张 俊，周 晖，王 超，徐荣华，孙小磊，朱松盛

（南京医科大学 生物医学工程系，江苏 南京 210029）

智能车辆[1-3]是一种机器人，它可以按照预先设定的模式在一个环境里自动行驶，也可以根据现场情况自主执行特定操作。其设计内容涉及自动控制、计算机技术、传感与检测技术等多个学科。智能小车在自动控制领域具有广阔的应用前景。其中，如何保证车辆直线行驶，而不是“之”字形行驶、转弯过程如何保证平行行驶，和超车是其中3个需要解决的基本问题。文中根据3个问题分别提出了解决方法，实际实验效果良好。

1 现实应用模拟原理

本文模拟现实应用，借助图1所示跑道（2块细木工板拼接而成，离地面高度8 cm，板上边界线由约2 cm宽的黑胶带构成；虚线由 2 cm宽、长度为 10 cm、间隔为10 cm的黑胶带构成）实现如下功能：甲车车头紧靠起点标志线，乙车车尾紧靠边界，甲、乙两辆小车同时起动，先后通过起点标志线，在行车道同向而行，在超车区超车，并实现两车交替超车领跑功能。

2 系统结构

系统组成结构如图2所示。小车主要由控制中心（MSP430F149单片机[4]）、避撞检测模块、转弯线检测模块（兼作弯道纠偏）、直道纠偏检测模块、电机驱动模块、简易按键、nRF905[5]通信接口、电源等组成。

图1 行驶路线图Fig.1 Road map

2.1 避撞检测模块

图2 系统结构Fig.2 System structure

图3 避撞检测模块Fig.3 Avoid bump detection module

2.2 转弯线检测模块

采用红外反射收发对管来检测黑色标志线，放置在小车车头，用于检测图1中的转弯标志线和超车标志线，红外发射管发出的红外线照射到平板上，若红外接收管不能接收到反射回的光线则表示光线全被吸收，则检测出黑色标志线，从而输出高电压，若能接收到反射回的光线则表示检测到非黑色标志线，输出低电压。……