第二章 设计方案概述
2.1 总体设计
由于赛道整体布局未知,因此先保证小车在各种不同环境下能够稳定运行,再进行速度的提升。故稳定性是设计中首要解决的问题。
常用的寻线方法主要有光电寻线和摄像头寻线,共有三种路径识别策略。
一、光电寻线:由多对红外收发管组成,通过检测接收到的反射光强判断赛道中心黑道位置。
优点:电路设计简单,信息处理方便。
缺点:一对收发管只能检测一个点的信息,精度有限,前瞻距离远小。过弯减速剧烈,难以提高整体的运行速度。
二、摄像头寻线:图像采集,动态拾取路径信息。
优点:信息量大,前瞻,能耗低的优点,能提前判弯减速。
缺点:受到的干扰较多,转弯时数据易丢失,处理相对复杂。
三、光电管与摄像头结合寻线:兼顾了光电寻线的抗干扰能力强和摄像头寻线前瞻性远、信息量大的特点。
难点:光电管与摄像头之间的配合,两者切换的条件。
2.2 具体方案
2.2.1 道路识别模块
使用了CMOS摄像头和单排七对红外发射接受二极管。根据比赛环境的不同可灵活选择各个方案。
在光电管与摄像头结合寻线模式里,使用光电管检测的信息作为整幅图像处理的第一行,在采集的图像干扰过多或信息量过少时切换到光电管循线的模式。
2.2.2 速度检测模块
速度传感器由一对光电管和贴在驱动电机齿轮上的纸质圆盘组成,即采用的是反射式光电传感器。反射式光电传感器的光源有多种,我们选择的是较为经济的红外发光二极管。


