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Manichini per il rilevamento della presenza di bambini CPD
Creato il 06.11
Una piattaforma di verifica della sicurezza dei bambini in cabina più realistica, ripetibile e programmabile
Con il rapido sviluppo dei sistemi di percezione dell'abitacolo dei veicoli intelligenti, il Rilevamento della Presenza di Bambini (CPD) sta diventando un tema sempre più importante nella valutazione della sicurezza dei veicoli a livello globale e nello sviluppo normativo. Per soddisfare i requisiti di test e standardizzazione di Euro NCAP, C-NCAP, ASEAN NCAP, UN IWG-CLIV e altri programmi pertinenti, PRIAUTO continua ad aggiornare i suoi bersagli CPD di nuova generazione per il rilevamento della presenza di bambini, fornendo a OEM, laboratori di prova, fornitori di sensori e team di algoritmi una piattaforma di verifica della sicurezza dei bambini nell'abitacolo più realistica, ripetibile e programmabile.
I target PRIAUTO CPD per il rilevamento della presenza di bambini coprono le tipiche fasce d'età ad alto rischio, inclusi neonati, bambini di 1 anno, 3 anni e 6 anni. Progettati per sistemi di rilevamento multimodali nell'abitacolo come radar a onde millimetriche, UWB, rilevamento Wi-Fi, radar a imaging 4D, visione, infrarossi e termografia, i target forniscono capacità di simulazione controllabili per respirazione, battito cardiaco, temperatura corporea, suono, movimento degli occhi, postura, occlusione e scenari complessi dell'abitacolo.
I prodotti possono essere utilizzati per il rilevamento della presenza di bambini, il rilevamento intelligente degli occupanti dell'abitacolo, lo sviluppo di algoritmi per il rilevamento dei segni vitali, la validazione di sensori multi-sensore e la valutazione di sicurezza standardizzata.
Copertura dei Bambini da 0 a 6 Anni: Una Matrice di Prodotti per Target CPD per Neonati, Bambini di 1 Anno, 3 Anni, 6 Anni e ASEAN NCAP per Bambini di 1 Anno
PRIAUTO ha sviluppato una matrice completa di target CPD per bambini di età 0-6 anni, che copre neonati, bambini di 1 anno, 3 anni e 6 anni, inclusi un target CPD dedicato per bambini di 1 anno secondo ASEAN NCAP.
Per diverse fasce d'età, i target possono essere progettati specificamente in termini di dimensioni corporee, gradi di libertà, parametri respiratori, parametri cardiaci, aspetto visivo, caratteristiche di scattering radar e adattamento agli scenari. Per impostazione predefinita, le dimensioni dei target CPD si basano sui dati antropometrici dei bambini cinesi, mentre sono disponibili anche dimensioni personalizzate per altre regioni.
Modalità di respirazione aggiornate: dalla respirazione fissa alla respirazione casuale e alla respirazione a marea asimmetrica avanzata
Uno dei punti salienti di questo aggiornamento è l'ulteriore miglioramento del sistema di controllo del respiro target CPD. Il sistema si è evoluto dal respiro fisso al respiro casuale e ora al respiro tidale asimmetrico più complesso, supportando 12 modalità di respiro programmabili che coprono un'ampia gamma di condizioni realistiche di respiro infantile.
Il sistema di respiro di nuova generazione può simulare il sonno tranquillo, il respiro superficiale, il respiro profondo, il respiro rapido, i cambiamenti nel ritmo del respiro, le variazioni nell'intensità del respiro, il respiro anomalo occasionale, le brevi pause respiratorie e le forme d'onda respiratorie complesse non sinusoidali. Queste capacità forniscono condizioni di test più complete per valutare la sensibilità del sistema CPD, il rilevamento di segnali deboli, la soppressione dei falsi allarmi, il riconoscimento delle condizioni al contorno e la robustezza dell'algoritmo.
Il nuovo sistema di simulazione della respirazione CPD supporta le seguenti 12 modalità:
- Modalità di respirazione a frequenza fissa e ampiezza fissa
- Frequenza respiratoria fissa con ampiezza gradualmente crescente
- Ampiezza respiratoria fissa con frequenza gradualmente crescente
- Frequenza respiratoria fissa con ampiezza che aumenta prima e poi diminuisce
- Ampiezza respiratoria fissa con frequenza che aumenta prima e poi diminuisce
- Frequenza respiratoria fissa con ampiezza che fluttua casualmente
- Ampiezza respiratoria fissa con frequenza che fluttua casualmente
- Variazione casuale simultanea di frequenza e ampiezza respiratoria entro un intervallo definito
- Respirazione normale con eventi respiratori occasionali inseriti casualmente
- Respiro normale con pause respiratorie inserite casualmente
- Respiro tidale asimmetrico
- Respiro con forma d'onda trapezoidale/a plateau
Con queste 12 modalità, il target CPD PRIAUTO non è più semplicemente un "manichino respirante" con frequenza e ampiezza fisse, ma una piattaforma programmabile di simulazione dei segni vitali pediatrici. Combinando frequenza, ampiezza, fase, durata della pausa, intervallo di disturbo casuale e sequenze di compiti respiratori, il sistema può generare processi respiratori dinamici fisiologicamente rappresentativi. Ciò consente di sviluppare, addestrare e validare algoritmi di radar a onde millimetriche in cabina, UWB, rilevamento Wi-Fi, fusione visiva e fusione multi-sensore in condizioni più vicine agli stati reali del bambino.
Pelle Artificiale Multi-Banda RCS: Rendere il Bersaglio Non Solo “Respirante,” ma Anche “Percepito Come un Bambino”
Per i bersagli CPD, il movimento respiratorio è solo una capacità fondamentale. Un bersaglio destinato al test di radar a onde millimetriche, UWB, rilevamento Wi-Fi e radar di imaging 4D deve anche fornire caratteristiche di riflessione elettromagnetica, risposte RCS e caratteristiche micro-Doppler vicine a quelle di un bambino reale.
PRIAUTO adotta una tecnologia di equivalenza elettromagnetica basata su pelle artificiale multistrato, consentendo alla superficie del bersaglio di presentare risposte di riflessione vicine a quelle della pelle del bambino e dei tessuti superficiali in diverse bande di frequenza radar. Questa tecnologia non aggiunge semplicemente materiali riflettenti forti. Invece, combina uno strato protettivo esterno, uno strato conduttivo drogato e uno strato schermante interno per ottenere una risposta elettromagnetica equivalente al bambino progettata, sintonizzabile e ripetibile.
La struttura in pelle artificiale PRIAUTO è progettata e validata per la gamma di frequenze 8–140 GHz, coprendo sistemi di rilevamento UWB in cabina, radar a onde millimetriche a 60 GHz, radar a onde millimetriche a 77 GHz e sistemi di rilevamento a onde millimetriche a frequenze più elevate. Gli indicatori tipici possono includere un coefficiente di riflessione di –2,8 ± 0,5 dB nella banda UWB 8–10 GHz, –4,2 ± 0,5 dB nella banda a 60 GHz, prestazioni del materiale stabili da –20 °C a +60 °C, variazione della stabilità di riflessione entro ±0,3 dB e supporto per oltre 500 cicli di movimentazione, pulizia e trasporto.
Attraverso la progettazione coordinata della pelle artificiale multistrato e della struttura interna del bersaglio, il bersaglio CPD PRIAUTO non solo può simulare la respirazione e il movimento dei segni vitali di un bambino, ma anche presentare riflessione radar, variazione di fase e risposte micro-Doppler più vicine a quelle di un bambino reale a livello di sensore. Questo fornisce una base fondamentale per la validazione di sistemi CPD ad alta fedeltà.
RCS del surrogato di 0 anni
RCS del surrogato di 1 anno
RCS del surrogato di 3 anni
RCS del surrogato di 6 anni
Simulazione multimodale dei segni vitali: respirazione coordinata, battito cardiaco, micro-Doppler, temperatura corporea e suono
Il bersaglio CPD di nuova generazione non solo simula il movimento respiratorio di torace e addome, ma può anche essere dotato di moduli avanzati come micro-movimento del battito cardiaco, controllo della temperatura corporea, simulazione del suono, movimento oculare e controllo del battito delle palpebre, formando un oggetto di test completo per sistemi intelligenti multimodali dell'abitacolo.
Per i sistemi radar a onde millimetriche, radar 4D di imaging, UWB e sistemi di rilevamento Wi-Fi, le differenze chiave tra un bambino reale e un oggetto statico ordinario sono spesso riflesse in movimenti periodici sottili, ritmo respiratorio, micro-movimenti cardiaci, modulazione di fase radar e risposta micro-Doppler. Pertanto, un bersaglio CPD non deve solo essere simile a un bambino nella forma e nella postura, ma deve anche fornire caratteristiche dei segni vitali misurabili, controllabili e ripetibili a livello di sensore.
Le caratteristiche di scattering radar dei target CPD PRIAUTO sono progettate e calibrate sulla base di target infantili reali. Essi possono fornire risposte RCS rappresentative del bambino e supportare la validazione del sensing in abitacolo a multifrequenza e multiangolo. I prodotti possono essere adattati a diverse linee tecniche, inclusi radar a onde millimetriche a 24 GHz, 60 GHz, 77 GHz e 140 GHz, nonché UWB, Wi-Fi sensing e radar a imaging 4D, per verificare la capacità dei sensori di rilevare segni vitali deboli del bambino e operare in ambienti abitacolo complessi.
Configurazione di misurazione Micro-Doppler
Esempio 1: 22bpm-3mm vista frontale
Esempio 2: 22bpm-3mm vista laterale
Esempio 3: 20bpm-5mm coperto da coperta
Esempio 4: 20bpm-3mm con movimento del braccio
Esempio 5: 20bpm-3mm con pausa respiratoria (1 respiro 1 pausa)
Esempio 6: 30bpm-5mm (amp casuale: 3-20, freq casuale: 20-40) con respirazione casuale (3 respiri normali 1 casuale)
Fino a 14 gradi di libertà: simulazione di movimenti e posture complesse del bambino
Gli scenari reali di presenza di bambini nell'abitacolo non sono statici. Un bambino può dormire, sdraiarsi su un fianco, rannicchiarsi, dimenarsi, girare la testa, alzare un braccio, scalciare o cambiare posizione da seduto. Queste situazioni pongono requisiti più elevati su visione, radar a onde millimetriche, UWB, rilevamento Wi-Fi e algoritmi di fusione multi-sensore.
I target CPD (Child Presence Detection) PRIAUTO possono essere configurati con diversi gradi di libertà in base alla fascia d'età e ai requisiti di test. Tra questi, i target CPD per bambini di 3 e 6 anni sono dotati di una configurazione standard di 14 gradi di libertà, con gradi di libertà aggiuntivi disponibili su richiesta. Il sistema supporta il controllo del movimento delle parti principali del corpo, tra cui testa, spalle, gomiti, anche, ginocchia e gambe, consentendo posture complesse e comportamenti dinamici più vicini a quelli dei bambini reali.
Con il controllo del movimento multi-DOF, il target può simulare una varietà di comportamenti tipici dei bambini negli scenari di presenza all'interno dell'abitacolo, come leggeri movimenti del corpo durante il sonno, posture laterali o rannicchiate, rotazione della testa, oscillazione delle braccia, sollevamento delle braccia, calci, cambi di postura, brevi movimenti di agitazione e movimenti locali sotto occlusione. Rispetto ai target che offrono solo la capacità di respirazione o di movimento singolo, il target CPD di prossima generazione PRIAUTO offre scenari di test dinamici più ricchi, più realistici e più impegnativi per i sistemi di rilevamento dell'abitacolo intelligente.
Per migliorare l'efficienza dei test e l'usabilità ingegneristica, i target PRIAUTO CPD offrono una funzionalità di editing del movimento tramite teach-in. Gli ingegneri di test non necessitano di programmazione complessa; possono invece generare rapidamente nuove sequenze di movimento attraverso un metodo teach-in. Nell'uso pratico, gli ingegneri possono regolare manualmente la postura del target, definire i nodi di movimento chiave e salvare le traiettorie di movimento. Una nuova sequenza di movimento figlio può essere modificata in appena un minuto, riducendo significativamente il carico di lavoro per la configurazione di movimenti complessi.
Inoltre, le attività di movimento supportano sia la modalità di esecuzione continua che quella intermittente. Gli ingegneri di test possono configurare la modalità continua o intermittente in base ai requisiti di test, consentendo al target di simulare sequenze di comportamento non continue come "movimento—immobilità—movimento." Questo riproduce in modo più realistico i cambiamenti di stato negli scenari di presenza prolungata di bambini, inclusi sonno, semi-sonno, lieve dimenamento, movimenti occasionali degli arti e attività intermittente.
Questa funzione è particolarmente adatta per le seguenti applicazioni:
- Riproduzione rapida delle posture dei bambini osservate nei test su veicoli reali
- Costruzione rapida di movimenti di sonno, agitazione, rotazione della testa, sollevamento delle braccia e calci del bambino
- Simulazione di movimenti corporei occasionali e intermittenti durante scenari di presenza prolungata del bambino
- Adattamento rapido del movimento per diverse disposizioni dell'abitacolo e posizioni del seggiolino bambino
- Generazione rapida di nuovi scenari di addestramento e validazione per i team di algoritmi
- Personalizzazione in loco delle sequenze di movimento secondo i requisiti del cliente
Attraverso la modifica del movimento tramite teach-in e la configurazione di attività di movimento intermittente, il test CPD non è più limitato a librerie di movimenti preimpostate fisse. Gli scenari di movimento possono invece essere rapidamente ampliati in base alle condizioni reali. Gli ingegneri di test possono costruire rapidamente campioni di comportamento infantile più ricchi, rendendo il target più adatto allo sviluppo di algoritmi, alla validazione delle condizioni al contorno, alla riproduzione di scenari complessi e alla valutazione standardizzata dei test.
Sistema di registrazione eventi aggiornato: tracciabilità completa di operazioni, stato e processi di test
Il target CPD PRIAUTO di nuova generazione aggiunge ulteriormente una funzione di registrazione eventi, che supporta la registrazione di operazioni chiave, stato del target, esecuzione delle attività e informazioni anomale durante il processo di test.
Gli eventi registrati possono includere:
- Registri delle operazioni utente
- Registri di commutazione della modalità di respirazione
- Registri di avvio e arresto delle attività di movimento
- Registri di stato per i moduli di battito cardiaco, temperatura corporea, suono e altri
- Allarmi anomali e informazioni sui guasti
Tutti i registri eventi supportano funzioni di query ed esportazione, che possono essere utilizzati per la revisione del processo di test, la tracciabilità della qualità, la generazione di report di test e la gestione standardizzata dei test.
Scenari di cabina complessi configurabili: da un singolo target a condizioni di test CPD complete
Nei veicoli reali, il rischio di presenza di bambini è raramente un caso semplice di "un bambino seduto in posizione eretta, senza ostacoli e che respira in modo costante." È spesso influenzato dalla postura del sedile, dall'occlusione, dalla copertura, dalla posizione spaziale, dall'illuminazione, dalla temperatura e dall'interferenza di più bersagli.
Per questo motivo, il target CPD PRIAUTO di nuova generazione supporta molteplici configurazioni tipiche di scenari dell'abitacolo, tra cui:
- Bambino rivolto in avanti seduto su un seggiolino di sicurezza per bambini
- Bambino rivolto all'indietro seduto su un seggiolino di sicurezza per bambini
- Bambino sdraiato in posizione piatta sul sedile posteriore
- Bambino rannicchiato, sdraiato su un fianco o addormentato
- Bambino situato nel vano piedi del sedile posteriore
- Bambino parzialmente coperto da una coperta, indumenti o parasole
- Bambino parzialmente occluso da un seggiolino per bambini, cintura di sicurezza o struttura dell'abitacolo
- Scenari combinati con più bersagli, più posture e più occlusioni
- Scenari di test prolungati senza supervisione
- Sequenze di test automatiche multi-attività
Attraverso la configurazione combinata di postura del bersaglio, posizione dell'abitacolo, condizione di occlusione, modalità dei segni vitali e sequenza delle attività di test, i bersagli PRIAUTO CPD possono supportare esigenze applicative complete, dalla validazione di singole funzioni al test di condizioni al contorno complesse.
Moduli funzionali avanzati opzionali: lampeggio, temperatura corporea, suono, pelle e sostituzione dell'acconciatura
Per soddisfare le esigenze dei sistemi abitacolo intelligenti multimodali e dei test CPD di alto livello, PRIAUTO offre una varietà di moduli avanzati opzionali per i suoi bersagli CPD di nuova generazione.
1. Modulo opzionale di controllo del battito delle palpebre e del movimento oculare
Questo modulo supporta la simulazione del movimento oculare, della direzione dello sguardo e del comportamento di battito delle palpebre. Può essere utilizzato per telecamere RGB, telecamere a infrarossi, sistemi OMS/IMS e validazione dell'algoritmo CPD di fusione visiva.
2. Modulo opzionale di simulazione audio
Questo modulo supporta la riproduzione di pianto di bambino, pianto infantile, chiamate di soccorso, urla e suoni di movimenti leggeri. Può essere utilizzato per validare array di microfoni, sistemi di rilevamento acustico e strategie di fusione multimodale.
3. Modulo opzionale di controllo della temperatura corporea
Questo modulo supporta la simulazione della temperatura superficiale del bambino e può essere utilizzato per l'imaging termico, il rilevamento a infrarossi e la validazione della fusione radar-plus-termica. È particolarmente adatto per scenari di cabina ad alta temperatura, allarmi di presenza del bambino e valutazione integrata dei segni vitali.
4. Modulo opzionale di sostituzione della pelle
Questo modulo supporta diverse tonalità della pelle, materiali superficiali, caratteristiche di riflessione visiva, proprietà di radiazione termica e configurazioni di risposta dei sensori. Può essere utilizzato per simulare le differenze nell'aspetto dei bambini tra regioni, popolazioni e condizioni dei sensori.
5. Modulo opzionale di sostituzione dell'acconciatura
Questo modulo supporta diverse acconciature, aspetti della testa e caratteristiche di occlusione visiva, aiutando a valutare la robustezza degli algoritmi di visione in condizioni di variazioni realistiche dell'aspetto del bambino.
Supporto alle specifiche tecniche del target CPD ISO: promuovere i test CPD globali dalla dimostrazione funzionale alla validazione standardizzata
In qualità di importante fornitore di soluzioni per le specifiche tecniche target CPD ISO, PRIAUTO sta contribuendo a promuovere i target per bambini da prodotti a livello aziendale a strumenti di test standardizzati a livello internazionale. Le nostre soluzioni tecniche si concentrano sulle seguenti direzioni:
In primo luogo, stabilire un sistema di gruppi di età che copra bambini da 0 a 6 anni;
In secondo luogo, definire dimensioni corporee, posture e gradi di libertà per i target di bambini di diverse fasce d'età;
In terzo luogo, definire capacità di simulazione dei segni vitali come respirazione e battito cardiaco;
In quarto luogo, stabilire requisiti di risposta dei sensori multimodali per UWB, radar a onde millimetriche, visione, infrarossi e termografia;
In quinto luogo, proporre metodi tecnici per pelle artificiale, equivalenza elettromagnetica e stabilità RCS;
Sesto, creazione di scenari di test CPD ripetibili, configurabili e verificabili all'interno dell'abitacolo e metodi di valutazione.
Affrontare le esigenze globali di test e standardizzazione CPD
Poiché le funzioni CPD diventano sempre più importanti nei programmi globali di valutazione delle nuove auto e nei sistemi normativi, gli obiettivi di test non dovrebbero semplicemente soddisfare il requisito di 'essere rilevabili'. Dovrebbero anche supportare lo sviluppo di algoritmi, l'analisi dei limiti prestazionali, la validazione della fusione multi-sensore, i test di stabilità a lungo termine e la valutazione standardizzata.
Il target di rilevamento della presenza di bambini CPD PRIAUTO di prossima generazione è costruito attorno a segni vitali programmabili, compatibilità con sensori multibanda, corrispondenza realistica dell'RCS del bambino, configurazione di scenari complessi dell'abitacolo e capacità opzionali di interazione multimodale. Fornisce una base di test più sistematica, orientata all'ingegneria e standardizzata per la valutazione della sicurezza dell'abitacolo intelligente di prossima generazione.
Guardando al futuro, PRIAUTO continuerà ad aggiornare i propri prodotti e ad espandere la cooperazione di standardizzazione nei settori della sicurezza dei bambini, del rilevamento dell'abitacolo intelligente, del rilevamento dei segni vitali tramite radar a onde millimetriche e della validazione multimodale. PRIAUTO si impegna a fornire soluzioni di test CPD ad alta fedeltà, più ripetibili e più espandibili per la valutazione globale della sicurezza dei bambini nei veicoli intelligenti.
Informazioni su PRIAUTO
PRIAUTO si concentra sullo sviluppo di apparecchiature di test e valutazione per la sicurezza attiva dei veicoli connessi intelligenti e per i sistemi di guida intelligente. L'azienda fornisce da tempo bersagli di test, apparecchiature di test e soluzioni sistematiche per ADAS, AEB, VRU, CPD, rilevamento dell'abitacolo intelligente e validazione della sicurezza su pista chiusa.
Basandosi su anni di ricerca ed esperienza ingegneristica nei test di sicurezza attiva, PRIAUTO continua a partecipare alle attività di standardizzazione internazionale SAE e ISO. Attorno ai bersagli per utenti vulnerabili della strada, bersagli animali, bersagli statici a bordo strada, bersagli veicolari e bersagli per il rilevamento della presenza di bambini, PRIAUTO sta costruendo un sistema di bersagli di test ad alta fedeltà per la valutazione globale della sicurezza dei veicoli intelligenti.