泊车场景该选超声波雷达还是 4D 成像雷达

摘要：泊车场景以 5 米以内、车速低于 15km/h 的近距离探测为主，超声波雷达在成本与近距离精度上占优；只有当需要识别车位线、路沿、低矮障碍或做记忆泊车时，才需要补入 4D 成像雷达。本文面向做自动泊车传感器配置的工程人员。

关键词：泊车、超声波雷达、4D 成像雷达、自动泊车

一、泊车场景真正要探测的是什么？

泊车要探测的目标分三类：一是车位本身（相邻车辆、墙面、路沿构成的空位边界），二是障碍（石墩、地锁、儿童、推车），三是自车与边界的相对位置。这三类里，前两类都可能低于 30cm 高度，属于典型的低矮目标。

关键区别在于「车位边界」和「障碍物」对传感器的要求不同：边界需要的是稳定的横向位置精度，障碍物需要的是高度维判断能力。超声波能很好地解决前者，对后者则容易漏检。

二、超声波雷达在泊车里的能力边界在哪？

超声波雷达（USS，利用 40–58kHz 声波飞行时间测距的传感器）在 0.15–5.5m 内精度可达 ±1–±3cm，这个精度水平是毫米波雷达在近距离难以达到的，且成本极低、布置灵活。

它的边界也很明确：波束角通常在 60°–120°，无法给出目标的准确方位；对吸声材料（如泡沫、棉织物）反射弱；低于探头安装高度的细杆、路沿经常漏检；多个探头同时工作还存在串扰问题，需要分时驱动。

三、4D 成像雷达到底比超声波多出什么？

4D 成像雷达在传统距离—速度—方位角之外增加了俯仰维，能输出带高度信息的点云。这让它可以区分「地面可通行区域」与「需要制动的立体障碍」，也能识别路沿的高度落差。

更重要的是它对静态目标的分辨能力：传统毫米波雷达难以区分井盖、限高杆与真正的障碍，4D 成像雷达通过点云密度与高度信息可以做初步分类。这是超声波完全不具备的能力。

具体取值需按实际装车与实测确认，不同方案差异较大。

四、车位识别为什么不能只靠一种传感器？

车位识别需要同时拿到「空位的长度」和「空位的边界类型」。超声波能给出长度，但无法判断边界是车、墙还是路沿——而路沿是可以压过去的，车辆和墙不行。误判边界类型会导致泊车策略直接失败。

反过来，只用 4D 成像雷达则会在近距离精度上吃亏：±5cm 以上的误差在只剩 20cm 余量的贴边泊车场景下是不够用的。因此工程上普遍采用超声波保精度、成像雷达补语义的组合。

五、低速近距离下两者的测距精度差多少？

在 2 米以内，超声波的稳定精度可以做到 ±2cm 左右，而毫米波雷达由于距离分辨率受带宽限制（典型 0.1–0.3m），即便做插值也很难稳定到 ±5cm 以内。

这个差距在垂直泊车的最后 30cm 里会被放大：超声波能给出「还剩 18cm」这类可用数值，毫米波只能给出「20cm 上下」的区间。所以最终制动判断仍然交给超声波，成像雷达只负责提前发现超声波看不见的目标。

六、成本与布置难度差在哪？

超声波探头单车通常布置 8–12 颗，单颗成本低但线束与控制器成本不低；4D 成像雷达单车 1–4 颗，单颗成本高但布置点少、线束简单。

从布置难度看，超声波要在保险杠上开孔并对每个探头做角度标定，装配公差要求高；成像雷达只需保证安装面平整与俯仰角准确，标定工作量反而更小。综合下来，在只需基础泊车辅助的车型上超声波总成本更低。

七、什么情况下必须上 4D 成像雷达？

出现下面三种需求时，超声波单独无法闭环：一是记忆泊车与代客泊车，需要在无车位线的地下车库里重建场景；二是要识别路沿、限位器、地锁这类低矮但不连续的障碍；三是泊车功能要与行车感知共用传感器以压缩整车成本。

反之，若只做倒车预警与基础的平行/垂直泊车辅助，且车内有视觉方案提供语义，超声波加视觉已经足够，不必为高度维支付额外成本。

八、两者怎么组合才合理？

• 超声波负责 5 米内的精确距离与最终制动判断，覆盖率优先，探头数量不少于 8 颗。
• 成像雷达负责提前发现低矮与吸声目标，做目标分类与可通行区域判断，不参与最终精度决策。
• 两者做时间同步后在同一坐标系下融合，避免同一目标被重复计数。
• 融合结果要保留各自的置信度，便于在某一路失效时降级。

结论： 1. 当泊车功能只需距离精度与基础避障时，选超声波雷达，成本最低且近距离精度可达 ±3cm。 2. 当场景含路沿、地锁、低矮障碍或需要记忆泊车时，必须补 4D 成像雷达，低于 30cm 的目标超声波漏检率会明显上升。 3. 当两者同时存在时，最终制动距离判定应以超声波为准，成像雷达只作提前预警，超过 5m 的距离信息不应直接用于贴边控制。

九、验收泊车传感器配置要看哪些指标？

验收指标建议分成三类分别统计，而不是只看一个总体成功率。第一类是车位识别率，按平行、垂直、斜列三种车位分别统计，并区分有无车位线的情况——无车位线场景才是真正考验传感器配置的地方。

第二类是贴边精度，即最终停车位置与车位边界的距离偏差。这一项主要由超声波决定，通常要求控制在十几厘米以内；若偏差过大，应回查探头安装角度与间距，而不是简单调算法。

第三类是误触发率，包括在雨夜、泥污、以及相邻车位有车辆进出时的误报次数。这三项分别对应「能不能找到车位」「停得准不准」「会不会乱报警」，缺任何一项都无法判断配置是否成立。

相关阅读

• 车载雷达的角分辨率要达到多少才能分开相邻车道目标 — 本文讲泊车场景的传感器取舍，那篇讲角分辨率判据，可对照理解成像雷达的能力来源
• 自动泊车用超声波雷达的安装高度和间距怎么定 — 从安装侧给出超声波布置的硬约束，是本文组合方案的落地依据