我們正處于汽車技術(shù)巨變的起點,美國政府表示計劃在30年內(nèi)把國內(nèi)的交通事故死亡人數(shù)降為零,而這一計劃實施的基礎(chǔ)就是自動駕駛技術(shù)。想要真正的達(dá)到安全交通,零交通死亡率的目標(biāo),就目前的技術(shù)來看這也許還是一個漫長的路程。
“這個自動駕駛技術(shù)到底什么時候能成熟?”談起自動駕駛,這應(yīng)該是公眾問的最多的一個問題。今年三月,在德州奧斯汀舉行的SXSW互動媒體活動上,谷歌無人駕駛項目技術(shù)負(fù)責(zé)人厄姆森表示“自動駕駛車的真正出現(xiàn)可能比曾經(jīng)預(yù)測的時間要晚很多,最長可能需要30年”。這一場技術(shù)革命我們需要堅持不懈的努力。
自動駕駛通往未來之路需沖破傳感器路障
汽車要實現(xiàn)自動駕駛,首先要解決的便是提升安全性的問題。同樣,這也是研發(fā)過程中需要投入較大的一部分。為了能讓汽車自動安全的行駛在馬路上,那么就必須給它配備一雙視力良好的“眼睛”和一個聰明的“大腦”。而組成這雙“眼睛”的就是各類不同的傳感器和感應(yīng)測量設(shè)備。
對于任何具備自動導(dǎo)航或引導(dǎo)功能的系列來說,首要滿足的條件是自動定位。一旦只有明確了當(dāng)前的方位,才能根據(jù)當(dāng)下情況判斷下一步所要進(jìn)行的“動作”。因此,GPS和慣性導(dǎo)航模塊都是自動駕駛汽車中所必不可少的。不僅如此,自動駕駛汽車還對此提出了更高的要求。尤其是在定位的精確度上。因為,一個小小的位置誤差,很有可能會讓行駛在山道上汽車摔下懸崖或讓本該避讓的車輛發(fā)生碰撞。
然而僅有位置還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,自動駕駛汽車還需要能夠檢測到行駛過程中,任何會與之發(fā)生碰撞的物體,并做出避讓,以確保車內(nèi)人員的安全。通常在汽車的關(guān)鍵部位出會安裝有圖像傳感器和雷達(dá)探測裝置。其中,圖像傳感器采集的數(shù)據(jù),能夠在軟件算法的幫助下用于分析危險“障礙物”及其分布。而雷達(dá)裝置則能夠?qū)χ車h(huán)境地形、運動物體形狀和速度進(jìn)行探測,進(jìn)一步為自動駕駛提供安全保障。
其實,即使做到這些但對于實際應(yīng)用還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。自動駕駛技術(shù)的發(fā)展還需要更多的傳感技術(shù)和更加先進(jìn)的軟件或智能算法的支持。只有讓更多的傳感器加入到“眼睛”的行列中來,才能消除“尺有所短,寸有所長”的缺陷,讓自動駕駛順利馳騁。
以下是中國傳動網(wǎng)編者梳理的汽車制造領(lǐng)域常用的傳感器:
空氣流量傳感器
空氣流量傳感器是將吸入的空氣轉(zhuǎn)換成電信號送至電控單元(ECU),作為決定噴油的基本信號之一。根據(jù)測量原理不同,可以分為旋轉(zhuǎn)翼片式空氣流量傳感器、卡門渦游式空氣流量傳感器、熱線式空氣流量傳感器和熱膜式空氣流量傳感器四種型式。前兩者為體積流量型,后兩者為質(zhì)量流量型。主要采用熱線式空氣流量傳感器和熱膜式空氣流量傳感器兩種。
里程表傳感器
在差速器或者半軸上面的傳感器,來感覺轉(zhuǎn)動的圈數(shù),里程表傳感器一般用霍爾,光電兩個方式來檢測信號,其目的利用里程表記數(shù)可有效的分析判斷汽車的行駛速度和里程,因為半軸和車輪的角速度相等,已知輪胎的半徑,直接通過里程參數(shù)來計算。在傳動軸上設(shè)計兩個軸承,大大減輕了運行中的力距,減少了摩擦力,增強了使用壽命;由原來的動態(tài)檢測信號改為齒輪運轉(zhuǎn)式檢測信號;由原來直插式垂直變速箱改為倒角式接口變速箱。里程表傳感器插頭一般是在變速箱上,有的打開發(fā)動機蓋可以看到,有的要在地溝操作。
機油壓力傳感器
是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機電系統(tǒng)。常用的有硅壓阻式和硅電容式,兩者都是在硅片上生成的微機械電子傳感器。一般情況上,我們通過機油壓力傳感器來檢測汽車的機油向內(nèi)的機油還有多少,并將檢測到的信號轉(zhuǎn)換成我們可以理解的信號,提醒我們還有多少機油,或者還可以走多遠(yuǎn),甚至是提醒汽車需要加機油了。
水溫傳感器
它的內(nèi)部是一個半導(dǎo)體熱敏電阻,溫度愈低,電阻愈大;反之電阻愈小,安裝在發(fā)動機缸體或缸蓋的水套上,與冷卻水直接接觸。從而側(cè)得發(fā)動機冷卻水的溫度。電控單元根據(jù)這一變化測得發(fā)動機冷卻水的溫度,溫度愈低,電阻愈大;反之電阻愈小。電控單元根據(jù)這一變化測得發(fā)動機冷卻水的溫度,作為燃油噴射和點火正時的修正號。就是我們可以通過發(fā)動機水溫的溫度了解汽車運行的狀態(tài),停止或者運動,或者運動的時間有多長等。
ABS傳感器
在制動活塞旁邊(卡制動碟的卡鉗,里面是制動活塞),ABS工作就是保證制動活塞和制動碟不卡死,保證它們處于滑動摩擦和靜摩擦的邊緣。大多由電感傳感器來監(jiān)控車速,abs傳感器通過與隨車輪同步轉(zhuǎn)動的齒圈作用,輸出一組準(zhǔn)正弦交流電信號,其頻率和振幅與輪速有關(guān).該輸出信號傳往ABS電控單元(ECU),實現(xiàn)對輪速的實時監(jiān)控。
目前市場上出現(xiàn)過的自動駕駛汽車
特斯拉ModelS
提到自動駕駛,特斯拉無疑是現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展最為突出的廠家。去年10月特斯拉推出了Autopilot模式,并將其運用在支持Autopilot模式的特斯拉車型上,ModelS是其中一款,在這一模式下ModelS可通過計算機為車主提供輔助駕駛功能,如輔助轉(zhuǎn)向和打方向燈自動變道等。
然而好景不長,盡管Autopilot模式的出現(xiàn)一定程度上推動了汽車行業(yè)向自動駕駛汽車發(fā)展,今年ModelS因自動駕駛引發(fā)的幾起事故,讓公眾對于特斯拉自動駕駛的討論再次熱烈起來。一些人認(rèn)為特斯拉所宣稱的“自動駕駛”其實并不是真正意義上的自動駕駛,而屬于“智能輔助駕駛”系統(tǒng),是“半自動駕駛”的范疇。
特斯拉·ModelX
MODELX,特斯拉繼ModelS之后的又一輛頂梁柱角色的車型,與ModelS一樣具備自動駕駛功能。ModelX的自動駕駛功能不僅可以幫助車主實現(xiàn)ACC自適應(yīng)巡航的功能,還能時刻進(jìn)行車道的保持,當(dāng)面對障礙物時也會自動采取制動措施,自動變道、自動停車,的確一定程度上減輕了駕駛員負(fù)擔(dān)。但是,據(jù)小編了解,出了幾次交通意外后,特斯拉把“自動駕駛模式”改名為“轉(zhuǎn)向輔助模式”,并從9月份開始陸續(xù)對全球的特斯拉ModelS和Model?X用戶進(jìn)行系統(tǒng)更新,以進(jìn)一步提升行車安全。
奔馳新E級
從前兩年S級的自動駕駛實際道路測試,到現(xiàn)在E級裝備的自動駕駛系統(tǒng),奔馳在自動駕駛的路上不斷提速。全新奔馳E級長軸版配備遙控泊車功能,借助智能手機專用APP來對車輛進(jìn)行操控,包括前進(jìn)、倒車、轉(zhuǎn)彎等都可以通過APP來進(jìn)行操作。除此之外,新E級車搭載的智能領(lǐng)航系統(tǒng)可讓車輛自動與前車保持合理距離;標(biāo)配的主動式制動輔助系統(tǒng)能夠主動探測前方車輛和車前橫向通過的行人,預(yù)知碰撞風(fēng)險并實施自主制動;而率先搭載的Car-to-X智能云端交互系統(tǒng)則可令汽車在行駛過程中遠(yuǎn)距離與其他車輛進(jìn)行信息交流,實現(xiàn)及時且有效提示駕駛者前方的交通狀況或障礙物的存在情況。
奔馳·F015
當(dāng)前,各大汽車廠商爭先恐后地投入到了自動駕駛汽車技術(shù)的研發(fā)當(dāng)中,作為傳統(tǒng)大廠的梅賽德斯奔馳也不例外,奔馳在這一領(lǐng)域的研究成果是F015。這款車?yán)脭z像頭、傳感器和LED燈的組合來進(jìn)行導(dǎo)航,并對行人及其他車輛的存在作出回應(yīng)。如當(dāng)發(fā)現(xiàn)行人時,汽車會在地面上投射出激光斑馬線,并使用輕柔的語音和指示箭頭鼓勵對方通過。而且當(dāng)不需要控制汽車時,前座的乘客可以將座椅轉(zhuǎn)向后方,以和后面的乘客進(jìn)行更直接的交流,給予駕駛員充分的自由空間。
寶馬iVisionFutureInteraction概念車
在今年年初開幕的2016美國消費電子展(CES)上,寶馬正式發(fā)布了旗下BMWiVisionFutureInteraction概念車。這款概念車基于i8敞篷版進(jìn)行打造,采用了寶馬最新的互聯(lián)駕駛技術(shù),使車輛具備更加人性化的運作模式:車輛會針對當(dāng)前駕駛模式和周圍環(huán)境自動調(diào)整到最合適狀態(tài)。駕駛者在自己的智能手機、智能手表或MobilityMirror上開始行程之前,可以查看車輛電池電量或者提供的路線,之后,這些信息被自動傳輸?shù)竭@款車的相應(yīng)菜單、平面地圖顯示器以及全景顯示器上的駕駛者信息中,進(jìn)一步方便駕駛者在路程中進(jìn)行決策。除此之外,這款寶馬概念車還搭載了全新的BMWCONNECT互聯(lián)系統(tǒng),其基于云服務(wù)打造,可以將用戶相關(guān)的信息進(jìn)行整合,提前為用戶安排好行車路線,同時還可以學(xué)習(xí)用戶的使用習(xí)慣。
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