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CPD チャイルドプレゼンス検知ダミー
作成日 06.11
より現実的で再現可能かつプログラム可能な車内子供安全検証プラットフォーム
インテリジェント車室内センシングシステムの急速な発展に伴い、チャイルドプレゼンスディテクション（CPD）は、世界の車両安全評価および規制開発においてますます重要なテーマとなっています。Euro NCAP、C-NCAP、ASEAN NCAP、UN IWG-CLIV、およびその他の関連プログラムの試験・標準化要件に対応するため、PRIAUTOは次世代CPDチャイルドプレゼンス検出ターゲットを継続的にアップグレードし、OEM、試験ラボ、センサーサプライヤー、アルゴリズムチームに対して、より現実的で再現性が高く、プログラム可能な車室内チャイルドセーフティ検証プラットフォームを提供しています。
PRIAUTO CPD 子どもの存在検知ターゲットは、新生児、1歳児、3歳児、6歳児を含む典型的な高リスク年齢層をカバーしています。ミリ波レーダー、UWB、Wi-Fiセンシング、4Dイメージングレーダー、ビジョン、赤外線、サーマルイメージングなどのマルチモーダル車内センシングシステム向けに設計されており、呼吸、心拍、体温、音、目の動き、姿勢、遮蔽、複雑な車内シナリオに対する制御可能なシミュレーション機能を提供します。
本製品は、子どもの存在検知、インテリジェントな車内乗員センシング、バイタルサイン検知アルゴリズムの開発、マルチセンサーフュージョンの検証、および標準化された安全評価に使用できます。
0～6歳の子どもをカバー：新生児、1歳児、3歳児、6歳児、およびASEAN NCAP 1歳児CPDターゲット向けのプロダクトマトリックス
PRIAUTOは、0～6歳の子ども向けに完全なCPD子どもターゲットマトリックスを開発しました。新生児、1歳児、3歳児、6歳児をカバーし、ASEAN NCAP専用の1歳児CPDターゲットも含まれています。
年齢層に応じて、ターゲットは体格、自由度、呼吸パラメータ、心拍パラメータ、外観、レーダー散乱特性、シナリオ適応性の面で特別に設計できます。デフォルトでは、CPDターゲットの寸法は中国の子ども人体計測データに基づいていますが、他の地域向けのカスタマイズサイズも提供可能です。
アップグレードされた呼吸モード：固定呼吸からランダム呼吸、および高度な非対称潮汐呼吸へ
今回のアップグレードの主なハイライトの1つは、CPD目標呼吸制御システムのさらなる強化です。このシステムは、固定呼吸からランダム呼吸へ、そして現在はより複雑な非対称一回換気呼吸へと進化し、現実的な小児の呼吸状態を幅広くカバーする12種類のプログラム可能な呼吸モードをサポートしています。
次世代呼吸システムは、静かな睡眠、浅い呼吸、深い呼吸、速い呼吸、呼吸リズムの変化、呼吸強度の変動、時折の異常呼吸、短い呼吸停止、複雑な非正弦波呼吸波形をシミュレートできます。これらの機能により、CPDシステムの感度、微弱信号検出、誤警報抑制、境界条件認識、アルゴリズムのロバスト性を評価するための、より包括的なテスト条件が提供されます。
新しいCPD呼吸シミュレーションシステムは、以下の12のモードをサポートしています。
- 固定周波数・固定振幅呼吸モード
- 振幅が徐々に増加する固定呼吸数
- 呼吸数が徐々に増加する固定振幅
- 振幅が最初に増加し、その後減少する固定呼吸数
- 呼吸数が最初に増加し、その後減少する固定振幅
- 振幅がランダムに変動する固定呼吸数
- 呼吸数がランダムに変動する固定振幅
- 定義された範囲内で呼吸数と振幅が同時にランダムに変動
- 通常の呼吸にランダムに挿入される偶発的な呼吸イベント
- ランダムに呼吸停止が挿入された正常呼吸
- 非対称一回換気呼吸
- 台形/プラットフォーム波形呼吸
これらの12モードにより、PRIAUTO CPDターゲットはもはや固定の周波数と振幅を持つ単なる「呼吸ダミー」ではなく、プログラム可能な小児バイタルサインシミュレーションプラットフォームとなります。周波数、振幅、位相、休止時間、ランダム外乱範囲、呼吸タスクシーケンスを組み合わせることで、システムは生理学的に代表的な動的呼吸プロセスを生成できます。これにより、車内ミリ波レーダー、UWB、Wi-Fiセンシング、ビジョンフュージョン、およびマルチセンサーフュージョンアルゴリズムを、実際の小児の状態により近い条件下で開発、トレーニング、検証することが可能になります。
マルチバンドRCS人工皮膚：ターゲットを「呼吸させる」だけでなく、「子供のように知覚される」ようにする
CPDターゲットにとって、呼吸動作は基本的な能力に過ぎません。ミリ波レーダー、UWB、Wi-Fiセンシング、4Dイメージングレーダーテストを目的としたターゲットは、実際の子供に近い電磁反射特性、RCS応答、およびマイクロドップラー特徴も提供する必要があります。
PRIAUTOは、多層人工皮膚に基づく電磁等価技術を採用し、ターゲット表面が異なるレーダー周波数帯域において子供の皮膚および浅層組織に近い反射応答を示すことを可能にします。この技術は単に強い反射材料を追加するものではありません。代わりに、外側保護層、ドープ導電層、および内部シールド層を組み合わせることで、設計可能で調整可能かつ再現可能な子供等価電磁応答を実現します。
PRIAUTO人工皮膚構造は、8～140 GHzの周波数範囲向けに設計・検証されており、車室内UWBセンシング、60 GHzミリ波レーダー、77 GHzミリ波レーダー、およびそれ以上の周波数帯のミリ波センシングシステムをカバーします。代表的な指標としては、UWB 8～10 GHz帯における反射係数 –2.8 ± 0.5 dB、60 GHz帯における –4.2 ± 0.5 dB、–20 °C から +60 °C までの安定した材料性能、反射安定性の変動幅 ±0.3 dB以内、ならびに500サイクル以上の取り扱い、洗浄、輸送への対応が含まれます。
多層人工皮膚とターゲット内部構造の協調設計により、PRIAUTO CPDターゲットは小児の呼吸やバイタルサインの動きをシミュレートできるだけでなく、センサーレベルで実際の小児に近いレーダー反射、位相変動、マイクロドップラー応答を提示します。これにより、高忠実度CPDシステム検証の重要な基盤が提供されます。
0歳代用RCS
1歳代用RCS
3歳代用RCS
6歳代用RCS
マルチモーダルバイタルサインシミュレーション：協調呼吸、心拍、マイクロドップラー、体温、音声
次世代CPDターゲットは胸部および腹部の呼吸運動をシミュレートするだけでなく、心拍微動、体温制御、音声シミュレーション、眼球運動、瞬き制御などの高度モジュールを装備可能であり、マルチモーダルインテリジェントキャビンシステムのための包括的なテスト対象を形成します。
ミリ波レーダー、4Dイメージングレーダー、UWB、Wi-Fiセンシングシステムにおいて、実際の子どもと通常の静止物体との主な違いは、微妙な周期運動、呼吸リズム、心拍の微動、レーダー位相変調、マイクロドップラー応答に現れることが多い。したがって、CPDターゲットは形状や姿勢が子どもに近いだけでなく、センサーレベルで測定可能で制御可能かつ再現性のあるバイタルサイン特性を提供する必要がある。
PRIAUTO CPDターゲットのレーダー散乱特性は、実際の子供ターゲットに基づいて設計・校正されています。これらは代表的な子供のRCS応答を提供し、多周波数・多角度での車室内センシング検証をサポートします。本製品は、24 GHz、60 GHz、77 GHz、140 GHzのミリ波レーダー、ならびにUWB、Wi-Fiセンシング、4Dイメージングレーダーなど、異なる技術方式に対応可能であり、センサーが微弱な子供のバイタルサインを検出し、複雑な車室内環境で動作する能力を検証します。
マイクロドップラー測定セットアップ
例1: 22bpm-3mm 正面図
例2: 22bpm-3mm 側面図
例3: 20bpm-5mm ブランケットで覆った状態
例4: 20bpm-3mm 腕の動きあり
例5: 20bpm-3mm 呼吸停止あり（1呼吸1停止）
例6: 30bpm-5mm（ランダム振幅: 3-20、ランダム周波数: 20-40）ランダム呼吸あり（通常呼吸3回につきランダム1回）
最大14自由度：複雑な子どもの動きと姿勢のシミュレーション
実際の車室内における子どもの存在シナリオは静的ではありません。子どもは睡眠中、横向き、丸まる、もがく、頭を回す、腕を上げる、蹴る、座る姿勢を変えるなど、様々な状態をとります。これらの状況は、視覚、ミリ波レーダー、UWB、Wi-Fiセンシング、およびマルチセンサーフュージョンアルゴリズムに対してより高い要件を課します。
PRIAUTO CPD チャイルドプレゼンス検出用ターゲットは、年齢層や試験要件に応じて異なる自由度で設定可能です。このうち、3歳児用および6歳児用のCPDターゲットには、標準構成として14自由度が装備されており、追加の自由度はご要望に応じて対応可能です。本システムは、頭部、肩、肘、股関節、膝、脚といった主要な身体部位の動作制御をサポートし、実際の子どもにより近い複雑な姿勢や動的な挙動を実現します。
多自由度動作制御により、本ターゲットは車室内存在シナリオにおいて、睡眠中の軽微な体動、横向きや丸まった姿勢、頭部の回転、腕の振り、腕の上げ、足蹴り、姿勢変化、短時間のもがき動作、遮蔽下での局所的な動きなど、多様な典型的な子どもの行動を模擬することが可能です。呼吸や単一動作のみを提供する従来のターゲットと比較して、次世代PRIAUTO CPDターゲットは、インテリジェントキャビンセンシングシステムに対し、より豊かで現実的かつ挑戦的な動的テストシナリオを提供します。
テスト効率とエンジニアリングの利便性を向上させるため、PRIAUTO CPDターゲットは教示動作編集機能を提供します。テストエンジニアは複雑なプログラミングを必要とせず、教示方式を通じて迅速に新しい動作シーケンスを生成できます。実際の使用では、エンジニアが手動でターゲット姿勢を調整し、主要な動作ノードを定義し、動作軌跡を保存することができます。新しい子動作シーケンスは最短1分で編集可能であり、複雑な動作設定の作業負荷を大幅に軽減します。
さらに、モーションタスクは連続実行モードと間欠動作モードの両方をサポートしています。テストエンジニアはテスト要件に応じて連続モードまたは間欠モードを設定でき、ターゲットに「動作—静止—動作」のような非連続的な動作シーケンスを模擬させることが可能です。これにより、睡眠、半睡眠、軽いもがき、時折の手足の動き、断続的な活動など、長時間の子どもの存在シナリオにおける状態変化をより現実的に再現します。
この機能は特に以下の用途に適しています：
- 実車テストで観察された子どもの姿勢の迅速な再現
- 子供の睡眠、もがき、首振り、腕上げ、蹴り動作の高速構築
- 長時間の子供存在シナリオにおける断続的・間欠的な体動のシミュレーション
- 異なるキャビンレイアウトやチャイルドシート位置への高速動作適応
- アルゴリズムチーム向けの新たなトレーニング・検証シナリオの高速生成
- 顧客要件に応じた動作シーケンスのオンサイトカスタマイズ
教示動作編集と間欠動作タスク設定により、CPDテストは固定のプリセット動作ライブラリに限定されず、実環境に基づいて動作シナリオを迅速に拡張できます。テストエンジニアはより豊富な子供の行動サンプルを迅速に構築でき、ターゲットをアルゴリズム開発、境界条件検証、複雑シナリオ再現、標準化テスト評価に最適化できます。
アップグレードされたイベント記録システム：操作、ステータス、テストプロセスの完全トレーサビリティ
次世代PRIAUTO CPDターゲットにはさらにイベント記録機能が追加され、テストプロセス中の主要な操作、ターゲットの状態、タスク実行、異常情報の記録をサポートします。
記録されるイベントには以下が含まれます：
- ユーザー操作記録
- 呼吸モード切り替え記録
- モーションタスクの開始・停止記録
- 心拍、体温、音声などのモジュールの状態記録
- 異常アラームおよび障害情報
すべてのイベント記録はクエリおよびエクスポート機能をサポートしており、テストプロセスのレビュー、品質トレーサビリティ、テストレポートの生成、標準化されたテスト管理に使用できます。
設定可能な複雑なキャビンシナリオ：単一ターゲットから完全なCPDテスト条件まで
実際の車両では、子どもの存在リスクは単純に「子どもが背筋を伸ばして座り、遮蔽物がなく、安定した呼吸をしている」というケースは稀です。多くの場合、座席姿勢、遮蔽、被覆、空間的位置、照明、温度、複数ターゲットの干渉などの影響を受けます。
このため、次世代PRIAUTO CPDターゲットは、以下のような複数の典型的な車室内シナリオ構成をサポートしています。
- チャイルドシートに着座した前向きの子ども
- チャイルドシートに着座した後ろ向きの子ども
- 後部座席に仰向けに寝ている子ども
- 丸まっている、横向きに寝ている、または眠っている子ども
- 後部座席の足元にいる子ども
- 毛布、衣類、または日よけで部分的に覆われた子ども
- チャイルドシート、シートベルト、または車室構造物によって部分的に遮蔽された子ども
- 複数ターゲット、複数姿勢、複数遮蔽が組み合わさったシナリオ
- 長時間無人監視のテストシナリオ
- マルチタスク自動テストシーケンス
ターゲット姿勢、キャビン位置、遮蔽条件、バイタルサインモード、テストタスクシーケンスの組み合わせ設定により、PRIAUTO CPDターゲットは個別機能検証から複雑な境界条件テストまでの完全なアプリケーションニーズをサポートします。
オプションの高度機能モジュール：まばたき、体温、音声、肌、ヘアスタイルの交換
マルチモーダルインテリジェントキャビンシステムと高度なCPDテストのニーズに応えるため、PRIAUTOは次世代CPDターゲット向けにさまざまなオプションの高度モジュールを提供しています。
1. オプションの瞬きおよび眼球運動制御モジュール
このモジュールは、眼球運動、視線方向、および瞬き動作のシミュレーションをサポートします。RGBカメラ、赤外線カメラ、OMS/IMSシステム、およびビジョンフュージョンCPDアルゴリズムの検証に使用できます。
2. オプションの音響シミュレーションモジュール
このモジュールは、子供の泣き声、乳児の泣き声、救助要請の叫び声、大声、および微動音の再生をサポートします。マイクアレイ、音響検出システム、およびマルチモーダル融合戦略の検証に使用できます。
3. オプションの体温制御モジュール
このモジュールは子供の表面温度シミュレーションをサポートしており、サーマルイメージング、赤外線センシング、レーダーとサーマルの融合検証に使用できます。特に高温キャビンシナリオ、子供の存在アラーム、統合バイタルサイン評価に適しています。
4. オプションの肌交換モジュール
このモジュールは、異なる肌の色、表面素材、視覚反射特性、熱放射特性、センサー応答設定をサポートしています。地域、人口、センサー条件による子供の外見の違いをシミュレートするために使用できます。
5. オプションの髪型交換モジュール
このモジュールは、異なる髪型、頭部の外観、視覚的遮蔽機能をサポートしており、現実的な子供の外見のばらつきにおけるビジョンアルゴリズムのロバスト性評価に役立ちます。
ISO CPDターゲット技術仕様のサポート：機能デモから標準化検証へとグローバルなCPDテストを推進
ISO CPDターゲット技術仕様の重要なソリューションプロバイダーとして、PRIAUTOは企業レベルの製品から国際標準化されたテストツールへのチャイルドターゲットの推進を支援しています。当社の技術ソリューションは以下の方向性に焦点を当てています。
第一に、0～6歳の子どもをカバーする年齢層システムの確立。
第二に、異なる年齢層のチャイルドターゲットに対する身体寸法、姿勢、自由度の定義。
第三に、呼吸や心拍などのバイタルサインシミュレーション機能の定義。
第四に、UWB、ミリ波レーダー、ビジョン、赤外線、サーマルイメージングに対するマルチモーダルセンサー応答要件の確立。
第五に、人工皮膚、電磁等価性、RCS安定性に関する技術的手法の提案。
第六に、繰り返し可能で設定可能かつ検証可能な車室内CPDテストシナリオと評価方法を構築すること。
グローバルなCPDテストと標準化のニーズへの対応
CPD機能が世界的な新車評価プログラムや規制システムにおいてますます重要になるにつれ、テストターゲットは単に「検出可能である」という要件を満たすだけでなく、アルゴリズム開発、性能境界分析、マルチセンサーフュージョン検証、長時間安定性テスト、標準化された評価をサポートする必要があります。
次世代PRIAUTO CPDチャイルドプレゼンス検出ターゲットは、プログラム可能なバイタルサイン、マルチバンドセンサー互換性、現実的な子供のRCSマッチング、複雑な車室シナリオ設定、およびオプションのマルチモーダルインタラクション機能を中心に構築されています。これは、次世代のインテリジェントキャビン安全性評価のための、より体系的で工学的かつ標準化されたテスト基盤を提供します。
将来を見据えて、PRIAUTOはチャイルドセーフティ、インテリジェントキャビンセンシング、ミリ波レーダーによるバイタルサイン検出、マルチモーダルフュージョン検証の分野において、製品のアップグレードと標準化協力の拡大を継続します。PRIAUTOは、グローバルなインテリジェント車両のチャイルドセーフティ評価に向けて、より忠実度が高く、再現性に優れ、拡張性の高いCPDテストソリューションを提供することに尽力しています。
PRIAUTOについて
PRIAUTOは、インテリジェントコネクテッドビークルのアクティブセーフティおよびインテリジェント運転システム向けのテスト・評価機器の開発に注力しています。同社は長年にわたり、ADAS、AEB、VRU、CPD、インテリジェントキャビンセンシング、クローズドコースセーフティ検証向けのテストターゲット、テスト機器、およびシステムソリューションを提供しています。
長年にわたるアクティブセーフティテストの研究とエンジニアリング経験に基づき、PRIAUTOはSAEやISOの国際標準化活動に継続的に参加しています。脆弱な道路利用者ターゲット、動物ターゲット、路側静的ターゲット、車両ターゲット、チャイルドプレゼンス検出ターゲットに関して、PRIAUTOはグローバルなインテリジェント車両安全評価のための高忠実度テストターゲットシステムを構築しています。