超聲波雷達(dá)是一款極其常見(jiàn)的傳感器。如果覺(jué)得超聲波雷達(dá)有些陌生，那么它還有一個(gè)更通俗的名字——倒車(chē)?yán)走_(dá)。

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定義

超聲波雷達(dá)是一款極其常見(jiàn)的傳感器。如果覺(jué)得超聲波雷達(dá)有些陌生，那么它還有一個(gè)更通俗的名字——倒車(chē)?yán)走_(dá)。它是汽車(chē)駐車(chē)或者倒車(chē)時(shí)的安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示器告知駕駛員周?chē)系K物的情況，解除了駕駛員駐車(chē)、倒車(chē)和起動(dòng)車(chē)輛時(shí)前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了視野死角和視線模糊的缺陷。

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工作原理

超聲波雷達(dá)的工作原理是通過(guò)超聲波發(fā)射裝置向外發(fā)出超聲波，到通過(guò)接收器接收到發(fā)送過(guò)來(lái)超聲波時(shí)的時(shí)間差來(lái)測(cè)算距離。目前，常用探頭的工作頻率有 40kHz, 48kHz 和 58kHz 三種。一般來(lái)說(shuō)，頻率越高，靈敏度越高，但水平與垂直方向的探測(cè)角度就越小，故一般采用 40kHz 的探頭。超聲波雷達(dá)防水、防塵，即使有少量的泥沙遮擋也不影響。探測(cè)范圍在 0.1-3 米之間，而且精度較高，因此非常適合應(yīng)用于泊車(chē)。

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類(lèi)型

常見(jiàn)的超聲波雷達(dá)有兩種。第一種是安裝在汽車(chē)前后保險(xiǎn)杠上的，也就是用于測(cè)量汽車(chē)前后障礙物的倒車(chē)?yán)走_(dá)，這種雷達(dá)業(yè)內(nèi)稱(chēng)為UPA；第二種是安裝在汽車(chē)側(cè)面的，用于測(cè)量側(cè)方障礙物距離的超聲波雷達(dá)，業(yè)內(nèi)稱(chēng)為APA。UPA和APA的探測(cè)范圍和探測(cè)區(qū)域都太相同，如下圖所示。圖中的汽車(chē)配備了前后向共8個(gè)UPA，左右側(cè)共4個(gè)APA。

UPA超聲波雷達(dá)的探測(cè)距離一般在15~250cm之間，主要用于測(cè)量汽車(chē)前后方的障礙物。如圖所示，為單個(gè)UPA的探測(cè)范圍示意圖。

APA超聲波雷達(dá)的探測(cè)距離一般在30~500cm之間。APA的探測(cè)范圍更遠(yuǎn)，因此相比于UPA成本更高，功率也更大。如圖為單個(gè)APA的探測(cè)范圍示意圖。APA的探測(cè)距離優(yōu)勢(shì)讓它不僅能夠檢測(cè)左右側(cè)的障礙物，而且還能根據(jù)超聲波雷達(dá)返回的數(shù)據(jù)判斷停車(chē)庫(kù)位是否存在。

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發(fā)展趨勢(shì)

目前大部分車(chē)型搭載的超聲波雷達(dá)都為倒車(chē)?yán)走_(dá)UPA，而隨著近年來(lái)自動(dòng)駕駛概念的興起，基于超聲波的自動(dòng)泊車(chē)功能，逐漸進(jìn)入大眾視野，APA的市場(chǎng)會(huì)逐漸打開(kāi)。

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優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

1、優(yōu)勢(shì)：超聲波的能量消耗較緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離比較遠(yuǎn)，穿透性強(qiáng)，測(cè)距的方法簡(jiǎn)單，成本低。

2、劣勢(shì)：超聲波雷達(dá)在速度很高情況下測(cè)量距離有一定的局限性，這是因?yàn)槌暡ǖ膫鬏斔俣群苋菀资芴鞖馇闆r的影響，在不同的天氣情況下，超聲波的傳輸速度不同，而且傳播速度較慢，當(dāng)汽車(chē)高速行駛時(shí)，使用超聲波測(cè)距無(wú)法跟上汽車(chē)的車(chē)距實(shí)時(shí)變化，誤差較大。另一方面，超聲波散射角大，方向性較差，在測(cè)量較遠(yuǎn)距離的目標(biāo)時(shí)，其回波信號(hào)會(huì)比較弱，影響測(cè)量精度。但是，在短距離測(cè)量中，超聲波測(cè)距傳感器具有非常大的優(yōu)勢(shì)。

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應(yīng)用

目前來(lái)看，寶馬最新的i系列和7系列已經(jīng)支持使用車(chē)鑰匙遙控汽車(chē)自動(dòng)泊車(chē)，在操作過(guò)程中用戶只需要發(fā)出前進(jìn)或后退兩個(gè)指示，汽車(chē)就會(huì)持續(xù)使用超聲波傳感器檢測(cè)車(chē)位和障礙物，自動(dòng)操作方向盤(pán)和制動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車(chē)。大眾第三代超聲波半自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)，泊車(chē)輔助系統(tǒng)通常使用6-12個(gè)超聲波雷達(dá)，車(chē)后部的4個(gè)短句超聲波雷達(dá)負(fù)責(zé)探測(cè)倒車(chē)時(shí)與障礙物之間的距離，一側(cè)的長(zhǎng)距超聲波雷達(dá)負(fù)責(zé)探測(cè)停車(chē)位空間。

通常一套汽車(chē)倒車(chē)?yán)走_(dá)需要安裝4個(gè)超聲波傳感器，而自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)是在倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上再增加4個(gè)超聲波駐車(chē)輔助（Ultrasonic Parking Assistant）超聲波傳感器和4個(gè)自動(dòng)泊車(chē)輔助（Automatic Parking Assistant）超聲波傳感器。根據(jù)易車(chē)網(wǎng)和中信建投證券研究發(fā)展部的數(shù)據(jù)，目前配備倒車(chē)?yán)走_(dá)的車(chē)款有6508款，占總數(shù)8239款的78.99%，滲透率較高，市場(chǎng)規(guī)模約為33億元人民幣。

超聲波雷達(dá)模組的主要生產(chǎn)商有博世、法雷奧、***同致電子、深圳航盛電子、深圳豪恩等。雷達(dá)中的超聲波傳感器的市場(chǎng)份額主要由博世（BOSCH）、日本村田（Murata）、日本尼賽拉（Nicera）等占據(jù)。奧迪威（新三板上市）是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的超聲波傳感器生產(chǎn)商，2016 年奧迪威車(chē)載超聲波傳感器的銷(xiāo)量為 2627 萬(wàn)個(gè)，全球車(chē)載超聲波傳感器的市場(chǎng)容量約為 27400萬(wàn)個(gè)，奧迪威的車(chē)載超聲波傳感器占全球乘用車(chē)市場(chǎng)份額的9%。奧迪威的第一大客戶是***同致電子。***同致電子成立于1979年，2009年上市，主要產(chǎn)品有倒車(chē)?yán)走_(dá)、胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、防盜器等。其中核心產(chǎn)品為倒車(chē)?yán)走_(dá)，市場(chǎng)份額位居亞洲第一。

傳統(tǒng)的超聲波雷達(dá)多用于倒車(chē)?yán)走_(dá)應(yīng)用，這部分市場(chǎng)基本被博世、法雷奧占據(jù)，國(guó)內(nèi)廠商很多，但能進(jìn)前裝市場(chǎng)的寥寥無(wú)幾。超聲波雷達(dá)在技術(shù)原理上本身沒(méi)有太大的難度，國(guó)內(nèi)外廠商之間的差距，主要在于傳感器實(shí)現(xiàn)上的穩(wěn)定性和可靠性。在這方面，國(guó)產(chǎn)廠商還有更長(zhǎng)的路要走，積累經(jīng)驗(yàn)。

一種是傳統(tǒng)的僅對(duì)障礙物距離做預(yù)判的普通的倒車(chē)?yán)走_(dá)產(chǎn)品市場(chǎng)。這類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)的特征是技術(shù)門(mén)檻較低，產(chǎn)品附加值不高。其主要利潤(rùn)來(lái)自于大規(guī)模的量產(chǎn)數(shù)量和有效降低硬件及生產(chǎn)成本。在這類(lèi)普通超聲波傳感器的市場(chǎng)上，有能力自主制作傳感器的核心部件的供應(yīng)商，對(duì)產(chǎn)品成本的競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于核心部件外購(gòu)的供應(yīng)商。而目前國(guó)內(nèi)具備該能力的廠商都是博世，法里奧等國(guó)際知名傳統(tǒng)汽車(chē)零部件供應(yīng)商。

另一種是支持緊急制動(dòng)，錯(cuò)誤加速，360防撞等高級(jí)功能的產(chǎn)品市場(chǎng)，只有這類(lèi)超聲波傳感器產(chǎn)品才具備與視覺(jué)系統(tǒng)融合的基礎(chǔ)條件。也是具備最終達(dá)到L2級(jí)別的全自動(dòng)和智能泊車(chē)的一個(gè)產(chǎn)品。在這類(lèi)市場(chǎng)上的玩家目前也是只有2家國(guó)際知名廠商具備該能力。由于汽車(chē)行業(yè)開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)的特殊性，基于已經(jīng)或近期量產(chǎn)的車(chē)型，普通超聲波雷達(dá)的市場(chǎng)隨著乘用車(chē)產(chǎn)量的逐年增加，在未來(lái)的幾年內(nèi)市場(chǎng)占有率依然會(huì)維持緩慢增長(zhǎng)。

但由于普通雷達(dá)產(chǎn)品的單價(jià)較低，且隨著對(duì)自動(dòng)及智能泊車(chē)的市場(chǎng)需求，和新車(chē)型的更新?lián)Q代，具備高級(jí)功能的超聲波雷達(dá)，會(huì)有一個(gè)爆炸性的市場(chǎng)需求增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2022年高端產(chǎn)品的市場(chǎng)滲透率為55%，市場(chǎng)規(guī)模大約為200億元。

相關(guān)企業(yè)

1、博世公司

博世公司有超聲波雷達(dá)、倒車(chē)?yán)走_(dá)、半自動(dòng)泊車(chē)、全自動(dòng)泊車(chē)，超聲波雷達(dá)增加整個(gè)探測(cè)范圍，提高刷新時(shí)間，每一個(gè)超聲波雷達(dá)有一個(gè)代碼，避免超聲波雷達(dá)有噪音，可以更加精準(zhǔn)。第六代超聲波雷達(dá)可以很好的識(shí)別第五代產(chǎn)品無(wú)法識(shí)別的低矮物體。博世車(chē)用超聲波傳感器的檢測(cè)范圍為20~450厘米。

2、法雷奧

法雷奧的超聲波雷達(dá)已經(jīng)有十年的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，短距超聲波雷達(dá)覆蓋范圍為（2-4m）。其最新一代的自動(dòng)泊車(chē)系統(tǒng)Park4U，就是基于超聲波雷達(dá)，有平行與轉(zhuǎn)角的兩種泊車(chē)模式。車(chē)身前后只需留出40厘米的空間，該系統(tǒng)就能夠自動(dòng)完成泊車(chē)過(guò)程。其客戶有路虎、起亞、大眾途安等眾多OEM廠商。

3、同致電子

同致電子主要生產(chǎn)有汽車(chē)倒車(chē)?yán)走_(dá)、遙控中控、后視攝像頭、智能車(chē)內(nèi)后視鏡等產(chǎn)品，是國(guó)內(nèi)各大汽車(chē)廠（如上海通用、上海大眾、東風(fēng)日產(chǎn)、上海汽車(chē)、神龍汽車(chē)、奇瑞汽車(chē)、吉利汽車(chē)、福特汽車(chē)等）的供應(yīng)商，也是目前亞洲倒車(chē)?yán)走_(dá)OEM市場(chǎng)第一供應(yīng)商。

4、廣州奧迪威

廣州奧迪威是一家成立19年的公司，UPA超聲波傳感器為奧迪威主營(yíng)產(chǎn)品之一，2017年奧迪威銷(xiāo)售超聲波傳感器近3000萬(wàn)支，中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)占有率達(dá)到近三成，全球汽車(chē)倒車(chē)?yán)走_(dá)傳感器市場(chǎng)占有率約9.59%。