基于LabVIEW的汽車激光測(cè)速

（交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院，天津 300456）

隨著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快和出行的增加，城市交通已成為中國(guó)交通系統(tǒng)發(fā)展的“瓶頸”，特別是大、中城市，由于車輛增加速度較快，許多城市都還處于建設(shè)發(fā)展期，因此，車輛、行人和道路之間的矛盾日益突出，道路交通問(wèn)題日益嚴(yán)峻。比如交通堵塞和交通事故頻發(fā)，又給人們的生活增添了煩惱和不幸。據(jù)調(diào)查，交通堵塞很大程度上是因?yàn)椴糠竹{駛者不遵守交通規(guī)則導(dǎo)致交通事故所致，而每100例交通事故中，由于超速行駛造成的又占60%以上。而且凡是由于超速所導(dǎo)致的交通事故，大部分都是惡性事故，對(duì)駕駛者、乘員以及第三者都造成嚴(yán)重傷害。所以，超速行駛問(wèn)題，在交通安全中至關(guān)重要。因此研制一種測(cè)速系統(tǒng)十分有必要，基于激光原理的測(cè)速方法很早就被人提出來(lái)，但由于其安裝困難一直沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用，本文提出的基于LabVIEW的汽車激光測(cè)速在根本上提高了數(shù)據(jù)運(yùn)算速度，提高了測(cè)量精度[1]。

1 汽車激光測(cè)速原理

把激光運(yùn)用于測(cè)速領(lǐng)域很早已經(jīng)被人提出來(lái)，目前激光測(cè)速方法主要有脈沖法測(cè)速和相位法測(cè)速，雖然激光相位測(cè)速方式的測(cè)量精度比脈沖激光測(cè)速方式要高，但是脈沖激光測(cè)速卻有以下幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：（1）在相同的總平均光功率輸出的條件下，脈沖激光測(cè)速系統(tǒng)可測(cè)量的距離遠(yuǎn)比相位激光測(cè)速系統(tǒng)要大。主要是因?yàn)槊}沖激光通?？梢杂泻芨叩乃查g輸出激光功率，使較遠(yuǎn)處的目標(biāo)物仍能反射回足夠被檢測(cè)到的光信號(hào)強(qiáng)度；（2）測(cè)量速度較快，脈沖激光測(cè)距只需要收到回波脈沖即結(jié)束計(jì)時(shí)，所以采取某些計(jì)時(shí)方式時(shí)，其單次測(cè)量所需要的時(shí)間非常短，而理想情況下連續(xù)2次測(cè)量就可以得到目標(biāo)物體的瞬時(shí)速度。反之，由于相位法所測(cè)量的是2個(gè)“連續(xù)信號(hào)”間的相對(duì)相位差，因此在測(cè)量時(shí)間上也比較費(fèi)時(shí)，這對(duì)于汽車激光測(cè)速是一項(xiàng)不利因素；（3）對(duì)于相位調(diào)制，影響激光測(cè)量精度的除大氣溫度、氣壓和濕度等外在因素外，還包括系統(tǒng)自身的激光發(fā)射功率、測(cè)量平均次數(shù)和調(diào)制頻率及其穩(wěn)定性等參數(shù)。而且，如果光電信號(hào)與調(diào)制源具有相同的頻率，就會(huì)限制測(cè)相精度。這是由于調(diào)制源存在與光電信號(hào)頻率相同的泄漏場(chǎng)，它與光電信號(hào)發(fā)生相干作用，降低了信噪比特別是在回波信號(hào)很弱的時(shí)候。因此這種方法受系統(tǒng)和自身影響比較大；（4）不需要合作目標(biāo)，隱蔽和安全性能好。相位激光測(cè)速通常需要合作目標(biāo)，并且在目標(biāo)物處放置反射鏡等裝置，來(lái)提高回波功率，而脈沖激光測(cè)速有很高的瞬時(shí)功率，不需要目標(biāo)有合作性，其隱蔽性和安全性均較高。

通過(guò)對(duì)上述幾種測(cè)量方法的比較可以看出，不同的測(cè)量方法適合于不同測(cè)距范圍，脈沖測(cè)量法適合于遠(yuǎn)距離的測(cè)量，相位測(cè)距法適合于中遠(yuǎn)距離的測(cè)量，測(cè)量的精度隨著測(cè)量距離的要求各不相同。

本文主要針對(duì)的是民用的交通測(cè)速，在遠(yuǎn)程和精度不高的情況下，脈沖測(cè)速功率較大、易實(shí)現(xiàn)，整個(gè)系統(tǒng)較其他方法易達(dá)到使用者需求。因此，脈沖測(cè)速法無(wú)疑是最好的一種方法。所以下文主要介紹脈沖法測(cè)速[2-3]。

脈沖激光測(cè)速是在測(cè)距的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)測(cè)速。而激光測(cè)距是利用激光脈沖持續(xù)時(shí)間極短，能量在時(shí)間上相對(duì)集中，瞬時(shí)功率很大的特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，在有合作目標(biāo)的情況下，脈沖激光測(cè)距可以達(dá)到極遠(yuǎn)的測(cè)程，在進(jìn)行幾百米的近程測(cè)距時(shí)，如果精度要求不高，即使不使用合作目標(biāo)，只是利用被測(cè)目標(biāo)對(duì)脈沖激光的漫反射所取得反射信號(hào)，也可以進(jìn)行測(cè)距和測(cè)速。系統(tǒng)工作時(shí)，激光由發(fā)射單元發(fā)射，以光速到達(dá)目標(biāo)物后反射回來(lái)被接收單元接收通過(guò)距離計(jì)算與顯示單元得到目標(biāo)物距離，進(jìn)而由連續(xù)測(cè)量距離得到某段時(shí)間內(nèi)的平均速度，因?yàn)檫@個(gè)測(cè)量時(shí)間極短，因此這個(gè)平均速度可以認(rèn)為是瞬時(shí)速度，即實(shí)現(xiàn)脈沖激光的測(cè)速。脈沖法測(cè)速原理如圖1所示。

圖1 脈沖法測(cè)速原理Fig.1 Principle block diagram of pulse method

虛線框內(nèi)是激光發(fā)射和接收的光學(xué)系統(tǒng)。①③⑤為雙膠合透鏡，用于激光器的準(zhǔn)直和會(huì)聚光。將激光管發(fā)射出的調(diào)制光進(jìn)行準(zhǔn)直，使發(fā)射光能集中，提高測(cè)程；將目標(biāo)反射回來(lái)的光信號(hào)進(jìn)行聚焦，集中光能投射至接收探測(cè)器，提高接收靈敏度，改善接收信噪比。②④為分束鏡。⑥為窄帶濾波片。濾光片主峰波長(zhǎng)905 nm，半寬2 nm，主峰偏差0.5 nm。由于脈沖激光測(cè)速是在測(cè)距的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，先介紹脈沖法測(cè)距原理。脈沖法測(cè)距是通過(guò)測(cè)量激光光束在待測(cè)距離上往返傳播的時(shí)間來(lái)?yè)Q算出距離的，其換算公式為

式中：S為待測(cè)距離；c為激光在大氣中傳播的速度；t為激光在待測(cè)距離上的往返傳播時(shí)間。這里，c作為已知量，t作為待測(cè)量。

激光脈沖測(cè)距的工作過(guò)程為當(dāng)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)（如汽車號(hào)碼牌）后，激光器發(fā)出一個(gè)很強(qiáng)很窄的激光脈沖，這個(gè)光脈沖經(jīng)過(guò)雙膠合透鏡①，壓縮了它的發(fā)散角，壓縮后它的光束發(fā)散角一般是幾個(gè)毫弧度，使得激光器發(fā)出的脈沖光聚焦為平行光發(fā)射（即激光器的準(zhǔn)直系統(tǒng)）。這樣的光脈沖射到幾公里遠(yuǎn)的地方，才只有幾米直徑的一個(gè)光斑，一般我們的實(shí)際測(cè)量距離為300 m左右，這樣光斑更小。

在脈沖發(fā)射出去的同時(shí)，其中極小一部分光立即由2塊分束鏡②④反射到探測(cè)器，它作為發(fā)射參考信號(hào)，用來(lái)標(biāo)識(shí)激光發(fā)出的時(shí)間，這是計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)刻t1。參考信號(hào)到達(dá)探測(cè)信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換器（雪崩管），于是光信號(hào)變成電信號(hào)，即光脈沖變成電脈沖。這個(gè)電脈沖經(jīng)放大、整形濾波后送入時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)，使其開(kāi)始計(jì)時(shí)。而射向目標(biāo)的光脈沖由于目標(biāo)的漫反射作用，總有一部分光從原路反射回來(lái)，于是射向目標(biāo)的光脈沖在經(jīng)雙膠合透鏡③匯聚后射向目標(biāo)點(diǎn)，經(jīng)目標(biāo)點(diǎn)反射回來(lái)的散射光先通過(guò)窄帶濾波片⑥濾除雜波，再由雙膠合透鏡⑤將微弱的反射光會(huì)聚到小面積的光電探測(cè)器上，經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換器變成電脈沖，再經(jīng)過(guò)放大整形電路而進(jìn)入時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)，這是計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)刻t2，使其停止計(jì)時(shí)。由此便可以得到激光往返的時(shí)間。

這樣可以得到第一次測(cè)量距離為

同理，對(duì)應(yīng)第二次測(cè)量計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)刻t3，計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)刻t4，測(cè)量距離S2，可以計(jì)算得出這段時(shí)間內(nèi)的平均速度為

因?yàn)闇y(cè)量時(shí)間極短，因此這個(gè)平均速度可以認(rèn)為是瞬時(shí)速度。

天氣是制約激光測(cè)速的重要因素，如在大霧天氣使用激光測(cè)速的效果可能會(huì)很差。由于在激光脈沖傳播途中存在漫反射，因此為了擴(kuò)大測(cè)量范圍，提高測(cè)量精度激光脈沖應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度。無(wú)論怎樣改善光束的方向性，它總不可避免要有一定的發(fā)散，再加上空氣對(duì)光線的吸收和散射，所以目標(biāo)越遠(yuǎn)，反射回來(lái)的光能量就越弱，甚至根本接收不到。

為了測(cè)量較遠(yuǎn)的距離，就要使光源發(fā)射具有較高功率密度的光強(qiáng)。另外一個(gè)要求是激光脈沖的方向性要好。這樣可以把光的能量集中在較小的發(fā)散角內(nèi)，以射得更遠(yuǎn)一些，光斑更小一些，另一方面可以準(zhǔn)確判斷目標(biāo)的方位。

上文2種措施可以擴(kuò)大測(cè)量范圍，但是要提高測(cè)量精度對(duì)激光脈沖也有要求：一是激光脈沖的單色性要好。無(wú)論是在白天還是黑夜，空氣中總會(huì)存在著各種雜散光線，其往往會(huì)比反射回來(lái)的光信號(hào)強(qiáng)得多。光脈沖的單色性越好，窄帶濾波片的效果就越佳，就越能夠有效提高接收系統(tǒng)的信噪比，保證測(cè)量的準(zhǔn)確性；二是激光脈沖的寬度要窄，即脈沖上升時(shí)間和持續(xù)時(shí)間要短。由于光速極快，光往返時(shí)間極短，光脈沖至少應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于往返時(shí)間才能正常測(cè)量，并且減小測(cè)量誤差，還可以提高系統(tǒng)的信噪比；三是探測(cè)器的響應(yīng)速度要足夠快，才能有效提取脈沖信號(hào)。

影響脈沖激光測(cè)速范圍和精度的因素還有接收機(jī)帶寬、計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)精度；天氣變化；統(tǒng)計(jì)的脈沖誤差等[4-6]。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)硬件包括發(fā)射單元、接收與數(shù)據(jù)采集電路，發(fā)射單元發(fā)送7.5 MHz的脈沖激光。接收與數(shù)據(jù)采集電路用于接收發(fā)射單元反射回來(lái)的激光。

2.1 發(fā)射單元設(shè)計(jì)

發(fā)射單元由CPLD、驅(qū)動(dòng)芯片、激光器、耦合器、功率放大器組成，如圖2所示。由驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)激光發(fā)射器發(fā)出頻率為7.5 MHz的激光信號(hào)，大部分功率經(jīng)過(guò)耦合、功率放大器發(fā)射出去。發(fā)射信號(hào)在遇到目標(biāo)后發(fā)生反射，反射信號(hào)由激光探測(cè)器接收。

圖2 激光測(cè)速系統(tǒng)發(fā)射單元Fig.2 Emission unit of laser velocimetry system

從JTAG口下載程序到CPLD芯片后，CPLD芯片不需要初始化，上電便開(kāi)始工作，即為激光管提供驅(qū)動(dòng)脈沖，同時(shí)驅(qū)動(dòng)芯片也開(kāi)始工作。CPLD將在上電后發(fā)出極小占空比的測(cè)速脈沖，然后將脈沖送給驅(qū)動(dòng)芯片。激光管的輸入端連接驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端，由驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)生的大電流脈沖驅(qū)動(dòng)并產(chǎn)生脈沖激光。激光器發(fā)射出的激光經(jīng)耦合器進(jìn)行耦合，在經(jīng)功率放大器進(jìn)行放大，使激光器發(fā)射出的激光可以達(dá)到很遠(yuǎn)的距離[5]。

2.2 接收單元與數(shù)據(jù)采集單元

接收模塊包括探測(cè)器、放大器、比較器、研華數(shù)據(jù)采集卡、工控機(jī)，如圖3所示。其工作原理為激光脈沖經(jīng)過(guò)反射后由光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行聚焦，集中光能投射至接收探測(cè)器，接收探測(cè)器工作在高電壓。接收探測(cè)器將接收到的激光脈沖進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，變成電信號(hào)進(jìn)入放大器。雖然放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行了放大，但是同時(shí)也對(duì)噪聲進(jìn)行了放大，也就是說(shuō)并不能提高信噪比。因此我們讓信號(hào)繼續(xù)通過(guò)比較器，設(shè)定一定的閾值，提取出“干凈”的脈沖信號(hào)，以提高測(cè)量精度。比較器把提取的干凈脈沖信號(hào)傳送到數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡是虛擬儀器的入口，它將調(diào)理后的信號(hào)以一定的采樣頻率采集并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)采集卡。本文選用研華公司生產(chǎn)的PCI-1714UL高速數(shù)據(jù)采集卡，它采用12位分辨率的高速AD轉(zhuǎn)換器，板載8 KB的FIFO存儲(chǔ)區(qū)，采樣頻率最高可達(dá)10 MS/s。板卡通過(guò)PCI總線與工控機(jī)相連，利用工控機(jī)的內(nèi)存作為采樣數(shù)據(jù)的海量緩沖存儲(chǔ)器，隨后在程序的控制下完成數(shù)據(jù)的高速采集與處理。

圖3 汽車激光測(cè)速系接收單元Fig.3 Receiving unit of automobile laserspeed measuring system

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

虛擬儀器技術(shù)是由美國(guó)國(guó)家儀器公司（NI）在 1986年提出的一種構(gòu)成儀器系統(tǒng)的新概念，其基本思想是用計(jì)算機(jī)資源取代傳統(tǒng)儀器中的輸入、處理和輸出等部分，實(shí)現(xiàn)硬件核心部分的模塊化和最小化；用計(jì)算機(jī)軟件和儀器軟面板實(shí)現(xiàn)儀器的測(cè)量和控制功能。與傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器相比具有更好的靈活性和適應(yīng)性，同時(shí)它們的核心功能都是一樣的：采集數(shù)據(jù)、對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后顯示處理結(jié)果[7]。LabVIEW是NI公司開(kāi)發(fā)的虛擬儀器平臺(tái)，采用工程人員熟悉的術(shù)語(yǔ)、圖標(biāo)等圖形化符號(hào)來(lái)代替常規(guī)基于文字的語(yǔ)言程序，通過(guò)定義和連接代表各種功能模塊的圖標(biāo)，方便迅速地創(chuàng)建虛擬儀器。軟件的設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)采集單元與數(shù)據(jù)處理單元。

3.1 數(shù)據(jù)采集單元

數(shù)據(jù)采集是虛擬儀器設(shè)計(jì)中的核心，直接影響到后面數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，影響系統(tǒng)其他功能的實(shí)現(xiàn)。目前數(shù)據(jù)采集卡型號(hào)很多，本系統(tǒng)采用的是研華公司生產(chǎn)的PCI-1714高速數(shù)據(jù)采集卡。由于是第三方的硬件產(chǎn)品，在編寫(xiě)數(shù)據(jù)采集程序之前首先要安裝研華公司為其數(shù)據(jù)采集控制卡開(kāi)發(fā)的 32位LabVIEW驅(qū)動(dòng)程序，該程序提供了一個(gè)調(diào)用32位DLL驅(qū)動(dòng)程序的接口。編程時(shí)通過(guò)調(diào)用驅(qū)動(dòng)函數(shù)就可以方便地訪問(wèn)底層寄存器，實(shí)現(xiàn)對(duì)板卡的相關(guān)操作。在用3位DLL驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集程序時(shí)有中斷觸發(fā)、DMA（直接存儲(chǔ)器存?。┯|發(fā)和看門(mén)狗觸發(fā)3種方法可選。本系統(tǒng)采用DMA觸發(fā)方式，用該方式進(jìn)行采集時(shí)，采樣數(shù)據(jù)在沒(méi)有CPU介入的情況下直接在設(shè)備和內(nèi)存間傳輸，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸速度[7]。數(shù)據(jù)采集部分的程序流程如圖4所示。首先調(diào)用DeviceOpen子VI完成打開(kāi)設(shè)備的操作，在本程序中打開(kāi)的設(shè)備即為PCI-1714數(shù)據(jù)采集卡，該子VI加載板卡的驅(qū)動(dòng)程序到內(nèi)存，完成板卡的初始化，使其做好I/O的準(zhǔn)備工作。然后選擇EnableEvent子VI啟動(dòng)事件機(jī)制，允許設(shè)備驅(qū)動(dòng)向用戶發(fā)送預(yù)定的事件，再調(diào)用 MultiChannelD-MA ExSetup子VI啟動(dòng)總線主控DMA數(shù)據(jù)采集操作，采集到的數(shù)據(jù)會(huì)從板載FIFO存儲(chǔ)區(qū)輸出到內(nèi)部緩沖區(qū)。Mult iChannelDMA ExSetup子VI運(yùn)行時(shí)將自動(dòng)調(diào)用AllocINT Buf子VI，用來(lái)為總線主控的DMA數(shù)據(jù)采集操作分配緩存的大小。接下來(lái)通過(guò)WaitFastA IOEvent子VI來(lái)等待預(yù)定事件的發(fā)生，當(dāng)接收到AI_BufferChange事件后調(diào)用FA IT rans-fer子VI及時(shí)地把數(shù)據(jù)從內(nèi)部緩存?zhèn)鬏數(shù)接脩艟彺鎱^(qū)，用于后面的數(shù)據(jù)處理顯示等操作。數(shù)據(jù)采集完成或用戶選擇終止采集后，調(diào)用FAIS top子VI使驅(qū)動(dòng)停止采集操作，隨后完成釋放資源 （調(diào)用FreeINT Buf子VI）以及關(guān)閉設(shè)備 （調(diào)用De-vice-Close子VI）等結(jié)束工作。

圖4 信號(hào)采集流程Fig.4 Flow chart of signal acquisition

3.2 數(shù)據(jù)處理與顯示

LabVIEW具有高效、強(qiáng)大、靈活的數(shù)據(jù)處理功能，可以解決復(fù)雜的信號(hào)分析和處理的問(wèn)題[8]。在本系統(tǒng)中只需2次測(cè)量經(jīng)反射回來(lái)的激光由激光測(cè)距方法便可求得汽車的速度。因此就要求得2次激光信號(hào)的時(shí)間間隔，使用基于N I2T IOTM技術(shù)的專用計(jì)數(shù)器定時(shí)器系列板卡進(jìn)行信號(hào)時(shí)間間隔的測(cè)量時(shí)，用戶可以通過(guò)調(diào)用LabVIEW函數(shù)庫(kù)中的 Two-Signal Edge-Separations Measurement.vi函數(shù)，并配合其他函數(shù)編程實(shí)現(xiàn)測(cè)量。測(cè)量時(shí)可以使用硬件板卡上自帶的高精度時(shí)鐘作為計(jì)數(shù)器的時(shí)基信號(hào)，通過(guò)將圖5所示的被測(cè)信號(hào)1與計(jì)數(shù)器板卡上的AUXLIN E相連，使用信號(hào)1的下降沿啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的時(shí)基脈沖計(jì)數(shù)；同時(shí)將被測(cè)信號(hào)2與計(jì)數(shù)器板卡上的GATE相連，由信號(hào)2的下降沿停止計(jì)數(shù)器。并由計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值計(jì)算出信號(hào)1與信號(hào)2的時(shí)間間隔，即St=t2-t1。雖然使用專用的計(jì)數(shù)器?定時(shí)器硬件板卡，可以方便地進(jìn)行信號(hào)時(shí)間間隔的測(cè)量，但是很多板卡并不支持N I2T IO技術(shù)，如E系列的多功能數(shù)據(jù)采集卡采用DAQ2STC系統(tǒng)時(shí)鐘控制芯片，LabVIEW并沒(méi)有對(duì)應(yīng)的函數(shù)完成信號(hào)時(shí)間間隔的測(cè)量，因此用戶需要充分掌握硬件板卡的特點(diǎn)，并靈活應(yīng)用LabVIEW編制相應(yīng)的程序。由于無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)時(shí)間間隔的直接測(cè)量，采用將數(shù)字通道與計(jì)數(shù)器組合使用的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)時(shí)間間隔的測(cè)量。將一路計(jì)數(shù)器與一路數(shù)字信號(hào)輸入端口組合使用，由被測(cè)信號(hào)控制計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)和停止，根據(jù)計(jì)數(shù)器所記錄時(shí)基信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)，即可得到相應(yīng)的時(shí)間值。測(cè)量時(shí)，用信號(hào)1的第一個(gè)下降沿（即t1時(shí)刻）控制計(jì)數(shù)器啟動(dòng)；用信號(hào)2的第一個(gè)下降沿（即t2時(shí)刻）控制計(jì)數(shù)器停止。處理計(jì)數(shù)器所記錄的時(shí)基脈沖個(gè)數(shù)即可以求得信號(hào)1與信號(hào)2的時(shí)間間隔。在程序中用Event or Time Counter Config.vi高級(jí)函數(shù)配置計(jì)數(shù)器，使用此函數(shù)可以配置計(jì)數(shù)器的工作方式。配置好的計(jì)數(shù)器在 CounterStart.vi的作用下開(kāi)始計(jì)數(shù)，并在信號(hào) 2的下降沿到來(lái)時(shí)由CounterStop.vi停止計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值則由CounterRead.vi讀出。將計(jì)數(shù)程序配以外圍的控制線路，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)時(shí)間間隔的準(zhǔn)確測(cè)量。若用戶需要更為精確的測(cè)量，可用兩路計(jì)數(shù)器與數(shù)字口配合進(jìn)行測(cè)量，另外，通過(guò)添加硬件資源，也可以測(cè)量多路信號(hào)之間的時(shí)間間隔。得到激光的不同反射信號(hào)，由本文第一部分介紹的激光測(cè)速原理，便可以很容易的求得汽車的速度。

圖5 信號(hào)時(shí)間間隔示意Fig.5 Time interval diagram of signal

4 結(jié)語(yǔ)

本文首先介紹了激光測(cè)速的原理和激光測(cè)速的2種方法，通過(guò)對(duì)比決定采用激光脈沖法實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的測(cè)速，提出了一套基于激光原理的汽車測(cè)速方法，并用LabVIEW實(shí)現(xiàn)對(duì)激光反射信號(hào)的采集與處理，采用虛擬儀器技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有很大的靈活性和可擴(kuò)展性，并且縮短了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)間，在汽車測(cè)速領(lǐng)域?qū)abVIEW和虛擬儀器的使用具有很大的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

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