近20年來,國內外幾乎每年都會有兒童因被遺忘車內造成悲劇的報道,低齡兒童由于缺乏自救能力,其遺留車內的問題不容忽視。
近年來,該問題受到了國內外相關立法機構的高度關注。美國在防止兒童遺忘車內的立法方面采取了多項措施,以減少由此導致的悲劇。除了立法之外,為推動通過技術手段普及車內兒童監測系統,歐盟新車安全評鑒協會Euro-NCAP從2019年開始規劃,并于2023年開始,將兒童遺留檢測 (CPD, Child Presence Detection,以下簡稱CPD) 功能正式納入加分程序。
Euro-NCAP兒童遺留檢測功能Roadmap
國內C-NCAP(2022-2028)路線圖中,已將CPD功能納入2025版測試規程。C-NCAP管理規則(2024年版)于2024年1月18日正式發布,并將于2024年7年1日正式實施,其中新增了兒童遺忘提醒功能。對于新發布的車型,如果能夠對后排座椅及空間區域提供有效的監測和提醒,將給予該車型2分的安全分獎勵。值得一提的是,在汽車市場競爭白熱化的當下,2分的差異可以為該車型疊加一個額外的賣點,具有潛在的經濟價值。
行業技術方案
Euro-NCAP對實現CPD功能的不同方案設置了不同的激勵分數。從檢測方式的角度可以分為2類:間接檢測和直接檢測。
間接檢測是指利用車門狀態、壓力/電容感應等信息,推斷是否存在滯留目標;直接檢測是指通過傳感器直接監測心跳/呼吸/運動或其他生命跡象,以確定是否有兒童遺留。未來采用直接檢測方案將會獲得比間接檢測更高的安全分。
對于直接檢測方案,目前市場上的技術路線較多,總體可以歸納為攝像頭和雷達兩大路線。攝像頭成本低、檢測方式直觀,其最大的隱患是存在隱私泄露風險,而雷達能夠規避隱私泄露風險。在雷達分支中,超聲波雷達成本低但探測范圍小、精度較低,限制了其應用場景;毫米波雷達性能好但成本高、功耗大,此外毫米波頻段在汽車場景的無線電合規方面也存在一些限制和隱患,若用于CPD,目前基本僅有60GHz可用。
超寬帶(UWB, Ultra Wide Band)雷達與毫米波雷達類似,其工作在厘米波頻段,可以檢測到人體的呼吸動作,相比毫米波雷達,其功耗更低,成本更低,被行業認為是更具落地潛力的技術方案。
聯合電子方案
近年來,UWB技術開始越來越多地應用于汽車數字鑰匙系統,其較高的定位精度為數字鑰匙功能帶來了更好的用戶體驗。隨著越來越多的手機開始配備UWB功能,數字鑰匙生態的建設也在日趨完善。除了用于數字鑰匙,UWB還可以作為雷達實現目標探測功能。
鑒于國內汽車市場的競爭日趨白熱化,車企對造車成本的敏感程度也越來越高。合并、復用、更高的集成度將是未來智能系統發展的方向之一。因此,行業也在探索UWB技術在汽車領域更多的拓展應用。
作為最早一批提供UWB數字鑰匙產品的供應商,聯合電子(UAES)在UWB雷達的應用探索方面也有了若干年的經驗積累。通過復用UWB數字鑰匙模塊,在不增加額外成本的前提下,通過軟件和算法賦能,實現車內兒童遺留檢測、腳踢尾門等附加功能,可進一步節省毫米波雷達、傳統電容式腳踢傳感器等,降低整車成本。
對于兒童遺留檢測(CPD)功能,結合不同的數字鑰匙系統方案,可以衍生出2種CPD方案:雙基站CPD方案和單基站CPD方案。
雙基站CPD方案
該方案由安裝在車內頂棚的2個數字鑰匙節點組成CPD系統,如下圖所示,其中1個節點作為信號發射端Transmitter,另1個節點作為信號接收端Receiver。接收端對接收到的雷達信號進行處理,提取呼吸特征以判斷是否存在兒童遺留。檢測結果實時傳遞給車身控制器,以便進一步實施本地/遠程告警,甚至車輛主動干預動作。
雙基站CPD系統
單基站CPD方案
該方案僅需復用1個安裝在車內頂棚的數字鑰匙節點即可實現CPD功能,該節點作為信號收發器Transceiver,既發射信號也接收信號,如下圖(a)所示,該方案適用于面向C-NCAP設計的車型,僅需1個節點即可覆蓋后艙區域空間。
單基站CPD系統(a)
在前艙增加了1個數字鑰匙節點,2個Transceiver各自獨立工作,分別負責前艙區域檢測和后艙區域檢測,適用于面向Euro-NCAP設計的出口車型,實現全車覆蓋。
單基站CPD系統(b)
雙基站CPD方案采用收發分離的方式,節點只需設計單天線即可,可節省一定的硬件尺寸,但要求車內至少有2個頂棚節點可以復用;單基站CPD方案采用收發一體的方式,可根據實際的車型定位靈活選擇不同的系統方案。
對于以上方案,聯合電子均已完成實車驗證。聯合電子的CPD產品具有以下特點:
可為客戶提供定制化的CPD系統方案;
滿足Euro-NCAP和C-NCAP對檢測場景、檢測時間、各級告警等要求;
專用的天線設計,滿足車內覆蓋的同時嚴格控制車外溢出;
自研CPD算法,有效克服環境干擾,如車內掛件、車輛晃動等,降低虛警率,提升用戶體驗。
結束語
隨著數字鑰匙這項新技術的快速發展,聯合汽車電子已完成了車云控一體化的生態布局。在此基礎上,公司始終秉承創新理念,擁抱新技術,不斷探索新的應用場景,同時重技術落地,重產品質量;始終站在客戶立場,和客戶一起不斷探索集成度更高、成本更低、效益最大化的產品和系統性解決方案。
審核編輯:彭菁
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原文標題:聯合汽車電子數字鑰匙系統拓展應用——UWB兒童遺留檢測功能
文章出處:【微信號:聯合電子,微信公眾號:聯合電子】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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