CN104391503A - 一种带摄像头的智能循迹小车及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带摄像头的智能循迹小车及其控制方法，该小车包括电机、车轮和车架，电机驱动车轮，其特征在于，还包括摄像头、处理中心模块、视屏处理模块和电机驱动模块，摄像头、处理中心模块、视屏处理模块和电机驱动模块均安装在车架上，摄像头连接视屏处理模块，视屏处理模块和电机驱动模块连接到处理中心模块，电机驱动模块还连接电机，电机有两个，分别驱动左右轮。本发明相比现有技术具有以下优点：小车运行稳定，能够识别道路信息，并对行车线路进行调整，对新一代自动驾驶给出了启示。

Description

一种带摄像头的智能循迹小车及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能控制领域，尤其涉及的是一种带摄像头的智能循迹小车及其控制方法。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，汽车成为越来越多人的代步工具，这导致了车流量的增加，交通事故也越来越多，在2010年，全国共接报道路交通事故3906164起，同比上升35.9％。其中，涉及人员伤亡的道路交通事故219521起，造成65225人死亡、254075人受伤，直接财产损失9.3亿。专家学者研究交通事故的原因时，总结了以下四点:人员素质、运输车辆、道路环境、管理法规。因此以减少交通事故的智能汽车的研究越来越受到了重视。

美国加州国际汽车经济研究所的调查报告指出,下一个汽车销售高潮将从普及“智能化汽车”开始,新一轮竞争的焦点,将是基于信息融合技术、微电子技术、计算机技术、智能自动化技术、人工智能技术、网络技术、通信技术等的智能汽车(IntelligentVehicle,IV)的研究设计开发。简单地说,所谓智能汽车,就是在网络环境下用信息技术和智能控制技术武装的汽车,利用最新科技成果,使汽车具有自动识别行驶道路、自动驾驶、自动调速等先进功能。走在智能车最前沿的谷歌公司，谷歌的智能驾驶系统早已在美国获得驾照，而且谷歌公司在2012年四月宣布其自动驾驶汽车已经行驶了20万公里，也就是说该智能车即将报废，而且在该智能车行驶期间未发生交通事故。这让我们看见了智能车大众化已经不再是幻想。

本发明提供的是一种带摄像头的智能循迹小车及其控制方法，作为智能自动驾驶汽车的一种尝试。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种带摄像头的智能循迹小车及其控制方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种带摄像头的智能循迹小车，包括电机、车轮和车架，电机驱动车轮，其特征在于，还包括摄像头、处理中心模块、视屏处理模块和电机驱动模块，摄像头、处理中心模块、视屏处理模块和电机驱动模块均安装在车架上，摄像头连接视屏处理模块，视屏处理模块和电机驱动模块连接到处理中心模块，电机驱动模块还连接电机。

作为对上述方案的进一步改进，电机有两个，分别驱动左右轮。

作为对上述方案的进一步改进，摄像头选用CCD摄像头。

作为对上述方案的进一步改进，处理中心模块选用MC9S12XS128开发板。

作为对上述方案的进一步改进，电机驱动模块选用L298N电机驱动芯片。

作为对上述方案的进一步改进，视屏处理模块选用LM1881视屏同步分离芯片。

本发明还提供了上述一种带摄像头的智能循迹小车的控制方法，包括以下步骤：

步骤一、由摄像头采集图像并经由视屏处理模块传将视屏信号压缩传递到处理中心模块；

步骤二、处理中心模块判断视屏信号是否可用，可用则进入步骤三，不可用则返回步骤一重新采集图像；

步骤三、处理中心模块对信号进行加工，识别出路径；

步骤四、处理中心模块根据路径计算出行驶速度和方向，并将计算出的结果发送给电机驱动模块；

步骤五、电机驱动模块根据接收到的信号，驱动电机运转带动小车循迹行驶。

本发明相比现有技术具有以下优点：小车运行稳定，能够识别道路信息，并对行车线路进行调整，对新一代自动驾驶给出了启示。

附图说明

图1是本发明的各部分连接示意图。

图2是驱动模块L298N电机驱动芯片的电路原理图。

图3视屏处理模块LM1881视屏同步分离芯片的电路原理图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种带摄像头1的智能循迹小车，包括电机5、车轮和车架，电机5驱动车轮，其特征在于，还包括摄像头1、处理中心模块3、视屏处理模块2和电机5驱动模块4，摄像头1、处理中心模块3、视屏处理模块2和电机5驱动模块4均安装在车架上，摄像头1连接视屏处理模块2，视屏处理模块2和电机5驱动模块4连接到处理中心模块3，电机5驱动模块4还连接电机5。

电机5有两个，分别驱动左右轮。如此，通过对左右轮的转速的控制，技能实现小车的转向功能，以适应不同的路线。

摄像头1选用CCD摄像头。目前我们所了解的摄像头有CMOS和CCD两种，这也是当前被普遍采用的两种图像传感器。虽然这两种摄像头都是利用感光二极管进行光电转换，但是它们的数据传送方式是不同的，这就导致了它们的性能有所不同。对于智能车来说，最重要的应该是摄像头的动态效果了。在动态效果这个方面，CCD摄像头要比CMOS摄像头好得多。在光线较暗的环境中CMOS摄像头的曝光时间会延长很多，而CCD摄像头的动态效果会比CMOS摄像头好几倍甚至十几倍。这对于高速运行的智能车是非常重要的。所以我选择了CCD摄像头。

处理中心模块3选用MC9S12XS128开发板。电机5驱动模块4选用L298N电机5驱动芯片，其电路如图2所示。

视屏处理模块2选用LM1881视屏同步分离芯片，其电路设计如图3所示。模拟视频处理模包含LM1881视频分离芯片，可以分离出行同步信号、场同步信号、奇偶场信号，这些信号可以作为单片机的中断源使单片机可以准确的采集图像信息。

本发明还提供了上述一种带摄像头1的智能循迹小车的控制方法，包括以下步骤：

步骤一、由摄像头1采集图像并经由视屏处理模块2传将视屏信号压缩传递到处理中心模块3；

步骤二、处理中心模块3判断视屏信号是否可用，可用则进入步骤三，不可用则返回步骤一重新采集图像；

步骤三、处理中心模块3对信号进行加工，识别出路径；

步骤四、处理中心模块3根据路径计算出行驶速度和方向，并将计算出的结果发送给电机5驱动模块4；

步骤五、电机5驱动模块4根据接收到的信号，驱动电机5运转带动小车循迹行驶。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带摄像头的智能循迹小车，包括电机、车轮和车架，所述电机驱动所述车轮，其特征在于，还包括摄像头、处理中心模块、视屏处理模块和电机驱动模块，所述摄像头、处理中心模块、视屏处理模块和电机驱动模块均安装在所述车架上，所述摄像头连接所述视屏处理模块，所述视屏处理模块和电机驱动模块连接到所述处理中心模块，所述电机驱动模块还连接所述电机。

2.如权利要求1所述一种带摄像头的智能循迹小车，其特征在于，所述电机有两个，分别驱动左右轮。

3.如权利要求2所述一种带摄像头的智能循迹小车，其特征在于，所述摄像头选用CCD摄像头。

4.如权利要求2所述一种带摄像头的智能循迹小车，其特征在于，所述处理中心模块选用MC9S12XS128开发板。

5.如权利要求2所述一种带摄像头的智能循迹小车，其特征在于，所述电机驱动模块选用L298N电机驱动芯片。

6.如权利要求2所述一种带摄像头的智能循迹小车，其特征在于，所述视屏处理模块选用LM1881视屏同步分离芯片。

7.如权利要求2所述一种带摄像头的智能循迹小车的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、由摄像头采集图像并经由视屏处理模块传将视屏信号压缩传递到处理中心模块；

步骤二、处理中心模块判断视屏信号是否可用，可用则进入步骤三，不可用则返回步骤一重新采集图像；

步骤三、处理中心模块对信号进行加工，识别出路径；

步骤四、处理中心模块根据路径计算出行驶速度和方向，并将计算出的结果发送给电机驱动模块；

步骤五、电机驱动模块根据接收到的信号，驱动电机运转带动小车循迹行驶。