基于DSP的自动驾驶系统硬件体系的设计与算法研究

提出了一种以DSP为主要运算设备的汽车自动驾驶智能控制系统,并对硬件体系和图像分析算法进行了研究.对汽车自动驾驶系统的硬件结构进行了设计,采用车载PC和DSP—PCI卡的形式进行构建,并在该硬件结构基础上完成了算法的设计.对传感器采集到的数字图像信号进行灰度化、去噪、二值化、边界提取等处理后得到符合判断算法条件的图像.应用模式识别技术与GPS技术的结合,对图像中的车道、道路上的障碍、其他车辆、交通指示标志等物体进行识别和判断,并对下一步动作作出正确判断.对于前后方车辆和障碍物等采用激光雷达进行测距.     

基于地震动信号的目标识别

地面目标地震动信号的特性分析是进行地面目标识别的关键,针对人员、车辆地面目标运动时产生的地震动信号,利用JLD-3传感器和DSP设计了一种信号采集与处理系统,并进行多次外场测试.得到的信号时域、频域特征向量可作为目标分类的依据.试验结果表明,该系统结构简单、可靠性高,能有效识别由人员与车辆运动引起的地震动信号.     

基于LabVIEW的汽车平顺性试验系统设计

本设计采用LabVIEW编程软件,开发了一套汽车平顺性试验系统。根据实验室现有设备,利用三轴式加速度传感器,采集汽车行驶时的加速度信号,通过数据采集卡将所获的模拟信号输入电脑。使用图形化虚拟编程软件LabVIEW进行编程,对所采集的信号数据进行处理,根据计算出的相应的平顺性评价指标和相关的评价标准,对汽车的行驶平顺性的好坏进行评价。通过试验系统的硬件设计、软件开发和试验验证,实现了汽车平顺性的测试功能,并可对悬架系统设计等方面作进一步研究。     

基于EMD载货汽车动态载荷信息处理技术

为在载货汽车安全状态监测中获取真实稳定的载荷状态信息,对基于位移传感器的车辆载荷状态动态检测装置实时采集到的电压信号进行了处理. 根据载货汽车动态载荷信号的特点,以经验模态分解(EMD)算法为基础,去除传感器信号中的低频动态载荷,从而获得稳态的车辆载荷信息. 基于LabVIEW软件的编程功能,实现了对载货汽车动态载荷信息的处理及结果显示. 通过不同载重量、速度、路面环境条件的实车道路试验的验证,系统测量结果误差小于5%,满足实时监测车辆载荷状态的要求.     

轮胎内置加速度传感器的汽车制动特性传感方法

汽车制动性能失灵会危及生命安全.为此,文中提出一种通过微电子机械系统(MEMS)电容加速度传感器来监测动态汽车制动性能的方案.将传感装置安装在汽车轮胎内部用以获取径向加速度信号,将制动时段的径向加速度信号通过无线通信方式向外部接收系统传送,作为后续变换处理和制动性能评估的依据.文中对加速度传感器信号的组成进行了理论推导,并阐述了传感器信号的采样、动态标注和存储、平滑去噪、斜率比较以及制动起始时刻判定等的处理方法.硬件实验结果验证了该轮胎内置传感方案的可行性.     

基于汽车AFS大灯系统的轮速处理信号设计

文章采集左、右转向轮的轮速信号并做相应的处理,计算出车辆的速度、运动方向以及转向特征,并将此信号作用于汽车的AFS自适应前大灯系统;针对轮速信号不同的应用场合,对磁电式轮速传感器的工作原理、信号特征进行分析,设计了由放大、滤波、限幅整形构成的信号处理电路,并在OrCAD环境下进行模拟仿真研究和道路测试验证,结果表明电路滤波特性好、时延小且抗干扰性强。     

嵌入式汽车动态性能测试系统的设计

为改善汽车的操作稳定性、平顺性和制动性以及为后续的底盘调校提供理论依据,设计了一套以惯性导航技术为基础、能实时采集汽车动态参数并绘制出动态参数图像的车载式测试系统。系统中组合微惯性传感器将采集的x、y、z三轴线加速度和三轴角速度的数字信号通过蓝牙模块传输到嵌入式设备,由编译的嵌入式软件对角速度和加速度进行姿态解算、积分处理;然后保存三轴线加速度、三轴角速度、三轴角度数据;并在嵌入式设备上绘制出汽车动态性能曲线图。蛇形道路试验结果显示,本测试系统测量出车辆行驶速度为17.5 km/h,横摆角速度在-25°/s~25°/s之间波动,侧倾角在-2.0°~2.5°之间波动。对比现行测试系统试验结果,本测试系统的侧倾角均方根误差为0.068 3°,横摆角速度均方根误差为1.294 0°/s,充分说明本测试系统所测量的的姿态角、角速度、速度是稳定可靠的,同时其操作过程简单、便于携带、集成度高,因此本系统具有较好的应用前景。     

一种新型压电加速度传感器研究

针对大长径比弹丸高速侵彻中刚体过载信号与高频振动信号混叠带来目标难以识别的问题,研究一种具有开关特性的压电加速度传感器;建立了该传感器的力学模型并对其特性进行了研究. 利用相对比较法对新型加速度传感器及普通加速度传感器进行了冲击试验. 实验测试结果表明,所设计的压电加速度传感器可衰减高频振动信号,有利于侵彻过程中目标信息的获取与识别.      

基于ZigBee的地铁门振动加速度无线采集系统设计

针对目前轨道车辆门系统传统的状态监测方式数据来源单一、实时性差等缺陷,设计出基于ZigBee无线传感器网络技术和加速度传感器结合的轨道车辆门系统状态无线采集系统.通过获取门系统的控制信号以控制采集节点对门系统中门扇和电机减速器等主要部件的运动状态进行实时采集,并改进传统网络拓扑结构以优化数据传输.该系统在某型号的地铁塞拉门上进行了实际应用,验证其实用性良好.     

微型光纤加速度计系统研究

光纤加速度计作为新型光纤传感器的一种,在高精度测量领域中有着不可替代的作用.实现光纤加速度计信号的解调,对于进一步提高传感器测量精度以及实用化都有着重要的意义.光源调频相位生成载波技术(PGC)常用于干涉型光纤传感器的信号解调,为了实现整个光纤传感系统的小型化,提高数据处理速度和解调精度,设计制作了应用于盘式光纤加速度计数字解调系统,系统以DSP和FPGA数字系统作为解调硬件电路的核心,实现对微型盘式光纤Michelson干涉仪相位信号检测.实验结果表明,微型盘式光纤加速度测量系统对微小振动信号检测有着很高的灵敏度,是高精度测量领域中的一个重要研究方向.     

基于Data Socket技术的汽车传感器网络化测试系统设计

介绍一种以LabVIEW软件为开发平台的,实现汽车电子系统中核心部分传感器信号的采集、分析、处理和显示的网络化测试系统的设计。该系统通过基于Data Socket技术的网络传输方式实现数据传输与共享,组成测试网络的上位机系统根据测试用户本身的需要从系统中获取不同的参数数据,然后通过LabVIEW软件平台对采集数据的线性化、滤波等数据处理手段,实现对车辆传感器工作过程关键参数的实时测量和监控。     

高速轨道车辆速度加速度测量与存储系统

为了准确测量高速车辆运行过程中的速度和加速度,并在出现意外撞击的情况下仍能完好保存测量数据,笔者开发了一套基于Altera公司EP1C3T144芯片的嵌入式测量系统.利用AD7656完成多路加速度信号的快速同步采集,采用20MHz的标准时钟信号对装在车轮上的磁旋转编码器进行填充计数,从而得到运输车辆的速度值和加速度.系统通过FPGA控制高速大容量非易失存储器DS1270,实现测量数据的实时保存,测试完成后通过配套接口和软件将数据传输至上位机进行后续分析处理.通过实验验证,系统达到设计要求.     

微小加速度下汽车质量-道路坡度自适应估计

汽车质量和道路坡度是设计高性能汽车决策和控制算法所需的基本参数.但是,微小加速度行驶工况下,汽车纵向惯性力较小,汽车质量和道路坡度难解耦,且现有估计算法的准确性和收敛速度有待进一步提高.该文提出了一种基于车辆纵向动力学原理的自适应无迹Kalman滤波(adaptive unscented Kalman filter,A...     

基于弯道自适应强跟踪卡尔曼滤波的侧向坡度估计算法

道路的侧向坡度直接影响车辆侧向运动，侧向坡度估计已成为智能汽车稳定控制系统的关键部分之一。然而，侧向坡度与车身侧倾之间存在耦合，且侧向力估计困难，准确的侧向坡度估计难度较大。为此，提出了一种基于加速度传感器的可拓融合侧向坡度估计算法：首先，提出加速度传感器模型和车辆侧倾模型，采用弯道自适应强跟踪卡尔曼滤波算法（CASTKF）对侧向坡度进行估计；然后，提出基于侧向加速度传感器的直接估计方法，防止CASTKF算法在失去可观性后的错误估计；再后，利用可拓算法对两种模式的估计值进行数据融合；最后，采用硬件在环测试（HIL）验证所提算法的有效性。结果表明，智能汽车的侧向坡度估计中采用CASTKF融合算法具有更高的精度和鲁棒性。     

应用于力促动器的高精度力采集系统设计

对力信号的高精度采集是实现力促动器系统精确控制的前提。设计了高精度力传感器信号采集系统,包括力采集模块、DSP处理模块和上位机软件。力采集模块在对力传感器信号调理后采用ADS1259芯片实现了模数转换过程;DSP处理模块读取ADC输出的数字信号并与上位机通信;上位机软件使用Python设计,实现了对数字信号的处理与显示。经过测试,该系统采集误差小于0.1 m V,采集数据波动小于20μV,可以为力促动器系统的闭环控制提供依据。     

一种非接触式车辆自动报警系统

设计一种非接触式车辆报警系统。系统基于红外人体热感应原理,传感器接收人体所发射的10um波段附近的红外线,经过信号采集,放大处理,输出控制信息,产生报警信号。传感器安置在汽车的周围,可以对车辆全方位进行监控,适用于特殊车辆的保护。     

基于LabVIEW的道路硬度检测系统设计

针对混凝土试块构件的强度测量实验,设计了基于LabVIEW虚拟仪器技术和单片机技术的道路硬度检测系统.系统主要由压力传感器、信号调理电路、单片机及计算机组成.实验表明:系统具有实时数据采集和处理功能,且测试可靠,可为道路硬度数据分析提供有效参考.     

基于多传感器信息融合的车速估计方法

准确地测量计算车辆的纵横向速度是现代汽车控制系统的关键,在横摆角速度传感器、加速度计和车轮角速度传感器等多种汽车传感器所测得的信号基础上建立估计系统的状态方程和测量方程,通过汽车动力学模型计算出车辆的纵横向参考速度,最后用卡尔曼滤波技术对车速进行估计.并对参考车速误差的影响进行分析.仿真结果表明该方法估计效果好,误差小,具有可靠性和有效性.     

基于虚拟仪器的滑行试验测试系统研究

为了精确、稳定、方便、快速地检测滑行试验数据,利用DRS-3多普勒雷达测速传感器及NI USB-6216DAQ数据采集卡,设计了基于虚拟仪器的滑行试验测试系统,测试结果表明,该系统能够精确、稳定地检测车辆的实时车速及滑行距离,满足汽车滑行试验的国家标准,并且便携性好,适用于各种车辆.     

电子化限重车辆自动筛选系统的设计与实现

道路限重管理对于路面相对脆弱的西藏道路来说是一项艰难工作,因此研究开发电子化限重车辆自动筛选系统显得比较重要。针对西藏路面的实际情况,利用SPCE061A单片机和压力传感器等一系列电子元件通过多次试验,设计出了电子化险种车辆自动筛选系统。电子化限重车辆自动筛选系统能够在无人操作的情况下自动检测车辆重量并发出是否允许该车辆通过该限重路段的信号。