磁場感測器可探測車距避免碰撞

成本僅為車用雷達的百分之一

美國明尼蘇達大學的研究人員開發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“觸鬚”一樣， 能夠“感覺”到自己與附近6米內其他車輛的距離，從而避免發生事故。相關論文發表在最新一期的《應用物理學快報》雜誌上。


    負責該項研究的泰格•伍彥和雷傑•瑪米發現每輛車上都有磁場，不但輪轂、發電機、空調系統、揚聲器上帶有磁場，發動機缸體、變速箱、傳動系 統等這些金屬部件同樣也具有磁性。並且，在較小範圍內，車輛間距與磁場大小成反比關係。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，結果發現在6米範圍內，車輛磁場與車距間存在明確的相關性。

    根據這一原理，研究人員開發出了一種名為各向異性磁阻（AMR）感測器。它包含一個具有鎳鐵塗層的矽片，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於測量交通流量，但將其用於測量車距還是第一次。

    不過研究人員隨後發現，車距並不是影響磁場變化的唯一變數，車輛的類型、大小以及位置等因素都與此相關。要在不知道其他變數的情況下估算車 輛的位置，就要使用兩個各向異性磁阻感測器並採用一種適應演算法。這樣只要駛來的車輛近道足以影響兩個感測器時候，根據兩個感測器資料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，這種感測器能快速檢測到即將發生的碰撞並通過中控系統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。在這種感測器大規模商業化應用和普及後，其精度將獲得進一步的提高。

    磁場測距並不是第一個被用於測量車距的技術，除此外還有雷達測距和鐳射測距等技術。但研究人員稱，與AMR感測器相比，它們有兩個顯著缺 點：一是近距無效（至少要大於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感測器不但具有距離越近越精確的優 點，價格上也更具優勢（單個成本不到10美元）。

科技日報 2011/10/24 王小龍

相關連結

• Magnetic sensors can measure distances between vehicles (Physorg)
• Use of vehicle magnetic signatures for position estimation (Applied Physics Letters)