无人驾驶公交系统设计:人工智能无人驾驶

时间：2019-05-07 03:32:02　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：以CC2430搭建ZigBee通信协议网，实现整条路线的物联网络。站台识别采用RFID技术。同时编写上位机软件对行驶情况进行无线的实时监控，并处理意外情况。创建地面特征点地图，对地面进行模式识别，使车行驶于特定轨道。采用ST公司的STM32F103vc作为主要处理器，设计以自制车模拟公交行驶。
　　关键词：无人驾驶；物联网；ZigBee网络；RFID技术；CC2430；STM32F103vc
　　中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)12-2872-02
　　The Design of Driverless Vehicles Based on Wireless
　　YANG Liu, XU Lan-yan
　　(Science and Technology Museum,Nanchang 330013,China)
　　Abstract: The Design build ZigBee wireless network based on CC2430. It actualize the contact over the whole road map. In the station , RFID technique can help the car to estimate where should it be stop . simultaneity the software on the computer can oversee it and control it . we produce a ground feature point map to help car drive on the right way , The central processor is STM32F103vc , The Design base on the simulative car.
　　Key words: driverless vehicles; wireless; ZigBee; RFID technique; CC2430; STM32F103vc
　　在校园里，或者企业园区，景点区修建无人驾驶公交，人们呼叫公交像按电梯一样，必定会方便人们出行等各方各面。构建无线网络的无人驾驶系统，更体现了环保与节能高效。模式识别技术日渐成熟，为车辆自动识别道路而沿线行驶成为可能。一座30m的单管塔移动基站需要20万元。使用ZigBee构建网络，成本低廉，耗能低。成熟的工业级发射模块实际测量可达700m以上。足以应对大型园区。设计一一个自制的车代替公交车。模拟行驶，小车沿预先设定的轨道行驶，搭载CC2430模块网关接收各个站点的请求信息，搭载RFID读卡器识别站点，搭载无线模块与电脑上位机软件通信，实时监控。
　　
　　1设计整体流程
　　分为车体运行，站台呼唤，软件监控三个部分：车体起始停在轨道上，待机等待某一个站台的请求信号，当有一个站台发出请求，车便开往请求站台途中自动识别路线，当到达目的地，RFID识别是目的地站点后，停车，等待上车人刷卡并选择要去的站点，之后启动开往目的地，在任何时间有其他的站点发出请求信息，车上的网关都会有所记录并反馈给主处理器，这样依次在有要求的站台停靠。人们在站台上可以看见车的实时位置，从而选择是否请求车辆，车与上位机软件按通过无线模块互联，当某一个站台发出请求信号或者车到达某一个站台或车启动等信息会实时在软件上显示。当发生意外紧急情况的时候，可以通过上位机软件对车辆进行强制控制，停车，后退等。从而保证车在预定轨道上安全的行驶。
　　2硬件电路
　　整个系统由主控制模块，CC2430模块，RFID读卡器模块，电机驱动模块，五路循迹模块组成。采用STM32F103vc作为处理器，32位MCU：基于ARM Cortex-M3内核及拥有丰富且强，最大可达72MHz：精度可达13.8ns，内部结构如下图。主模块上的8个LED用于显示车辆的行径情况，站台的呼叫情况，上位机的呼叫等。按键用于选择多要去的站台，主模块与各个模块的链接用杜邦线链接。
　　3软件应用
　　处理器以任务的形式管理各个模块。首先无线接收任务等待2430节点发来的信息，一旦收到信息，反馈于其他任务，循迹任务启动车辆并循迹前行，RFID任务一直等待正确的卡片信息的到来，一旦到来，停止车辆，并等待刷卡，然后启动车辆。上位机反馈任务，实时将信息通过无线模块传输出去。整体流程如图2所示。
　　
　　图2
　　上位机实时监控车辆的信息。车与上位机之间用2430无线通信，上位机也通过2430控制车停止，启动，后退，左转右转的动作。当某一站台发出请求后，上位机软件显示“station X has a request”，当到达某一站台停车后，上位机软件显示“The car has arrived Station X”，当汽车再次启动的时候，上位机软件显示“The car is starting up now”。
　　4实验测试及分析
　　实验以自制小车模拟公交，以黑色线模拟公交路线，以CC2430模块模拟站台。让小车行驶于黑色线上，通过多次实验，小车都能够正确的行驶在轨道上，并在正确的站台上停靠。上位机上能正确的反应小车的实时情况，并能对小车作出实时的控制。当应用于真正的车辆时，应在整个线路上构建一个连续的ZigBee网络，由多个路由和终端节点组成。从而保证网络时时有效。在车辆导航上，应该提高车辆的模式识别效率。保证车辆沿着正确的道路行驶。同时保证行驶的安全。在RFID识别站台上。应使用超高频的读卡器与卡片。通信距离在10M左右为佳。
　　参考文献：
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　　[4]刘岩.RFID通信测试技术及应用[M].北京:人民邮电出版社,2010.
　　[5]华成英,童诗白.模拟电子技术基础第四版[M].北京:高等教育出版社,2007:28-39.

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