无人驾驶汽车的“眼睛”──兼谈导航技术

1、.无人驾驶汽车的“眼睛 兼谈导航技术前言看过007系列电影的人总会羡慕男主角詹姆斯·邦德的那辆无人驾驶汽车，无人驾驶汽车，其实为智能汽车，也可以称之为轮式挪动机器人。智能系统，主要由三部分组成：导航传感器系统、主控计算机系统和自动驾驶仪系统。车载主控计算机和相应的途径规划软件根据导航传感器系统相当于驾驶员的眼睛提供的道路信息、车前情况以及自身的行驶状态，决定继续前进还是换道准备超车，相当于驾驶员的大脑;自动驾驶控制软件按照需要跟踪的途径和汽车行驶动力学，向方向盘、油门和刹车控制器发出动作指令，操纵汽车按规划好的途径前进，起到驾驶员的手和脚的作用，从而实现无人驾驶。开展史兴

2、隆国家从20世纪70年代开场进展无人驾驶汽车研究，目前在可行性和实用性方面，美国和德国走在前列。我国在无人驾驶汽车的开发方面要比国外稍晚。国防科技大学从20世纪80年代开场进展该项技术研究。1989年，我国首辆智能小车在国防科技大学诞生。由上海和欧盟科学家合作的中国城市交通中的无人驾驶技术CyberC3工程获得了阶段性成果，首辆城市无人驾驶车在上海交通大学研制成功，准备在2019年世博会上一展身手。笔者查阅了关于无人驾驶汽车的导航传感器系统这方面的许多资料，现拿来与大家共飨。导航技术是无人驾驶汽车行驶的根底，是“眼睛。目前常用的技术包括磁导航和视觉导航等。一、磁导航技术磁导航是目前最成熟可靠的

3、方案，现大多数均采用这种导航技术。在道路上埋设一定的导航设备如磁钉或电线，通过变换磁极朝向进展编码，可以向车辆传输道路特性信息，诸如位置、方向、曲率半径、下一个道路出口位置等信息，从而为汽车指明去向。例如，荷兰阿姆斯特丹国际机场和鹿特丹的ParkShuttle系统，上海交通大学的CyberC3系统，都采用了此技术，在无轨自动伸缩门也有应用。磁导航最大的优点是不受天气等自然条件的影响，即使风沙或大雪埋没路面也一样有效。但此系统施行过程比较繁琐，且不易维护，变更运营线路需重新埋设导航设备。二、视觉导航技术视觉导航主要技术是视觉传感器CCD摄像机，红外摄像机，利用传感器获取汽车相对于环境内的参照物的

4、位置关系1米-500米信息。CCD摄像机是首选的 “眼睛。其核心为电荷藕合器件图像传感器CCDCharge Coupled Device，它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存。CCD上植入许多微小光敏物质，通常以百万像素为单位。当CCD外表受到光线照射时，每个光敏物质会将电荷反映在组件上，所有的光敏物质所产生的信号加在一起，就构成了一幅完好的画面。由其制作的摄像机具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。一般为了使拍摄到得景象和肉眼看到的一样，摄像机在镜头和CCD之间

5、加装了一个红外滤光镜，其作用就是阻挡红外线进入CCD,让CCD只能感应到可见光，这样就使数码摄像机拍摄到的影像和我们肉眼看到的影像相一致了。此摄像机在黑暗及夜间就不易工作了，这样无人汽车便成了“盲车。为解决此问题，需要为车加上“夜眼红外摄像机。红外摄像时机发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体，红外线经物体反射后进入镜头进展成像，拍摄到了由红外线反射所成的影像，即此时可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的影像。从而使无人驾驶汽车可在夜间平安行驶。目前大多数的红外摄像机都采用LED红外发光二级管作为红外摄像机的主要发光材料。红外摄像机具有夜视间隔 远、隐蔽性强、性能稳定等突出优势，多用在监视系统中。目前两者特性兼备的摄像机以广泛应用。视觉导航的优点是不需要对现有的道路构造做变化，并且在混合交通中，也可使用;其缺点为，当风沙、大雾等自然因素致使能见度过低或路面上的白色标线不明晰时，导航系统会失效。但由于视觉导航对根底设施的要求很低，被公认为是最有前景的定位方法。结语无人驾驶汽车是将来汽车开展的方向，人类在不久的将来会用上智能型无人驾驶汽车。无人驾驶汽车在交通领域的应用，从