基于LabVIEW的ADAS實(shí)驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)

許廣吉，石晶

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基于LabVIEW的ADAS實(shí)驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)

許廣吉，石晶

（遼寧工業(yè)大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院，遼寧 錦州 121000）

在高級(jí)輔助駕駛（ADAS）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中引進(jìn)美國儀器公司NI設(shè)備，其中PXIE-8880等用來作為該系統(tǒng)的主控PC。針對(duì)高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS）所實(shí)現(xiàn)的功能研究并搭建出一套ADAS實(shí)驗(yàn)硬件在環(huán)仿真平臺(tái)，在LabVIEW 2017環(huán)境下，用圖形化語言實(shí)現(xiàn)通信，使主控PC能夠?qū)邮躌T系統(tǒng)采集的制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、油門和檔位信號(hào)。

ADAS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；PXIE-8880；數(shù)據(jù)采集；LabVIEW

前言

虛擬儀器[1]是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和測量技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)儀器觀念的一次巨大變革，是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向，是人類的測試技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展紀(jì)元[2]，與傳統(tǒng)儀器相比提高了儀器資源的可再用性，系統(tǒng)可靠性以及測量精度等性能。

LabVIEW是由美國國家儀器公司[3]（National Instrument, NI）推出的虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)。LabVIEW采用圖形化編程語言[4]（G語言），該編程語言易學(xué)易用，便于設(shè)計(jì)、觀察、修改并且節(jié)省時(shí)間提高效率。

本文在ADAS系統(tǒng)平臺(tái)中，設(shè)計(jì)一種基于LabVIEW上位機(jī)的數(shù)據(jù)采集，從而實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 ADAS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)簡稱為ADAS，ADAS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要由駕駛模擬器、主控PC（含實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)）、實(shí)時(shí)系統(tǒng)以及快速原型等組成；如下圖所示為ADAS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)物圖。

圖1 ADAS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

2 功能設(shè)計(jì)

如圖2所示：通過RT系統(tǒng)對(duì)制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、加速和檔位傳感器進(jìn)行信號(hào)采集，主控PC與RT系統(tǒng)是在局域網(wǎng)中進(jìn)行通訊，將RT系統(tǒng)采集的信號(hào)在主控PC中實(shí)時(shí)顯示并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

圖2 原理圖

3 硬件部分

為了進(jìn)行有效地測量并得到精確的測量結(jié)果,電壓傳感器的輸出信號(hào)必須在數(shù)據(jù)采集卡采集前進(jìn)行調(diào)理。信號(hào)調(diào)理由信號(hào)放大、電氣隔離及濾波等構(gòu)成[5]。數(shù)據(jù)采集卡采用NI公司的PXIe-6363，X系列DAQ采集板卡，該采集卡具有32路模擬輸入、4路模擬輸出等數(shù)據(jù)通道，與DAQmx并用進(jìn)行數(shù)據(jù)采集任務(wù)。為方便與采樣調(diào)理電路板進(jìn)行連接,選用SCB-68A屏蔽接線端子將各路數(shù)據(jù)信號(hào)采集到數(shù)據(jù)板卡中。該采集板卡模擬電壓信號(hào)的幅值為-10V~+10V。

4 軟件部分

圖3 LabVIEW項(xiàng)目

本文采用局域網(wǎng)進(jìn)行通信，在主控PC中創(chuàng)建LabVIEW項(xiàng)目，在該項(xiàng)目中的下位機(jī)添加RT系統(tǒng)的IP地址，然后進(jìn)行與RT系統(tǒng)進(jìn)行連接，在創(chuàng)建一個(gè)新的子VI進(jìn)行編程，運(yùn)行即可。如圖3所示。

由于傳感器是直流模擬電壓信號(hào)，因此，將傳感器數(shù)據(jù)接線端與SCB-68A屏蔽接線端子進(jìn)行單端接地連接。在LabVIEW程序編輯中物理通道數(shù)量設(shè)置為ai0:4（5個(gè)數(shù)據(jù)通道），電壓幅值為0V~+5V，采樣頻率為100Hz。如圖4所示：

圖4 LabVIEW前面板框圖

5 結(jié)論

通過基于LabVIEW對(duì)主控PC中的DAQ采集板卡編程實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠可靠穩(wěn)定的接受來自實(shí)時(shí)系統(tǒng)的制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、加速和檔位信號(hào)，并且將所收集到的信號(hào)顯示在主控PC上并且對(duì)所采集的信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)管理等。

[1] 楊樂平,李海濤,肖凱,等.虛擬儀器技術(shù)概念[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003:102-105.

[2] 李江全等編著.Labview虛擬儀器從入門到測控應(yīng)用130例.北京:電子工業(yè)出版社,2013.4.

[3] 唐鳴,鄒東華,田玲.節(jié)流調(diào)速控制臺(tái)的虛擬儀器設(shè)計(jì)[J].液壓與氣動(dòng),2009(8):32-34.

[4] 阮奇楨.我和LabVIEW [M] .北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2009.

[5] 董林,沈頌陽,張國勝,曹超逸.基于LabVIEW的電能質(zhì)量監(jiān)測和分析平臺(tái)[J].化工自動(dòng)化及儀表,2016,43(02):177-180+209.

Design of ADAS experimental station data acquisition based on LabVIEW

Xu Guangji, Shi Jing

（College of Automobile and Transportation Engineering, Liaoning University of Technology, Liaoning Jinzhou 121000 )

In the advanced auxiliary driving (ADAS) experimental platform, the American instrument company NI equipment was introduced, among which pxie-8880 was used as the main control PC of the system. A set of ADAS experi -mental hardware in the ring simulation platform was built to study the functions of the advanced auxiliary driving system (ADAS). In the LabVIEW 2017 environment, the communication was realized with the graphical language, enabling the master PC to acquire the braking, steering, throttle and gear signals collected by the RT system.

ADAS experimental platform; PXIE - 8880; Data collection; LabVIEW

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.10.021

U462

A

1671-7988(2019)10-58-02

U462

A

1671-7988(2019)10-58-02

許廣吉，男，碩士，就讀于遼寧工業(yè)大學(xué)，研究方向：ADAS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)研究。

基金項(xiàng)目：遼寧省教育廳高等學(xué)校重大科技平臺(tái)項(xiàng)目（編號(hào)JP2016004）資助。