一種微型車模導航方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微型車模導航方法，用于車模的循跡，采用PID閉環(huán)算法控制車模的轉彎和速度，通過對采集到的電信號分析運算，得到最佳轉向值和速度值控制舵機和動力電機，新的狀態(tài)的下采集到的電信號再次反饋回來，循環(huán)采集、運算、控制形成一個閉環(huán)調節(jié)，從而實現微型車模不斷調整方向，成功可靠的循著給定的路線前進和轉向，實現導航的可靠性高。由于在路面根據需要任意點亮紅外發(fā)射管，因此也可以根據需要任意變更循跡的路線，使得循跡過程不呆板，具有靈活性。
【專利說明】一種微型車模導航方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于導航領域，具體涉及微型車模導航方法領域。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的微型動態(tài)車模，主要用于微觀世界場景(沙盤)中展示?，F有的微型動態(tài)車模主要采用的是德國“FALLER”技術，即利用磁鐵吸附鐵絲的引導技術，從而實現微型車模直走、轉彎等方向的引導。
[0003]傳統(tǒng)微型車模的引導方向磁鐵必須吸附在地面，而且只是物理接觸性導航，可靠性比較差，不夠美觀。
[0004]因此，亟需一種可靠性較高的微型車模導航方法。

【發(fā)明內容】

[0005]為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種微型車模導航方法。
[0006]本發(fā)明所采用的技術方案是:一種微型車模導航方法，用于車模的循跡，其特征在于，包括以下步驟:1)在路面設置多個紅外發(fā)射管，在車模前端左右兩側對稱位置分別設置至少一個紅外采集器，紅外采集器包括紅外接收管和比較器，在車模中還設有微型控制器、舵機和直流電機；2)根據導航需求點亮路面設置的紅外發(fā)射管，紅外發(fā)射管發(fā)射紅外光信號；3 )上述紅外接收管分別采集上述紅外光信號，經上述比較器比較后轉換成電平信號，并發(fā)送給微型控制器；4)微型控制器計算車模左右兩側紅外采集器采集到的紅外光強度的差值，上述差值公式為e=R_L，其中e為差值，R為右邊的紅外采集器采集到的光的強度值，L為左邊的紅外采集器采集到的光的強度值；5)將差值e與O值經行比較，若差值e大于0，上述微型控制器則發(fā)送e大于O的信號給上位機，上位機控制車模舵機右轉，并且重新返回步驟3 ;若差值e小于0，上述微型控制器則發(fā)送e小于O的信號給上位機，上位機控制車模舵機左轉，并返回步驟3 ;若e等于0，上述微型控制器則發(fā)送e等于O的信號給上位機，上位機控制車模舵機向前運行，并返回步驟3。
[0007]優(yōu)選的，上述控制器采用PID閉環(huán)控制算法。
[0008]優(yōu)選的，上述述步驟5中，還包括所述微型控制器根據e的值控制直流電機的速度。
[0009]優(yōu)選的，上述微型控制器根據e的值控制直流電機的速度包括以下步驟:a)將差值e與O值經行比較，若差值e大于0，上述微型控制器則發(fā)送e大于O的信號給上位機，上位機控制車模直流電機加速，并且重新返回步驟3 ；b)若差值e小于0，上述微型控制器則發(fā)送e小于O的信號給上位機，上位機控制車模直流電機減速，并返回步驟3 ;c)若e等于0，上述微型控制器則發(fā)送e等于O的信號給上位機，上位機控制車模直流電機勻速，并返回步驟3。
[0010]優(yōu)選的，上述微控制器還可以根據e的值控制上述舵機轉彎的角度。
[0011]優(yōu)選的，上述控制 器還可以根據e的值控制上述直流電機運行中的加速度。[0012]優(yōu)選的，上述微型控制器為單片機。
[0013]優(yōu)選的，上述直流電機為直流減速電機。
[0014]采用本技術方案的有益效果是:本發(fā)明由于采用PID閉環(huán)算法控制車模的轉彎和速度，通過對采集到的電信號分析運算，得到最佳轉向值和速度值控制舵機和動力電機，新的狀態(tài)的下采集到的電信號再次反饋回來，循環(huán)采集、運算、控制形成一個閉環(huán)調節(jié)，從而實現微型車模不斷調整方向，成功可靠的循著給定的路線前進和轉向，實現導航的可靠性聞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了使本發(fā)明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中:
圖1是本發(fā)明實施例1的部分流程結構示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例2的部分流程結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施例。
[0017]實施例1
如圖1所示，一種微型車模導航方法，包括以下步驟:
1)在路面設置多個紅外發(fā)射管，在車模前端左右兩側分別對稱設置一個紅外采集器，即在車模前端的左右一邊設有一個紅外采集器，并且，兩個紅外采集器對稱設置，紅外采集器包括紅外接收管和比較器，在車模中還設有單片機、舵機和直流電機；
2)根據導航需求點亮路面設置的紅外發(fā)射管，可以根據需要任意點亮紅發(fā)射管；
3)紅外接收管分別采集路面設置的紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光信號，再通過比較器比較后分別將紅外光信號轉換成高電平或者低電平，并發(fā)送給單片機，車模左右兩側的紅外接收管接收到紅外光，經比較器后輸出低電平；當車模前下方的接收管沒有接收到紅外光，經比較器后輸出高電平；
4)單片機計算車模左右兩側紅外采集器采集到的紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光強度的差值，差值公式為e=R_L，其中e為差值，R為右邊的紅外采集器采集到的光的強度值，L為左邊的紅外采集器采集到的光的強度值；
5)將差值e與O值經行比較，若差值e大于0，單片機則發(fā)送e大于O的信號給上位機，上位機控制車模舵機右轉，增大舵機角度值，并且重新返回步驟3 ;若差值e小于0，單片機則發(fā)送e小于O的信號給上位機，上位機控制車模舵機左轉，減小舵機角度值，并返回步驟
3;若e等于0，單片機則發(fā)送e等于O的信號給上位機，上位機控制車模舵機向前運行，舵機角度值不變，并返回步驟3。
[0018]其中，單片機還可以根據e的值通過運算控制舵機轉彎的角度。
[0019]通過對采集到的電信號分析運算，得到最佳轉向值和速度值控制舵機和直流電機，新的狀態(tài)的下采集到的電信號再次反饋回來，循環(huán)采集、運算、控制形成一個閉環(huán)調節(jié)，從而實現微型車模不斷調整方向，成功可靠的循著給定的路線前進和轉向。
[0020]實施例2 如圖2所示，其余與實施例1相同，不同之處在于，單片機在步驟5中還可以根據e的值控制直流電機的速度，包括以下步驟:
a)將差值e與O值經行比較，若差值e大于O，單片機則發(fā)送e大于O的信號給上位機，上位機控制車模直流電機加速，并且重新返回步驟3 ;
b)若差值e小于O，單片機則發(fā)送e小于O的信號給上位機，上位機控制車模直流電機減速，并返回步驟3;
c)若e等于O，單片機則發(fā)送e等于O的信號給上位機，上位機控制車模直流電機勻速，并返回步驟3。
[0021]其中，單片機還可以根據e的值控制直流電機運行中的加速度。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明由于采用PID閉環(huán)算法控制車模的轉彎和速度，通過對采集到的電信號分析運算，得到最佳轉向值和速度值控制舵機和動力電機，新的狀態(tài)的下采集到的電信號再次反饋回來，循環(huán)采集、運算、控制形成一個閉環(huán)調節(jié)，從而實現微型車模不斷調整方向，成功可靠的循著給定的路線前進和轉向，實現導航的可靠性高。
[0023]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種微型車模導航方法，用于車模的循跡，其特征在于，包括以下步驟:1)在路面設置多個紅外發(fā)射管，在車模前端左右兩側對稱位置分別設置至少一個紅外采集器，紅外采集器包括紅外接收管和比較器，在車模中還設有微型控制器、舵機和直流電機； 2)根據導航需求點亮路面設置的紅外發(fā)射管，紅外發(fā)射管發(fā)射紅外光信號； 3)所述紅外接收管分別采集上述紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光信號，經所述比較器比較后轉換成電平信號，并發(fā)送給微型控制器； 4)微型控制器計算車模左右兩側紅外采集器采集到的紅外光強度的差值，所述差值公式為e=R_L，其中e為差值，R為右邊的紅外采集器采集到的光的強度值，L為左邊的紅外采集器采集到的光的強度值； 5)將差值e與O值經行比較，若差值e大于O，所述微型控制器則發(fā)送e大于O的信號給上位機，上位機控制車模舵機右轉，并且重新返回步驟3 ;若差值e小于O，所述微型控制器則發(fā)送e小于O的信號給上位機，上位機控制車模舵機左轉，并返回步驟3 ;若e等于O，所述微型控制器則發(fā)送e等于O的信號給上位機，上位機控制車模舵機向前運行，并返回步驟3。
2.根據權利要求1所述的微型車模導航方法，其特征在于，所述控制器采用PID閉環(huán)控制算法。
3.根據權利要求1所述的微型車模導航方法，其特征在于，所述步驟5中，還包括所述微型控制器根據e的值控制直流電機的速度。
4.根據權利要求3所述的微型車模導航方法，其特征在于，所述微型控制器根據e的值控制直流電機的速度包括以下步驟:a)將差值e與O值經行比較，若差值e大于O，所述微型控制器則發(fā)送e大于O的信號給上位機，上位機控制車模直流電機加速，并且重新返回步驟3 ; b)若差值e小于O，所述微型控制器則發(fā)送e小于O的信號給上位機，上位機控制車模直流電機減速，并返回步驟3 ； c)若e等于O，所述微型控制器則發(fā)送e等于O的信號給上位機，上位機控制車模直流電機勻速，并返回步驟3。
5.根據權利要求1所述的微型車模導航方法，其特征在于，所述微控制器還可以根據e的值控制所述舵機轉彎的角度。
6.根據權利要求1所述的微型車模導航方法，其特征在于，所述控制器還可以根據e的值控制所述直流電機運行中的加速度。
7.根據權利要求1所述的微型車模導航方法，其特征在于，所述微型控制器為單片機。
8.根據權利要求1所述的微型車模導航方法，其特征在于，所述直流電機為直流減速電機。
【文檔編號】G05D1/02GK103645738SQ201310707054
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權日:2013年12月20日
【發(fā)明者】郭朝暉 申請人:江蘇清弘物聯網股份有限公司