基于无线传感器网络的车列运动智能控制方法

摘要

基于无线传感器网络的车列运动智能控制方法属于嵌入式物联网应用与自动控制领域。整个车列分为车头和车厢两部分：车头部分包含控制单元、无线通讯单元、传感器单元，无线通讯单元采用zigbee网络；车厢部分包含车厢中控单元，车厢无线通讯单元，车厢电机控制单元，车厢传感器单元；车厢无线通信单元采用zigbee网络，发送给车厢中控单元，电机转动实现车厢的运动，同时车厢传感器单元中的超声波传感器，负责采集倆节车厢间的距离，并反馈到车厢中控单元，对车厢的运动作出实时调整，保证车厢在车列中处于稳定的位置。本发明不仅提高了车列运输能力，降低了成本，提高了运输环境的灵活性、安全性。

主权项

基于无线传感器网络的车列运动智能控制方法，其特征在于：整个车列分为车头和车厢两部分：车头部分包含中央控制单元、无线通讯单元、传感器单元，传感器单元实现对路况数据的采集，包括速度传感器、红外传感器和超声波传感器，分别负责采集车轮的转速并计算出转向角度、前方障碍物位置、障碍物距离；中央控制单元实现对采集数据的处理计算，中央控制单元采用ARM或FPGA处理芯片；无线通讯单元则负责将处理后的数据进行传输，无线通讯单元采用zigbee网络；车厢部分包含车厢中控单元，车厢无线通讯单元，车厢电机控制单元，车厢传感器单元；车厢无线通信单元采用zigbee网络，负责接收车头发送的数据，并发送给车厢中控单元，车厢中控单元，然后将处理后的数据发送给车厢电机控制单元，车厢电机控制单元由驱动芯片及电压调制电路组成，对接收到的数据进行处理，将控制信号转换成控制电机的PWM信号，控制电机开始转动，实现车厢的运动，运动过程中车厢的运动信息全部来源于车头部分的运动控制信号，保证车厢在独立驱动的情况下模仿车头的运动轨迹，实现车厢对车头的跟踪，同时车厢传感器单元中的超声波传感器，负责采集车头与车厢之间的距离，两节车厢间的距离，并反馈到车厢中控单元，对车厢的运动作出实时调整，保证车厢在车列中处于稳定的位置。