智能車光電傳感器布局對路徑識別的影響研究

　　1 引言

　　根據對第一屆“飛思卡爾”杯大學生智能車邀請賽比賽規則的分析，我們不難發現，如何設計路徑識別方案是參賽隊伍們首先必須面對的問題之一。

　　對歷屆韓國比賽的調研結果顯示，對于參賽隊伍所采用的路徑識別方案，大致可分為兩種：使用光電傳感器和使用CCD攝像頭，其中尤以光電傳感器方案最為常用，然而傳感器的布局方案每支隊伍都有所不同。

　　本文是基于智能車仿真模型軟件Plastid來進行研究的，該系統基于LabVIEW虛擬儀器技術所開發，可針對不同的賽車、賽道、路徑識別方案、控制策略等內容，進行相關分析。

　　2 光電傳感器

　　本文實驗中采用型號為SG-2BC的光傳感器，它體積小，便于布置安裝，輸出是模擬量。為了模擬試驗的簡便，本文將傳感器的模擬信號都處理成數字量以便于單片機處理。

　　對于傳感器的安裝位置，根據其輸出與反射距離的關系(如圖1所示)。　　

 

　　為便于單片機處理，需要將傳感器輸出電流信號提取出來轉化為電壓信號。可以采用采樣電阻或電流-電壓放大器兩種方案。由于本應用對精度要求不是很高，采用了采樣電阻提取電壓的方案。

　　如圖2所示方案，合理的匹配采樣電阻RL和電壓Vcc，使光電管分壓不小于1.5V，可以使采樣電阻分壓與光電流解藕，忽略采樣電阻的負載效應。外接5V電源時，采樣電阻可獲得的分壓為0~3.5V，流經電流為2mA，所以采樣電阻可取1.7K，為便于調整使各傳感器一致，可采用2K的可調電阻。