高端车保留倒车雷达(通常指超声波雷达)是“多传感器融合”安全策略中的一个关键且明智的设计选择,体现了安全冗余、性能互补和极端工况适应性的原则。以下详细解释其背后的逻辑:
传感器特性互补 - 填补关键感知空白:
- 倒车雷达(超声波):
- 优势: 近距离(0 - 3米左右)测距精度极高(厘米级),不受光线条件影响(白天黑夜雨雾均可工作),成本相对较低,技术成熟可靠。特别擅长探测低矮、细小的障碍物(如路肩、矮桩、小孩、宠物、自行车轮等),这些物体容易被其他传感器忽略。
- 劣势: 探测距离短,覆盖范围有限(每个传感器探测角度窄),易受极端天气(如暴雨、积雪)影响声波传播,无法识别物体类型。
- 摄像头(360环视、倒车影像):
- 优势: 提供直观的视觉信息,能识别物体类型(如行人、车辆、锥桶),覆盖范围广(尤其是360环视拼接图像)。
- 劣势: 受光线影响极大(强光眩光、夜间、隧道进出、阴影)、镜头易被污垢/雨水/冰雪遮挡,无法精确测距(依赖算法估算,精度不如超声波),广角镜头边缘畸变影响判断。
- 毫米波雷达:
- 优势: 探测距离远(几十到上百米),测速精准,穿透力强(不受雨雾、灰尘、光线影响),能探测运动物体。
- 劣势: 近距离盲区(通常0.5-1米内探测能力弱或无法探测),空间分辨率较低(对小物体、静止物体区分能力弱),无法识别物体类型。
- 激光雷达:
- 优势: 空间分辨率极高,能生成精确的3D点云图,测距精度高,不受光线影响(主动光源)。
- 劣势: 成本高昂(在普及中),极端雨雪天气性能显著下降,近距离复杂反射面(如光滑墙面)可能产生噪点或误判,镜片易被污垢遮挡。
融合逻辑: 倒车雷达在极近距离、低矮细小物体探测、光线不敏感这三个方面,完美地填补了摄像头、毫米波雷达和激光雷达的感知空白。尤其是在低速挪车、贴边停车等需要厘米级精度的场景下,超声波雷达无可替代。
安全冗余 - 多重保障,避免单点失效:
- “不把鸡蛋放在一个篮子里”: 依赖单一类型的传感器存在巨大风险。如果摄像头被泥水糊住,或者毫米波雷达在近距离失效,或者激光雷达在暴雨中性能下降,系统就会失去关键的近距离感知能力。
- 倒车雷达作为基础保障: 超声波雷达技术成熟、稳定、成本可控,是建立基础安全冗余层的理想选择。即使其他“高端”传感器失效或被干扰,超声波雷达依然能提供最基本、最关键的近距离障碍物探测和距离告警功能,防止低速碰撞。
- 交叉验证: 多个传感器同时对同一区域进行探测,可以相互验证数据。例如,摄像头“看到”一个障碍物,超声波雷达也探测到了距离,系统就能更确信障碍物的存在和位置,提高报警的准确性,减少误报和漏报。
极端工况适应性 - 应对复杂环境:
- 光线挑战: 进出光线反差巨大的车库、夜间无路灯环境、强烈逆光等情况,摄像头可能短暂失效或画面质量极差。超声波雷达此时不受影响,持续工作。
- 天气挑战: 大雨、浓雾、大雪会显著降低摄像头和激光雷达的有效性。毫米波雷达穿透力强,但在近距离有盲区。超声波雷达在一般雨雪天气下仍能工作(极端暴雨/积雪覆盖传感器表面除外),提供近距离保障。
- 污垢遮挡: 摄像头镜头、激光雷达镜片极易被泥浆、灰尘、鸟粪等覆盖。超声波雷达传感器表面相对较小,且声波对轻微污垢的容忍度比光学传感器高一些(当然严重覆盖也会失效,但概率相对低)。
用户习惯与即时反馈:
- 直观的听觉反馈: 倒车雷达的“滴滴”声频率变化提供了一种非常直观、无需驾驶员转移视线(看屏幕)的距离感知方式,尤其适合老司机快速判断。这种即时、直接的物理反馈在紧张或复杂的停车环境中非常有用。
- 补充视觉信息: 即使在有高清影像的情况下,雷达的报警提示也能在视觉信息可能被忽略(如驾驶员分心看后视镜)或难以判断精确距离时提供关键提醒。
成本效益与成熟度:
- 超声波雷达技术极其成熟,成本低廉。在高端车上增加几个超声波雷达,对于整体成本影响微乎其微,却能显著提升低速安全性和用户信心,是非常划算的投资。
- 法规要求(如部分地区的强制性倒车辅助装置)也常常可以通过成熟的倒车雷达来满足。
总结:
高端车保留倒车雷达,绝非技术落后,而是多传感器融合安全逻辑下的精妙设计:
它是不可或缺的“近距离专家”:在厘米级精度探测低矮细小障碍物方面,其他传感器难以完全替代。
它是关键的“安全冗余层”:在摄像头、毫米波雷达、激光雷达可能失效或被干扰的工况下(光线、天气、污垢、单点故障),提供基础保障,避免感知“盲区”。
它是多传感器“交叉验证”的重要一环:提高系统整体感知的准确性和鲁棒性。
它提供直观的用户交互:听觉反馈简单直接有效。
它具有极高的成本效益:成熟可靠,成本低廉,收益巨大。
因此,在可预见的未来,即使自动驾驶技术继续发展,超声波雷达作为低速、近距离安全防护的基石,在高端车的多传感器融合体系中仍将长期占有一席之地。它与其他传感器协同工作,共同构建起更全面、更可靠、更安全的车辆环境感知能力。