自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告、綜述翻譯基于電磁檢測的智能車算法研究

1、 寧波理工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告（含文獻(xiàn)綜述、外文翻譯） 題 目 基于電磁檢測的智能車算法研究姓 名 學(xué) 號(hào) 專業(yè)班級 自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 學(xué) 院 信息科學(xué)與工程學(xué)院 第1章 文獻(xiàn)綜述1953年，世界上第一臺(tái)無人駕駛牽引車誕生，這是一部采用埋線電磁感應(yīng)方式跟蹤路徑的自動(dòng)導(dǎo)向車。如今，隨著傳感器技術(shù)的不斷進(jìn)步以及各種智能算法的改進(jìn)，無人駕駛車發(fā)展也越來越快。根據(jù)不同的應(yīng)用，其速度、安全性、運(yùn)行時(shí)間也大相近庭。正是由于設(shè)計(jì)的高難度性，智能車設(shè)計(jì)變得越來越復(fù)雜，集成度越來越高,功能越來越大，也就吸引了更多的人的關(guān)注。本文以飛思卡爾智能車大賽為背景來研究其實(shí)現(xiàn)算法?！帮w思卡爾杯”智能車大賽源于韓國

2、，是韓國漢陽大學(xué)汽車控制實(shí)驗(yàn)室在飛思卡爾半導(dǎo)體公司資助下舉辦的以hcsi2單片機(jī)為核心的大學(xué)生課外科技競賽。該競賽內(nèi)容涵蓋了控制、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、汽車電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械、能源等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)。智能車根據(jù)功能可分為七個(gè)部分：以freescal公司的mc9s12xs128為主控器的最小系統(tǒng)模塊、電磁傳感器模塊、電源管理模塊、速度測量反饋模塊、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、干簧管起跑線檢測模塊。本次設(shè)計(jì)主要針對速度測量反饋模塊、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、干簧管起跑線檢測模塊這三個(gè)模塊來進(jìn)行算法研究。1.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀受教育部高等教育司委托，高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)負(fù)責(zé)主辦全國大學(xué)生智能車競賽。該項(xiàng)比賽已列入

3、教育部主辦的全國五大競賽之一。首屆“飛思卡爾”杯全國大學(xué)生智能車邀請賽于2006年在清華大學(xué)成功舉辦。此項(xiàng)賽事，在韓國已舉辦過多屆，其專業(yè)知識(shí)涉及控制、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、汽車電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等諸多學(xué)科，對學(xué)生的知識(shí)融合和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，對高等學(xué)校控制及汽車電子學(xué)科學(xué)術(shù)水平的提高，具有良好的推動(dòng)作用。在第一、二屆的比賽中參賽選手必須使用大賽組委會(huì)統(tǒng)一提供的競賽車模，以freescale公司生產(chǎn)的16位微控制器mc9s12dg128作為核心控制單元。第三屆則要求參賽隊(duì)伍除了x系列的微處理器不用以外，其他8位和16位微控制器可由參賽對自己選擇（8位的單片機(jī)最多可選兩塊），這無疑給大家一個(gè)更

4、位大的選擇余地，此屆比賽則準(zhǔn)許使用官方推薦的mc9s12xs128雙核芯片及以往的8位極16位單核微控核心。2007年，中國大學(xué)生制作的智能車的速度已經(jīng)打破了韓國智能車比賽連續(xù)七屆的冠軍速度。該項(xiàng)賽事現(xiàn)已在我國是成功舉辦六次，大賽小車分為三個(gè)組別：電磁組、攝像頭組、光電組。其中電磁組是在第五屆大賽上才被加進(jìn)來的。盡管參與時(shí)間短，盡管參與時(shí)間短，相關(guān)的技術(shù)研究少但是電磁組的小車卻取得了不錯(cuò)的成績，根據(jù)官方提供的數(shù)據(jù)，第五屆比賽電磁組的最佳成績?yōu)?7秒，相對于整個(gè)賽事的最佳成績電磁組小車僅落后了2秒。但是2011年即第六屆比賽電磁組則取得最佳成績。隨著飛思卡爾智能汽車大賽的影響力加大，全國各類學(xué)校

5、踴躍參加此項(xiàng)賽事，場面也越來越壯觀，技術(shù)上也越來越成熟，各支隊(duì)伍在技術(shù)上的創(chuàng)新也越來越多，對全國高校學(xué)子的各項(xiàng)能力發(fā)展起到很大的作用。1.2 國外研究現(xiàn)狀韓國大學(xué)生智能模型車競賽是韓國漢陽大學(xué)汽車控制實(shí)驗(yàn)室在飛思卡爾半導(dǎo)體公司資助下舉辦的以hcs12單片機(jī)為核心的大學(xué)生課外科技競賽。組委會(huì)將提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的汽車模型、直流電機(jī)和可充電式電池，參賽隊(duì)伍要制作一個(gè)能夠自主識(shí)別路線的智能車，在專門設(shè)計(jì)的跑道上自動(dòng)識(shí)別道路行駛，跑完整個(gè)賽程用時(shí)最短，而且技術(shù)報(bào)告評分較高的參賽隊(duì)就是獲勝者。制作智能車，需要參賽隊(duì)伍學(xué)習(xí)和應(yīng)用嵌入式軟件開發(fā)工具軟件codewarrior和在線開發(fā)手段，自行設(shè)計(jì)和制作可以自動(dòng)識(shí)

6、別路徑的方案、電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路、模型車的車速傳感電路、模型車轉(zhuǎn)向伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)以及微控制器mc685912dp256控制軟件的編程等等。隨著賽事的逐年開展，將不僅有助于大學(xué)生自主創(chuàng)新能力的提高，對于高校相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域?qū)W術(shù)水平的提升也有一定幫助，最終將有助于汽車企業(yè)的自主創(chuàng)新，得到企業(yè)的認(rèn)可。這項(xiàng)賽事在韓國的成功可以證明這一點(diǎn)。2000年智能車比賽首先由韓國漢陽大學(xué)承辦開展起來，每年全韓國大約有100余支大學(xué)生隊(duì)伍報(bào)名并準(zhǔn)予參賽，至今已舉辦5屆，得到了眾多高校和大學(xué)生的歡迎，也逐漸得到了企業(yè)界的極大關(guān)注。近年來，飛思卡爾半導(dǎo)體公司參與舉辦的智能車大賽有了進(jìn)一步的發(fā)展。2008年12月13日飛思卡爾半

7、導(dǎo)體在馬來西亞uitm工程學(xué)院舉辦了首屆飛思卡爾智能車大賽。共有26組，涉及約52工科學(xué)生來自10個(gè)地方大學(xué)參加智能汽車競賽。該國競賽由馬來西亞科協(xié)舉辦。1.3 研究方向在當(dāng)今社會(huì)，對智能車的研究可以確定以下幾個(gè)研究方向：1. 駕駛員行為分析（driver behavior analysis）研究駕駛員的行為方式、精神狀態(tài)與車輛行駛之間的內(nèi)在聯(lián)系；目的：建立各種輔助駕駛模型，為智能車輛安全輔助駕駛或自動(dòng)駕駛提供必要的數(shù)據(jù)，如對駕駛員面部表情的歸類分析能夠判定駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)，是否困倦瞌睡等；2. 環(huán)境感知（environmental perception）主要是運(yùn)用傳感器融合等技術(shù)，來獲

8、得車輛行駛環(huán)境的有用信息，如車流信息、車道狀況信息、周邊車輛的速度信息、行車標(biāo)志信息等；3.極端情況下的自主駕駛（autonomous driving on extreme courses）研究在某些極端情況下，如駕駛員的反應(yīng)極限、車輛失控等情況下的車輛自主駕駛；4. 規(guī)范環(huán)境下的自主導(dǎo)航（autonomous navigation on normal environment）主要研究在某些規(guī)范條件下，如有人為設(shè)置的路標(biāo)或道路環(huán)境條件較好，智能車輛根據(jù)環(huán)境感知所獲得的環(huán)境數(shù)據(jù)，結(jié)合車輛的控制模型，在無人干預(yù)下，自主地完成車輛的駕駛行為。5. 車輛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)（vehicle motion co

9、ntrol systems）研究車輛控制的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)建模、車體控制等問題；6. 主動(dòng)安全系統(tǒng)（active，safety systems）主要是以防為主，如研究各種情況下的避障、防撞安全保障系統(tǒng)等；7.交通監(jiān)控、車輛導(dǎo)航及協(xié)作（traffic monitoring，vehicle navigation and coordination) 主要研究交通流誘導(dǎo)等問題； 8. 車輛交互通信（inter-vehicle communication)研究車輛之間有效的信息交流，主要是各種車輛間的無線通信問題； 9.軍事應(yīng)用（military applications）研究智能車輛系統(tǒng)在軍事上的應(yīng)用；

10、10. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（system architectures）研究智能車輛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組織問題；11.先進(jìn)的安全車輛（advanced safety vehicles)研究更安全、具有更高智能化特征的車輛系統(tǒng)。1.4 進(jìn)展情況現(xiàn)智能小車發(fā)展很快，從智能玩具到其它各行業(yè)都有實(shí)質(zhì)成果。其基本可實(shí)現(xiàn)循跡、避障、檢測貼片、尋光入庫、避崖等基本功能，這幾屆的電子設(shè)計(jì)大賽智能小車又在向聲控系統(tǒng)發(fā)展。比較出名的飛思卡爾智能小車更是走在前列，此次的設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)循跡這功能。1.5 發(fā)展預(yù)測 1)車輛間的通信協(xié)議規(guī)范 到目前為止,沒有一個(gè)汽車生產(chǎn)廠家或研究機(jī)構(gòu)能夠獨(dú)自提供完整的智能車輛解決方案。因此,不同的車輛之間,

11、車輛與外界,車輛與人之間的通信規(guī)范問題就成為一個(gè)值得研究的課題,這實(shí)際上就是要建立一個(gè)開放型的人車路之間的通信協(xié)議規(guī)范,各種設(shè)備提供者就可以根據(jù)該規(guī)范設(shè)計(jì)能夠獨(dú)立工作的設(shè)備或模塊。 2)通用的軟件開發(fā)平臺(tái)隨著車輛功能的逐步發(fā)展和完善,各種傳感器信息的采集與處理,各種控制算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等軟件設(shè)計(jì)要求會(huì)變得十分復(fù)雜。如果能有像windows一樣車載軟件系統(tǒng)平臺(tái),提供統(tǒng)一的應(yīng)用軟件接口,將會(huì)大大降低系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)難度。因此,在這方面進(jìn)行持續(xù)研究是有必要的,也是迫切的。 3)各種傳感器取長補(bǔ)短單一傳感器有時(shí)無法滿足實(shí)際需要,而復(fù)合型傳感器價(jià)格昂貴,且難以實(shí)現(xiàn),推廣困難。因此,應(yīng)將不同的傳感器之間取長補(bǔ)短,

12、互相結(jié)合使用。例如:利用超聲波、雷達(dá)等傳感器測距快速便捷的特點(diǎn),完成障礙物掃描,確定其大致的方位,然后,利用ccd低成本,高信息量的特點(diǎn),在確定的范圍之內(nèi)識(shí)別目標(biāo)類型、輪廓、顏色,文字等信息。 4)有人無人駕駛共享現(xiàn)有道路可以預(yù)見,在未來的1015年中,無人駕駛車輛將廣泛應(yīng)用。然而,道路建設(shè)一直以來都無法滿足日益增長的車輛需要。因此,無人駕駛車輛無法完全行駛在專用車道,必須能夠與現(xiàn)有車輛共享傳統(tǒng)道路。2種車輛的共存方式需要受到重視。 5)改善視覺算法對環(huán)境的適應(yīng)性設(shè)計(jì)可靠、穩(wěn)定的機(jī)器視覺算法所面臨的最大困難在于對各種惡劣環(huán)境的適應(yīng)性。一般的視覺算法無法直接在實(shí)際應(yīng)用中使用,需要一定的假設(shè)。在陰

13、雨雪天氣、夜晚等光照條件較差的情況就無法滿足。另外,快速運(yùn)動(dòng)對成像的影響應(yīng)加以考慮,這也是滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求。1.6 存在問題（1） 對于電磁組，存在的最大問題是電感的質(zhì)量等的干擾；（2） 彎道中的直道，直道中的彎道，進(jìn)出十字的信號(hào)判斷；（3） 進(jìn)入彎道要迅速轉(zhuǎn)變?yōu)閺澋赖姆桨?，出彎道進(jìn)直道迅速轉(zhuǎn)變?yōu)橹钡?；?） 舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度有時(shí)間延遲，該時(shí)間延遲使得模型車的動(dòng)態(tài)特性變差，甚至?xí)沟媚Ｐ蛙嚊_出跑道；1.7 結(jié)束語本文闡述了智能車的基本概念，并重點(diǎn)介紹了它們的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，也一并提出了智能車算法研究的問題與不足。智能車研究的進(jìn)步和發(fā)展需要計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)

14、、等眾多技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的推動(dòng),其發(fā)展又能夠推動(dòng)所涉及學(xué)科和技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。這是一個(gè)能夠?qū)⑵嚠a(chǎn)業(yè),交通系統(tǒng)與信息產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合起來的新型領(lǐng)域。智能車輛的研發(fā)為世界各國的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)提供了又一廣闊的發(fā)展空間。歐洲、日本、美國等發(fā)達(dá)國家雖走在了前面,但目前與我國的實(shí)際差距還不是很大。參考文獻(xiàn)1. 黃迪明.軟件技術(shù)基礎(chǔ)m.成都：高等教育出版社,電子科技大學(xué)出版社,2006.12.2. 孔令淑，劉濤，基于mc9s12xs128單片機(jī)的智能循跡小車的硬件設(shè)計(jì)論文.技術(shù)研發(fā)，2005.7.3. 安巖，自動(dòng)循跡智能小車的設(shè)計(jì)論文. 蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2004.1.4. 馬忠梅，李月香.單片機(jī)內(nèi)部資源的c語言編

15、程j.微計(jì)算應(yīng)用，1997，（03).5. 郭亮，譚立偉，基于單片機(jī)的新型智能小車研制設(shè)計(jì)論文.西南交通大學(xué)，2003.96. 張兆惠.基于微控制器的智能車系統(tǒng)的開發(fā)研db/ol. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2006.3.7. 游雨云,丁志勇,智能小車單片機(jī)控制直流電機(jī)方案與設(shè)計(jì)論文.技術(shù)研發(fā)，2006.3.8. 卓晴，黃開勝，邵貝貝，學(xué)做智能車-挑戰(zhàn)“飛思卡爾”杯.北京航空航天大學(xué)出版社，2009.19. 北京科技大學(xué)科大中冶r.第四屆飛思卡爾智能車競賽技術(shù)報(bào)告，2009. 10.吉林大學(xué)愛德之光r.第四屆飛思卡爾智能車競賽技術(shù)報(bào)告，2009. 11.北理風(fēng)行者隊(duì)r.第四屆飛思卡爾智能車競賽技術(shù)報(bào)

16、告，2009. 12.liu y, ozguner u, acarman t. performance evaluation of inter2vehicle communication in highway systems and in urban a 2 reasj. iee intelligent transport systems, 2006, 153 (1): 63 -75.13. nuria oliver and alex p. pentland，driver behavior recognition and prediction in a smart car，media lab,

17、cambridge,ma 02139第2章 開題報(bào)告2.1 設(shè)計(jì)意義為加強(qiáng)大學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)，促進(jìn)高等教育教學(xué)改革，受教育部高等教育司委托(教高司函2005201 號(hào)文)，由教育部高等自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)（以下簡稱自動(dòng)化分教指委）主辦全國大學(xué)生智能汽車競賽。該競賽以智能汽車為研究對象的創(chuàng)意性科技競賽，是面向全國大學(xué)生的一種具有探索性工程實(shí)踐活動(dòng)，是教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生科技競賽之一。該競賽以“立足培養(yǎng)，重在參與，鼓勵(lì)探索，追求卓越”為指導(dǎo)思想，旨在促進(jìn)高等學(xué)校素質(zhì)教育，培養(yǎng)大學(xué)生的綜合知識(shí)運(yùn)用能力、基本工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)大學(xué)生從事科學(xué)研究與探索的興趣和潛能，倡導(dǎo)理

18、論聯(lián)系實(shí)際、求真務(wù)實(shí)的學(xué)風(fēng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的人文精神，為優(yōu)秀人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。智能車的開發(fā)與設(shè)計(jì)涉及到多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，對于大學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，知識(shí)面的拓展和分析問題解決問題的能力的提高很有意義，并且有利于提高大學(xué)生的動(dòng)手能力、激發(fā)創(chuàng)新能力。此外，制作這樣一個(gè)高性能智能小車的過程，也是需要同組成員相互協(xié)作、緊密配合的過程，在此過程中，團(tuán)隊(duì)成員的交流與合作也顯得尤為重要。2.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)編寫程序?qū)崿F(xiàn)以下幾個(gè)目標(biāo):（1） 求最快跑完全程而沒有沖出跑道；（2） 從電磁傳感器獲得的賽道信息對賽道進(jìn)行判斷，以分辨出直道、十字、大彎道和s彎道，針對不同的路段情況確定各自的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；（3） 直道加速行駛，彎道

19、和s彎道減速行駛；（4） 最合適的速度上坡和減速下坡，防止賽車沖出跑道；（5） 起跑線檢測； 2.3 具體實(shí)現(xiàn)電感查表法：賽車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要由賽道信息的采集與數(shù)據(jù)分析、方向控制、速度控制三個(gè)部分組成。框圖如下所示：賽道信息的采集與數(shù)據(jù)分析mc9s12xs128速度控制轉(zhuǎn)向控制圖2.1控制算法方框圖對于智能車來說，講究的是智能控制。因此算法是其核心部分，相當(dāng)于人的思維，負(fù)責(zé)按預(yù)先定好的流程處理傳感器采集過來的數(shù)據(jù)。首先，安裝在車前的電感線圈檢測到賽道中心線下鋪設(shè)的交流電產(chǎn)生的磁場，將磁場強(qiáng)度大小轉(zhuǎn)換為電壓大小送往單片機(jī)進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量經(jīng)過一系列的運(yùn)算得出小車與中心線的位置，從而通

20、過pwm波脈寬的控制使舵機(jī)轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度。其次，利用光電編碼器負(fù)責(zé)采集電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以得到賽車的實(shí)時(shí)速度，再結(jié)合小車當(dāng)前的位置狀況，利用pwm波脈寬的控制來控制電機(jī)的速度和剎車力度，以形成速度閉環(huán)控制。 賽道信息的采集分為路況信息的采集和起跑線的采集這兩個(gè)部分。路況信息的采集主要是由安裝在賽車前面的感應(yīng)線圈來完成。感應(yīng)線圈通過檢測賽道上方的磁場，采集到的信號(hào)經(jīng)過諧振、放大、檢波，然后直接送到單片機(jī)的ad口。單片機(jī)通過ad采樣模塊直接就可以得到感應(yīng)線圈感應(yīng)到磁場信號(hào)的大小。另外，賽車安裝完成后，感應(yīng)線圈之間的距離以及對地的高度都是恒定的，因此通過多次對比采集得到的感應(yīng)線圈信號(hào)的大小即可得到賽道中心

21、相對于感應(yīng)線圈的位置，為賽車的轉(zhuǎn)向控制提供依據(jù)。 導(dǎo)線周圍的磁場，距導(dǎo)線越遠(yuǎn)，強(qiáng)度越弱，在電感中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢也越弱。將電感按圖所示的位置放置，他們都是相同的電感，導(dǎo)線垂直穿過電感所在的平面，其中通有跑道電源的驅(qū)動(dòng)電流。測量每一對電感電容組成的選頻網(wǎng)絡(luò)輸出信號(hào)的峰峰值。導(dǎo)線3cm1cm2cm-1cm-2cm-3cm 圖2.2 電感分布為了更精確的測量，我們可以在賽車中心距導(dǎo)線左右三厘米處按每隔0.25cm的距離測量一次當(dāng)前電感值，在三厘米以外按每隔0.5cm的距離測量一次。這種u形的查表法能使小車在直道是保持一定的穩(wěn)定，在出彎后也能快速回正。根據(jù)測得的電感值找出最大值的電感，進(jìn)行粗定位，然后

22、比較最大電感鄰近的兩個(gè)電感，做差值并將插值細(xì)分后對應(yīng)相應(yīng)的舵機(jī)打角值。對于起跑線的檢測，由于電磁組的起跑線是直徑為7.5 - 15mm，高度為1-3mm ，表面磁場強(qiáng)度為3000-5000gs的永磁鐵，就可以用霍爾元件或干簧管來檢測。我們是采用的是干簧管，干簧管是磁機(jī)械效應(yīng)的磁場傳感器，其內(nèi)部是一個(gè)常開觸點(diǎn)開關(guān)，在磁場強(qiáng)度超過其閾值時(shí)，開關(guān)閉合導(dǎo)通。我們使用了五個(gè)干簧管并聯(lián)成“線或”關(guān)系，任何一個(gè)干簧管檢測到磁鐵，都會(huì)輸出高電平，引發(fā)中斷程序使賽車停車。具體電路如圖2.3所示圖2.3 起跑線檢測電路原理圖2.4 結(jié)果預(yù)計(jì) 本次設(shè)計(jì)電機(jī)采用恒速控制或pid控制，具體方案看到時(shí)的調(diào)試情況。舵機(jī)則采

23、用查表法來實(shí)現(xiàn)控制。預(yù)測結(jié)果是：（1） 能完整的沿著黑線跑完賽道一圈；（2） 當(dāng)檢測到是直道時(shí)，加速行駛；（3） 當(dāng)檢測到大小s彎道時(shí)，則減速行駛；（4） 當(dāng)檢測出交叉線時(shí)，能正確的判斷方向；（5） 當(dāng)檢測到起跑線時(shí)，停止行駛； 2.5 進(jìn)度安排進(jìn)度安排如表2.3所示表2.3進(jìn)度安排表起始年月進(jìn)度目標(biāo)要求2011.12.052012.01.05查閱文獻(xiàn)，撰寫報(bào)告和文獻(xiàn)綜述的初稿2012.01.062012.03.05對開題報(bào)告和文獻(xiàn)綜述初稿進(jìn)行修改，外文翻譯2012.03.062012.03.15準(zhǔn)備ppt，開題報(bào)告答辯2012.03.162012.04.15完成算法的分析設(shè)計(jì)2012.04.

24、162012.05.15調(diào)試程序，建立完整、詳細(xì)的技術(shù)文檔2012.05.162012.05.28論文的撰寫與整理，提交畢業(yè)論文，答辯參考文獻(xiàn)1. 王娟娟error! no bookmark name given.基于柵格法的機(jī)器人路徑規(guī)劃j.農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2009，（4），1417頁.2. error! no bookmark name given.,劉偉杰.一種基于可視圖的機(jī)器人避障路徑規(guī)劃j.電腦知識(shí)與技術(shù)，2009，（2）434頁435頁.3. 張兆惠.基于微控制器的智能車系統(tǒng)的開發(fā)研db/ol. 計(jì)算機(jī)測量與控制. 2006.3.4. pnic.a*路徑規(guī)劃初探j(luò).農(nóng)業(yè)裝備與車

25、輛工程，2008，（4），39頁-43頁.5. 游雨云，丁志勇.智能小車單片機(jī)控制直流電機(jī)方案與設(shè)計(jì)論文.技術(shù)研發(fā)，2006.3.6. 王應(yīng)軍，趙晨萍，劉文闖.基于at80c51單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì)論文。福建電腦，2009.12.7. 沈 峘，毛建國，李舜酩.單目視覺車道線識(shí)別算法及其arm實(shí)現(xiàn)j.南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2008, 40 (2) : 208 - 212.8. vnceslav f.direct digital frequency synthesizersm.usa:wiley,1999.9. dmitri dologv.ai for automonos robotic car

26、sj.2008,(3).10.e.horowitz.pitman.fundamentals of data structuresm.1997.第3章 外文翻譯對有關(guān)智能車駕駛行為的識(shí)別與預(yù)測(節(jié)選） nuria oliver and alex p 。 pentland media lab oratory massachusetts institute of technology （ mit）20 ames st e15-385cambridge ma 02139摘要：本文介紹的是智能車系統(tǒng)測試平臺(tái)：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、回放系統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)即圖形化的動(dòng)態(tài)模型即在戰(zhàn)術(shù)層面進(jìn)行框架建模和識(shí)別駕駛員演習(xí)，特別

27、側(cè)重于如何利用上下文信息影響駕駛員的變現(xiàn)。智能車的感知輸入模式：四個(gè)視頻信號(hào)用來采集周圍的交通、駕駛員頭部位置和司機(jī)的視線范圍；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)則用來記錄汽車制動(dòng)器，齒輪，方向盤的角度，速度和油門加速度信號(hào)。我們已經(jīng)進(jìn)行了為期2個(gè)月的儀器車的駕駛試驗(yàn)。超過70的司機(jī)能驅(qū)動(dòng)智能車在大波士頓地區(qū)行駛1.25小時(shí)。圖形化的動(dòng)態(tài)模型，hmm模型和潛在的擴(kuò)展模型（ chmms的），已經(jīng)改造成能通過利用實(shí)驗(yàn)駕駛數(shù)據(jù)來創(chuàng)建7個(gè)不同型號(hào)的驅(qū)動(dòng)程序演習(xí)訓(xùn)練：通過改變車道右和左，左右轉(zhuǎn)彎，啟動(dòng)和停止。這些模式對于建立更為現(xiàn)實(shí)的自動(dòng)車車模擬器，提高人機(jī)界面在駕駛員輔助系統(tǒng)，防止?jié)撛谖ｋU(xiǎn)的情況和在車模擬器下創(chuàng)造出更加

28、逼真的自動(dòng)化汽車是必不可少的。關(guān)鍵字：駕駛行為建模，駕駛員輔助，系統(tǒng)架構(gòu)，形勢的認(rèn)識(shí)1. 簡介本文介紹的是智能車系統(tǒng)測試平臺(tái)：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、回放系統(tǒng)和機(jī)器學(xué)習(xí)即圖形化的動(dòng)態(tài)模型即在戰(zhàn)術(shù)層面進(jìn)行框架建模和識(shí)別駕駛員演習(xí)，特別側(cè)重于如何利用上下文信息影響駕駛員的變現(xiàn)。智能車的感知輸入模式：四個(gè)視頻信號(hào)用來采集周圍的交通、駕駛員頭部位置和司機(jī)的視線范圍；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)則用來記錄汽車制動(dòng)器，齒輪，方向盤的角度，速度和油門加速度信號(hào)。我們已經(jīng)進(jìn)行了為期2個(gè)月的儀器車的駕駛試驗(yàn)。超過70的司機(jī)能驅(qū)動(dòng)智能車在大波士頓地區(qū)行駛1.25小時(shí)。圖形化的動(dòng)態(tài)模型，hmm模型和潛在的擴(kuò)展模型（ chmms的），已經(jīng)

29、改造成能通過利用實(shí)驗(yàn)駕駛數(shù)據(jù)來創(chuàng)建7個(gè)不同型號(hào)的驅(qū)動(dòng)程序演習(xí)訓(xùn)練：通過改變車道右和左，左右轉(zhuǎn)彎，啟動(dòng)和停止。這些模式對于建立更為現(xiàn)實(shí)的自動(dòng)車車模擬器，提高人機(jī)界面在駕駛員輔助系統(tǒng)，防止?jié)撛谖ｋU(xiǎn)的情況和在車模擬器下創(chuàng)造出更加逼真的自動(dòng)化汽車是必不可少的。我們的行為模式能讓我們正確分類演習(xí)任何信號(hào)在汽車信號(hào)變化發(fā)生之前，平均1秒。 本文的結(jié)構(gòu)如下：首先，最相關(guān)的前期工作描述在第2節(jié) ，第3節(jié)介紹了系統(tǒng)的概述;第4節(jié)描述感知輸入的智能汽車試驗(yàn)平臺(tái);在第5節(jié)描述了用在行為建模和識(shí)別上的統(tǒng)計(jì)模型;第6節(jié)包含了我們實(shí)驗(yàn)的描述和報(bào)告了在實(shí)際行駛條件下產(chǎn)生的結(jié)果。最后，第7節(jié)總結(jié)了主要結(jié)論和概括了未來我們的研

30、究。2、 背景和以往的工作人類駕駛模型是一個(gè)跨學(xué)科的努力，涉及一些領(lǐng)域包括機(jī)器人學(xué)，心理學(xué)，控制理論和統(tǒng)計(jì)。駕駛在現(xiàn)實(shí)生活中的交通現(xiàn)狀是一個(gè)非常艱巨的任務(wù)，因?yàn)楹玫臎Q定需要作出不完全的實(shí)時(shí)信息。傳統(tǒng)的人工智能技術(shù)，如基于搜索的計(jì)劃是不可行的原因至少有兩點(diǎn)：大多數(shù)這些方法不能在嘈雜、不確定以及如果考慮實(shí)際動(dòng)作如終止變更車道則狀態(tài)空間非常大的條件下運(yùn)作。 機(jī)器的人機(jī)界面系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵性問題是手動(dòng)和自動(dòng)操作之間的轉(zhuǎn)換。他們應(yīng)該盡可能的順利。比如當(dāng)系統(tǒng)遇到不支持的情況下，失敗時(shí)則返回到手動(dòng)模式;或當(dāng)驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)時(shí)，這樣的轉(zhuǎn)變就會(huì)發(fā)生。在任何情況下，不干擾駕駛員的意圖操縱，這是非常重要的，特別是在緊急情況

31、下避免系統(tǒng)的不連續(xù)，導(dǎo)致在駕駛時(shí)的不協(xié)調(diào)。因此，研發(fā)能預(yù)測下一個(gè)動(dòng)作或推斷司機(jī)駕駛者意圖的系統(tǒng)，是當(dāng)務(wù)之急，這以便順利和適當(dāng)?shù)目刂颇Ｊ降霓D(zhuǎn)換。 建立有效的駕駛行為識(shí)別方法需要深入理解司機(jī)的行為和建設(shè)一個(gè)既能夠生成駕駛員的行為特性又能解釋駕駛員行為特性的模型。駕駛?cè)蝿?wù)歷來的特點(diǎn)，由三個(gè)不同層次的方面組成：戰(zhàn)略，戰(zhàn)術(shù)和運(yùn)作。最高的（戰(zhàn)略）的水平，在于路線的計(jì)劃和目標(biāo)的確定;中間（戰(zhàn)術(shù)）的水平，在于演習(xí)選擇，以實(shí)現(xiàn)短期目標(biāo)，如決定是否能通過障礙車輛;以及最低（運(yùn)作）的水平，這些演習(xí)被看成控制操作。本文側(cè)重于在戰(zhàn)術(shù)層面上的識(shí)別駕駛演習(xí)。即我們建立了模型傳遞，改變車道左右，左右轉(zhuǎn)以及啟動(dòng)和停止。 在心理

32、學(xué)以往的研究中發(fā)現(xiàn)，司機(jī)的行為，可以作為一個(gè)與驅(qū)動(dòng)車輛環(huán)境管理體系相聯(lián)系的一個(gè)特定狀態(tài)，并通過一組觀察到的功能基本動(dòng)作來定性。 最近我們的工作是關(guān)于pentland和劉以及 kuge 等人的.pentland和劉制定出了一個(gè)以計(jì)算為基礎(chǔ)的模型驅(qū)動(dòng)行為。他們把驅(qū)動(dòng)的內(nèi)部狀態(tài)作為一個(gè)四種狀態(tài)的隱馬爾可夫模型即hmm。已培訓(xùn)的hmm模型，當(dāng)司機(jī)要?jiǎng)x車或轉(zhuǎn)彎時(shí)就能夠預(yù)測。這方面的知識(shí)可以應(yīng)用于智能車從而來優(yōu)化其行為的預(yù)期動(dòng)作，從某種意義上來說，情境意識(shí)，在車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上是共享的。類似的方式，kuge等人，提出一個(gè)hmm方法，這個(gè)方法能描述和檢測車道改變的演習(xí)。作者側(cè)重于利用人駕駛產(chǎn)生的信息來處理模型，

33、并利用他們采取以車道的變化來檢測和識(shí)別為基礎(chǔ)的模型。其最主要的組成是，啟動(dòng)是由更高級別組件管理的熟練低水平演習(xí)。感知模型可以用來獲得進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域的一些觀點(diǎn)。最近的研究表明司機(jī)的眼睛固定模式，是與他們目前的精神狀態(tài)密切相關(guān)。其他方面更多的約束，但也肯定是重要的方面，駕駛行為由一些早期的方法估計(jì)得到，例如，變換車道的意圖。然而卻沒有這些方法的人體模型。 pentland和劉在駕駛模擬器上進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)證他們的模型。該驗(yàn)證測試的目在于，在戰(zhàn)術(shù)層面上識(shí)別不同的駕駛機(jī)動(dòng)，例如，右轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)或停止等。為了使這種模式適用于駕駛輔助系統(tǒng)，這是必要的，以評估在何種程度上基于hmm的行為識(shí)別模型還為人類行為的

34、產(chǎn)生提供了一個(gè)可行的模式。這方面的知識(shí)不僅可以提供選擇一個(gè)特定hmm結(jié)構(gòu)的深刻見解，也提供在適應(yīng)一部分hmm參數(shù)訓(xùn)練的條件下，更多特性的潛在局限性的見解。沒有以前的系統(tǒng)，然而卻可以在建模駕駛行為時(shí)結(jié)合上下文信息。然而，對于在復(fù)雜環(huán)境下作出正確的決定比如駕駛，背景知識(shí)是必要的。心理學(xué)家把這種現(xiàn)象歸因?yàn)槟芰?，任?wù)具體情況的了解，被稱為“情境意識(shí)” 。我給出一種機(jī)型的駕駛行為，即把內(nèi)容的情境意識(shí)看作為戰(zhàn)術(shù)駕駛。今天有大量的研究工作投入到部分發(fā)展中或完全自動(dòng)化的駕駛輔助系統(tǒng)中去。例如，車距控制或車道保持控制系統(tǒng)，這些都是利用智能交通系統(tǒng)技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)這樣的輔助系統(tǒng)，重要的是要采取旨在改善驅(qū)動(dòng)車輛上下協(xié)作系統(tǒng)性能的方法，這可以通過開車司機(jī)，車輛及周邊道路信息和交通之間的相互作用。最后，大家也認(rèn)為sa的研究實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該在提供盡可能切合實(shí)際的條件下進(jìn)行