概述
随着机动车盗窃案不断增加（根据美国刑事司法委员会（CCJ）的数据，2022 年至 2023 年期间盗窃案增长了 105% ），许多消费者正在寻找新的设计来保护车辆。车载视频行车记录仪是一项可以帮助满足这一需求的新功能，虽然行车记录仪历来用于记录道路事故，但越来越多的售后市场和集成行车记录仪系统开始提供一种新的保护形式：外部入侵监控。
图1：外部入侵监测系统
基于摄像头的设计方案
外部入侵监控系统利用了许多现代车辆已经为高级驾驶辅助系统 (ADAS) 配备外部摄像头这一事实。当车辆停放时，这些摄像头会保持开启状态，以记录发生的任何入侵或破坏事件。这些系统中最先进的系统使用机器学习算法来识别可疑活动并通知可能的入侵者这些行为正在被记录。当检测到可能的入侵事件时，此类系统还可以实时通知车主。
然而，基于摄像头的外部入侵监控系统存在一些重大缺陷，例如功耗、非理想天气下的准确性以及违反法规(欧美国家比较注重隐私，不像我们习惯了到处都是摄像头，到底还是文明与发达)。
实时处理多个摄像头数据流会消耗大量电量，在某些情况下高达约 75W。在电动汽车中，寄生漏电会直接削弱车辆的续航里程。基于摄像头的系统的准确性也会有所不同。图像处理在理想天气条件下表现非常好，但准确性通常会受到低光和恶劣天气条件的负面影响。例如，水滴会使摄像头馈送的图像扭曲到无法识别图像的程度。最后，连续记录的系统可能不符合监管要求，例如欧盟 (EU) 的《通用数据保护条例》(GDPR)。
基于毫米波雷达的设计方案
雷达传感器解决了基于摄像头的检测所固有的许多弱点。雷达增强型外部入侵监控系统仍然具有面向外部的录像机，但默认情况下会停用摄像头传感器以节省电量。
相反，使用AWRL6432 雷达片上系统 (SoC) 等设备作为录像机的低功耗、高精度唤醒条件。设备上的处理使雷达SoC能够智能区分路人和潜在入侵者。如果雷达SoC 确定入侵事件即将发生，SoC 可以触发车辆闪烁前灯并开始录制视频以阻止入侵。
图 2显示了 EIM 的一种可能实现 ，即雷达检测到潜在入侵者，但只有当入侵者接近车辆或靠得太近时才会唤醒摄像头。
图 2接近检测 EIM 实现
功耗与节能
使用雷达可以大大降低这些检测系统的被动功耗。当调整为这些系统的唤醒条件时，AWRL6432 仅消耗 22mW，比同类图像处理系统的平均 75W 低三个数量级。考虑一个用例，两个系统都安装在平均效率为每千瓦时 2.9 英里的电动汽车中。经过 24 小时的监控，基于摄像头的系统可以从电动汽车中消耗 5 英里的续航里程。而使用雷达作为唤醒触发器，同一辆车的续航里程只会减少 8 英尺。
图3：功耗对比：雷达和相机
误报缓解
虽然在检测到入侵时打开摄像头或闪烁灯光仍会消耗电量，但基于雷达的设计可以独特地减少误报以保持低功耗。雷达增加了根据物体的实时位置、速度和加速度定义摄像头唤醒逻辑的灵活性。
AWRL6432 雷达SoC甚至可以通过使用轻量级机器学习算法(TinyML)处理微多普勒特征将这些物体分类为人类或非人类 。凭借这种深度信息，机载处理器可以判断一个人更可能是入侵者还是路人，并采取相应行动。
雷达作为唤醒传感器
为了最大限度地提高入侵监控系统的准确性，可以使用雷达来补充现有的机器学习摄像头。这种架构仍然利用了雷达的定位精度和对低光或天气条件的无感性。但雷达不是直接触发感知威力，然后激活机器学习摄像头来收集更多数据。从那里，机器学习模型可以利用图像和雷达数据来做出最明智的下一步行动决策。由于车辆仅在满足一组特定于攻击的标准之后才开始记录，因此不断调查周围环境，从而更容易符合当地的隐私法规。
图4：多用途雷达实现 360 度覆盖
结论
外部入侵监控领域相对较新，但并非一成不变。市场不断要求比现有的第一代系统功耗和更高的精度。
TI 低功耗雷达设计可以超越这些期望，同时增加新功能。例如，用于儿童存在检测的内部感应雷达（根据欧洲 NCAP 标准）可以兼作短程外部入侵监控传感器。
77GHz 电动升降门踢开模块可以提供至关重要的后方可视性，实现车辆周围 360 度的雷达覆盖。TI mmWave 设计不仅优化了外部入侵监控功耗，而且还无需额外成本即可实现额外的安全和便利功能。
题外话
在汽车上应用雷达的地方主要有几个领域：
车外：
（1）正向雷达：传统3D雷达、4D成像雷达
（2）角雷达：前角雷达、后角雷达
（3）后向雷达、倒车雷达
（4）侧向雷达
（5）脚踢车尾箱开启雷达
（6）外部入侵监控系统开启雷达
（7）UWB数字钥匙
车内：
（1）车内滞留活体检测
（2）驾驶员生命体征监测
（3）多媒体手势识别雷达：手势动作识别，虚拟鼠标。
中国智能汽车市场的快速增长，为创新企业提供了窗口期。毫米波雷达被认为是ADAS和自动驾驶不可缺少的传感器，尤其是在追求高级别自动驾驶的背景下，一辆智能汽车要至少搭载5颗毫米波雷达：1颗正向雷达+4颗角雷达。奔驰、宝马、奥迪等豪华品牌，及蔚来、小鹏、理想等造车新势力的主要智能汽车都采用了这样的配置。
我看现在算上车内外，恐怕不止5颗雷达。例如需要新增车内滞留活体检测、脚踢车尾箱开启，以及外部入侵监控系统开启雷达。
这么多雷达集中在一台汽车上，一个方面是在汽车上做雷达的事情可以变得更加有前景，另一个方面是这么多雷达同时工作，是否存在干扰的可能性。一般而言，舱内和脚踢雷达检测距离有限，可以规避其他雷达的干扰和对其他雷达的干扰；主要考虑的还是自车雷达和道路上其他汽车之间的干扰。
参考资料：
[1] https://www.ti.com/lit/ab/swra829/swra829.pdf?ts=1730979953965&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fdocument-viewer%252Flit%252Fhtml%252FSWRA829%253Fsearch%253Dradar
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