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CPD Kindersitzerkennung Dummys

Erstellt 06.11

Eine realistischere, wiederholbare und programmierbare Kindersicherheits-Verifizierungsplattform für den Innenraum

Mit der rasanten Entwicklung intelligenter Sensoriksysteme für Fahrzeuginnenräume wird die Erkennung von Kindersitzen (Child Presence Detection, CPD) zu einem immer wichtigeren Thema bei der globalen Bewertung der Fahrzeugsicherheit und der Entwicklung von Vorschriften. Um den Test- und Standardisierungsanforderungen von Euro NCAP, C-NCAP, ASEAN NCAP, der UN IWG-CLIV und anderen relevanten Programmen gerecht zu werden, rüstet PRIAUTO seine CPD-Kindersitz-Erkennungsziele der nächsten Generation kontinuierlich auf und bietet OEMs, Testlaboren, Sensorlieferanten und Algorithmus-Teams eine realistischere, wiederholbare und programmierbare Plattform zur Überprüfung der Kindersicherheit im Innenraum.
PRIAUTO CPD Kind-Präsenz-Erkennungsziele decken typische Hochrisiko-Altersgruppen ab, darunter Neugeborene, 1-Jährige, 3-Jährige und 6-Jährige Kinder. Die Ziele sind für multimodale Innenraum-Sensorsysteme wie Millimeterwellenradar, UWB, Wi-Fi-Sensing, 4D-Imaging-Radar, Vision, Infrarot und Wärmebildgebung konzipiert und bieten steuerbare Simulationsfähigkeiten für Atmung, Herzschlag, Körpertemperatur, Geräusche, Augenbewegungen, Haltung, Okklusion und komplexe Kabinenszenarien.
Die Produkte können für die Kind-Präsenz-Erkennung, die intelligente Erfassung von Fahrzeuginsassen, die Entwicklung von Algorithmen zur Erfassung von Vitalparametern, die Validierung von Multi-Sensor-Fusion und die standardisierte Sicherheitsbewertung verwendet werden.

Abdeckung von Kindern im Alter von 0–6 Jahren: Eine Produktmatrix für Ziele zur Kind-Präsenz-Erkennung für Neugeborene, 1-Jährige, 3-Jährige, 6-Jährige und ASEAN NCAP 1-Jährige

PRIAUTO hat eine vollständige CPD-Kindertarget-Matrix für Kinder im Alter von 0-6 Jahren entwickelt, die Neugeborene, 1-Jährige, 3-Jährige und 6-Jährige umfasst, einschließlich eines speziellen CPD-Targets für 1-Jährige für ASEAN NCAP.
Für verschiedene Altersgruppen können die Targets spezifisch in Bezug auf Körpergröße, Freiheitsgrade, Atemfrequenzparameter, Herzschlagparameter, visuelle Erscheinung, Radarrückstreueigenschaften und Szenarioanpassung gestaltet werden. Standardmäßig basieren die Abmessungen der CPD-Targets auf chinesischen anthropometrischen Daten von Kindern, aber kundenspezifische Größen für andere Regionen sind ebenfalls erhältlich.
CPD-Dummies

Verbesserte Atemmodi: Von festem Atmen zu zufälligem Atmen und fortgeschrittenem asymmetrischem Atemzugvolumen

Eines der wichtigsten Highlights dieses Upgrades ist die weitere Verbesserung des CPD-Zielatmungsregelsystems. Das System hat sich von fester Atmung über zufällige Atmung zu komplexer asymmetrischer Atemzugatmung entwickelt und unterstützt nun 12 programmierbare Atemmodi, die eine breite Palette realistischer kindlicher Atembedingungen abdecken.
Das Atemsystem der nächsten Generation kann ruhigen Schlaf, flache Atmung, tiefe Atmung, schnelle Atmung, Änderungen des Atemrhythmus, Variationen der Atemintensität, gelegentliche anormale Atmung, kurze Atempause und komplexe nicht-sinusförmige Atemwellenformen simulieren. Diese Fähigkeiten bieten umfassendere Testbedingungen zur Bewertung der Empfindlichkeit des CPD-Systems, der Erkennung schwacher Signale, der Unterdrückung von Fehlalarmen, der Erkennung von Grenzbedingungen und der Robustheit von Algorithmen.
Das neue CPD-Atemsimulationssystem unterstützt die folgenden 12 Modi:
  1. Atemmodus mit fester Frequenz und fester Amplitude
  2. Feste Atemfrequenz mit allmählich zunehmender Amplitude
  3. Feste Atemamplitude mit allmählich zunehmender Frequenz
  4. Feste Atemfrequenz mit zuerst zunehmender und dann abnehmender Amplitude
  5. Feste Atemamplitude mit zuerst zunehmender und dann abnehmender Frequenz
  6. Feste Atemfrequenz mit zufällig schwankender Amplitude
  7. Feste Atemamplitude mit zufällig schwankender Frequenz
  8. Gleichzeitige zufällige Variation von Atemfrequenz und Amplitude innerhalb eines definierten Bereichs
  9. Normale Atmung mit zufällig eingefügten gelegentlichen Atemereignissen
  10. Normale Atmung mit zufällig eingefügten Atempause
  11. Asymmetrische Tidalatmung
  12. Trapezförmige/Plattform-Wellenform-Atmung
Mit diesen 12 Modi ist das PRIAUTO CPD-Ziel nicht mehr nur ein „Atemdummy“ mit fester Frequenz und Amplitude, sondern eine programmierbare Simulationsplattform für kindliche Vitalzeichen. Durch die Kombination von Frequenz, Amplitude, Phase, Pausendauer, zufälligem Störbereich und Atemaufgabensequenzen kann das System physiologisch repräsentative dynamische Atemprozesse generieren. Dies ermöglicht die Entwicklung, das Training und die Validierung von Millimeterwellen-Radar, UWB, Wi-Fi-Sensing, Vision-Fusion und Multi-Sensor-Fusionsalgorithmen im Fahrzeug unter Bedingungen, die realen kindlichen Zuständen näher kommen.
CPD-Atemwellen

Multi-Band RCS Kunsthaut: Lässt das Ziel nicht nur "atmen", sondern auch "wie ein Kind wahrgenommen werden"

Für CPD-Ziele ist die Atembewegung nur eine grundlegende Fähigkeit. Ein Ziel, das für Millimeterwellenradar, UWB, Wi-Fi-Sensing und 4D-Imaging-Radar-Tests bestimmt ist, muss auch elektromagnetische Reflexionseigenschaften, RCS-Antworten und Mikro-Doppler-Merkmale aufweisen, die denen eines echten Kindes nahekommen.
PRIAUTO verwendet eine elektromagnetische Äquivalenztechnologie, die auf mehrschichtiger künstlicher Haut basiert. Dies ermöglicht es der Zieloberfläche, über verschiedene Radar-Frequenzbänder hinweg Reflexionsantworten zu liefern, die denen von Kinderhaut und oberflächlichem Gewebe ähneln. Diese Technologie fügt nicht einfach nur stark reflektierende Materialien hinzu. Stattdessen kombiniert sie eine äußere Schutzschicht, eine dotierte leitfähige Schicht und eine interne Abschirmungsschicht, um eine entworfene, abstimmbare und wiederholbare, kinderäquivalente elektromagnetische Reaktion zu erzielen.
Die PRIAUTO-Kunsthautstruktur ist für den Frequenzbereich von 8–140 GHz konzipiert und validiert und deckt UWB-Sensorik im Fahrgastraum, 60-GHz-Millimeterwellenradar, 77-GHz-Millimeterwellenradar und Millimeterwellensensoriksysteme mit höheren Frequenzen ab. Typische Indikatoren können ein Reflexionskoeffizient von –3,1 ± 0,5 dB im UWB-Band von 8–10 GHz, –4,2 ± 0,5 dB im 60-GHz-Band, eine stabile Materialleistung von –20 °C bis +60 °C, eine Reflexionsstabilitätsvariation innerhalb von ±0,3 dB und die Unterstützung von mehr als 500 Zyklen für Handhabung, Reinigung und Transport umfassen.
Durch das koordinierte Design von mehrschichtiger künstlicher Haut und der internen Struktur des Ziels kann das PRIAUTO CPD-Ziel nicht nur die Atmung und die Vitalzeichenbewegung eines Kindes simulieren, sondern auch Radarechos, Phasenvariationen und Mikro-Doppler-Antworten liefern, die auf Sensorebene denen eines echten Kindes näher kommen. Dies bildet eine entscheidende Grundlage für die Validierung von CPD-Systemen mit hoher Genauigkeit.

Multimodale Vitalzeitsimulation: Koordinierte Atmung, Herzschlag, Mikro-Doppler, Körpertemperatur und Geräusche

Das CPD-Ziel der nächsten Generation simuliert nicht nur Brust- und Atembewegungen des Bauches, sondern kann auch mit fortschrittlichen Modulen wie Herzschlag-Mikrobewegungen, Körpertemperaturregelung, Sound-Simulation, Augenbewegungen und Blinzelsteuerung ausgestattet werden, um ein umfassendes Testobjekt für multimodale intelligente Kabinensysteme zu bilden.
Für Millimeterwellenradar, 4D-Imaging-Radar, UWB und Wi-Fi-Sensorsysteme spiegeln sich die Hauptunterschiede zwischen einem echten Kind und einem gewöhnlichen statischen Objekt oft in subtiler periodischer Bewegung, Atemfrequenz, Herzschlag-Mikrobewegung, Radarphasenmodulation und Mikro-Doppler-Antwort wider. Daher muss ein CPD-Ziel nicht nur in Form und Haltung einem Kind ähneln, sondern auch messbare, steuerbare und wiederholbare Vitalzeichenmerkmale auf Sensorebene liefern.
Die Radarrückstreueigenschaften von PRIAUTO CPD-Zielen werden auf Basis realer Kindertargets entworfen und kalibriert. Sie können repräsentative Kind-RCS-Antworten liefern und die Validierung von In-Cabin-Sensoren über mehrere Frequenzen und Winkel hinweg unterstützen. Die Produkte können an verschiedene technische Routen angepasst werden, darunter Millimeterwellenradare im Bereich von 24 GHz, 60 GHz, 77 GHz und 140 GHz sowie UWB, Wi-Fi-Sensing und 4D-Imaging-Radar, um die Fähigkeit von Sensoren zur Erkennung schwacher kindlicher Vitalzeichen und zum Betrieb in komplexen Fahrgastraumumgebungen zu überprüfen.

Bis zu 14 Freiheitsgrade: Simulation komplexer Kinderbewegungen und -haltungen

Reale Kindersitz-Szenarien in der Kabine sind nicht statisch. Ein Kind kann schlafen, auf der Seite liegen, eingerollt sein, sich winden, den Kopf drehen, einen Arm heben, treten oder seine Sitzhaltung ändern. Diese Situationen stellen höhere Anforderungen an die Algorithmen für Vision, Millimeterwellenradar, UWB, Wi-Fi-Sensing und Multi-Sensor-Fusion.
Die PRIAUTO CPD (Child Presence Detection) Zielobjekte können je nach Altersgruppe und Testanforderungen mit unterschiedlichen Freiheitsgraden konfiguriert werden. Die CPD-Zielobjekte für 3- und 6-Jährige sind mit einer Standardkonfiguration von 14 Freiheitsgraden ausgestattet, zusätzliche Freiheitsgrade sind auf Anfrage erhältlich. Das System unterstützt die Bewegungssteuerung von wichtigen Körperteilen, einschließlich Kopf, Schultern, Ellbogen, Hüften, Knien und Beinen, was komplexe Haltungen und dynamische Verhaltensweisen ermöglicht, die denen echter Kinder näher kommen.
Mit der Mehrfreiheitsgrad-Bewegungssteuerung kann das Zielobjekt eine Vielzahl typischer Kinderverhaltensweisen in Innenraumszenarien simulieren, wie z. B. leichte Körperbewegungen im Schlaf, Seitenlage oder Hockstellung, Kopfdrehung, Armschwingen, Armheben, Treten, Positionswechsel, kurze Ruckbewegungen und lokale Bewegungen unter Verdeckung. Im Vergleich zu Zielobjekten, die nur eine Atmungs- oder Einzelbewegungsfähigkeit bieten, bietet das PRIAUTO CPD-Zielobjekt der nächsten Generation reichhaltigere, realistischere und anspruchsvollere dynamische Testszenarien für intelligente Innenraum-Sensorsysteme.
Um die Testeffizienz und die technische Benutzerfreundlichkeit zu verbessern, bieten die PRIAUTO CPD-Ziele eine Teach-in-Bewegungsbearbeitungsfunktion. Testingenieure benötigen keine komplexe Programmierung; stattdessen können sie schnell neue Bewegungssequenzen durch eine Teach-in-Methode generieren. In der Praxis können Ingenieure die Zielhaltung manuell anpassen, wichtige Bewegungsknoten definieren und Bewegungstrajektorien speichern. Eine neue untergeordnete Bewegungssequenz kann in nur einer Minute bearbeitet werden, was den Arbeitsaufwand für die komplexe Bewegungskonfiguration erheblich reduziert.
Zusätzlich unterstützen Bewegungsaufgaben sowohl kontinuierliche Ausführung als auch intermittierende Betriebsmodi. Testingenieure können kontinuierliche oder intermittierende Modi gemäß den Testanforderungen konfigurieren, wodurch das Zielobjekt nicht-kontinuierliche Verhaltenssequenzen wie „Bewegung – Stillstand – Bewegung“ simulieren kann. Dies reproduziert realistischer Zustandsänderungen in Langzeitszenarien mit Anwesenheit von Kindern, einschließlich Schlaf, Halbschlaf, leichtem Zappeln, gelegentlichen Gliedmaßenbewegungen und intermittierender Aktivität.
Diese Funktion eignet sich besonders für die folgenden Anwendungen:
  1. Schnelle Reproduktion von Kinderhaltungen, die in realen Fahrzeugtests beobachtet wurden
  2. Schneller Aufbau von Bewegungen von schlafenden, sich windenden, den Kopf drehenden, die Arme hebenden und tretenden Kindern
  3. Simulation von gelegentlichen und intermittierenden Körperbewegungen während Szenarien mit langer Anwesenheit von Kindern
  4. Schnelle Bewegungsanpassung für verschiedene Kabinenlayouts und Kindersitzpositionen
  5. Schnelle Generierung neuer Trainings- und Validierungsszenarien für Algorithmenteams
  6. Vor-Ort-Anpassung von Bewegungssequenzen nach Kundenwunsch
Durch Teach-in-Bewegungsbearbeitung und intermittierende Konfiguration von Bewegungsaufgaben ist das CPD-Testing nicht mehr auf feste voreingestellte Bewegungsbibliotheken beschränkt. Stattdessen können Bewegungsszenarien schnell auf Basis realer Bedingungen erweitert werden. Testingenieure können schnell reichhaltigere Kindheitsverhaltensmuster erstellen, wodurch das Ziel besser für die Algorithmenentwicklung, die Validierung von Randbedingungen, die Reproduktion komplexer Szenarien und die standardisierte Testbewertung geeignet ist.

Aktualisiertes Ereignisaufzeichnungssystem: Vollständige Nachverfolgbarkeit von Operationen, Status und Testprozessen

Das PRIAUTO CPD-Ziel der nächsten Generation fügt eine Ereignisaufzeichnungsfunktion hinzu, die die Aufzeichnung von Schlüsseloperationen, Zielstatus, Aufgabenausführung und abnormalen Informationen während des Testprozesses unterstützt.
Aufgezeichnete Ereignisse können umfassen:
  1. Benutzerbedienungsaufzeichnungen
  2. Aufzeichnungen zum Wechsel des Atemmodus
  3. Aufzeichnungsdaten für Start und Stopp von Bewegungsaufgaben
  4. Statusaufzeichnungen für Herzschlag, Körpertemperatur, Ton und andere Module
  5. Fehlalarme und Fehlerinformationen
Alle Ereignisprotokolle unterstützen Abfrage- und Exportfunktionen, die für die Überprüfung des Testprozesses, die Qualitätsrückverfolgbarkeit, die Erstellung von Testberichten und ein standardisiertes Testmanagement verwendet werden können.

Konfigurierbare komplexe Kabinenszenarien: Vom einzelnen Ziel bis zu vollständigen CPD-Testbedingungen

In echten Fahrzeugen ist das Risiko durch die Anwesenheit von Kindern selten ein einfacher Fall von „ein Kind sitzt aufrecht, ungehindert und atmet gleichmäßig“. Es wird oft durch Sitzhaltung, Okklusion, Abdeckung, räumliche Position, Beleuchtung, Temperatur und Störungen durch mehrere Ziele beeinflusst.
Aus diesem Grund unterstützt das PRIAUTO CPD-Ziel der nächsten Generation mehrere typische Konfigurationen von Kabinenszenarien, darunter:
  • Nach vorne gerichtetes Kind in einem Kindersitz
  • Kindersitz rückwärtsgerichtet
  • Kind liegt flach auf dem Rücksitz
  • Kind eingerollt, seitlich liegend oder schlafend
  • Kind im Fußraum des Rücksitzes lokalisiert
  • Kind teilweise von einer Decke, Kleidung oder Sonnenblende bedeckt
  • Kind teilweise durch einen Kindersitz, Sicherheitsgurt oder die Kabinenstruktur verdeckt
  • Kombinierte Szenarien mit mehreren Zielen, mehreren Positionen und mehreren Verdeckungen
  • Langzeit-Testszenarien ohne Aufsicht
  • Automatische Testsequenzen für mehrere Aufgaben
Durch die kombinierte Konfiguration von Zielhaltung, Kabinenposition, Okklusionsbedingung, Vitalzeichenmodus und Testaufgabensequenz können PRIAUTO CPD-Ziele vollständige Anwendungsanforderungen von der Validierung einzelner Funktionen bis hin zu komplexen Grenzwerttests unterstützen.
CPD-Dummies

Optionale erweiterte Funktionsmodule: Blinken, Körpertemperatur, Geräusche, Haut und Frisurwechsel

Um den Anforderungen multimodaler intelligenter Kabinensysteme und hochrangiger CPD-Tests gerecht zu werden, bietet PRIAUTO eine Vielzahl optionaler erweiterter Module für seine CPD-Ziele der nächsten Generation an.

1. Optionales Modul zur Steuerung von Blinzeln und Augenbewegungen

Dieses Modul unterstützt die Simulation von Augenbewegungen, Blickrichtung und Blinzelverhalten. Es kann für RGB-Kameras, Infrarotkameras, OMS/IMS-Systeme und die Validierung von CPD-Algorithmen mit visueller Fusion verwendet werden.

2. Optionales Sound-Simulationsmodul

Dieses Modul unterstützt die Wiedergabe von Kinderweinen, Säuglingsweinen, Hilferufen, Schreien und leichten Bewegungsgeräuschen. Es kann zur Validierung von Mikrofonarrays, akustischen Erkennungssystemen und multimodalen Fusionsstrategien verwendet werden.

3. Optionales Körpertemperaturkontrollmodul

Dieses Modul unterstützt die Simulation der Oberflächentemperatur von Kindern und kann für Wärmebildgebung, Infrarotsensorik und die Validierung von Radar-plus-Thermal-Fusion verwendet werden. Es eignet sich besonders für Hochtemperatur-Kabinen-Szenarien, Kindersitzalarme und die integrierte Vitalzeichenbewertung.
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4. Optionales Hautersatzmodul

Dieses Modul unterstützt verschiedene Hauttöne, Oberflächenmaterialien, visuelle Reflexionseigenschaften, thermische Strahlungseigenschaften und Sensorantwortkonfigurationen. Es kann verwendet werden, um Unterschiede im Erscheinungsbild von Kindern in verschiedenen Regionen, Bevölkerungsgruppen und Sensorbedingungen zu simulieren.

5. Optionales Haarteil-Austauschmodul

Dieses Modul unterstützt verschiedene Frisuren, Kopferscheinungen und visuelle Okklusionsmerkmale und hilft bei der Bewertung der Robustheit von Visionsalgorithmen unter realistischen Variationen des Kindererscheinungsbildes.

Unterstützung der technischen Spezifikationen für ISO CPD-Zielobjekte: Förderung globaler CPD-Tests von der Funktionsdemonstration bis zur standardisierten Validierung

Als wichtiger Lösungsanbieter für technische Spezifikationen von ISO CPD-Zielen hilft PRIAUTO dabei, Kinderziele von Produkten auf Unternehmensebene zu international standardisierten Testwerkzeugen zu fördern. Unsere technischen Lösungen konzentrieren sich auf die folgenden Richtungen:
Erstens, die Einrichtung eines altersgruppenübergreifenden Systems für Kinder im Alter von 0–6 Jahren;
Zweitens, die Definition von Körpermaßen, Körperhaltungen und Freiheitsgraden für Kinderziele verschiedener Altersgruppen;
Drittens, die Definition von Vitalfunktionssimulationsfähigkeiten wie Atmung und Herzschlag;
Viertens, Festlegung der Anforderungen an die multimodale Sensorantwort für UWB, Millimeterwellenradar, Vision, Infrarot und Wärmebildgebung;
Fünftens, Vorschlag technischer Methoden für künstliche Haut, elektromagnetische Äquivalenz und RCS-Stabilität;
Sechstens, Bildung von wiederholbaren, konfigurierbaren und verifizierbaren In-Cabin-CPD-Testszenarien und Bewertungsmethoden.

Bewältigung globaler CPD-Test- und Standardisierungsanforderungen

Da CPD-Funktionen in globalen Neuwagenbewertungsprogrammen und regulatorischen Systemen immer wichtiger werden, sollten Testziele nicht nur die Anforderung „erkennbar sein“ erfüllen. Sie sollten auch die Algorithmusentwicklung, die Analyse von Leistungsgrenzen, die Validierung der Multi-Sensor-Fusion, Langzeit-Stabilitätstests und standardisierte Bewertungen unterstützen.
Das Ziel für die Kindersitzerkennung der nächsten Generation von PRIAUTO CPD basiert auf programmierbaren Vitalparametern, Kompatibilität mit Mehrband-Sensoren, realistischer Abstimmung der Kind-RCS, komplexer Konfiguration von Kabinenszenarien und optionalen multimodalen Interaktionsfähigkeiten. Es bietet eine systematischere, ingenieurorientiertere und standardisierte Testgrundlage für die Bewertung der Sicherheit intelligenter Kabinen der nächsten Generation.
Mit Blick auf die Zukunft wird PRIAUTO seine Produkte weiter aufrüsten und die Standardisierungskooperation in den Bereichen Kindersicherheit, intelligente Kabinensensorik, Vitalparametererkennung mittels Millimeterwellenradar und Validierung multimodaler Fusionen ausbauen. PRIAUTO hat sich verpflichtet, weltweit qualitativ hochwertigere, wiederholbarere und erweiterbarere CPD-Testlösungen für die Bewertung der Kindersicherheit in intelligenten Fahrzeugen anzubieten.

Über PRIAUTO

PRIAUTO konzentriert sich auf die Entwicklung von Prüf- und Auswertungsgeräten für die aktive Sicherheit und intelligente Fahrassistenzsysteme von intelligent vernetzten Fahrzeugen. Das Unternehmen bietet seit langem Prüfziele, Prüfgeräte und systematische Lösungen für ADAS, AEB, VRU, CPD, intelligente Kabinensensorik und die Validierung von Sicherheit auf abgesperrten Strecken an.
Aufbauend auf jahrelanger Forschung und Ingenieurserfahrung im Bereich der aktiven Sicherheit nimmt PRIAUTO weiterhin an SAE- und ISO-Standardisierungsaktivitäten teil. PRIAUTO entwickelt ein hochpräzises Prüfzielsystem für die globale Bewertung der Sicherheit intelligenter Fahrzeuge, das auf Ziele für gefährdete Verkehrsteilnehmer, Tierziele, statische Ziele am Straßenrand, Fahrzeugziele und Ziele zur Erkennung von Kindern ausgerichtet ist.

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