文 | 智能相對(duì)論
作者 | 葉遠(yuǎn)風(fēng)
在烈日炎炎的夏日午后,粗心的車主匆匆離開車輛去辦事,卻遺忘了后座上熟睡的嬰兒。這一情景,曾無數(shù)次在新聞中上演。然而,隨著法規(guī)的健全以及汽車行業(yè)新四化趨勢(shì)的推動(dòng),這樣的事故或?qū)⒊蔀闅v史。全球汽車安全評(píng)價(jià)體系正在加速引入車內(nèi)兒童存在檢測(cè)(CPD)的相關(guān)要求。歐洲新車安全評(píng)鑒機(jī)構(gòu)(E-NCAP)已于2023年將CPD納入安全評(píng)級(jí)體系,要求新車必須具備兒童存在檢測(cè)功能;中國C-NCAP在2025版規(guī)程中也新增了相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目;美國相關(guān)法規(guī)同樣要求在2025年前完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這些強(qiáng)制性法規(guī)的出臺(tái),不僅推動(dòng)了CPD技術(shù)的快速發(fā)展,也促使汽車廠商加大在艙內(nèi)安全領(lǐng)域的研發(fā)投入。
CPD落地,方案幾何?
根據(jù)E-NCAP新法規(guī)要求,艙內(nèi)感知系統(tǒng)應(yīng)具有感知6歲及以下兒童的能力,這一年齡段通常定義為體重不超過28kg或身高不超過125cm的兒童;2024年及以前的規(guī)定要求探測(cè)系統(tǒng)覆蓋車廂內(nèi)所有可能的兒童位置,包括副駕座位、橫排座椅以及可選/可拆卸座椅等;2025年要求探測(cè)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大到包括駕駛員座椅、駕駛員腳坑在內(nèi)的所有區(qū)域。這些就意味著需要更精準(zhǔn)和艙內(nèi)更大范圍的感知系統(tǒng)。
通常CPD解決方案主要分為兩大類:直接檢測(cè)方案和間接檢測(cè)方案。其中,間接方案主要依靠車門狀態(tài)、座椅壓力等間接信號(hào)進(jìn)行判斷。然而,這種方法存在較大的誤報(bào)和漏報(bào)風(fēng)險(xiǎn),無法準(zhǔn)確判斷艙內(nèi)是否存在生命體。E-NCAP已明確從2025年起不再對(duì)間接檢測(cè)方案給予安全評(píng)分。直接檢測(cè)方案則通過監(jiān)測(cè)生命體征(呼吸、心跳等)實(shí)現(xiàn)活體檢測(cè)。這類方案主要包括視覺檢測(cè)方案、毫米波雷達(dá)方案、UWB。
視覺檢測(cè)方案作為較早應(yīng)用的方案,可認(rèn)為是現(xiàn)有駕駛員乘客監(jiān)控系統(tǒng)的功能延伸。但有明顯的局限性,一方面需要更多攝像頭滿足新規(guī)所有范圍的檢測(cè),這會(huì)帶來更高的成本,也更加劇了隱私泄露風(fēng)險(xiǎn);另一方面避免不了識(shí)別上的短板,光線條件直接影響視覺結(jié)果,對(duì)于靜止?fàn)顟B(tài)下的兒童檢測(cè)效果欠佳。是否有車企原意用此方案滿足E-NCAP打分有待實(shí)際驗(yàn)證。
另外的兩個(gè)選擇,毫米波雷達(dá)方案和UWB方案看起來有很大相似,實(shí)際上卻有所不同。相似之處在于兩者都非視覺化,可以保證隱私的需求,且兩者都不受光線和遮擋的影響。不同之處在于滿足的需求不同,或者說是車企會(huì)因?yàn)檎嚴(yán)砟顩Q定選擇哪個(gè)艙內(nèi)雷達(dá)方案,讓我們具體來分析下。
能力強(qiáng)、適應(yīng)性好,毫米波雷達(dá)優(yōu)勢(shì)顯著
毫米波雷達(dá)當(dāng)下應(yīng)用最多的是ADAS場(chǎng)景。毫米波雷達(dá)作為一種先進(jìn)的傳感器技術(shù),具有穿透性強(qiáng)、不受光線和遮擋影響等特點(diǎn),在車輛行駛中成為關(guān)鍵的安全元器件。在視覺傳感器甚至激光雷達(dá)碰到雨天大霧出現(xiàn)“瞎眼”的時(shí)候,毫米波雷達(dá)繼續(xù)堅(jiān)守崗位,而且可以提供百米以上的精準(zhǔn)識(shí)別。這就是為什么新能源汽車都在強(qiáng)化毫米波雷達(dá)的應(yīng)用。年初BYD的發(fā)布會(huì)上,天神之眼系列的推出,強(qiáng)化了“智駕平權(quán)”的口號(hào),值得關(guān)注的是天神之眼A、B、C方案均保證毫米波雷達(dá)的標(biāo)配,就拿視覺為主的天神之眼C來說,也配置5個(gè)具備俯仰角測(cè)量的4D毫米波雷達(dá)。毫米波雷達(dá)的應(yīng)用場(chǎng)景是隨著半導(dǎo)體公司技術(shù)的提升不斷拓展的。
其中,對(duì)艙內(nèi)應(yīng)用是近幾年探索的新興領(lǐng)域。也因?yàn)榉ㄒ?guī)的推動(dòng),毫米波艙內(nèi)雷達(dá)在近兩年需求激增,技術(shù)迭代也較快。據(jù)了解,全球領(lǐng)先的車規(guī)級(jí)無線感知和通信芯片企業(yè)加特蘭,在今年6月6日的“加特蘭日”上分享了他們最新的艙內(nèi)雷達(dá)方案Lancang-USRR AiP,其采用的是AiP方案,模組尺寸減少30%以上,是目前市面上能找到的最小模組之一,更適合安裝。同時(shí),Lancang-USRR AiP還是市面上唯一采用6發(fā)6收形態(tài)的SoC,具備業(yè)內(nèi)最多的36通道方案,能做到水平±75度、俯仰±60度的覆蓋范圍。實(shí)際測(cè)試中,可以清晰檢測(cè)后排反裝的安全座椅內(nèi)、后排座椅下方腳墊位置的模擬生命體。在車內(nèi)存在風(fēng)鈴、手機(jī)等干擾的情況下,依然能夠穩(wěn)定判斷是否真實(shí)存在生命體。值得注意的是,艙內(nèi)雷達(dá)模組僅需一顆Lancang-USRR AiP就可以完成前后兩排的生命體檢測(cè)。此外,Lancang-USRR AiP在功耗方面也表現(xiàn)優(yōu)異,深睡模式功耗低至1.3mW,支持7.5ms內(nèi)的快速喚醒,滿足24小時(shí)艙內(nèi)保障的同時(shí),還能有效延長了汽車電池的續(xù)航時(shí)間。
加特蘭Lancang-USRR(圖源Calterah)
一專多能,UWB潛力凸顯
說完毫米波雷達(dá)的艙內(nèi)應(yīng)用,再來說說UWB。
本身UWB作為下一代無線個(gè)域網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù),它擁有諸多顯著優(yōu)勢(shì),如抗干擾、高傳輸速率、大帶寬、低功耗等。手機(jī)上的普及,加速其在更多消費(fèi)數(shù)碼產(chǎn)品、居家白電甚至汽車上的應(yīng)用。2021年7月,車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(CCC)發(fā)布了第三代數(shù)字鑰匙R(shí)3技術(shù)規(guī)范,將UWB定義為第三代數(shù)字鑰匙的核心技術(shù),宣告UWB技術(shù)車端應(yīng)用時(shí)代的正式開啟。加特蘭創(chuàng)始人兼CEO陳嘉澍在“2025加特蘭日”上提到“十年內(nèi)UWB的數(shù)字鑰匙在車上的滲透率會(huì)達(dá)到50%”。
也許是基于技術(shù)創(chuàng)新的思維和敏銳行業(yè)洞察,加特蘭感知了這個(gè)趨勢(shì),于2023年就組建了超百人的專職UWB研發(fā)團(tuán)隊(duì),其中包括50位無線通信領(lǐng)域的資深專家。團(tuán)隊(duì)積極參與IEEE 802.15標(biāo)準(zhǔn)組織新標(biāo)準(zhǔn)的制定,目前已經(jīng)擁有5位投票權(quán)成員,并利用在毫米波雷達(dá)領(lǐng)域十年積累的算法和天線技術(shù)賦能UWB。迄今為止,加特蘭在UWB領(lǐng)域已申請(qǐng)60余項(xiàng)專利,其中包含2項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)必要專利。
加特蘭在6月6日正式發(fā)布了全球首款符合IEEE 802.15.4ab新標(biāo)準(zhǔn)的車規(guī)UWB SoC芯片——Dubhe(天樞),標(biāo)志著加特蘭在UWB技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了世界級(jí)的突破。Dubhe芯片是業(yè)界首款支持2發(fā)4收雷達(dá)架構(gòu)的車規(guī)UWB SoC,在艙內(nèi)生命體檢測(cè)、腳踢尾門等場(chǎng)景也展現(xiàn)出了強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。在CPD場(chǎng)景中,Dubhe芯片能夠在MPV三排座位上穩(wěn)定檢測(cè)到艙內(nèi)生命體存在,即使在復(fù)雜干擾環(huán)境下也能確保不誤報(bào)。在腳踢尾門場(chǎng)景中,Dubhe芯片通過精確的雷達(dá)感知技術(shù),實(shí)現(xiàn)了高成功率的腳踢感應(yīng)開啟,同時(shí)有效避免了誤觸發(fā)。
加特蘭UWB SoC芯片Dubhe(圖源Calterah)
安全為錨各取所需
聊完兩個(gè)直接艙內(nèi)檢測(cè)的方案,實(shí)際落地到底如何選擇?這個(gè)并不是技術(shù)團(tuán)隊(duì)需要考慮的問題,而是留給市場(chǎng)需求。拿消費(fèi)者選擇瓶裝飲用水的需求作為參照,是選擇礦泉水還是純凈水呢?拋開品牌不提,一些消費(fèi)者會(huì)考慮自身所處環(huán)境,硬水區(qū)域的人群大多會(huì)選擇純凈水、軟水區(qū)域的人可能會(huì)更多嘗試礦泉水;如果考慮品牌的,消費(fèi)者會(huì)因?yàn)槠放浦热ミx擇旗下的產(chǎn)品,并不會(huì)考慮是什么水;考慮功能性的消費(fèi)者,就會(huì)觀察配料表,有的會(huì)選擇純凈無添加純水,有的會(huì)需要各種微量元素雜糅的;還有消費(fèi)敏感性的,會(huì)選擇便宜的甚至打包捆綁滿一送一的那個(gè)。
回過頭繼續(xù)說毫米波雷達(dá)和UWB兩個(gè)方案:
從地域環(huán)境看,歐美默認(rèn)的60GHz的合規(guī)性以及多子女家庭用車習(xí)慣,毫米波雷達(dá)更受青睞,部分國家還沒完全開放60GHz法規(guī),UWB就更適用于當(dāng)?shù)氐纳虡I(yè)落地。
從品牌角度來看,中高端車型更重視每一項(xiàng)功能的完善程度和安全上的宣傳,會(huì)考慮各種元器件的功能強(qiáng)化,確保整車提供給用戶的安全性,這就默認(rèn)了毫米波雷達(dá)的適配。UWB同樣會(huì)出現(xiàn)在這些中高端車上,也許也會(huì)發(fā)揮一些雷達(dá)功能,但更多是為了強(qiáng)化數(shù)字鑰匙的體驗(yàn)感,提升無感卡門、自動(dòng)落鎖、遠(yuǎn)程找車定位的絲滑。中高端車型會(huì)極致發(fā)揮每一樣元件的功能,目標(biāo)是為了提高用戶整體的尊貴感受。
從檢測(cè)精度上來看,微米級(jí)別的精度可以讓毫米波雷達(dá)檢測(cè)到呼吸引起的胸腔微小運(yùn)動(dòng),更強(qiáng)的魯棒性滿足中高端車型艙內(nèi)精確檢測(cè)的需求,更多的收發(fā)通道保證萬無一失,再加上一整套多傳感器的融合方案,用戶被層層保護(hù)。厘米級(jí)的UWB雷達(dá)同樣可以滿足車內(nèi)生命的檢測(cè),相對(duì)魯棒性和精度的讓步,在更低功耗、更少的信號(hào)衰減、更低的價(jià)格上得到平衡。
從買一送一的角度看,在不考慮預(yù)算以及傳感器復(fù)用算力壓力的情況下毫米波雷達(dá)會(huì)是艙內(nèi)安全的理想選擇。如果對(duì)于本身已經(jīng)選擇了UWB數(shù)字鑰匙方案的車型,想要再復(fù)用這個(gè)UWB干點(diǎn)雷達(dá)的事情,那就會(huì)想盡一切辦法讓這個(gè)UWB也能滿足CPD的打分,這也許是一筆更好的經(jīng)濟(jì)賬。
以上寫了這么多,相信讀者們也都明白了一個(gè)道理,總結(jié)成一段打油詩:
車輛安全是基礎(chǔ)
舒適智能伴左右
如果兜里預(yù)算足
用車體驗(yàn)更豐富
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