ऑटोमोटिव डिज़ाइन सहायता के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग क्यों करें?（2）

हस्तक्षेप का विश्लेषण किया जाता है कारकों और उपायों

समानांतर में अल्ट्रासोनिक तरंगों को प्रसारित करने के लिए कई सेंसर का उपयोग करने का सबसे बड़ा नुकसान यह है कि हस्तक्षेप अधिक गंभीर है, विशेष रूप से सेंसर के बीच सिग्नल हस्तक्षेप। व्यवधान पैदा करने वाले मुख्य कारक इस प्रकार हैं:

1) की स्थापना त्रुटि Arduino अल्ट्रासोनिक सेंसर : अल्ट्रासोनिक तरंगों का उत्पादन पीज़ोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल का यांत्रिक कंपन है, और संचारण और प्राप्त करने वाले सेंसर के बीच संबंध हस्तक्षेप पैदा करना आसान है; यदि सेंसर और जमीन झुके हुए हैं या बहुत नीचे स्थापित हैं, तो प्राप्तकर्ता सेंसर को प्राप्त करना आसान है। जमीन से परावर्तित तरंग एमसीयू को बाधित करने के लिए ट्रिगर करती है।

2) अल्ट्रासोनिक साइडलोब का प्रभाव: ट्रांसमिशन तरंग समाप्त होने के बाद, प्राप्त करने वाले सेंसर द्वारा प्राप्त पहली तरंग तरंग के माध्यम से क्रॉसस्टॉक होती है, जो निकट स्रोत की बीम साइडलोब होती है या डिवाइस के कारण ट्रांसमिटिंग ट्रांसड्यूसर द्वारा विवर्तन के माध्यम से सीधे प्राप्त ट्रांसड्यूसर तक पहुंचती है [3]। इसलिए, अल्ट्रासोनिक सेंसर स्थापित करते समय, दो जांचों के बीच की दूरी 3 सेमी से अधिक होनी चाहिए।

3) अल्ट्रासोनिक अवशिष्ट कंपन हस्तक्षेप: ट्रांसमीटर सेंसर हर बार अल्ट्रासोनिक तरंगों के 8 सेट उत्सर्जित करता है, प्रत्येक 5 ~ 8 तरंग रूपों के साथ। जब बाधा अपेक्षाकृत करीब होती है, तो तरंगों का पहला सेट एमसीयू व्यवधान को ट्रिगर कर सकता है। इस मामले में, रुकावट से बाहर निकलने पर उत्सर्जित होने वाली अल्ट्रासोनिक तरंग पूरी तरह से क्षीण नहीं हुई है। जब अगली बार व्यवधान चालू किया जाता है, तो MCU व्यवधान तुरंत चालू हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप हस्तक्षेप डेटा प्राप्त होगा।

4) अल्ट्रासोनिक क्रॉस इंटरफेरेंस: मल्टी-चैनल सेंसर समानांतर में संचारित होते हैं, प्राप्तकर्ता सेंसर द्वारा प्राप्त परावर्तित अल्ट्रासोनिक तरंगें संबंधित ट्रांसमिटिंग सेंसर द्वारा उत्सर्जित नहीं हो सकती हैं, और सेंसर के बीच सिग्नल सिंक्रनाइज़ नहीं होते हैं, जिससे माप समय गलत होना आसान होता है। प्रयोग में दिखाई देने वाले बहुत सारे हस्तक्षेप डेटा इसी कारण से होते हैं।

के पश्चात-कंपन और क्रॉस-हस्तक्षेप को ढालने के लिए अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर , सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर निम्न-स्तरीय ट्रिगर इंटरप्ट मोड को अपनाता है, और इंटरप्ट सर्विस सबरूटीन में अल्ट्रासोनिक ट्रांसमिशन बंद हो जाता है। एमसीयू द्वारा व्यवधान को ट्रिगर करने के बाद, उस अवधि के दौरान जब प्राप्तकर्ता सेंसर परावर्तित तरंग प्राप्त कर सकता है, इसे इंटरप्ट सेवा सबरूटीन में चक्रीय रूप से निष्पादित किया गया है, जब तक कि इंटरप्ट से बाहर निकलने से पहले इसे सिस्टम द्वारा पहचाना नहीं जा सकता, तब तक परावर्तित अल्ट्रासोनिक तरंग के क्षीण होने की प्रतीक्षा की जाती है।

प्रायोगिक अंशांकन

रेंजिंग सिस्टम का ब्लाइंड ज़ोन 10 सेमी है। चूँकि बाधा निवारण के उपाय तब किए जाते हैं जब रोबोट को कार्यक्रम में बाधा से 40 ~ 50 सेमी दूर सेट किया जाता है, रेंजिंग सिस्टम का अंधा क्षेत्र रोबोट के बाधा निवारण को प्रभावित नहीं करेगा। रोबोट पर रेंजिंग सिस्टम स्थापित करें, और बिंदु दर बिंदु रेंजिंग सिस्टम की संवेदनशीलता का पता लगाने के लिए रोबोट के सामने घूमने के लिए 1 सेमी की त्रिज्या वाली एक प्लास्टिक रॉड का उपयोग करें। डिटेक्शन बिंदु को अल्ट्रासोनिक सेंसर के समानांतर एक सीधी रेखा पर चुना जाता है, दो सेंसर की केंद्र रेखा को केंद्र के रूप में, दोनों तरफ प्रत्येक 5 सेमी पर एक बिंदु चुना जाता है, और प्रत्येक तरफ 4 बिंदु चुने जाते हैं। माप परिणामों से यह देखा जा सकता है कि बायीं सड़क और मध्य सड़क की माप त्रुटि 2% के भीतर है, और दाहिनी सड़क की माप त्रुटि बहुत बड़ी है। यह अंतर सेंसर की स्थापना सटीकता से संबंधित है। इसके अलावा, सेंसर का प्रदर्शन भी इस अंतर का कारण बन सकता है। इसके अलावा, मापा संदर्भ मान 40 दृश्य निरीक्षण द्वारा प्राप्त किया जाता है, और यह माप त्रुटि माप परिणाम के त्रुटि विश्लेषण को भी प्रभावित करेगी।

उपरोक्त माप विधि के अनुसार, रेंजिंग सिस्टम की संवेदनशीलता को बिंदु दर बिंदु और माप सीमा का पता लगाया जाता है अल्ट्रासोनिक गहराई सेंसर

प्राप्त किया जा सकता है. प्रायोगिक अंशांकन की माप सीमा से, रेंजिंग सिस्टम के एक छोटे से क्षेत्र का पता नहीं लगाया जाता है। यह मुख्य रूप से सेंसर के बीम कोण से प्रभावित होता है। उन लक्ष्यों के लिए जो ट्रांसमिटिंग बीम के लंबवत नहीं हैं, बड़े बीम कोण वाला सेंसर मजबूत गूँज प्राप्त कर सकता है। सिग्नल, और बीम कोण जितना संकीर्ण होगा, बिखरी हुई तरंगों के हस्तक्षेप को कम करना उतना ही फायदेमंद होगा। सर्वदिशात्मक माप के लिए उपयुक्त बीम कोण वाले सेंसर का चयन करना बहुत आवश्यक है। प्रयोगात्मक परिणाम बताते हैं कि रोबोट की सुरक्षित दूरी के भीतर, रेंजिंग सिस्टम सभी दिशाओं में और सटीक रूप से इसके सामने पर्यावरणीय परिस्थितियों का पता लगा सकता है, और माप डेटा रोबोट की बाधा निवारण आवश्यकताओं में हस्तक्षेप नहीं करेगा।

4 निष्कर्ष

इस पेपर में, एक उच्च-प्रदर्शन रोबोट रेंजिंग सिस्टम डिज़ाइन किया गया है, जो समानांतर में काम करने के लिए कई सेंसर का उपयोग करता है, जो रेंजिंग के वास्तविक समय के प्रदर्शन में सुधार करता है, और मोबाइल रोबोट से बचाव की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सिस्टम हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से ढालता है। यदि सिस्टम में सुधार किया जाता है, तो इसे कार के सुरक्षा प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए कार रिवर्सिंग रडार के रूप में डिजाइन किया जा सकता है।

अल्ट्रासोनिक पोजिशनिंग और नेविगेशन में कमियों को हल करने के लिए, यह लेख अल्ट्रासोनिक सेंसर-एमबी1004 के लिए एक समाधान प्रदान करता है। यह सेंसर उच्च और निम्न स्तर के अलार्म सिग्नल आउटपुट वाला एक निकटता सेंसर है। मापने योग्य सीमा 213 सेमी तक पहुंच सकती है, जो पैदल यात्री का पता लगाने और पार्किंग के लिए उपयुक्त है। डिटेक्शन आदि। जब कोई पैदल यात्री डिटेक्शन रेंज में प्रवेश करता है, तो MB1004 निम्न स्तर से उच्च स्तर तक एक अलार्म सिग्नल आउटपुट करेगा। साथ ही, इसमें लक्ष्य की विशिष्ट दूरी को आउटपुट करने और RS232 के माध्यम से दूरी डेटा को आउटपुट करने का कार्य भी है। MB1004 मानव पहचान के लिए एक बहुत ही कम लागत वाला अल्ट्रासोनिक सेंसर है। यह निकटता क्षेत्र का पता लगाने, पैदल यात्री का पता लगाने, बूथ/कियोस्क, स्वचालित रोबोट नेविगेशन, स्वायत्त नेविगेशन, मल्टी-सेंसर एरेज़, क्लोज-रेंज डिटेक्शन और अन्य क्षेत्रों के लिए भी उपयुक्त है।