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数据采集卡在汽车驾驶模拟器中的应用
系统概述:
汽车驾驶模拟器(Vehicle Driving Simulator,VDS)将虚拟现实技术应用于汽车驾驶系统中,通过计算机技术产生汽车行驶过程中的虚拟视景、音响效果和运动仿真,使驾驶员沉浸到虚拟驾驶环境中,产生实车驾驶感觉,从而体验、认识和学习现实世界中的汽车驾驶,既能安全、有效地提高驾驶员技术水平,又能降低各种费用。汽车驾驶模拟器作为交通安全系统的重要组成部分,能够提高驾驶员的安全意识,降低事故发生率,正日益受到国内外交通安全领域的广泛关注。
模拟器的工作原理:
驾驶员操纵操作部件,使得与操作部件直接相连的传感器发生变化,从而引起电信号的变化。数据采集卡系统按照一定的精度定期采集传感器上的电信号,并进行滤波等处理。处理后的信号作为车辆动力学模型子系统的输入,经过车辆动力学模型模拟运算,计算出车辆的当前状态,例如发动机转速、发动机输出扭矩、车速、车辆当前的位置等信息。车辆动力学模型计算出的结果送入显示系统进行图形显示、送入音响系统进行声音模拟以及送入仪表系统进行仪表显示。
模拟器中的数据采集卡使用北京科尔特兴业测控技术研究所提供的SFPCI6131卡。
数据采集卡SFPCI-6131卡技术参数:
模入部分(以下简称AD)
AD通道数:单端32路、双端16路;
AD信号范围: -1.25V~+1.25V;-2.5V~+2.5V; -5V~+5V;-10V~+10V;
输入阻抗:≥ 10MΩ
AD转换分辨率:16位
AD转换速度:200KHZ
AD数据先进先出缓冲存储器(FIFO)存储深度:4K字
AD触发方式:软件触发;定时触发;外部触发;阈值触发;
AD通讯方式:AD转换结束中断、FIFO半满中断、程序查询;
AD转换非线性误差:±3LSB
模出部分(以下简称DA)
DA通道数:4路
DA范围: 0~5V;0~10V;-5V~+5V;-10V~+10V;
DA转换分辨率:16位
DA转换建立时间: ≤ 10μS
4路DA加电输出状态:加电同时自动输出下限电平
数字量输入输出部分(以下简称DI/DO)
DI:8路;
DO:8路;
输入输出电平:TTL/CMOS电平兼容;
定时/计数器部分(以下简称T/C)
内部基准时钟:2MHz,占空比50%
定时/计数通道:4个32位定时/计数通道