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超声波雷达何以“引爆”自动驾驶

2020-04-20 15:02
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。

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