Zašto koristiti ultrazvučne senzore za pomoć pri dizajnu automobila?（2）

analize čimbenika smetnji i mjere Poduzimaju se

Jedan od najvećih nedostataka korištenja više senzora za paralelni prijenos ultrazvučnih valova je to što su smetnje ozbiljnije, posebice interferencija signala između senzora. Glavni čimbenici koji uzrokuju smetnje su sljedeći:

1) Pogreška instalacije arduino ultrazvučni senzori : Generiranje ultrazvučnih valova mehanička je vibracija piezoelektričnog kristala, a veza između senzora za odašiljanje i primanje lako uzrokuje smetnje; ako su senzor i tlo nagnuti ili postavljeni prenisko, prijamni senzor je lako primiti. Reflektirani val od tla pokreće MCU da prekine.

2) Utjecaj ultrazvučnog bočnog snopa: Nakon završetka prijenosnog vala, prvi val primljen od strane prijemnog senzora je preslušavanje kroz val, koji je snop bočnog snopa bliskog izvora ili izravno dopire do prijamnog pretvornika putem difrakcije odašiljačkog pretvornika uzrokovanog uređajem [3]. Stoga, prilikom postavljanja ultrazvučnog senzora, udaljenost između dvije sonde mora biti veća od 3 cm.

3) Interferencija ultrazvučnih zaostalih vibracija: senzor odašiljača svaki put emitira 8 skupova ultrazvučnih valova, svaki s 5~8 valnih oblika. Kada je prepreka relativno blizu, prvi skup valnih oblika može pokrenuti MCU prekid. U ovom slučaju, ultrazvučni val koji se može emitirati pri izlasku iz prekida nije potpuno prigušen. Kada se prekid sljedeći put uključi, MCU prekid će se odmah pokrenuti, što će rezultirati podacima o smetnjama.

4) Ultrazvučne unakrsne smetnje: višekanalni senzori odašilju paralelno, reflektirani ultrazvučni valovi koje prima prijemni senzor možda neće emitirati odgovarajući senzor za odašiljanje, a signali između senzora nisu sinkronizirani, tako da je lako uzrokovati netočnost vremena mjerenja. Mnogi podaci o smetnjama koji su se pojavili u eksperimentu uzrokovani su ovim razlogom.

Kako bi se zaštitile naknadne vibracije i unakrsna interferencija ultrazvučni senzori udaljenosti , mikroračunalo s jednim čipom usvaja način rada prekida niske razine, a ultrazvučni prijenos se zaustavlja u potprogramu usluge prekida. Nakon što MCU pokrene prekid, tijekom razdoblja kada prijemni senzor može primiti reflektirani val, on se ciklički izvršava u podrutini usluge prekida, čekajući da se reflektirani ultrazvučni val oslabi dok ga sustav ne može prepoznati prije izlaska iz prekida.

Eksperimentalna kalibracija

Slijepa zona sustava rangiranja je 10 cm. Budući da se mjere izbjegavanja prepreka poduzimaju kada je robot postavljen da bude udaljen 40~50 cm od prepreke u programu, slijepa zona sustava za određivanje udaljenosti neće utjecati na robotovo izbjegavanje prepreka. Instalirajte sustav za mjerenje udaljenosti na robota i upotrijebite plastičnu šipku radijusa od 1 cm da se krećete ispred robota kako biste otkrili osjetljivost sustava za mjerenje udaljenosti točku po točku. Točka detekcije odabire se na ravnoj liniji paralelnoj s ultrazvučnim senzorom, sa središnjom linijom dvaju senzora, odabire se točka svakih 5 cm s obje strane, a odabiru se 4 točke sa svake strane. Iz rezultata mjerenja vidljivo je da je pogreška mjerenja lijeve ceste i srednje ceste unutar 2%, a pogreška desne ceste je prevelika. Ova razlika se odnosi na točnost ugradnje senzora. Osim toga, performanse senzora također mogu uzrokovati ovu razliku. Osim toga, izmjerena referentna vrijednost 40 dobiva se vizualnim pregledom, a ova pogreška mjerenja također će utjecati na analizu pogreške rezultata mjerenja.

U skladu s gornjom metodom mjerenja, osjetljivost sustava za mjerenje udaljenosti detektira se točku po točku, a raspon mjerenja ultrazvučni senzor dubine

može se dobiti. Iz mjernog raspona eksperimentalne kalibracije, malo područje sustava za mjerenje raspona nije detektirano. Na to uglavnom utječe kut snopa senzora. Za ciljeve koji nisu okomiti na odašiljačku zraku, senzor s velikim kutom zrake može dobiti jače odjeke. Signala, a što je kut snopa uži, to je korisnije smanjiti interferenciju raspršenih valova. Vrlo je potrebno odabrati senzor s odgovarajućim kutom snopa za višesmjerno mjerenje. Eksperimentalni rezultati pokazuju da unutar sigurne udaljenosti robota, sustav za mjerenje udaljenosti može otkriti uvjete okoline ispred sebe u svim smjerovima i točno, a podaci mjerenja neće ometati potrebe robota za izbjegavanjem prepreka.

4 Zaključak

U ovom radu dizajniran je robotski sustav za određivanje udaljenosti visokih performansi koji koristi više senzora za paralelni rad, što poboljšava performanse određivanja dometa u stvarnom vremenu i učinkovito štiti smetnje sustava kako bi se zadovoljili zahtjevi izbjegavanja mobilnih robota. Ako se sustav poboljša, može se dizajnirati kao radar za vožnju unatrag kako bi se poboljšale sigurnosne performanse automobila.

Kako bi se riješili nedostaci u ultrazvučnom pozicioniranju i navigaciji, ovaj članak nudi rješenje za ultrazvučni senzor-MB1004. Ovaj senzor je senzor blizine s visokom i niskom razinom alarmnog signala. Mjerljivi raspon može doseći 213 cm, što je prikladno za detekciju pješaka i parkiranje. Detekcija itd. Kada pješak uđe u raspon detekcije, MB1004 će emitirati signal alarma od niske razine do visoke razine. U isto vrijeme, također ima funkciju ispisa specifične udaljenosti mete i ispisa podataka o udaljenosti putem RS232. MB1004 je vrlo jeftin ultrazvučni senzor za ljudsko otkrivanje. Također je prikladan za detekciju područja blizine, detekciju pješaka, kabine/kioske, automatsku robotsku navigaciju, autonomnu navigaciju, višesenzorske nizove, detekciju blizine i druga polja.