CN103252090B - 一种赛车模型速度调整方法 - Google Patents

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Abstract

一种赛车模型控制系统及控制方法，包括电机、舵机、电源、激光发射管、激光接收管和微控制器，赛车模型处于两边缘为黑色的白色赛道上，在行驶过程中，微控制器控制不同位置的激光发射管发射激光信号并根据与发射激光的激光发射管相对应的激光接收管是否接收到激光漫反射信号来控制舵机偏转和电机输出。本发明通过反馈回来的激光漫反射信号判断前方赛道的状况以便进行速度调整和转向调整，探测的距离延长，预留给微控制器调整的时间也相应的增长，大大降低了转向时舵机的负载，提高了赛车模型行驶的安全性，有效的防止赛车模型冲出赛道，同时也提高了控制的灵敏度和及时性，保证了赛车模型的行驶速度和安全稳定性。

Description

一种赛车模型速度调整方法
技术领域
本发明涉及到竞赛或玩具类赛车模型领域，具体的说是一种赛车模型速度调整方法。
背景技术
智能赛车模型一般都采用智能循迹，具体是指小车在白色地板上循黑线行走，或者是边框是黑线，即在黑线边框的白色地板上行走。由于黑线和白色地板对光线的反射系数不同，可以根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”。通常采取的方法是红外探测法。红外探测法，即利用红外线在不同颜色物体表面具有不同反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。小车根据接收管的接收情况控制舵机进行偏转，舵机再通过连接件控制转向轮转向。
由于红外线的前瞻性较差，造成探测的距离偏短，留给微控制器的调整时间也相应的较短，为了防止冲出赛道，使得赛车模型的速度不能提高，而且行驶的安全性和稳定性也不够高，在赛道转弯较急的情况下仍会很容易冲出赛道。
发明内容
为解决现有赛车模型采用红外线循迹前瞻性差、探测距离短导致的赛车模型行驶速度低、安全性和稳定性差的问题，本发明提供了一种赛车模型速度调整方法。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种赛车模型速度调整方法，该赛车模型处于两边缘为黑色的白色赛道上，由微控制器控制赛车模型的舵机进行转向调整和控制电机的输出功率进行速度调整，赛车模型的两侧和前部设有用于向赛车模型两外侧前方和正前方发射激光信号的激光发射管，以及与激光发射管对应的、用于接收激光漫反射信号的激光接收管，微控制器控制位置不同的激光发射管循环发射激光信号并根据与发射激光的激光发射管相对应的激光接收管是否接收到激光漫反射信号来调整赛车模型的速度，具体操作为：
1）在微控制器内编辑并储存电机输出功率和激光接收管信号接收情况对照表，即以所有激光发射管按照顺序发射激光信号的一次循环为单位，当某一个激光发射管发射信号时，微控制器判断与其对应的激光接收管是否接收到激光漫反射信号，待循环一周后，将该循环过程中各激光接收管接收漫反射信号的情况设定为一种行驶状态，并为其赋予相应的电机输出功率值；
2）不同位置的激光发射管在赛车模型行驶过程中按照顺序循环向赛车模型两外侧前方和赛车模型正前方发射激光信号，同时，微控制器判断所有激光发射管轮流发射激光信号一个循环后，各对应激光接收管是否接收到漫反射信号的状态与步骤1）已编辑存储的对照表中的行驶状态相比对，然后微控制器控制电机输出相应的功率。
所述的激光发射管和激光接收管均设置在固定架上，赛车模型两侧的激光发射管数目分别为6个，且呈直线均匀排布在固定架下部，赛车模型两侧的激光接收管数目分别为3个，且呈直线均匀排布在固定架上部，每个激光接收管对应设置在两个激光发射管的中间位置，所述激光发射管所排成的直线与赛车模型行驶的方向所成的夹角为105°。
所述的激光发射管和激光接收管均设置在固定架上，赛车模型前方的激光发射管数目为12个，且呈直线均匀排布在固定架下部，赛车模型两侧的激光接收管数目分别为4个，且呈直线均匀排布在固定架上部，所述每个激光接收管对应设置在三个激光发射管的中间位置。
本发明中，由于激光的射程远，因此可以探测到远方的赛道情况，为微控制器预留出充分的调整时间，实现步进调整，也就是每次调整一点点，这样不仅使赛车模型行驶平稳，而且也降低了转向部件（如舵机和与舵机相连接的部件）的负载，防止其损坏；同时，由于激光的汇聚性很好，因此可以一个激光接收管即可以接收到附近的几个激光发射管的漫反射信号，从而减少了信号接收部件的数量，降低了赛车模型的重量，并使其重心相应的降低，提高了赛车模型的速度和行驶稳定性。
本发明中，通过在赛车模型两侧设置两排激光发射管和激光接收管，并使其向赛道两侧前方的外侧发射激光，这样可根据不同位置的激光接收管接收到漫反射信号来判断前方赛道的转弯方向和转弯幅度，以便于微控制器判断是否减速以及舵机的偏转角度。
有益效果：相比较于现有的红外光循迹控制方法，本发明具有以下优点：
1）前瞻性好，通过反馈回来的激光漫反射信号判断前方赛道的状况以便进行速度调整和转向调整，由于前瞻性增强，探测的距离延长，预留给微控制器调整的时间也相应的增长，大大降低了转向时舵机的负载，提高了赛车模型行驶的安全性，有效的防止赛车模型冲出赛道；
2）本发明通过在赛车模型的两侧和前方分别设置一排的激光发射管和激光接收管，在所有激光发射管发射一次的循环内，通过与发射激光的激光发射管相对应的激光接收管接收漫反射信号的状况来判断前方赛道是否转弯，及时精确的监控赛道的转弯情况，以便进行速度和方向的调整，在保证赛车模型运行安全性的前提下，大大提高赛车模型的速度；
3）本发明通过激光接收管接收的激光漫反射信号来执行相关指令，不仅提高了控制的灵敏度和及时性，而且也保证了赛车模型的行驶速度和安全稳定性。
附图说明
图1为本发明的硬件连接示意图；
图2为本发明的流程图；
附图标记：1、激光接收管，2、微控制器，3、激光发射管，4、电机，5、舵机。
具体实施方式
    如图所示，一种赛车模型速度调整方法，该赛车模型处于两边缘为黑色的白色赛道上，由微控制器控制赛车模型的舵机进行转向调整和控制电机的输出功率进行速度调整，赛车模型的两侧和前部设有用于向赛车模型两外侧前方和正前方发射激光信号的激光发射管，以及与激光发射管对应的、用于接收激光漫反射信号的激光接收管，微控制器控制位置不同的激光发射管循环发射激光信号并根据与发射激光的激光发射管相对应的激光接收管是否接收到激光漫反射信号来调整赛车模型的速度，具体操作为：
1）在微控制器内编辑并储存电机输出功率和激光接收管信号接收情况对照表，即以所有激光发射管按照顺序发射激光信号的一次循环为单位，当某一个激光发射管发射信号时，微控制器判断与其对应的激光接收管是否接收到激光漫反射信号，待循环一周后，将该循环过程中各激光接收管接收漫反射信号的情况设定为一种行驶状态，并为其赋予相应的电机输出功率值；
2）不同位置的激光发射管在赛车模型行驶过程中按照顺序循环向赛车模型两外侧前方和赛车模型正前方发射激光信号，同时，微控制器判断所有激光发射管轮流发射激光信号一个循环后，各对应激光接收管是否接收到漫反射信号的状态与步骤1）已编辑存储的对照表中的行驶状态相比对，然后微控制器控制电机输出相应的功率。
所述的激光发射管和激光接收管均设置在固定架上，赛车模型两侧的激光发射管数目分别为6个，且呈直线均匀排布在固定架下部，赛车模型两侧的激光接收管数目分别为3个，且呈直线均匀排布在固定架上部，每个激光接收管对应设置在两个激光发射管的中间位置，所述激光发射管所排成的直线与赛车模型行驶的方向所成的夹角为105°。
所述的激光发射管和激光接收管均设置在固定架上，赛车模型前方的激光发射管数目为12个，且呈直线均匀排布在固定架下部，赛车模型两侧的激光接收管数目分别为4个，且呈直线均匀排布在固定架上部，所述每个激光接收管对应设置在三个激光发射管的中间位置。
本发明中，以所有激光发射管按照顺序发射激光信号的一次循环为单位，当某一个激光发射管发射信号时，微控制器判断与其对应的激光接收管是否接收到激光漫反射信号，待循环一周后，将该循环过程中各激光接收管接收漫反射信号的情况设定为一种行驶状态，并为其赋予相应的电机输出功率值和舵机偏转角度值，并将其存储在微控制器内；
在赛车模型行驶过程中，不同位置的激光发射管按照顺序循环向赛车模型两外侧前方和赛车模型正前方发射激光信号，同时，微控制器判断所有激光发射管轮流发射激光信号一个循环后，各对应激光接收管是否接收到漫反射信号的状态，并将该状态与已存储在微控制器内的行驶状态相比对，然后微控制器控制电机输出相应的功率的同时控制舵机偏转相应的角度，实现了快速调整。

Claims (2)

1.一种赛车模型速度调整方法，该赛车模型处于两边缘为黑色的白色赛道上，由微控制器控制赛车模型的舵机进行转向调整和控制电机的输出功率进行速度调整，其特征在于：赛车模型的两侧和前部设有用于向赛车模型两外侧前方和正前方发射激光信号的激光发射管，以及与激光发射管对应的、用于接收激光漫反射信号的激光接收管，微控制器控制位置不同的激光发射管循环发射激光信号并根据与发射激光的激光发射管相对应的激光接收管是否接收到激光漫反射信号来调整赛车模型的速度，具体操作为：
1）在微控制器内编辑并储存电机输出功率和激光接收管信号接收情况对照表，即以所有激光发射管按照顺序发射激光信号的一次循环为单位，当某一个激光发射管发射信号时，微控制器判断与其对应的激光接收管是否接收到激光漫反射信号，待循环一周后，将该循环过程中各激光接收管接收漫反射信号的情况设定为一种行驶状态，并为其赋予相应的电机输出功率值；
2）不同位置的激光发射管在赛车模型行驶过程中按照顺序循环向赛车模型两外侧前方和赛车模型正前方发射激光信号，同时，微控制器判断所有激光发射管轮流发射激光信号一个循环后，各对应激光接收管是否接收到漫反射信号的状态与步骤1）已编辑存储的对照表中的行驶状态相比对，然后微控制器控制电机输出相应的功率。
2.根据权利要求1所述的一种赛车模型速度调整方法，其特征在于：所述的激光发射管和激光接收管均设置在固定架上，赛车模型两侧的激光发射管数目分别为6个，且呈直线均匀排布在固定架下部，赛车模型两侧的激光接收管数目分别为3个，且呈直线均匀排布在固定架上部，每个激光接收管对应设置在两个激光发射管的中间位置，所述激光发射管所排成的直线与赛车模型行驶的方向所成的夹角为105°。
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