超聲波雷達(dá)的工作原理，是通過發(fā)射接收40KHz 的超聲波，根據(jù)時(shí)間差測算出障礙物距離，其測距精度大約是1~3厘米左右。
其構(gòu)造一般分為等方性傳感器和異方性傳感器，所謂的等方性傳感器為水平角度與垂直角度相同，異方性傳感器為水平角度與垂直角度不同。等方性傳感器的缺點(diǎn)在于垂直照射角度過大，容易探測到地，無法偵測較遠(yuǎn)的距離。異方性超聲波探頭產(chǎn)生的超聲波波形強(qiáng)弱較不易穩(wěn)定，而容易產(chǎn)生誤報(bào)警的情況。
超聲波雷達(dá)的技術(shù)方案，一般有模擬式、四線式數(shù)位、二線式數(shù)位、三線式主動(dòng)數(shù)位，其中其三種在信號(hào)干擾的處理效果上依次提升，但依然存在。在技術(shù)難度、裝配以及價(jià)格上各有優(yōu)劣，總體呈遞進(jìn)趨勢。
而三線式主動(dòng)數(shù)位倒車?yán)走_(dá)，每個(gè)倒車?yán)走_(dá)傳感器（探頭）內(nèi)部帶有 CPU，獨(dú)自完成信號(hào)的發(fā)射接收及數(shù)據(jù)處理，基本上不存在信號(hào)在傳輸上的干擾及損失；具有非常好的EMC及EMI性能；探頭通過CPU可以及時(shí)各自地對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行處理和運(yùn)算，并對(duì)檢知器（超聲波傳感器本體）進(jìn)行控制，從而取得非常精準(zhǔn)的信號(hào)和判斷。
市場上使用較多的是模擬式雷達(dá)，技術(shù)實(shí)力強(qiáng)的公司，會(huì)使用后幾種方式。一般工藝水平只能將訊號(hào)源以及傳感器驅(qū)動(dòng)回路電源分開并且多數(shù)采取四線式做法。
檢驗(yàn)超聲波的性能指標(biāo)，通常有傳感器的水平/垂直偵測范圍，傳感器的阻抗特性，傳感器的感度溫度特性，傳感器的余振溫度特性，傳感器的響應(yīng)頻率與感度溫度特性，傳感器的電容與溫度特性等。
同時(shí)，雷達(dá)的抗同頻干擾性、不偵測地面技術(shù)、自動(dòng)故障診斷技術(shù)、抗共震、耐高低溫、防水技術(shù)也是關(guān)注的焦點(diǎn)。
自動(dòng)泊車不易
超聲波雷達(dá)一般安裝在汽車的保險(xiǎn)杠或者側(cè)面，前者稱為UPA，一般用于測量汽車前后障礙物，后者稱為APA，用于測量側(cè)方障礙物。
APA超聲波傳感器是自動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)的核心部件，探測距離較遠(yuǎn)，可用作探測車位寬度，獲得車位尺寸及車輛的位置信息。APA傳感器使用與倒車?yán)走_(dá)不同的工作頻率，不形成干擾。一般在泊車系統(tǒng)中，通常的配置是8UPA+4APA。
超聲波雷達(dá)成本較低，探測距離近精度高，且不受光線條件的影響，因此常用于泊車系統(tǒng)中。
自動(dòng)泊車功能離不開超聲波雷達(dá)。
寶馬最新的 i 系列和 7 系列已經(jīng)支持使用車鑰匙遙控汽車自動(dòng)泊車，在操作過程中用戶只需要發(fā)出前進(jìn)或后退兩個(gè)指示，汽車就會(huì)持續(xù)使用超聲波傳感器檢測車位和障礙物，自動(dòng)操作方向盤和制動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車。
大眾第三代超聲波半自動(dòng)泊車系統(tǒng)，泊車輔助系統(tǒng)通常使用 6-12 個(gè)超聲波雷達(dá),車后部的4個(gè)短距超聲波雷達(dá)負(fù)責(zé)探測倒車時(shí)與障礙物之間的距離，一側(cè)的長距超聲波雷達(dá)負(fù)責(zé)探測停車位空間。
超聲波雷達(dá)的波速與溫度相關(guān)，因此測量的精度與溫度也直接相關(guān)。
2018年5月24日，百度與盼達(dá)用車在重慶啟動(dòng)國內(nèi)首次自動(dòng)駕駛共享汽車試運(yùn)營，6臺(tái)搭載了百度Apollo開放平臺(tái)Valet Parking（自動(dòng)泊車）進(jìn)行了現(xiàn)場演示，泊車過程中會(huì)偶爾出現(xiàn)壓到邊界線的情況。
2018年6月13日，CES Asia上零跑汽車也展示了S01的自動(dòng)泊車功能，演示過程中也出現(xiàn)了壓線的情況，經(jīng)工作人員調(diào)試后有所改善。工作人員表示，是由于當(dāng)天氣溫較高，影響到了測距的精準(zhǔn)性。
出現(xiàn)這種情況的，一種是雷達(dá)傳感器本身的性能差異，另外一種就是軟件算法不夠完善。要解決這兩個(gè)問題，需要軟硬件方面的不斷調(diào)優(yōu)。這也是拉開國內(nèi)外雷達(dá)廠商之家差距的地方！
低調(diào)的巨頭：博世、法雷奧
超聲波雷達(dá)模組的主要生產(chǎn)商有博世、法雷奧、日本村田、尼塞拉、電裝、三菱、松下、臺(tái)灣同致電子、深圳航盛電子、深圳豪恩、輝創(chuàng)、上富、奧迪威等。傳統(tǒng)的超聲波雷達(dá)多用于倒車?yán)走_(dá)應(yīng)用，這部分市場基本被博世、法雷奧占據(jù)，國內(nèi)廠商很多，但能進(jìn)前裝市場的寥寥無幾。
博世公司還有超聲波雷達(dá)、倒車?yán)走_(dá)、半自動(dòng)泊車、全自動(dòng)泊車，超聲波雷達(dá)增加整個(gè)探測范圍，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)品無法識(shí)別的低矮物體。博世車用超聲波傳感器的檢測范圍為20~450厘米。
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)角的兩種泊車模式。 車身前后只需留出40厘米的空間，該系統(tǒng)就能夠自動(dòng)完成泊車過程。其客戶有路虎、起亞、大眾途安等眾多OEM廠商。
同致電子主要生產(chǎn)有汽車倒車?yán)走_(dá)、遙控中控、后視攝像頭、智能車內(nèi)后視鏡等產(chǎn)品，是國內(nèi)各大汽車廠（如上海通用、上海大眾、東風(fēng)日產(chǎn)、上海汽車、神龍汽車、奇瑞汽車、吉利汽車、福特汽車等）的供應(yīng)商，也是目前亞洲倒車?yán)走_(dá)OEM市場第一供應(yīng)商。
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產(chǎn)品之一，2017年奧迪威銷售超聲波傳感器近3000萬支，中國汽車市場占有率達(dá)到近三成，全球汽車倒車?yán)走_(dá)傳感器市場占有率約9.59%。
由于超聲波雷達(dá)是2B的生意，因此公開渠道并沒有太多的信息紕漏，供應(yīng)商與客戶之間都是直接提供解決方案。
業(yè)內(nèi)人士表示，超聲波雷達(dá)在技術(shù)原理上本身沒有太大的難度，國內(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，國產(chǎn)廠商還有更長的路要走，積累經(jīng)驗(yàn)。
未來市場競爭格局
目前大部分車型搭載的超聲波雷達(dá)都為倒車?yán)走_(dá)UPA，而隨著近年來自動(dòng)駕駛概念的興起，基于超聲波的自動(dòng)泊車功能，逐漸進(jìn)入大眾視野，APA的市場會(huì)逐漸打開。
預(yù)計(jì)到2022年，自動(dòng)泊車和智能泊車的市場占有率將會(huì)大幅提升，國內(nèi)超聲波雷達(dá)的市場份額將會(huì)達(dá)到上百億。由此也催生了一些初創(chuàng)公司進(jìn)入超聲波雷達(dá)領(lǐng)域，位于蘇州的輔易航就是這樣的一家公司。
公司的核心創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)，均來自國內(nèi)一線廠商的超聲波項(xiàng)目組，CEO辛勇磊有著11年汽車前裝市場的經(jīng)驗(yàn)，曾是兩家公司的聯(lián)合創(chuàng)始人，是一位成功的連續(xù)創(chuàng)業(yè)者。軟件負(fù)責(zé)人曾供職于華為、博世，是一名資深的軟件架構(gòu)工程師。公司的硬件負(fù)責(zé)人也有著5年的跨國汽車電子硬件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，是西南交大電氣自動(dòng)化碩士。
公司雖然正式成立于2017年6月，但在一年多的時(shí)間里，已經(jīng)研發(fā)出了基于超聲波的半自動(dòng)以及全自動(dòng)泊車方案，能夠適應(yīng)60%的泊車場景。
而在2018年年底前，公司希望能夠通過深度融合攝像頭的方案，實(shí)現(xiàn)3D泊車指引、特定車位制定的功能，覆蓋80%的泊車場景。未來通過系統(tǒng)升級(jí)，逐漸實(shí)現(xiàn)全場景智能泊車，以及最后一公里代客泊車系統(tǒng)。
輔易航目前已經(jīng)在蘇州工業(yè)園區(qū)建立了超聲波傳感器及控制單元的生產(chǎn)基地和實(shí)驗(yàn)中心，基于超聲波傳感器的軟、硬件，已實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)泊車、遙控泊車、半自動(dòng)泊車、盲區(qū)檢測、低速緊急制動(dòng)等ADAS功能，專注于“超聲波+視覺”融合型智能泊車解決方案。
輔易航CEO辛勇磊表示：未來超聲波的發(fā)展會(huì)往長距離探測、精確定位、安裝便捷性方向發(fā)展，同時(shí)從整車角度來看，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全的冗余度，會(huì)往多系統(tǒng)融合、實(shí)現(xiàn)功能聯(lián)動(dòng)上發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)更豐富的應(yīng)用場景。
未來，超聲波雷達(dá)的國內(nèi)市場的競爭格局會(huì)成兩極分化的形態(tài)。
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?yán)走_(dá)產(chǎn)品市場。這類產(chǎn)品市場的特征是技術(shù)門檻較低，產(chǎn)品附加值不高。其主要利潤來自于大規(guī)模的量產(chǎn)數(shù)量和有效降低硬件及生產(chǎn)成本。
在這類普通超聲波傳感器的市場上，有能力自主制作傳感器的核心部件的供應(yīng)商，對(duì)產(chǎn)品成本的競爭力會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于核心部件外購的供應(yīng)商。而目前國內(nèi)具備該能力的廠商都是博世，法里奧等國際知名傳統(tǒng)汽車零部件供應(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，只有這類超聲波傳感器產(chǎn)品才具備與視覺系統(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)和智能泊車的一個(gè)產(chǎn)品。在這類市場上的玩家目前也是只有2家國際知名廠商具備該能力。
由于汽車行業(yè)開發(fā)周期長的特殊性，基于已經(jīng)或近期量產(chǎn)的車型，普通超聲波雷達(dá)的市場隨著乘用車產(chǎn)量的逐年增加，在未來的幾年內(nèi)市場占有率依然會(huì)維持緩慢增長。
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)及智能泊車的市場需求，和新車型的更新?lián)Q代，具備高級(jí)功能的超聲波雷達(dá)，會(huì)有一個(gè)爆炸性的市場需求增長，預(yù)計(jì)到2022年高端產(chǎn)品的市場滲透率為55%，市場規(guī)模大約為200億元。