电磁导引车控制系统软件设计(3)
随着交通事故发生率大大增加，世界各国都在进行智能汽车的研究。美国开始着
手组织实行智能车辆先导( intelligent vehicle initiative, IVI) 计划， 欧洲部分国家提出了
公路安全行动计划( road safety action program, RSAP)，日本提出超级智能车辆系统。
我国科技部则于 2002 年正式启动了“十五”科技攻关计划重大项目, 智能交通系统关
键技术开发和示范工程, 其中一个重要的内容就是进行车辆安全和辅助驾驶的研究
[3-5]
。国内外智能车俩具体发展情况如下：
1.2.1 国外智能车发展概况
在部分发达国家中，他们的研究所里开发智能车已有多年的历史，特别是欧美国
家，他们已经积累了相当多的经验：美国国防部与院校、企业和发明家联合开展了全
球领先的智能汽车大赛。2007 年 11 月，美国第三届智能汽车大赛在加州的文克托文
尔举行。 来自卡耐基-梅隆大学的参赛者研究出了一辆改装后的智能化雪佛兰汽车，它
在无人操作的情况下行驶了 6 小时，行程约 96 公里。这辆智能雪佛兰汽车利用了卫
星导航、摄像、雷达和激光等等，它的人工智能系统根据获得得到环境信息，可准确
判断出汽车的位置和去向，随后将指令传输到驾驶车辆系统。
日本公司现正在开发研究一种更环保更便捷的概念车。这种车最突出的特点是车
身可以 360 度旋转，四个车轮也可以 90 度旋转，还能从车头处上下车。在车内驾驶
室的控制台区域安装了一个机器人人头，这个机器人头除了基本的语音功能，视觉能
力之外，还可以判断驾驶员的表情，可以与人进行适度的沟通。这开创了人与车相处
的一种新方式，更趋于人车一体化。 1.2.2 国内智能车发展概况
我国在上世纪 80 年代时，开始着手无人驾驶汽车的研制开发，虽与国外相
比还有一些距离，但目前也取得了阶段性成果。国内清华大学、国防科技大学、
上海交通大学、西安交通大学、同济大学等都有过无人驾驶汽车的研究项目。
2011 年7 月 14 日，由国防科技大学自主研制的红旗 HQ3 无人车，首次完成
了从长沙到武汉286 公里的高速全程无人驾驶实验。在实验的路况背景为有雾、
有雨的复杂天气下，无人车自主超车 67 次，成功超越其他行车道上车辆 116 辆，
被其他车辆超越148 次，历时 3 小时 22 分钟，实测全程自主驾驶平均时速87 公
里。目前在这辆车上并没有安装 GPS 等导航设备，它完全是利用自身的环境传感
器对道路标线的识别，进而依靠车载的智能行为决策和控制系统，实现了正常汇
入高速公路的密集车流中自主驾驶。
相较于 1996 年美国卡耐基梅隆大学的长距离无人驾驶实验，他们只实现了
自主控制方向，油门和刹车都是由人控制的，而且也没有超车实验。这款红旗
HQ3 能根据复杂路况做出合理决策，实现方向和速度的完全自主控制。 1．4 本课题主要研究内容
以第七届“飞思卡尔” 杯全国大学生智能车竞赛为背景，完成了电磁导引智能
车控制系统的软件设计，主要研究内容包括：电磁导引智能车的硬件辅助设计、电磁
导引智能车的算法设计与软件实现以及系统联调与测试。本文章节安排如下：
第一章，绪论。本章主要介绍课题研究背景，描述了智能车的发展现状，并且对
“飞思卡尔”杯智能车大赛做了简要介绍，本章最后对全文主要内容进行总结。
第二章，智能车系统总体设计。本章首先介绍了该控制系统的组成结构和工作原