طراحی و شبیه سازی تراشه (سنسور) موقعیت یاب مکانی دو بعدی

تشخیص موقعیت مکانی یکی از مهمترین مسائل در کنترل حرکت ربات های سیار محسوب می شود. در این مقاله سنسوری معرفی می شود که قادر است با دریافت تصویر رباتها، موقعیت آنها را شناسایی کرده و ربات های مختلف را از یکدیگر تفکیک دهد. در این ساختار ربات های مختلف توسط برچسب های مخصوص مادون قرمز نشانه گذاری (علامت گذاری) می شوند. هر کدام از برچسب ها با فرکانس خاصی روشن و خاموش می شوند. سنسور طراحی شده قادر است نور پس زمینه را ازتصویر جدا کرده، فرکانس هر یک از برچسب ها را تشخیص دهد و ربات های مورد نظر را از هم تفکیک کند. به دلیل استفاده از برچسب های نوری مدوله شده، سنسور موقعیت یاب طراحی شده می تواند در شرایط مختلف محیطی کار کند و نسبت به تغییرات نوری محیط مقاوم باشد. با وجود المان های پردازش گر درون پیکسلی، که در کنار هر گیرنده نوری قرار دارد، تراشه قادر است در هر 4ms یک تصویر را دریافت کرده و برچسب های درون آن را تشخیص دهد. سنسور طراحی شده در تکنولوژی استاندارد CMOS پیاده سازی گردیده و با انجام شبیه سازی، توانایی شناسایی فرکانس های متفاوت را در شرایط کاری مختلف نشان داده شده است. توان مصرفی سنسور در فرکانس کاری 250 فریم بر ثانیه، 11mW اندازه گیری شده است.

Keywords:

سنسور تصویر CMOS , برچسب گذاری نوری , تشخیص موقعیت هدف , مدولاسیون تصویری