ESP系統(tǒng)傳感器特性分析及接口技術(shù)
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橫擺角速度、縱向/橫向加速度傳感器
橫擺角速度、縱向/橫向加速度傳感器的安裝位置基本相同，輸出都是0V-5V的模擬量，由于汽車顛簸造成的信號波動特性一致，故封裝在同一模塊中。其硬件接口如圖8所示，實現(xiàn)硬件模擬前置濾波，以抑制來自傳感器的模擬信號中的高頻噪聲成分，防止在采樣過程中出現(xiàn)混疊現(xiàn)象。運放使用滿擺幅輸出的LMX324。
調(diào)整圖8中各個阻容元件的參數(shù)，即可設(shè)置濾波截止頻率和延時大小。汽車運行過程中，在較好路面上行駛時，由于信號較好，延時盡量要小，而在顛簸路面上行駛，則希望濾波效果要好。但是由于硬件濾波的頻率特性一經(jīng)設(shè)計完畢，無法實時修改，故需要在軟件中設(shè)計數(shù)字濾波環(huán)節(jié)。數(shù)字濾波常用的有維納濾波器、卡爾曼濾波器、線性預(yù)測器、自適用濾波器等。在這里選用計算量小、實時性能好的一階低通濾波，傳遞函數(shù)為.
圖8 橫擺角速度、縱向/橫向加速度傳感器接口電路
k的選擇取決于當(dāng)前的路面情況，而當(dāng)前路面情況，則通過數(shù)字濾波前的原始信號來識別。微控制器把濾波后的信號、原始信號、k的值、路面識別結(jié)果打包后，通過CAN總線發(fā)送給ECU。圖9a和9b分別為顛簸路面實車試驗中采集得到的縱向加速度傳感器的一組對比曲線。
圖9a 數(shù)字濾波前的數(shù)據(jù)曲線 圖9b 數(shù)字濾波后的曲線
結(jié)語
本文討論了ESP系統(tǒng)中常用傳感器的結(jié)構(gòu)特點及信號特性，并設(shè)計了各個傳感器的信號處理接口，其中包括硬件接口電路以及軟件處理方案。設(shè)計了包含橫擺角速度、縱向/橫向加速度傳感器的集成模塊，通過CAN總線與ECU進行數(shù)據(jù)傳輸，具有較好的抗干擾性和可靠性。本文的設(shè)計已經(jīng)在實車試驗中得到驗證。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/162674.htm
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