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傳感器的未來

傳感器的未來
未來的某天，當你走出房門眼前呈現(xiàn)出超炫的未來交通場景：各式各樣的道路盤旋在天空，各種各樣的汽車飛翔其中，無論是盲人、老人、還是孩子們都能實現(xiàn)駕車的夢想。這是在電影里才能出現(xiàn)的場景嗎？
　　
　　也許你沒有足夠的耐心等到這個“未來“，但很可能幾年之內(nèi)你就能看見盲人駕駛著汽車馳騁在道路上。
　　
　　據(jù)新華網(wǎng)報道，美國盲人聯(lián)合會和弗吉尼亞理工大學計劃明年向世人展示一款改裝汽車，所配新技術有望幫助盲人獨立駕駛。
　　
　　有人說，這是“天方夜譚”，也有人說這個偉大想法堪比登月。
　　
　　近距離接觸
　　
　　新技術有“眼”有“腦”
　　
　　盲人汽車，顧名思義，是指由有視力障礙的人駕駛的車輛，該車輛可以直接幫助有視力障礙的人在一個完全封閉的環(huán)境盲人汽車里進行自由駕駛。
　　
　　2007年，美國國防部曾資助舉行了一場“汽車自動駕駛大賽”，弗吉尼亞理工大學研發(fā)的無需司機操縱，完全憑感覺裝置自己前進的一款汽車表現(xiàn)優(yōu)異。盲人專用汽車即由此延伸而來。
　　
　　弗吉尼亞理工大學研發(fā)的盲人專用汽車的“非視覺界面”包括兩個界面。
　　
　　一個界面就是“眼”和“腦”：擔負“眼睛”的重任的，是一個由激光傳感器和數(shù)個攝像頭組成“駕駛柄”，其任務是記錄路況；“腦袋”則是一件特別制造的可震動背心，它接收“眼睛”傳來的信息，判斷并通過不同的震感來提示駕駛員是該加速、減速還是轉彎。如果不想穿背心，那還可以戴類似的可震動手套。這種手套在指關節(jié)附近都安上了震動器。
　　
　　另外還有聲控軟件系統(tǒng)用以傳達轉彎指令。車的方向盤連接著能夠遠程監(jiān)測并收集信息的激光測距儀器網(wǎng)，并且使用了語音軟件，告訴司機如還需要多遠去轉動方向盤拐彎。例如，當需要左拐彎時，測距儀器網(wǎng)就會發(fā)出三聲“嘀嘀”的聲音。另外為司機配備的震動背心會告訴司機何時應該加速減速。背心會在背部，腹部和肩膀上震動，分別傳達不同的命令。而當整個背心都在震動的時候，這就代表司機需要趕緊剎車！
　　
　　另一界面稱為“空氣影像”，是半張紙大小的一塊板，上有許多氣孔。這一裝置釋放壓縮空氣，形成一張汽車四周物體分布圖，告知駕車者旁邊車道是否有汽車或者路上是否存在障礙等。
　　
　　新聞背景
　　
　　無人駕駛的延伸
　　
　　對于這項新技術，上海交通大學電信學院自動化系副教授楊明對記者說道：“盲人汽車是無人駕駛車輛的一種特殊應用。其基本原理與核心技術與無人駕駛車輛基本相同。”
　　
　　“當下城市交通與人們的生活息息相關，越來越多的私家車出現(xiàn)也帶來例如像交通擁堵、能源緊張、環(huán)境污染等諸多問題，而傳統(tǒng)車輛的**性（交通事故）和系統(tǒng)效率（交通擁堵情況）就要從根本上解決。辦法就需將人從車里‘請’出去，讓車子自己感知到道路上的障礙，躲避危險。”
　　
　　楊教授繼續(xù)談道：“其實，美國弗吉尼亞理工大學做的這輛盲人汽車就是在他們之前開發(fā)的無人駕駛車輛基礎之上，在上面加裝了一些輔助盲人的人機交互設備。除了人機交互技術外，所有關鍵技術都是一樣的，例如，定位技術、控制技術、避障技術等。”
　　
　　關鍵技術
　　
　　雷達傳感器通訊系統(tǒng)
　　
　　“**是無人駕駛車輛成敗的關鍵，目前常用的避障傳感器包括激光雷達、微波雷達、超聲傳感器等。在高速公路環(huán)境下，由于速度較快，通常選用檢測距離較大的微波雷達；在城市環(huán)境，由于環(huán)境復雜，通常選用檢測角度較大的激光雷達。不同的雷達由于各個的性質不一樣，選用與放置的位置也不一樣。”楊教授解釋道。
　　
　　2007年“汽車自動駕駛大賽”，弗吉尼亞理工大學研發(fā)的無需司機操縱，完全憑感覺裝置自己前進的一款汽車裝的就是激光傳感器。
　　
　　但無人駕駛車輛作為一種新型的公共交通系統(tǒng)（車聯(lián)網(wǎng)），還需要一些其他相關技術，例如：通訊系統(tǒng)，用于保證車輛和中央控制系統(tǒng)之間的通訊，以及車輛與車輛之間的通訊。“相信盲人汽車也是需要這些與無人駕駛技術一樣的*基本的關鍵技術。”楊教授說。
　　
　　展望
　　
　　盲人駕駛的未來還有多遠
　　
　　“盲人汽車是針對一類特殊人群而研制和生產(chǎn)，只能滿足一小部分人的需求。”楊教授說。
　　
　　而且盲人駕車還存在著一系列有待繼續(xù)解決的問題：首先就是法律問題，雖然盲人汽車有先進的技術能提醒盲人避開道路中的障礙，如果一旦出事，責任怎么付呢？
　　
　　其次從技術角度上看，環(huán)境感知技術仍是無人駕駛研究的重點，對于盲人駕駛也是一樣。
　　
　　此外，隨著盲人汽車數(shù)量的增長，車與車之間的協(xié)調，通訊系統(tǒng)，遠程監(jiān)控也是個重要問題。
　　
　　*后還有汽車保險和當今人群對盲人駕駛汽車的態(tài)度等等。
　　
　　延伸
　　
　　盲人駕駛研究帶來的效益
　　
　　“盲人汽車能讓一些失去光明的人享受同正常人一樣的駕車快樂，具有一定的社會意義。”楊教授認為智能交通的意義不止于此，“就大的方面來說，絕大多數(shù)交通事故由人為因素引起。而智能車既不會疲勞駕駛，更不會違章，遇到突發(fā)情況，它始終能保持清醒的‘頭腦’，它的‘無人’比‘有人’更**，盲人駕駛的其效益也應該差不多，可大大提高交通系統(tǒng)的效率和**性。”
　　
　　例如，盲人駕駛車上的激光傳感器和數(shù)個攝像頭記錄路況，可震動背心和聲控軟件系統(tǒng)通過震動、語音提醒普通司機應該何時加速減速拐彎，這樣一來，駕車者將更為**，效率也更高。