導(dǎo)讀:
隨著全球新車法規(guī)對(duì)艙內(nèi)感知功能要求的提高,新車搭載艙內(nèi)雷達(dá)的比例逐年上漲,包括艙內(nèi)雷達(dá)在內(nèi)的新興應(yīng)用雷達(dá)已成為當(dāng)前車載毫米波雷達(dá)三大細(xì)分市場(chǎng)之一。與成像雷達(dá)、ADAS雷達(dá)兩大市場(chǎng)不同,新興的短距雷達(dá)應(yīng)用面臨多方面挑戰(zhàn)——功耗要低;尺寸要小;角度探測(cè)能力要強(qiáng);要滿足多樣化的使用場(chǎng)景等。
車內(nèi)乘員檢測(cè)是確保車輛安全的關(guān)鍵技術(shù),廣泛應(yīng)用于安全帶提醒、安全氣囊展開優(yōu)化和兒童存在檢測(cè)(CPD)等場(chǎng)景。歐洲新車評(píng)估計(jì)劃(Euro NCAP)規(guī)定,從2025年開始,新車必須配備主動(dòng)CPD系統(tǒng)才能獲得加分。在行業(yè)法規(guī)與出海浪潮的多重驅(qū)動(dòng)下,CPD功能上車勢(shì)在必行。
同樣,2024年版中國(guó)新車評(píng)估計(jì)劃(C-NCAP)正式將CPD列為加分項(xiàng)。由于毫米波雷達(dá)在隱私保護(hù)、對(duì)光照條件不敏感和高探測(cè)精度方面的優(yōu)勢(shì),毫米波雷達(dá)是CPD的理想選擇。
01、毫米波雷達(dá)是CPD(艙內(nèi)兒童存在檢測(cè))理想選擇
2023年開始,Euro NCAP(歐洲新車安全評(píng)鑒協(xié)會(huì))就將兒童車內(nèi)遺留檢測(cè)功能(CPD)加入了汽車評(píng)測(cè)的評(píng)分系統(tǒng),并要求車輛在2025年完成裝配。在歐洲NCAP等法規(guī)的推動(dòng)下,駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS)獲得了巨大的吸引力,并已從一種奢侈的功能轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N新的規(guī)范。對(duì)于OEM來說,為了進(jìn)一步將自己與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手區(qū)分開來,手勢(shì)控制、兒童存在檢測(cè)和安全帶檢測(cè)等高級(jí)功能也有望獲得發(fā)展勢(shì)頭,尤其是在中高端汽車中。
目前,3D飛行時(shí)間(ToF)相機(jī)是DMS系統(tǒng)中使用最廣泛的技術(shù),而一些OEM,如沃爾沃和特斯拉,正在采用艙內(nèi)雷達(dá)模塊。
毫米波雷達(dá)的“多面”應(yīng)用
隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)毫米波雷達(dá)的需求不斷增長(zhǎng),從單一的前向雷達(dá)(1R)到多雷達(dá)系統(tǒng)(3R或5R),角雷達(dá)的需求量迅速增加,以支持更豐富的ADAS功能。毫米波雷達(dá)根據(jù)安裝位置、功能及應(yīng)用場(chǎng)景,主要分為三類:前向雷達(dá)、角雷達(dá)(盲區(qū)雷達(dá))和艙內(nèi)雷達(dá)。
前向雷達(dá):通常安裝在車輛的前保險(xiǎn)杠或格柵后面,主要用于高速公路和城市快速路上的行車輔助。
角雷達(dá):通常安裝在車輛的側(cè)面,如前后保險(xiǎn)杠側(cè)面,用于探測(cè)車輛側(cè)方和側(cè)后方的盲區(qū),適用于城市駕駛、停車以及擁擠交通環(huán)境。
艙內(nèi)雷達(dá):安裝在車輛內(nèi)部,如車頂、遮陽板或座椅內(nèi),用于監(jiān)測(cè)車內(nèi)空間,提高司乘安全。
隨著全球新車法規(guī)對(duì)艙內(nèi)感知功能要求的提高,新車搭載艙內(nèi)雷達(dá)的比例逐年上漲,包括艙內(nèi)雷達(dá)在內(nèi)的新興應(yīng)用雷達(dá)已成為當(dāng)前車載毫米波雷達(dá)三大細(xì)分市場(chǎng)之一。與成像雷達(dá)、ADAS雷達(dá)兩大市場(chǎng)不同,新興的短距雷達(dá)應(yīng)用面臨多方面挑戰(zhàn)——功耗要低;尺寸要小;角度探測(cè)能力要強(qiáng);要滿足多樣化的使用場(chǎng)景等。
車內(nèi)乘員檢測(cè)是確保車輛安全的關(guān)鍵技術(shù),廣泛應(yīng)用于安全帶提醒、安全氣囊展開優(yōu)化和兒童存在檢測(cè)(CPD)等場(chǎng)景。歐洲新車評(píng)估計(jì)劃(Euro NCAP)規(guī)定,從2025年開始,新車必須配備主動(dòng)CPD系統(tǒng)才能獲得加分。同樣,2024年版中國(guó)新車評(píng)估計(jì)劃(C-NCAP)正式將CPD列為加分項(xiàng)。由于毫米波雷達(dá)在隱私保護(hù)、對(duì)光照條件不敏感和高探測(cè)精度方面的優(yōu)勢(shì),毫米波雷達(dá)是CPD的理想選擇。
然而,在真實(shí)的CPD應(yīng)用中,艙內(nèi)雷達(dá)系統(tǒng)必須具備抗干擾能力,以避免誤報(bào)警。更先進(jìn)的應(yīng)用不僅需要檢測(cè)乘客存在的能力,還需要對(duì)乘客進(jìn)行定位和分類的功能,這對(duì)市場(chǎng)上可用的艙內(nèi)檢測(cè)解決方案提出了挑戰(zhàn)。目前基于Capon算法*的雷達(dá)解決方案計(jì)算復(fù)雜度高,在復(fù)雜環(huán)境中可能會(huì)因干擾而產(chǎn)生假警報(bào)。一些學(xué)術(shù)研究試圖將深度學(xué)習(xí)用于艙內(nèi)檢測(cè),但這些模型很少考慮雷達(dá)SOC的內(nèi)存和時(shí)間限制,因此很難在嵌入式雷達(dá)系統(tǒng)上部署這些模型。
02、毫米波雷達(dá)裝配:1-7月裝配率升至57.3%,35萬元以上車型裝配率最高
隨著ADAS裝配量和裝配率的不斷提升,中國(guó)乘用車毫米波雷達(dá)的裝配量和裝配率正持續(xù)攀升,根據(jù)佐思汽研的數(shù)據(jù),2023年中國(guó)乘用車毫米波雷達(dá)裝配量達(dá)到1093.3萬輛,裝配率52.0%;2024年1-7月,裝配量數(shù)據(jù)達(dá)到653.1萬輛,裝配率升至57.3%。目前,汽車毫米波雷達(dá)賽道玩家眾多,尤其國(guó)內(nèi)新進(jìn)入的廠商增多,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇。
分產(chǎn)品類型來看,前向毫米波雷達(dá)價(jià)值高,安裝量最大,占據(jù)整體市場(chǎng)規(guī)模的60%左右;后角雷達(dá)的市場(chǎng)規(guī)模僅次于前向雷達(dá),2024年1-7月達(dá)到10億元,占市場(chǎng)整體規(guī)模的30%以上;前角雷達(dá)占整體市場(chǎng)規(guī)模的7%左右;而正后方雷達(dá)的應(yīng)用比較少,占整體市場(chǎng)規(guī)模的比重不足1%。
與此同時(shí),就安裝量而言,博世、大陸、電裝是中國(guó)前三大前向毫米波雷達(dá)供應(yīng)商,市場(chǎng)份額總計(jì)70%以上。但在國(guó)內(nèi)供應(yīng)商沖擊下,TOP3的份額處于逐年遞減狀態(tài)( TOP3份額變化:2022年84.1%,2023年82.1%,2024.1-7月74.6%);而森思泰克、承泰科技、華為等國(guó)內(nèi)供應(yīng)商份額正在不斷擴(kuò)大,2024年1-7月三家市場(chǎng)份額合計(jì)占比已達(dá)13.3%。
在降本增效和競(jìng)爭(zhēng)激烈的背景下,越來越多的車企開始多樣化選擇能提供高性價(jià)比毫米波雷達(dá)的供應(yīng)商。隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品量產(chǎn)落地的提速,國(guó)產(chǎn)毫米波雷達(dá)廠商開始在前向雷達(dá)(含4D雷達(dá))和角雷達(dá)(含4D雷達(dá))領(lǐng)域進(jìn)入更多車企的供應(yīng)鏈體系,在細(xì)分市場(chǎng)搶占更多市場(chǎng)份額。
2024年1-7月國(guó)外雷達(dá)廠商與TOP3主機(jī)廠配套關(guān)系
來源:佐思汽研《2024年汽車毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告》
對(duì)半導(dǎo)體制造商來說,在未來五年中,駕駛員和乘客監(jiān)控將是一個(gè)重要的增長(zhǎng)市場(chǎng)。標(biāo)準(zhǔn)普爾全球流動(dòng)性預(yù)測(cè),2029年,利用攝像機(jī)和雷達(dá)進(jìn)行室內(nèi)監(jiān)測(cè)的機(jī)會(huì)為9.08億美元,高于2022年的9300萬美元。代表同期38%的復(fù)合年增長(zhǎng)率。為了支持這一增長(zhǎng),雷達(dá)傳感器正被部署在迅速擴(kuò)大的汽車應(yīng)用領(lǐng)域,利用汽車制造商新的和正在出現(xiàn)的機(jī)會(huì)。
在汽車市場(chǎng)上,雷達(dá)廣泛應(yīng)用于先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)和自動(dòng)安全功能的中遠(yuǎn)程傳感解決方案。其中包括自動(dòng)緊急制動(dòng)、自適應(yīng)巡航控制和盲點(diǎn)檢測(cè),利用76-81GHz之間的頻率。由于雷達(dá)解決方案提供商希望將頻率部署在太赫茲光譜中,這將解鎖更高的分辨率和更高的精確度,以補(bǔ)充基于相機(jī)的解決方案,使司機(jī)和乘員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS/OMS)應(yīng)用具有挑戰(zhàn)性,如生命信號(hào)檢測(cè)(VSD)。
部分國(guó)外艙內(nèi)監(jiān)控雷達(dá)方案
來源:IDTechEX
部分國(guó)內(nèi)艙內(nèi)監(jiān)控雷達(dá)方案
來源:佐思汽研《中國(guó)汽車傳感器技術(shù)與數(shù)據(jù)趨勢(shì)月度監(jiān)測(cè)報(bào)告(2024年第5期)》
03、艙內(nèi)感知應(yīng)用:3D ToF攝像機(jī)VS汽車?yán)走_(dá)模塊
艙內(nèi)傳感即內(nèi)部監(jiān)控系統(tǒng)(IMS),包括DMS和乘客檢測(cè)系統(tǒng)(OMS)。前者采用NIR攝像頭、電容式/扭矩方向盤傳感器等;后者則采用ToF攝像頭和雷達(dá)等,主要用于眼動(dòng)追蹤、腦電圖(EEG)/心電圖(ESG)等生命體征監(jiān)測(cè)和手勢(shì)識(shí)別。
IMS功能劃分
二十多年來,雷達(dá)在高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用。利用帶有調(diào)頻連續(xù)波編碼系統(tǒng)的無線電波,雷達(dá)可以精確測(cè)量其視野內(nèi)物體的距離和相對(duì)速度。然而歷史上,雷達(dá)模塊主要用于外部傳感,而不是內(nèi)部應(yīng)用。截至2023年,根據(jù)特斯拉的網(wǎng)站,艙內(nèi)雷達(dá)在60 GHz至64 GHz的頻率范圍內(nèi)工作。
這些雷達(dá)模塊的探測(cè)距離通常在0.4到2米之間,有效地覆蓋了內(nèi)部空間。盡管未經(jīng)特斯拉官方證實(shí),但最近的消息表明,他們的cybertruck配備了用于乘客監(jiān)控的艙內(nèi)雷達(dá)模塊,包括兒童存在檢測(cè)和安全帶提醒等功能。與雷達(dá)模塊類似,3D ToF攝像機(jī)也可用于乘客監(jiān)控。
3D ToF相機(jī)通過利用led或垂直腔面發(fā)射激光器(VSCELS)等近紅外照明器結(jié)合圖像傳感器來工作。然而,隱私問題圍繞著攝像頭的使用,即使一些供應(yīng)商聲稱他們可以通過模糊人們的臉或只在車上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)來解決這個(gè)問題。3D ToF相機(jī)的另一個(gè)限制是,與艙內(nèi)雷達(dá)模塊不同,它們無法通過障礙物檢測(cè)人或物體。
此外,由于它們依賴于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù),攝像機(jī)需要復(fù)雜的算法和重新校準(zhǔn),這給它們的實(shí)現(xiàn)帶來了技術(shù)復(fù)雜性。盡管存在這些缺點(diǎn),但一些供應(yīng)商正在積極努力解決隱私問題,并提高3D ToF攝像機(jī)在汽車應(yīng)用中進(jìn)行乘員監(jiān)控的整體能力。
OMS具有重要信號(hào)監(jiān)測(cè)和手勢(shì)控制等先進(jìn)功能,主要使用ToF攝像頭和/或雷達(dá),例如理想L9的ToF攝像頭和沃爾沃EX90的雷達(dá)模塊。美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)等法規(guī)要求在新車中安裝兒童在場(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng),OMS的應(yīng)用將越來越多。
不同主機(jī)廠的傳感方法實(shí)例來源:IDTechEX
主機(jī)廠搭載的車內(nèi)傳感器來源:IDTechEX
來源:IDTechEX
就OMS而言,系統(tǒng)需要依賴?yán)走_(dá)、ToF傳感器等。通用汽車、日產(chǎn)等主機(jī)廠已將OMS集成到車輛中。NIR也為OMS提供了潛力,可以實(shí)現(xiàn)后座乘客監(jiān)測(cè)等任務(wù)。這些系統(tǒng)還可以對(duì)車輛座艙進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,在發(fā)生事故時(shí)禁用較小乘客的安全氣囊或?qū)囕v內(nèi)部進(jìn)行預(yù)調(diào)節(jié)。
截至目前,3D ToF相機(jī)更好地為OMS所采用,與雷達(dá)模塊相比具有先進(jìn)的功能。然而,通過比較雷達(dá)模塊和3D ToF相機(jī)的成本和功能,IDTechEx認(rèn)為雷達(dá)模塊存在潛在的機(jī)會(huì)。為了更精確地檢測(cè)速度和角度分辨率,更高的頻率,如60 GHz或77 GHz是更好的選擇。根據(jù)地區(qū)的不同,艙內(nèi)傳感應(yīng)用可以使用60 GHz或77 GHz傳感器。大多數(shù)地區(qū)選擇60 GHz傳感器,傳感器在車內(nèi)的集成會(huì)影響其設(shè)計(jì)(外形、天線)和功能。由于雷達(dá)可以穿過塑料和織物等固體材料,汽車設(shè)計(jì)師可以在車內(nèi)的許多不同位置放置雷達(dá)傳感器,擴(kuò)展傳感器架構(gòu),適用于任何尺寸的車輛
04、國(guó)內(nèi)外艙內(nèi)感知雷達(dá)解決方案技術(shù)盤點(diǎn)
一、加特蘭:全新艙內(nèi)感知技術(shù)方案——Lancang-USRR毫米波雷達(dá)SoC
“當(dāng)前毫米波雷達(dá)市場(chǎng)上,還沒有一款專門應(yīng)用于精準(zhǔn)短距探測(cè)場(chǎng)景的雷達(dá)SoC,尤其是在艙內(nèi)應(yīng)用場(chǎng)景。” 冉旭東說道:“針對(duì)新興艙內(nèi)雷達(dá)應(yīng)用的痛點(diǎn),加特蘭在2024加特蘭日發(fā)布了基于全新Kunlun平臺(tái)的Lancang-USRR SoC,這是全球首款60 GHz 6發(fā)6收毫米波雷達(dá)SoC,可提供更精準(zhǔn)的角度探測(cè)能力,賦能更豐富的應(yīng)用場(chǎng)景,具備低功耗、小尺寸優(yōu)勢(shì),完美滿足新興艙內(nèi)雷達(dá)市場(chǎng)的差異化需求。” Lancang-USRR中的“USRR”全稱為“Universal Short Range Radar(通用型短距雷達(dá))”,代表該產(chǎn)品是為多樣化的新興雷達(dá)應(yīng)用特別優(yōu)化、量身打造的多通道雷達(dá)SoC。
Lancang-USRR SoC具有優(yōu)秀的射頻前端性能,6發(fā)6收(6T6R)可實(shí)現(xiàn)36個(gè)通道,提供更準(zhǔn)確、穩(wěn)定的角度探測(cè),可處理更復(fù)雜的工況,也降低了小型化設(shè)計(jì)的難度。
Lancang-USRR SoC芯片集成了強(qiáng)大、靈活的雷達(dá)信號(hào)處理器(Radar Signal Processor, RSP),支持超10條序列器指令以及兩個(gè)并行的指令隊(duì)列,可輕松應(yīng)對(duì)多樣化應(yīng)用場(chǎng)景的需求,如實(shí)現(xiàn)兒童存在檢測(cè)、安全帶提醒等不同功能。
Lancang-USRR SoC也延續(xù)了加特蘭一貫的低功耗設(shè)計(jì)。芯片提供功耗低至1 mW左右的深睡模式,并支持5 ms內(nèi)的快速喚醒。
Lancang-USRR SoC采用了加特蘭獨(dú)創(chuàng)的封裝集成片上天線(Antenna in Package, AiP)技術(shù),極大簡(jiǎn)化了天線設(shè)計(jì)。相較于采用標(biāo)準(zhǔn)封裝6T6R芯片的雷達(dá)模組,采用6T6R AiP芯片的雷達(dá),在尺寸上可縮小20%,超小型化的雷達(dá)模組更加便于安裝到汽車B柱、后座車頂?shù)泉M小空間。
通過模擬基于Lancang-USRR 6T6R SoC的艙內(nèi)雷達(dá)檢測(cè),冉旭東在演講中用Demo視頻向觀眾展示了應(yīng)用該芯片的雷達(dá)系統(tǒng)效果:不僅可穩(wěn)定、精準(zhǔn)地探測(cè)到車艙內(nèi)角落位置的嬰兒模型,也能檢測(cè)到車外人員。即便在極具挑戰(zhàn)性的干擾場(chǎng)景中(如空車內(nèi)半瓶水晃動(dòng)帶來的干擾),Lancang-USRR SoC極強(qiáng)的抗干擾能力也能讓系統(tǒng)避免誤報(bào)。此外,模擬結(jié)果顯示,相比通道數(shù)較少的雷達(dá),6T6R雷達(dá)系統(tǒng)的點(diǎn)云輸出有質(zhì)的提升,檢測(cè)精確度也提高了數(shù)十倍,意味著Lancang-USRR 6T6R SoC能提供更優(yōu)秀的檢測(cè)性能。
此次攜Lancang-USRR SoC亮相InCabin Europe國(guó)際舞臺(tái),加特蘭期待用技術(shù)創(chuàng)新和突破以及更有競(jìng)爭(zhēng)力的芯片產(chǎn)品,滿足新興車載雷達(dá)市場(chǎng)的需求,服務(wù)全球智能車艙技術(shù)的新發(fā)展,“讓毫米波服務(wù)每個(gè)人”。
二、Indie半導(dǎo)體公司:240GHz雷達(dá)前端SOC
Indie半導(dǎo)體公司是一個(gè)"純粹的"汽車系統(tǒng)芯片專家。提供世界上第一個(gè)商業(yè)完全集成的240GHz雷達(dá)前端SOC。在240GHz運(yùn)行,大大高于傳統(tǒng)的汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng),TRA_240_091為汽車制造商提供了一個(gè)高分辨率、增強(qiáng)檢測(cè)和健壯性能的雷達(dá)解決方案。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)
TRA_240_091級(jí)聯(lián)式架構(gòu)將240GHz的工作頻率與高達(dá)45千兆赫的帶寬結(jié)合起來,組裝在一個(gè)低成本的QFN封裝中。開發(fā)用于無許可證的244-246千兆赫ISM波段及其他范圍內(nèi)的應(yīng)用,可作為帶有芯片或芯片外電壓控制振蕩器(VCO)的單通道收發(fā)器,或與許多設(shè)備同步的陣列。根據(jù)放置在芯片上方的鏡頭的孔徑,最大范圍可以達(dá)到幾米。
該硅基解決方案包括VCO、分頻-8分頻器、SPDT開關(guān)、頻率放大器-9鏈、倍頻器、攪拌器、低噪聲放大器、功率放大器、天線/耦合器和集成天線。
圖1 .理論上240GHz雷達(dá)等于在自由空間中的測(cè)量精度1.25毫米;45GHz的支持帶寬使雷達(dá)距離分辨率降到空氣中的6毫米,并對(duì)折射率高于1的材料進(jìn)行了優(yōu)化。這是因?yàn)榫嚯x分辨率與材料的折射率成反比。
不斷發(fā)展的汽車?yán)走_(dá)應(yīng)用
利用更高頻率(120-140GHz),雷達(dá)技術(shù)正在迅速發(fā)現(xiàn)新的使用案例和汽車應(yīng)用的機(jī)會(huì),包括DMS/OMS應(yīng)用,如VSD。VSD提供了一種非侵入性和連續(xù)性的方法來監(jiān)測(cè)居住者的生理參數(shù),如心率或呼吸速率。使用基于雷達(dá)的車內(nèi)傳感器,車輛可以監(jiān)測(cè)駕駛員的警覺性特征,如昏昏欲睡或明顯的心率上升。
它還可以監(jiān)測(cè)乘客的存在,例如在后座睡覺的嬰兒或分心/昏昏欲睡的駕駛,并啟動(dòng)重要的安全反應(yīng)和警報(bào),以減少乘客受傷或其他道路使用者發(fā)生事故的可能性。TRA_240_091也是為了支持駕駛員的方便功能,如手勢(shì)控制,為汽車制造商提供實(shí)現(xiàn),與相機(jī)解決方案相關(guān)的隱私和應(yīng)用能力選項(xiàng)。
作為一種帶芯片天線的集成收發(fā)器電路,TRA_240_091不需要外部天線。這大大簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序的開發(fā),流線型印刷電路板的設(shè)計(jì),并最大限度地減少了表單因素的尺寸和成本。在外部天線施加設(shè)計(jì)限制的應(yīng)用中,這一點(diǎn)尤為重要,而這些設(shè)計(jì)限制是汽車制造商和消費(fèi)者無法接受的,因?yàn)樗麄兿胍氖枪饣能囕v內(nèi)部裝飾。
240GHz高精度雷達(dá)還支持新的和迅速出現(xiàn)的車輛動(dòng)力學(xué)和監(jiān)測(cè)應(yīng)用。初步使用情況預(yù)計(jì)將包括評(píng)估和控制卡車和其他重型車輛的空氣彈簧懸架設(shè)置,提供成本較低、準(zhǔn)確性較高的機(jī)械系統(tǒng)替代品。240GHz的雷達(dá)系統(tǒng)還可以支持對(duì)油箱水平進(jìn)行更精確的監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)的道路表面質(zhì)量和危害評(píng)估,從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整的乘坐質(zhì)量。
三、艙內(nèi)感知再升級(jí),華銳捷「生命體征監(jiān)測(cè)雷達(dá)」
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車內(nèi)生命體征安全,提高座艙的安全系數(shù),避免兒童、寵物被遺忘在車內(nèi),危及生命安全,華銳捷生命體征監(jiān)測(cè)雷達(dá)應(yīng)運(yùn)而生。
華銳捷生命體征監(jiān)測(cè)雷達(dá)采用4T4R高性價(jià)比國(guó)產(chǎn)方案,具備低功耗、發(fā)熱量小、體積小、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),3米探測(cè)距離覆蓋全車范圍,低誤報(bào)率、零漏報(bào)率,可通過車端、手機(jī)端等多途徑發(fā)出警報(bào),并通過算法實(shí)現(xiàn)打開車窗、啟動(dòng)空調(diào)等方式保障車內(nèi)被困人員安全。
產(chǎn)品符合C-NCAP、E-NCAP涉及兒童保護(hù)模塊要求,符合CE、Emark、Moc、RCM+SDOC認(rèn)證要求,滿足車企出海需要。
雷達(dá)如何“監(jiān)測(cè)活體”?
車輛下電后,所有車門關(guān)閉且車鎖上鎖,生命體征雷達(dá)系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng),進(jìn)入正常監(jiān)測(cè)狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車內(nèi)的生命體征。系統(tǒng)會(huì)在默認(rèn)的工作期間內(nèi)進(jìn)行多次循環(huán)監(jiān)測(cè),以確保覆蓋車內(nèi)所有區(qū)域,綜合RA譜、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和生命體征信號(hào)多維度判定是否存在活體。
有活體:系統(tǒng)會(huì)通過特定的算法識(shí)別并確認(rèn)生命體征的特征,并會(huì)在10秒內(nèi)發(fā)出報(bào)警提示,同時(shí)可以通過車輛的信息系統(tǒng)或移動(dòng)應(yīng)用程序發(fā)送車端警報(bào)和手機(jī)端警報(bào)通知車主,保障車內(nèi)生命體安全。(即使在發(fā)出報(bào)警后,系統(tǒng)也會(huì)繼續(xù)監(jiān)測(cè)車內(nèi)狀態(tài),以確保遺留生命體征的持續(xù)監(jiān)控。)
無活體:如果在預(yù)設(shè)的計(jì)時(shí)期間內(nèi)沒有監(jiān)測(cè)到生命體征,系統(tǒng)將自動(dòng)退出正常監(jiān)測(cè)模式。
雜質(zhì)過濾”監(jiān)測(cè)結(jié)果優(yōu)化
實(shí)際監(jiān)測(cè)過程中,監(jiān)測(cè)結(jié)果會(huì)受到多靜態(tài)物體的干擾,針對(duì)這一問題,華銳捷采用靜態(tài)干擾濾除技術(shù),剔除車內(nèi)靜止物體的干擾。
如果將這一過程比作“雜質(zhì)過濾”,那么自適應(yīng)幀間匹配濾波則起到了“濾網(wǎng)”的作用,去“雜”提“質(zhì)”,讓監(jiān)測(cè)過程更靈敏、監(jiān)測(cè)結(jié)果更精確。
此外,在使用艙內(nèi)多雷達(dá)方案時(shí),雷達(dá)之間會(huì)產(chǎn)生相互干擾的情況,華銳捷利用同頻干擾處理算法,通過頻譜特性識(shí)別干擾信號(hào),并做剔除處理。
四、楚航科技:已推出車規(guī)級(jí)60GHz生命體征探測(cè)雷達(dá)
楚航科技已推出車規(guī)級(jí)平臺(tái)研發(fā)生產(chǎn)的 ARS1.31-60GHz生命體征探測(cè)雷達(dá), 具有探測(cè)覆蓋面積廣、體積小 (52.1x45x15.4mm)、成本低,功耗低、 誤報(bào)率低等諸多優(yōu)勢(shì)。基于該產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)活體檢測(cè)、占位檢測(cè),駕駛員檢測(cè)、手勢(shì)識(shí)別等。據(jù)介紹,在活體檢測(cè)基礎(chǔ)上可拓展SOD座位占位識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別功能,包括后排座位,包括第二排以及第三排實(shí)時(shí)占用情況,從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)CPD系統(tǒng)的降本增效。目前其生命體征探測(cè)雷達(dá)產(chǎn)品已經(jīng)在長(zhǎng)城、奇瑞、北汽等多家自主品牌車型上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)落地,預(yù)計(jì)今年還將有更多定點(diǎn)項(xiàng)目落地。值得一提的是,該產(chǎn)品還將搭載多家頭部自主品牌車型進(jìn)入歐洲、澳大利亞等海外市場(chǎng)。
五、森思泰克:STA60-4Pro和STA79-4Pro艙內(nèi)多功能雷達(dá)
STA60-4Pro和STA79-4Pro艙內(nèi)多功能雷達(dá)是由森思泰克自主研發(fā)的兩款基于60GHz和79GHz毫米波技術(shù)的雷達(dá)產(chǎn)品。兩款雷達(dá)工作頻率不同,可滿足不同國(guó)家法規(guī)差異化的要求。兩雷達(dá)功能相同,能夠?qū)崿F(xiàn)距離、速度、方位角和俯仰角等多維分辨,進(jìn)一步提高艙內(nèi)目標(biāo)的識(shí)別性能。同時(shí)具有體積小、重量輕等特點(diǎn),便于隱藏安裝在汽車頂棚內(nèi)部。
STA60-4Pro/STA79-4Pro艙內(nèi)多功能雷達(dá)是STA60-4/STA79-4車內(nèi)成員檢測(cè)雷達(dá)的升級(jí)版,融合了手勢(shì)識(shí)別(Motion Gesture Detection)、占位檢測(cè)(Vehicle Occupancy Detection)和遺忘孩童檢測(cè)(Child Presence Detection)等多項(xiàng)功能。其中手勢(shì)識(shí)別可控制天窗開關(guān)、調(diào)節(jié)氛圍燈和溫度等;占位檢測(cè)能夠探測(cè)每個(gè)座位上人員的乘坐情況,對(duì)安全帶未系起到提醒作用;遺忘孩童檢測(cè)用于檢測(cè)艙內(nèi)有無滯留兒童,保障乘車兒童的人身安全。
STA79-5呼吸心跳檢測(cè)雷達(dá)
STA79-5呼吸心跳檢測(cè)雷達(dá)是由森思泰克自主研發(fā)的一款基于79GHz毫米波技術(shù)的雷達(dá)產(chǎn)品。該雷達(dá)實(shí)時(shí)檢測(cè)駕駛員的呼吸和心率等體征信息,為駕駛員疲勞駕駛、突發(fā)疾病等問題提供智能化的解決方案。
STA79-5呼吸心跳檢測(cè)雷達(dá)安裝在駕駛座椅內(nèi),以非接觸的探測(cè)方式檢測(cè)駕駛員的生命體征,輸出呼吸和心率給汽車中控系統(tǒng),有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)司機(jī)疲勞駕駛或者突發(fā)疾病等情況。汽車中控系統(tǒng)通過控制座椅震動(dòng)、減速行駛等方式預(yù)防交通事故的發(fā)生。
典型應(yīng)用
汽車駕乘安全 、車內(nèi)占位檢測(cè)、乘車兒童人身安全保障
家居安全防護(hù)、智能家居、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)
六、旭化成:AK581x系列毫米波雷達(dá)收發(fā)器
旭化成微電子面向健康科技領(lǐng)域及移動(dòng)出行領(lǐng)域推出了AK581x系列毫米波雷達(dá)收發(fā)器,通過精確、高分辨率的檢測(cè),為提高生命安全做出貢獻(xiàn)。
旭化成微電子期待通過先進(jìn)的毫米波雷達(dá)技術(shù),為駕駛員健康監(jiān)測(cè)、CPD功能提供整體解決方案。AK581x在數(shù)秒內(nèi)便能做出精準(zhǔn)檢測(cè),擁有高精確率、低延時(shí)、探測(cè)范圍廣等優(yōu)勢(shì),具備車規(guī)級(jí)可靠性,能為車內(nèi)遺留的兒童或?qū)櫸餇?zhēng)取寶貴的救援時(shí)間。AK581x是AKM的新型60 GHz毫米波雷達(dá)收發(fā)器集成電路(IC),提供精確、高分辨率的檢測(cè),具有汽車級(jí)的可靠性。當(dāng)與Pontosense的創(chuàng)新軟件配合使用時(shí),它可以在幾秒鐘內(nèi)無線檢測(cè)留在車內(nèi)的兒童,旨在超越當(dāng)前全球兒童存在檢測(cè)(CPD)的車輛法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。
七、LG Innotek:艙內(nèi)雷達(dá)
從傳感(攝像頭、雷達(dá)、激光雷達(dá))到通信(藍(lán)牙& WiFi、V2X模塊),LG Innotek為自動(dòng)駕駛提供整體解決方案。推進(jìn)自動(dòng)駕駛時(shí)代的安全方法,
超精密傳感器融合產(chǎn)品組合
傳感器融合是4/5級(jí)自動(dòng)駕駛安全保障設(shè)計(jì)的關(guān)鍵組成部分。LG Innotek擁有超精密傳感器融合設(shè)計(jì)的5項(xiàng)功能,可最大限度地發(fā)揮傳感器盒內(nèi)各種傳感器的協(xié)同效應(yīng)。基于高度的理解和多年的大規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),我們建議通過響應(yīng)最高水平的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力來滿足客戶需求,包括傳感器pod技術(shù),從而為未來自動(dòng)駕駛的進(jìn)步提供車輛傳感器創(chuàng)新的參考點(diǎn)。
艙內(nèi)雷達(dá)
可通過艙內(nèi)雷達(dá)進(jìn)行乘客檢測(cè)
-
通過應(yīng)用高分辨率天線設(shè)計(jì)技術(shù)檢測(cè)精確位置
-
通過高SNR信號(hào)處理軟件支持檢測(cè)嬰兒/幼兒-
支持各種入侵/心跳/呼吸檢測(cè)等應(yīng)用
八、Vayyar:汽車級(jí)射頻成像技術(shù)
萬蘊(yùn)Vayyar因其出色的單芯片高分辨率4D毫米波雷達(dá)傳感器解決方案,一個(gè)傳感器可監(jiān)測(cè)多個(gè)艙內(nèi)目標(biāo),同時(shí)實(shí)現(xiàn)座椅安全帶提醒、入侵報(bào)警系統(tǒng)和兒童車內(nèi)遺留檢測(cè)功能,提升艙內(nèi)安全系數(shù)的先進(jìn)技術(shù),全球一級(jí)汽車供應(yīng)商愛信和先進(jìn)的4D 射頻成像領(lǐng)域二級(jí)供應(yīng)商萬蘊(yùn)Vayyar合作,在日本幼兒園校車上部署先進(jìn)的傳感器,防止因被遺忘在車內(nèi)而導(dǎo)致兒童中暑死亡事故
萬蘊(yùn)Vayyar的汽車級(jí)射頻成像技術(shù)為艙內(nèi)外提供全面的安全解決方案。該解決方案采用單芯片成像,在超寬視場(chǎng)范圍內(nèi)提供卓越的分辨率,能夠取代現(xiàn)有的多個(gè)單功能傳感器,同時(shí)檢測(cè)多個(gè)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)目標(biāo)。
萬蘊(yùn)Vayyar 60 GHz的4D射頻成像艙內(nèi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可檢測(cè)每個(gè)乘員的存在、位置和體型,并對(duì)兒童和成人進(jìn)行分類。實(shí)現(xiàn)兒童存在檢測(cè)、增強(qiáng)型安全帶提醒、優(yōu)化的安全氣囊展開、位置偏離警報(bào)、入侵者檢測(cè)等功能。
萬蘊(yùn)Vayyar 79 GHz的4D射頻成像高級(jí)駕輔系統(tǒng)(ADAS),可部署在汽車(或摩托車)外部,支持大多數(shù)SRR、MRR和LRR應(yīng)用,包括泊車輔助、自主緊急制動(dòng)、變道輔助、盲點(diǎn)檢測(cè)、交叉交通警報(bào)、自適應(yīng)巡航控制等,有效范圍從20厘米到300米不等。(圖文來源:萬蘊(yùn)Vayyar )
九、TI德州儀器:可擴(kuò)展的雷達(dá)傳感器產(chǎn)品組合
傳感器在車內(nèi)的集成會(huì)影響其設(shè)計(jì)(外形、天線)和功能。由于雷達(dá)可以穿過塑料和織物等固體材料,汽車設(shè)計(jì)師可以在車內(nèi)的許多不同位置放置雷達(dá)傳感器。
將傳感器集成在車頂車頂內(nèi)襯下方,朝向兩排車輛的中央時(shí),AWR6843等單個(gè)雷達(dá)傳感器可以檢測(cè)到坐在后向兒童座椅上的兒童或站在腳坑中的兒童,并對(duì)整輛車中的其他乘客進(jìn)行檢測(cè)和分類。這是因?yàn)锳WR6843芯片組的片內(nèi)處理和內(nèi)存。AWR6843上集成的數(shù)字信號(hào)處理器和微控制器支持復(fù)雜算法的實(shí)施和用于主機(jī)通信的汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)堆棧(AUTOSAR)。
在三排座的大型車輛中,兩個(gè)AWR6843傳感器可以全程檢測(cè)乘員。由于AWR6843有兩個(gè)帶靈活數(shù)據(jù)速率接口的控制器局域網(wǎng)(can ),這兩個(gè)傳感器可以輕松地與車輛的CAN網(wǎng)絡(luò)同步和通信,因此該解決方案可擴(kuò)展到任何尺寸和任何座位數(shù)的汽車。傳感器也可以放置在頂置控制臺(tái)或B柱上,因?yàn)閭鞲衅鞯某叽缡且粋€(gè)挑戰(zhàn)。TI雷達(dá)支持極小外形傳感器,有助于輕松實(shí)現(xiàn)車輛集成。
TI可擴(kuò)展的雷達(dá)傳感器產(chǎn)品組合包括單芯片和成像雷達(dá)芯片組。TI 低功耗雷達(dá)設(shè)計(jì)可以超越這些期望,同時(shí)增加新功能。例如,用于兒童存在檢測(cè)的內(nèi)部感應(yīng)雷達(dá)(根據(jù)歐洲 NCAP 標(biāo)準(zhǔn))可以兼作短程外部入侵監(jiān)控傳感器。
十、英飛凌:可擴(kuò)展的雷達(dá)傳感器產(chǎn)品組合
采用英飛凌60 GHz雷達(dá)解決方案的可擴(kuò)展機(jī)艙內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng) ,可擴(kuò)展解決方案支持不斷發(fā)展的車內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)要求和法規(guī)。產(chǎn)品可以解決留守兒童檢測(cè)或占用感測(cè)等被動(dòng)安全應(yīng)用。擁有一個(gè)可擴(kuò)展的解決方案可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的核心設(shè)計(jì),提供適應(yīng)的靈活性,并降低開發(fā)成本和上市時(shí)間。
新穎的信號(hào)處理技術(shù)有可能將這些應(yīng)用提升到更高的魯棒性水平,在計(jì)算成本、用例所需的信息程度以及系統(tǒng)功耗之間實(shí)現(xiàn)良好的折衷。在未來,多傳感器融合方法有望通過提供傳感器冗余來滲透到更加魯棒的系統(tǒng)中。?使用英飛凌汽車產(chǎn)品可為您的設(shè)計(jì)帶來一流的性能:從低噪聲電源概念、專為短程應(yīng)用設(shè)計(jì)的60 GHz雷達(dá)MMIC,到帶有針對(duì)雷達(dá)信號(hào)優(yōu)化的專用處理單元的高性能微控制器。
十一、德賽西威
●?艙內(nèi)雷達(dá)
◎?頻率:60~64GHz,測(cè)距:2.5m,視場(chǎng)角度:100°x80°
◎?支持兒童監(jiān)測(cè)、人員占位等功能
2023年開始,從計(jì)劃推出一系列新一代毫米波雷達(dá)產(chǎn)品,包括四角雷達(dá)、衛(wèi)星雷達(dá)等,覆蓋測(cè)距范圍、分辨率等多個(gè)方面的創(chuàng)新。其中,4D雷達(dá)、前向雷達(dá)等產(chǎn)品將在2023至2027年陸續(xù)發(fā)布。今年上半年,德賽西威還發(fā)布了新一代高性能CRD03P角雷達(dá),能滿足L2+級(jí)別智能駕駛感知需求;同時(shí),還布局了FRD02級(jí)聯(lián)成像雷達(dá)、FRD03前向毫米波雷達(dá)、CRD03E 角雷達(dá)等系列產(chǎn)品。
其中,F(xiàn)RD02前向雷達(dá)采用雙芯片級(jí)聯(lián)技術(shù),可在有限資源下發(fā)揮MCU性能上限,基于空間分割測(cè)角算法,水平和俯仰方向均可實(shí)現(xiàn)1度分辨率,支持1024高精度點(diǎn)云輸出。該公司的毫米波雷達(dá)產(chǎn)品已獲得奇瑞汽車、廣汽乘用車、廣汽豐田等多家車企新項(xiàng)目訂單。而根據(jù)高工智能汽車研究院最新發(fā)布的數(shù)據(jù),憑借角雷達(dá)的規(guī)模交付,德賽西威已經(jīng)進(jìn)入中國(guó)本土供應(yīng)商的前三甲。
十二、為升科CubTEK:
為升科推出的車規(guī)級(jí)60GHz艙內(nèi)生物探測(cè)雷達(dá),拿下了國(guó)內(nèi)多家頭部品牌乘用車多款車型量產(chǎn)訂單。早在兩年前其已經(jīng)基于該產(chǎn)品還拓展了占位檢測(cè)、分類以及入侵檢測(cè)等多元化功能。
十三、稜研科技攜手信昌明芳推出車內(nèi)孩童監(jiān)測(cè) CPD 感測(cè)系統(tǒng)
稜研科技 (TMY Technology Inc.; TMYTEK) 與信昌明芳集團(tuán)(HCMF group)策略性合作并開發(fā)出應(yīng)用于車內(nèi)的孩童監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(Child Presence Detection, CPD)與毫米波智能車門感測(cè)技術(shù),信昌明芳集團(tuán)為擁有超過 60 年設(shè)計(jì)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的全球汽車零部件及系統(tǒng)供應(yīng)商,對(duì)于整車的安全性信昌明芳集團(tuán)格外重視 ,此次特別采用稜研科技毫米波雷達(dá)模組,車外及車內(nèi)智能感應(yīng)監(jiān)測(cè)同步提升,為的是因應(yīng)智能化的同時(shí),安全性也達(dá) 2.0 進(jìn)化版。
為了避免兒童單獨(dú)留在車內(nèi)導(dǎo)致中暑的情況屢屢發(fā)生,全球各國(guó)開始關(guān)注并正視 CPD 等具有類似功能產(chǎn)品的研發(fā),歐盟新車安全評(píng)鑒協(xié)會(huì)(Euro NCAP)將 CPD 功能作為汽車安全評(píng)估的一環(huán),此外,美國(guó)國(guó)會(huì)也通過了《the Infrastructure Investment and Jobs Act》,要求美國(guó)交通部 (DOT) 采取行動(dòng)降低孩童因熱車而死亡,以此見得 CPD 的重要性和普遍性將會(huì)日益提升。
有別于市面上可分辨座位是否有乘坐者外,稜研科技開發(fā)的的車內(nèi)的孩童監(jiān)測(cè)技術(shù)(CPD)采用毫米波雷達(dá) TDM-MIMO FMCW 技術(shù),能區(qū)分乘坐者為成人或小孩,物品或非物品,同時(shí)將心跳與呼吸偵測(cè)技術(shù)整合,并與信昌明芳車頂系統(tǒng)的全景天窗完美結(jié)合,在車艙制高點(diǎn)下針對(duì)車內(nèi)座艙空間進(jìn)行 360 度無死角掃描偵測(cè),并將車內(nèi)狀態(tài)資訊傳送至車主手機(jī),讓車主能即時(shí)掌握車內(nèi)狀況,并進(jìn)階于偵測(cè)異常時(shí)提出警告。毫米波雷達(dá) TDM-MIMO FMCW 技術(shù)上使用3個(gè)傳輸天線與4個(gè)接收天線來產(chǎn)生12組收發(fā)鏈路,因而模擬類似于12支天線大小的天線陣列孔徑,可有效提高天線陣列水平與垂直掃描角度與提高角度分辨率。
十四、WNC :60 GHz艙內(nèi)雷達(dá)特征?
WNC一直致力于開發(fā)最具創(chuàng)新性的雷達(dá)傳感器。值得特別注意的一個(gè)方面是WNC雷達(dá)系統(tǒng)的多功能性,它能夠利用雷達(dá)傳感器進(jìn)行全方位探測(cè)。我們的產(chǎn)品提供多種功能,如前方碰撞預(yù)警(FCW)、自適應(yīng)巡航控制(ACC)、自動(dòng)緊急制動(dòng)(AEB)、前方交叉交通警報(bào)(FCTA)、轉(zhuǎn)向輔助(TA)、側(cè)向輔助(SA)、變道輔助(LCA)、盲點(diǎn)檢測(cè)(BSD)和后方交叉交通警報(bào)(RCTA)駕駛員輔助技術(shù),以檢測(cè)不可預(yù)測(cè)環(huán)境中的潛在危險(xiǎn)。
60 GHz艙內(nèi)雷達(dá)特征?:
車內(nèi)兒童存在檢測(cè)(CPD)
車輛乘客檢測(cè)(VOD)和監(jiān)控(OMS)
乘客生命體征檢測(cè)(呼吸率)
用于3排7座乘員檢測(cè)的可擴(kuò)展雙雷達(dá)解決方案
十五、smartmicro:超短程雷達(dá)
新的smartmicro設(shè)計(jì)的超短程雷達(dá)具有先進(jìn)的兒童存在檢測(cè)功能,旨在提高最脆弱的汽車乘客-兒童-的安全性。專為我們的客戶開發(fā)的60GHz傳感器隱形安裝在車輛的天花板上,可檢測(cè)運(yùn)動(dòng)并對(duì)其進(jìn)行分類,如車內(nèi)兒童的心跳和/或呼吸。
實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有兒童掉隊(duì),并向車輛發(fā)送信號(hào)觸發(fā)警報(bào)。與集成在汽車座椅中的普通占用傳感器墊不同,smartmicro設(shè)計(jì)的傳感器可以檢測(cè)整個(gè)車廂中的存在和移動(dòng)。通過這種方式,由于檢測(cè)范圍廣,即使嬰兒位于車輛的擱腳空間或藏在毯子下,也能被檢測(cè)到。
節(jié)選部分,篇幅有限,未完待續(xù)。。。