高精度傳感器技術(shù)在智能駕培領(lǐng)域的應(yīng)用

李廣壘

摘要

智能技術(shù)在各行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，基于傳感器技術(shù)與GIS技術(shù)融合，可自動感知車輛的行駛位置。車載傳感系統(tǒng)會對信號進(jìn)行采集，通過車輛軌道感應(yīng)方式，實現(xiàn)無人機器人駕培，可將教學(xué)功能、評判功能、防護(hù)功能等進(jìn)行有效結(jié)合。本文基于高精度傳感器技術(shù)在智能駕培領(lǐng)域的應(yīng)用，闡述了駕培系統(tǒng)的構(gòu)建模式。

【關(guān)鍵詞】傳感器技術(shù) 駕培領(lǐng)域 智能駕培安全防護(hù)

交通部門聯(lián)合公安部門在2015年提出駕培制度改革意見，在信息時代背景下，將傳感技術(shù)、定位技術(shù)進(jìn)行融合，建立健全駕培體系。此技術(shù)具有智能輔助功能，可對車輛運行狀態(tài)、人員操作方式進(jìn)行感應(yīng)，將其與通信技術(shù)進(jìn)行融合，建立了智能駕培終端系統(tǒng)，具有提高駕培質(zhì)量，減少人力成本投入等積極作用。

1基于高精度傳感器技術(shù)的駕培原理

在培訓(xùn)過程中，基于原始的駕培系統(tǒng)，在車輛前端安裝信號接收器，并在車輛部分地區(qū)安裝信號采集器，具備信息傳感功能。此外，智能駕培系統(tǒng)中需具備雙模定位功能，將通信技術(shù)、監(jiān)測系統(tǒng)與傳感技術(shù)進(jìn)行融合。系統(tǒng)將OEM作為基礎(chǔ)板卡，實現(xiàn)對車輛運行狀態(tài)的傳感，車輛行駛方向的定位。在進(jìn)行車輛操作時，載波相位差技術(shù)可反饋車輛基礎(chǔ)信息.感應(yīng)車輛的速度、方向等?；趥鞲衅骷夹g(shù)在智能駕培領(lǐng)域應(yīng)用，以測繪地圖為基礎(chǔ)，虛擬數(shù)字化模型為核心，車輛外形模型點24個，輪胎模型點8個，基于測繪地圖的傳感對比，引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)彎、加速等駕駛操作行為。

2基于高精度傳感器技術(shù)在智能駕培領(lǐng)域中應(yīng)用研究

2.1系統(tǒng)研制應(yīng)用

基于現(xiàn)階段傳感器技術(shù)在駕培領(lǐng)域中供應(yīng)用，以智能機器人作為培訓(xùn)平臺，而在此技術(shù)開發(fā)階段，需堅持整體性原則，重視三個階段的技術(shù)研發(fā)。首先，車載傳感技術(shù)需以硬件設(shè)備為基礎(chǔ)，并可以與車輛外形、車輛功能進(jìn)行融合，屬于硬件系統(tǒng)開發(fā)。其次，車載系統(tǒng)需具備軟件開發(fā)功能，軟件開發(fā)是賦予系統(tǒng)傳感技術(shù)的核心。在硬件系統(tǒng)研制過程中，硬件設(shè)備需具備高度集成功能，可以簡易安裝到車輛的內(nèi)部、外部，接收和傳遞感應(yīng)數(shù)據(jù)。軟件開發(fā)是指借助平交互平臺，賦予設(shè)備可操控性，可借助軟件系統(tǒng)對車輛運行軌道進(jìn)行預(yù)測，并可以接觸語音反饋功能，對培訓(xùn)學(xué)員的操作行為進(jìn)行引導(dǎo)。傳感器技術(shù)在駕培領(lǐng)域中應(yīng)用，以硬件配置為基礎(chǔ)，借助軟件端實現(xiàn)智能駕培的功能，可給予學(xué)員良好的學(xué)習(xí)體驗，減少了學(xué)習(xí)過程中的矛盾，進(jìn)而實現(xiàn)提高駕駛培訓(xùn)質(zhì)量目標(biāo)。

2.2硬件系統(tǒng)構(gòu)成

傳感器設(shè)備是整個系統(tǒng)的核心，基于教練機器人駕培模式應(yīng)用，車輛通過安裝衛(wèi)星信號接收器方式，接收定位以及傳感信號。硬件系統(tǒng)具備觸摸工控功能，以一體化的方式，滿足學(xué)員的駕駛訓(xùn)練要求。在駕駛車輛上安裝讀卡器、身份讀卡器、指紋識別裝置，以集成式、模塊式的方式，提供智能駕培功能。在硬件系統(tǒng)應(yīng)用過程中，以O(shè)BD公司開發(fā)的傳感信號采集裝置為核心，當(dāng)車輛運行時，可解除OBD口實現(xiàn)對轉(zhuǎn)向燈信號、車門關(guān)閉信號的采集，經(jīng)過計算，此裝置可以實現(xiàn)20多種車輛運行信號的感應(yīng)，并將感應(yīng)到的信息發(fā)送至數(shù)據(jù)控機之中，使其具備數(shù)據(jù)處理功能以及數(shù)據(jù)分析功能，通過數(shù)據(jù)反饋信息的方式，對車輛真實運行狀態(tài)進(jìn)行評判?；谟布到y(tǒng)應(yīng)用，可以支持不同型號車輛的駕駛培訓(xùn)，并結(jié)合車輛駕駛考試的操作內(nèi)容，提取所需信號。并可以在將總線與設(shè)備連接基礎(chǔ)上，對硬件進(jìn)行維護(hù)、修理。

在硬件系統(tǒng)應(yīng)用時，可通過安裝防控系統(tǒng)，減少外界因素對車輛運行造成的影響。車輛傳感器可對信號進(jìn)行采集，采集信號的內(nèi)容包括車輛的行駛速度等，若傳感器采集的車輛行駛速度超過程序標(biāo)準(zhǔn)，車輛會發(fā)出點剎控制信號，若學(xué)員沒有進(jìn)行剎車操作，車輛會強制停車?；趥鞲衅饔布O(shè)備安裝，利用GIS技術(shù)測繪厘米級車輛操作地圖，當(dāng)車輛行駛超出場地之后，傳感器設(shè)備會反饋信息，車輛將無法繼續(xù)運行，保障駕培過程的安全性。此外，在智能駕培系統(tǒng)中，需為車輛配置雷達(dá)系統(tǒng)，雷達(dá)在運行過程中會收發(fā)傳感器，實現(xiàn)傳感信號的發(fā)送以及接收。雷達(dá)傳感器設(shè)備具有信號調(diào)節(jié)功能，對衛(wèi)星系統(tǒng)反饋的射頻信號進(jìn)行處理，通過信號數(shù)據(jù)分析，計算車輛的行駛距離、與障礙物之間距離，超出距離之后報警系統(tǒng)會自動運行。

2.3軟件功能應(yīng)用

基于傳感技術(shù)在智能駕培系統(tǒng)中應(yīng)用，軟件開發(fā)是智能駕培功能完善的核心。駕校需借助信息技術(shù)，建立學(xué)員數(shù)據(jù)庫，對學(xué)員的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)信息等進(jìn)行反饋。在智能駕培系統(tǒng)中，服務(wù)器平臺會結(jié)合傳感反饋效果，將數(shù)據(jù)反饋給學(xué)員，以針對性的培訓(xùn)方法，提高學(xué)員的駕駛能力。在初級應(yīng)用階段，通過軟件的交互功能，為學(xué)員提供基本操作視頻，學(xué)員在進(jìn)行視頻學(xué)習(xí)之后，基于傳感技術(shù)與定位技術(shù)融合，利用軟件對駕駛信息進(jìn)行反饋。當(dāng)車輛行駛到不同區(qū)域之后，軟件系統(tǒng)會觸發(fā)語音教學(xué)，對學(xué)生的下一步操作方式進(jìn)行引導(dǎo)。在此過程中，系統(tǒng)會感知車輛信息，以人機交互方式，對學(xué)生操作方法進(jìn)行引導(dǎo)。

在駕培過程中，系統(tǒng)會感知車輛位置、方向盤的信息，并利用軌跡預(yù)測的方法，預(yù)測車輛的位置。系統(tǒng)通過軌跡預(yù)測的方法，判斷車輛的形勢狀態(tài)，輔助駕駛員操作。軟件系統(tǒng)會借助傳感功能，計算車輛行駛的傳動比，對車輛軌跡、運行狀態(tài)等進(jìn)行預(yù)判，在精度、可靠性上均具有一定的優(yōu)勢。

傳感器技術(shù)在智能駕培領(lǐng)域中發(fā)揮著重要價值，硬件系統(tǒng)為智能駕培提供基礎(chǔ)保障，軟件系統(tǒng)豐富了智能駕培系統(tǒng)的功能。在二者聯(lián)合應(yīng)用過程中，提高了駕駛培訓(xùn)的安全性，降低了駕駛培訓(xùn)成本。

3結(jié)論

總而言之，基于傳感技術(shù)智能駕培系統(tǒng)的研究應(yīng)用，具有智能制動功能，通過引導(dǎo)操作的方式，提高學(xué)習(xí)人員的駕駛能力。與傳統(tǒng)駕培方式對比，傳感器技術(shù)應(yīng)用投入人工成本較少，通過溫度傳感、距離感應(yīng)等方式，實現(xiàn)無人自動駕培，是未來駕駛培訓(xùn)發(fā)展的主要趨勢，有關(guān)部門需加強技術(shù)研究，對功能模塊進(jìn)行完善，提高其在駕培領(lǐng)域的應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)

[1]張鴻.ST推出支持汽車精確定位控制的新款高精度MEMS傳感器[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2018，18 （09）： 94.

[2]陳陽，張瑞智，金鍇，等.采用電荷平衡模數(shù)轉(zhuǎn)換器的高精度CMOS溫度傳感器[J]，西安交通大學(xué)學(xué)報，2 018 （10）：1-7[2018-10-13].

[3]馬功泊，李棟，岳志勇等，用于微振動測量的高精度加速度傳感器標(biāo)定方法[J].航天器環(huán)境工程，2 01 8，35 （02）：170-177.