首页>新闻中心>行业动态>60GHz毫米波雷达在汽车舱内监控的应用


和车外使用大量摄像头不一样,除非用来检测驾驶员开车状态,在汽车座舱里使用摄像头会有隐私的考虑。

所以车载舱内监控系统的构建,到底怎么做,特别是从最初的儿童遗留保护扩展到疲劳监测、乘员分类、生命体征检测,再到入侵报警与车内交互辅助,这些功能也得到了全球法规体系的支持。

汽车舱内感知已经从“附加功能”跃升为“刚性需求”,60GHz 毫米波雷达凭借介质穿透能力强、对光照不敏感、隐私安全可靠以及低功耗等特性,让我们看到毫米波雷达比较重要的应用, ICMS(In-Cabin Monitoring System)。

备注:我们根据英飞凌的《Automotive In-Cabin Sensing Monitoring with Infineon 60 GHz Radar》来写一点内容。

Part 1安全需求驱动的汽车舱内监控

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在汽车里做舱内监控需求主要是全球法规要求的,我们看到欧洲新车评价规程在 2025—2026 年明确提出儿童存在检测、乘员分类、安全带提醒和智能安全气囊部署要求,并通过新评级方式强化系统对碰撞全过程的参与能力。

在全球范围内,联合国法规会也把儿童存在检测纳入车辆型式认证,美国这边把儿童遗留保护和驾驶员注意力监测纳入监管体系。

大家一致的要求是舱内监控需要具有高稳定性、强环境适应性的系统化能力,特别是儿童是否遗留在车里。

对于现在的智能汽车来说,全天候、长时间待机的条件下持续监测舱内状态,不能增加太多能耗,不能在环境条件恶劣时丧失功能,说到底这是个安全功能,传感器的体积、功耗、可靠性都是很严格的。

在法规之外,汽车企业需要结合智能座舱的功能开发,做一些差异化的功能,承载更多交互与舒适性相关的功能。

比如说,乘员姿态识别、手势控制、智能后备箱开启、近距离提醒等功能,这些功能以前都是独立的,随着软件开发方法的变化,功能逐纳入整体设计。

因此舱内监控的路子走宽了,一方面法规要求的安全系统,还有智能座舱、人机交互和健康监测的基础组件,在安全场景中做到可靠,在舒适场景中体现系统的自然使用体验,所以座舱里的传感器就需要通盘考虑。

从车企选择的主流技术路径,摄像头、ToF、触摸传感器、MEMS 麦克风与毫米波雷达分别承担不同角色。

◎ 摄像头与 ToF 的特点是适合捕捉姿态与高分辨率轮廓,但在夜间、逆光等场景下容易受到影响;摄像头涉及隐私问题,开发的时候满足严格的数据安全要求。◎ 触摸传感器和麦克风主要在交互领域发挥作用,当然这个和生命体征检测没关系,也没办法覆盖全舱区域的识别。◎ 60GHz 雷达对光照与遮挡不敏感,可以穿透衣物、毯子,小朋友的儿童座椅壳体进行微弱运动检测,隐私问题也很容易解释,这点在儿童检测、生命体征监控等强安全性占到了自己的位置。

英飞凌的 60GHz 毫米波,设计开发的平均功耗在百毫瓦量级,在长时间驻车监测中,效果很好。

体积分为两种,非 AiP 版本尺寸为 6×6 毫米,AiP 版本为 8×8 毫米,天线与封装一体化减少了系统总体积,多点布置比较容易,高集成度让模块设计更加简单,降低了车厂在不同车型上做适配工作量。

还有很重要的事情,是传感能力、功耗与热管理之间的平衡,在车顶区域空间紧张、热源密集的情况下,小体积与低功耗是这套系统稳定性的基础。

在雷达信号处理方面,是很考验底层算法优化、目标分离能力和微动检测能力,儿童监控对识别极弱生命体征提出了高要求(婴儿胸腔微弱起伏),雷达多普勒分辨率、噪声抑制能力和精准的空间定位能力。

考核的内容要包含多个年龄段的儿童模拟器测试,在不同座椅、脚踏区域以及不同姿态条件下,要能够判断“是否存在生命体”,还要判断位置、类别并排除座椅、物品或毛毯等带来的干扰。

Part 2综合的考虑

这里我们的考虑还有三个方面,这些也可以和摄像头搭配使用

◎ 座椅占用检测中,传统方案需要每个座椅布置重量传感器与线束,成本高而且可靠性也受限于机械结构老化,雷达通过对不同乘员、不同体型和不同姿态的反射特征进行分类,可以在无触式方式下实现乘员存在与坐姿判断,支持安全带提醒和气囊部署策略的精细化。◎ 入侵检测与近距离提醒是毫米波雷达扩展的场景,车辆在驻车状态下需要保持极低功耗的环境监控,而雷达能够以极低功耗完成对接近物体、窗户破拆等行为的检测,并在短时间内做出反应。对于市区停车或夜间停放来说,能够快速识别异常接近或入侵行为可以提升车辆的主动防护能力,减少误报概率,雷达的视线无关特性则能提供更高稳定性。◎ 生命体征检测可以通过对心率与呼吸频率的微动捕捉,生命体征可以被用于监测驾驶员接管能力,能够辅助舱内健康管理系统完成更细致的状态感知,通过高灵敏度测量人体微动,不依赖可见光环境,使得车辆可以在不引入摄像头的情况下获得此类数据,减少隐私顾虑。

在硬件架构方面,系统通常由 12V 电源输入,经电压转换组件输出多个低压轨,提供给微控制器、雷达传感器以及通信模块, AIP 封装的成熟,雷达天线与收发器被整合在同一封装中,使 PCB 布局更紧凑,并减少天线设计带来的不确定性,模块化方案让车企可以基于同一平台设计覆盖不同配置的 ICMS。

小结

智能汽车内部的座舱的监控系统(ICMS)雷达与相机的融合将进一步提升舱内姿态与乘员行为识别能力,为安全带监测、气囊展开判断和乘员保护方案提供更高维度的数据支持。

舱内监控系统将从单点式传感向多传感协同演进,通过更强的算法能力更准确地识别乘员特征,并在瞬态与边界场景中保持更高可靠性。

随着法规、市场与技术的共同推动,60GHz 雷达将继续在舱内安全与智能座舱系统中承担核心角色,并与其他传感器共同构成车辆内部环境感知的基础架构。