智能车速度控制算法及避障处理IntelligenceCarspeedcontrolalgorithmandobstacleavoidanceprocessing马涛，姚哲，于星楠(青岛理工大学,青岛理工信标二队)摘要：基于信标组别比赛中车模会遇到障碍，需要精准的速度控制以及避障处理来顺利完成比赛。本文给出了实践可行的速度控制算法及避障方案。关键词：速度控制避障处理红外测距传感器引言：在信标组比赛过程中，为了短时完成比赛，要求速度能够快速调节并且能够躲避障碍。于是我们采取了给予电机线性变化的占空比与红外测距传感器相结合的一套方案应用于比赛。Ⅰ红外测距传感器模块1）原理及特性Sharp的红外传感器都是基于一个原理，三角测量原理。红外发射器按照一定的角度发射红外光束，当遇到物体以后，光束会反射回来，如图1所示。反射回来的红外光线被CCD检测器检测到以后，会获得一个偏移值L，利用三角关系，在知道了发射角度a，偏移距L，中心矩X，以及滤镜的焦距f以后，传感器到物体的距离D就可以通过几何关系计算出来了。图1红外传感器原理图2红外测距传感器特性曲线Ⅱ在智能车避障方案中的使用1）安装位置根据红外测距模块的原理及我们的实践发现，红外测距模块需要垂直地面安装，否则地面会对测量结果有影响，并且各个红外测距模块之间也会相互干扰应将其竖向安装。由于红外测距模块有一定的测量角度，为了覆盖车身宽度，我们最终决定在车身前端安装5个红外测距模块如图3。图3红外测距传感器2）避障算法根据规则两个信标灯距离不得小于1米，故在检测到信标灯基准点在图像中位置在设定的需避障区域时，若红外测距传感器的返回值大于所给定阈值时，进行避障处理，否则不进行避障，这样可规避检测到的障碍和点亮的信标灯是同一点的情况。当符合避障条件时，进入避障程序，此时不会再以点亮的信标灯为基准做调整。根据不同位置红外测距传感器检测到障碍，速度会降至相应设定速度，舵机会打至相应的角度，并且此时开始记录车模偏转路程，直至大于所给定的路程数值，以确保车模绕开障碍，此时退出避障程序，继续上一步的算法。Ⅲ速度控制算法因为我们使用的是摄像头来采集赛道信息，信标的坐标会出现在220*50的数组内，通过判断其纵坐标既可知道其距灯远近。所以在一定范围内我们将选取的图像基准点纵坐标值作为因变量套入速度一次函数（见公式（1））得到不同灯距相应的速度占空比值。从而使其在距灯较远时可以在一定范围内高速行驶，且随着灯距变近速度会降低。当其距离灯较近时以低占空比...
