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Mesure de distance

GEF 447B. Bring sample sensors. Mesure de distance. Ref: Sensors for mobile robots Ch. 5 et ch.6. Aperçue. Mesure de distance Temps de vol Décalage de phase Triangulation. Temps de vol. Mesurer t , puis calculer D . Précision dépend de : Le réfléchissement des objets.

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Presentation Transcript

  1. GEF 447B Bring sample sensors Mesure de distance Ref: Sensors for mobile robots Ch. 5 et ch.6

  2. Aperçue • Mesure de distance • Temps de vol • Décalage de phase • Triangulation

  3. Temps de vol • Mesurer t, puis calculer D. • Précision dépend de : • Le réfléchissement des objets. • Présence d’échos.

  4. Temps de vol (suite) • Le temps écoulé peut être mesuré avec précision par le module de temps (timer module) du HC-12. • Certain système sont des sonars (ultrasonique) • v dépend alors de la transmission du son dans l’air • Besoin du nombre de Mach local • À Température/Pression standard : v=346.9 m/s • Lumière (IR) ou EM: • v = 3.0 X 108 m/s D=vt

  5. Temps de vol (exemple) • Single ECHO mode: • INT – control le cycle de détection • BLANKING – 2.38 msec. • Multi ECHO mode: • BLNK – 0.44 msec pour reseter ECHO.

  6. Aperçue • Mesure de distance • Temps de vol • Décalage de phase • Triangulation

  7. Décalage de phase • Utilise la Tx d’une onde continue au lieu d’une impulsion de courte durée (telle utilisée par les systèmes à temps de vol) • Certain systèmes peuvent détecter la direction et la vitesse en plus de la distance (avec l’effet de Doppler) • Principe • laser modulé en amplitude, RF, ou une énergie acoustique dirigée vers une cible • le signal réfléchi est comparé avec le signal de référence pour mesurer la distance parcourue par le signal réfléchi.

  8. Décalage de phase (suite) : angle de déphasage d: distance f: fréquence Ref: Everett, ch 6

  9. Décalage de phase (suite 2) • Mesure du déphasage, , d’une onde carrée: • Utilisation d’une porte logique XOR et d’un LFP • Fonctionne pour les basses fréquences d’opération (p.ex. ultrasonique de 20 – 200 KHz)

  10. Prochain point • Temps de vol • Décalage de phase • Triangulation

  11. Triangulation

  12. Triangulation Supposant: A, ,  sont connus Trouver ‘h’? Camera 1 B  h  A  C Camera 2

  13. Triangulation Supposant: A, ,  sont connus Trouver ‘h’? Camera 1 B  h  A  C Camera 2 Loi des sinus

  14. Triangulation • Comment connaitre  &  ?? • Faire du ‘image matching’.

  15. Y X Z x y Triangulation • Comment passer d’une pixel à un angle? Il faut: • Distance focale • Résolution du capteur CCD de la caméra digitale

  16. Devoir Un robot est équipé de 2 caméras numériques avec une résolution horizontale de 1600 pixels, un capteur CCD d’une largeur de 5.4mm et une distance focale de 5.27 mm. Ces deux caméras sont positionnées à l’avant du robot à une distance de 0.3 m l’une de l’autre. Vous détecté un objet au pixel 621 sur la caméra de gauche et le même objet au pixel 456 sur la caméra de droite (assumez que le pixel 1 est celui le plus à gauche et le pixel 1600, celui le plus à droite). À quelle distance et à quel angle ce trouve cet objet?

  17. QUESTIONS ??? • Temps de vol • Décalage de phase • Triangulation

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