美研制磁場傳感器可探測車距避免碰撞

時間:2012-06-07

來源:網絡轉載

導語:美國明尼蘇達大學的研究人員開發(fā)出一種通過車輛磁場測量車距的裝置。

  據美國物理學家組織網近日日報道,美國明尼蘇達大學的研究人員開發(fā)出一種通過車輛磁場測量車距的裝置。裝有這種設備的汽車就如同有了“觸須”一樣,能夠“感覺”到自己與附近6米內其他車輛的距離,從而避免發(fā)生事故。相關論文發(fā)表在最新一期的《應用物理學快報》雜志上。

  負責該項研究的泰格·伍彥和雷杰·瑪米發(fā)現每輛車上都有磁場,不但輪轂、發(fā)電機、空調系統(tǒng)、揚聲器上帶有磁場,發(fā)動機缸體、變速箱、傳動系統(tǒng)等這些金屬部件同樣也具有磁性。并且,在較小范圍內,車輛間距與磁場大小成反比關系。這或許能為近距離車距的測量提供一種全新的方法。為證實這一設想,研究人員對不同類型的車輛進行了實驗,結果發(fā)現在6米范圍內,車輛磁場與車距間存在明確的相關性。

  根據這一原理,研究人員開發(fā)出了一種名為各向異性磁阻(AMR)傳感器。它包含一個具有鎳鐵涂層的硅片,能夠檢測到路過車輛對周圍磁場產生的影響,從而估算出車輛之間的距離。雖然該技術此前曾被用于測量交通流量,但將其用于測量車距還是第一次。

  不過研究人員隨后發(fā)現,車距并不是影響磁場變化的唯一變量,車輛的類型、大小以及位置等因素都與此相關。要在不知道其他變量的情況下估算車輛的位置,就要使用兩個各向異性磁阻傳感器并采用一種適應算法。這樣只要駛來的車輛近道足以影響兩個傳感器時候,根據兩個傳感器數據就能準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到即將發(fā)生的碰撞并通過中控系統(tǒng)讓車輛內部的設備作出反應,如收緊安全帶、打開安全氣囊等,從而能最大限度地保護駕駛員和乘客的安全。在這種傳感器大規(guī)模商業(yè)化應用和普及后,其精度將獲得進一步的提高。

  磁場測距并不是第一個被用于測量車距的技術,除此外還有雷達測距和激光測距等技術。但研究人員稱,與AMR傳感器相比,它們有兩個顯著缺點:一是近距無效(至少要大于1米),二是成本較高(一套普通的雷達測距裝置成本超過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,價格上也更具優(yōu)勢(單個成本不到10美元)。

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