刘铸，刘恒宇，凡正波

（成都理工大学核技术与自动化工程学院，四川成都，610059）

0 引言

随着无人驾驶的提出，智能小车得到了飞速的发展，自动寻光小车就是其中的一种。传统的光电小车都采用单CPU运行方式，既进行摄像头画面的采集又要进行控制算法的实现。这就存在CPU处理速度不够快的问题，导致摄像头帧率不高。小车高速运行的过程中，无法保证小车能准确的找到信号灯的位置。为了提高摄像头的帧率，本文设计了一种双CPU控制系统，将光线采集和小车控制分离，既能使小车能精准找到信号灯位置，又可以快速稳定的到达既定位置。

1 系统总体设计

自动寻光小车工作原理：利用STM公司M4内核的处理器STM32F407ZGT6进行摄像头画面的采集，计算得到信号灯的位置坐标，通过串口将坐标信息传给M3内核的STM32F103ZET6，F1根据传来的坐标值做出判断。若没有采到信号灯的位置，则旋转车身继续找信号灯位置，若在画面中找到信号灯的位置，利用编码器测量得到两轮的转速，根据特殊的姿态解算和PID运算，使小车快速稳定地运动到信号灯的位置。在车头的位置安装了红外避障模块，在小车的运行过程中遇到障碍物，小车会倒退一小段，防止撞毁小车。同时，为了观测小车的运行状态，在F1上安装了显示屏，用于显示信号灯的位置坐标和小车当前的运行速度。系统总体框图如1所示。

图1 系统总体框图

2 硬件设计

车身采用三轮结构，后面两个轮为主动轮，与驱动相连，利用差速实现小车的转向运行。……