国自动驾驶技术发展
• 在美国、欧洲、日本等发达国家和地区， 自动驾驶技术是未来交通发展的重要方 向。在技术研发、道路测试、标准法规 和政策等方面，为智能网联汽车的发展 提供了条件。为了加快自动驾驶商业化 的政策支持，我国在这方面的研究也很 活跃，为自动驾驶技术的开发和测试创 造了坚实的基础。
• 在智能化层面，汽车配备了多种传感器（摄像 头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达）， 实现对周围环境的自主感知，通过一系列传感 器信息识别和决策操作，汽车按照预定控制算 法的速度与预设定交通路线规划的寻径轨迹行
• 驶在。网联化层面，车辆采用新一代移动通信技术 （LTE-V、5G等），实现车辆位置信息、车速 信息、外部信息等车辆信息之间的交互，并由 控制器进行计算，通过决策模块计算后控制车 辆按照预先设定的指令行驶，进一步增强车辆 的智能化程度和自动驾驶能力。
人与系 统
人
自动驾驶系统（“系统”）监控驾驶环境
车道内正常行驶， 人 高速公路无车道干
涉路段，泊车工况。
高速公路及市区无
人
车道干涉路段，换 道、环岛绕行、拥
• 2011年7月，国防科技大学自主研 发的红旗HQ3无人驾驶汽车首次完 成了长沙至武汉286Km的高速全 程无人奥林匹 克森林公园”路线上来回行驶，吸 引了无数眼球。
• 2011年，内华达州率先通过了汽车驾 驶汽车立法，解决了州公路上自驾汽车 的路试问题。
No.10008
0
2
• 智能网联汽车的发展趋 势
No.10008
国外智能网联汽车的发展现状
• 1.美国自动驾驶技术发展
• 在美国、欧洲、日本等发达国家和地区， 自动驾驶技术是未来交通发展的重要方 向。在技术研发、道路测试、标准法规 和政策等方面，为智能网联汽车的发展 提供了条件。为了加快自动驾驶商业化 的政策支持，我国在这方面的研究也很 活跃，为自动驾驶技术的开发和测试创 造了坚实的基础。
• 在智能化层面，汽车配备了多种传感器（摄像 头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达）， 实现对周围环境的自主感知，通过一系列传感 器信息识别和决策操作，汽车按照预定控制算 法的速度与预设定交通路线规划的寻径轨迹行
• 驶在。网联化层面，车辆采用新一代移动通信技术 （LTE-V、5G等），实现车辆位置信息、车速 信息、外部信息等车辆信息之间的交互，并由 控制器进行计算，通过决策模块计算后控制车 辆按照预先设定的指令行驶，进一步增强车辆 的智能化程度和自动驾驶能力。
人与系 统
人
自动驾驶系统（“系统”）监控驾驶环境
车道内正常行驶， 人 高速公路无车道干
涉路段，泊车工况。
高速公路及市区无
人
车道干涉路段，换 道、环岛绕行、拥
智能小车设计ppt课件
2.1 智能小车硬件设计
5、鸣笛电路设计
本设计中添加了鸣 笛功能，由比较器和喇 叭 组 成 。 当甲乙两车启 动时 、 超车时以及到达 终点时 都 会 以鸣笛作为 标志。
2.2 智能小车软件设计
本系统采用嵌入式的ARM芯片LM3S615作为控制核心。 使用两个32位定时计数器的中断来对步进电机的时序进行 控制，这样可以充分利用CPU的资源，精确而简单的控制 小车的速度。小车在行进过程中不断检测红外传感器，判 断小车是否偏离跑道外侧的黑线，可以通过调整定时器的 计数值来调整两轮的速度，进而对小车的位置及方向进行 矫正。对定时器的进一步控制可以准确的实现小车的转弯 及超车。两车之间通过无线通信模块进行位置同步。软件 流程图如下：
训练阶段二（2011.2-2011.7）：系统设计训练 该阶段以真题训练为主，培养团队协作能力，根据前
段时间训练情况明确个人分工。 队伍中三名同学分工如下：
采用无线通信的方式可以 在小车启动时、超车时很好的 实现位置信号的同步，效果稳 定。
相比于电路复杂，成本高，实
时性不好，控制复杂的Zigbee无 线收发模块，我们采用无线收 发模块UP-96。该模块采用了 9600bit/s的波特率，直接可 以连接到本设计的处理器输出 口，无需在无线模块上编制程 序，易于控制，传输速率高， 可编程控制输出功率，操作简 单。
指导教师点评
作品优点：
➢选用ARM平台，处理速度快，ARM芯片片上资源多， 开发简单方便 ➢采用步进电机，控制比较精准 ➢整车体积小，重心低，行进姿态稳定，操控灵活、可靠 ➢用简单的控制方法完成系统的功能需求
--外边缘循迹，线路简单规整 --只用一种传感器实现两车相互位置感知
指导教师点评
作品不足：
汽车行业智能汽车设计与制造方案
汽车行业智能汽车设计与制造方案第1章智能汽车概述 (2)1.1 智能汽车的定义与发展历程 (2)1.2 智能汽车的技术架构与分类 (3)1.3 智能汽车的市场现状与发展趋势 (3)第2章智能汽车设计原则与目标 (4)2.1 设计原则 (4)2.2 设计目标 (4)2.3 设计流程与规范 (4)第3章智能汽车感知系统设计 (5)3.1 感知系统概述 (5)3.2 激光雷达与摄像头选型与布局 (5)3.2.1 激光雷达选型 (5)3.2.2 摄像头选型 (6)3.2.3 布局设计 (6)3.3 车载传感器数据融合技术 (6)第4章智能汽车决策与控制系统设计 (7)4.1 决策与控制系统概述 (7)4.2 行为决策算法 (7)4.3 运动规划与控制算法 (7)第5章智能汽车通信系统设计 (8)5.1 通信系统概述 (8)5.2 车载网络通信技术 (8)5.3 车联网与车车通信技术 (8)第6章智能汽车硬件平台设计 (9)6.1 硬件平台概述 (9)6.2 处理器与硬件加速器选型 (9)6.2.1 处理器选型 (9)6.2.2 硬件加速器选型 (9)6.3 车载硬件系统设计与集成 (9)6.3.1 系统设计原则 (9)6.3.2 系统架构设计 (9)6.3.3 硬件组件选型与集成 (9)6.3.4 硬件平台调试与优化 (9)第7章智能汽车软件平台设计 (10)7.1 软件平台概述 (10)7.2 操作系统与中间件 (10)7.2.1 操作系统 (10)7.2.2 中间件 (10)7.3 软件架构与模块设计 (10)7.3.1 软件架构 (10)7.3.2 模块设计 (11)第8章智能汽车制造工艺与生产线设计 (11)8.1 智能汽车制造工艺概述 (11)8.2 总装生产线设计 (11)8.2.1 生产线布局 (12)8.2.2 生产线柔性化设计 (12)8.2.3 自动化设备应用 (12)8.3 关键工艺设备选型与布局 (12)8.3.1 关键工艺设备选型 (12)8.3.2 设备布局 (12)第9章智能汽车测试与验证 (12)9.1 测试与验证概述 (13)9.2 功能测试与功能测试 (13)9.2.1 功能测试 (13)9.2.2 功能测试 (13)9.3 安全性与可靠性验证 (13)9.3.1 安全性验证 (13)9.3.2 可靠性验证 (14)第十章智能汽车产业发展与政策建议 (14)10.1 产业发展现状与趋势 (14)10.1.1 产业发展现状 (14)10.1.2 产业发展趋势 (14)10.2 政策法规与标准体系建设 (14)10.2.1 政策法规建设 (15)10.2.2 标准体系建设 (15)10.3 产业链上下游企业合作与布局建议 (15)10.3.1 企业合作 (15)10.3.2 企业布局 (15)第1章智能汽车概述1.1 智能汽车的定义与发展历程智能汽车，顾名思义，是指采用先进的车载传感器、控制器、执行机构、计算平台和通信技术，实现对环境感知、智能决策和自主控制的新一代汽车。
智能小车课件
利用机器学习算法对智能小车搭载 的传感器数据进行处理和分析，提 取有用特征，提高感知能力。
深度学习在智能小车中的应用
图像识别与处理
通过深度学习技术，如卷积神经网络 （CNN），实现智能小车对道路标志 、交通信号等图像信息的识别和处理 。
语音识别与交互
自动驾驶
结合深度学习技术，实现智能小车的 自动驾驶功能，包括环境感知、路径 规划、行为决策等。
3
场景理解与建模
结合计算机视觉技术，对道路场景进行理解和建 模，为智能小车的路径规划和行为决策提供有力 支持。
06
CATALOGUE
智能小车设计与制作实践
硬件平台搭建与选型建议
常见硬件平台介绍
01
Arduino、Raspberry Pi、STM32等；
选型建议
02
根据项目需求和预算，选择合适的硬件平台；
智能小车通常由感知系统、控制系统 、驱动系统和电源系统等组成。
工作原理
感知系统负责采集周围环境信息，控 制系统根据采集的信息进行决策和规 划，驱动系统执行控制指令，实现小 车的自主导航、避障、定位等功能。
02
CATALOGUE
传感器技术
传感器类型及作用
01
02
03
04
温度传感器
检测环境温度，用于控制小车 的加热或冷却系统。
A*算法
一种启发式搜索算法，通过引入启发式函数来指导搜索方 向，提高搜索效率。适用于存在障碍物和动态环境的路径 规划问题。
动态规划算法
一种用于解决多阶段决策问题的算法，通过将问题分解为 多个子问题并求解，得到全局最优解。适用于复杂环境下 的路径规划问题。
定位技术原理及应用
01
GPS定位
深度学习在智能小车中的应用
图像识别与处理
通过深度学习技术，如卷积神经网络 （CNN），实现智能小车对道路标志 、交通信号等图像信息的识别和处理 。
语音识别与交互
自动驾驶
结合深度学习技术，实现智能小车的 自动驾驶功能，包括环境感知、路径 规划、行为决策等。
3
场景理解与建模
结合计算机视觉技术，对道路场景进行理解和建 模，为智能小车的路径规划和行为决策提供有力 支持。
06
CATALOGUE
智能小车设计与制作实践
硬件平台搭建与选型建议
常见硬件平台介绍
01
Arduino、Raspberry Pi、STM32等；
选型建议
02
根据项目需求和预算，选择合适的硬件平台；
智能小车通常由感知系统、控制系统 、驱动系统和电源系统等组成。
工作原理
感知系统负责采集周围环境信息，控 制系统根据采集的信息进行决策和规 划，驱动系统执行控制指令，实现小 车的自主导航、避障、定位等功能。
02
CATALOGUE
传感器技术
传感器类型及作用
01
02
03
04
温度传感器
检测环境温度，用于控制小车 的加热或冷却系统。
A*算法
一种启发式搜索算法，通过引入启发式函数来指导搜索方 向，提高搜索效率。适用于存在障碍物和动态环境的路径 规划问题。
动态规划算法
一种用于解决多阶段决策问题的算法，通过将问题分解为 多个子问题并求解，得到全局最优解。适用于复杂环境下 的路径规划问题。
定位技术原理及应用
01
GPS定位
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武汉科技大学信息科学与工程学院
智能汽车控制策略的设计
❖ 目前，在智能控制领域内，已经提出了模糊控制 理论、神经控制理论、专家控制理论、分层递阶 控制理论等智能控制方案。所有这些智能控制策 略，其核心思想就是模仿人的思维和行动，去完 成或部分完成只有人类专家才能完成的控制任务。 设计一个“类人”的汽车控制器，是智能汽车控 制策略研究中的终极方案。但由于汽车驾驶任务 的复杂性，研究设计这种汽车智能控制器的任务 是十分艰巨的。
武汉科技大学信息科学与工程学院
智能汽车的通信系统
❖ 在智能汽车与智能汽车之间、智能汽车与交通监 控中心之间、智能汽车与道路附属设施之间，都 存在着大量信息的实时交换。通信子系统是智能 汽车系统获取和传递信息的神经中枢，必须研究 适合于智能汽车信息交换的通信系统结构形式、 软件技术、传输介质、编码纠错技术等。ຫໍສະໝຸດ 武汉科技大学信息科学与工程学院
智能汽车的导驶定位技术
❖ 智能汽车导驶定位系统的任务是对行驶中的智能 汽车进行实时导航定位，如在车辆内显示目的地 的地图，确定车辆的位置，选择合适的行车路径 等。同时，车辆同交通监控中心可以通信，使用 一个数据库记录车辆及途经道路的历史状况信息， 该子系统研究涉及GPS定位技术、电子地图技术、 数据库技术、显示技术以及接口技术和应用软件 技术等。
智能汽车的自动控制系统
❖ 越来越多的交通问题专家认为，交通系统的诸多 问题的根源就出在驾驶员身上。驾驶员的技术水 准、法制观念、身体状况和对交通环境的适应能 力等因素都直接影响行车的效果，进而影响交通 系统的运行状况。解决问题的出路在于汽车驾驶 的自动化，即用自动控制器取代驾驶员。由于交 通环境信息的复杂化和多变性、交通任务的多样 性等原因，汽车控制策略必须基于智能控制理论 来设计。
❖ 智能汽车体系结构设计的关键在于：如何根据智 能汽车的性能，划分智能汽车各个功能子系统的 问题，这些子系统之间既相对独立，又存在信息 流动，共同实现全系统的功能。
武汉科技大学信息科学与工程学院
智能汽车的信息采集与处理技术
❖ 汽车在行驶过程中，必须得到的信息包括车辆自 身状况的信息、道路信息、近邻行驶汽车的信息 及导航定位信息等。这些信息一般被外界噪声所 干扰，如何精确、实时、有效地采集到这些信息， 并进行处理，需要特别研究。
第1章 智能汽车设计导论
1
第1章 智能汽车设计导论
1 1.1 智能汽车 2 1.2 国外智能汽车设计竞赛
3 1.3 中国大学生智能汽车设计竞赛
武汉科技大学信息科学与工程学院
1.1 智能汽车 ❖1.1.1 智能汽车设计的意义及研究内容 ❖1.1.2 智能汽车设计的技术关键
武汉科技大学信息科学与工程学院
1.1.2 智能汽车设计的技术关键
▪ 智能汽车体系结构的设计 ▪ 智能汽车的信息采集与处理技术 ▪ 智能汽车控制策略的设计 ▪ 智能汽车导驶定位技术 ▪ 智能汽车电源研究
武汉科技大学信息科学与工程学院
智能汽车体系结构的设计
武汉科技大学信息科学与工程学院
智能汽车的电源系统
❖ 汽车的传统能源以石油为主，随着世界环境问题 的突出显现，由燃油引发的交通事业可持续发展 问题显得十分急迫。当前，最有可能被成功应用 于汽车的替代动力能源就是电能，电能具有效率 高、清洁、易于变换、易于输送等特点，应用于 智能汽车系统，前景广阔，是必然的选择。但是， 电能的大容量储存比较困难，因而将电能应用于 移动的智能汽车系统，还有很多理论和技术工作 有待深入研究。
武汉科技大学信息科学与工程学院
智能汽车导驶定位技术
❖ 智能汽车作为一种自动或半自动交通工具系统， 如何选择交通路线、如何识别道路、如何精确实 时地确定自己的地理位置、如何记录自己的行车 路线等问题，是当前研究的技术热点，而数字导 驶技术就是解决这些问题的综合方案。从硬件上 讲，车载计算机、控制器、显示器、数字地图、 定位系统是必不可少的。车辆数字导驶技术研究 已经取得了一些结果，但是要完全彻底地解决问 题，还需要做很多研究。
智能汽车的研究意义
❖ 21世纪的汽车概念将发生根本性的变化。现在 的“汽车”是带有一些电子控制的机械装置，将 来的“汽车”将转变为带有一些辅助机械的机电 一体化装置，汽车的主要部分不再仅仅是个机械 装置，它正向消费类电子产品转移。同时，智能 汽车在传统汽车上配备了远程信息处理器、传感 器和接收器，通过无线网络获取前方交通状况信 息，引导汽车加速或减速。这样，汽车就能更为 平稳地行驶，避免不断刹车、启动的动作，以降 低油耗。随着汽车电子控制技术的发展，中国的 汽车工业将面临着巨大的发展机遇和挑战，开展 智能汽车技术的研究与开发工作具有重要意义。
智能汽车的信息采集、处理及传输
❖ 信息就是智能汽车的灵魂，智能汽车将用实时的、 全面的、有效的信息流来驱动汽车系统的运动。 因此，研究智能汽车系统的信息环境模型、信息 处理方法与技术、高效的信息传输技术就显得尤 其重要。
武汉科技大学信息科学与工程学院
武汉科技大学信息科学与工程学院
智能汽车的体系结构
❖ 智能汽车的体系结构的设计必须包含实现用户功 能的全部子系统的设计。智能汽车的体系结构应 该阐述这种车辆的结构体系，列出用户服务功能， 定义实现用户服务功能的各个子系统。研究各个 子系统之间的通信方式和组织方式。
武汉科技大学信息科学与工程学院
武汉科技大学信息科学与工程学院
1.1.1 智能汽车设计的意义及研究内容
▪ 智能汽车的体系结构 ▪ 智能汽车的信息采集、处理及传输 ▪ 智能汽车的自动控制系统 ▪ 智能汽车的通信系统 ▪ 智能汽车的导驶定位技术 ▪ 智能汽车的电源系统
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