雙排傳感器循跡策略研究 2011-06-12 09:26:24來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
 雙排傳感器的優(yōu)勢(shì)

  目前,大多數(shù)智能車(chē)采用單排傳感器的道路檢測(cè)方式,這種方式獲得的道路信息少,對(duì)智能車(chē)的狀態(tài)和道路的狀況都不能很好地區(qū)別,造成控制上的麻煩。為了彌補(bǔ)不足,形成了大前瞻的單排傳感器的道路檢測(cè)方式,這種方式檢測(cè)的距離更遠(yuǎn),能夠更早地判斷出道路的走向,在一定程度上彌補(bǔ)了檢測(cè)精度低的缺點(diǎn),但也無(wú)法有效地區(qū)分智能車(chē)狀態(tài)與道路狀況。

  比賽的車(chē)??蛇x用攝像頭或傳感器的方式進(jìn)行道路信息檢測(cè),我們的車(chē)模采用的是雙排紅外的循跡方式,采用大前瞻雙排傳感器可以得到更多的賽道信息,更早地采取策略處理,形成更好的行車(chē)軌跡。是采用復(fù)雜的攝像頭方案的一種替代方式。

  可以在直道中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制,加速順暢的能力;在S彎中以小曲線的方式前進(jìn),減少行進(jìn)路線和舵機(jī)調(diào)整次數(shù)。在大彎中實(shí)現(xiàn)提前轉(zhuǎn)彎,切內(nèi)彎的效果。尤其是在轉(zhuǎn)彎方面,通過(guò)前后排共同對(duì)彎道的預(yù)測(cè),達(dá)到延伸物理識(shí)別距離的能力,從而做出提前的動(dòng)作,減少由于檢測(cè)距離近而帶來(lái)的負(fù)面影響,達(dá)到上述效果。

  傳感器陣列布局

  圖1中僅以接受管示意傳感器位置。

  布局方式說(shuō)明

  前排傳感器伸出距離較遠(yuǎn),小車(chē)中心偏離黑線后,會(huì)在前排傳感器上產(chǎn)生較大偏移量。
  后排傳感器伸出距離較近,小車(chē)中心偏離黑線后,會(huì)在后排傳感器上產(chǎn)生較小偏移量。
  利用前后排傳感器對(duì)小車(chē)偏移時(shí)不同的敏感度對(duì)小車(chē)進(jìn)行控制。
  為了使前后排體現(xiàn)出更明確的分工和采集到更遠(yuǎn)處的信息,我們把前排傳感器傾斜約45o角,使前排的前瞻距離更大,更能體現(xiàn)出前排的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。
  直道識(shí)別方式、控制策略

  直道識(shí)別方式

  (1)采用此種方式布局雙排紅外,對(duì)于直道的判別方法可有以下5種物理方式,每種方式應(yīng)用的時(shí)機(jī)列在表后。


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  第一種直道情況(圖2)

  在左轉(zhuǎn)大彎后,出彎時(shí)最可能出現(xiàn)的前后排傳感器檢測(cè)到黑線時(shí)的組合情況。適用于左轉(zhuǎn) 90°彎、180°彎。提前得到出彎信息,舵機(jī)向左轉(zhuǎn)動(dòng)較小角度,并在此時(shí)采取加速動(dòng)作,起到彌補(bǔ)前瞻不足的作用。此情況在賽道的s彎出現(xiàn)時(shí),不滿足直道的第二種識(shí)別方式,故不會(huì)加速。
  第二種直道情況(圖3)

  此情況是對(duì)第一種情況的再確認(rèn),左轉(zhuǎn)大彎并經(jīng)過(guò)第一種情況后,再經(jīng)歷此種情況,可確認(rèn)無(wú)誤前方為直道,繼續(xù)提升小車(chē)的加速能力??刂瞥绦蛴蓮澋莱绦蚯袚Q到直線穩(wěn)定程序。


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  第三種直道情況 (圖4)

  此時(shí)采取直線穩(wěn)定控制。由于前兩種情況已經(jīng)明確識(shí)別為直道,此種情況只是增加直道識(shí)別的成功率。

  第四種直道情況(圖5)