AutoSens 2026 技术全景:法规驱动下的座舱感知架构演进(EE Times 深度解析)

AutoSens 2026 技术全景:法规驱动下的座舱感知架构演进

1. 背景:法规驱动架构变革

1.1 核心变化

EE Times 在 AutoSens Europe 2026(巴塞罗那)的报道揭示了汽车感知架构的核心变化:

“Automakers used to want all processing in one central computer, but, at AutoSens USA 2026, experts from NXP, Stellantis, and Bosch, pointed out that this causes heat problems and needs too much wiring.”

从集中式回归分布式——这是对 2020-2025 年集中式架构共识的修正。

1.2 驱动因素

驱动因素 描述 影响
Euro NCAP 2026 DSM/OMS/CPD 强制要求 传感器数量增加
热管理 集中计算导致热量集中 需要分布式散热
线束成本 集中式需要大量高速线缆 分布式减少线束
延迟 传感器到中央计算延迟 边缘处理降低延迟
隐私 数据不出传感器 法规要求隐私保护

2. 座舱感知技术全景

2.1 RF 传感技术对比

技术 代表 频率/协议 CPD 能力 成本 量产状态
UWB 感知 Calterah Dubhe CAL1106AQ IEEE 802.15.4ab UWB ✅ 呼吸检测 ⭐ 极低 ✅ 量产
60GHz mmWave Infineon XENSIV 60GHz ✅ 全舱监控 ⭐ 低 ✅ 量产
60GHz mmWave NOVELIC ACAM 60GHz ✅ CPD + 占用 ⭐ 低 ✅ 量产
120GHz indie 120GHz ⚠️ 短距高精度 ⭐ 中 开发中

2.2 Calterah UWB CPD 方案详解

Calterah 的 Dubhe CAL1106AQ 是一个突破性方案:

参数 数值
协议 IEEE 802.15.4ab(首个芯片级实现)
认证 FiRa 4.0 认证
天线配置 2T4R
探测距离 > 400 米
穿透能力 可穿透停放车辆
CPD 能力 检测婴儿呼吸微动(无需独立 mmWave)
关键模块 Radar Leakage Suppression(雷达泄漏抑制)

核心创新:用 UWB 数字钥匙硬件实现 CPD,通过软件升级即可,不需要增加 60GHz mmWave 雷达。

2.3 Infineon 60GHz 雷达方案

参数 描述
产品 XENSIV 60GHz 雷达评估模块
展示 全舱监控 + 实时雷达点云叠加视频
CPD ✅ 毫米波穿透检测
生命体征 ✅ 呼吸/心跳

2.4 光学视觉技术

产品 供应商 关键参数 应用
OX05C1S OmniVision 5MP GS HDR, Nyxel NIR, 封装缩小 30% DMS/OMS 暗光成像
TheiaCel 3MP OmniVision 140dB 单次曝光 HDR 外部 ADAS
SC860AT 8.3MP SmartSens Lofic HDR 2.0, ASIL-B, ISO 21434 外部感知

2.5 Aptiv 纯视觉乘员分类

参数 数值
方法 单摄像头纯视觉
FMVSS 208 准确率 100%
成本降低 40%(去除压力传感器)
分类能力 成人/婴儿/儿童/物体

3. 架构演进:从集中到分布

3.1 三代架构对比

graph TD
    subgraph "第一代:分布式(2015-2020)"
        A1[传感器1] --> B1[ECU1]
        A2[传感器2] --> B2[ECU2]
        A3[传感器3] --> B3[ECU3]
        B1 & B2 & B3 --> C1[网关]
    end
    
    subgraph "第二代:集中式(2020-2025)"
        D1[传感器1] --> E1[中央域控制器]
        D2[传感器2] --> E1
        D3[传感器3] --> E1
    end
    
    subgraph "第三代:区域计算(2026+)"
        F1[智能传感器1<br/>内置处理] --> G1[区域控制器]
        F2[智能传感器2<br/>内置处理] --> G1
        F3[智能传感器3<br/>内置处理] --> G2[区域控制器]
        G1 & G2 --> H1[中央协调层<br/>轻量级]
    end

3.2 区域计算架构的 IMS 方案

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
"""
区域计算架构下的 IMS 部署框架
"""

from dataclasses import dataclass
from typing import List, Optional
from enum import Enum

class ProcessingTier(Enum):
"""处理层级"""
SENSOR_EDGE = 0 # 传感器内置处理
ZONAL = 1 # 区域控制器
CENTRAL = 2 # 中央协调(轻量级)

@dataclass
class SensorModule:
"""智能传感器模块"""
name: str
sensor_type: str # 'camera' | 'radar' | 'uwb'
processing_tier: ProcessingTier
output_interface: str # 'CAN-FD' | 'Ethernet' | 'LIN'
output_data: str # 输出的数据类型
power_w: float
latency_ms: float

class ZonalArchitecture:
"""
区域计算座舱感知架构

原则:数据在产生端处理,只传结果
"""

def __init__(self):
# 定义传感器模块
self.modules = [
# DMS 摄像头(边缘处理)
SensorModule(
name="DMS-Cam-Front",
sensor_type="camera",
processing_tier=ProcessingTier.SENSOR_EDGE,
output_interface="CAN-FD",
output_data="driver_state_json",
power_w=1.5,
latency_ms=30
),
# OMS 摄像头(边缘处理)
SensorModule(
name="OMS-Cam-Rear",
sensor_type="camera",
processing_tier=ProcessingTier.SENSOR_EDGE,
output_interface="CAN-FD",
output_data="occupant_state_json",
power_w=1.5,
latency_ms=30
),
# CPD 雷达(边缘处理)
SensorModule(
name="CPD-Radar-60G",
sensor_type="radar",
processing_tier=ProcessingTier.SENSOR_EDGE,
output_interface="CAN-FD",
output_data="presence_status",
power_w=0.8,
latency_ms=100
),
# UWB CPD(复用数字钥匙)
SensorModule(
name="UWB-CPD",
sensor_type="uwb",
processing_tier=ProcessingTier.SENSOR_EDGE,
output_interface="CAN-FD",
output_data="breathing_detected",
power_w=0.3,
latency_ms=200
),
]

def get_architecture_summary(self) -> dict:
"""架构摘要"""
total_power = sum(m.power_w for m in self.modules)
max_latency = max(m.latency_ms for m in self.modules)

return {
'total_modules': len(self.modules),
'total_power_w': total_power,
'max_latency_ms': max_latency,
'can_bus_load_percent': len(self.modules) * 5, # 估算
'central_compute_needed': False, # 全部边缘处理
'wire_harness_complexity': 'LOW', # 仅 CAN 总线
}

def compare_with_centralized(self) -> dict:
"""与集中式架构对比"""
return {
'指标': ['功耗(W)', '延迟(ms)', '线束复杂度', '散热需求', '隐私', '成本'],
'区域计算': [4.1, 200, '低', '低', '✅ 高', '低'],
'集中式': [15.0, 50, '高', '高', '❌ 低', '高'],
}


if __name__ == "__main__":
arch = ZonalArchitecture()
summary = arch.get_architecture_summary()

print("=== 区域计算架构摘要 ===")
for k, v in summary.items():
print(f" {k}: {v}")

print("\n=== 与集中式对比 ===")
comparison = arch.compare_with_centralized()
for metric, zonal, central in zip(
comparison['指标'],
comparison['区域计算'],
comparison['集中式']
):
print(f" {metric}: 区域={zonal}, 集中={central}")

4. Calterah UWB CPD 深度分析

4.1 技术突破

Calterah Dubhe CAL1106AQ 的核心突破在于:

  1. UWB 复用——使用数字钥匙 UWB 硬件实现 CPD,无需额外雷达
  2. IEEE 802.15.4ab——首个芯片级实现新标准
  3. Radar Leakage Suppression——UWB 信号中提取雷达式微动
  4. 软件升级——现有 UWB 硬件通过软件更新获得 CPD 能力

4.2 对 60GHz 雷达的威胁

维度 UWB CPD 60GHz CPD 评价
硬件成本 $2-5(复用) $8-15(新增) UWB 大幅领先
穿透性 ✅ 好 ✅ 好 相当
微动灵敏度 ⚠️ 中等 ✅ 高 60GHz 更优
距离分辨率 ⚠️ ~10cm ✅ ~4cm 60GHz 更优
CPD 基本功能 ✅ 够用 ✅ 优 UWB 足够
生命体征 ⚠️ 有限 ✅ 好 60GHz 更优
上市速度 ✅ 快(软件升级) ⚠️ 需新硬件 UWB 领先

4.3 成本对比

方案 硬件成本 安装成本 总成本
UWB CPD(复用) $0(已有) $0(无需安装) $0
60GHz CPD(新增) $8-15 $5-10(安装+线束) $13-25
120GHz CPD $15-25 $5-10 $20-35

结论:UWB CPD 的成本优势是压倒性的,但 60GHz 在微动精度上仍有优势。


5. 对 IMS 开发的启示

5.1 架构建议

优先级 建议 理由
🔴 P0 边缘处理架构 所有传感器内置处理,仅输出结果到 CAN
🔴 P0 评估 UWB CPD 复用 如车辆已有 UWB 数字钥匙,软件升级即可获得 CPD
🟡 P1 区域控制器协调 DMS+OMS+CPD 数据在区域控制器融合,非中央
🟡 P1 IR 摄像头选型 OmniVision OX05C1S 是当前最佳座舱 IR 选择
🟢 P2 Aptiv 纯视觉 OMS 评估去除压力传感器的可行性

5.2 传感器选型矩阵

功能 首选方案 备选方案 成本
DMS OX05C1S IR 摄像头(边缘处理) OV2311 低
OMS OX05C1S IR 摄像头(边缘处理) 单 RGB 摄像头 低
CPD UWB 复用(Calterah) 60GHz 雷达(NOVELIC/Infineon) 极低/低
安全带检测 IR 摄像头 + ZF 红外安全带 RGB 摄像头 中
生命体征 60GHz 雷达 120GHz 雷达 中/高

5.3 开发路线

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Phase 1 (Q1-Q2 2026): UWB CPD 评估
├── 采购 Calterah CAL1106AQ 开发板
├── 在现有 UWB 硬件上测试 CPD 性能
├── 对比 60GHz 雷达方案
└── 决策:UWB 是否足够,还是需要 60GHz

Phase 2 (Q3 2026): 边缘处理架构
├── DMS/OMS 摄像头选型(OX05C1S)
├── 边缘处理 SoC 选型
├── CAN-FD 消息定义
└── 传感器内算法移植

Phase 3 (Q4 2026): 区域控制器融合
├── 区域控制器硬件选型
├── 多传感器融合算法
├── HIL 仿真测试
└── Euro NCAP 验证

6. 技术路线判断

6.1 三大趋势

  1. UWB 威胁 60GHz CPD——Calterah 方案可能颠覆 60GHz CPD 市场
  2. 集中式回归分布式——热管理和线束成本驱动架构回归
  3. 纯视觉 OMS 成熟——Aptiv 100% FMVSS 208 准确率证明纯视觉可行

6.2 对 60GHz 雷达市场的影响

场景 UWB 是否够用 60GHz 是否需要
基本 CPD ✅ 够用 ❌ 不需要
生命体征监测 ⚠️ 精度有限 ✅ 更优
全舱占用检测 ⚠️ 范围有限 ✅ 更优
高端车型差异化 ❌ 不够 ✅ 需要

判断:60GHz 不会消亡,但会从”标配”变为”高配”。

6.3 对 OEM 的建议

  • 成本敏感车型:UWB CPD + 纯视觉 OMS(最低成本方案)
  • 中端车型:UWB CPD + IR 摄像头 DMS/OMS
  • 高端车型:60GHz 雷达 + IR 摄像头 + 120GHz 选配

7. 参考


AutoSens 2026 技术全景:法规驱动下的座舱感知架构演进(EE Times 深度解析)
https://dapalm.com/2026/10/05/2026-10-05-018-autosens-2026-regulation-sensing-architecture/
作者
Mars
发布于
2026年10月5日
许可协议