Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор состояния вопроса и задачи исследования 10
1.1 Проблема повышения безопасности дорожного движения на автомобильном транспорте и влияние попутных столкновений на показатели аварийности 10
1.2 Анализ бортовых систем обеспечения безопасности движения в транспортном потоке 20
1.3 Анализ устройств'предотвращения попутных столкновений, функционирующих на основе использования системы внешней световой сигнализации 28
1.4 Перспективы использования новых информационных технологий при разработке систем предотвращения попутных столкновений 37
1.5 Цель и задачи исследования 48
2 Теоретические исследования метода предотвращения попутных столкновений автомобилей 51
2.1 Рабочая гипотеза исследования 51
2.2 Обоснование критериев эффективности метода 53
2.2.1 Теоретическое обоснование вероятности движения в условиях нарушенной дистанции безопасности как критерия 54
2.2.2 Обоснование вероятности ошибок водителя, как критерия эффективности сигнализации 61
2.2.3 Построение комплексного критерия эффективности опережающей сигнализации 66
2.3 Математическая модель процесса попутного следования 70
2.3.1 Математическая модель процесса попутного следования и попутного столкновения автомобилей 70
2.3.2 Математическая модель системы «Дорожно-транспортная ситуация» 74
2.3.3 Математическая модель подсистемы «Водитель - автомобиль -дорога» 78
2.3.4 Формирование времени реакции водителя 87
2.3.5 Входные и выходные параметры математической модели 95
2.4 Алгоритмическое и программное обеспечение теоретических исследований 103
2.5 Выбор вида нейронной сети для прогнозирования торможения 109
2.6 Разработка методики синтеза оптимального комплекса параметров и структуры нейросети для прогнозирования факта процесса торможения автомобиля 117
2.7 Анализ результатов моделирования влияния опережающей сигнализации торможения на безопасность движения 124
3 Экспериментальные исследования 134
3.1 Общая методика экспериментальных исследований 134
3.2 Аппаратурное и программное обеспечение экспериментальных исследований 137
3.2.1 Аппаратурное обеспечение экспериментальных исследований... 137
3.2.2 Программное обеспечение экспериментальных исследований ... 147
3.3 Анализ результатов экспериментальных исследований 153
3.3.1 Классификация характерных методов торможения автомобиля и определение статистических характеристик управляющих воздействий водителя 153
3.3.2 Группирование водителей по их индивидуальным особенностям 172
3.4 Синтез комплекса параметров для прогнозирования торможения 186
4 Практические результаты и эффективность исследования 206
4.1 Техническая реализация разработанного метода предотвращения попутных столкновений автомобилей 206
4.2 Результаты эксплуатационных испытаний метода предотвращения попутных столкновений 216
4.3 Оценка экономической эффективности внедрения результатов исследования 220
Основные выводы и результаты 223
Список использованных источников
- Анализ бортовых систем обеспечения безопасности движения в транспортном потоке
- Теоретическое обоснование вероятности движения в условиях нарушенной дистанции безопасности как критерия
- Математическая модель подсистемы «Водитель - автомобиль -дорога»
- Программное обеспечение экспериментальных исследований
Введение к работе
Автомобилизация страны, решая задачи по перевозке пассажиров и грузов, ставит проблему обеспечения безопасности дорожного движения. В обстановке, характеризующейся высокой интенсивностью движения автомобильного транспорта, в которое вовлечены десятки миллионов людей и большое число транспортных средств, предупреждение аварийности становится одной из серьезнейших социально-экономических проблем. От ее успешного решения в значительной степени зависят не только жизнь и здоровье людей, но и развитие экономики страны.
Данная проблема, характеризующаяся сложностью и многоплановостью, приобрела особую остроту в последнее десятилетие в связи с возрастающей диспропорцией между приростом количества автомототранспортных средств и протяженностью улично-дорожной сети.
По оценкам специалистов, потери, связанные с транспортной аварийностью, в несколько раз превышают ущерб от железнодорожных катастроф, пожаров, других видов несчастных случаев.
Каждые сутки на улицах городов и дорогах совершается более 430 дорожно-транспортных происшествий (ДТП), в которых погибают и получают травмы различной тяжести около 700 человек. По статистике ГИБДД, в 2004 году в России было зарегистрировано более 208 000 дорожно-транспортных происшествий (ДТП), в которых погибли 34 500 человек, ранения получили более 250 000 человек.
Социально-экономический ущерб, нанесенный ДТП стране в 2004 году, оценивается в колоссальную цифру 300 млрд рублей в год, а потери только от гибели и ранения людей в результате ДТП составили более 3 % валового внутреннего продукта страны.
Четвертую часть всех ДТП составляют столкновения транспортных средств, из которых 33 % приходятся на попутные столкновения. Одним из основных факторов, приводящих к попутным столкновениям на магистралях с
напряженным движением, является внезапное интенсивное уменьшение скорости впереди идущим автомобилем, в частности, как при использовании рабочей тормозной системы, так и при использовании водителями режима интенсивного торможения двигателем. Это заставляет водителя транспортного средства, следующего за автомобилем - лидером в условиях плотного транспортного потока, применять режим экстренного торможения в условиях дефицита времени, что часто приводит к ошибочным действиям водителя.
Ситуация обостряется тем, что особенностью структуры автопарка Российской Федерации в настоящее время является большой удельный вес транспортных средств, не отвечающих в полном объеме международным требованиям по техническому уровню и безопасности конструкции, имеющих длительные сроки эксплуатации, в том числе за пределами установленного ресурса, и низкую техническую надежность.
Так, почти две трети (65,7%) от общего количества легкового транспорта составляют модели, выпускаемые с конца 70-х - начала 80-х гг., в которых не учтены современные конструктивные решения, направленные на повышение активной и пассивной безопасности автотранспортных средств: антиблокировочные системы, электронные системы управления, системы встроенной диагностики, подушки безопасности, системы предотвращения столкновений и другие средства защиты водителя и пассажиров.
При этом около половины легковых, грузовых автомобилей и автобусов находятся в эксплуатации более 10 лет.
Начинающееся появление на дорогах России автомобилей, оснащенных автоматизированными системами предотвращения столкновений и элементами автоматического вождения в обозримом будущем не смогут кардинально повлиять на ситуацию с аварийностью по причине попутных столкновений, так как если интенсивно тормозящий автомобиль-лидер, даже оснащенный автоматизированной системой и обладающий хорошими тормозными качествами (малым тормозным путем), не предупредит заранее об этом торможении системой внешней сигнализации водителя следующего за ним автомобиля
модели 70-х годов с реальным эксплуатационным техническим состоянием тормозной системы (как правило, с большим тормозным путем), с большой степенью вероятности произойдет попутное столкновение. В условиях современных интенсивных транспортных потоков, когда информационная загрузка водителей находится на уровне близком к критическому, наиболее реальным является решение острой проблемы попутных столкновений на основе повышения активной безопасности автотранспортных средств путем введения опережающей внешней световой сигнализации наиболее опасных режимов торможения через штатные сигналы торможения автомобиля. Функция опережения должна обеспечиваться возможностью устройства, управляющего системой сигнализации, прогнозировать факт предстоящего торможения по параметрам, характеризующим воздействия водителя на педали акселератора и сцепления перед торможением.
При этом при конструировании новых автомобилей алгоритм сигнализации должен закладываться в центральный процессор автотранспортного средства, а парк автомобилей, находящихся в эксплуатации, может быть оснащен такой сигнализацией с помощью установки на автосервисных предприятиях, занимающихся тюнингом автотранспортных средств, дополнительного блока, подключаемого к электрическим цепям системы внешней сигнализации.
Таким образом, разработка нового метода предотвращения попутных столкновений автомобилей, позволяющего осуществлять опережающую световую сигнализацию другим участникам движения о предстоящем режиме снижения скорости и на этой основе снизить количество ДТП, является актуальной научно-практической задачей.
Цель исследования - повышение безопасности дорожного движения на основе разработки метода предотвращения попутных столкновений.
Объектом исследования является процесс управления торможением автомобиля в эксплуатации.
Предметом исследования является процесс управления торможением микроавтобуса ГАЗ 2217 - 404 «Баргузин». Научная новизна:
Предложена система критериев, позволяющая оценить эффективность метода предотвращения попутных столкновений с точки зрения безопасности дорожного движения и информационной загрузки водителей в условиях реальных транспортных потоков.
Разработан метод предотвращения попутных столкновений, позволяющий осуществлять опережающую сигнализацию участникам дорожного движения о предстоящем снижении скоростного режима данного автомобиля.
Разработаны математическая модель, алгоритм и программное обеспечение, позволяющие моделировать процессы попутного следования и попутного столкновения автомобилей.
Разработана методика синтеза оптимального комплекса параметров и структуры нейронной сети для прогнозирования факта торможения автомобиля.
Теоретически установлены и экспериментально проверены закономерности изменения критериев под воздействием учитываемых факторов.
Практическая ценность. Установка устройства, технически реализующего разработанный метод, на автомобили, находящиеся в эксплуатации, позволит сократить количество попутных столкновений в пределах 23 %, что позволит значительно повысить безопасность движения на дорогах страны.
Реализация работы. Результаты диссертационной работы в части разработанной блок-схемы устройств и алгоритма его работы используются ОАО «Курганприбор» в процессе разработки устройства предотвращения попутных столкновений, планируемого к выпуску на заводе.
Результаты работы используются в учебном процессе Курганского государственного университета.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на III научно-технической конференции с международ-
ным участием «Транспортные проблемы Сибири» - Красноярск, 2005 г.; региональной научно-практической конференции «Экология. Риск. Безопасность» - Курган, 2005 г.; на XI Всероссийском семинаре «Нейроинформатика и ее приложения» - Красноярск, 2005 г.; ежегодной конференции аспирантов и соискателей Курганского государственного университета - Курган, 2004 -2005 гг.; на заседаниях кафедры «Автомобильный транспорт и автосервис» Курганского государственного университета 2004 - 2005 гг.
Публикации. Основные положения и результаты диссертации изложены в 6 печатных работах. Получен один патент на изобретение. Зарегистрированы в Отраслевом фонде алгоритмов и программ 2 разработки.
На защиту выносятся:
система критериев, позволяющая оценить эффективность метода предотвращения попутных столкновений;
метод предотвращения попутных столкновений автомобилей;
математическая модель, алгоритм и программное обеспечение, позволяющие моделировать процессы попутного следования и попутного столкновения автомобилей;
-результаты исследования закономерностей изменения критериев под воздействием факторов;
- устройство для предотвращения попутных столкновений, реализую
щее опережающую сигнализацию режимов опасного снижения скорости ав
томобиля.
10 1 Аналитический обзор состояния вопроса и задачи исследования
Анализ бортовых систем обеспечения безопасности движения в транспортном потоке
Исследованиями в области создания бортовых систем безопасности автомобилей занимались и занимаются практически все известные зарубежные автомобильные фирмы. В нашей стране и в странах СНГ наиболее известны разработки в этом направлении ученых МАДИ (школа профессора А. А. Юрчевского), МАМИ, МВТУ им. Баумана (профессор Г. О. Котиев), Белорусского национального технического университета (В. П. Тарасик, С. А. Рынкевич), Харьковского АДУ и других.
Общепринятой в настоящее время является классификация бортовых систем безопасности на активные и пассивные системы, соответственно увеличивающие активную и пассивную безопасность автомобиля.
На существующем этапе развития автомобиля бортовыми системами активной безопасности являются:
- антиблокировочная система (АБС, английское название Anti-Blocking System (ABS)) - предназначена для регулирования степени проскальзывания колес автомобиля в направлении вращения в процессе торможения, обеспечивая устойчивость и управляемость автомобиля при любом состоянии дорожного покрытия и любой степени загрузки;
- электронная система распределения тормозных усилий (английское название Electronic brake distribution (EBD), немецкое - EBV) - обеспечивает наиболее оптимальное тормозное усилие на осях, изменяя его в зависимости от конкретных дорожных условий (скорость, характер покрытия, загрузка автомобиля и т.п.), главным образом, для предотвращения блокировки колес задней оси;
- гидроусилитель тормоза (НВА) — служит для торможения с максимально возможным давлением тормозной системы, обеспечивая тем самым оптимально короткий тормозной путь;
- система регулирования пробуксовки ведущих колес (английское название Anti-Slip Control (ASC), немецкое -Antriebs-Schlupf-Regehmg (ASR)) -антипробуксовочная система или, как иногда ее называют, "трэкшы-контроль". Назначение системы - предотвратить срыв колес в проскальзывание (пробуксовку), прежде всего при разгоне, а также снизить силу динамических нагрузок на элементы трансмиссии на неоднородном дорожном покрытии. Ведущие колеса сначала подтормаживаются, затем, если этого недостаточно, уменьшается подача топливной смеси в двигатель и, следовательно, уменьшается поступающая на колеса мощность;
- электронная система блокировки дифференциала (EDS) - использует установленную систему регулирования ABS. Если при наезде на скользкий участок возникает пробуксовка ведущих колес, то проворачивающееся колесо притормаживается до тех пор, пока оно не будет иметь надежного сцепления с грунтом;
- система регулирования момента ведения двигателя (MSR) -за счет притормаживания предотвращает блокирование ведущих колес при отпускании педали газа при включенной передаче;
- система, следящая за креном автомобиля (английское название Rollover Protection System (ROPS)) - суть системы в том, что помимо датчиков, отслеживающих поведение автомобиля в горизонтальной плоскости, есть еще сенсоры, следящие за креном. Если на компьютер поступает сигнал, что скорость нарастания угла крена достигла определенного порога, система расценивает это как риск опрокидывания и, одновременно с уменьшением подачи топлива, дает команду на подтормаживание нагруженных (внешних по отношению к центру поворота) колес — прежде всего это относится к переднему колесу. Теперь автомобиль пойдет по более пологой траектории, и риск опрокидывания снизится; - система, рассчитывающая риск опрокидывания (английское название Roll Stability Control (RSC)) — рассчитывает риск опрокидывания в зависимости от скорости автомобиля. Для определения скорости, с которой автомобиль начинает крениться, в системе используется гиростат. Информация от гиростата используется для расчета конечного крена и, соответственно, риска опрокидывания. Если такой риск существует, срабатывает система контроля тяги для обеспечения курсовой устойчивости (DSTC), которая снижает мощность двигателя и подтормаживает одно или несколько колес с усилием, достаточным для выравнивания автомобиля; - система контроля давления в каждой шине автомобиля (RDC); - электронная система стабилизации (английское название Electronic stability programme (ESP, VDC, VSC, DSC)) - наиболее сложная система с задействованием возможностей антиблокировочной, антипробуксовочной с контролем тяги и электронной систем управления дроссельной заслонкой. Контрольный блок получает информацию с датчиков углового ускорения автомобиля, угла поворота рулевого колеса, информацию о скорости автомобиля и вращении каждого из колес. Система анализирует эти данные и рассчитывает траекторию движения, а в случае, если в поворотах или маневрах реальная скорость не совпадает с расчетной и автомобиль "выносит" наружу или внутрь поворота, корректирует траекторию движения, подтормаживая колеса и снижая тягу двигателя;
Теоретическое обоснование вероятности движения в условиях нарушенной дистанции безопасности как критерия
Экстренное торможение - это движение транспортного средства с замедлением максимально-возможным в данных условиях до полной его остановки. Необходимость в таком торможении может быть обусловлена внезапным появлением перед автомобилем препятствия или же ошибочными действиями водителя.
Попутное столкновение как случайное событие С, с точки зрения поддержания дистанции безопасности при попутном следовании, происходит при совместном появлении двух событий: движения в условиях нарушенной дистанции безопасности А и экстренного торможения лидера В. Иными словами, событие С есть произведение событий А и В: С = АпВ. (2.1)
Так как необходимость экстренного торможения лидера зависит исключительно от ситуаций, возникающих перед ним по ходу движения, и никак не зависит от того, нарушена дистанция безопасности за лидером или нет [13], то А и В - независимые случайные события.
Вероятность события В можно определить как частость появления экстренного торможения на единицу пути или времени Рэт, также определится частость попутных столкновений Рис- Вероятность (частость) произведения независимых событий Аи В определится как: Рпс = P(Q = PIXD6 Рэт = Р(Л) Р(Д), (2.2) где PD D6 - вероятность движения при нарушенной дистанции безопасности.
Определение вероятности движения в условиях нарушенной дистанции безопасности основано на сравнении величин текущей дистанции между автомобилями с ее безопасной величиной.
Дистанция Дм- текущее расстояние между автомобилями, движущимися друг за другом в попутном направлении. Измеряется как расстояние между задним бампером лидера и передним бампером ведомого (рисунок 2.2).
Дистанция безопасности (безопасная дистанция) D6 , м - понятие более сложное. Для ситуации попутного следования она может быть определена как дистанция, при соблюдении которой попутиые столкновения маловероятны (рисунок 2.2).
Существуют разные подходы в определении величины DQ [49, 53]: - при расчете минимальной теоретической дистанции исходят из абсолютно равных тормозных свойств автомобилей и учитывают только время реакции водителя tp, с: D6=V2Pi (2.3) где V-i - скорость ведомого автомобиля, м/с; - при расчете на полную безопасность исходят из того, что дистанция должна быть равна величине полного остановочного пути ведомого автомобиля, iSo2 5 м: &б — 02 " Уі tp + $Т2 (2.4) где Sj2 - тормозной путь ведомого автомобиля, м, определяемый как путь, проходимый автомобилем от момента начала воздействия на орган управления тормозной системой до полной остановки; - исходят из того, что за время торможения ведомого автомобиля лидер также пройдет определенный путь. Чаще всего в качестве такового используют величину тормозного пути лидера Sri , м:
Необходимо отметить, что подходы к определению величины тормозного пути также различны. Подробно этот вопрос рассмотрен в параграфе 2.3.3.
Подробный анализ методов расчета дистанции безопасности представлен в работе [53]. Особенность данного анализа в том, что рассматриваются методы приемлемые, для расчета в системах предотвращения столкновения автомобилей (СПСА) (таблица 2.1).
Математическая модель подсистемы «Водитель - автомобиль -дорога»
Ранее было показано, что дистанция безопасности зависит от тормозного пути обоих автомобилей при торможении рабочей тормозной системой с максимально возможной интенсивностью. Тормозной путь автомобиля Sj, м, определится из выражения (рисунок 2.9): ST=S + V3+0,5-Vll} (2.29) где S - путь, проходимый автомобилем при торможении, м; У- скорость движения автомобиля, м/с; t3 - время запаздывания тормозного привода, с; tu - время нарастания тормозной силы, с.
На рисунке 2.10 представлена схема сил, действующих на автомобиль в процессе торможения рабочей тормозной системой и двигателем. С учетом действующих сил, можно составить следующее дифференциальное уравнение движения автомобиля при торможении [32]; (-dV/dt)-M -S = Ра + Pf +PW + Pt + Рт + Ре, где М— фактическая масса автомобиля, кг; 5- коэффициент учета вращающихся масс; Ра - сила сопротивления подъему, Н; Pj- - сила сопротивления качению колес, Н; Pw - сила сопротивления воздуха, Н; Pt - сила сопротивления, создаваемая трансмиссией, Н; Рт - тормозная сила, Н; Ре - сила сопротивления, создаваемая двигателем, Н. (2
Аналогом коэффициента загрузки для грузовых автомобилей является коэффициент использования грузоподъемности, а для пассажирских автомобилей - коэффициент использования пассажировместимости. Это случайные величины, распределенные по нормальному закону со следующими параметрами: - для грузовых автомобилей т - 0,72, т= 0,15; — для пассажирских автомобилей т — 0,45, ст= 0,15. Коэффициент учета вращающихся масс 5"вычисляется по формуле: = 1 + +(72-12, (2.32) где сг1 = 0,03 ... 0,05 - коэффициент, учитывающий момент колес автомобиля (для более тяжелых автомобилей выбираются меньшие значения); У2 — 0,04 ... 0,06 — коэффициент, учитывающий момент инерции маховика двигателя (для более тяжелых автомобилей выбираются меньшие значения; при торможении с отсоединенным двигателем принимается ст2 = 0); гк - передаточное отношение коробки передач, назначается в зависимости от выбранной марки автомобиля и от номера передачи, являющегося, в свою очередь, случайным целым числом (для четырехступенчатой коробки номер передачи выбирается в соответствии с таблицей 2.4 [74], для пятиступенчатой в соответствии с таблицей 3.5).
Удельная тормозная сила, время запаздывания рабочей тормозной системы и время нарастания тормозной силы представляют собой случайные величины с распределением Вейбулла. Согласно разным исследованиям [13, 25, 27, 61, 67] от 20% до 30 % автомобилей, находящихся в эксплуатации, имеют данные характеристики вне нормативных значений. Именно, исходя из этих соображений, определялись параметры закона распределения Вейбулла для этих случайных величин в зависимости от категории автомобилей (таблица 2.8). Закон распределения Вейбулла имеет вид:
С позиции данного исследования «Водитель», как элемент системы ВАД, характеризуется временем задержки реакции на приближение лидера с сигналами торможения и без таковых. Блок-схема формирования времени реакции водителя представлена на рисунке 2.11 [65].
Интервал времени между моментом появления сигнала и началом реализации ответного действия и есть время реакции человека. Этот интервал включает в себя все блоки восприятия. Скорость формирования ответного действия водителя определяется, главным образом, степенью возбуждения нервных путей и существованием ассоциативной связи "сигнал - ответ". Благодаря особенности человеческой психики - заранее, под действием какого-либо фактора приводить в состояние повышенной возбудимости связи между определенным сигналом и ответом на него, время реакции водителя может уменьшаться и тем эффективнее, чем выше степень возбуждения нервных путей, соответствующих этой связи. Если перед водителем стоит задача реагировать с максимальной скоростью на несколько сигналов, то несколько нервных путей приходят в состояние повышенной возбудимости. Если сигналы равновероятны, возбудимость всех нервных путей одинакова, при равновероятных — сигналу большей вероятности соответствует более высокий уровень возбудимости, а, следовательно, и меньшее время реакции.
Программное обеспечение экспериментальных исследований
Для проведения экспериментальных исследований было разработано специальное программное обеспечение (ПО) для работы с модулем АЦП [20], которое обеспечивает дополнительные функциональные возможности регистрации измеряемой информации по сравнению со штатным ПО, поставляемом в комплекте с измерительным модулем L-CARD Е-440 [20].
Разработанное ПО обеспечивает следующие возможности по управлению измерительным модулем и регистрации информации: - возможность использовать для регистрации до 16 дифференциальных каналов или до 32 канала с общей землей; - обеспечивает возможность автоматической корректировки нуля и смещения для получаемых с АЦП данных, используя заводские или задаваемые пользователем поправочные коэффициенты; - задание частоты работы АЦП и межкадровой задержки; - позволяет выбрать один из трех режимов сбора данных; - поддержку четырех режимов синхронизации начала сбора данных; - возможность задания необходимого количества циклов сбора данных (цикл сбора данных - период сбора данных от начала измерений до их завершения); - возможность задания размера FIFO буфера АЦП.
ПО поддерживает следующие режимы сбора данных: - сбор данных ведется в течение заданного периода времени (задается в секундах или количеством регистрируемых кадров); - сбор данных завершается после выполнения определенных соотношений между значением отсчета, полученным с заданного аналогового канала и пороговым значением; соотношение задается по уровню (сбор модулем данных завершится, когда уровень входного сигнала на канале окажется либо выше, либо ниже пороговой линии) или переходу (сбор модулем данных за вершится, когда уровень входного сигнала на канале пересечет пороговую линию сверху вниз или снизу вверх); - данные собираются, начиная с заданного периода времени (задается в секундах или количеством регистрируемых кадров) до момента наступления синхрособытия (аналогичным событиям завершения в предыдущем режиме) и, заканчивая заданным периодом времени после запуска.
ПО поддерживает следующие режимы синхронизации начала сбора данных: - синхронизация отсутствует, сбор данных начинается сразу после запуска программы; - цифровая синхронизация. При цифровой синхронизации модуль начинает осуществлять ввод данных с АЦП только после прихода отрицательного перепада ТТЛ-совместимого одиночного импульса на вход TRIG аналогового разъема DRB-37M. Длительность этого синхроимпульса должна быть не менее 50 не; - покадровая синхронизация. При покадровой цифровой синхронизации после прихода синхроимпульса (описаного выше) модуль собирает отсчеты только одного кадра. После окончания сбора кадра ожидается приход следующего импульса синхронизации и т.д.; - аналоговая синхронизация. При аналоговой синхронизации модуль начинает собирать данные с АЦП только после выполнения определенных соотношений между полученным значением отсчета с заданного аналогового канала и заданным пороговым значением канала и пороговым значением; соотношение задается по уровню (сбор модулем данных начнется, когда уровень входного сигнала на канале окажется либо выше, либо ниже пороговой линии) или переходу (сбор модулем данных начнется, когда уровень входного сигнала на канале пересечет пороговую линию сверху вниз или снизу вверх).
Для настройки параметров сбора данных используется специальный текстовый файл с конфигурацией.
ПО построено на основе штатных библиотечных функций модуля L-CARD Е-440 [98] в среде программирования Microsoft Visual C++ 5.0 [90].
Упрощенная структурная схема программы на языке UML (Unified Modeling Language) [125] приведена на рисунках 3.12 - 3.16. После запуска программа считывает конфигурационный файл, инициализирует АЦП и создает результирующий файл. Затем процесс выполнения программы делится на два параллельных потока (нити), которые выполняются одновременно. Первая нить отвечает за сбор данных из АЦП, вторая - за запись собранных данных в результирующий файл. Нити синхронизируются с помощью механизма семафоров.
В зависимости от выбранного режима синхронизации начала сбора данных первая нить имеет три разных варианта сбора данных: - сбор данных начинается после наступления сиихрособытия и завершается по наступлению сиихрособытия или через заданное время (количество отсчетов); - сбор данных начинается немедленно; - данные собираются в течение заданного времени (количества отсчетов).
Данные, принимаемые из АЦП, накапливаются в так называемом двойном FIFO буфере, т.е. после запуска сбора информации происходит накопление данных в первой половине FIFO буфера программы. После того как первая половина буфера заполнится данными с АЦП, происходит их запись в файл. В то же время выполняется сбор данных во вторую половину FIFO буфера. После накопления данных во второй половине FIFO буфера опять происходит их запись в файл и продолжается сбор данных уже в первую половину.
