近年来,随着儿童、宠物等被锁车内导致中暑、窒息的情况不断出现,儿童存在检测(CPD)作为一种安全系统,已逐渐演变为刚性需求。目前,欧洲的Euro-NCAP、中国的CNCAP、美国的NHTSA都在积极推动此系统落地,车内儿童的安全已在全球范围内受到重点关注。
(注:Euro-NCAP为欧盟新车认证协会;CNCAP为中国新车评价规程;NHTSA为国家公路交通安全管理局)
其中,Euro-NCAP更是自2023年起,开始将是否搭载CPD解决方案作为新车加分项(Euro- NCAP会对新车进行评分,以判断该车是否符合安全标准)。
图源:Euro-NCAP文件
不过在这一场景下,目前有三种技术正在“争抢”市场,分别是超声波雷达、毫米波雷达、UWB雷达。接下来,本文就简单介绍以上三种技术在该场景下的应用情况。
超声波雷达
超声波雷达,在乘用车上最常见的应用为倒车,不过在人体检测方面已有部分企业布局。
从技术上来说,超声波雷达理论上对所有能够反射超声波的物体管用,包括固体和液体,但是如果目标物体是一个有角度的、能够将声波反射向其他角度的平面,或者是能够吸收超声波的海绵、泡沫等物体,超声波雷达的检测能力就会受到影响。
细分技术类型,超声波雷达的技术方案主要包括模拟式、四线式数位、二线式数位和三线式主动数位四种,不过以上各细分技术主要针对抗干扰进行迭代,并非识别精度。
资料来源:资产信息网 千际投行 国元证券
在车内人体监测场景下,目前,传感器公司MaxBotix、奥迪威已发布相关产品,而奥迪威更是进行了工艺上的迭代,利用MEMS技术使传感器拥有更小尺寸,更低工作电流。
图源:奥迪威传感器
毫米波雷达
作为生命体征监测的常用技术,毫米波雷达在CPD系统更是当仁不让。据了解,传感器主要是安装在座舱内的车顶位置,可以感知整个座舱的所有区域、探测目标并对其进行高精度分类和生物特征的监测。
从技术上来说,目前其感知方案也出现了分化,一种是传统的60GHz雷达,可以监测生命体征,识别物体移动;另一种则是类似4D成像方案,借助高分辨率特点,提供物体区分甚至是分类功能。
对比超声波雷达,毫米波雷达可以提供深度感知,可以透过柔软的材料,比如覆盖在儿童身上的毛毯和其他类似遮挡物。
目前,国外TDK,国内森思泰克、楚航科技、苏州豪米波、安智杰等已推出相关产品,不过大部分都是传统雷达方案,并非4D成像方案。
UWB雷达
相比以上两种主流方案,UWB算得上是后起之秀。UWB的CPD方案目前主要由NXP、大陆等主导,也有IP厂商CEVA等在布局。
从技术上来说,UWB雷达超过500 MHz的带宽结合很低的频谱功率密度,使得UWB信号能够与其他技术共享频谱的同时还不会产生干扰。性能方面,UWB对比毫米波雷达拥有更高的穿透力,而功耗方面,UWB也能做到更低。
从商业模式来说,UWB雷达在车内人体检测场景的使用,主要是配合数字车钥匙达成一石二鸟的效果。
目前,UWB雷达解决方案有三个特点,一是以低于1bpm(每分钟呼吸,Breath Per Minute)的分辨率提供更加精确的检测;二是同时利用相干解调架构和测距算法,支持手势识别和入侵者警报功能;三是该方案设计为可与目前火热的数字车钥匙共存,允许重复使用数字钥匙UWB锚硬件。
当前,国外的芯片厂商大陆、NXP,国内方案厂商清研讯科等都已有产品及解决方案释出。
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