高端車保留倒車?yán)走_(dá)(通常指超聲波雷達(dá))是“多傳感器融合”安全策略中的一個(gè)關(guān)鍵且明智的設(shè)計(jì)選擇,體現(xiàn)了安全冗余、性能互補(bǔ)和極端工況適應(yīng)性的原則。以下詳細(xì)解釋其背后的邏輯:
傳感器特性互補(bǔ) - 填補(bǔ)關(guān)鍵感知空白:
- 倒車?yán)走_(dá)(超聲波):
- 優(yōu)勢: 近距離(0 - 3米左右)測距精度極高(厘米級),不受光線條件影響(白天黑夜雨霧均可工作),成本相對較低,技術(shù)成熟可靠。特別擅長探測低矮、細(xì)小的障礙物(如路肩、矮樁、小孩、寵物、自行車輪等),這些物體容易被其他傳感器忽略。
- 劣勢: 探測距離短,覆蓋范圍有限(每個(gè)傳感器探測角度窄),易受極端天氣(如暴雨、積雪)影響聲波傳播,無法識別物體類型。
- 攝像頭(360環(huán)視、倒車影像):
- 優(yōu)勢: 提供直觀的視覺信息,能識別物體類型(如行人、車輛、錐桶),覆蓋范圍廣(尤其是360環(huán)視拼接圖像)。
- 劣勢: 受光線影響極大(強(qiáng)光眩光、夜間、隧道進(jìn)出、陰影)、鏡頭易被污垢/雨水/冰雪遮擋,無法精確測距(依賴算法估算,精度不如超聲波),廣角鏡頭邊緣畸變影響判斷。
- 毫米波雷達(dá):
- 優(yōu)勢: 探測距離遠(yuǎn)(幾十到上百米),測速精準(zhǔn),穿透力強(qiáng)(不受雨霧、灰塵、光線影響),能探測運(yùn)動物體。
- 劣勢: 近距離盲區(qū)(通常0.5-1米內(nèi)探測能力弱或無法探測),空間分辨率較低(對小物體、靜止物體區(qū)分能力弱),無法識別物體類型。
- 激光雷達(dá):
- 優(yōu)勢: 空間分辨率極高,能生成精確的3D點(diǎn)云圖,測距精度高,不受光線影響(主動光源)。
- 劣勢: 成本高昂(在普及中),極端雨雪天氣性能顯著下降,近距離復(fù)雜反射面(如光滑墻面)可能產(chǎn)生噪點(diǎn)或誤判,鏡片易被污垢遮擋。
融合邏輯: 倒車?yán)走_(dá)在極近距離、低矮細(xì)小物體探測、光線不敏感這三個(gè)方面,完美地填補(bǔ)了攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)的感知空白。尤其是在低速挪車、貼邊停車等需要厘米級精度的場景下,超聲波雷達(dá)無可替代。
安全冗余 - 多重保障,避免單點(diǎn)失效:
- “不把雞蛋放在一個(gè)籃子里”: 依賴單一類型的傳感器存在巨大風(fēng)險(xiǎn)。如果攝像頭被泥水糊住,或者毫米波雷達(dá)在近距離失效,或者激光雷達(dá)在暴雨中性能下降,系統(tǒng)就會失去關(guān)鍵的近距離感知能力。
- 倒車?yán)走_(dá)作為基礎(chǔ)保障: 超聲波雷達(dá)技術(shù)成熟、穩(wěn)定、成本可控,是建立基礎(chǔ)安全冗余層的理想選擇。即使其他“高端”傳感器失效或被干擾,超聲波雷達(dá)依然能提供最基本、最關(guān)鍵的近距離障礙物探測和距離告警功能,防止低速碰撞。
- 交叉驗(yàn)證: 多個(gè)傳感器同時(shí)對同一區(qū)域進(jìn)行探測,可以相互驗(yàn)證數(shù)據(jù)。例如,攝像頭“看到”一個(gè)障礙物,超聲波雷達(dá)也探測到了距離,系統(tǒng)就能更確信障礙物的存在和位置,提高報(bào)警的準(zhǔn)確性,減少誤報(bào)和漏報(bào)。
極端工況適應(yīng)性 - 應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境:
- 光線挑戰(zhàn): 進(jìn)出光線反差巨大的車庫、夜間無路燈環(huán)境、強(qiáng)烈逆光等情況,攝像頭可能短暫失效或畫面質(zhì)量極差。超聲波雷達(dá)此時(shí)不受影響,持續(xù)工作。
- 天氣挑戰(zhàn): 大雨、濃霧、大雪會顯著降低攝像頭和激光雷達(dá)的有效性。毫米波雷達(dá)穿透力強(qiáng),但在近距離有盲區(qū)。超聲波雷達(dá)在一般雨雪天氣下仍能工作(極端暴雨/積雪覆蓋傳感器表面除外),提供近距離保障。
- 污垢遮擋: 攝像頭鏡頭、激光雷達(dá)鏡片極易被泥漿、灰塵、鳥糞等覆蓋。超聲波雷達(dá)傳感器表面相對較小,且聲波對輕微污垢的容忍度比光學(xué)傳感器高一些(當(dāng)然嚴(yán)重覆蓋也會失效,但概率相對低)。
用戶習(xí)慣與即時(shí)反饋:
- 直觀的聽覺反饋: 倒車?yán)走_(dá)的“滴滴”聲頻率變化提供了一種非常直觀、無需駕駛員轉(zhuǎn)移視線(看屏幕)的距離感知方式,尤其適合老司機(jī)快速判斷。這種即時(shí)、直接的物理反饋在緊張或復(fù)雜的停車環(huán)境中非常有用。
- 補(bǔ)充視覺信息: 即使在有高清影像的情況下,雷達(dá)的報(bào)警提示也能在視覺信息可能被忽略(如駕駛員分心看后視鏡)或難以判斷精確距離時(shí)提供關(guān)鍵提醒。
成本效益與成熟度:
- 超聲波雷達(dá)技術(shù)極其成熟,成本低廉。在高端車上增加幾個(gè)超聲波雷達(dá),對于整體成本影響微乎其微,卻能顯著提升低速安全性和用戶信心,是非常劃算的投資。
- 法規(guī)要求(如部分地區(qū)的強(qiáng)制性倒車輔助裝置)也常常可以通過成熟的倒車?yán)走_(dá)來滿足。
總結(jié):
高端車保留倒車?yán)走_(dá),絕非技術(shù)落后,而是多傳感器融合安全邏輯下的精妙設(shè)計(jì):
它是不可或缺的“近距離專家”:在厘米級精度探測低矮細(xì)小障礙物方面,其他傳感器難以完全替代。
它是關(guān)鍵的“安全冗余層”:在攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)可能失效或被干擾的工況下(光線、天氣、污垢、單點(diǎn)故障),提供基礎(chǔ)保障,避免感知“盲區(qū)”。
它是多傳感器“交叉驗(yàn)證”的重要一環(huán):提高系統(tǒng)整體感知的準(zhǔn)確性和魯棒性。
它提供直觀的用戶交互:聽覺反饋簡單直接有效。
它具有極高的成本效益:成熟可靠,成本低廉,收益巨大。
因此,在可預(yù)見的未來,即使自動駕駛技術(shù)繼續(xù)發(fā)展,超聲波雷達(dá)作為低速、近距離安全防護(hù)的基石,在高端車的多傳感器融合體系中仍將長期占有一席之地。它與其他傳感器協(xié)同工作,共同構(gòu)建起更全面、更可靠、更安全的車輛環(huán)境感知能力。