60GHz毫米波雷达在汽车舱内监控中的应用
相较于广泛部署在车外的摄像头，车载座舱内部的视觉监控方案往往面临隐私保护方面的顾虑，尤其在用于监测驾驶者状态以外的场景时。
车载舱内监控系统的建设正逐步从儿童遗留保护扩展至疲劳监测、乘员分类、生命体征检测、入侵报警及车内交互支持等多个功能，这些发展得到了全球多国法规体系的积极推动。
当前，舱内感知已经从“可选功能”演变为“刚性需求”，而60GHz毫米波雷达凭借其优异的介质穿透能力、对光照条件的低敏感度、数据隐私安全性以及低功耗等优势，在In-Cabin Monitoring System (ICMS)中展现出显著的应用潜力。
注：本文内容参考自英飞凌技术文档《Automotive In-Cabin Sensing Monitoring with Infineon 60 GHz Radar》。
Part 1 安全需求驱动的舱内监控系统
全球法规对舱内监控提出了明确要求。欧洲新车评价规程（Euro NCAP）在2025至2026年之间新增了儿童存在检测、乘员分类、安全带提醒与智能气囊部署等功能，并通过新的评估方式强化了系统对事故全过程的响应能力。
同时，联合国车辆法规体系（UNECE）将儿童存在检测纳入车辆认证范畴，美国也将儿童遗留保护和驾驶员注意力监测写入监管框架。
各国一致认为，舱内监控系统必须具备高稳定性与环境适应性，特别是儿童是否被遗留在车内这一关键问题。
对于现代智能汽车而言，舱内监控需要在全天候、长时间运行的条件下持续监测，并确保在恶劣环境和低功耗条件下依然保持功能。归根结底，这是一项关乎安全的功能，因此对传感器的体积、功耗与可靠性提出严格要求。
在法规之外，汽车制造商也在探索舱内监控系统的多样化应用，例如姿态识别、手势控制、智能后备箱开启与近距离提醒等功能。随着软件架构的演变，这些功能正逐步整合至统一的设计框架中。
舱内监控的应用场景正从安全功能扩展至人机交互与健康监测。在确保安全功能稳定运行的同时，也需要在舒适性与交互体验方面实现自然流畅。
在当前主流技术路径中，摄像头、ToF传感器、触摸传感器、MEMS麦克风以及毫米波雷达共同构成了系统的基础。
- 摄像头与ToF传感器擅长捕捉姿态与高分辨率轮廓，但在逆光或低光条件下性能受限。此外，视觉采集涉及隐私问题，需满足严格的数据安全规范。
- 触摸传感器与麦克风主要应用于交互场景，但无法覆盖全舱范围或用于生命体征检测。
- 60GHz毫米波雷达对光照和遮挡不敏感，能够穿透衣物、毯子和儿童座椅壳体，实现微动检测，因此在儿童存在检测与生命体征监测中具备独特优势。
英飞凌开发的60GHz毫米波雷达，平均功耗控制在百毫瓦量级，适合长时间驻车监测。其模块尺寸小巧，非AiP版本为6×6毫米，AiP版本则为8×8毫米，通过天线与封装一体化设计，大幅减小了系统总体积，便于在不同车型中部署。
此外，模块的高集成度也简化了整车厂的开发流程。在车顶等空间受限、热源集中的区域，小型化与低功耗成为系统稳定运行的关键。
信号处理方面对算法提出了较高要求，包括目标分离、微动检测与空间定位等。特别是儿童检测中，需识别婴儿胸腔的微弱起伏，这对雷达的多普勒分辨率、噪声抑制及定位精度构成挑战。
测试标准覆盖多个年龄段的儿童模拟器，并在不同座椅位置、脚踏区域及乘员姿态条件下验证系统的检测能力，包括生命体存在的判断、位置识别与干扰排除。
Part 2 多维度系统设计的考量
在舱内监控系统的构建中，还需综合考虑三个关键方面，这些模块亦可与摄像头系统协同工作。
- 在座椅占用检测中，传统方案依赖重量传感器和线缆布线，成本较高且可靠性受限于机械部件的老化。而毫米波雷达可通过反射特征识别不同体型与姿态，以无接触方式判断乘员状态，支持气囊部署与安全带提醒等安全功能。
- 入侵检测与近距离提醒是雷达的扩展应用。在车辆驻车时，系统可保持极低功耗运行，并在发现接近物体或破窗行为时快速响应，从而提升车辆的主动防护能力。
- 生命体征检测方面，雷达可用于捕捉心率与呼吸频率的微小波动。这类数据可辅助驾驶员状态判断与舱内健康管理系统运行，同时避免使用摄像头采集数据，减轻隐私担忧。
在硬件架构设计上，系统通常由12V电源输入，经电压转换模块输出至多个低压轨，分别为微控制器、雷达传感器与通信模块供电。随着AiP封装技术的成熟，天线与收发模块已集成于同一封装中，进一步缩小了PCB布局空间并提升了设计灵活性。
小结
在智能汽车座舱中，雷达与摄像头的融合将进一步增强乘员姿态与行为识别能力，为安全带监测、气囊部署与乘员保护提供更全面的数据支撑。
舱内监控正逐步从单一传感器方案向多传感协同演进，借助更先进的算法，实现乘员特征的精准识别，并在复杂与边界场景中保持高可靠性。
随着法规、市场和技术的共同推动，60GHz毫米波雷达将在舱内安全与智能座舱系统中持续发挥核心作用，并与其它传感器协同构建车辆内部的完整感知架构。
原文标题：60GHz毫米波雷达在汽车舱内监控的应用