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盲人智能電動(dòng)汽車

智能電動(dòng)汽車應(yīng)用了很多技術(shù)和設(shè)備，如數(shù)字圖像處理技術(shù)、道路邊緣檢測(cè)、聲吶、基于紅外激光雷達(dá)的避障系統(tǒng)、基于GPS和地圖的方位導(dǎo)航系統(tǒng)、基于GSM的應(yīng)急服務(wù)系統(tǒng)和半自動(dòng)控制系統(tǒng)。

從以下幾方面設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一款盲人智能電動(dòng)汽車。

（1）傳感器技術(shù)

a.聲吶。聲吶用于探測(cè)物體距離車輛的距離。其工作原理如圖1所示。

b.激光雷達(dá)。激光雷達(dá)主要用于道路邊緣和障礙物的檢測(cè)。

（2）用于移動(dòng)通信的語(yǔ)音文本交互界面

基于ARM處理器的數(shù)字圖像處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了文本信息與語(yǔ)音信息的交互。交互界面如圖2所示。

（3）GPS地圖和語(yǔ)音命令的鏈接

采用Android系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了GPS地圖的聲控導(dǎo)航。盲人通過(guò)此系統(tǒng)可在車輛幫助下找到任何地方。

（4）數(shù)字圖像處理技術(shù)

數(shù)字圖像處理技術(shù)主要用于道路邊緣和障礙物檢測(cè)以及人臉識(shí)別。人臉識(shí)別流程如圖3所示。

（5）電子控制單元

電子控制單元是智能電動(dòng)汽車的核心部件，其控制車輛所有功能，從視頻處理單元接收6位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，從避障單元接收一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，從手動(dòng)控制單元接收4位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后以4位二進(jìn)制格式發(fā)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

（6）車輛功能

盲人智能電動(dòng)汽車優(yōu)點(diǎn)：①設(shè)計(jì)：機(jī)械結(jié)構(gòu)，可使車輛攀爬10～12cm的階梯；②導(dǎo)航：利用全球定位系統(tǒng)（GPS）地圖實(shí)現(xiàn)定位；③避障：利用聲吶、激光雷達(dá)和紅外傳感器實(shí)現(xiàn)避障；④信號(hào)引導(dǎo)：基于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)監(jiān)測(cè)交通信號(hào)；⑤移動(dòng)服務(wù)：基于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）實(shí)現(xiàn)文本與語(yǔ)音的交互；⑥人臉識(shí)別：基于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別；⑦語(yǔ)音指揮：基于語(yǔ)音命令實(shí)現(xiàn)車輛工作；⑧電子控制單元：智能電動(dòng)汽車控制的核心部件。

未來(lái)的研究主要著眼于電動(dòng)汽車機(jī)械性能、可靠性等的提升。

Abhilash G. Kammath et al. 2013 IEEE Intelligent Systems and Control, India-January 4-5,2013.

編譯：張振偉