VBOXIII使用基础手册.doc

VBOX 3I 100Hz GPS数据采集器用户手册VBOX 3I综述3介绍4特征4标准配置5可选附件5操作6准备工作15VBOX 3I .VBO 文件格式17VBOX.EXE 软件18固件升级19规格20接线数据22模拟输入接头25CAN总线数据格式26联络信息27VBOX 3I综述介绍在很成功VBOX3基础上，Racelogic 开发出来了升级换代产品VBOX 3i。VBOX 3i 保留了VBOX 3全部功效但又增加了部分新功效比如USB 接口，内置蓝牙接口，和音频接口用于声音标识。VBOX3i功耗也大大降低从而使得不需要象VBOX3那样带散热器，体积也对应降低了。VBOX 3i关键由一个166MHz 处理器升级到一个400MHz 处理器且带一个进行浮点数学运算协处理器，运算速度超出7.6亿次每秒。当和RacelogicIMU结合使用时，能够进行实时惯性整合，从而在GPS信号不好如桥下，树旁情况下，能够利用惯性数据得出正确速度信号。和VBOX III一样，采集下来数据直接以100Hz速度存放到 CF卡上，从而轻易传输到计算机内。当和一个DGPS 基站使用时，VBOX 3i 能够实现40cm 绝对定位精度。作为选项，也可实现2cm 95% CEP (RTK) 定位精度，它需要一个RTK 激活基站 (RLVBBS3)。特征l 非接触式基于GPS技术100Hz速度和距离测量l 11ms 延迟l 4 x 24位差分模拟量输入，输入电压范围50v，数据同时采集。l 2 x CAN 总线接口用于数据输入/输出l RS-232 串行接口l CF闪存卡l 2 x 16位用户定义模拟量输出l 2 位数字输出l 100Hz速度扫描制动触发器输入.l 宽电压范围5.3V 到 30V l 数据登录速度可选：100Hz, 50Hz, 20Hz, 10Hz, 5Hz, 1HzRacelogic外部模块比如多功效显示器只能由12V车辆电源供电。所以，当使用外部总线模块时，VBOX 3I电压不能超出直流15V。标准配置名称数量Racelogic 代号VBOX 3I1VB3i带内置12V充电器电池包1RLVBACS012电源充电器1RLVBACS020雪茄点烟器适配器1RLVBCAB10GPS磁性天线1RLVBACS001128M闪寸卡1RLVBACS008PCMCIA闪寸卡读卡器1RLVBACS028VBOX软件光盘1RLVBACS030PC串行电缆1RLVBCAB01用户手册1RLVBACS031携带箱1RLVBACS013可选附件名称Racelogic 部件号 制动踏板触发器RLVBACS004手动制动触发器RLVBACS009开始/结束数据统计开关RLVBACS010多功效显示器RLVBDSP038通道（16位）模拟接口RLVBADC038通道（10位）模拟接口RLVBADC024通道频率输入模块RLVBFIM028通道车辆CAN总线接口RLVBCAN018通道热电偶接口RLVBTC8CAN总线模拟输出模块RLVBDAC01单个偏航率传感器+2轴加速度传感器RLVBYAW02惯性测量单元。3个偏航率传感器和3个加速度传感器RLVBIMU01操作电源VBOX 3I能够由很多电源设备供电，包含车辆雪茄连接器，配套提供Ni-Mh电池包和其它由使用者提供电源。最大工作电压输入不能超出30V，不然会造成损坏VBOX。警告VBOX能够连接其它Racelogic输入模块，包含ADC03，ADC02，TC8，FIM02和多功效显示器。请注意连接到VBOXRacelogic模块电压和VBOX输入电压一样。所以当Racelogic外围设备和VBOX一起用时候，输入电压不能超出15V。不然会造成损坏模块，也可能损坏VBOX 3I。由可充电电池组供电使用VBOX时候，当电池电压靠近最小工作电压时候，VBOX会发出警告声音。听到这个声音时候，电池需要被充电。单独使用VBOX 3I时候，电池可供电时间超出2小时。注意在带扩展使用下，VBOX 3I外壳会发烧，这是正常。尽管如此，将VBOX 3I放置在外壳有足够空气流动位置是一个不错选择。按钮VBOX 3I在前面面板上有两个薄膜按钮，LOG（统计）和FUNC（功效），统计按钮用来开始和停止统计数据到闪寸卡，功效按钮用来切换采样频率，100Hz和20Hz。统计统计按钮优先于在VBOX里任何自动统计设置。比如，假如你设定VBOX为连续统计，统计按钮能够控制统计开始和结束。假如你设置了“运动才统计”而且车辆在运动时候，按下统计按钮将停止VBOX统计数据和关闭闪寸卡中文件。即使在运动全部不会再统计数据，直到再次按下统计按钮或移走闪寸卡再重新插入。这时VBOX将在运动时候继续统计数据。每次统计按钮改变统计是否，将产生一个新文件。当VBOX统计数据时候，兰色CF卡指示灯闪烁，不要移动CF卡或在LED灯闪烁时候关闭电源。假如你在CF指示灯闪烁时候需要移动CF卡或关闭电源，首先按下统计按钮停止VBOX统计数据。采样频率按下FUNC（功效）按钮LED灯临时闪烁将指示目前采样频率。全部LED灯慢闪（每秒一次）表示20Hz，快闪（每秒五次）表示100Hz采样频率。灯次序闪烁表示除开100Hz和20Hz其它采样频率。一直按下FUNC功效按钮5秒就会触发目前采样频率。采样频率也能够在VBOX软件中设置。默认设置一直按住FUNC功效按钮，同时按住统计按钮长达5秒能够恢复VBOX默认出厂设置。VBOX默认设置为，以100Hz在运动时候统计数据，标准统计参数：卫星数量，时间，纬度，经度，速度，方位，高度，垂直速度和制动触发时间（默认设置下DGPS将关闭）LED灯指示在VBOX前面面板上有三个LED指示灯。第一个LED灯，PWR灯表示VBOX通电正常，SAT灯表示VBOX已经锁定GPS卫星数量。没有锁定卫星时候，SAT灯将慢闪指示VBOX正在查找卫星。当一个或更多卫星被锁定时候，LED灯将以一个短延迟反复不停闪烁表示卫星数量。下面是个SATLED灯闪烁序列例子显示1个卫星序列：1111显示4个卫星序列延迟1234延迟1234显示0个卫星序列延迟 (大约1秒 )延迟 (大约1秒 )闪寸卡VBOX 3I上能够使用I型闪寸卡。闪寸卡必需用FAT或FAT16格式格式化，不能使用FAT32格式。在计算机中使用读卡器格式化闪寸卡时候能够正常选择格式。闪寸卡统计数据时候，兰色CF卡LED指示灯将闪烁或直接变亮，当兰色LED灯变亮时候千万不要移动CF卡。假如在VBOX向CF卡中写入数据时候移动了CF卡，就有数据文件被破坏而造成丢失数据危险。在VBOX写入数据时候需要移动CF卡，能够先按下在前面面板上LOG(统计)按钮，等候兰色LED灯熄灭。在带电情况下插拔闪寸卡，VBOX将重新初始化。这会重置VBOX中任何临时参数。比如CAN总线参数“通电距离”将被置为0。GPS天线VBOX 3I提供GPS天线是一个5V有源天线，为了达成最好信号质量，保持天线和VBOX连接清洁很关键。将天线安装在VBOX上之前，确定在两端接头内没有灰尘。联络VBOX供给商能够更换天线。天线是一个磁性设备，能够快速，简便安装在车辆顶部。为了得到最好GPS信号接收，确保天线安装在车辆最高点，而且远离能阻碍卫星接收任何障碍物。GPS天线最好工作在金属平面上面（比如车辆顶部）。请注意当使用任何GPS设备时候，宽广天空视野是很关键。周围区域物体比如高大建筑物和树木全部能阻挡GPS信号，从而造成跟踪卫星数量降低或丢失。输出1和输出2（OUT1&OUT2）输出1和输出2接头每个全部有1个模拟电压和1个数字输出。OUT1连接器上数字输出是一个对应于速度频率/脉冲输出。每米脉冲范围能够在软件中调整。在OUT2连接器上数字输出是简单开/关状态输出。这个数字输出默认功效是指示目前数据统计状态，这里逻辑1（5V）表示正在统计数据，0（0V）表示VBOX没有统计数据。在OU1和OUT2两个连接器上模拟输出全部是由使用者配置。比如模拟输出1口能够被设置为输出速度，同时模拟输出2口能够被设置为输出横向加速度。两个模拟输出电压范围全部是直流05V。数字输入DIG IN数字输入连接器包含两个给VBOX 3I数字输入。数字输入1是制动触发器输入。这个输入连接到一个内在计时捕捉模块，它能正确地统计一个事件时间用来计算制动距离。这段时间被称作触发事件时间，同时以触发事件和最晚GPS采样之间毫秒数值统计下来。使用者也能够使用手动制动触发器将标识事件统计进VBOX 3I数据文件中。远程统计开/关按钮用起来很方便而且能够在前面面板上开关不方便使用时候。CAN/RS232端口VBOX 3I装备了两个CAN总线接口和两个RS232串行端口。关键RS232端口用来VBOX和PC机数据传输。关键端口在VBOX 3I前面面板上标识为RS232。关键RS232端口能够从VBOX实时传输数据给PC机用来显示和进行实时测试。不过要知道因为PC机串行端口不足，实时传输数据只能局限于20Hz。所以GPS采样频率高于20Hz试验应该首先将数据统计在闪寸卡中再由闪寸卡传输给PC机处理。第二个RS232端口用来接收差分GPS（DGPS）来做当地数据校正。第二个RS232端口在VBOX 3I前面面板CAN连接器上。CAN总线端口A和B分别在VBOX 3I“CAN”和“RS232”连接器上。这些端口作用由用户自己配置，能够用于任何Racelogic外部模块或用户自己CAN总线设备。当一个插座上想同时使用RS232和CAN时候，你需要一个5通道 Lemo分线器RLVBACS024。连接“CAN”和“RS232”电缆外部Racelogic CAN模块电源电压和输入电压相同。所以当使用Racelogic外部CAN模块时候（比如MFD或ADC03）。给VBOX 3I供电电压不能超出直流15V。CAN/RS232端口（接上）VBOX 3I能够在CAN端口B中统计8个CAN总线信号。在VBOX.EXE设置窗口里Log Channels统计通道里使用VCI模块进行配置。CAN信号参数能够经过用户手动输入或直接导入已经有CAN数据文件（.DBC），若有话。模拟输入VBOX 3I包含四个24位最大100Hz采样频率差分模拟输入通道。每个通道全部有它自己模数（A/D）转换器，四个通道同时进行采样。输入通道电压值范围是50V。注意不象ADC03模块，VBOX这些模拟通道供电并不相互独立。模拟输入连接器也包含电压输出，能够用来给外部传感器供电。有一个和VBOX输入电压相同Vbatt引脚和一个独立大小为5V 2%直流5V输出引脚。Vbatt引脚和5V输出引脚它们在VBOX内全部带有100mA保险丝。引脚设置请见第16页。有一个终端螺丝连接块，选择它能够让信号愈加轻易传输。使用单独5V电源阻抗型传感器连接举例带内置调整器传感器连接举例使用VBOX.EXE软件，模拟通道数据统计功效能够打开或关闭。也能够改变每个输入通道名称，配置百分比和偏置值以校核传感器。1刻度值和0偏移值和这个通道读取直流电压值一一对应。这就表示这个通道存放在闪寸卡中值也是电压值。当使用比如载荷单元这么传感器时候，可能期望以Kg为单位存放数据。在这种情况下，更改为适合于传感器刻度和偏移值能够让闪寸卡以Kg为单位存放数据。当使用VBOX.EXE软件改变一个模拟通道设置，能够看到显示目前通道一组实时数据。显示这个值是在应用百分比和偏移值后值，所以也能够帮助校核传感器。模拟输入（接上）使用VBOX.EXE软件，模拟通道数据统计功效能够打开或关闭。也能够改变每个输入通道名称，配置百分比和偏置值以校核传感器。1刻度值和0偏移值和这个通道读取直流电压值一一对应。这就表示这个通道存放在闪寸卡中值也是电压值。当使用比如载荷单元这么传感器时候，可能期望以Kg为单位存放数据。在这种情况下，更改为适合于传感器刻度和偏移值能够让闪寸卡以Kg为单位存放数据。当使用VBOX.EXE软件改变一个模拟通道设置，能够看到显示目前通道一组实时数据。显示这个值是在应用百分比和偏移值后值，所以也能够帮助校核传感器。准备工作需要设备（除开专门指定而外其它全部是标准设备）。q VBOX 3Iq 充满电电池组或雪茄点烟器12V适配器连接线q GPS天线q 空闪寸卡q RS232串行线q VBOX软件CDq PC机(不提供)1.安装软件2.在车辆上安装VBOX3.在VBOX上安装天线4.在车顶装上GPS天线5.在计算机上连接串行线6.给VBOX接上串行线另一端7.给VBOX连接电源线和电池组8.假如使用12V电源线，把它连接到车辆上9.电源接好后，红色PWR灯应该变亮。在一个短延时过后VBOX 3I开始搜索卫星。SAT灯将指示锁定卫星数量。要得到最好试验结果，VBOX需要锁定5颗以上卫星，而且要有很好卫星接收质量。当第一次使用VBOX或在很长一段时间以后再使用VBOX时，VBOX将用510分钟来重新搜集数据以跟踪卫星。当车辆开始移动时，CF卡开始统计数据时候，兰色CF灯应该开始闪烁。当车辆停下，兰色CF灯应该熄灭。这时能够移走CF卡，并传输数据给PC机以分析数据。VBOX 3I .VBO 文件格式VBOX 3I 数据文件以标准文本格式保留。这就许可数据很轻易导入进第三方应用程序，比如Word或电子表格。每个文件在关键数据之前全部有一个标题，这个标题描述了数据通道和VBOX 3I信息，比如序列号和系统版本。列名参数表示这段数据每列数据名右边显示了一个VBOX VBO文件例子。文件生成于 15/04/ 08:21 标题卫星数量时间纬度经度速度节数方位高度垂直速度 m/s事件1时间通道单位评论(c) - Racelogic VBox3 V01.00 Build 0424 GPS 硬件 : . 1. 13，2.4O 序列号 : 00030005采样频率 (Hz) : 100.00列名卫星数量 时间 纬度 精度 垂直节数 方位 高度 垂直速度 时间1时间 数据004 072148.26 +3119.408424 +00062.635139 015.13 356.06 +00155.27 -00000.22 0.00000 004 072148.27 +3119.408592 +00062.635104 015.17 356.02 +00147.93 -00000.37 0.00000 004 072148.28 +3119.408629 +00062.635108 015.09 355.92 +00147.92 -00000.40 0.00000 004 072148.29 +3119.408669 +00062.635115 014.98 355.64 +00147.92 -00000.35 0.00000 004 072148.30 +3119.408711 +00062.635119 015.00 355.87 +00147.91 -00000.47 0.00000 004 072148.31 +3119.408753 +00062.635122 015.03 356.11 +00147.90 -00000.61 0.00000 004 072148.32 +3119.408797 +00062.635125 015.16 356.48 +00147.88 -00000.84 0.00000 004 072148.33 +3119.408837 +00062.635130 015.06 356.32 +00147.88 -00000.67 0.00000 004 072148.34 +3119.408874 +00062.635138 014.84 355.81 +00147.91 -00000.14 0.00000 004 072148.35 +3119.408919 +00062.635144 015.03 355.84 +00147.90 -00000.28 0.00000 004 072148.36 +3119.408968 +00062.635147 015.42 356.17 +00147.87 -00000.66 0.00000 004 072148.37 +3119.409013 +00062.635148 015.56 356.72 +00147.87 -00000.69 0.00000VBOX.EXE 软件VBOX.EXE软件用来设置VBOX 3I，也能够用来分析VBO数据文件。VBOX.EXE软件具体内容请见VBOX 3I.提供VBOX用户手册。固件升级固件通常是指VBOX 3I里操作软件，固件负责VBOX全部功效和实时分析。固件升级由Racelogic企业提供，从而改善或加强VBOX性能。在Racelogic主页上能够下载到最新软件，路径为：推荐定时到主页上去升级软件。VBOX升级文件有一个“.UPG”文件扩展名。升级VBOX 3I软件时候，先从Racelogic主页上下载最新软件，然后复制该文件到一个闪寸卡上。再将闪寸卡插入VBOX 3I。给VBOX连接上电源。在前面面板上全部三个LED灯全部应该变亮。在一个短时间后，前面面板上绿色和兰色LED灯将闪烁。当LED灯停止闪烁时候，VBOX将重新初始化并能够开始通常操作。当VBOX追踪到卫星时候绿色SAT灯将闪烁以表示能够开始通常操作。升级以后，UPG文件将从闪寸卡上删除掉并将生成一个升级统计文件。当有任何问题发生时候这个统计文件全部会发到下面Email地址。假如相关VBOX升级你有什么问题，请立即联络：。规格GPS速度距离精度0.1 Km/h (平均4次采样)精度0.05% (50cm 每公里)单位Km/h 或 Mph单位米 /英尺更新速率100 Hz更新速率100Hz最大速度1000 Mph分辨率1cm最小速度0.1 Km/h高度精度6 米 95% CEP*分辨率0.01 Km/h高度精度，带DGPS2 米 95% CEP*绝对定位时间精度3m 95% CEP*分辨率0.01 s精度，带DGPS1.8m 95% CEP*精度0.01 s更新速率100 Hz分辨率1 cm角度功率分辨率0.01输入电压范围5.3v-30v DC精度0.1功率最大10.6 watts加速度环境和物理参数精度0.5%重量大约900 克最大20 G尺寸170mm x 121mm x 41mm分辨率0.01 G工作温度-20C to +70C更新速率100Hz存放温度-30C to +80C存放定义CF卡统计时间I型取决于CF卡容量* CEP =循环错误概率95% CEP (Circle Error Probable) 表示在95时间内，位置读数均在要求半径内。* 当以100Hz速率采集时1小时需要大约29Mb，最大采集容量为182Mb每小时。输出CAN 总线传输位速率250Kbits ,500Kbits & 1Mbit 波特率可选定义类型标准11位 2.0A数据内容卫星数，经度，纬度，速度，角度，海拔，垂直速度，距离，横向&纵向加速度，触发器距离，触发器时间，触发时速度模拟量数字量电压范围0 to 5Volts DC频率范围DC to 44.4Khz默认设置*速度0.0125Volts每公里/小时 (0 到 400Km/h)默认设置 *25Hz 每公里/小时(0 to 400Km/h)精度0.1 Km/h 100Km/h90 个脉冲每米刷新速度100Hz精度0.01Km/h 100Km/h刷新速度100Hz*设定范围用户能够经过软件设定输入CAN 总线Racelogic模块最多32 通道,对于任意下列模块组合ADC02, ADC03, FIM02, TC8, Yaw横摆角传感器 或 CAN01外部CAN 总线8 通道用户定义外部CAN总线信号,比如车载CAN总线，能够从工业标准DBC数据库中载入数据。模拟量通道数量4分辨率24 bit输入范围50vDC 精度400 V通道采样模式同时数字量制动/事件触发器能够选择信号极性，16位记时器，12s 分辨率开启/停止采集控制远程采集手持开关控制接线信息VBOX 3I正视图两针LEMO接口三针LEMO接口五针LEMO接口接口1 电源类型两针Lemo引脚入/出描述范围1I电源正极5.4V to 30V2I接地0V接口2输出1类型三针Lemo 引脚入/出描述范围1O模拟输出10V to 5V2O数字输出20V to 5V3I接地接口3 输出2类型三针Lemo引脚入/出描述范围1O模拟输出20V to 5V2O数字输出10V to 5V3I接口4 数字输入类型三针Lemo引脚入/出描述范围1I接地2I数字输入2. 开始/停止 统计数据0V to 5V3I数字输入1. 制动触发器0V to 5V接口5 CAN 总线类型五针Lemo引脚入/出描述范围1ORS232 Tx (端口 B)12v2IRS232 Rx (端口B)12v3I/OCAN 总线 高电压 (端口A)4I/OCAN 总线 低电压(端口 A)5O电源 +V和输入电源一致 +接口6 RS232串口类型五针Lemo引脚入/出描述范围1ORS232 Tx (端口A)12v2IRS232 Rx (端口A)12v3I/OCAN总线 高电压（端口B)4I/OCAN总线 低电压 (端口B)5O电源 +V和输入电源一致 +天线接头接口天线类型SMA 引脚入/出描述范围中心轴线-有源天线RF信号 / 电源外围-接地模拟输入接头VBOX 3I接口图接口: 模拟类型: Sub-D 25针接口: 模拟类型: Sub-D 25针引脚入/出描述范围引脚入/出描述范围1I通道 1 +14O电源等于输入电压. 100mA2I通道1 -15O接地3I通道2 +16O独立5V输出独立5V 2%. 100mA4I通道2 -17O独立接地独立接地5I通道3 +186I通道3 -197I通道4 +208I通道4 -2192210231124122513注意: 从你VBOX供给商那里能够买到一个螺丝端子接口模块CAN总线数据格式ID*更新率*数据字节数123456780x30110ms(1) 观察到卫星(2) 从午夜UTC开始时间(3) 位置 纬度 DDMM.MMMMM0x30210ms(4) 位置 精度 DDMMM.MMMMM(5)速度 (Knots) (6) 方位 (Degrees)0x30310ms(7) 海拔. WGS 84. (Metres)(8) 垂直速度. (M/S)未使用(9) 状态(10) 状态0x30410ms(11) 距离. (Meters)(12) 纵向加速度. (G)(13)横向加速度. (G)0x30510ms(14) VBOX复位后运行距离(15) 触发时间(16) 触发速度*更新率依靠于GPS更新率。显示10ms更新率对应GPS设置中100Hz。*默认标识。能够使用配置软件更改标识值。（1） 假如锁定卫星数量3，这时只有0x301传输数据而且28字节设置为0x00。（2） 从午夜开始时间。这是从午夜UTC时间开始以10ms间隔计数时间。(5383690 = 53836.90 秒 从午夜或 14 时, 57分和16.90秒开始)（3） 位置。纬度* 10,000 ( = 51 度, 59.24579 分 北纬). 纬度最高位表示 北/南 半球. 0=北, 1=南,设置为第7位.（4） 位置。 经度*10,000 (5882246 = 0度, 58.82246分 西经). 经度最高位表示 东/西 子午线. 0=西,1=东. 设置为第六位.（5） 速度。0.01 节/位（6） 方位。0.01/位（7） 海拔。0.01米/位。有正负之分（8） 垂直速度。0.01m/s/位，有正负之分（9） 状态。8位无正负之分字符型。位0=VBOX Lite，位1=打开或关闭CAN总线（1=打开），2=VBOX3（10） 状态。8位无正负之分字符型。设置在0位。位3=制动测试开始，位4=制动触发，位5=DGPS（11） 距离。0.米/位, 无符号.（12） 纵向加速度。0.01G/位，无符号（13） 横向加速度。0.01G/位，无符号（14） 从VBOX设定好后以米计运行距离（15） 从上次GPS采样到制动触发事件时间（16） 以节表示制动触发瞬时速度VBOX CAN数据库能够以矢量数据库 (DBC文件)格式从 Racelogic企业得到。联络信息Racelogic Ltd5 Little BalmerBuckingham Ind PkBuckinghamMK18 1TFEngland电话: [phone]传真: [phone]Email: 主页: .co.uk修订日期描述作者14/3/初稿CS212/4/接口资料校正CS32/6/额外供电电压资料CS