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傳感器的未來
日期:2024-08-20 16:00
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摘要:
傳感器的未來
未來的某天,當(dāng)你走出房門眼前呈現(xiàn)出超炫的未來交通場(chǎng)景:各式各樣的道路盤旋在天空,各種各樣的汽車飛翔其中,無論是盲人、老人、還是孩子們都能實(shí)現(xiàn)駕車的夢(mèng)想。這是在電影里才能出現(xiàn)的場(chǎng)景嗎?
也許你沒有足夠的耐心等到這個(gè)“未來“,但很可能幾年之內(nèi)你就能看見盲人駕駛著汽車馳騁在道路上。
據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道,美國(guó)盲人聯(lián)合會(huì)和弗吉尼亞理工大學(xué)計(jì)劃明年向世人展示一款改裝汽車,所配新技術(shù)有望幫助盲人獨(dú)立駕駛。
有人說,這是“天方夜譚”,也有人說這個(gè)偉大想法堪比登月。
近距離接觸
新技術(shù)有“眼”有“腦”
盲人汽車,顧名思義,是指由有視力障礙的人駕駛的車輛,該車輛可以直接幫助有視力障礙的人在一個(gè)完全封閉的環(huán)境盲人汽車?yán)镞M(jìn)行自由駕駛。
2007年,美國(guó)國(guó)防部曾資助舉行了一場(chǎng)“汽車自動(dòng)駕駛大賽”,弗吉尼亞理工大學(xué)研發(fā)的無需司機(jī)操縱,完全憑感覺裝置自己前進(jìn)的一款汽車表現(xiàn)優(yōu)異。盲人專用汽車即由此延伸而來。
弗吉尼亞理工大學(xué)研發(fā)的盲人專用汽車的“非視覺界面”包括兩個(gè)界面。
一個(gè)界面就是“眼”和“腦”:擔(dān)負(fù)“眼睛”的重任的,是一個(gè)由激光傳感器和數(shù)個(gè)攝像頭組成“駕駛柄”,其任務(wù)是記錄路況;“腦袋”則是一件特別制造的可震動(dòng)背心,它接收“眼睛”傳來的信息,判斷并通過不同的震感來提示駕駛員是該加速、減速還是轉(zhuǎn)彎。如果不想穿背心,那還可以戴類似的可震動(dòng)手套。這種手套在指關(guān)節(jié)附近都安上了震動(dòng)器。
另外還有聲控軟件系統(tǒng)用以傳達(dá)轉(zhuǎn)彎指令。車的方向盤連接著能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)并收集信息的激光測(cè)距儀器網(wǎng),并且使用了語音軟件,告訴司機(jī)如還需要多遠(yuǎn)去轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤拐彎。例如,當(dāng)需要左拐彎時(shí),測(cè)距儀器網(wǎng)就會(huì)發(fā)出三聲“嘀嘀”的聲音。另外為司機(jī)配備的震動(dòng)背心會(huì)告訴司機(jī)何時(shí)應(yīng)該加速減速。背心會(huì)在背部,腹部和肩膀上震動(dòng),分別傳達(dá)不同的命令。而當(dāng)整個(gè)背心都在震動(dòng)的時(shí)候,這就代表司機(jī)需要趕緊剎車!
另一界面稱為“空氣影像”,是半張紙大小的一塊板,上有許多氣孔。這一裝置釋放壓縮空氣,形成一張汽車四周物體分布圖,告知駕車者旁邊車道是否有汽車或者路上是否存在障礙等。
新聞背景
無人駕駛的延伸
對(duì)于這項(xiàng)新技術(shù),上海交通大學(xué)電信學(xué)院自動(dòng)化系副教授楊明對(duì)記者說道:“盲人汽車是無人駕駛車輛的一種特殊應(yīng)用。其基本原理與核心技術(shù)與無人駕駛車輛基本相同。”
“當(dāng)下城市交通與人們的生活息息相關(guān),越來越多的私家車出現(xiàn)也帶來例如像交通擁堵、能源緊張、環(huán)境污染等諸多問題,而傳統(tǒng)車輛的**性(交通事故)和系統(tǒng)效率(交通擁堵情況)就要從根本上解決。辦法就需將人從車?yán)?lsquo;請(qǐng)’出去,讓車子自己感知到道路上的障礙,躲避危險(xiǎn)。”
楊教授繼續(xù)談道:“其實(shí),美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)做的這輛盲人汽車就是在他們之前開發(fā)的無人駕駛車輛基礎(chǔ)之上,在上面加裝了一些輔助盲人的人機(jī)交互設(shè)備。除了人機(jī)交互技術(shù)外,所有關(guān)鍵技術(shù)都是一樣的,例如,定位技術(shù)、控制技術(shù)、避障技術(shù)等。”
關(guān)鍵技術(shù)
雷達(dá)傳感器通訊系統(tǒng)
“**是無人駕駛車輛成敗的關(guān)鍵,目前常用的避障傳感器包括激光雷達(dá)、微波雷達(dá)、超聲傳感器等。在高速公路環(huán)境下,由于速度較快,通常選用檢測(cè)距離較大的微波雷達(dá);在城市環(huán)境,由于環(huán)境復(fù)雜,通常選用檢測(cè)角度較大的激光雷達(dá)。不同的雷達(dá)由于各個(gè)的性質(zhì)不一樣,選用與放置的位置也不一樣。”楊教授解釋道。
2007年“汽車自動(dòng)駕駛大賽”,弗吉尼亞理工大學(xué)研發(fā)的無需司機(jī)操縱,完全憑感覺裝置自己前進(jìn)的一款汽車裝的就是激光傳感器。
但無人駕駛車輛作為一種新型的公共交通系統(tǒng)(車聯(lián)網(wǎng)),還需要一些其他相關(guān)技術(shù),例如:通訊系統(tǒng),用于保證車輛和中央控制系統(tǒng)之間的通訊,以及車輛與車輛之間的通訊。“相信盲人汽車也是需要這些與無人駕駛技術(shù)一樣的*基本的關(guān)鍵技術(shù)。”楊教授說。
展望
盲人駕駛的未來還有多遠(yuǎn)
“盲人汽車是針對(duì)一類特殊人群而研制和生產(chǎn),只能滿足一小部分人的需求。”楊教授說。
而且盲人駕車還存在著一系列有待繼續(xù)解決的問題:首先就是法律問題,雖然盲人汽車有先進(jìn)的技術(shù)能提醒盲人避開道路中的障礙,如果一旦出事,責(zé)任怎么付呢?
其次從技術(shù)角度上看,環(huán)境感知技術(shù)仍是無人駕駛研究的重點(diǎn),對(duì)于盲人駕駛也是一樣。
此外,隨著盲人汽車數(shù)量的增長(zhǎng),車與車之間的協(xié)調(diào),通訊系統(tǒng),遠(yuǎn)程監(jiān)控也是個(gè)重要問題。
*后還有汽車保險(xiǎn)和當(dāng)今人群對(duì)盲人駕駛汽車的態(tài)度等等。
延伸
盲人駕駛研究帶來的效益
“盲人汽車能讓一些失去光明的人享受同正常人一樣的駕車快樂,具有一定的社會(huì)意義。”楊教授認(rèn)為智能交通的意義不止于此,“就大的方面來說,絕大多數(shù)交通事故由人為因素引起。而智能車既不會(huì)疲勞駕駛,更不會(huì)違章,遇到突發(fā)情況,它始終能保持清醒的‘頭腦’,它的‘無人’比‘有人’更**,盲人駕駛的其效益也應(yīng)該差不多,可大大提高交通系統(tǒng)的效率和**性。”
例如,盲人駕駛車上的激光傳感器和數(shù)個(gè)攝像頭記錄路況,可震動(dòng)背心和聲控軟件系統(tǒng)通過震動(dòng)、語音提醒普通司機(jī)應(yīng)該何時(shí)加速減速拐彎,這樣一來,駕車者將更為**,效率也更高。