? ? ? ?超聲波雷達聽著很陌生，但其實一直被廣泛使用在倒車上，與毫米波雷達不同的是：超聲波能被任何材質的障礙物反射，毫米波只能被金屬物體反射，超聲波雷達的探測距離又很近，到底工作原理是什么，下面我帶大家一起來來看看。

1.?工作原理

? ? ??超聲波雷達的工作原理是通過超聲波發射裝置向外發出超聲波，到通過接收器接收到發送過來超聲波時的時間差來測算距離。常用探頭的工作頻率有 40kHz, 48kHz 和 58kHz 三種。一般來說，頻率越高，靈敏度越高，但水平與垂直方向的探測角度就越小，故一般采用 40kHz 的探頭。超聲波雷達防水、防塵，即使有少量的泥沙遮擋也不影響。探測范圍在 0.1-3 米之間，而且精度較高，因此非常適合應用于泊車。

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? ? ? ? 超聲波雷達的測距原理和之前介紹的激光雷達、毫米波雷達類似，距離=傳播速度*傳播時間/2。不同的是激光雷達和毫米波雷達的波速都為光速，而超聲波雷達的波速跟溫度有關。近似關系如下：

? ? ? ? ? ? ? C = C0 + 0.607 ? T，C0為零度時的聲波速度332m/s，T為溫度(單位：℃)。

? ? ? ? 例如，溫度在0℃時，超聲波的傳播速度為332m/s；溫度在30℃時，超聲波的傳播速度為350m/s。相同相對位置的障礙物，在不同溫度的情況下，測量的距離不同。對傳感器精度要求極高的自動駕駛系統來說，要么選擇將超聲波雷達的測距進行保守計算；要么將溫度信息引入自動駕駛系統，提升測量精度。

? ? ? ??超聲波雷達在工作時會返回一個探測距離的值，如圖所示。處于A處和處于B處的障礙物都會返回相同的探測距離d。所以在僅知道探測距離d的情況下，通過單個雷達的信息是無法確定障礙物是在A處還是在B處的。

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2.?類型

? ? ??常見的超聲波雷達有兩種。第一種是安裝在汽車前后保險杠上的，也就是用于測量汽車前后障礙物的倒車雷達，這種雷達業內稱為UPA；第二種是安裝在汽車側面的，用于測量側方障礙物距離的超聲波雷達，業內稱為APA。UPA和APA的探測范圍和探測區域都太相同。?

? ? ? UPA超聲波雷達的探測距離一般在15~250cm之間，主要用于測量汽車前后方的障礙物。APA超聲波雷達的探測距離一般在30~500cm之間。APA的探測范圍更遠，因此相比于UPA成本更高，功率也更大。如圖為單個APA的探測范圍示意圖。APA的探測距離優勢讓它不僅能夠檢測左右側的障礙物，而且還能根據超聲波雷達返回的數據判斷停車庫位是否存在。

3.?優勢與劣勢

• ? ? ?優勢：超聲波的能量消耗較緩慢，在介質中傳播的距離比較遠，穿透性強，測距的方法簡單，成本低。
• ? ? ?劣勢：超聲波雷達在速度很高情況下測量距離有一定的局限性，這是因為超聲波的傳輸速度很容易受天氣情況的影響，在不同的天氣情況下，超聲波的傳輸速度不同，而且傳播速度較慢，當汽車高速行駛時，使用超聲波測距無法跟上汽車的車距實時變化，誤差較大。另一方面，超聲波散射角大，方向性較差，在測量較遠距離的目標時，其回波信號會比較弱，影響測量精度。但是，在短距離測量中，超聲波測距傳感器具有非常大的優勢。

4.?相關企業

? ? ??博世公司；博世公司有超聲波雷達、倒車雷達、半自動泊車、全自動泊車，超聲波雷達增加整個探測范圍，提高刷新時間，每一個超聲波雷達有一個代碼，避免超聲波雷達有噪音，可以更加精準。第六代超聲波雷達可以很好的識別第五代產品無法識別的低矮物體。博世車用超聲波傳感器的檢測范圍為20~450厘米。

? ? ? 法雷奧；法雷奧的超聲波雷達已經有十年的量產經驗，短距超聲波雷達覆蓋范圍為（2-4m）。其最新一代的自動泊車系統Park4U，就是基于超聲波雷達，有平行與轉角的兩種泊車模式。車身前后只需留出40厘米的空間，該系統就能夠自動完成泊車過程。其客戶有路虎、起亞、大眾途安等眾多OEM廠商。

? ? ? 同致電子；同致電子主要生產有汽車倒車雷達、遙控中控、后視攝像頭、智能車內后視鏡等產品，是國內各大汽車廠（如上海通用、上海大眾、東風日產、上海汽車、神龍汽車、奇瑞汽車、吉利汽車、福特汽車等）的供應商，也是目前亞洲倒車雷達OEM市場第一供應商。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的自动驾驶（四十七）---------超声波雷达简介的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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