超声波雷达何以“引爆”自动驾驶？

2020-04-20 14:55

亿欧网

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超声波雷达的诞生始于一次意外。

上个世纪六十年代，托尼·海斯在剑桥大学攻读物理学博士学位时，遭遇双眼视网膜脱落，一度陷入失明困境。

前后经历8次手术后，海斯“捡回”了右眼视力。

重获光明的他，决心“为盲人做些事情”，便一头扎进诺丁汉大学盲人移动研究所，边攻读心理学博士学位，边进行超声波盲人引导设备的研发工作，这一干就是十七年。

偶然一次机会，海斯剥离出盲人引导设备的超声波技术，将其应用于汽车倒车辅助。他信心满满地向英国捷豹高管推荐了这项发明，却换来他们的不屑一顾：“有两只眼睛、能判断物体距离的正常人，不会对它感兴趣。”

出乎捷豹高管们的意料，如今，超声波雷达已经成为稀松平常的汽车部件，支撑起自动泊车等驾驶辅助功能，未来还将为完全自动驾驶“出力”。

捷豹纯电动汽车I-PACE

捷豹纯电动汽车I－PACE／捷豹官网

“偏爱”超声波？

以特斯拉为例，这家电动汽车巨头高度依赖超声波雷达。

通过收发超声波，超声波雷达能以1－3厘米精度测算0．2－5m范围内障碍物，充当“汽车之眼”。

按工作频率分类，超声波雷带可以分为40kHz、48kHz和58kHz三种，频率越高，灵敏度越高，探测角度越小；按构造分类，超声波雷达可以分为等方性与异方性，二者的区别在于水平探测角度与垂直探测角度是否相同；按技术方案分类，超声波雷达可以分为模拟式、四线式数位、二线式数位、三线式主动数位，它们的信号抗干扰能力依次提升，技术难度与价格总体递进。

一套倒车雷达系统需要在汽车后保险杠内配备4个UPA超声波传感器，自动泊车系统需要在倒车雷达系统基础上，增加4个UPA、4个APA超声波传感器，构成前4（UPA）、侧4（APA）、后4（UPA）的布置格局。

特斯拉自Autopilot推出以来，便坚持4＋4＋4的超声波雷达布局。早期版本中，特斯拉在泊车辅助中使用前后8颗雷达，在辅助驾驶中使用全部12颗雷达。特斯拉表示，与摄像头监控车道标记不同，超声波雷达可以监控周围区域，并扫清车辆或其他物体等盲点。

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