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1、自动泊车领域传感器超声波雷达导语：超声波雷达是一款极其常见的传感器。如果觉得超声波雷达有 些陌生，那么它还有一个更通俗的名字一一倒车雷达。超声波雷达是一款极其常见的传感器。如果觉得超声波雷达有 些陌生，那么它还有一个更通俗的名字一一倒车雷达。01定义超声波雷达是一款极其常见的传感器。如果觉得超声波雷达有些 陌生，那么它还有一个更通俗的名字一一倒车雷达。它是汽车驻车或 者倒车时的安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示器告知驾驶 员周围障碍物的情况，解除了驾驶员驻车、倒车和起动车辆时前后左 右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺 陷。02工作原理超声波雷达的工作原理是通过超
2、声波发射装置向外发出超声波，到通过接收器接收到发送过来超声波时的时间差来测算距离。目前， 常用探头的工作频率有40kHz,48kHz和58kHz三种。一般来说，频 率越高，灵敏度越高，但水平与垂直方向的探测角度就越小，故一般 采用40kHz的探头。超声波雷达防水、防尘，即使有少量的泥沙遮 挡也不影响。探测范围在0.1-3米之间，而且精度较高，因此非常适 合应用于泊车。03类型常见的超声波雷达有两种。第一种是安装在汽车前后保险杠上的， 也就是用于测量汽车前后障碍物的倒车雷达，这种雷达业内称为 UPA；第二种是安装在汽车侧面的，用于测量侧方障碍物距离的超声 波雷达，业内称为APA。UPA和APA的
3、探测范围和探测区域都太相 同，如下图所示。图中的汽车配备了前后向共8个UPA，左右侧共4 个 APA。UPA超声波雷达的探测距离一般在15250cm之间，主要用于测 量汽车前后方的障碍物。如图所示，为单个UPA的探测范围示意图。APA超声波雷达的探测距离一般在30500cm之间。APA的探测 范围更远，因此相比于UPA成本更高，功率也更大。如图为单个APA 的探测范围示意图。APA的探测距离优势让它不仅能够检测左右侧的 障碍物，而且还能根据超声波雷达返回的数据判断停车库位是否存 在。04发展趋势目前大部分车型搭载的超声波雷达都为倒车雷达UPA，而随着近年来自动驾驶概念的兴起，基于超声波的自动泊
4、车功能，逐渐进入大 众视野，APA的市场会逐渐打开。05优势与劣势1、优势：超声波的能量消耗较缓慢，在介质中传播的距离比较远， 穿透性强，测距的方法简单，成本低。2、劣势：超声波雷达在速度很高情况下测量距离有一定的局限性， 这是因为超声波的传输速度很容易受天气情况的影响，在不同的天气 情况下，超声波的传输速度不同，而且传播速度较慢，当汽车高速行 驶时，使用超声波测距无法跟上汽车的车距实时变化，误差较大。另 一方面，超声波散射角大，方向性较差，在测量较远距离的目标时， 其回波信号会比较弱，影响测量精度。但是，在短距离测量中，超声 波测距传感器具有非常大的优势。06应用目前来看，宝马最新的i系列和
5、7系列已经支持使用车钥匙遥控 汽车自动泊车，在操作过程中用户只需要发出前进或后退两个指示， 汽车就会持续使用超声波传感器检测车位和障碍物，自动操作方向盘 和制动器，实现自动泊车。大众第三代超声波半自动泊车系统，泊车 辅助系统通常使用6-12个超声波雷达，车后部的4个短句超声波雷 达负责探测倒车时与障碍物之间的距离，一侧的长距超声波雷达负责 探测停车位空间。通常一套汽车倒车雷达需要安装4个超声波传感器，而自动泊车 系统是在倒车雷达系统的基础上再增加4个超声波驻车辅助(UltrasonicParkingAssistant)超声波传感器和 4个自动泊车辅助(AutomaticParkingAssis
6、tant)超声波传感器。根据易车网和中信建投 证券研究发展部的数据，目前配备倒车雷达的车款有6508款，占总 数8239款的78.99%，渗透率较高，市场规模约为33亿元人民币。超声波雷达模组的主要生产商有博世、法雷奥、台湾同致电子、 深圳航盛电子、深圳豪恩等。雷达中的超声波传感器的市场份额主要 由博世（BOSCH）、日本村田（Murata）、日本尼赛拉（Nicera）等占 据。奥迪威（新三板上市）是国内领先的超声波传感器生产商，2016 年奥迪威车载超声波传感器的销量为2627万个，全球车载超声波传 感器的市场容量约为27400万个，奥迪威的车载超声波传感器占全球 乘用车市场份额的9%。奥迪
7、威的第一大客户是台湾同致电子。台湾 同致电子成立于1979年，2009年上市，主要产品有倒车雷达、胎压 监测系统、防盗器等。其中核心产品为倒车雷达，市场份额位居亚洲 第一。传统的超声波雷达多用于倒车雷达应用，这部分市场基本被博世、 法雷奥占据，国内厂商很多，但能进前装市场的寥寥无几。超声波雷 达在技术原理上本身没有太大的难度，国内外厂商之间的差距，主要 在于传感器实现上的稳定性和可靠性。在这方面，国产厂商还有更长 的路要走，积累经验。一种是传统的仅对障碍物距离做预判的普通的倒车雷达产品市 场。这类产品市场的特征是技术门槛较低，产品附加值不高。其主要 利润来自于大规模的量产数量和有效降低硬件及生
8、产成本。在这类普 通超声波传感器的市场上，有能力自主制作传感器的核心部件的供应 商，对产品成本的竞争力会远远大于核心部件外购的供应商。而目前 国内具备该能力的厂商都是博世，法里奥等国际知名传统汽车零部件 供应商。另一种是支持紧急制动，错误加速，360防撞等高级功能的产品 市场，只有这类超声波传感器产品才具备与视觉系统融合的基础条 件。也是具备最终达到L2级别的全自动和智能泊车的一个产品。在 这类市场上的玩家目前也是只有2家国际知名厂商具备该能力。由于 汽车行业开发周期长的特殊性，基于已经或近期量产的车型，普通超 声波雷达的市场随着乘用车产量的逐年增加，在未来的几年内市场占 有率依然会维持缓慢增
9、长。但由于普通雷达产品的单价较低，且随着对自动及智能泊车的市 场需求，和新车型的更新换代，具备高级功能的超声波雷达，会有一 个爆炸性的市场需求增长，预计到2022年高端产品的市场渗透率为 55%，市场规模大约为200亿元。相关企业1、博世公司博世公司有超声波雷达、倒车雷达、半自动泊车、全自动泊车， 超声波雷达增加整个探测范围，提高刷新时间，每一个超声波雷达有 一个代码，避免超声波雷达有噪音，可以更加精准。第六代超声波雷 达可以很好的识别第五代产品无法识别的低矮物体。博世车用超声波 传感器的检测范围为20450厘米。2、法雷奥法雷奥的超声波雷达已经有十年的量产经验，短距超声波雷达覆 盖范围为（2
10、-4m）。其最新一代的自动泊车系统Park4U，就是基于超 声波雷达，有平行与转角的两种泊车模式。车身前后只需留出40厘 米的空间，该系统就能够自动完成泊车过程。其客户有路虎、起亚、 大众途安等众多OEM厂商。3、同致电子同致电子主要生产有汽车倒车雷达、遥控中控、后视摄像头、智 能车内后视镜等产品，是国内各大汽车厂（如上海通用、上海大众、 东风日产、上海汽车、神龙汽车、奇瑞汽车、吉利汽车、福特汽车等）的供应商，也是目前亚洲倒车雷达OEM市场第一供应商。4、广州奥迪威广州奥迪威是一家成立19年的公司，UPA超声波传感器为奥迪威 主营产品之一，2017年奥迪威销售超声波传感器近3000万支，中国 汽车市场占有率达到近三成，全球汽车倒车雷达传感器市场占有率约 9.59%。
