基于电磁导航的智能车控制系统分析

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1、·第1章绪论智能车控制系统系统是一个综合复杂的系统，它将环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等融合于一体，是现代智能车工业领域高科技和高新技术的结合体，在一定程度上智能车辆的控制水平高低，体现一个国家的自动化智能控制综合水平。智能车辆的自主驾驶功能将给全球的交通、运输起着重大的推进作用。越来越多的应用实例都证明了智能汽车可以显著地改善交通安全，提高运输效率，降低环境污染[1-4]。毫无疑问，对与智能汽车的创新研究，将会是交通运输领域和汽车领域一场重大变革。1.2国内外研究现状自从美国巴里特电气公司在1954年第一次成功的研发了自动引导

2、智能汽车系统，并将它运用到仓库内物品的自动运输方面，标志着智能汽车的诞生。自诞生之日起，随后的几十年至今，智能汽车共经历了萌芽、起步、大发展和高潮阶段，它的应用也逐渐从最初的室内初步试验转至规则的室外道路，随后再转向地面陡峭的越野场所，车载环境感知系统也逐步走向全面，它由最初的电缆引导发展到了目前机器视觉、GPS、激光雷达和三轴陀螺仪的多传感器综合环境感知系统，随着智能车竞赛的影响扩大，智能汽车也获得了越来越多的关注，世界各国也从多种角度展开了对智能汽车的研究，成果显著，产生了明显的社会和经济效益，具有广阔的应用前景。在这一控制领域

3、，欧美发达国家关于智能汽车的研究仍是处于世界遥遥领先的位置。在21世纪初期，美国国防部高级研究计划局就开始重点支持军方未来无人战斗系统，目标是研制地面机器人。2007年，西安电子科技大学的郝建领在他的硕士论文《无线遥控智能车控制系统》中写到，意大利、日本、美国等国已经从多角度展开了对移动机器人的研究，取得了可观的实际研究价值。2010年，斯坦福大学动态设计实验室、大众旗下的电子研究实验室和甲骨文公司，这三家齐心研究的无人驾驶跑车，在无驾驶员干预的情况下，成功的攀登了美国西部科罗拉多州的派克峰[5-8]。这种智能汽车的性能的监测与控制

4、，是通过轮速传感器、加速计和陀螺仪来实现的，它能实现对汽车的定位精确到厘米计的程度，而在这定位系统中发挥关键作用的是车载导航系统。它目前不能实现在城市车流中穿行，但在此次定位系统中最大的牵引力和加速度发挥出很大的作用。2···万方数据···第1章绪论在1980年，美国卡耐基梅隆大学机器人研究所开发出一种能完成一台多功能智能机，它能实现的主要功能包括：信息技术融合、图像处理和车体横向偏移控制等。随后该大学又自主研制了一种和行星探测车很类似的智能车，该智能车能由人在几千里以外遥感控制，同时，它也能在沙漠中进行自主控制。而这些都要归功于它

5、的学习、自推理等能力。在2010年的上海世博会期间，三辆分别名为骄、妙和笑EN-V概念智能汽车，在通用汽车馆向世界展示，其中EN-V是电动联网车的缩写，它是一种全新个人城市交通解决方案，是在电气化和车联网技术的基础上创造的。EN-V概念车能实现自动驾驶、自动停车和自动检索，这一切都是通过先进传感器及线控驾驶系统实现的。车联网技术是EN-V概念车与其他智能汽车的最大区别。2010年10月，谷歌公司开发出一种全新的智能汽车，它的主要功能是在减少二氧化碳排放的同时尽量防止交通事故。该车使用能够360度全方位感知汽车周围的道路环境采用智能传

6、感设备，其中包括摄像机、雷达、GPS和激光设备等。该智能车的车顶的激光雷达能够扫描半径70米范围内的环境信息，并能模拟驾驶员对相应交通状况作出正确反应，车载控制系统通过摄像机传输的信息，进行综合处理，能“看懂”交通灯，识别路面上的行人和障碍物。目前该试验智能汽车，已经行驶了约22.5万km的路程，在完全无人干预的情况下，行驶总路程已达1600km。在2004年，日本千叶技术研究所研制出一名叫“阿吕西格尼亚一号”的新型智能车，该智能车具有像人腿一样的功能，它能模仿人腿所能完成的大部分功能，例如前进、后退、拐弯、跨越等行为，它的这些行为

7、规律是因为，由30个发动机带动的8个智能腿被分别组合安装在它的各个汽车轮子上。车道定位系统、前车距离控制系统、自动控制系统、障碍物警报系统、驾驶员打盹报警系统和夜间行人报警系统等，已经被很多汽车公司运用在先进安全性车辆行车安全子系统。在欧洲，一种名为Cyber-carSystem的新型的公共交通汽车系统已经问世，它旨在有效解决城市道路堵塞、停车困难、能源消耗、噪声污染和环境污染等交通问题。这对智能汽车应用领域来说是一个新的重大突破。20世纪80年代我国关于智能汽车的研究逐渐发展起来，国家863计划立项进行遥控驾驶智能移动平台的研制。

8、国内关于智能汽车的研究集中于一些高校，在1992年，国防科大学成功的研制出了我国第一台真正意义上的无人驾驶3···万方数据···第1章绪论汽车。1998年清华大学设计的THMR-V智能汽车，最高车速达150km/h，它的平均车速能达到