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图1：智能驾驶辅助系统（ADAS）的构成 资料来源：中信建投证券研究发展部 ADAS的传感器主要有4种：超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达和摄像头。虽然传感器种类繁多，但是不同的传感器的工作原理和功能各不相同，并且都有各自的优缺点。
就超声波雷达而言，其原理是通过超声波发射装置向外发射超声波，到通过接收器接收到发送过来超声波的时间差来测算距离。一般采用40kHz的探头。其最大的优势在于防水、防尘，监测距离在0.1米到3米之间；而相应的劣势是测试角度小，需要在车身安装多个探头。其测算的最远距离为3m。模组的成本在100-200元，传感器为5元/个。一般应用在倒车雷达和自动泊车领域。（见图2） 图2：超声波倒车雷达原理 资料来源：AutoLab
毫米波雷达的工作原理与超声波雷达类似，只不过是利用波长1-10mm，频率30GHz——300GHz的毫米波。同样，是利用时间差来测算出距离。目前，车载雷达的频率主要分为24GHz频段和77GHz频段。毫米雷达波的最大优势为不受天气情况和夜间影响，可以探测远距离物体。但是行人的反射波较弱，难以探测。其77GHz的成本在1000元，24GHz的成本在500元。测算的最远距离大于200m。主要应用领域有ACC(自适应巡航控制)、BSD（盲点探测系统）、AEB（自动紧急刹车系统）等。（见图3，图4）
图3：奔驰S级毫米雷达波使用情况 资料来源：Benz
图4：毫米波雷达的原理示意图 资料来源：汽车之家 激光雷达则是通过发射和接受激光束，分析激光遇到对象后的折返时间，计算出目标对象与车的相对距离。目前常见的有8线、16线和32线激光雷达，激光雷达束越多，测量精度越高，安全性也越高。最大的优势在于测距精度高，方向性强，响应快，能快速复建出目标的三维模型。缺点在于容易受天气的影响，比如大雾，雨雪天气，并且成本较高，一般都大于2万元。测算的最远距离小于150m。主要应用领域有ACC(自适应巡航控制)、BSD（盲点探测系统）、AEB（自动紧急刹车系统）等。（见图5） 图5：激光雷达原理 资料来源：AutoLab
摄像头是通过采集外部图像信息，并通过算法进行图像识别。优点可以分辨出障碍物的大小和距离，而且能识别行人、交通指示牌。缺点在于受到视野的影响，受恶劣天气的影响，逆光或光影复杂情况效果较差。测算的距离一般在6-100m。单目的成本在500-1000元，双目的成本在1500-2000元。主要应用领域有LDW（车道偏离预警系统）、LKA（车道保持辅助功能）、PCW（行人碰撞预警）。（见图6）
图6：ADAS双目摄像头的原理 资料来源：中科慧眼 与其他的车载传感器相比，毫米波雷达主要具有以下三大优势： 1. 探测性能稳定：不受被测物体表面形状、颜色等的影响；对大气紊流、气涡等适应性强。2. 探测距离较长：车载毫米波雷达一般的探测距离为150m-200m之间，有些毫米波雷达探测距离能达到300m的范围。能够满足高速行驶环境下对较大距离范围内的环境监测需要。3. 环境适应性良好：毫米波有很强的穿透能力，其测距精度受雨、雪、雾、阳光等天气因素和杂声、污染等环境的影响较小，可以保证车辆在任何天气下的正常运行。全天候适应性决定了其未来成为主力传感器的核心地位。 相比较于24GHz的车载雷达，77GHz的车载雷达可能会成为未来的主流。其主要原因有：首先，77GHz首先受到了政策上的支持，世界主流频段得到了统一；其次，77GHz的车载雷达带宽更大、分辨率更高、抗干扰能力更强。另外，毫米波车载雷达对行人的反射波识别能力较弱。所以，使用分辨率更高的77GHz的车载雷达会加强对物体的识别能力。 表1：各大国车载雷达频率分布情况
资料来源：日经电子 考虑到中国的实际国情，未来3年内，24GHz的毫米波雷达在国内仍然会有市场，但是由于技术和供应链体系等因素，77GHz的大规模应用有可能会在3年以后。从行业发展趋势来看，77GHz雷达将会替代24GHz雷达，实现77GHz雷达成为长距离通信的载体，79GHz的雷达成为短距离通信的载体。 车载毫米波雷达的研究始于20世纪60年代，研究主要在以德国、美国及日本为代表的一些发达国家内展开。目前来说，毫米波雷达的技术主要由大陆、博世、电装、奥托立夫、Denso、德尔福等传统零部件巨头所垄断，特别是77GHz毫米波雷达，只有博世、大陆、德尔福、电装、TRW、富士通天、Hitachi等公司掌握。
图7：全球汽车毫米波雷达主要厂家市场占有率 数据来源：佐思产研
目前，博世及大陆2015年汽车雷达市场占有率均为22%，并列全球第一。博世的长距离毫米波雷达产品是其核心产品，探测距离可以达到250米，是目前探测距离最远的长距离毫米波雷达，主要用在自巡航控制系统ACC中；而大陆较为全面，其主力产品则为24GHz毫米波雷达；Hella则是以24GHz雷达为其核心，客户范围最广，24GHz领域市场占有率全球第一。 表2：目前市场上的毫米波雷达产品
资料来源：毫米波雷达厂商资料，逸致创新，东北证券 |
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