——本文屬《電車智多星》第6期

在倒車的時(shí)候，相信許多人都有發(fā)現(xiàn)，在慢慢挪動(dòng)車子的過(guò)程中，在駕駛室內(nèi)能聽到“滴滴滴”的聲音，以提醒我們快要碰到障礙物或是其他車輛了。

車輛之所以能發(fā)出“滴滴滴”的聲音，是汽車上的超聲波雷達(dá)在發(fā)揮作用。

現(xiàn)在，除了一些老款車型外，很多車型都配備了超聲波雷達(dá)。

不過(guò)別看超聲波雷達(dá)這么常見，很多朋友對(duì)這項(xiàng)配置還是不太了解。今天，我們就給大家梳理梳理超聲波雷達(dá)的知識(shí)點(diǎn)。

什么是超聲波雷達(dá)？

超聲波雷達(dá)，就是一種利用超聲波測(cè)算距離的雷達(dá)傳感器裝置。

超聲波雷達(dá)也可根據(jù)傳感器種類細(xì)分為等方性傳感器超聲波雷達(dá)和異方性傳感器超聲波雷達(dá)，二者的區(qū)別在于水平探測(cè)角度與垂直探測(cè)角度是否相同。

其中等方性傳感器是水平角度與垂直角度相同的傳感器，優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的超聲波波形穩(wěn)定，缺點(diǎn)是垂直角度過(guò)大,容易探測(cè)到地面，受照地問題影響較大，且探測(cè)距離較近。異方性傳感器是水平角度與垂直角度不同的傳感器，優(yōu)點(diǎn)是垂直角度小，因而探測(cè)距離長(zhǎng)，探測(cè)范圍大，缺點(diǎn)是產(chǎn)生的超聲波波形不穩(wěn)定，易產(chǎn)生誤報(bào)情況。

超聲波雷達(dá)工作原理是怎樣的？

超聲波雷達(dá)的工作原理并不復(fù)雜：超聲波雷達(dá)利用超聲波發(fā)射裝置向外發(fā)射超聲波（注意，這種超聲波是機(jī)械波不是電磁波）；發(fā)生超聲波后，系統(tǒng)再利用接收器接收返回來(lái)的時(shí)間差來(lái)測(cè)算距離。

同時(shí)超聲波雷達(dá)的探頭一般有40kHz, 48kHz和58kHz三種，一般采用的是40kHz的探頭；另外，超聲波雷達(dá)防水、防塵，即使有少量的泥沙遮擋也不影響，并且超聲波雷達(dá)的探測(cè)范圍在 0.1-3米之間，精度較高，比較適合應(yīng)用于泊車場(chǎng)景。

超聲波雷達(dá)一般布置在汽車上什么位置？

超聲波雷達(dá)一般布置在汽車上的兩個(gè)位置，第一種是安裝在汽車前后保險(xiǎn)杠上的，也就是用于測(cè)量汽車前后障礙物的倒車?yán)走_(dá)，這種雷達(dá)業(yè)內(nèi)稱為UPA；第二種是安裝在汽車側(cè)面的，用于測(cè)量側(cè)方障礙物距離的超聲波雷達(dá)，業(yè)內(nèi)稱為APA。

1、UPA超聲波雷達(dá)

UPA超聲波雷達(dá)主要用于測(cè)量汽車前后方的障礙物，探測(cè)距離一般在15~250cm之間。

2、APA超聲波雷達(dá)

APA超聲波雷達(dá)探測(cè)距離勝過(guò)UPA超聲波雷達(dá)，可以達(dá)到30~500cm之間，更遠(yuǎn)的探測(cè)距離讓APA超聲波雷達(dá)可以檢測(cè)左右側(cè)的障礙物，還能根據(jù)超聲波雷達(dá)返回的數(shù)據(jù)判斷停車庫(kù)位是否存在。但是APA超聲波雷達(dá)的功率更大，成本也更高。

超聲波雷達(dá)如何應(yīng)用在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上？

最后，我們討論下，超聲波雷達(dá)如何應(yīng)用在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上。

1、自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)

為了更好地達(dá)成輔助停車的功能，部分車型的自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)甚至包含了8個(gè)PDC雷達(dá)（用于探測(cè)周圍障礙物）和4個(gè)PLA雷達(dá)（用于測(cè)量停車位的長(zhǎng)度）。這些超聲波雷達(dá)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛與障礙物之間的距離，并把信息反饋給車輛，以幫助車輛及時(shí)調(diào)整車身姿態(tài)和速度，順利完成自動(dòng)泊車。

2、自動(dòng)緊急制動(dòng)功能

配備了自動(dòng)緊急制動(dòng)功能的車輛，會(huì)周期性地獲取車輛當(dāng)前的行駛速度，并根據(jù)當(dāng)前速度、系統(tǒng)中預(yù)設(shè)的速度閾值以及超聲波雷達(dá)的信息反饋，來(lái)判斷車輛與障礙物之間的距離。一旦發(fā)現(xiàn)車輛距離前方行人或障礙物距離較近的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)提醒駕駛者，如果駕駛者還會(huì)做出反應(yīng)，系統(tǒng)則會(huì)主動(dòng)啟動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，確保安全距離。

3、前方防碰撞預(yù)警功能

前方防碰撞預(yù)警功能的工作原理與自動(dòng)緊急制動(dòng)功能比較相似，通常會(huì)采用超聲波雷達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)車距的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和識(shí)別，通過(guò)不斷獲取目標(biāo)障礙物的距離信息，進(jìn)行分析處理，傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。一旦發(fā)現(xiàn)存在潛在碰撞危險(xiǎn)，便會(huì)對(duì)駕駛者進(jìn)行警告，但需要注意的是，預(yù)警系統(tǒng)本身不會(huì)采取任何制動(dòng)措施去避免碰撞或控制車輛。

4、變道輔助系統(tǒng)

變道輔助系統(tǒng)可以依靠布置在車身兩側(cè)的超聲波雷達(dá)組件，探測(cè)障礙物或是運(yùn)動(dòng)車輛，再結(jié)合駕駛者的變道動(dòng)作，來(lái)判斷是否存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)；再結(jié)合車輛本身的輔助駕駛功能，來(lái)完成車輛的變動(dòng)操作

5、全速自適應(yīng)續(xù)航系統(tǒng)

全速自適應(yīng)續(xù)航系統(tǒng)一般集成了車輛攝像頭、超聲波雷達(dá)系統(tǒng)，通過(guò)ACC控制單元與ABS系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作，適當(dāng)加速或制動(dòng)，使得車輛與前方車輛始終保持安全距離。

結(jié)束語(yǔ)

汽車工程師們利用超聲波雷達(dá)精準(zhǔn)的探測(cè)距離能力，幫助車輛實(shí)現(xiàn)了倒車泊車距離判斷、全速自適應(yīng)續(xù)航系統(tǒng)以及前方防碰撞預(yù)警功能等在內(nèi)的多種功能。而且隨著汽車自動(dòng)駕駛功能的進(jìn)一步發(fā)展，超聲波雷達(dá)的用途和重要性必然會(huì)持續(xù)擴(kuò)大。

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