图1。3  HQ3无人驾驶汽车试车

在智能车方面，在2011年智能汽车红旗初次完成了从长沙到武汉的测试行驶。此外，由国防大学机电工程与自动化学院和中国第一汽车集团合作研制的无人驾驶汽车系统在最近已经接近世界领先水平。该无人车系统具备自行导航、自动调整速度的能力。在车辆定位技术方面，该智能车的定位系统相较更准确[5]。

1。3  大学生智能车赛竞赛简介

在大学生智能车竞赛中竞赛组委会提供可选择的几套标准车辆模型方案，每个方案中包含了规定型号的车辆模型、舵机、直流电机和可充电电池等部件。在竞赛的过程中参赛队伍需要设计并制作出符合需求的、有着自主识别路径能力的的智能车系统，该系统需要能够在规定的车道上自主行驶。在设计的过程中主要涉及到控制理论、模式识别、电子、机械、能源和传感器技术等方面的知识。通过“恩智浦”杯智能车竞赛，能够培养学生对知识的融合能力与实践动手能力 [6]。

本文所研究的对象为该大赛中的双车追逐子类中车辆的硬件系统设计。该系统设计完成后可用于智能车竞赛中的双车追逐模式竞赛。本课题设计并制作两辆智能车以构成一个双车追逐模式下智能车硬件系统，所设计并制作的智能车需要沿着比赛组委会规定的车道运行一周。其中运行时间参数代表从第一辆智能车冲过起跑线开开始，直到后一辆智能车重新行驶回起跑线为止所用的时间。时间参数代表两辆智能车从启动到第一次行驶过起跑线时所用时间值差的绝对值。参数代表在比赛过程中两辆智能车成功完成超车过程的次数。最终比赛时间有如下公式计算：

                                  (1。1)

本课题旨在寻求一种稳定可靠的硬件设计方案，使得车辆在规定条件下运行时所对应的比赛时间指标尽可能小。

1。4  双车追逐模式下智能车控制系统硬件设计相关技术

该设计主要涉及的技术有车速检测技术、赛道检测技术、通信技术和PCB设计技术。

1。4。1  车速检测技术

智能汽车用于速度检测的常用手段有：基于测速发电机的速度检测、基于编码器速度检测、基于信号发射/反射的速度检测和基于加速度传感器的速度检测。在在智能车竞赛方面常用的测速方法有霍尔传感器测速、对射/反射式光电传感器测速和光电编码器测速。文献综述

（1）霍尔式速度传感器：该传感器是基于霍尔元件检测磁场的传感器，该传感器安装方便，但要求工作环境无磁场影响。

（2）对射/反射式光电传感器：该传感器对安装精度的要求较高，其安装精度会影响该传感器的检测精度。

（3）光电编码器：光电编码器分为增量式编码器和位置式编码器，其安装便利，室内工作环境下可靠性高，接口简单。但在室外凝露、灰尘环境下工作性能差。

1。4。2  路径检测技术

路径检测传感器模块能够对赛车相对赛道的智能车行驶偏离量、赛道方向、曲率等信息进行检测。全国大学生智能车竞赛中赛道检测的方法主要有：摄像头路径检测、红外路径检测、电磁路径检测的方法。该双车追逐模式下的智能车是基于视觉引导的，因此采用摄像头作为路径检测传感器。

1。4。3  通信技术

在智能车的调试运行中，与计算机和其他车辆的通信必不可少，其本质是基于微处理器的通信，按传输媒介可分为有线通信和无线通信。因为车辆需要在行驶中进行通信，是以需要采取无线通信的方式。常用的通信方式有：蓝牙通信、802。11（Wi-Fi）、IrDA、UWB、ZigBee等通信方式。