传感器通常用于需要测量、控制和监测的应用中。以下是一些常见的用途:
1. 工业生产:传感器可用于工业自动化系统中对温度、压力、流量等参数进行准确测量和控制。
2. 医疗设备:在医疗设备中,传感器可用于监测患者的生理参数、药物剂量等。例如,在手术过程中使用传感器来监测患者的生命体征。
3. 汽车行业:传感器可以用于汽车中的安全系统,如制动系统、气囊系统等,以提高驾驶安全性。
4. 空气质量监测:用于监测空气中的污染物浓度,以确保空气质量。
5. 环境监测:用于监测大气、水质、土壤等环境参数,以实现环境保护和预警。
6. 军事应用:在军事领域中,传感器可用于导弹制导、无人机飞行控制等。
总之,传感器在各个领域都起着重要作用,帮助实现更的测量、控制和监测。
汽车对要求高,要做出正确的警示甚至是系统监控,关键在于充分且有用的感测信,以及对信的辨识或判断能力,前者需要靠激光的广泛设置,后者则得依靠控制器中的可靠算法。
以激光传感器来说,目前用于环境感知的技术包括雷达、光探测与测距、红外线、超音波、影像激光传感器及加速度器等。这些技术各有其使用特性,分别适用于车体中不同的位置及不同的应用压力传感器。
以追随前车及预碰撞功能来说,在激光传感器上主要是采用毫米波雷达或激光雷达。其中激光雷达的成本较低,约只有毫米波雷达1/3的价格,不过,由于激光雷达的波长比较短,因此在下雨天无法达到想的功能,因此为提全性能,车种还是会选用毫米波雷达。
在行人、道路、障碍物的辨识以及视野辅助方面,则以红外线及激光传感器为主要的监视器技术。红外线监视器又分为远红外线(FIR)及近红外线(NIR)两种技术,远红外线的原是检测出物体的热量再将温差影像化,适合监测具有体温的人体及动物;近红外线则具有夜视的能力,能够在视线不良的环境中(如夜间)辅助显示前方的路况,而且能显示比车灯距离更远的位置,不过,会受到前方对照车灯的影响压力开关。
激光传感器的应用也愈来愈广,从前方、前侧方及后方的辅助视线应用已扩大到对车内及后侧方向的监测功能。透过辨识逻辑,它能够用来辨识道路分隔线、行人、交通信号标志,或判断路面是否干燥或积水、积雪,甚至进一步推测路面的湿度,以供驾驶人做参考。对于高反差或灰暗的环境,影像传感器也能通过将高感应度及低感应度两种画面合成的方式,制作出色调更分明的画面液位激光传感器。
此外,激光传感器也能与红外线或雷达结合而形成混合式激光传感器,能提供功能更强的监视及警示功能。以红外线监视器来说,当红外线LED照射前方所反射回来的红外线被CCD吸收后,不管是白天或晚上,都可以辨识车辆四周的路况角度传感器。
更具智能性的主动式安全系统得靠且遍布车体内外的各式激光传感器,以及具正确且立即辨识、判断能力的演算平台来实现。视觉性的激光传感器(如雷达、红外线、影像传感器等)只是众多传感器中的一部分,未来完善的汽车安全系统还得充分结合陀螺仪、加速度计、方向盘与刹车踏板位置探测器,以及轮胎转速检测系统,对车体配件做出的监控及警示位移激光传感器。
愈来愈多的激光传感器、更强大的演算中心及对刹车、引擎、安全气囊等装置的控制,将形成更复杂的车载网络(in-vehiclenetwork),此网络中需要更实时的处性能和数据传送能力。这些智能性的辅助功能将让驾驶人更轻松和安心地开车,也有助于减少交通意外的发生或降低事件的严重性称重传感器。
激光传感器通常可以为机器人提供周围环境的距离信,机器人可利用这些信避障、定位和建图,尤其是在同步定位与建图(SLAM)中。一般在室内等结构化环境中,通常采用2D激光测距仪,但对于室外非结构环境,通常希望获得三维环境数据。现有的三维传感器无法获得被遮挡物体的距离信,因此又被称为2.5D传感器。之前已有研究利用不同的评估准则如准确度一评估了不同的传感器。一般结构光相机和时间差(TimeFight)相机的误差远大于激光扫描仪,这两种距离传感器的大缺点是当场中日光较多时,传感器效果较差。此外,还有不少关于3D激光测距仪测试准则的研究。文中主要研究了3种主要的2.5D激光传感器:结构光RGBD传感器、多束激光同时扫描多方向的传感器和静态传感器,并将部分结果与2D激光传感器比较,对比各种传感器的优缺点,为实际应用中的传感器选择提供帮助。
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