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本文主要讨论汽车轮胎内置加速度传感器制动信号的处理。近十年来,我国国民经济快速发展,机动车保有量增长迅猛,也导致道路交通事故显著增加,交通问题日益突出。在造成道路交通事故的众多原因中,车辆性能的因素是绝对不可忽视的。而在车辆性能因素中,因紧急制动时失控等情况而产生的交通事故概率不低。所以,制动性能的好坏对于保证汽车安全行驶起着非常重要的作用。
研究动态汽车制动性能实时监测系统(BPMS,Braking Performance Monitoring System)非常有必要。利用汽车轮胎内置加速度传感器采样到的径向加速度来实现对汽车制动性能进行监测的方法研究,在国内外均属空白。该系统与TPMS系统同属轮胎内置传感方式,信号均需通过非接触方式向外部传送,与传统的接触式检测方法相比具有本质上的区别,轮胎内置方式实施起来具有更高的技术难度。
本文首先建立制动信号识别的仿真模型。研究BPMS制动信号识别的基本原理,并且进行仿真,给软/硬件设计的预测结果给出一个理论方向、参考和衡量。接着通过对轮胎制动性能检测的大量实验数据的分析和总结,提出了制动信号快速识别算法与压缩技术,能利用最小资源解决汽车制动信号的大数据量处理和识别问题,以50%的压缩率压缩数据。
在硬件实验平台的设计方面,本文选用ATmega32单片机和LPC2210ARM作为实验系统中从机以及主机的主处理器,并围绕该处理器构建从机以及主机的硬件平台。
在软件设计方面,实现了ADC原始数据的分段去噪存储、斜率比较、制动起始时刻判定、停止的判定、接收端处理、显示等功能。
在实验系统调试方面,本文详细说明了各个模块的调试过程以及具体的调试方法,并模拟实际环境对系统进行综合的调试,同时对实验系统的实验数据进行了具体的分析。
最后本文给出了进一步工作的设想和展望,并明确了进一步探讨的必要性。
本论文的研究属于国家自然科学基金项目(604720067)的组成部分。