1. 研究目的与意义
本课题的目的是在Labview平台上,建立智能车运行时的状态参数监测系统对智能车运行的参数数据进行显示、保存,以利于智能的参数设定与调整。
在智能小车的设计过程中,车辆整体制作完成之后的运行调试工作也是非常重要的一个环节,也可以说是整个系统设计成败的关键部分。调试过程对智能车的机械设计、硬件设计、参数整定等都是十分重要的。一个良好的调试系统,应该可以实时地反应出对象在运行过程中的各种信息。对于智能小车,就需要实时反映出小车运行过程中的智能车转速、舵机转向角度、PWM脉宽、蓄电池电压等信息,并且能够将这些信息以图表等形式直观地表示出来,这样可以提高工程人员的工作效率,缩短工作时间,达到事半功倍的效果。
2. 国内外研究现状分析
韩国汉阳大学汽车控制实验室在飞思卡尔半导体公司资助下举办,以hcsl2单片机为核心的大学生智能模型汽车竞赛。由组委会提供一个标准的汽车模型、直流电机和可充电式电池,参赛队伍要制作一个能够自主识别路线的智能车,在专门设计的跑道上,对小车的运行进行实时跟踪,自动识别道路行驶,谁最快跑完全程而没有冲出跑道并且技术报告评分较高,谁就是获胜者。该项赛事得到了众多高校和大学生的欢迎,也逐渐得到了企业的关注,韩国的现代公司和德国的宝马公司等都为该项赛事提供了不菲的资助。以韩国大学生智能汽车竞赛为蓝本,我国也组织了自己国内的大学生智能汽车竞赛。
总结上述智能车实时跟踪的发展现状,发现实时跟踪技术发展至今,没有一个汽车厂家或者研究机构能够提供完整的解决方案。因此,不通车辆之间、车辆与外界、车辆与人之间的通信规范问题就成为一个值得研究的课题,这实际上就是要建立一个开放型的人、车、路之间的通信协议规范。另外,单一的传感器有时无法满足实际需要,而复合型传感器价格昂贵,且难以实现,不利于推广,因此,应将不同的传感器之间取长补短,互相结合使用,以达到更好的效果。再次,随着智能车功能的逐步发展和完善,各种传感器信息的采集与处理、各种控制算法的设计与实现等软件设计要求会变得十分复杂。
这就需要一个良好的软件开发平台,这方面的要求也是十分迫切的。虚拟仪器技术由美国的ni公司提出,之后该公司推出了图形化编程语言的专用虚拟仪器开发平台软件labview。labview采用独特的图形化编程语言,是科学研究和工程技术领域最主要的图形开发环境,也是目前最受欢迎的虚拟仪器的主流开发平台。labview自诞生至今,已经被广泛应用于仿真、数据采集、测量分析、仪器控制等嵌入式系统的开发中。目前,面向对象技术、组件技术等已经被广泛地应用于虚拟仪器的测试分析和虚拟界面设计。虚拟仪器可以通过不同的总线技术组建各种自测试系统,同时,可以和网络技术交互使用,组成以网络为基础、虚拟仪器为核心的虚拟实验室,而这些已经成功实现并且应用于实验研究和实验教学中。
车载系统通过传感器采集到小车运行过程中的主要信息,然后通过主控芯片对这些信息进行处理,之后作用于电机和舵机模块,从而控制小车的整个运行。与此同时,主控制器通过无线模块将车载系统采集到的信息发送到上位机系统,上位机labview将接收到的信息直观地显示出来,显示内容包括小车的路径、速度及转角等方面。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1.针对智能小车这一运动的对象,设计一个基于labview的智能小车实时跟踪系统。
2.要求该系统能够对小车的实际运行情况进行实时监测,对智能车转速、舵机转向角度、pwm脉宽、蓄电池电压等参数信息进行显示,以便于后期的研究分析。
4. 研究创新点
本系统主要是通过无线串口通信方式将智能车行驶过程中的各种状态信息实时发送至上位机,上位机将采集到的各种数据分开处理,使数据波形化、数字化和仪表化,并随时保存以便离线分析,可以直观地了解智能车当前的状态。
设计的监控系统在实验中效果良好、 实用性强,对其它类似的数据通信问题具有一定的借鉴作用。
