巴塞罗那，西班牙——随着汽车安全监管机构出台更严格的乘客监测规范，汽车制造商正面临新的工程挑战。车辆内部正不断增设各类专用传感器，如摄像头、红外探测器和超声波换能器。
这些设备有助于满足安全要求，但增加更多硬件会推高制造成本、使电气系统更加复杂，并在车内造成空间紧张问题。
在上周举行的InCabin Europe 2026大会上，加特兰半导体欧洲、中东及非洲地区现场应用与市场经理刘耀辉提出了一种不同思路：利用标准化无线通信技术。与其在已拥挤的车内继续添加传感器，加特兰建议将现有的超宽带（UWB）数字钥匙系统改造为同步雷达网络。
“我们希望利用这样一个事实：越来越多的数字钥匙已普及至基础车型中，我们为其赋予新用途——感知功能。”刘耀辉表示。依托IEEE 802.15.4ab标准，同步UWB感知正成为全球汽车的标配功能。www.eic.net.cn
当前的安全法规要求多种内部监测功能，例如追踪驾驶员警觉状态、检测座椅占用情况、确认安全带使用状况以及识别被遗忘在车内的儿童。若为每项任务单独配置传感器，设计师很难将所有设备合理布置于车内空间。通过将现有UWB无钥匙进入锚点转化为互联感知网络，刘耀辉指出，汽车制造商可构建单一系统覆盖全部座位区域。
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突破雷达几何局限
车内单锚点雷达系统长期受限于物理条件。刘耀辉强调，可靠的座舱监测本质上是几何问题，而非单纯依赖更强算力或更大AI模型。“我想强调一点：更大的AI模型并不能解决一切问题，因为我们不希望仅靠计算就耗尽电池电量。”他说，“而这种UWB多基地网络真正提供的是几何优势。”
他还指出，单锚点雷达节点存在内部信号泄漏问题——强信号可能屏蔽接收器对邻近物体的探测能力；若再增加未协调的收发器，其信号相互干扰将进一步加剧背景噪声。
“同步多基地UWB系统通过在车内不同位置部署传感器，有效解决了几何难题。”刘耀辉解释道，“将收发器布置于后视镜、顶置控制台及后立柱等位置，系统可从多个角度观测座舱。例如，当第三排婴儿被前排传感器遮挡时，后立柱处的传感器仍能清晰捕捉其存在。”
协同通信感知网络
与常规雷达系统发送非协调信号不同，UWB本质上是一种标准化无线通信系统。“IEEE 802.15.4ab标准建立了协议框架，使UWB雷达成为一个可协同工作的网络。”刘耀辉表示，“在此系统中，每个UWB收发器均有明确角色：控制器、发射端、接收端或请求端。”
该标准采用基于时隙的媒体访问控制（MAC）层，按块、轮次与时隙组织调度。这种精细安排使得数字钥匙测距与雷达感知可在同一硬件上并行运行，互不干扰。当调度启动时，一个锚点发送信号，周边锚点则同步监听并测量信道响应。
IEEE 802.15.4ab标准还支持跨信道频率拼接，例如信道9与信道10。使用多个频段可提升带宽、增强空间分辨率，并减轻车内金属表面引起的信号衰减。
演讲结束后，刘耀辉接受《电子工程专辑》简短采访。他表示，网络协同的价值远高于简单堆叠传感器数量。“并非传感器越多越好，需在功能范围、精度与成本之间取得平衡。”他说，“关键不在于数量，而在于技术能否构建网络并实现协同——这才是真正的核心优势。”
消除传感器冗余，降低系统成本
据刘耀辉介绍，汽车制造商选择传感技术时严格考量成本、能耗与设计灵活性等因素。对比UWB与摄像头、超声波传感器，三者在上述维度呈现显著差异。
“尽管摄像系统擅长二维图像采集，但计算机视觉算法难以从平面图像中精准提取垂直高度与深度信息。”他指出，“摄像头虽能良好捕捉平面影像，却难以从中准确测算高度与深度；同时功耗较高，在黑暗或强光环境下性能显著下降。”
常用于泊车辅助的超声波传感器精度有限，且需在保险杠开孔安装，影响整车外观。而在倒车场景中，其三维空间分辨能力可精确判断障碍物高度——例如准确识别保险杠是否足够高以越过路缘，还是必须提前停车避让。
刘耀辉特别强调减少传感器数量的优势：“每新增一个传感器，都需经历漫长的汽车级认证流程，过程繁琐且成本高昂。一旦某类传感器完成认证，即可复用于多种功能——这正是行业梦寐以求的理想状态。”
芯片量产进展与技术路线图
现已具备量产能力的硅基芯片使同步UWB感知技术得以商用落地。加特兰的“大熊座”UWB平台采用2T4R收发架构用于锚点节点，支持灵活天线配置以实现信号收发；针对智能手机与钥匙扣等对测距精度要求更高的终端，则采用更低成本的1T4R简化设计，仍可无缝接入整体系统。
在同期采访中，加特兰销售经理Kamal Yanhansal强调先进信号处理对满足法规要求的关键作用：“借助我们的2T4R芯片，可实现三维到达角（AoA）测量，并支持虚拟天线概念。”他表示，“该方案已在儿童在位检测与入侵检测等高级功能中展现出稳定性能，充分证明其满足现行标准的能力。”
统一的UWB锚点基础设施可支撑多样化的车载功能：安全车辆接入与测距遵循IEEE 802.15.4z-2020与汽车连接联盟（CCC）标准；同一套收发器亦可执行IEEE 802.15.4ab双基地与多基地感知，用于车内儿童在位检测、乘员姿态识别及外部泊车辅助等功能。
刘耀辉指出，向UWB感知过渡是软件定义汽车大趋势的重要一环。由于标准化收发器已作为数字钥匙基础部件预装于新车中，车企后续可通过软件升级便捷添加新的安全、舒适与监测功能。
“如今，行业部署所需的基础架构已然就绪，关键在于互操作性。”他在采访结尾总结道，“整车厂不会被单一供应商锁定——这不是专有方案，而是标准支持的开放体系。”他补充道，硬件基础极大简化了未来车型迭代：“车辆已内置支持802.15.4ab的硬件，其余皆为软件定义层面的功能扩展——这正是OEM与整个行业采纳该技术的发展路径。”
