차량에 장착 된 가속도계를 사용하여 움푹 들어간 곳을 어떻게 감지합니까?

저는 현재 DSP와 FFT를 공부하고 있으며,이 분야에 매우 익숙하며 Arduino 및 취미 프로젝트를 통해 오랫동안 전자 제품을 사용해 왔습니다. 최근에 나는 도로 거칠기를 측정하여 차에서 매일 출퇴근길을 따라 움푹 들어간 곳을 매핑하는 프로젝트를 진행하고 있습니다. 이것은 도로 프로파일이 아니지만, 주행 중에 운전자가 느끼는 주행의 거칠기입니다. 나는 움푹 들어간 곳이 충격에 부딪쳤을 때 자동차의 Z 축 "수직"가속도를 측정하기 위해 장착 된 가속도를 가지고있다.

기본적으로 FFT를 사용하여 수직 가속의 지배 주파수를 찾아 움푹 들어간 곳을 감지하는 검출기를 만들고 싶습니다. 그런 다음 자동차 문의 문 슬래 밍 또는 맨홀 덮개를 감지하기 위해 패턴과 일치시킬 수 있습니다. 어쩌면 미래에 구덩이에서.

나는 FFT가 갈 길인지 확실하지 않으며, 모든 의견이나 조언과 아이디어를 높이 평가합니다. 드라이브 트레인과 엔진에서 고주파 진동을 걸러 내기 위해 저역 통과 필터를 만들었습니다.

차 안에서 승객 / 운전자가 느끼는 "거칠음"에 대한 아이디어가 있습니까? 나는 부드러운 도로, 자갈 도로, 벽돌 도로, 나쁜 도로에서 도로 테스트를 수행하고 수직 가속의 크기의 임계 값을 생각해 내고 "거친"으로 간주되는 것에 대한 척도를 만들려고 생각했습니다.

발견 된 움푹 들어간 곳은 GPS로 위치를 기록 할 것입니다. 데이터 저장 및 속도와 함께 Rasberry Pi를 사용하여 좋은 프로젝트로 사용하려고합니다.

어떤 도움이나 아이디어, 감사합니다, 책, 자습서, 지혜 등 감사합니다

최신 정보:

여기에 추가 데이터를 전달하십시오.

/electronics/56238/accelerometer-data-smoothing-filtering-pothole-detection

fft

— 자차 로니 16
소스

아래 PAK-9의 답변에는 좋은 제안이 있습니다. 1 단계는 도로 테스트 (추천 한대로)를 사용하여 일부 데이터를 수집하여 실제로 감지하려는 기능이 어떤 모습인지 확인해야합니다.

— Jason R

seeclickfix.com에 자동 제출 하시겠습니까? :)

— endolith

예, 제대로 작동하게된다면, 보스턴시는이를 수행하는 스마트 폰 앱을 만들었습니다. 그들은 제출 한 사람들에게 수천 달러의 보조금을 받았습니다. 내 것이 그 간단한 부분 집합이 될 것입니다. 대부분의 사람들이 자동차에서 자동차를 옮기는 스마트 폰을 사용한다고 가정하면 휴대 전화를 떨어 뜨리거나 이동하는 동안 정확한 판독 값을 얻거나 결정을 내리려면 홀더에 전화가 있어야한다고 생각합니다. 차가 움직입니다. 그래서 저는 이러한 문제를 피하기 위해 외부 가속도계를 사용하고 있습니다

— zacharoni16

@ user978563 btw를 사용하는이 외부 가속도계 브랜드는 무엇입니까?

— Spacey

브랜드는 KXPS5-3157입니다. 데이터 시트 dz863.com/downloadpdf-lovdnabsxg-KXPS5-3157.pdf

— zacharoni16

감지 가능한 기능만큼 신호의 주파수 정보에 관심이 없습니다. FFT에는 그다지 유용하지 않다는 것이 좋습니다.

실제로하고 싶은 것은 자동차에 기록 된 연속적인 '자동차 신호'와 구덩이 범프의 '서명'인 다른 신호를 서로 연관 시키는 것입니다. 이 서명은 구덩이를 지나가는 차에 기록하여 얻어야합니다 (아마도 많은 기록을하고이를 사용하여 구덩이를 잘 나타내는 일반적인 신호를 생성 함). 일단 당신이 그것을 당신 의 자동차 신호와 상호 상관 시킬 수 있습니다 . 주파수 영역에서이 작업을 수행 할 수 있습니다.이 경우 서명의 FFT와 자동차 신호의 슬라이딩 FFT를 상호 연관시켜야합니다.

자동차 신호를 사용하기 전에 고주파 노이즈 (저역 통과 필터 사용) 등을 제거하기 전에 자동차 신호를 처리 할 수 있습니다. 자동차 신호에 대한 다양한 필터를 사용하여 가장 효과적인 정보를 제거하는 동시에 중요한 구덩이 정보를 그대로 유지하면서 눈으로 효과적으로 확인할 수 있습니다.

— PAK-9
소스

이 상호 상관이 프로그래밍 방식으로 수행하기가 매우 어려울까요? 이 모든 것이 소프트웨어에서 자동으로 수행되기를 원합니다. 가장 어려운 부분은 자동차의 현재 데이터의 FFT와 FFT를 일치시키기에 충분한 움푹 들어간 곳의 "일반 신호"를 얻는 것입니다. 슬라이딩 FFT, 윈도우 기능은 무엇입니까? FFT에 대해 나를 혼란스럽게하는 한 가지는 창입니다. 슬라이딩 창입니까? 움푹 들어간 곳 주파수는 5HZ에서 20HZ 범위에서 발생하는 것처럼 보입니다. 감쇠 서스펜션의 SHM에 대한 매우 낮은 주파수 주파수

— zacharoni16

교차 상관은 프로그래밍 방식으로 수행하기가 특히 어렵지 않으며 컨볼 루션과 매우 유사합니다 (둘 다 본질적으로 두 개의 배열을 반복하고 각각의 샘플로 일부 기능을 수행합니다)-원하지 않는 경우 사용 가능한 라이브러리가 있다고 확신합니다 직접 작성하십시오. 서명을 얻는 것이 약간 어려울 수 있지만 많은 데이터를 얻는 경우 일부 기능이 나타나고 상호 상관 관계가 이진이 아닌 결과는 본질적으로 '신뢰도'값이므로 원하는 값을 임계 값으로 지정할 수 있습니다.

— PAK-9

슬라이딩 FFT의 윈도우 fn은 원하는 값이 될 수 있으며 결과에 너무 큰 영향을 미치지 않아야합니다. 나는 짧은 기간 동안 (당신이 말한 것처럼 서스펜션의 SHM) 감쇠되는 큰 충격을 보게 될 것이므로 신호의 관찰에 기초하여 이와 같은 것을 합성 할 수 있습니다.

— PAK-9

AH가 이해하기 어려운 부분은 서명을 얻는 것입니다. 비슷한 절차의 예제가있는 튜토리얼이나 서적 또는 사이트가 있습니까? 지금은 스피드 범프와 같은 합성 범프와 움푹 들어간 곳과 드라이버를 만들어야한다고 생각합니다. 많은 양의 데이터를 얻기 위해 여러 번 그들을 통해. 그래도 서명을 위해 어떤 기능을 고려해야하는지 잘 모르겠습니다.

— zacharoni16

범프와 구멍의로드를 운전 한 다음 신호의 해당 부분을 잘라 내면 시그니처 라이브러리가 제공됩니다. FFT는 스펙트럼 검사를 제공하기 위해 각각의 FFT이며, 일부는 육안 검사에서 눈에 띄게 다르면 유사한 그룹으로 분리합니다. 그런 다음 각 시그니처 그룹에 대해 일종의 평균화를 수행하여 자동차 신호와 비교할 수있는 각 그룹의 최종 '마스터'시그니처로 끝날 수 있습니다.

— PAK-9