近年来,随着私家车的普及,儿童或者宠物因为被遗忘在、被锁在车内而导致的安全事件时有发生。目前车内活体存在检测的识别方式有直接与间接两大类。直接方式指的是通过尝试检测心跳、呼吸、运动、或其它生命指征来判定活体是否存在;间接方式指的是通过一些逻辑信息来推断车内活体存在的可能性，信息包括：车门打开、压力感应、电容感应等。
目前车内活体检测较有效的直接方式是：摄像头、毫米波雷达、UWB雷达。摄像头方案的主要问题是有隐私泄露风险、受环境光影响大等。毫米波雷达方案相比摄像头方案优势是没有隐私担心，且有一定的穿透力(可以透过毯子)。毫米波雷达的问题是成本较高(相比UWB雷达)、功耗大、有无线电合规隐患等。UWB雷达提供了一种新方案。没有隐私担心(相比摄像头)，有穿透力(相比摄像头)，成本适中(低于毫米波雷达)，低功耗(低于毫米波雷达)，目前看来是较好的车内活体检测方案。可与目前火热的数字车钥匙共存，允许重复使用数字钥匙UWB锚点硬件。
风算WP UWB活体检测方案是基于GD车规级MCU-A503，搭载高性能UWB芯片和蓝牙芯片可实时监测车内生命体征状态，包括动态人体动作和静态人体呼吸，从而实现人员、宠物逗留提醒，实现智能化的活体检测。UWB活体检测方案是复用风算WP UWB数字钥匙方案车端UWB锚点硬件，通过UWB雷达发射UWB脉冲信号并接收该脉冲信号经障碍物反射后的回波，对回波扰动的分析来判断车内是否存在物体(或人)，从而实现对车内活体的精准检测。当检测到车内存在活体时，模块通过CAN将信息传至BCM，由BCM通知车主，同时开启车窗，并发出警报求助车附近的人。此外，还可以复用车左后或右后UWB锚点，精确检测脚踢动作，实现脚踢开尾门等功能。
风算的UWB活体检测解决方案从硬件角度由一块集成电路板组成：FS_UWB_A503开发板。
• FS_UWB_A503开发板：围绕兆易创新车规级MCU-A503为核心设计的开发板，充分利用了A503强大的核心资源。该开发板是一种利用UWB(超带宽)无线技术，实现无钥匙进入及启动、车内活体检测、脚踢开尾门等功能。由无线钥匙(基站)以及车内锚点组成。该系统具有便于携带、操作方便、无感使用等特点;另外其与安全时间戳技术相融合，具有防中继攻击能力强、安全保障高等特点。
本解决方案电路设计配置简单、灵活，其他控制外围不需做更多的修改，硬件系统框图如下所示。
GD32A503系列MCU
核心主控是基于GD32A503系列车规级微控制器，该系列产品以均衡的处理性能、丰富的外设接口和增强的安全等级，为多种电气化车用场景提供主流解决方案，遵循车规级设计理念和生产标准，符合车用高可靠性和稳定性要求。GD32A503系列MCU可以广泛用于多种车用场景，如车窗、雨刷、空调、智能车锁、电动座椅、电动后备箱、氛围灯、动态尾灯等车身控制系统、车用照明系统和电机电源系统，以及仪表盘、车载影音、娱乐音响、中控导航、车载无线充等智能座舱系统。得益于出色的安全监测机制，GD32A503也适用于部分ADAS辅助驾驶系统，如环视摄像头、AVAS声学警报系统等。
• 通过汽车行业质量管理体系IATF 16949:2016规范认证;
• 遵循AEC-Q100 Grade 1可靠性和安全性标准;
• Arm Cortex-M33 32位处理器核心;
• Flash：128KB/256KB/384KB;
• SRAM: 24KB/32KB/48KB;
• 提供两个12bits ADC，一个DAC，一个比较器，最多一个通用的16位计时器，两个基本计时器，四个PWM高级计时器;
• 工作频率高达100 MHz;
• 标准和高级通信接口: I2Cx2，SPIx2，USARTx3，I2Sx1，CANx2;
• 触发选择控制器(三角形)、多功能通信接口(MFCOM)、DMA请求多路复用器(DMAMUX);
• 供电电压：2.7V~5.5V;
• 工作温度范围：-40~+125°C;
UWB芯片
• 支持11个UWB通道;
• 覆盖6.5~10GHz的超宽频带范围;
• 支持同时3通道接收;
• 集成UWB PHY/MAC协议和测角测距算法;
• 支持雷达模式，场测测距精度1cm，测角精度1°;
• 符合IEEE 802.15.4-2020和IEEE 802.15.4z协议标准以及FiRa联盟规范;
蓝牙芯片
• 专用双核处理器架构;
• 内置32位Cortex-M3 CPU，用于通信和应用子系统，频率为48MHz;
• 嵌入式96KB+416KB SRAM，128KB ROM;
• Coretex-M3的XIP闪存1MB;
• 高达78x4Mbps QSPI接口;
• 极低功耗设计;
• 蓝牙双模式5.1规范无线电;
• 蓝牙双模式5.1规格控制器;
• 高性能低功耗音频;
• 集成电源管理单元;
• 符合AEC-Q100二级标准;
因该产品需要硬件在工作中进行监控，以确保安全稳定工作：
• 电压：规定工作范围(9V到16V)可靠工作。低压和高压进行不工作保护;
• 电流：集成电流保护，确保正常工作;
• 温度：片内集成温度传感器，可自定义过温关断阈值(最高125°C);
技术参数
方案展示
FS_UWB_A503开发板
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风算(江苏)智能科技有限公司