超声波传感器

工作原理

超声波传感器发射高频声波并检测目标反射回波；发射与接收可由换能器将电信号与机械振动相互转换。

超声波在自动驾驶中的应用与局限

在自动驾驶传感器方案中，超声波传感器课件历史比较中的报价较低，但探测距离短、应用局限大。倒车雷达（Parking Distance Control，PDC）是超声波传感器的典型应用，由超声波传感器、控制器和报警装置（显示器或蜂鸣器）等部分组成。倒车时通过发出超声波并接收遇到障碍物反射回来的超声波，由控制器判断后通过报警装置提示驾驶员。

近处盲区、细小目标和吸声目标可能使回波难以识别，边界取决于探头与安装条件。

使用超声波传感器探测的理想物体应体积大、平整且密度高，并与变换器正面垂直；最难探测的物体是体积小且由吸波材料制成的物体，或者与变换器成非 90° 角的物体。要探测的物体大小直接影响检测范围，大部件能将大部分发出的超声波反射回传感器，小部件仅能反射少部分，导致检测范围大大缩小。

测距基于声波往返传播时间，距离 $d=ct\mathrm{/}2$，其中 $c$ 是当前介质中的声速（m/s），$t$ 是回波往返时间（s），$d$ 的单位为m。空气声速随温度等条件改变，目标方向、材质和回波强度也影响结果，因此通常用于近距离泊车和障碍检测，不能独自承担完整的远距离自动驾驶感知。