设计思想及算法实现

        车模与赛道的参数如图1所示。车模运行的主要形式主要是车模的规定的赛道内行进，赛道中央有一条25mm宽的黑色引导线。

图1 车模及赛道的相关参数

        常用的车模巡线方案有光电传感器阵列和CCD探测法等，这里介绍光电传感器阵列的设计方案。光电传感器是靠红外发射管和红外接收管组成的传感器，如图2所示。

• 白色反射面下的红外反射
• 黑色反射面下的红外吸收

图2 用于路况识别的红外光电传感器

        红外发射管发射的红外线具有一定的方向性，当红外线照射到白色表面上时会有较大的反射，如果距离Dl取值合适，红外接收管可接收到反射回的红外线，再利用红外接收管的电气特性，在电路中处理红外线的接收信息；如果反射表面为黑色，红外光会被表面将其大部分吸收，红外接收管就难以收到红外线。这样，就可以利用红外收发管组成的光电传感器检测赛道黑线，实现智能车的巡线方案。

光电传感器阵列布局参数的确定 

        如图3所示，光电传感器阵列参数主要有管距D(管内侧距离)，管直径d，影响光电传感器阵列参数的主要因素有：

• 起跑标志线和十字交叉线；
• 比赛规则对车模尺寸的限制；
• 跑道黑色引导线的宽度；
• 舵机转弯精度。

        根据以上影响因素，建立模型如图3和图4所示。

图3 光电传感器阵列与起跑线的相对关系(1)

图4 光电传感器阵列与起跑线的相对关系(2)

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