智能車(chē)高速穩(wěn)定行駛局部路徑規(guī)劃算法

　　引言

　　智能車(chē)高速入彎時(shí)，若地面附著力不足以提供轉(zhuǎn)向向心力，將導(dǎo)致側(cè)滑等危險(xiǎn)發(fā)生。智能車(chē)能否以較高平均車(chē)速安全駛過(guò)彎道，取決于路徑規(guī)劃基礎(chǔ)上的轉(zhuǎn)向半徑與車(chē)速的合理匹配。本文采用局部?jī)?yōu)化對(duì)智能車(chē)CCD攝像頭視野內(nèi)的道路進(jìn)行路徑規(guī)劃。局部?jī)?yōu)化算法包括人工勢(shì)場(chǎng)[1]、模糊[2]、遺傳[3]、蟻群[4]及粒子群算法[5]等，它們對(duì)硬件實(shí)時(shí)性要求較高。本文考慮智能車(chē)和道路幾何尺寸，智能車(chē)及CCD的位置與姿態(tài)，以及彎道類(lèi)型等因素，建立了簡(jiǎn)單可行且滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求的局部路徑規(guī)劃算法，進(jìn)而確定了智能車(chē)高速穩(wěn)定行駛的轉(zhuǎn)向角和車(chē)速。

　　局部路徑規(guī)劃算法流程

　　控制程序流程如圖1所示。首先，采集圖像信號(hào)并去噪、提取道路中心線(xiàn);然后，計(jì)算并返回圖像失真校正后的世界坐標(biāo);第三，計(jì)算并返回偏航計(jì)算后的當(dāng)前時(shí)刻世界坐標(biāo);第四，計(jì)算并返回路徑規(guī)劃算法得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)向半徑;最后，查詢(xún)預(yù)儲(chǔ)存在ROM內(nèi)的舵機(jī)轉(zhuǎn)角和行駛速度，并調(diào)用執(zhí)行程序，完成對(duì)智能車(chē)的控制。

　　智能車(chē)高速行駛局部路徑規(guī)劃算法

　　CCD傳感器圖像信息采集

　　CCD輸出標(biāo)準(zhǔn)PAL制信號(hào)，LM1881視頻同步分離芯片提取行同步和場(chǎng)同步信號(hào)，進(jìn)而觸發(fā)單片機(jī)圖像采集中斷，通過(guò)A/D模塊將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。CCD輸出圖像分辨率為320×600，考慮單片機(jī)內(nèi)存和運(yùn)算速度限制，取分辨率為37×150。