基于双排传感器的循迹策略研究
文摘：智能车的稳定和快速行驶取决于两个重要方面。首先是传感器对道路信息的有效识别，其次是高效处理所得到的所有信息。本文以循迹策略为主要研究对象，以采用双排传感器的智能车为例，做出了优化的直线、大弯、S弯等不同道路情况的循迹策略。经实验证明，此策略紧密结合双排红外的特点，发挥出了双排的优势，使智能车实现了以稳定为先，并追求极限速度的要求，适应能力强，能在各种赛道上均有出色发挥。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/133353.htm引言
第二届freescale智能车比赛中，各参赛队伍的水平都有了明显的提高。这不仅得益于技术的发展，也是由于参赛选手对比赛的深入理解，对赛车在赛道上的各种情况的了如指掌、处理得当。比赛的车模可选用摄像头或传感器的方式进行道路信息检测。我们的车模采用的是双排红外的循迹方式。
本文分三部分内容阐述双排传感器的控制策略，分为直道策略，大弯策略和S弯策略。每项策略中均以识别方式为前提，辅以控制策略，最后加入保证策略，使智能车行驶顺畅。
双排传感器的优势
目前，大多数智能车采用单排传感器的道路检测方式，这种方式获得的道路信息少，对智能车的状态和道路的状况都不能很好的区别，造成控制上的麻烦。为了弥补不足，形成了大前瞻的单排传感器的道路检测方式，这种方式检测的距离更远，能够更早的判断出道路的走向，在一定程度上弥补了检测精度低的缺点，但也无法有效的区分智能车状态与道路状况。
我们采用大前瞻双排传感器可以得到更多的赛道信息，更早地采取策略处理，形成更好的行车轨迹。是采用复杂的摄像头方案的一种替代方式。
可以在直道中实现稳定控制，加速顺畅的能力;在S弯中以小曲线的方式前进，减少行进路线和舵机调整次数。在大弯中实现提前转弯，切内弯的效果。尤其是在转弯方面，通过前后排共同对弯道的预测，达到延伸物理识别距离的能力，从而做出提前的动作，减少由于检测距离近而带来的负面影响，达到上述效果。
传感器阵列布局
图中仅以接受管示意传感器位置
布局方式说明：
- 前排传感器伸出距离较远，小车中心偏离黑线后，会在前排传感器上产生较大偏移量。
- 后排传感器伸出距离较近，小车中心偏离黑线后，会在后排传感器上产生较小偏移量。
- 利用前后排传感器对小车偏移时不同的敏感度对小车进行控制。
- 为了使前后排体现出更明确的分工和采集到更远处的信息，我们把前排传感器倾斜约45°角，使前排的前瞻距离更大，更能体现出前排的优势和特点。
直道识别方式、控制策略
直道识别方式：
1) 采用此种方式布局双排红外，对于直道的判别方法可有以下5种物理方式，每种方式应用的时机列在表后。
第一种直道情况
- 如图所示，在左转大弯后，出弯时最可能出现的前后排传感器检测到黑线时的组合情况。
- 适用于左转 90°弯、180°弯。
- 提前得到出弯信息，舵机向左转动较小角度，并在此时采取加速动作，起到弥补前瞻不足的作用。
- 此情况在赛道的s弯出现时，不满足直道的第二种识别方式，故不会加速。
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