基于磁場(chǎng)檢測(cè)的尋線小車傳感器布局研究

　　k是一個(gè)比例常數(shù)，可以由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，q是道路(長(zhǎng)直導(dǎo)線)與車體坐標(biāo)系Y軸的夾角，同樣，在近似估計(jì)中可以忽略不計(jì)。令：

　　則，當(dāng)DUA>0時(shí)，A點(diǎn)在彎道的內(nèi)側(cè)，DUA<0時(shí)，A在彎道的外測(cè)，在實(shí)際應(yīng)用中，考慮到檢測(cè)誤差，不等號(hào)的右邊應(yīng)為大于0的常數(shù)，可以根據(jù)情況選擇。根據(jù)圖8，還可以有下列彎道半徑估計(jì)公式：

　　其中a應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定，在DUA的不同區(qū)間內(nèi)，確定不同數(shù)值。

　　傳感器布局的若干原則及舉例

　　從上文的分析中，可以得到一些傳感器線圈排布的原則。兩個(gè)垂直線圈和兩個(gè)水平線圈組合在一起，可以獨(dú)立地獲得比較豐富的信息，因此可以在應(yīng)用中將它們作為一個(gè)傳感器組。由圖3可知，線圈高度h要合適，h太小，磁場(chǎng)強(qiáng)度導(dǎo)線X軸原點(diǎn)附近很集中，浪費(fèi)了傳感器的測(cè)量范圍，且對(duì)X軸遠(yuǎn)端的測(cè)量不利;太大，則磁場(chǎng)強(qiáng)度太小，不容易測(cè)量，并且曲線變化平緩，不利于提高距離測(cè)量的分辨率。圖8也顯示的|x|

　　圖9是傳感器線圈排布的一個(gè)例子，位置參數(shù)如圖所示，高度統(tǒng)一排布在8cm的水平面上，使用了5組×4共20個(gè)電感線圈，分成四排，車前三排，車尾一排。車前傳感器距離逐排拉開，最前排拓展到24cm，為了提高其檢測(cè)精度，使用了兩個(gè)傳感器組。車前直接探測(cè)距離20cm，最前排線圈預(yù)測(cè)距離10~30cm，因此該布局方案可以感知車前30~50cm的路線，加上車身長(zhǎng)度約20cm，因此總共可以獲得賽車前后50~70cm范圍內(nèi)的道路信息，基本可以滿足以3~5m/s運(yùn)行的賽車控制要求。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 張三慧主編. 大學(xué)物理學(xué)(第三冊(cè))電磁學(xué)[M].北京: 清華大學(xué)出版社, 2005.

　　[2] 張營(yíng). 智能車輛定位技術(shù)研究[D].上海: 上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院, 2008.

　　[3] 555時(shí)基集成電路應(yīng)用[DB/OL].http://www.autoo.net/icdata/data_47248.html, 2009-04-22/2009-10-06

　　[4] 邵貝貝. 單片機(jī)嵌入式應(yīng)用的在線開發(fā)方法[M]. 北京：清華大學(xué)出版社. 2004年10 月第1 版

　　[5] 卓晴, 黃開勝, 邵貝貝. 學(xué)做智能車[M]. 北京:北航出版社, 2007.3