基于聲光探測(cè)的汽車(chē)定位系統(tǒng)

　　現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，需要分段校準(zhǔn)，避免誤差累積。

　　2.3 掃描強(qiáng)度處理

　　在大霧或強(qiáng)降雨天氣，紅外線穿透能力下降，降低了紅外掃描的可靠性，通常以加大紅外發(fā)射功率來(lái)解決。為此，紅外掃描設(shè)置了普通、增強(qiáng)和超強(qiáng)三種掃描強(qiáng)度模式。普通模式的紅外掃描，紅外收發(fā)是“一對(duì)一”工作，同時(shí)只有1個(gè)紅外模塊發(fā)射，每次移動(dòng)1位；增強(qiáng)模式的紅外掃描，紅外收發(fā)變?yōu)?ldquo;一對(duì)二”工作，同時(shí)有2個(gè)相鄰紅外模塊發(fā)射，每次移動(dòng)1位；超強(qiáng)模式的紅外掃描，紅外收發(fā)變?yōu)?ldquo;一對(duì)三”工作，同時(shí)有3個(gè)相鄰紅外模塊發(fā)射。很顯然，后兩種模式的紅外發(fā)射功率分別是第一種模式的2倍和3倍。后兩種掃描模式的定位精度會(huì)有所降低，但最多不超過(guò)2△L。

　　2.4 紅外抗干擾處理

　　由于定位裝置在室外場(chǎng)地工作，在電路設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮對(duì)日光等背景紅外線的抗干擾措施。具體采取了3項(xiàng)措施：

　?。?）封閉接收頭。將接收頭置于帶窗口箱體中，避免日光對(duì)其直接照射。

　?。?）動(dòng)態(tài)紅外線發(fā)射。日光等背景紅外線一般不會(huì)有巨烈波動(dòng)，因此，對(duì)紅外線進(jìn)行脈沖調(diào)制，以動(dòng)態(tài)紅外線發(fā)射效果較好。

　?。?）選用抗干擾接收頭。電路采用了抗干擾能直射日光紅外線干擾中有效檢出紅外線信號(hào)。為達(dá)到SBXl6i0—02接收頭最佳工作點(diǎn)，脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)頻率應(yīng)在（38±0.5）kHz之間。

　　2.5 大跨度電子移位電路開(kāi)關(guān)信號(hào)丟失處理

　　電子移位電路通常由約100片74LSl64串聯(lián)組成，電路長(zhǎng)達(dá)數(shù)10 m，由于分布參數(shù)的影響，造成各片74LSl64的移位時(shí)鐘信號(hào)CLK的不同步，極易導(dǎo)致開(kāi)關(guān)信號(hào)在移位過(guò)程中丟失，使掃描“半途而廢”。為此，對(duì)各片74LSl64的移位時(shí)鐘信號(hào)CLK，應(yīng)采用并聯(lián)驅(qū)動(dòng)，并保證各片74LSl64的時(shí)鐘信號(hào)處于同一個(gè)驅(qū)動(dòng)級(jí)上，同時(shí)盡量減小電路阻抗，提高驅(qū)動(dòng)電路的功率。

　　3 測(cè)距系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和調(diào)試

　　圖3為測(cè)距系統(tǒng)電路。該電路由1個(gè)單片機(jī)和4組超聲波收發(fā)單元組成，圖中只畫(huà)出了一組超聲波收發(fā)單元。發(fā)射單元由40 kHz振蕩器和門(mén)電路構(gòu)成。門(mén)電路產(chǎn)生占空比很小的低頻脈沖信號(hào)，脈沖持續(xù)時(shí)間為160 its，脈沖間隔為30～50 ms（視需要調(diào)整）。此脈沖信號(hào)一路作為振蕩器的置位脈沖；另一路送給單片機(jī)，作為計(jì)時(shí)器的起始脈沖。在置位期間，振蕩器輸出經(jīng)調(diào)制的頻率為40 kHz的脈沖信號(hào)，由超聲波發(fā)射頭T40-16發(fā)射出去?；夭ǖ慕邮詹捎猛ㄓ玫腇PS409I紅外接收組件，只是需要把紅外接收管PH302換為超聲波接收頭R40—16，這樣在有效的測(cè)距范圍，可保證接收到的信號(hào)其輸出達(dá)到TTL電平。接收信號(hào)經(jīng)整形放大后送入單片機(jī)，作為計(jì)時(shí)器的停止脈沖。單片機(jī)計(jì)算起始脈沖至停止脈沖之間的時(shí)間t，按照式（1）求出距離s。

圖3 測(cè)距系統(tǒng)電路

測(cè)距系統(tǒng)采用了“一拖四”的結(jié)構(gòu)，為避免多組超聲波單元互相干擾，它們應(yīng)在單片機(jī)控制下輪流工作。該電路中脈沖間隔為30～50 ms，對(duì)應(yīng)測(cè)距范圍約為5～15 m，如果測(cè)距范圍加大，需要增大脈沖間隔。另外，該測(cè)距電路存在約30 cm的測(cè)距盲區(qū)，測(cè)距裝置與測(cè)量對(duì)象間要保持30 cm以上的距離，同時(shí)單片機(jī)對(duì)起停脈沖計(jì)時(shí)時(shí)，也要避開(kāi)盲區(qū)內(nèi)虛假停止脈沖的干擾。