美國(guó)研制可探測(cè)車距的磁場(chǎng)傳感器
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czj3009 發(fā)布時(shí)間：2012-08-17 16:24:35
據(jù)報(bào)道，美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種通過車輛磁場(chǎng)測(cè)量車距的裝置。裝有這種設(shè)備的汽車就如同有了“觸須”一樣，能夠“感覺”到自己與附近6米內(nèi)其他車輛的距離，從而避免發(fā)生事故。相關(guān)論文發(fā)表在最新一期的《應(yīng)用物理學(xué)快報(bào)》雜志上。
負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的泰格·伍彥和雷杰·瑪米發(fā)現(xiàn)每輛車上都有磁場(chǎng)，不但輪轂、發(fā)電機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)、揚(yáng)聲器上帶有磁場(chǎng)，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、變速箱、傳動(dòng)系統(tǒng)等這些金屬部件同樣也具有磁性。并且，在較小范圍內(nèi)，車輛間距與磁場(chǎng)大小成反比關(guān)系。這或許能為近距離車距的測(cè)量提供一種全新的方法。為證實(shí)這一設(shè)想，研究人員對(duì)不同類型的車輛進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在6米范圍內(nèi)，車輛磁場(chǎng)與車距間存在明確的相關(guān)性。
根據(jù)這一原理，研究人員開發(fā)出了一種名為各向異性磁阻（AMR）傳感器。它包含一個(gè)具有鎳鐵涂層的硅片，能夠檢測(cè)到路過車輛對(duì)周圍磁場(chǎng)產(chǎn)生的影響，從而估算出車輛之間的距離。雖然該技術(shù)此前曾被用于測(cè)量交通流量，但將其用于測(cè)量車距還是第一次。
不過研究人員隨后發(fā)現(xiàn)，車距并不是影響磁場(chǎng)變化的唯一變量，車輛的類型、大小以及位置等因素都與此相關(guān)。要在不知道其他變量的情況下估算車輛的位置，就要使用兩個(gè)各向異性磁阻傳感器并采用一種適應(yīng)算法。這樣只要駛來的車輛近道足以影響兩個(gè)傳感器時(shí)候，根據(jù)兩個(gè)傳感器數(shù)據(jù)就能準(zhǔn)確估算出本車的位置，從而不受車輛類型、大小和位置的干擾。
研究人員稱，這種傳感器能快速檢測(cè)到即將發(fā)生的碰撞并通過中控系統(tǒng)讓車輛內(nèi)部的設(shè)備作出反應(yīng)，如收緊安全帶、打開安全氣囊等，從而能最大限度地保護(hù)駕駛員和乘客的安全。在這種傳感器大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用和普及后，其精度將獲得進(jìn)一步的提高。
磁場(chǎng)測(cè)距并不是第一個(gè)被用于測(cè)量車距的技術(shù)，除此外還有雷達(dá)測(cè)距和激光測(cè)距等技術(shù)。但研究人員稱，與AMR傳感器相比，它們有兩個(gè)顯著缺點(diǎn)：一是近距無效（至少要大于1米），二是成本較高（一套普通的雷達(dá)測(cè)距裝置成本超過1000美元）。相比之下，AMR傳感器不但具有距離越近越精確的優(yōu)點(diǎn)，價(jià)格上也更具優(yōu)勢(shì)（單個(gè)成本不到10美元）。
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