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數據采集卡在汽車駕駛模擬器中的應用
系統概述:
汽車駕駛模擬器(Vehicle Driving Simulator,VDS)將虛擬現實技術應用于汽車駕駛系統中,通過計算機技術產生汽車行駛過程中的虛擬視景、音響效果和運動仿真,使駕駛員沉浸到虛擬駕駛環境中,產生實車駕駛感覺,從而體驗、認識和學習現實世界中的汽車駕駛,既能安全、有效地提高駕駛員技術水平,又能降低各種費用。汽車駕駛模擬器作為交通安全系統的重要組成部分,能夠提高駕駛員的安全意識,降低事故發生率,正日益受到國內外交通安全領域的廣泛關注。
模擬器的工作原理:
駕駛員操縱操作部件,使得與操作部件直接相連的傳感器發生變化,從而引起電信號的變化。數據采集卡系統按照一定的精度定期采集傳感器上的電信號,并進行濾波等處理。處理后的信號作為車輛動力學模型子系統的輸入,經過車輛動力學模型模擬運算,計算出車輛的當前狀態,例如發動機轉速、發動機輸出扭矩、車速、車輛當前的位置等信息。車輛動力學模型計算出的結果送入顯示系統進行圖形顯示、送入音響系統進行聲音模擬以及送入儀表系統進行儀表顯示。
模擬器中的數據采集卡使用北京科爾特興業測控技術研究所提供的SFPCI6131卡。
數據采集卡SFPCI-6131卡技術參數:
模入部分(以下簡稱AD)
AD通道數:單端32路、雙端16路;
AD信號范圍: -1.25V~+1.25V;-2.5V~+2.5V; -5V~+5V;-10V~+10V;
輸入阻抗:≥ 10MΩ
AD轉換分辨率:16位
AD轉換速度:200KHZ
AD數據先進先出緩沖存儲器(FIFO)存儲深度:4K字
AD觸發方式:軟件觸發;定時觸發;外部觸發;閾值觸發;
AD通訊方式:AD轉換結束中斷、FIFO半滿中斷、程序查詢;
AD轉換非線性誤差:±3LSB
模出部分(以下簡稱DA)
DA通道數:4路
DA范圍: 0~5V;0~10V;-5V~+5V;-10V~+10V;
DA轉換分辨率:16位
DA轉換建立時間: ≤ 10μS
4路DA加電輸出狀態:加電同時自動輸出下限電平
數字量輸入輸出部分(以下簡稱DI/DO)
DI:8路;
DO:8路;
輸入輸出電平:TTL/CMOS電平兼容;
定時/計數器部分(以下簡稱T/C)
內部基準時鐘:2MHz,占空比50%
定時/計數通道:4個32位定時/計數通道