循迹和避障是智能小车的基本功能，关于循迹避障的实现方法也比较多，其中常见的有利用红外线探测法实现循迹，使用红外线、超声波等方法实现避障，为了提高智能小车循迹避障的效率，近年来国内外众多学者进行了大量的研究。

1、国外发展状况

美国卡内基·梅隆大学机器人研究所研制的美国NavLab系列智能车辆系统。NavLab．V系统的车体采用Pontiac运动跑车。它的传感器系统包括视觉传感器系统、差分GPS系统、光纤阻尼陀螺和光码盘，能够实现无人驾驶的功能。

德国VaMoRs—P智能车辆系统，德国联邦国防大学和奔驰汽车公司研制。车体采用奔驰500型轿车。传感器系统包括由4个小型彩色CCD摄像机构成的两组主动式双目视觉系统、3个惯性线性加速度计和角度变化传感器、测速表及发动机状态测量仪等，能够实现无人驾驶的功能。

他们所研究的智能车辆是利用视觉传感器接收信号进行循迹，利用线性加速度计和角度变化传感器来控制车子的运动方向进行避障，技术比较高级，效果很好，但是成本较高。

2、国内发展状况

目前红外线探测法是智能小车的循迹方法中最为普遍的。红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面体现出不同的反射强度的特点，智能小车在行驶过程中不断地向地面发射信号，当红外光遇到白色物体时发生漫反射，小车上的接收管接收被物体反射回来的光；如果遇到黑色物体时，红外光被吸收，所以这时小车上的接收管就接收不到红外光。避障方法就有超声波探测法和红外线探测法这两种方法最为常见。

（1）采用超声波避障的智能小车原理：根据超声波传感器发射信号到再接受到信号之间的时间，测算出小车到障

碍物的距离，如果距离超过一定值，小车就会执行避障动作。金陵科技学院计算机工程学院的钱佰霆等设计了一款基于单片机的循迹避障智

能小车，在白色的地面预设一条黑色的轨道，根据黑白区域内的红外对管接收到的光强的差异控制小车的运动方向。在避障模式下的超声波信号会在碰到小车前方的障碍物之后被反射回来。当小车检测到前方的障碍物时，就能自动调整小车轮子前进方向，避开障碍物[3]。

无锡科技职业学院的顾群等设计了一种基于单片机的智能小车避障循迹系统，小车采用HC－SR04超声波模块进行障碍物检测，采用红外探测法进行黑线循迹。系统选用TCRT5000型光电对管，可在循迹的过程中不断地向地面发射红外信号光，当红外光遇到黑色的时候被吸收，小车上的红外接收管无法接收信号[4]。该智能小车的设计缺点是超声波传播方向有一定的误差，不稳定。

（2）采用红外线避障的智能小车

原理：在进行避障碍物检测之前首先要设定红外传感器发射信号的强度以及距离，如果小车在前进的过程中能接受到信号，说明小车前方有障碍物存在，红外传感器就会这一信号传回小车的CPU，小车就会执行避障操作。

太原理工大学计算机科学与技术学院的赵煜等设计了一种语音控制的自主循迹与避障的智能小车，这种智能小车可以将语音控制、循迹、避障三种功能集为一体。这款小车只可以对简单的黑白线进行识别并循迹，不能对比较复杂的黑白线识别循迹。小车左边的红外传感器检测到黑线，小车就会执行左转指令，当小车右边的红外传感器检测到黑线，小车就会执行右转指令，如果两个红外传感器都检测不到黑线，小车直行。两个避障红外传感器都安装在小车头部的左右两侧。当左边红外传感器检测到障碍之后，小车执行右转指令，当小车右边红外传感器检测到障碍之后，小车执行左转指令，如果避障传感器没有检测到障碍物，小车前进。小车采用语音控制和中断定时进行语音控制，通过语音输入，触发小车动作，同时启动定时器功能。该设计的缺点是通过语音输入的麦克风被固定在小车的某一位置，如果距离超过语音输入的最大极限就无法控制小车[5]。