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作者 | 叶远风
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作者 | 叶远风
在烈日炎炎的夏日午后粗心的车主匆匆离开车辆去办事却遗忘了后座上熟睡的婴儿。这一情景曾无数次在新闻中上演。然而随着法规的健全以及汽车行业新四化趋势的推动这样的事故或将成为历史。全球汽车安全评价体系正在加速引入车内儿童存在检测(CPD)的相关要求。欧洲新车安全评鉴机构(E-NCAP)已于2023年将CPD纳入安全评级体系要求新车必须具备儿童存在检测功能中国C-NCAP在2025版规程中也新增了相关测试项目美国相关法规同样要求在2025年前完善相关标准。这些强制性法规的出台不仅推动了CPD技术的快速发展也促使汽车厂商加大在舱内安全领域的研发投入。
CPD落地方案几何
根据E-NCAP新法规要求舱内感知系统应具有感知6岁及以下儿童的能力这一年龄段通常定义为体重不超过28kg或身高不超过125cm的儿童2024年及以前的规定要求探测系统覆盖车厢内所有可能的儿童位置包括副驾座位、横排座椅以及可选/可拆卸座椅等2025年要求探测范围进一步扩大到包括驾驶员座椅、驾驶员脚坑在内的所有区域。这些就意味着需要更精准和舱内更大范围的感知系统。
通常CPD解决方案主要分为两大类直接检测方案和间接检测方案。其中间接方案主要依靠车门状态、座椅压力等间接信号进行判断。然而这种方法存在较大的误报和漏报风险无法准确判断舱内是否存在生命体。E-NCAP已明确从2025年起不再对间接检测方案给予安全评分。直接检测方案则通过监测生命体征呼吸、心跳等实现活体检测。这类方案主要包括视觉检测方案、毫米波雷达方案、UWB。
视觉检测方案作为较早应用的方案可认为是现有驾驶员乘客监控系统的功能延伸。但有明显的局限性一方面需要更多摄像头满足新规所有范围的检测这会带来更高的成本也更加剧了隐私泄露风险另一方面避免不了识别上的短板光线条件直接影响视觉结果对于静止状态下的儿童检测效果欠佳。是否有车企原意用此方案满足E-NCAP打分有待实际验证。
另外的两个选择毫米波雷达方案和UWB方案看起来有很大相似实际上却有所不同。相似之处在于两者都非视觉化可以保证隐私的需求且两者都不受光线和遮挡的影响。不同之处在于满足的需求不同或者说是车企会因为整车理念决定选择哪个舱内雷达方案让我们具体来分析下。
能力强、适应性好毫米波雷达优势显著
毫米波雷达当下应用最多的是ADAS场景。毫米波雷达作为一种先进的传感器技术具有穿透性强、不受光线和遮挡影响等特点在车辆行驶中成为关键的安全元器件。在视觉传感器甚至激光雷达碰到雨天大雾出现“瞎眼”的时候毫米波雷达继续坚守岗位而且可以提供百米以上的精准识别。这就是为什么新能源汽车都在强化毫米波雷达的应用。年初BYD的发布会上天神之眼系列的推出强化了“智驾平权”的口号值得关注的是天神之眼A、B、C方案均保证毫米波雷达的标配就拿视觉为主的天神之眼C来说也配置5个具备俯仰角测量的4D毫米波雷达。毫米波雷达的应用场景是随着半导体公司技术的提升不断拓展的。
其中对舱内应用是近几年探索的新兴领域。也因为法规的推动毫米波舱内雷达在近两年需求激增技术迭代也较快。据了解全球领先的车规级无线感知和通信芯片企业加特兰在今年6月6日的“加特兰日”上分享了他们最新的舱内雷达方案Lancang-USRR AiP其采用的是AiP方案模组尺寸减少30%以上是目前市面上能找到的最小模组之一更适合安装。同时Lancang-USRR AiP还是市面上唯一采用6发6收形态的SoC具备业内最多的36通道方案能做到水平±75度、俯仰±60度的覆盖范围。实际测试中可以清晰检测后排反装的安全座椅内、后排座椅下方脚垫位置的模拟生命体。在车内存在风铃、手机等干扰的情况下依然能够稳定判断是否真实存在生命体。值得注意的是舱内雷达模组仅需一颗Lancang-USRR AiP就可以完成前后两排的生命体检测。此外Lancang-USRR AiP在功耗方面也表现优异深睡模式功耗低至1.3mW支持7.5ms内的快速唤醒满足24小时舱内保障的同时还能有效延长了汽车电池的续航时间。 加特兰Lancang-USRR图源Calterah
一专多能UWB潜力凸显
说完毫米波雷达的舱内应用再来说说UWB。
本身UWB作为下一代无线个域网络的通信技术它拥有诸多显著优势如抗干扰、高传输速率、大带宽、低功耗等。手机上的普及加速其在更多消费数码产品、居家白电甚至汽车上的应用。2021年7月车联网联盟CCC发布了第三代数字钥匙R3技术规范将UWB定义为第三代数字钥匙的核心技术宣告UWB技术车端应用时代的正式开启。加特兰创始人兼CEO陈嘉澍在“2025加特兰日”上提到“十年内UWB的数字钥匙在车上的渗透率会达到50%”。
也许是基于技术创新的思维和敏锐行业洞察加特兰感知了这个趋势于2023年就组建了超百人的专职UWB研发团队其中包括50位无线通信领域的资深专家。团队积极参与IEEE 802.15标准组织新标准的制定目前已经拥有5位投票权成员并利用在毫米波雷达领域十年积累的算法和天线技术赋能UWB。迄今为止加特兰在UWB领域已申请60余项专利其中包含2项标准必要专利。 加特兰在6月6日正式发布了全球首款符合IEEE 802.15.4ab新标准的车规UWB SoC芯片——Dubhe天枢标志着加特兰在UWB技术领域实现了世界级的突破。Dubhe芯片是业界首款支持2发4收雷达架构的车规UWB SoC在舱内生命体检测、脚踢尾门等场景也展现出了强大的应用潜力。在CPD场景中Dubhe芯片能够在MPV三排座位上稳定检测到舱内生命体存在即使在复杂干扰环境下也能确保不误报。在脚踢尾门场景中Dubhe芯片通过精确的雷达感知技术实现了高成功率的脚踢感应开启同时有效避免了误触发。 加特兰UWB SoC芯片Dubhe图源Calterah
安全为锚各取所需
聊完两个直接舱内检测的方案实际落地到底如何选择这个并不是技术团队需要考虑的问题而是留给市场需求。拿消费者选择瓶装饮用水的需求作为参照是选择矿泉水还是纯净水呢抛开品牌不提一些消费者会考虑自身所处环境硬水区域的人群大多会选择纯净水、软水区域的人可能会更多尝试矿泉水如果考虑品牌的消费者会因为品牌知名度去选择旗下的产品并不会考虑是什么水考虑功能性的消费者就会观察配料表有的会选择纯净无添加纯水有的会需要各种微量元素杂糅的还有消费敏感性的会选择便宜的甚至打包捆绑满一送一的那个。
回过头继续说毫米波雷达和UWB两个方案
从地域环境看欧美默认的60GHz的合规性以及多子女家庭用车习惯毫米波雷达更受青睐部分国家还没完全开放60GHz法规UWB就更适用于当地的商业落地。
从品牌角度来看中高端车型更重视每一项功能的完善程度和安全上的宣传会考虑各种元器件的功能强化确保整车提供给用户的安全性这就默认了毫米波雷达的适配。UWB同样会出现在这些中高端车上也许也会发挥一些雷达功能但更多是为了强化数字钥匙的体验感提升无感卡门、自动落锁、远程找车定位的丝滑。中高端车型会极致发挥每一样元件的功能目标是为了提高用户整体的尊贵感受。
从检测精度上来看微米级别的精度可以让毫米波雷达检测到呼吸引起的胸腔微小运动更强的鲁棒性满足中高端车型舱内精确检测的需求更多的收发通道保证万无一失再加上一整套多传感器的融合方案用户被层层保护。厘米级的UWB雷达同样可以满足车内生命的检测相对鲁棒性和精度的让步在更低功耗、更少的信号衰减、更低的价格上得到平衡。
从买一送一的角度看在不考虑预算以及传感器复用算力压力的情况下毫米波雷达会是舱内安全的理想选择。如果对于本身已经选择了UWB数字钥匙方案的车型想要再复用这个UWB干点雷达的事情那就会想尽一切办法让这个UWB也能满足CPD的打分这也许是一笔更好的经济账。
以上写了这么多相信读者们也都明白了一个道理总结成一段打油诗
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