雷达是运用超声波吗（一文读懂超声波雷达）

——本文属《电车智多星》第6期

在倒车的时候，相信许多人都有发现，在慢慢挪动车子的过程中，在驾驶室内能听到“滴滴滴”的声音，以提醒我们快要碰到障碍物或是其他车辆了。

车辆之所以能发出“滴滴滴”的声音，是汽车上的超声波雷达在发挥作用。

现在，除了一些老款车型外，很多车型都配备了超声波雷达。

不过别看超声波雷达这么常见，很多朋友对这项配置还是不太了解。今天，我们就给大家梳理梳理超声波雷达的知识点。

超声波雷达，就是一种利用超声波测算距离的雷达传感器装置。

超声波雷达也可根据传感器种类细分为等方性传感器超声波雷达和异方性传感器超声波雷达，二者的区别在于水平探测角度与垂直探测角度是否相同。

其中等方性传感器是水平角度与垂直角度相同的传感器，优点是产生的超声波波形稳定，缺点是垂直角度过大,容易探测到地面，受照地问题影响较大，且探测距离较近。异方性传感器是水平角度与垂直角度不同的传感器，优点是垂直角度小，因而探测距离长，探测范围大，缺点是产生的超声波波形不稳定，易产生误报情况。

超声波雷达的工作原理并不复杂：超声波雷达利用超声波发射装置向外发射超声波（注意，这种超声波是机械波不是电磁波）；发生超声波后，系统再利用接收器接收返回来的时间差来测算距离。

同时超声波雷达的探头一般有40kHz, 48kHz和58kHz三种，一般采用的是40kHz的探头；另外，超声波雷达防水、防尘，即使有少量的泥沙遮挡也不影响，并且超声波雷达的探测范围在 0.1-3米之间，精度较高，比较适合应用于泊车场景。

超声波雷达一般布置在汽车上的两个位置，第一种是安装在汽车前后保险杠上的，也就是用于测量汽车前后障碍物的倒车雷达，这种雷达业内称为UPA；第二种是安装在汽车侧面的，用于测量侧方障碍物距离的超声波雷达，业内称为APA。

1、UPA超声波雷达

UPA超声波雷达主要用于测量汽车前后方的障碍物，探测距离一般在15~250cm之间。

2、APA超声波雷达

APA超声波雷达探测距离胜过UPA超声波雷达，可以达到30~500cm之间，更远的探测距离让APA超声波雷达可以检测左右侧的障碍物，还能根据超声波雷达返回的数据判断停车库位是否存在。但是APA超声波雷达的功率更大，成本也更高。

最后，我们讨论下，超声波雷达如何应用在智能网联汽车上。

1、自动泊车辅助系统

为了更好地达成辅助停车的功能，部分车型的自动泊车辅助系统甚至包含了8个PDC雷达（用于探测周围障碍物）和4个PLA雷达（用于测量停车位的长度）。这些超声波雷达系统可以实时监测车辆与障碍物之间的距离，并把信息反馈给车辆，以帮助车辆及时调整车身姿态和速度，顺利完成自动泊车。

2、自动紧急制动功能

配备了自动紧急制动功能的车辆，会周期性地获取车辆当前的行驶速度，并根据当前速度、系统中预设的速度阈值以及超声波雷达的信息反馈，来判断车辆与障碍物之间的距离。一旦发现车辆距离前方行人或障碍物距离较近的时候，系统会主动提醒驾驶者，如果驾驶者还会做出反应，系统则会主动启动制动系统，确保安全距离。

3、前方防碰撞预警功能

前方防碰撞预警功能的工作原理与自动紧急制动功能比较相似，通常会采用超声波雷达来实现车距的实时监测和识别，通过不断获取目标障碍物的距离信息，进行分析处理，传输给执行机构。一旦发现存在潜在碰撞危险，便会对驾驶者进行警告，但需要注意的是，预警系统本身不会采取任何制动措施去避免碰撞或控制车辆。

4、变道辅助系统

变道辅助系统可以依靠布置在车身两侧的超声波雷达组件，探测障碍物或是运动车辆，再结合驾驶者的变道动作，来判断是否存在碰撞风险；再结合车辆本身的辅助驾驶功能，来完成车辆的变动操作

5、全速自适应续航系统

全速自适应续航系统一般集成了车辆摄像头、超声波雷达系统，通过ACC控制单元与ABS系统、发动机控制系统协调动作，适当加速或制动，使得车辆与前方车辆始终保持安全距离。

汽车工程师们利用超声波雷达精准的探测距离能力，帮助车辆实现了倒车泊车距离判断、全速自适应续航系统以及前方防碰撞预警功能等在内的多种功能。而且随着汽车自动驾驶功能的进一步发展，超声波雷达的用途和重要性必然会持续扩大。