摘要: |
近年来,我国高等级公路的建设高速发展,公路的发展必然带动对公路养护的需求,公路划线是这些需求中的重要部分。道路交通标线是由标划于路面上的各种线条、箭头、文字、立面标记、突起路标和轮廓标等构成的交通安全设施,它的作用是管制和引导交通。过去的划线工作多为人工手动完成,现在已有的划线设备虽然能提高工作效率,但仍然存在车辆自行能力差,操作工人工作条件差,价格昂贵等诸多缺点。因此,研究开发智能型公路自动划线系统具有十分重要的现实意义。
本文主要研究智能划线车在公路上的定位技术,采用超声波测距定位方式,即用超声波测量距离路边参照物的距离,来判定车辆在道路中的位置变化。
超声波的产生、发射和接收均采用超声专用芯片LM1812,它简化了系统的设计过程,也减少了电路设计中的干扰,增加了系统的稳定性。超声波测距系统的发送和接收控制采用TI公司的TMS320LF2407 DSP芯片。该芯片是TI公司专门针对电机控制设计的控制器,它集高速运算与面向电机的高速控制能力于一体,可以软件取代模拟器件,实现控制系统的全数字化,并可方便的修改控制策略和参数,同时又兼具故障检测、自诊断和上位机管理与通信等功能。系统采用TMS320LF2407芯片作为主要的控制系统,一方面是考虑DSP的快速运算和处理数据的功能,另一方面是出于与后续的驱动电机相配合。系统经调试和实验验证,测距系统可以证明达到预期的设计效果。
本研究还为系统设计了相关的外围电路,以保证系统的测距精度和充实整个划线车系统的功能。
以模拟的理想环境、模拟的护栏以及真实路牙进行实验,经过静态的测量,测量数据分析,得到了测距系统的量程、测距精度以及测量护栏和路牙的最佳位置;在运动中模拟实际的测量情况,实验结果表明,在运动条件下,可以以护栏作为参照物进行车辆定位,而以路牙为参照物的可操作性不大。
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