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智能交通车载信息收集体系的研讨

获得实时可靠的交通信息一直是智能交通系统发展的瓶颈问题,建立智能交通车载信息采集系统,可以为智能交通系统中驾驶行为特性的研究、交通

取得实时牢靠的交通信息一直是智能交通体系开展的瓶颈问题,树立智能交通车载信息收集体系,可认为智能交通体系中驾驭行为特性的研讨、交通数据收集、现场测验等供给杰出的辅佐测验、验证渠道,还可认为我国智能交通体系多功能试验车的建造和开展供给强有力的技能支持。本文介绍的便是依据虚拟仪器技能的智能交通车载信息收集体系的规划和研讨。

智能交通车载信息收集渠道首要是选用卫星定位技能、传感器技能和数据收集技能,树立智能交通体系相关技能开发、研讨和试验所必需的环境,为智能交通体系中驾驭行为特性研讨、交通数据收集和现场测验供给杰出的辅佐测验和验证渠道。其首要功能为:实时同步收集各种车载传感器数据,并依照必定格局保存这些记载;选用多种多传感器信息交融算法对各个传感器数据进行离线处理,然后验证各种多传感器信息交融算法,并比较各个算法的好坏;用多传感器信息交融算法处理后的成果能够用来改进定位体系的精度,进步体系牢靠性,经过对速度和加快度等信息的收集和处理,能够对驾驭员的驾驭行为进行剖析,研讨其驾驭行为特性。

本规划的智能交通车载信息收集渠道的硬件首要包含各种车载传感器、I/O接口设备和车载计算机三个部分。渠道的软件运用LabView,它是NI公司运用虚拟仪器技能开发的32位面向计算机测控范畴虚拟仪器的软件开发渠道,能够在多操作体系下运转。整个数据收集渠道的软件规划选用了模块化、结构化的规划思维,其间又包含了许多功能模块。

实时操控部分模块包含I/O接口设备初始化模块、数据收集模块、数据显现模块、数据存储模块和移动检测模块、数据读取模块和多传感器信息交融模块。

1 体系硬件的规划

本体系硬件由GPSOEM板、MicroGyro100双轴陀螺仪、ADXL202EA双轴加快计、SCC信号调度模块、数据收集卡DAQPad-6015和计算机等组成。

GPS ITrax02直接衔接到PC的串口,ADXL202EA、MicroGyro100经SCC信号调度后,运用DAQpad-6015进行数据收集。体系结构框图如1所示。

图1 体系结构框图

GPS供电电压规模是3.4~6V,ADXL202EA供电电压规模是3~ 5.25V,陀螺仪供电电压规模是2.2~ 5.5V,因而,一致选取输出5V的电源作为供电电源。GPS ITrax02输出的数据经过RS232输入计算机完结时刻和方位信息的提取,加快度计与陀螺仪信号经过信号调度电路SCC完结扩大与阻隔,再运用DAQpad-6015完结A/D转化输入计算机,然后计算出车辆的加快度、速度、方位和姿势角等信息。

加快度计是惯性丈量单元中一个关键性元件,它是用来丈量运动车辆相对惯性坐标系运动的。加快度在载体坐标系的重量经过捷联矩阵变换到沿地舆坐标系的重量,再经过一次积分和二次积分就能够别离得到运载体的速度和方位。跟着惯性技能开展的需求,加快度计也不断开展完善。ADI公司的ADXL202EA归于微机械加快度计,以%&&&&&%工艺和微加工工艺为根底,其体积小、重量轻、功耗小、成本低、易集成且过载能力强。

虽然中、低精度陀螺不能满意惯性丈量体系的要求,但能够同全球卫星定位体系组合成造价低价的微型组合导航体系,这是一个开展方向。在这样的组合导航体系中,陀螺仪和GPS彼此扬长避短,组合导航体系的长时刻精度由差错不随时刻堆集的GPS来确保,当短时刻失掉GPS信号时,由微惯性元件供给运动的动态参数和状况信息,而GPS正常作业时微惯性元件运用GPS信息进行校对,以进步精度,因而本体系选用微机械陀螺仪作为车载传感器。

NI公司的SCC模块是针对依据PC的丈量和自动化体系所运用的高度模块化、低成本的信号调度体系。SCC供给了一个紧凑、便携式的体系,以便进行单/双通道信号调度和衔接。

本体系选用的数据收集卡DAQPad-6015是16位精度的NIUSB多功能DAQ产品,单通道采样率高达200kS/s,该器材还具有内置的螺纹终端衔接,不用额定置办线缆和接线块。

2 体系软件规划

本体系的软件规划首要包含GPS信息获取模块的软件规划和惯性传感器的数据收集与处理模块的软件规划。

一般GPS定位信息接纳体系首要由GPS接纳天线、变频器、信号通道、微处理器、存储器以及电源等部分组成。因为GPS定位信息内容较少,因而多用RS-232串口将定位信息(NEMA0183句子)从GPS接纳机传送到计算机中进行信息提取处理。GPS接纳机只需处于作业状况就会源源不断地把接纳并计算出的GPS导航定位信息经过串口传送到计算机中,从串口接纳数据并将其放置于缓存。在没有进一步处理之前,缓存中是一长串字节省,这些信息在没有经过分类提取之前是无法加以运用的,因而,有必要经过程序将各个字段的信息从缓存字节省中提取出来,将其转化成有实际意义的、可供高层决议计划运用的定位信息数据。同其他通信协议相似,依据帧结构运用LabView完结对RS232串口读入的GPS定位信息的提取。

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