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CPD Dummies de detección de presencia infantil
Creado 06.11
Una plataforma de verificación de seguridad infantil en cabina más realista, repetible y programable
Con el rápido desarrollo de los sistemas de detección en el habitáculo de vehículos inteligentes, la Detección de Presencia Infantil (CPD) se está convirtiendo en un tema cada vez más importante en la evaluación de seguridad vehicular global y el desarrollo normativo. Para abordar los requisitos de prueba y estandarización de Euro NCAP, C-NCAP, ASEAN NCAP, el UN IWG-CLIV y otros programas relevantes, PRIAUTO continúa mejorando sus objetivos de detección de presencia infantil (CPD) de próxima generación, proporcionando a fabricantes de equipos originales (OEM), laboratorios de pruebas, proveedores de sensores y equipos de algoritmos una plataforma de verificación de seguridad infantil en el habitáculo más realista, repetible y programable.
Los objetivos de detección de presencia infantil PRIAUTO CPD cubren grupos de edad típicos de alto riesgo, incluidos recién nacidos, niños de 1 año, 3 años y 6 años. Diseñados para sistemas de detección multimodal en el habitáculo, como radar de ondas milimétricas, UWB, detección Wi-Fi, radar de imágenes 4D, visión, infrarrojos e imágenes térmicas, los objetivos proporcionan capacidades de simulación controlables para respiración, latidos del corazón, temperatura corporal, sonido, movimiento ocular, postura, oclusión y escenarios complejos en el habitáculo.
Los productos se pueden utilizar para la detección de presencia infantil, detección inteligente de ocupantes del habitáculo, desarrollo de algoritmos de detección de signos vitales, validación de fusión multisensor y evaluación de seguridad estandarizada.
Cubriendo niños de 0 a 6 años: una matriz de productos para objetivos CPD de recién nacido, 1 año, 3 años, 6 años y ASEAN NCAP de 1 año.
PRIAUTO ha desarrollado una matriz completa de objetivos CPD para niños de 0 a 6 años, que cubre recién nacidos, niños de 1 año, 3 años y 6 años, incluyendo un objetivo CPD dedicado de 1 año para ASEAN NCAP.
Para diferentes grupos de edad, los objetivos pueden diseñarse específicamente en términos de tamaño corporal, grados de libertad, parámetros respiratorios, parámetros de latidos cardíacos, apariencia visual, características de dispersión de radar y adaptación de escenarios. Por defecto, las dimensiones del objetivo CPD se basan en datos antropométricos infantiles chinos, aunque también están disponibles tamaños personalizados para otras regiones.
Modos de respiración mejorados: desde respiración fija hasta respiración aleatoria y respiración de marea asimétrica avanzada.
Una de las características clave de esta actualización es la mejora adicional del sistema de control de respiración objetivo CPD. El sistema ha evolucionado desde la respiración fija hasta la respiración aleatoria y ahora a una respiración de marea asimétrica más compleja, compatible con 12 modos de respiración programables que cubren una amplia gama de condiciones realistas de respiración infantil.
El sistema de respiración de próxima generación puede simular sueño tranquilo, respiración superficial, respiración profunda, respiración rápida, cambios en el ritmo respiratorio, variaciones en la intensidad respiratoria, respiración anormal ocasional, pausas respiratorias cortas y formas de onda respiratorias no sinusoidales complejas. Estas capacidades proporcionan condiciones de prueba más completas para evaluar la sensibilidad del sistema CPD, la detección de señales débiles, la supresión de falsas alarmas, el reconocimiento de condiciones límite y la robustez del algoritmo.
El nuevo sistema de simulación de respiración CPD admite los siguientes 12 modos:
- Modo de respiración de frecuencia fija y amplitud fija
- Frecuencia respiratoria fija con amplitud que aumenta gradualmente
- Amplitud respiratoria fija con frecuencia que aumenta gradualmente
- Frecuencia respiratoria fija con amplitud que primero aumenta y luego disminuye
- Amplitud respiratoria fija con frecuencia que primero aumenta y luego disminuye
- Frecuencia respiratoria fija con amplitud que fluctúa aleatoriamente
- Amplitud respiratoria fija con frecuencia que fluctúa aleatoriamente
- Variación aleatoria simultánea de la frecuencia y amplitud respiratoria dentro de un rango definido
- Respiración normal con eventos respiratorios ocasionales insertados aleatoriamente
- Respiración normal con pausas respiratorias insertadas aleatoriamente
- Respiración de marea asimétrica
- Respiración con forma de onda trapezoidal/meseta
Con estos 12 modos, el objetivo PRIAUTO CPD ya no es simplemente un "maniquí respiratorio" con frecuencia y amplitud fijas, sino una plataforma programable de simulación de signos vitales infantiles. Al combinar frecuencia, amplitud, fase, duración de pausa, rango de perturbación aleatoria y secuencias de tareas respiratorias, el sistema puede generar procesos respiratorios dinámicos fisiológicamente representativos. Esto permite que los algoritmos de radar de ondas milimétricas en cabina, UWB, detección Wi-Fi, fusión visual y fusión multisensor se desarrollen, entrenen y validen en condiciones más cercanas a los estados reales de los niños.
Piel Artificial RCS Multibanda: Haciendo que el Objetivo No Solo «Respire», Sino que También «Sea Percibido como un Niño»
Para los objetivos CPD, el movimiento respiratorio es solo una capacidad fundamental. Un objetivo destinado a pruebas con radar de ondas milimétricas, UWB, detección Wi-Fi y radar de imagen 4D también debe proporcionar características de reflexión electromagnética, respuestas RCS y características de micro-Doppler cercanas a las de un niño real.
PRIAUTO adopta una tecnología de equivalencia electromagnética basada en piel artificial multicapa, lo que permite que la superficie del objetivo presente respuestas de reflexión cercanas a las de la piel y el tejido superficial de un niño en diferentes bandas de frecuencia de radar. Esta tecnología no simplemente añade materiales fuertemente reflectantes. En cambio, combina una capa protectora externa, una capa conductora dopada y una capa de blindaje interna para lograr una respuesta electromagnética equivalente a la de un niño, diseñada, ajustable y repetible.
La estructura de piel artificial PRIAUTO está diseñada y validada para el rango de frecuencia de 8 a 140 GHz, cubriendo sistemas de detección UWB en cabina, radar de ondas milimétricas de 60 GHz, radar de ondas milimétricas de 77 GHz y sistemas de detección de ondas milimétricas de frecuencias más altas. Los indicadores típicos pueden incluir un coeficiente de reflexión de –2,8 ± 0,5 dB en la banda UWB de 8 a 10 GHz, –4,2 ± 0,5 dB en la banda de 60 GHz, rendimiento estable del material de –20 °C a +60 °C, variación de estabilidad de reflexión dentro de ±0,3 dB y soporte para más de 500 ciclos de manipulación, limpieza y transporte.
Mediante el diseño coordinado de la piel artificial multicapa y la estructura interna del objetivo, el objetivo PRIAUTO CPD no solo puede simular la respiración infantil y el movimiento de signos vitales, sino que también presenta reflexión de radar, variación de fase y respuestas micro-Doppler más cercanas a las de un niño real a nivel de sensor. Esto proporciona una base fundamental para la validación de sistemas CPD de alta fidelidad.
RCS sustituto de 0 años
RCS sustituto de 1 año
RCS sustituto de 3 años
RCS sustituto de 6 años
Simulación multimodal de signos vitales: respiración coordinada, latidos cardíacos, micro-Doppler, temperatura corporal y sonido
El objetivo CPD de próxima generación no solo simula el movimiento respiratorio del pecho y el abdomen, sino que también puede equiparse con módulos avanzados como micromovimiento cardíaco, control de temperatura corporal, simulación de sonido, movimiento ocular y control de parpadeo, formando un objeto de prueba integral para sistemas de cabina inteligentes multimodales.
Para sistemas de radar de ondas milimétricas, radar de imágenes 4D, UWB y sensores Wi-Fi, las diferencias clave entre un niño real y un objeto estático común a menudo se reflejan en movimientos periódicos sutiles, el ritmo respiratorio, los micromovimientos del latido cardíaco, la modulación de fase del radar y la respuesta micro-Doppler. Por lo tanto, un objetivo CPD no solo debe ser similar a un niño en forma y postura, sino que también debe proporcionar características de signos vitales medibles, controlables y repetibles a nivel de sensor.
Las características de dispersión de radar de los objetivos CPD de PRIAUTO están diseñadas y calibradas en función de objetivos infantiles reales. Pueden proporcionar respuestas representativas de RCS infantil y admitir la validación de detección en cabina multifrecuencia y multiángulo. Los productos pueden adaptarse a diferentes rutas técnicas, incluyendo radares de ondas milimétricas de 24 GHz, 60 GHz, 77 GHz y 140 GHz, así como UWB, detección Wi-Fi y radar de imágenes 4D, para verificar la capacidad de los sensores de detectar signos vitales débiles en niños y operar en entornos complejos de cabina.
Configuración de medición micro-Doppler
Ejemplo 1: vista frontal de 22 lpm y 3 mm
Ejemplo 2: vista lateral de 22 lpm y 3 mm
Ejemplo 3: cubierto con manta de 20 lpm y 5 mm
Ejemplo 4: 20 lpm y 3 mm con movimiento de brazo
Ejemplo 5: 20 lpm y 3 mm con pausa respiratoria (1 respiración, 1 pausa)
Ejemplo 6: 30 lpm y 5 mm (amplitud aleatoria: 3-20, frecuencia aleatoria: 20-40) con respiración aleatoria (3 respiraciones normales, 1 aleatoria)
Hasta 14 grados de libertad: simulación de movimientos y posturas complejas de niños
Los escenarios reales de presencia de niños en el habitáculo no son estáticos. Un niño puede estar durmiendo, acostado de lado, acurrucado, forcejeando, girando la cabeza, levantando un brazo, pateando o cambiando de postura al sentarse. Estas situaciones imponen mayores requisitos a la visión, el radar de ondas milimétricas, UWB, la detección por Wi-Fi y los algoritmos de fusión multisensor.
PRIAUTO Los objetivos de detección de presencia infantil (CPD) se pueden configurar con diferentes grados de libertad según el grupo de edad y los requisitos de prueba. Entre ellos, los objetivos CPD de 3 y 6 años cuentan con una configuración estándar de 14 grados de libertad, con la posibilidad de añadir más grados de libertad bajo solicitud. El sistema admite el control de movimiento de partes clave del cuerpo, incluyendo la cabeza, los hombros, los codos, las caderas, las rodillas y las piernas, lo que permite posturas complejas y comportamientos dinámicos más cercanos a los de niños reales.
Con control de movimiento de múltiples grados de libertad, el objetivo puede simular una variedad de comportamientos infantiles típicos en escenarios de presencia dentro del habitáculo, como movimientos corporales leves durante el sueño, posturas de costado o encogido, giros de cabeza, balanceo de brazos, elevación de brazos, patadas, cambios de postura, movimientos breves de forcejeo y movimientos locales bajo oclusión. En comparación con objetivos que solo ofrecen capacidad de respiración o movimiento único, el objetivo de próxima generación PRIAUTO CPD proporciona escenarios de prueba dinámicos más ricos, realistas y desafiantes para los sistemas de detección inteligente del habitáculo.
Para mejorar la eficiencia de las pruebas y la usabilidad en ingeniería, los objetivos PRIAUTO CPD ofrecen capacidad de edición de movimiento por aprendizaje. Los ingenieros de prueba no necesitan programación compleja; en su lugar, pueden generar rápidamente nuevas secuencias de movimiento mediante un método de aprendizaje. En el uso práctico, los ingenieros pueden ajustar manualmente la postura objetivo, definir nodos clave de movimiento y guardar trayectorias de movimiento. Se puede editar una nueva secuencia de movimiento secundario en tan solo un minuto, lo que reduce significativamente la carga de trabajo para la configuración de movimientos complejos.
Además, las tareas de movimiento admiten modos de operación tanto continuos como intermitentes. Los ingenieros de pruebas pueden configurar modos continuos o intermitentes según los requisitos de la prueba, permitiendo que el objetivo simule secuencias de comportamiento no continuas como "movimiento—quietud—movimiento". Esto reproduce de manera más realista los cambios de estado en escenarios de presencia infantil de larga duración, incluyendo sueño, semisueño, forcejeo leve, movimientos ocasionales de extremidades y actividad intermitente.
Esta función es especialmente adecuada para las siguientes aplicaciones:
- Reproducción rápida de posturas infantiles observadas en pruebas reales con vehículos
- Construcción rápida de movimientos de sueño infantil, forcejeo, giro de cabeza, levantamiento de brazos y patadas
- Simulación de movimientos corporales ocasionales e intermitentes durante escenarios de presencia infantil prolongada
- Adaptación rápida de movimientos para diferentes diseños de cabina y posiciones de asientos infantiles
- Generación rápida de nuevos escenarios de entrenamiento y validación para equipos de algoritmos
- Personalización in situ de secuencias de movimiento según los requisitos del cliente
Mediante la edición de movimientos por aprendizaje y la configuración de tareas de movimiento intermitente, las pruebas CPD ya no se limitan a bibliotecas de movimientos predefinidas fijas. En su lugar, los escenarios de movimiento pueden expandirse rápidamente según condiciones del mundo real. Los ingenieros de prueba pueden construir rápidamente muestras de comportamiento infantil más ricas, haciendo que el objetivo sea más adecuado para el desarrollo de algoritmos, la validación de condiciones límite, la reproducción de escenarios complejos y la evaluación de pruebas estandarizadas.
Sistema de Registro de Eventos Mejorado: Trazabilidad Completa de Operaciones, Estado y Procesos de Prueba
El objetivo de la próxima generación de PRIAUTO CPD añade además una función de registro de eventos, que permite registrar operaciones clave, estado del objetivo, ejecución de tareas e información anómala durante el proceso de prueba.
Los eventos registrados pueden incluir:
- Registros de operaciones del usuario
- Registros de cambio de modo de respiración
- Registros de inicio y parada de tareas de movimiento
- Registros de estado de los módulos de frecuencia cardíaca, temperatura corporal, sonido y otros
- Alarmas anómalas e información de fallos
Todos los registros de eventos admiten funciones de consulta y exportación, que pueden utilizarse para la revisión del proceso de prueba, trazabilidad de calidad, generación de informes de prueba y gestión estandarizada de pruebas.
Escenarios de Cabina Compleja Configurables: Desde un Solo Objetivo hasta Condiciones Completas de Prueba CPD
En vehículos reales, el riesgo de presencia infantil rara vez es un caso simple de “un niño sentado erguido, sin obstrucciones y respirando de manera constante”. A menudo se ve afectado por la postura del asiento, la oclusión, la cobertura, la posición espacial, la iluminación, la temperatura y la interferencia de múltiples objetivos.
Por esta razón, el objetivo CPD de próxima generación de PRIAUTO admite múltiples configuraciones típicas de escenarios en el habitáculo, que incluyen:
- Niño orientado hacia adelante sentado en un asiento de seguridad infantil
- Niño orientado hacia atrás sentado en un asiento de seguridad infantil
- Niño acostado boca arriba en el asiento trasero
- Niño acurrucado, recostado de lado o durmiendo
- Niño ubicado en el espacio para los pies del asiento trasero
- Niño parcialmente cubierto por una manta, ropa o parasol
- Niño parcialmente ocluido por un asiento infantil, cinturón de seguridad o estructura del habitáculo
- Escenarios combinados de múltiples objetivos, múltiples posturas y múltiples oclusiones
- Escenarios de prueba de larga duración sin supervisión
- Secuencias de prueba automáticas multitarea
Mediante la configuración combinada de la postura objetivo, la posición del habitáculo, la condición de oclusión, el modo de signos vitales y la secuencia de tareas de prueba, los objetivos PRIAUTO CPD pueden satisfacer necesidades completas de aplicación, desde la validación de funciones individuales hasta pruebas de condiciones límite complejas.
Módulos de función avanzada opcionales: Parpadeo, Temperatura corporal, Sonido, Piel y Reemplazo de peinado
Para satisfacer las necesidades de los sistemas de habitáculo inteligente multimodales y las pruebas de CPD de alto nivel, PRIAUTO ofrece una variedad de módulos avanzados opcionales para sus objetivos CPD de próxima generación.
1. Módulo opcional de control de parpadeo y movimiento ocular
Este módulo admite la simulación de movimiento ocular, dirección de la mirada y comportamiento de parpadeo. Puede utilizarse para cámaras RGB, cámaras infrarrojas, sistemas OMS/IMS y la validación de algoritmos CPD de fusión de visión.
2. Módulo opcional de simulación de sonido
Este módulo admite la reproducción de llanto de niños, llanto de bebés, llamadas de angustia, gritos y sonidos de movimientos leves. Puede utilizarse para validar conjuntos de micrófonos, sistemas de detección acústica y estrategias de fusión multimodal.
3. Módulo opcional de control de temperatura corporal
Este módulo admite la simulación de la temperatura superficial infantil y puede utilizarse para la validación de imágenes térmicas, detección infrarroja y fusión de radar y térmica. Es especialmente adecuado para escenarios de cabina de alta temperatura, alarmas de presencia infantil y evaluación integrada de signos vitales.
4. Módulo opcional de reemplazo de piel
Este módulo admite diferentes tonos de piel, materiales de superficie, características de reflexión visual, propiedades de radiación térmica y configuraciones de respuesta del sensor. Puede utilizarse para simular diferencias en la apariencia infantil entre regiones, poblaciones y condiciones del sensor.
5. Módulo opcional de reemplazo de peinado
Este módulo admite diferentes peinados, apariencias de cabeza y características de oclusión visual, lo que ayuda a evaluar la robustez de los algoritmos de visión bajo variaciones realistas de la apariencia infantil.
Compatibilidad con las especificaciones técnicas del objetivo ISO CPD: Promoción de las pruebas CPD globales desde la demostración funcional hasta la validación estandarizada
Como proveedor de soluciones importante para las especificaciones técnicas objetivo de CPD de ISO, PRIAUTO está ayudando a promover objetivos infantiles desde productos a nivel empresarial hasta herramientas de prueba estandarizadas internacionalmente. Nuestras soluciones técnicas se centran en las siguientes direcciones:
Primero, establecer un sistema de grupos de edad que cubra niños de 0 a 6 años;
Segundo, definir las dimensiones corporales, posturas y grados de libertad para objetivos infantiles de diferentes grupos de edad;
Tercero, definir capacidades de simulación de signos vitales como la respiración y los latidos del corazón;
Cuarto, establecer requisitos de respuesta de sensores multimodales para UWB, radar de ondas milimétricas, visión, infrarrojos e imágenes térmicas;
Quinto, proponer métodos técnicos para piel artificial, equivalencia electromagnética y estabilidad RCS;
Sexto, formación de escenarios de prueba CPD repetibles, configurables y verificables dentro del habitáculo, y métodos de evaluación.
Abordando las necesidades globales de pruebas y estandarización de CPD
A medida que las funciones de CPD cobran cada vez más importancia en los programas globales de evaluación de automóviles nuevos y en los sistemas regulatorios, los objetivos de prueba no deben limitarse a cumplir con el requisito de 'ser detectables'. También deben respaldar el desarrollo de algoritmos, el análisis de límites de rendimiento, la validación de fusión multisensor, las pruebas de estabilidad a largo plazo y la evaluación estandarizada.
El objetivo de detección de presencia infantil CPD de próxima generación PRIAUTO está diseñado en torno a signos vitales programables, compatibilidad con bandas multisensor, coincidencia realista de RCS infantil, configuración de escenarios complejos en el habitáculo y capacidades opcionales de interacción multimodal. Proporciona una base de prueba más sistemática, orientada a la ingeniería y estandarizada para la evaluación de seguridad del habitáculo inteligente de próxima generación.
De cara al futuro, PRIAUTO continuará mejorando sus productos y ampliando la cooperación en estandarización en los campos de seguridad infantil, detección de cabina inteligente, detección de signos vitales mediante radar de ondas milimétricas y validación de fusión multimodal. PRIAUTO se compromete a proporcionar soluciones de prueba CPD de mayor fidelidad, más repetibles y más escalables para la evaluación de seguridad infantil en vehículos inteligentes a nivel global.
Acerca de PRIAUTO
PRIAUTO se centra en el desarrollo de equipos de prueba y evaluación para sistemas de seguridad activa y conducción inteligente en vehículos conectados inteligentes. La empresa ha proporcionado durante mucho tiempo objetivos de prueba, equipos de prueba y soluciones sistemáticas para ADAS, AEB, VRU, CPD, detección de cabina inteligente y validación de seguridad en circuitos cerrados.
Basándose en años de investigación en pruebas de seguridad activa y experiencia en ingeniería, PRIAUTO continúa participando en actividades de estandarización internacional de SAE e ISO. En torno a objetivos de usuarios vulnerables de la vía, objetivos de animales, objetivos estáticos en la vía, objetivos de vehículos y objetivos de detección de presencia infantil, PRIAUTO está construyendo un sistema de objetivos de prueba de alta fidelidad para la evaluación de seguridad de vehículos inteligentes a nivel global.