雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步和艙內(nèi)傳感的發(fā)展

汽車制造商在部署用于車外的雷達(dá)傳感器技術(shù)方面取得了長足的進(jìn)步，但基于雷達(dá)的傳感器技術(shù)也使他們能夠開發(fā)更有效的安全功能，特別是在乘員存在檢測(cè)方面。

高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) （ADAS） 使用傳感技術(shù)來了解外部環(huán)境，包括其他汽車、行人、騎自行車的人和建筑物。在車輛內(nèi)部，相同的技術(shù)現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)更高水平的準(zhǔn)確性和可靠性，包括兒童存在警報(bào)、安全帶提醒和安全氣囊展開。

車內(nèi)傳感器的準(zhǔn)確性對(duì)于乘客檢測(cè)尤為重要。汽車?yán)走_(dá)傳感器提供了一種易于部署且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的有效解決方案。

雷達(dá)可以看到的不僅僅是眼睛看到 的 車內(nèi)感應(yīng)有很多應(yīng)用，旨在保證乘客的安全，但考慮到兒童存在的潛在悲劇性后果，兒童存在檢測(cè)最近引起了汽車制造商和消費(fèi)者的極大關(guān)注。在車內(nèi)無人看管。

為了解決這些問題，歐洲新車評(píng)估計(jì)劃 （Euro NCAP） 路線圖增加了兒童存在檢測(cè)解決方案作為路線圖功能，一些汽車制造商最早在 2020 年實(shí)施該解決方案。這不僅僅是知道有一個(gè)孩子還在車輛; 目標(biāo)是開發(fā)能夠檢測(cè)到可能不在駕駛員視線范圍內(nèi)的兒童的系統(tǒng)，例如后向汽車座椅中的兒童，并將其與大小相似的物體區(qū)分開來。今天的現(xiàn)代車輛可能已經(jīng)在座椅上安裝了攝像頭和重量傳感器，用于檢測(cè)人員的存在，但目前的技術(shù)存在局限性。

例如，如果角度不正確，攝像頭可能無法識(shí)別坐在后向汽車座椅上的兒童，也無法識(shí)別蓋著毯子的兒童的存在。相機(jī)的有效性受可用光線的影響——太多或不足。攝像頭還引發(fā)了運(yùn)動(dòng)感應(yīng)消除的安全和隱私問題。

除了傳統(tǒng)的車內(nèi)傳感技術(shù)的有效性之外，還有美學(xué)和設(shè)計(jì)方面的考慮：攝像頭往往非常明顯，并且它們的位置對(duì)乘員來說是顯而易見的。

更重要的是，這些解決方案占用了大量空間。車輛的尺寸和布局會(huì)影響攝像頭的部署，包括其覆蓋范圍的有效性。如果您考慮一輛大型車輛，例如校車，即使安裝了攝像頭，也可能存在許多盲點(diǎn)，駕駛員可能會(huì)錯(cuò)過一個(gè)從未在車站下車的熟睡兒童。

使用毫米波 （mmWave） 技術(shù)的雷達(dá)傳感器可以提供在各種車廂中有效檢測(cè)兒童所需的高精度，因?yàn)榕c攝像頭不同，這些傳感器不能被物理阻擋。雷達(dá)傳感器可以穿過塑料、石膏板和衣服等材料，即使兒童躲在公共汽車后部或被毯子覆蓋，也可以檢測(cè)到他們。

雖然確實(shí)存在攝像頭對(duì)車內(nèi)監(jiān)控有意義的一些場(chǎng)景，但雷達(dá)傳感器提供了準(zhǔn)確性和靈活性，因?yàn)樗鼈兛梢允占顪?zhǔn)確的車輛占用圖片。

增強(qiáng)多種車內(nèi)應(yīng)用 通過用雷達(dá)補(bǔ)充重量傳感器甚至完全取代它們，車內(nèi)傳感系統(tǒng)可以檢測(cè)人和運(yùn)動(dòng)，區(qū)分人和無生命物體，幫助建立更準(zhǔn)確的座椅系統(tǒng)-安全帶提醒和安全氣囊展開。

當(dāng)物體的重量超過某個(gè)閾值時(shí)，重量傳感器會(huì)觸發(fā)安全帶提醒。但重量傳感器無法區(qū)分與乘客大小和重量相符的包、箱子或錢包，而雷達(dá)傳感器可以輕松區(qū)分兩者。

安全氣囊系統(tǒng)也可以受益于更準(zhǔn)確的傳感。通過使用雷達(dá)，可以辨別座位上的兒童或成人。在安全氣囊展開的情況下，安全氣囊可以根據(jù)該人的體型進(jìn)行調(diào)整。

檢測(cè)生命體征 政府、地方法規(guī)和消費(fèi)者需求推動(dòng)了對(duì)艙內(nèi)傳感系統(tǒng)有效檢測(cè)兒童的需求。汽車制造商渴望通過實(shí)施可以經(jīng)濟(jì)高效地集成到他們制造的任何車輛中的解決方案來做出回應(yīng)。

雷達(dá)傳感器不僅滿足當(dāng)今的要求，而且已經(jīng)發(fā)展到解決兒童檢測(cè)的新問題。

例如，德州儀器 （TI） 的 60-GHz 單芯片 AWR6843 毫米波傳感器具有精細(xì)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能，可以檢測(cè)呼吸，從而能夠區(qū)分小孩和無生命物體。

TI 毫米波傳感器的更高級(jí)功能包括在汽車行駛時(shí)同時(shí)估計(jì)駕駛員和乘客的心率和呼吸頻率。傳感器的范圍，從集成到頂置控制臺(tái)或車頂頂篷中，將這種能力擴(kuò)展到所有乘客。這可以使應(yīng)用程序能夠估計(jì)駕駛員的疲勞或困倦狀態(tài)并激活警報(bào)。

對(duì)于需要更高分辨率的應(yīng)用，例如檢測(cè)乘客或駕駛員的姿勢(shì)，配備毫米波傳感器的成像雷達(dá)可提供高分辨率的乘員檢測(cè)。

TI 毫米波傳感器的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)是 60-GHz （ AWR6843 ） 和 77-GHz （ AWR1843 ） 器件的引腳對(duì)引腳兼容性，這使汽車制造商能夠根據(jù)區(qū)域監(jiān)管要求部署任一傳感器。它還使設(shè)計(jì)人員能夠在傳感器設(shè)計(jì)中重用硬件和軟件工作。

這些傳感器符合汽車電子委員會(huì) Q100 標(biāo)準(zhǔn)，可幫助汽車設(shè)計(jì)人員達(dá)到汽車安全完整性等級(jí) （ASIL） B 對(duì)內(nèi)部傳感系統(tǒng)的要求。傳感器還可以在很寬的溫度范圍內(nèi)工作，包括在炎熱的天氣里溫度可能會(huì)迅速升高的小屋。

用于車內(nèi)監(jiān)控的 TI 毫米波傳感器可作為具有集成處理（數(shù)字信號(hào)處理器 （DSP）、微控制器 （MCU）、雷達(dá)硬件加速器）和低至高端內(nèi)存范圍的單芯片解決方案提供。軟件開發(fā)套件 （mmWave-SDK） 為其所有單芯片傳感器和成像雷達(dá)提供驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序編程接口。提供參考設(shè)計(jì)和示例。

無縫傳感器解決方案 需要準(zhǔn)確的車內(nèi)傳感器來檢測(cè)兒童的存在是汽車原始設(shè)備制造商和一級(jí)制造商渴望響應(yīng)的消費(fèi)者的重中之重。任何解決方案都需要高度準(zhǔn)確且外形尺寸能夠以私密且非侵入性的方式輕松集成到車輛中。

雷達(dá)傳感器不僅改變了車輛感知周圍環(huán)境的方式，而且還改變了它們感知什么和誰在占用它們的方式?，F(xiàn)在，單個(gè)雷達(dá)傳感器可以檢測(cè)和確定車內(nèi)所有乘員的位置，將后排座椅上的乘員分類為成人或兒童，并跟蹤乘員的生命體征。雷達(dá)通過固體材料進(jìn)行感應(yīng)的能力使得檢測(cè)無人看管的兒童、監(jiān)控乘員狀態(tài)以及以前所未有的準(zhǔn)確度估計(jì)駕駛員的生命體征成為可能。