智能小车辅助停车系统设计.docx

1前言

现如今，交通道路上车来车往的景象已是日常，汽车依旧大多数家庭的主要出行方式，同时由于伴随汽车的普及度和数量的日益增加，各处设施如超市、公园、餐饮场所等停车位也应随之增加，但可供分配的场地已大多不能再扩建，所以很多的设施场所对停车场的车位设计越加密集与严苛，要求人们对泊车的操作必须更加熟练，不仅考验驾驶者员的技术，而且注意力还需要保持全神贯注，停车过程中若稍不注意难免会出现些许剐蹭。经过科技的不断发展，出现了车载摄像头等设备，实现了对汽车全方位的监测监控，不再由驾驶员凭借后视镜等对无法观察的区域进行直觉判断，更加安全有效的进行停车操作。

据不完全统计，由于车后盲区所造成的交通事故在我国约占30%[1]，虽然大多数车主安装多曲率大视野后视镜或倒车摄像头来减少车后盲区，增加车辆的可视区域，但依旧无法有效降低并减少事故的发生率。因此，市场对于自动泊车等汽车智能化功能的要求也日益增加[2]。根据以上现象，本文以遥控小车代替汽车的控制，模拟实现汽车的辅助停车系统，完成基于STM32F103控制平台的智能小车辅助停车系统设计与应用。

1.1本设计的目的、意义及应达到的技术要求

随着科技的不断发展，加装大曲率后视镜和倒车摄像头等已不再是最全面的方法。加装大曲率后视镜扩宽的观察的视野，虽然加装成本较少，安装方便，但使用时大曲率的镜片会造成形状畸变，无法正确把控车身周围距离大小，易造成速度控制或是方向控制出现偏差导致事故的发生；倒车摄像头相当于在车后方的一个实时视频监控，它可以使驾驶者更好的观察倒车时车辆行进情况，达到减少倒车盲区的作用，但在实际使用中，驾驶者倒车时的大部分注意力都放在车载显示屏上，容易忽略车辆左右两侧周边环境，发生突发状况时不能进行提前预警判断，减少了避免事故发生的可能性。自动泊车辅助系统可以显著提高车辆的智能化和安全性能，与传统人工泊车进行比较，减少了新手司机驾驶车辆倒车的难度，同时也为将来无人驾驶的实现打下坚固的基础本文尝试使用简单的传感器等模块计划模拟实现车辆的辅助停车系统。

本设计基于以上可能存在的问题提出了进一步的解决方法，拟设计一种具有以下特点的辅助停车系统：车辆自动测量寻找前方车位，自动避障功能，可测量距离前方障碍并显示，可靠安全，一键切换人工泊车与自动泊车，当停车操作完成后自动切换回人工操作模式，车辆可通过开启蓝牙功能，连接手机应用程序或遥控器建立联系进行操控，操作简单。智能化的操作能够使停车的效率更高与更加安全。

1.2本设计在国内外的发展概况及存在的问题

自动泊车系统APS（AutomatedParkingSystem），最早由大众品牌在1992年在其概念车的后备箱装备上如计算机大小体积的控制系统用于控制汽车的自动泊车操作，因成本与过大的体积等因素没有投入进市场中。在2003年，丰田汽车企业在自家产品中加装APS功能，这是APS的首次面世及投入市场；2005年雪铁龙公司开发出CityPark系统，可使车辆自主完成侧方停车，倒车停车等动作，后由于技术的提升和成本的下降，如今的市面上已有多种车型搭载该系统并应用在各场合中。

目前市面上大多数中低档价位车辆只安装倒车雷达报警系统或是车载摄像头，依靠驾驶员的经验与技术完成倒车，本设计旨在通过较低成本和较少传感器完成基础的倒车入库功能。

1.3本设计应解决的主要问题

研究目标：模拟小车的正常行驶与实现自动倒车入库等泊车操作的功能。驾驶者可通过控制器自主切换人工操作模式与自动泊车模式，车辆能正确识别车位并完成倒车入库的操作。目前，应解决的主要问题主要有：

为实现小车辅助停车功能，该设计应具有以下功能：（1）用户可通过蓝牙连接手机的应用程序或遥控器控制智能小车的行驶以模拟正常驾驶；（2）用户可通过控制器切换手动控制模式与自动泊车模式；（3）在切换到自动泊车模式下小车可识别到车身侧停车位并进行泊车操作；（4）小车正确完成停车操作并退出自动泊车模式。

小车通过手机的蓝牙功能建立联系；

使用OLED屏幕实时显示小车当前操作状态和车侧的测量距离；

2辅助停车系统设计

本系统设计包括车身周边环境数据采集系统、车辆电机的控制系统和处理系统。选取STM32为此系统的处理芯片，超声波传感器与红外传感器等作为周边环境数据采集器，将采集到的数据传输给处理器进行计算处理后，判断是否能够符合停车车位的标准，以及得到倒车过程中车辆周围环境参数，处理器依靠采集到的数据信息进入正确的泊车策略中，进而控制车辆舵机及驱动电机的进行相应正确的动作，实现智能化，自动化的停车功能。通过实验调试结果表明，该类型的智能小车辅助停车系统能够满足设计要求。

2.1设计原理

本设计采用STM32F103C8T6作为辅助停车系统的主控芯片，该芯片具有多个I/O

口、多个外