我們正處于汽車技術巨變的起點,美國政府表示計劃在30年內把國內的交通事故死亡人數降為零,而這一計劃實施的基礎就是自動駕駛技術。想要真正的達到安全交通,零交通死亡率的目標,就目前的技術來看這也許還是一個漫長的路程。
“這個自動駕駛技術到底什么時候能成熟?”談起自動駕駛,這應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負責人厄姆森表示“自動駕駛車的真正出現可能比曾經預測的時間要晚很多,最長可能需要30年”。這一場技術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測量設備。
對于任何具備自動導航或引導功能的系列來說,首要滿足的條件是自動定位。一旦只有明確了當前的方位,才能根據當下情況判斷下一步所要進行的“動作”。因此,GPS和慣性導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生碰撞。
然而僅有位置還是遠遠不夠的,自動駕駛汽車還需要能夠檢測到行駛過程中,任何會與之發生碰撞的物體,并做出避讓,以確保車內人員的安全。通常在汽車的關鍵部位出會安裝有圖像傳感器和雷達探測裝置。其中,圖像傳感器采集的數據,能夠在軟件算法的幫助下用于分析危險“障礙物”及其分布。而雷達裝置則能夠對周圍環境地形、運動物體形狀和速度進行探測,進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用還是遠遠不夠的。自動駕駛技術的發展還需要更多的傳感技術和更加先進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。
以下是中國傳動網編者梳理的汽車制造領域常用的傳感器:
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。根據測量原理不同,可以分為旋轉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,來感覺轉動的圈數,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,直接通過里程參數來計算。在傳動軸上設計兩個軸承,大大減輕了運行中的力距,減少了摩擦力,增強了使用壽命;由原來的動態檢測信號改為齒輪運轉式檢測信號;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。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的機油還有多少,并將檢測到的信號轉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,甚至是提醒汽車需要加機油了。
水溫傳感器
它的內部是一個半導體熱敏電阻,溫度愈低,電阻愈大;反之電阻愈小,安裝在發動機缸體或缸蓋的水套上,與冷卻水直接接觸。從而側得發動機冷卻水的溫度。電控單元根據這一變化測得發動機冷卻水的溫度,溫度愈低,電阻愈大;反之電阻愈小。電控單元根據這一變化測得發動機冷卻水的溫度,作為燃油噴射和點火正時的修正號。就是我們可以通過發動機水溫的溫度了解汽車運行的狀態,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控車速,abs傳感器通過與隨車輪同步轉動的齒圈作用,輸出一組準正弦交流電信號,其頻率和振幅與輪速有關.該輸出信號傳往ABS電控單元(ECU),實現對輪速的實時監控。
目前市場上出現過的自動駕駛汽車
特斯拉ModelS
提到自動駕駛,特斯拉無疑是現在技術發展最為突出的廠家。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模式的出現一定程度上推動了汽車行業向自動駕駛汽車發展,今年ModelS因自動駕駛引發的幾起事故,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,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ACC自適應巡航的功能,還能時刻進行車道的保持,當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擔。但是,據小編了解,出了幾次交通意外后,特斯拉把“自動駕駛模式”改名為“轉向輔助模式”,并從9月份開始陸續對全球的特斯拉ModelS和Model?X用戶進行系統更新,以進一步提升行車安全。
奔馳新E級
從前兩年S級的自動駕駛實際道路測試,到現在E級裝備的自動駕駛系統,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來對車輛進行操控,包括前進、倒車、轉彎等都可以通過APP來進行操作。除此之外,新E級車搭載的智能領航系統可讓車輛自動與前車保持合理距離;標配的主動式制動輔助系統能夠主動探測前方車輛和車前橫向通過的行人,預知碰撞風險并實施自主制動;而率先搭載的Car-to-X智能云端交互系統則可令汽車在行駛過程中遠距離與其他車輛進行信息交流,實現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
當前,各大汽車廠商爭先恐后地投入到了自動駕駛汽車技術的研發當中,作為傳統大廠的梅賽德斯奔馳也不例外,奔馳在這一領域的研究成果是F015。這款車利用攝像頭、傳感器和LED燈的組合來進行導航,并對行人及其他車輛的存在作出回應。如當發現行人時,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。而且當不需要控制汽車時,前座的乘客可以將座椅轉向后方,以和后面的乘客進行更直接的交流,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,寶馬正式發布了旗下BMWiVisionFutureInteraction概念車。這款概念車基于i8敞篷版進行打造,采用了寶馬最新的互聯駕駛技術,使車輛具備更加人性化的運作模式:車輛會針對當前駕駛模式和周圍環境自動調整到最合適狀態。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到這款車的相應菜單、平面地圖顯示器以及全景顯示器上的駕駛者信息中,進一步方便駕駛者在路程中進行決策。除此之外,這款寶馬概念車還搭載了全新的BMWCONNECT互聯系統,其基于云服務打造,可以將用戶相關的信息進行整合,提前為用戶安排好行車路線,同時還可以學習用戶的使用習慣。
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