基于離散布置光電傳感器的連續(xù)路徑識(shí)別算法

　　測(cè)定過(guò)程中，首先需要選擇測(cè)試點(diǎn)，即選擇與道路標(biāo)記線(xiàn)遠(yuǎn)近距離不同的點(diǎn)，如10cm、9cm、8cm……2cm、1cm等;然后在這些點(diǎn)上進(jìn)行傳感器電壓采樣，得到這些點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的傳感器接收管電壓值;最后將電壓值與距離參數(shù)一一對(duì)應(yīng)，便可繪制出傳感器電壓—偏離距離曲線(xiàn)。實(shí)測(cè)曲線(xiàn)如圖3所示。

　　從曲線(xiàn)中不難看出，由于器件制造工藝的問(wèn)題，各個(gè)光電管的性能特性存在很大差異，特別是電壓波動(dòng)范圍相差較大。因此，為了給算法制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，給數(shù)據(jù)處理帶來(lái)方便，需對(duì)各傳感器的特性曲線(xiàn)進(jìn)行歸一化處理，具體方法有很多，比如可以把各傳感器的電壓值都處理成相對(duì)該傳感器最大電壓(白區(qū)電壓)和最小電壓(黑區(qū)電壓)的變化百分比，以使所有的特性曲線(xiàn)的范圍都將在0到100之間。

　　歸一化處理后的特性曲線(xiàn)如圖4。由曲線(xiàn)可知，該組光電管傳感器的電壓—偏離距離特性曲線(xiàn)基本上呈現(xiàn)三段形態(tài)：即兩邊偏離黑線(xiàn)較遠(yuǎn)處為斜率較小的直線(xiàn)段，中間為斜率較大的陡升段，黑線(xiàn)附近處底部呈現(xiàn)小平臺(tái)(某些傳感器特性曲線(xiàn)沒(méi)有顯示出平臺(tái)是因?yàn)闇y(cè)試點(diǎn)間隔較大的原因)。利用軟件工具對(duì)這些曲線(xiàn)進(jìn)行分段直線(xiàn)擬合，以得到可供算法應(yīng)用的簡(jiǎn)單線(xiàn)性關(guān)系曲線(xiàn)，結(jié)果如圖5。

　　圖5 線(xiàn)性擬合后傳感器電壓—偏離距離特性

　　有了這些曲線(xiàn)，便可以根據(jù)傳感器電壓，來(lái)計(jì)算各傳感器與賽道中心標(biāo)記線(xiàn)之間的距離，進(jìn)而得到連續(xù)分布的路徑信息。在算法編寫(xiě)過(guò)程中，需將上述得到的傳感器特性曲線(xiàn)參數(shù)寫(xiě)入程序，作為數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行保存。