基于STM32的自動(dòng)泊車系統(tǒng)設(shè)計(jì)

吳 俊 程鵬飛

(安徽理工大學(xué) 安徽 淮南 232001)

引言

近年來(lái)，隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，全球汽車保有量逐年增加，不僅出現(xiàn)大量的“堵車”現(xiàn)象，而且造成汽車行駛的道路空間越來(lái)越緊張，車輛碰撞事故時(shí)常發(fā)生。在這種大背景下，智能交通系統(tǒng)ITS(Intelligent Transportation System)應(yīng)允而生，儼然已經(jīng)成為世界交通運(yùn)輸科學(xué)的前沿技術(shù)。

自動(dòng)泊車系統(tǒng)作為ITS的一部分越來(lái)越受到人們的重視和歡迎，越來(lái)越多的汽車制造商和研究機(jī)構(gòu)投入人力物力進(jìn)行自動(dòng)泊車系統(tǒng)的研究與開發(fā)。國(guó)人自主研發(fā)國(guó)產(chǎn)的自動(dòng)泊車系統(tǒng)，與我國(guó)自主汽車研發(fā)的趨勢(shì)相符合。[1]

一、自動(dòng)泊車系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)架

目前汽車配備的自動(dòng)泊車系統(tǒng)的基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，自動(dòng)泊車系統(tǒng)基本包含環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、中央處理器和車輛執(zhí)行系統(tǒng)三個(gè)部分。[2]

圖1 自動(dòng)泊車系統(tǒng)構(gòu)架圖

二、自動(dòng)泊車系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及原理分析

在車庫(kù)中，放置一條直的機(jī)械軌道，在軌道上放上一個(gè)可以360度旋轉(zhuǎn)的隔板，以拖動(dòng)車輛移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)。車輛行駛到車庫(kù)門口時(shí)，可用手機(jī)app連接無(wú)線通信模塊控制CPU，或下車?yán)密噹?kù)的控制按鍵控制CPU，使車庫(kù)中的移動(dòng)隔板在CPU的控制下順著軌道移動(dòng)出庫(kù)，并在出庫(kù)后，用按鍵控制其旋轉(zhuǎn)到適當(dāng)?shù)奈恢茫囕v能夠直線行駛到隔板上。行駛到隔板上之后，隔板抬升，使車輛離地，旋轉(zhuǎn)到剛出庫(kù)時(shí)的位置，再順著軌道倒退回車庫(kù)，這樣，便實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)倒車入庫(kù)，簡(jiǎn)圖如下。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，圖像傳感器始終獲取裝置的位置信息并向CPU反饋，在位置發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，液晶顯示屏?xí)@示警報(bào)信息。

在街道上或住宅小區(qū)的路旁，需要側(cè)方位停車的車位，也可以安裝該裝置，當(dāng)班可以直接移動(dòng)到車位外，車輛徑直開到隔板上即可，隨后當(dāng)班拖動(dòng)車輛移動(dòng)到初始位置，便實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)側(cè)方位停車。

基于STM32自動(dòng)泊車系統(tǒng)控制及執(zhí)行模塊硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

三、手機(jī)客戶端及WIFI模塊與單片機(jī)的連接

本系統(tǒng)所采用的手機(jī)客戶端是利用Java和swift語(yǔ)言分別在安卓系統(tǒng)和IOS系統(tǒng)下編寫，由于是直接基于系統(tǒng)編寫，可直接與服務(wù)器和單片機(jī)進(jìn)行連接測(cè)試。本客戶端的主要功能是將用戶所發(fā)出的指令通過(guò)服務(wù)器，WIFI模塊傳送至STM32芯片進(jìn)行控制。客戶端與服務(wù)器之間利用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，WIFI模塊通過(guò)路由器連接至互聯(lián)網(wǎng)后同樣利用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，手機(jī)客戶端負(fù)責(zé)連接服務(wù)器并發(fā)出指令。[3][4]

四、移動(dòng)端向車APP介紹

該向車APP主要分成兩個(gè)部分，初始化程序和控制程序。

初始化程序包括兩步：首先輸入車主的車牌號(hào)碼與手機(jī)配對(duì)。然后上傳車身照片一張與手機(jī)綁定以防出錯(cuò)。

控制程序也包括兩步：完成初始化程序后將會(huì)出現(xiàn)控制界面，用戶按照提示進(jìn)行操作。先選擇托盤模式上升還是下降，意味著取車還是停車，當(dāng)車子在托盤上后通過(guò)按鍵來(lái)控制托盤的方向。車子成功停好后將自動(dòng)播報(bào)車子已停好，接著在APP界面出現(xiàn)一些選項(xiàng)，通過(guò)點(diǎn)擊這些按鍵將自動(dòng)檢測(cè)車況，檢查車子是否熄火，手剎是否拉好，車子的門窗是否關(guān)好以及車中是否還有人員在內(nèi)防止被困。點(diǎn)擊后若是紅色則說(shuō)明有該問(wèn)題，車主需要過(guò)去查看，若為綠色則表示沒(méi)問(wèn)題車主可直接離開。如圖3所示。

五、結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)泊車系統(tǒng)使停車操作過(guò)程更加簡(jiǎn)單迅速，解決了停車難問(wèn)題，為人們帶來(lái)極大的便利，該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要意義。

圖3 控制程序