基于聲光探測的汽車定位系統(tǒng)

　　現(xiàn)場安裝時，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“一對一”工作，同時只有1個紅外模塊發(fā)射，每次移動1位；增強(qiáng)模式的紅外掃描，紅外收發(fā)變?yōu)?ldquo;一對二”工作，同時有2個相鄰紅外模塊發(fā)射，每次移動1位；超強(qiáng)模式的紅外掃描，紅外收發(fā)變?yōu)?ldquo;一對三”工作，同時有3個相鄰紅外模塊發(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有所降低，但最多不超過2△L。

　　2.4 紅外抗干擾處理

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

　?。?）封閉接收頭。將接收頭置于帶窗口箱體中，避免日光對其直接照射。

　　（2）動態(tài)紅外線發(fā)射。日光等背景紅外線一般不會有巨烈波動，因此，對紅外線進(jìn)行脈沖調(diào)制，以動態(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。為達(dá)到SBXl6i0—02接收頭最佳工作點，脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的振蕩信號頻率應(yīng)在（38±0.5）kHz之間。

　　2.5 大跨度電子移位電路開關(guān)信號丟失處理

　　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的移位時鐘信號CLK的不同步，極易導(dǎo)致開關(guān)信號在移位過程中丟失，使掃描“半途而廢”。為此，對各片74LSl64的移位時鐘信號CLK，應(yīng)采用并聯(lián)驅(qū)動，并保證各片74LSl64的時鐘信號處于同一個驅(qū)動級上，同時盡量減小電路阻抗，提高驅(qū)動電路的功率。

　　3 測距系統(tǒng)電路設(shè)計和調(diào)試

　　圖3為測距系統(tǒng)電路。該電路由1個單片機(jī)和4組超聲波收發(fā)單元組成，圖中只畫出了一組超聲波收發(fā)單元。發(fā)射單元由40 kHz振蕩器和門電路構(gòu)成。門電路產(chǎn)生占空比很小的低頻脈沖信號，脈沖持續(xù)時間為160 its，脈沖間隔為30～50 ms（視需要調(diào)整）。此脈沖信號一路作為振蕩器的置位脈沖；另一路送給單片機(jī)，作為計時器的起始脈沖。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，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，這樣在有效的測距范圍，可保證接收到的信號其輸出達(dá)到TTL電平。接收信號經(jīng)整形放大后送入單片機(jī)，作為計時器的停止脈沖。單片機(jī)計算起始脈沖至停止脈沖之間的時間t，按照式（1）求出距離s。

圖3 測距系統(tǒng)電路

測距系統(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，對應(yīng)測距范圍約為5～15 m，如果測距范圍加大，需要增大脈沖間隔。另外，該測距電路存在約30 cm的測距盲區(qū)，測距裝置與測量對象間要保持30 cm以上的距離，同時單片機(jī)對起停脈沖計時時，也要避開盲區(qū)內(nèi)虛假停止脈沖的干擾。