智能汽车避障传感器设计

第十四届全国大学生智能汽车竞赛赛道元素中存在横断,需要进行避障处理,因此需要用到测距传感器对横断进行判断。下面介绍三种常见的测距传感器。

(1)超声波测距传感器

超声波测距传感器如图2.40所示,测量原理是超声波发射器发射一定频率的超声波,借助空气媒质传播,到达测量目标或障碍物后反射回来,超声波接收器接收反射回的超声波信号,超声波往返时间与其传播的路程远近有关,测试传输时间可以得出距离。但是这种传感器的最小测量距离较大,用于测量较短距离时精度不高,所以不推荐采用。

(2)激光测距传感器

激光传感器工作时,先由激光二极管对准目标发射激光脉冲,经目标反射后,激光向各方向散射,部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号,记录并处理从激光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,即可测定目标距离。激光测距传感器精度高,稳定性好,唯一的缺点是价格较贵,如图2.41所示是一种激光测距传感器。

图2.40　超声波测距传感器(www.xing528.com)

图2.41　激光测距传感器

图2.42　红外测距传感器

(3)红外测距传感器

红外测距传感器利用红外信号遇到障碍物距离不同其反射强度也不同的原理,进行障碍物远近的检测。红外测距传感器有一对红外信号发射与接收二极管,发射管发射特定频率的红外信号,接收管接收这种频率的红外信号,当红外发射信号遇到障碍物时,反射回来被接收管接收,经过处理之后,即可得到测量的距离。如图2.42所示是实验室用红外测距传感器,型号为GP2Y0A02YK0F,在量程内,该传感器输出电压大小和测量距离成正相关,通过A/D采集和程序计算处理,即可得到测量的距离。