【導讀】在汽車科技日新月異的發展圖景中，超寬帶（UWB）技(ji)術(shu)猶(you)如(ru)創(chuang)新(xin)的(de)燈(deng)塔(ta)脫(tuo)穎(ying)而(er)出(chu)，尤(you)其(qi)在(zai)車(che)輛(liang)乘(cheng)員(yuan)檢(jian)測(ce)領(ling)域(yu)。這(zhe)種(zhong)尖(jian)端(duan)技(ji)術(shu)以(yi)其(qi)低(di)功(gong)耗(hao)無(wu)線(xian)功(gong)能(neng)而(er)著(zhu)稱(cheng)
，如(ru)今(jin)正(zheng)為(wei)車(che)輛(liang)高(gao)階(jie)安(an)全(quan)措(cuo)施(shi)和(he)便(bian)捷(jie)性(xing)的(de)提(ti)升(sheng)鋪(pu)平(ping)道(dao)路(lu)。

隨著超寬帶（Ultra-Wideband
，UWB）技術的持續演進，它有望徹底革新車輛的功能與駕駛效率
，並打造更安全、更互聯的駕駛體驗。

通過本文
，您將了解到：

UWB：汽車創新領域的多麵手

汽車行業正迅速整合新技術，以提升安全性
、保(bao)障(zhang)性(xing)及(ji)整(zheng)體(ti)消(xiao)費(fei)者(zhe)體(ti)驗(yan)。為(wei)應(ying)對(dui)交(jiao)通(tong)安(an)全(quan)問(wen)題(ti)，相(xiang)關(guan)技(ji)術(shu)已(yi)從(cong)雷(lei)達(da)和(he)攝(she)像(xiang)頭(tou)等(deng)獨(du)立(li)的(de)車(che)輛(liang)係(xi)統(tong)
，演(yan)進(jin)到(dao)要(yao)求(qiu)各(ge)製(zhi)造(zao)商(shang)提(ti)供(gong)標(biao)準(zhun)化(hua)的(de)車(che)聯(lian)網(wang)技(ji)術(shu)。

這一向“車對萬物（Vehicle-to-Everything，V2X）”通信技術的轉變
，為UWB技術打開了大門。該技術結合了精確定位
、安全識別及超低延遲等特性於一身

，從而加強了先進駕駛輔助係統（ADAS）及聯網與自主駕駛汽車（CAV）的功能。

UWB在汽車中的一個核心應用是乘員檢測能力
；特別是在可能引發生命危險的場景中，如兒童被遺忘在炎熱的車內（圖1）。UWB利用信道脈衝響應（CIR）的獨特特性來判斷座椅是否被占用。

圖1，UWB應用於車輛乘員安全檢測係統。

通過在車內發送UWBmaichong，xinhaozaicheneibiaomianfanshebingzuizhongdaodajieshouqi，congershixianlezheyigongneng。qizhongdianzaiyucelvexingdibuzhifasheqihejieshouqideweizhi
，quebaoxinhaonenggoufugaichengkezuoyiquyu。dangzuoyibeizhanyongshi
，CIR信號特征就會發生變化
，係統據此檢測出人員的存在。這一應用不僅加強了安全性

，還使得車輛與其環境之間的交互達到了新的水平。

乘員檢測之外的其它應用

除了乘員檢測外
，UWB的用途還延伸至包括數字鑰匙在內的多種車載應用中。數字鑰匙應用展現了UWB在提高車輛安全性
、便利性和情境感知能力方麵的多功能性。

由車聯網聯盟（Car Connectivity Consortium，CCC）開發的數字鑰匙，利用UWB實現了無需手持設備或智能手機即可在靠近或離開時自動解鎖和鎖車的免接觸可靠操作。數字鑰匙應用了結合UWB與低功耗藍牙（BLE）技術，示範了汽車如何安全地驗證身份並與駕駛員的智能手機或智能手表進行通信（圖2）。

圖2，數字鑰匙將采用多個UWB傳感器

在此係統中
，配備UWB的智能手機或鑰匙扣發送信號；多個安裝在車輛上的UWB錨點接收到信號後會依次回複。隨後，車輛據此計算與智能手機或用戶間的精確距離。

數字鑰匙工作流程的安全性得益於一項特別功能
，即采用加擾時間戳序列（STS），並受到高級加密標準（AES）協議的保護。這一過程受複雜算法的保護
；該算法在每次信號傳輸後都會更新STS代碼，從而確保僅有授權設備能夠進行通信。

不僅如此，除UWB外，我們還將低功耗藍牙（BLE）技術用於初始高級別通信
，以交換數字鑰匙ID並驗證用戶身份

，進一步增強了安全性並防止未經授權的訪問。這一創新的數字鑰匙車輛進出流程為用）帶來了無縫且安全的體驗（如圖3所示）。

圖3
，本圖展示了數字鑰匙的安全與交換流程

在高速行駛且車輛眾多的情況下，自主駕駛汽車（CAV）的完美運行至關重要。以車隊行駛為例
，車輛緊密排列以通過減少空氣阻力來節省燃油（如圖4所示）。這zhe種zhong方fang法fa可ke以yi使shi貨huo車che運yun輸shu更geng加jia安an全quan高gao效xiao，降jiang低di燃ran油you成cheng本ben和he排pai放fang，緩huan解jie交jiao通tong擁yong堵du
，加jia快kuai配pei送song速su度du，甚shen至zhi延yan長chang電dian動dong汽qi車che單dan次ci充chong電dian的de行xing駛shi裏li程cheng。

圖4，利用UWB雷達進行短距探測

此外，UWB在短距程雷達係統中的應用彰顯了其在防碰撞技術領域的潛力。通過分析反射信號的到達時間，UWB能精確測定與鄰近物體的距離，使車輛能夠及時向駕駛員發出潛在危險的警報。

為行人與騎行者改善安全性

UWB技術還可以通過與“車對行人（V2P）”通信技術的結合，為行人和騎行者帶來顯著的安全性提升（圖5）。與“車對車（V2V）”通信類似，UWB協助導航係統識別附近是否有弱勢道路使用者（VRU）；例如攜帶智能手機或任何啟用UWB設備的行人。隨後，它準確測量與VRU的距離，並檢查是否存在碰撞風險。

圖5，在此場景中，UWB被用於確保行人安全

例如
，在三叉路口或任何十字路口，配備了UWB傳感器的車輛可以檢測到VRU的準確位置，從而幫助防止事故發生，讓道路更加安全。

麵向未來

，UWB技術在汽車行業的潛在應用既廣泛又多樣。從確保電動汽車無線充電設備對準
，到實現停車場安全支付
，再到改善行人的道路安全，UWB技術有望徹底改變我們的駕駛體驗。

將UWB技術融入汽車
，不僅僅為了增強車輛的功能性
，更為了是創建一個更安全、更便捷、更互聯的駕駛環境。行業預測顯示
，未來不久將有半數新車采用UWB技術，為汽車安全與創新鋪就飛躍式發展的舞台。

展望未來

UWB技術標誌著汽車工業向前邁出的關鍵一步。它提供了增強的安全與保障，並開啟了通往眾多創新應用的大門；而這些應用有望重塑我們與汽車的交互方式。隨著這一技術的不斷演進，UWB無疑將在塑造未來汽車設計與功能性方麵發揮核心作用；從而讓所有人的駕駛體驗更安全
、更高效
、更愉悅。

文章來源：Qorvo半導體

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