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在导航系统中加入传感器的作用-利来app官网

2017-10-18

   如今的车主早已熟悉了内置导航系统,这样的系统免去了驾驶员在不熟悉的城市中自己规划路线的烦恼。依靠地图、全球导航卫星系统以及路径算法和惯性导航系统等,车主能够通过诸如“道路拥堵辅助”这样的互联服务,获取实时的道路拥堵信息。 通常,人们希望在导航系统中加入惯性传感器。

      因为这样,无论是在各种建筑鳞次栉比的城市中,或是在全球导航卫星系统信号较弱甚至会中断的地区,他们的系统依然可以运行——惯性传感器在获取了最后一条可靠的卫星信号之后仍然可以更新位置信息。譬如当一位驾驶员正在隧道里行驶,定位系统信号无法被接收,惯性传感器就会以单位距离来计算汽车行驶的方向。位移推算法则会计算车辆的位移,继而依据惯性传感器的信号,推测出车辆当前的具体位置。多种多样的驾驶员辅助系统,自适应巡航、车道保持和变道辅助、预测性紧急制动系统(aebs)以及主动转向系统等等,都依赖于惯性传感器与摄像头、雷达或激光雷达这些感应系统的智能融合。自适应巡航主要通过雷达、摄像头以及射线来测量与物体之间的距离。

      同一种用于车身电子稳定系统的惯性传感器同样也能用于自适应巡航。这种传感器能够帮助预测路线并且传达给障碍物探测器。另一种类似的惯性装置则应用于坡道辅助系统,用来防止车辆上坡时向后溜坡。装置内的小量程重力加速度传感器能够通过测量重力来确定倾斜度。主动转向系统则是另一项驾驶员辅助技术,用以更快地减少转向轮胎每次移动时转向角度的变化量。这一特性为更精确安全的驾驶提供了保障,尤其是在高速公路上。其中偏航角速度传感器能够提供关于车辆位移的信息。

      惯性传感器和感知传感器的融合,视觉或是感知传感器能够察觉到正在运动的物体,正确判断出运动物体的结构,同时估测车辆的移动情况以及和周边运动物体之间的距离。惯性传感器则完全不受感知传感器的限制因素所影响,比如天气条件、光照、雪地或是被遮挡的地标。惯性传感器不会依赖于周围环境的亮度,因为它们测量的是物理性运动,而且并不是从图像中计算数据。此外,惯性传感器要来得更为可靠,因为它们不需要与车身以外的设备有任何的互联和数据交流。近期有一项研究就分别讨论了动觉惯性传感器和视觉感知系统在弱耦合和紧耦合两种程度下的不同合作模式。

      然而,在这一过程中将会存在一个难点,就是如何在各种不同的条件下,比如在极低或极高的温度下,在高速公路上,或是在碎石路上,保持可靠的传感信号。另一项主动安全技术——车身电子稳定系统esc,通过控制和触发制动来避免车身打滑,也同样要求在不同条件下提供可靠的传感信号。侧翻传感,作为一项被动安全技术,主要用于监测车辆是否遭遇倾翻,进而触发安全气囊。这样的惯性传感器能为碰撞监测算法提供最关键的数据反馈(滚转角速度、横向及纵向加速度)。   

      在弱耦合程度下,感知系统和惯性传感器会各自独立地定位车辆,随后相互比对信息,修正结果。紧耦合则是另一种结果,此时对物体直接的(像素级别)视觉测量会与惯性测量装置的读数相互结合。在两种情况下,mems惯性传感器都可以提高感知系统跟踪物体的兼容度,从而得到更精准的定位。

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