推动车内儿童存留检测(CPD)应用普及,UWB已准备就绪

分享到:

 
Qorvo UWB CPD
 
欧盟新车安全评鉴协会(E-NCAP)从2023年开始实施车内儿童存留检测(CPD)功能的安全评级;中国新车评价规程(C-NCAP)则在2025版的规程中加入CPD测试项目,为安装该功能的车辆提供加分项;美国相关法规也计划在2025年之前推动车内儿童安全的新规要求等。
 
此前,尽管部分车厂车型已经加入CPD功能以执行对儿童的安全保护,但CPD的普及率仍处于低位。如今,在全球公认的权威机构发力推动下,CPD功能的应用落地即将进入快速增长的市场阶段,有望成为智能网联汽车的标配。
 
CPD有哪些实现方式?
 
一般而言,CPD的实现方式分为直接识别和间接识别两大类别。因为待测对象是儿童、宠物这样的活体,直接方式就是检测心跳、呼吸或动作等生命体征信息;间接方式则是通过采集一般信息、进行逻辑判断,包括检测车门打开、后座压力变化等。其中E-NCAP已表明从2025年起间接识别方式将无法获得安全评分,所以直接识别方式无疑是未来市场的重点。
 
纵观当下市场,CPD的直接识别方式主要包括摄像头、毫米波雷达和UWB雷达等几种常见的传感器方案,简单对比下:
 
01摄像头
 
摄像头其实是比较早期的方案,可以认为是车内DMS/OMS(驾驶员/乘客监测系统)的进一步延伸,不过摄像头方案的问题一是隐私泄露风险、二是存在遮挡或光线影响,例如儿童盖着毛毯、安静熟睡时,摄像头往往无法正确判断待测对象的“运动状态”,这些是摄像头检测的减分项。
 
02毫米波雷达
 
毫米波雷达方案可谓车内CPD功能的重磅玩家,它使用毫米波段、通常在30GHz到300GHz之间,其对微小动作的捕捉十分出色,因此人体呼吸带动胸腔的起伏等细微运动也能轻松识别、从而检测出人的呼吸速率;但它的问题是成本高、功耗大,而且毫米波频段在汽车场景的无线电合规方面也有一些限制和隐患,若用于CPD,目前基本仅有60GHz可用。
 
03UWB雷达
 
UWB雷达方案则提供了新的思路,它跟毫米波雷达近似,但使用的频段是3.1GHz到10.6GHz,可以直接检测人的呼吸,同时没有隐私风险、功耗低于毫米波雷达、且成本适中。汽车上布置多个UWB锚点,不仅可以用于CPD功能,还能复用在数字钥匙、Car ID(替代车牌识别或ETC)、脚踢尾箱等多种应用,实现人(智能手机或可穿戴设备)、基础设施与汽车交互场景的闭环。
 
据市场研究公司Data Bridge Market Research分析,2021年UWB市场规模为11.6亿美元,预计到2029年将达到18.4亿美元;智能手机将在2027年成为UWB的最大应用市场,其次是汽车、智能家居设备、可穿戴设备、消费者标签和实时定位系统(RTLS)等。这样的“强力需求”也使得UWB一跃成为了车厂、手机OEM的焦点。
 
Qorvo UWB CPD
 全球UWB市场规模预测,来源:Data Bridge Market Research
 
Qorvo发力UWB,
久经验证的市场优势为客户赋能
 
自2020年收购Decawave以来,Qorvo超宽带 (UWB) 技术不断为手机、汽车、工业和消费物联网的市场和应用开辟新的可能性。Qorvo打造端到端UWB解决方案,包括半导体、软件、模块和参考设计的丰富开发生态,为客户提供满足定制化需求的广泛选择,全面的工具包可以帮助客户简化方案开发的难度。
 
Qorvo UWB CPD
 Qorvo提供端到端的UWB解决方案
 
Qorvo首创的脉冲无线电UWB技术实现了厘米级精度的距离/位置测量以及安全的低功耗、低延迟数据通信。以车内CPD为例,Qorvo推出的汽车UWB收发器产品DW3300Q系列支持单边和双边双向测距、到达时间差(TDoA)和到达相位差(PDoA)测距等不同的实现方式,可以支持CPD评估方案的测距精度<10cm、角度测量精度为+/-5°,支持低功耗的方式准确测量车内乘客的呼吸速率和推算统计人数。另外,若进一步搭配具有机器学习能力的外部MCU和相关算法,该方案还能够学习特定人员的呼吸习惯,从而推断该名人员的在场情况。
如前文提到,UWB技术正在赋能人车交互的全新体验,例如结合车内锚点对UWB钥匙的定位信息和UWB雷达的动作识别功能,可进一步支持自定义对车门、后备箱、车灯等进行无接触操控,包括更丰富和精准的动作模式识别等等。除了CPD功能,这些也是Qorvo正在探索的更多汽车感知方面的可能性。
 
在生态合作方面
 
Qorvo携手模组厂商移远通信推出支持UWB技术的车规级模组(点击跳转)赋能新一代汽车数字钥匙等应用,这是Qorvo将UWB领域的技术优势带到汽车市场的重要布局之一。事实上,Qorvo的UWB解决方案已经在全球范围数十个不同的垂直领域部署了数千万颗芯片,拥有非常丰富的应用部署经验、且久经市场验证,未来也将继续携手汽车厂商和Tier-1等合作伙伴赋能汽车生态。
 
本文转载自Qorvo半导体微信公众号
继续阅读
频谱分析仪:信号处理与频谱洞察利器(下)

频谱分析仪接收模拟或数字信号,经预处理和模数转换后,利用FFT算法将时域信号转换为频域信号,显示幅度和相位信息,其频率分辨率与FFT点数和窗口函数选择相关,用以提高测量精度。用户可通过不同视图分析信号,并获取峰值、频率等测量功能,窗口函数在频谱分析中修正非周期性信号,减少频谱泄漏,提高准确性。

频谱分析仪:信号处理与频谱洞察利器(上)

频谱分析仪基于信号处理和频域分析,将模拟或数字信号转换为数字信号,并利用FFT算法将时域信号转换为频域信号,显示其幅度和相位信息。其频率分辨率、动态范围、灵敏度等参数对于准确测量信号至关重要。频谱分析仪广泛应用于通信系统测试、雷达系统分析、生物医学信号处理及医学成像技术等领域。

Matter推动智能家居市场标准化

Matter是一个开放源代码项目,旨在为智能家居设备提供统一的通信标准,以解决设备间互操作性的问题。它的首要作用是通过定义统一的通信协议和规则,使不同品牌和厂商的智能家居设备能够相互兼容和通信。这不仅优化了用户体验,简化了设备连接和管理的过程,还促进了智能家居市场的进一步发展和标准化。

车载摄像头ESD问题解析与优化策略

车载摄像头在静电放电(ESD)测试中常出现的问题,如“花屏”和“卡死”等现象,对产品的稳定性和可靠性构成了挑战。本文旨在探讨车载摄像头ESD问题的成因及解决策略。

电磁兼容性:从测试到优化的全方位指南

电磁兼容性测试是确保设备在不同电磁环境下稳定运行的关键过程。选择适当的测试标准和仪器,并搭建稳定和准确的测试环境至关重要。测试涉及辐射、感应和传导性能的测量,以确保设备符合电磁兼容性要求。同时,在设计和生产阶段采取低噪声、低阻抗电路设计、合理接地和屏蔽措施,以及优化软件算法和固件升级,有助于提高设备的电磁兼容性。