超声波雷达简介_陕西雷达简介

超声波雷达简介_陕西雷达简介超声波雷达听着很陌生,但其实一直被广泛使用在倒车上,与毫米波雷达不同的是:超声波能被任何材质的障碍物反射,毫米波只能被金属物体反射,超声波雷达的探测距离又很近,到底工作原理是什么,下面我带大家一起来来看看。1.工作原理超声波雷达的工作原理是通过超声波发射装置向外发出超声波,到通过接收器接收到发送过来超声波时的时间差来测算距离。常用探头的工作频率有40kHz,48kHz和58kHz三种。一般来说,频率越高,灵敏度越高,但水平与垂直方向的探测角度就越小,故一般采用40kHz的探头。超声波

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超声波雷达听着很陌生,但其实一直被广泛使用在倒车上,与毫米波雷达不同的是:超声波能被任何材质的障碍物反射,毫米波只能被金属物体反射,超声波雷达的探测距离又很近,到底工作原理是什么,下面我带大家一起来来看看。

1. 工作原理

超声波雷达的工作原理是通过超声波发射装置向外发出超声波,到通过接收器接收到发送过来超声波时的时间差来测算距离。常用探头的工作频率有 40kHz, 48kHz 和 58kHz 三种。一般来说,频率越高,灵敏度越高,但水平与垂直方向的探测角度就越小,故一般采用 40kHz 的探头。超声波雷达防水、防尘,即使有少量的泥沙遮挡也不影响。探测范围在 0.1-3 米之间,而且精度较高,因此非常适合应用于泊车。

超声波雷达简介_陕西雷达简介

 

超声波雷达的测距原理和之前介绍的激光雷达、毫米波雷达类似,距离=传播速度*传播时间/2。不同的是激光雷达和毫米波雷达的波速都为光速,而超声波雷达的波速跟温度有关。近似关系如下:

C = C0 + 0.607 ∗ T,C0为零度时的声波速度332m/s,T为温度(单位:℃)。

例如,温度在0℃时,超声波的传播速度为332m/s;温度在30℃时,超声波的传播速度为350m/s。相同相对位置的障碍物,在不同温度的情况下,测量的距离不同。对传感器精度要求极高的自动驾驶系统来说,要么选择将超声波雷达的测距进行保守计算;要么将温度信息引入自动驾驶系统,提升测量精度。

超声波雷达在工作时会返回一个探测距离的值,如图所示。处于A处和处于B处的障碍物都会返回相同的探测距离d。所以在仅知道探测距离d的情况下,通过单个雷达的信息是无法确定障碍物是在A处还是在B处的。                                 

2. 类型

常见的超声波雷达有两种。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。UPA和APA的探测范围和探测区域都太相同。

UPA超声波雷达的探测距离一般在15~250cm之间,主要用于测量汽车前后方的障碍物。APA超声波雷达的探测距离一般在30~500cm之间。APA的探测范围更远,因此相比于UPA成本更高,功率也更大。如图为单个APA的探测范围示意图。APA的探测距离优势让它不仅能够检测左右侧的障碍物,而且还能根据超声波雷达返回的数据判断停车库位是否存在。

3. 优势与劣势

优势:超声波的能量消耗较缓慢,在介质中传播的距离比较远,穿透性强,测距的方法简单,成本低。
劣势:超声波雷达在速度很高情况下测量距离有一定的局限性,这是因为超声波的传输速度很容易受天气情况的影响,在不同的天气情况下,超声波的传输速度不同,而且传播速度较慢,当汽车高速行驶时,使用超声波测距无法跟上汽车的车距实时变化,误差较大。另一方面,超声波散射角大,方向性较差,在测量较远距离的目标时,其回波信号会比较弱,影响测量精度。但是,在短距离测量中,超声波测距传感器具有非常大的优势。

4. 相关企业

博世:博世有超声波雷达、倒车雷达、半自动泊车、全自动泊车,超声波雷达增加整个探测范围,提高刷新时间,每一个超声波雷达有一个代码,避免超声波雷达有噪音,可以更加精准。第六代超声波雷达可以很好的识别第五代产品无法识别的低矮物体。博世车用超声波传感器的检测范围为20~450厘米。
法雷奥:法雷奥的超声波雷达已经有十年的量产经验,短距超声波雷达覆盖范围为(2-4m)。其最新一代的自动泊车系统Park4U,就是基于超声波雷达,有平行与转角的两种泊车模式。车身前后只需留出40厘米的空间,该系统就能够自动完成泊车过程。其客户有路虎、起亚、大众途安等众多OEM厂商。
同致电子:同致电子主要生产有汽车倒车雷达、遥控中控、后视摄像头、智能车内后视镜等产品,是国内各大汽车厂(如上海通用、上海大众、东风日产、上海汽车、神龙汽车、奇瑞汽车、吉利汽车、福特汽车等)的供应商,也是目前亚洲倒车雷达OEM市场第一供应商。

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