60GHz 雷达 CPD：穿透遮挡的生命体征检测方案

前言

Euro NCAP 2026 将 CPD（Child Presence Detection，儿童遗留检测）从”加分项”升级为”强制项”。

核心挑战： 摄像头方案在以下场景失效：

• 儿童被毯子、玩具、安全座椅遮挡
• 夜间、车库等低光环境
• 隐私敏感市场（欧盟 GDPR）

60GHz 毫米波雷达正在成为解决这些挑战的关键技术。

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一、为什么 CPD 需要 60GHz 雷达

1.1 CPD 场景的特殊性

挑战	说明
遮挡严重	毯子、衣物、玩具、安全座椅可能完全遮挡儿童
姿态多样	儿童可能蜷缩、侧卧、趴着
光照不足	夜间、车库、隧道环境
运动微弱	睡眠儿童仅有呼吸和心跳微动
隐私要求	不能拍摄/存储儿童图像

1.2 60GHz 雷达的优势

优势	说明
穿透遮挡	毫米波可穿透毯子、衣物、塑料
检测生命体征	可检测呼吸、心跳微动
隐私友好	不拍摄图像，符合 GDPR
全天候工作	不受光照影响
成本可控	约 $20-40/模块

1.3 与摄像头方案对比

维度	摄像头	60GHz 雷达
遮挡鲁棒性	❌ 差	✅ 强
低光性能	❌ 依赖补光	✅ 不受影响
隐私合规	⚠️ 需处理	✅ 天然合规
身份识别	✅ 可识别	❌ 无法识别
成本	中	中低
多模态融合	-	✅ 与摄像头互补

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二、60GHz 雷达技术原理

2.1 工作原理

60GHz 雷达通过发射毫米波信号，接收反射信号，分析多普勒频移来检测微动。

发射信号 → 遇到目标反射 → 接收信号 → 分析相位变化 → 提取呼吸/心跳频率

关键参数：

参数	说明
频率范围	57-64 GHz
波长	~5mm
分辨率	可检测 <1mm 微动
更新频率	10-50 Hz

2.2 生命体征检测

生命体征	频率范围	检测难度
呼吸	0.1-0.5 Hz（6-30 次/分钟）	低
心跳	0.8-2.0 Hz（48-120 次/分钟）	中
体动	0.01-10 Hz	低

检测流程：

1. 雷达采集原始信号
2. 滤波分离呼吸和心跳分量
3. FFT 频谱分析
4. 提取频率和幅度
5. 判断是否为生命体征

2.3 NOVELIC 方案

NOVELIC 的 60GHz 雷达传感器：

规格	参数
工作频率	60 GHz
视场角	115° × 108°
尺寸	55mm × 33.8mm × 16.55mm
工作温度	-40°C to 85°C（AEC-Q100 Grade 2）
接口	CAN-FD, LIN, ETH
功能安全	QM
质量	24g

应用场景：

• 驾驶员生命体征监测
• 儿童遗留检测
• 乘员存在检测
• 医疗监护

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三、CPD 系统设计

3.1 系统架构

┌───────────────────────────────────────────────────────┐
│              60GHz 雷达传感器                           │
│   - 发射/接收天线                                      │
│   - 信号处理芯片                                       │
└───────────────────────────────────────────────────────┘
                    ↓ 原始信号
         ┌────────────────────────────────────┐
         │    信号处理模块                     │
         │   - FFT 频谱分析                    │
         │   - 呼吸/心跳分离                   │
         │   - 目标检测算法                    │
         └────────────────────────────────────┘
                    ↓ 检测结果
         ┌──────────────────────────────────┐
         │    融合决策模块                   │
         │   - 雷达信号 + 摄像头信号         │
         │   - 置信度融合                    │
         │   - 最终判断                      │
         └──────────────────────────────────┘
                    ↓ 警报
         ┌──────────────────────────────────┐
         │    警报系统                       │
         │   - 车内声光                      │
         │   - 手机 App 通知                 │
         │   - 紧急服务呼叫                  │
         └──────────────────────────────────┘

3.2 检测流程

阶段	时间	系统行为
锁车后	15s 内	启动雷达扫描
检测阶段	持续	监测呼吸/心跳信号
发现儿童	<1min	触发车内警报
升级警报	每分钟	手机 App + 互联服务通知
干预	可选	激活空调、解锁车门

3.3 融合策略

传感器	检测能力	融合权重
60GHz 雷达	遮挡场景强	0.6
摄像头	非遮挡场景精度高	0.3
座椅传感器	重量分布	0.1

融合逻辑：

IF 雷达检测到生命体征 AND 摄像头未检测到儿童
THEN 判断为"遮挡儿童"，触发警报

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四、行业方案对比

4.1 主要供应商

供应商	芯片方案	特点
NOVELIC	自研 AiP（Antenna in Package）	全栈方案、车规级
Texas Instruments	AWR6843	高集成度、开源支持
Infineon	BGT60ATR24C	低功耗、小型化
Ceva	UWB 雷达 IP	超宽带、高精度

4.2 性能对比

方案	分辨率	功耗	成本	车规级
NOVELIC	<1 BPM	中	中	✅ AEC-Q100
TI AWR6843	~1 BPM	低	低	✅ AEC-Q100
Infineon	~2 BPM	低	低	✅ AEC-Q100
Ceva UWB	<1 BPM	低	中	⚠️ 待验证

4.3 Tesla 方案

Tesla 在 2025 年激活 Model Y 的 60-64GHz 雷达：

• 使用 TI AWR6843 芯片
• 安装在乘客阅读灯位置
• 支持 CPD + 乘员分类 + 生命体征检测
• OTA 软件更新激活

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五、Euro NCAP 2026 CPD 要求

5.1 检测时间要求

场景	时间要求
锁车后	15 秒内开始检测
门未锁	10 分钟内开始检测

5.2 警报机制要求

阶段	要求
初始警告	车外可听/可见
升级频率	每分钟重复
最短持续时间	至少 20 分钟
扩展通知	钥匙提醒、手机 App、互联服务

5.3 干预功能（满分要求）

• 激活空调系统
• 解锁车门
• 向监护人发送警报

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六、对 IMS 开发的直接启示

启示 1：60GHz 雷达是 CPD 遮挡场景的必选项

• 摄像头无法穿透毯子/衣物遮挡
• 雷达是满足 Euro NCAP 遮挡检测要求的必要方案
• 隐私合规优势使其在欧洲市场更具吸引力

启示 2：雷达 + 摄像头融合是最佳方案

• 雷达负责遮挡场景和生命体征检测
• 摄像头负责非遮挡场景和身份识别
• 融合可提高整体检测准确率

启示 3：车规级雷达供应商选择

• NOVELIC、TI、Infineon 都有成熟的 AEC-Q100 方案
• TI 开源生态完善，适合快速原型
• NOVELIC 提供全栈解决方案

启示 4：OTA 能力是加分项

• Tesla 已验证 OTA 激活 CPD 功能
• 软件定义汽车趋势下，雷达功能可后续升级

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七、开发优先级建议

优先级	任务	说明
P0	60GHz 雷达选型	TI/NOVELIC/Infineon 对比
P0	生命体征检测算法	呼吸/心跳分离、频谱分析
P1	雷达 + 摄像头融合	置信度融合策略
P1	Euro NCAP CPD 测试验证	遮挡场景、低光场景
P2	干预功能集成	空调、解锁、警报

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八、结论

60GHz 毫米波雷达是 Euro NCAP 2026 CPD 强制要求下的关键技术：

穿透遮挡、检测生命体征、隐私合规、成本可控。

对于 IMS 开发团队：

• 短期任务：60GHz 雷达选型 + 生命体征检测算法
• 中期任务：雷达 + 摄像头融合 + Euro NCAP 验证
• 长期任务：干预功能集成 + OTA 能力建设

核心判断： 谁能在 CPD 遮挡场景中做到低漏报、低误报，谁就能在 Euro NCAP 2026 评分中占据主动。

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参考资料

1. NOVELIC, Vital Signs Monitoring Sensor, 2025.
2. EE Times Europe, In-Cabin Monitoring: Time-of-Flight and Radar Take the Wheel, 2025-06.
3. Texas Instruments, AWR6843 mmWave Sensor.
4. Euro NCAP 2026 Assessment Protocols - Child Presence Detection.