[實(shí)用新型]基于多傳感器的賽車狀態(tài)信息采集系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520260892.9
• 申請日: 2015-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN204856100U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱冰;代凱;李建平;藺煜新;闕高蓉;袁晶鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 齊安全;胡景陽

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種汽車電子技術(shù)領(lǐng)域的信息采集裝置，更確切地說，本實(shí)用新型涉及一種基于多傳感器的賽車狀態(tài)信息采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電子技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車上會(huì)增設(shè)越來越多的電子輔助設(shè)備，用于測試監(jiān)控汽車的各項(xiàng)性能。在車輛制造行業(yè)中，對車輛的調(diào)校分析在產(chǎn)品研發(fā)中占有非常重要的地位，一輛原型車設(shè)計(jì)生產(chǎn)后，需要對動(dòng)力系統(tǒng)、底盤懸掛系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并進(jìn)行調(diào)校，傳統(tǒng)上，此過程根據(jù)試車員主觀感覺進(jìn)行調(diào)試，但此方法主觀因素較大，無法形成確切數(shù)據(jù)。

在大學(xué)生方程式汽車大賽(以下簡稱FSAE)領(lǐng)域，賽車加工完成后，在試跑過程中獲取賽車狀態(tài)信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析之后及時(shí)對賽車進(jìn)行調(diào)校則是取得好成績的關(guān)鍵,同時(shí)也可為賽車的設(shè)計(jì)積累寶貴的數(shù)據(jù)。目前，大多數(shù)FSAE賽車上采用的是dSPACE公司的MicroAutoBox以及Motec公司的賽車專用儀表等，功能齊全，但其通常作為獨(dú)立的動(dòng)態(tài)性能測試的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，價(jià)格昂貴，僅用于車輛的校調(diào)。具體的說，它采用星形布線方式，以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為中心節(jié)點(diǎn)，眾多的傳感器均采用單獨(dú)的線束與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接，而在FSAE賽車中，傳感器眾多且分布較散，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集器的接口、信道眾多，線束雜亂，不利于整車布置。

CAN是ControllerAreaNetwork的縮寫(以下稱為CAN)，是ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。在汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過多個(gè)局域網(wǎng)”、“進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986年德國電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN通信協(xié)議。此后，CAN通過ISO11898及ISO11519進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。CAN總線的特點(diǎn)為：

1.對通信數(shù)據(jù)的成幀處理。CAN總線通信接口中集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗(yàn)、優(yōu)先級(jí)判別等項(xiàng)工作；

2.可在各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)自由通信。CAN總線采用了多主競爭式總線結(jié)構(gòu)，具有多主站運(yùn)行和分散仲裁的串行總線以及廣播通信的特點(diǎn)。CAN總線上任意節(jié)點(diǎn)可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息而不分主次，因此可在各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)自由通信；

3.結(jié)構(gòu)簡單。只有2根線與外部相連，并且內(nèi)部集成了錯(cuò)誤探測和管理模塊；

4.數(shù)據(jù)通信沒有主從之分，任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以向任何其他(一個(gè)或多個(gè))節(jié)點(diǎn)發(fā)起數(shù)據(jù)通信，靠各個(gè)節(jié)點(diǎn)信息優(yōu)先級(jí)先后順序來決定通信次序，高優(yōu)先級(jí)節(jié)點(diǎn)信息在134μs通信。

中國自2009年開始引進(jìn)FSAE賽事以來，國內(nèi)高校車隊(duì)發(fā)展迅猛,但在整車關(guān)鍵性數(shù)據(jù)的采集方面還存在很大缺陷，自行設(shè)計(jì)開發(fā)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的車隊(duì)更是寥寥無幾。現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集方式存在以下缺點(diǎn)：

1.國內(nèi)FSAE賽車上使用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能較為簡單，制作較為粗糙；

2.國內(nèi)大多數(shù)FSAE賽車并未裝備CAN總線，賽車上設(shè)備的開關(guān)量信號(hào)及脈沖量信號(hào)數(shù)量多、種類雜，內(nèi)容不統(tǒng)一，采集困難；

3.系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)采集器所能采集的數(shù)據(jù)較少，診斷范圍有限，有時(shí)車載終端無法采集賽車上的信息，穩(wěn)定性無法保證；

4.不能破解成品數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)共享性差，開發(fā)受限制；

5.采集的數(shù)據(jù)不方便管理，容易丟失。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服了目前FSAE賽車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能簡單、制作粗糙、數(shù)據(jù)采集困難以及共享性差的問題,提供一種基于多傳感器的賽車狀態(tài)信息采集系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：所述的基于多傳感器的賽車狀態(tài)信息采集系統(tǒng)包括飛思卡爾單片機(jī)、傳感器組件、GPS定位系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、數(shù)據(jù)采集器、電池與穩(wěn)壓芯片。

所述的傳感器組件包括輪速傳感器組件、加速度傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器與懸架位移傳感器，輪速傳感器組件包括輪速傳感器與編碼盤。