基于離散布置光電傳感器的連續(xù)路徑識(shí)別算法

　　(2)預(yù)標(biāo)定

　　考慮到賽道差異以及傳感器溫漂對(duì)傳感器電壓整體變化產(chǎn)生的影響，每次賽車出發(fā)前需要進(jìn)行賽道預(yù)標(biāo)定，從而為下面算法路徑識(shí)別部分中的歸一化處理提供準(zhǔn)確的歸一化基本參數(shù)。

　　在標(biāo)定過(guò)程中，賽車處于停車狀態(tài)，但傳感器及其電壓A/D轉(zhuǎn)換通道仍在工作，單片機(jī)不斷記錄讀入的電壓值。在賽道上移動(dòng)賽車使其所有傳感器均能掃過(guò)白色的路面以及黑色的賽道標(biāo)記線，這樣單片機(jī)就能記錄下在該賽道上道路傳感器的電壓最大值(白區(qū)電壓)以及最小值(黑區(qū)電壓)，為算法中的歸一化處理提供基本參數(shù)。

　　(3)路徑識(shí)別

　　路徑識(shí)別(即路徑信息獲取)為控制算法的核心內(nèi)容，各步驟在單個(gè)決策控制周期內(nèi)完成。

　　首先，在每個(gè)決策控制周期中，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換將傳感器電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量讀入單片機(jī)中。

　　然后，利用在標(biāo)定過(guò)程中得到的傳感器電壓最大、最小值將得到的傳感器電壓進(jìn)行歸一化處理。

　　下面需要確定能夠用于確定路徑信息的有效傳感器。從原始傳感器特性曲線中不難看出，曲線在低電壓值處的直線度較好，斜率較大，與我們所選取的分段直線模型較為近似，而在高電壓值處則有較大偏差，因此為了保證路徑信息準(zhǔn)確性，需要對(duì)傳感器信息進(jìn)行篩選，選用那些所得電壓值百分比較小，即與黑色賽道標(biāo)記線相距較近那些傳感器。例如可以選擇電壓百分比最小的三個(gè)傳感器作為有效傳感器。

　　接著，就需要調(diào)用傳感器特性曲線參數(shù)進(jìn)行路徑信息計(jì)算。從特性參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)用先前確定的有效傳感器的陡升段斜率，傳感器中心位置等參數(shù)信息。然后根據(jù)這些參數(shù)以及傳感器電壓百分比，就可以計(jì)算由每一個(gè)有效傳感器得到的車身中心位置偏離路徑標(biāo)記線的距離。

　　最后，為了能夠提高路徑信息的準(zhǔn)確性，減小單個(gè)傳感器探測(cè)及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的誤差，可以將根據(jù)三個(gè)有效傳感器計(jì)算得到的三個(gè)偏移距離取平均，得到較為準(zhǔn)確的路徑信息。

　　值得注意的是，這樣得到的路徑信息是車身中心偏移路徑標(biāo)記線的距離，是一個(gè)連續(xù)變化的量，不但能在傳感器處于賽道標(biāo)記線正上方時(shí)探測(cè)到賽道，也能在傳感器偏移標(biāo)記線時(shí)給出具體的偏移距離，因此消除了傳感器間隙的“盲區(qū)”，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)的路徑識(shí)別。

　　問(wèn)題及展望

　　連續(xù)路徑偏差識(shí)別算法比起普通離散算法來(lái)說(shuō)，不但具有定位精確、響應(yīng)連續(xù)的特點(diǎn)，而且從理論上來(lái)說(shuō)連續(xù)算法可以在任意數(shù)目傳感器配置的控制系統(tǒng)中都保證較好的路徑識(shí)別效果，為控制的流暢性提供了可能。