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- 車載慣性傳感器
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2016/9/22
慣性傳感器對于未來自動駕駛的重要性毋庸置疑，它們能夠?qū)崿F(xiàn)諸多駕駛員輔助功能，這些功能有些已經(jīng)來到了我們的身邊，有些在不久的未來即將面世。
側(cè)翻傳感
側(cè)翻傳感，作為一項被動安全技術(shù)，主要用于監(jiān)測車輛是否遭遇傾翻，進而觸發(fā)安全氣囊。這樣的慣性傳感器能為碰撞監(jiān)測算法提供最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)反饋（滾轉(zhuǎn)角速度、橫向及縱向加速度）。
然而，在這一過程中將會存在一個難點，就是如何在各種不同的條件下，比如在極低或極高的溫度下，在高速公路上，或是在碎石路上，保持可靠的傳感信號。另一項主動安全技術(shù)——車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESC，通過控制和觸發(fā)制動來避免車身打滑，也同樣要求在不同條件下提供可靠的傳感信號。
定位和導(dǎo)航
如今的車主早已熟悉了內(nèi)置導(dǎo)航系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)免去了駕駛員在不熟悉的城市中自己規(guī)劃路線的煩惱。依靠地圖、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)以及路徑算法和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等，車主能夠通過諸如“道路擁堵輔助”這樣的互聯(lián)服務(wù)，獲取實時的道路擁堵信息。
通常，人們希望在導(dǎo)航系統(tǒng)中加入慣性傳感器，因為這樣，無論是在各種建筑鱗次櫛比的城市中，或是在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)信號較弱甚至會中斷的地區(qū)，他們的系統(tǒng)依然可以運行——慣性傳感器在獲取了最后一條可靠的衛(wèi)星信號之后仍然可以更新位置信息。
譬如當一位駕駛員正在隧道里行駛，定位系統(tǒng)信號無法被接收，慣性傳感器就會以單位距離來計算汽車行駛的方向。位移推算法則會計算車輛的位移，繼而依據(jù)慣性傳感器的信號，推測出車輛當前的具體位置。
多種多樣的駕駛員輔助系統(tǒng)
自適應(yīng)巡航、車道保持和變道輔助、預(yù)測性緊急制動系統(tǒng)（AEBS）以及主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等等，都依賴于慣性傳感器與攝像頭、雷達或激光雷達這些感應(yīng)系統(tǒng)的智能融合。
自適應(yīng)巡航主要通過雷達、攝像頭以及射線來測量與物體之間的距離。同一種用于車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)的慣性傳感器同樣也能用于自適應(yīng)巡航。這種傳感器能夠幫助預(yù)測路線并且傳達給障礙物探測器。
另一種類似的慣性裝置則應(yīng)用于坡道輔助系統(tǒng)，用來防止車輛上坡時向后溜坡。裝置內(nèi)的小量程重力加速度傳感器能夠通過測量重力來確定傾斜度。
主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則是另一項駕駛員輔助技術(shù)，用以更快地減少轉(zhuǎn)向輪胎每次移動時轉(zhuǎn)向角度的變化量。這一特性為更精確安全的駕駛提供了保障，尤其是在高速公路上。其中偏航角速度傳感器能夠提供關(guān)于車輛位移的信息。
慣性傳感器和感知傳感器的融合
視覺或是感知傳感器能夠察覺到正在運動的物體，正確判斷出運動物體的結(jié)構(gòu)，同時估測車輛的移動情況以及和周邊運動物體之間的距離。
慣性傳感器則完全不受感知傳感器的限制因素所影響，比如天氣條件、光照、雪地或是被遮擋的地標。慣性傳感器不會依賴于周圍環(huán)境的亮度，因為它們測量的是物理性運動，而且并不是從圖像中計算數(shù)據(jù)。
此外，慣性傳感器要來得更為可靠，因為它們不需要與車身以外的設(shè)備有任何的互聯(lián)和數(shù)據(jù)交流。近期有一項研究就分別討論了動覺慣性傳感器和視覺感知系統(tǒng)在弱耦合和緊耦合兩種程度下的不同合作模式。
在弱耦合程度下，感知系統(tǒng)和慣性傳感器會各自獨立地定位車輛，隨后相互比對信息，修正結(jié)果。緊耦合則是另一種結(jié)果，此時對物體直接的（像素級別）視覺測量會與慣性測量裝置的讀數(shù)相互結(jié)合。
在兩種情況下，MEMS慣性傳感器都可以提高感知系統(tǒng)跟蹤物體的兼容度，從而得到更精準的定位。
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