基于虚拟仪器的汽车侧滑检测系统

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1、现代仪器(www.moderninstrs.org.cn)二○○八年·第四期基于虚拟仪器的汽车侧滑检测系统张重雄周敏（南京理工大学电子工程与光电技术学院 南京 210094）摘 要虚拟仪器是现代仪器技术与计算机技术相结合的产物，代表着仪器发展的最新方向和潮流。本文介绍一种基于虚拟仪器技术的汽车侧滑检测系统的设计方案，着重讲述利用NI公司的USB-6009数据采集卡开发侧滑量数据采集硬件电路和利用图形化编程语言LabVIEW8.2编写数据采集程序的设计方法。关键词虚拟仪器侧滑LabVIEW数据采集

2、侧滑检测系统的结构框图（见图2）。汽车横引言向侧滑量由电位计式传感器转换为电压信号通过调汽车前轮侧滑量是机动车辆安全技术检测的重理放大后，送数据采集卡的模拟输入端。为实现自要指标。为保证汽车转向车轮无横向滑移的直线滚动测量，将接收光电管输出的指示车辆是否到位的动，要求车轮外倾角和车轮前束有适当配合，当车状态信号送数据采集卡的数字输入端，作为检测系轮前束值与车轮外倾角匹配不当时，车轮就可能在统开始采样的触发信号和结束采样的触发信号。侧滑量传感信器号调理电路直线行驶过程中不作纯滚动，产生侧向滑移现象

3、。当这种滑移现象过于严重时，将破坏车轮的附着条数据采集卡计算机总线LabVIEW件，丧失定向行驶能力，引发交通事故并导致轮胎接收光电路异常磨损。根据GB7258-2004《机动车运行安全技ऺ໙ऐ术条件》规定，车轮侧滑量应小于或等于5m/km。所以，定期对汽车转向轮侧滑量进行检测，发现问图2汽车侧滑检测系统结构框图题及时排查，对汽车的使用性能和经济性能具有重检测系统采用NIUSB-6009作为数据采集卡。要意义。该卡为美国国家仪器公司（NI）推出的带有USB1 侧滑检测原理与系统构成接口的多功能便

4、携式数据采集卡，具有8路模拟输入、2路模拟输出、12路数字I/O和1路计数器端转向轮横向侧滑量的检验可以在侧滑检验台上口，采样速率可达48KS/s，能满足侧滑检测系统进行。目前国内侧滑检验台大多数为滑板式，其位的采样速度和实时性要求。NIUSB-6009数据采集移检测传感器采用电位计式，其触点的位移与滑动卡的内部结构和信号端子分配（见图3）。板的移动量成线性关系。检测时，汽车前轮驶过检NIUSB-6009数据采集卡的信号端子分配（见验台，台上的滑板可向两侧滑动，滑板侧滑时，传图3b）。模拟输入端

5、子为AI0~AI7，模拟输出端感器触点随之位移，从而引起电压量的变化。检测子为AO0，AO1，数字I/O端子为：P0.0~P0.7，计算机通过不断检测传感器的输出电压，并乘以一P1.0~P1.3，定时/计数器端子为PFIO，并可对外定的转换系数就可得到侧滑量。提供+5V和+2.5V的电源。电位计式传感器的测量电路（见图1），在电位计两端加上一定的电压，当电位计的滑动触点随2系统软件设计滑动板移动时，触点的输出电压与位移量成正比，软件是虚拟仪器的核心。汽车侧滑检测系统通过放大后可送数据采集电路。的

6、应用软件采用LabVIEW图形化编程语言开发。R1R2LabVIEW是美国国家仪器公司的创新软件产品，Vr-AV0也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化W+软件集成开发环境。LabVIEW作为一种强大的虚拟仪器开发平台，广泛地被工业界、学术界和研究图1 侧滑量检测传感器电路50二○○八年·第四期研制与开发USB接口USB外部供电+5V控制器电源+2.5Va8通道14位14位数字输入/输出模/数转换数/模转换端口模拟输入端口模拟输出端口P0<0~7>PFIO<0~7><0~1>P1<0~3>

7、a内部结构bb信号端子分配图4 数据采集程序框图a.检查车辆是否驶向侧滑台帧；b.侧滑数据采集帧“DAQmxTiming.vi”的功能是配置采集速率和创建缓冲器，“DAQmxStartTask.vi”的功能是启动数据采集，“DAQmxRead.vi”的功能是读取采集数据，图3NIUSB-6009数据采集卡“DAQmxClearTask.vi”的功能是清除数据采集任务。实验室所接受，被视为一个标准的数据采集和仪器并采用While循环结构循环采集侧滑量数值。当车控制软件，利用它可以方便地组建自己的虚

8、拟仪器。辆驶过侧滑检验台，转向轮遮挡住安装在侧滑检验按照GB7258-2004的规范性要求，横向侧滑台后端的发射光电管时，数据采集帧停止执行。在量检测时，汽车应对正侧滑检验台，以3~5km/h后续的程序中将读取存储在数据文件中的采集侧滑车速平稳驶向台板，当转向轮通过台板时，测取横量数据进行处理、分析，并判定检测结果是否合格。向侧滑量。在侧滑检验台的前端和后端，装有两对采集程序设计中，选择NIUSB-6009数据采收、发光电管，汽车行进过程中，转向轮会先后遮集卡的模拟输入通道0作为侧滑量采集通道，