Pourquoi utiliser des capteurs à ultrasons pour l'aide de conception automobile? （2）

Analyse de l'interférenceLes facteurs et les mesures sont prises

L'un des plus grands inconvénients de l'utilisation de plusieurs capteurs pour transmettre des ondes ultrasoniques en parallèle est que l'interférence est plus grave, en particulier l'interférence du signal entre les capteurs. Les principaux facteurs qui provoquent des interférences sont les suivants:

1) Erreur d'installation ducapteurs ultrasoniques Arduino: La génération d'ondes à ultrasons est la vibration mécanique du cristal piézoélectrique, et la connexion entre les capteurs de transmission et de réception est facile à provoquer des interférences; Si le capteur et le sol sont inclinés ou installés trop bas, le capteur de réception est facile de recevoir l'onde réfléchie du sol déclenche le MCU pour interrompre.

2) L'influence du lobe latéralement ultrasonique: Une fois l'onde de transmission terminée, la première onde reçue par le capteur de réception est la diaphonie à travers l'onde, qui est le lobe de touche du faisceau de la source proche ou atteint directement le transducteur de réception par diffraction par le transduceur transmissible Causé par l'appareil [3]. Par conséquent, lors de l'installation du capteur à ultrasons, la distance entre les deux sondes doit être supérieure à 3 cm.

3) Interférence de vibration résiduelle à ultrasons: le capteur de l'émetteur émet 8 ensembles d'ondes ultrasoniques à chaque fois, chacune avec 5 ~ 8 formes d'onde. Lorsque l'obstacle est relativement proche, le premier ensemble de formes d'onde peut déclencher l'interruption MCU. Dans ce cas, l'onde à ultrasons qui peut être émise lors de la sortie de l'interruption n'a pas été complètement atténuée. Lorsque l'interruption est tournée la prochaine fois, l'interruption MCU sera déclenchée immédiatement, entraînant des données d'interférence.

4) Interférence croisée à ultrasons: les capteurs multicanaux transmettent en parallèle, les ondes ultrasoniques réfléchies reçues par le capteur de réception peuvent ne pas être émises par le capteur de transmission correspondant, et les signaux entre les capteurs ne sont pas synchronisés, de sorte qu'il est facile de provoquer le temps de mesure pour être inexact. De nombreuses données d'interférence apparaissent dans l'expérience sont causées par cette raison.

Afin de protéger la vibration après-vibration et l'interférence croisée ducapteurs de distance à ultrasons, le micro-ordinateur à puce adopte le mode d'interruption de déclenchement de bas niveau, et la transmission à ultrasons est arrêtée dans le sous-programme de service d'interruption. Après que le MCU ait déclenché l'interruption, pendant la période où le capteur de réception peut recevoir l'onde réfléchie, il a été exécuté cycliquement dans le sous-programme de service d'interruption, en attendant l'atténuation de l'onde ultrasonique réfléchie jusqu'à ce qu'elle ne puisse être reconnue par le système avant de quitter la couper la parole.

Étalonnage expérimental

La zone aveugle du système de télévision est de 10 cm. Étant donné que les mesures d'évitement des obstacles sont prises lorsque le robot devrait être à 40 ~ 50 cm de l'obstacle dans le programme, la zone aveugle du système allant n'affectera pas l'évitement de l'obstacle du robot. Installez le système de télévision sur le robot et utilisez une tige en plastique avec un rayon de 1 cm pour se déplacer devant le robot pour détecter la sensibilité du système de télévision point par point. Le point de détection est sélectionné sur une ligne droite parallèle au capteur à ultrasons, avec la ligne médiane des deux capteurs comme centre, un point est sélectionné tous les 5 cm aux deux côtés, et 4 points sont sélectionnés de chaque côté. On peut voir à partir des résultats de mesure que l'erreur de mesure de la route gauche et de la route moyenne est à 2%, et l'erreur de la route droite est trop grande. Cette différence est liée à la précision d'installation du capteur. De plus, les performances du capteur peuvent également provoquer cette différence. De plus, la valeur de référence mesurée 40 est obtenue par inspection visuelle, et cette erreur de mesure affectera également l'analyse d'erreur du résultat de mesure.

Selon la méthode de mesure ci-dessus, la sensibilité du système de diffusion est détectée point par point et la plage de mesure ducapteur de profondeur à ultrasons

peut être obtenu. À partir de la plage de mesure de l'étalonnage expérimental, une petite zone du système de tâches n'est pas détectée. Ceci est principalement affecté par l'angle de faisceau du capteur. Pour les cibles qui ne sont pas perpendiculaires au faisceau de transmission, le capteur avec un grand angle de faisceau peut obtenir des échos plus forts. Signal, et plus l'angle de faisceau plus étroit, plus il est bénéfique de réduire l'interférence des ondes diffusées. Il est très nécessaire de sélectionner un capteur avec un angle de faisceau approprié pour la mesure omnidirectionnelle. Les résultats expérimentaux montrent que sur la distance sûre du robot, le système de télévision peut détecter les conditions environnementales devant elle dans toutes les directions et avec précision, et les données de mesure n'interféreront pas avec les besoins d'évitement des obstacles du robot.

4. Conclusion

Dans cet article, un système de téléchangerie de robot haute performance est conçu, qui utilise plusieurs capteurs pour travailler en parallèle, ce qui améliore les performances en temps réel de la direction, et protège efficacement l'interférence du système pour répondre aux exigences de l'évitement des robots mobiles. Si le système est amélioré, il peut être conçu comme une voiture inversant un radar pour améliorer les performances de sécurité de la voiture.

Afin de résoudre les lacunes du positionnement et de la navigation à ultrasons, cet article fournit une solution pour le capteur ultrasonique-MB1004. Ce capteur est un capteur de proximité avec une sortie de signal d'alarme de niveau élevé et de bas niveau. La plage mesurable peut atteindre 213 cm, ce qui convient à la détection et au stationnement des piétons. Détection, etc. Lorsqu'un piéton entre dans la plage de détection, MB1004 sortira un signal d'alarme de bas niveau à un niveau élevé. Dans le même temps, il a également la fonction de sortie de la distance spécifique de la cible et de la sortie des données de distance via RS232. MB1004 est un capteur ultrasonique à très faible coût pour la détection humaine. Il convient également à la détection des zones de proximité, à la détection des piétons, aux stands / kiosques, à la navigation automatique des robots, à la navigation autonome, à des réseaux multi-capteurs, à la détection à courte portée et à d'autres champs.