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智能车光电传感器的选择-【新闻】

发布时间:2021-05-28 16:44:32 阅读: 来源:有机肥厂家

智能车光电传感器的选择

【检测仪器产业网】智能车也称无人车,是一个集环境感知规划 决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。1953 年, 界 上 第 一 台 无 人 驾 驶 牵 引 车 诞 世 生, 这是一部采用埋线电磁感应方式跟踪路径的自动导向车。如今, 随着传感技术的不断进步, 无 人驾驶车发展也越来越快。智能车的光学传感器 模块起到了至关重要的作为。光学传感器将获得 测速传感器将现行车速信息传递至的道路信息、 系统, 系统对获得的图像和数据信息进行分析处 理, 经过特定的控制算法计算得出最佳速度和舵 机转角, 这是智能车系统的基本工作原理 。传感器是智能车的“眼睛 ” 必须能够真实、快速地反馈赛道信息。光电传感器和摄像头是两 种工业应用最广泛的光学传感器 。光电传感器包括红外传感器、 激光传感器等, 广泛应用于无人生 产线,自动巡逻等领域; 摄像头则广泛应用于汽 车安全的智能技术中,如视觉增强系统、 前照灯自 动调整系统、 转向监视系统等。

设计的经验, 介绍了智能车设计中用到 并比较两者的性能差别。 的光电传感器和摄像头,1 光电传感器智能车道路识别系统设计

光电传感器( 反射式) 的光源有很多种, 常用 , 的有红外发光二极管 普通发光二极管和激光二

24 极管, 前两种光源容易受到外界光源的干扰, 识别 效果和工作环境有一定限制; 而激光二极管发出 的光的频率较集中, 传感器只接收很窄的频率范 不容易被干扰,但价格较贵。在智能车系 围信号, 常用的反射式光电传感器包括红外反射型 统中, 和激光反射型两种。1. 1 红外反射式光电传感器的设计红外反射式光电传感器检测路面信息的原理 是由光外线发射管发射一定波长的红外线 , 照射

实际电路中为了增加探测距离, 减低外界光线中 使 红外 线 的 影 响, 用单 片 机 的PWM 模 块 产 生38kHz 的脉冲信号,对发射电路和接收电路进行 共同构成传感器模块。 在智能车的实际设 调制, 在智能车的头部装备多个( 比如八个) 接受 计中, 传感器, 利用光线的漫反射效应, 形成线型传感器 并根据此多个传感器的探测数据计算前方 阵列, 黑路白路的范围和界限

地面收集道路信息, 之后反射到接收管。 其关键 原理在于红外线在黑白两色上的反射系数不同, 黑色道路上大部分红外线被吸收, 而白色道路上 的大部分红外线被反射回接受传感器 。传感器接 口电路将接收到的红外线光强按正比转化为电压[1 ] 即可以将黑白路面区分开来 。 红外 输出信号, 反射式传感器由1 个红外发射管( 发射器) 和1 个光电二极管( 接收器) 构成。 测量原理是将发 射信号经调制后送到红外管发射, 光敏管接收反射回来的红外信号。 对于同一张反射面物质, 反 射光强度I 是反射面与传感器之间距离x 的非线 性函数, 其关系如图1 所示。 传感器接口电路的 输出电压V out 与光强I 成正比。 对于特定的距离x, 设定一 个 阈 值 电 压V X , 果 输 出 电 压V out > 如VX , 则认定 为 白 色 道 路; 反 之 认 定 为 黑 色 道 路。 阈值电压V X 是距离x 的函数。

电路设计的过程中, 考虑到小车体积不易过 大, 可选择漫反射式光电传感器RPR - 220, 反射型光电探测器RPR - 220 另一种可选的红外传感器件为FS - 359F 反射红外传感器, 采用048W 型封装。 该封装形状 规则, 便于安装。在约40mA 的发射电流, 没有强 烈日光干扰( 在有日光灯的房间里) 的情况下, 探 测距离能达8mm, 基本满足探测距离要求。

最佳探测距离为6 ~8mm,如图3 所示, 在此区间 其具有最大的反射强度。此传感器具有较好的滤 光性能, 其内置的可见光过滤器可减小离散光、 可 见光对传感器的影响, 如图4 所示, 其接受器的响 应波长集中在760nm - 850nm 左右的红外波段。

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