Русский

Цели имитации жизненных показателей ребенка PRIAUTO снова обновлены: добавлены сложные波形 дыхания и многоzonальный контроль температуры тела, применение расширено от автомобильных CPD до验证 теплового излучения продукции для матерей и младенцев

Создано 09.17
Недавно PRIAUTO (Пуао Автомобильные Технологии) провела новый раунд технического обновления целевого объекта для обнаружения оставленных детей (Child Presence Detection, CPD).
На основе原有 функций имитации внешнего вида ребёнка, микродвижений дыхания, случайного дыхания, апноэ и имитации температуры тела, новое поколение детского целевого объекта PRIAUTO дополнительно получило возможность редактирования сложных波形 дыхания и независимого контроля температуры тела в нескольких зонах всего тела, что позволяет более реалистично и воспроизводимо имитировать дыхательные движения и тепловые характеристики поверхности тела детей разного возраста в различных состояниях.
Данное обновление ещё больше расширило границы применения продукта. Помимо традиционного тестирования CPD в автомобильном салоне, новое поколение детского целевого объекта также может применяться в инфракрасном восприятии, тепловизионной визуализации, бесконтактном обнаружении жизненных показателей, а также в разработке и валидации продукции для матерей и младенцев на основе технологии теплового излучения человека. Постепенно он превращается из простого автомобильного тестового объекта в высокоточную физическую тестовую платформу для детских жизненных показателей и мультимодальных сенсорных технологий.

I. Редактируемые сложные波形 дыхания для более реалистичной имитации дыхательных состояний разных детей

Традиционные целевые объекты для тестирования CPD обычно используют периодические движения грудной клетки и живота с фиксированной частотой и амплитудой для имитации дыхания человека. Этот метод обеспечивает хорошую воспроизводимость тестирования, однако дыхание реального ребёнка не является полностью регулярным синусоидальным движением.
У детей разного возраста, на разных стадиях сна, в разных позах и физических состояниях скорость вдоха, скорость выдоха, соотношение вдоха и выдоха, глубина дыхания и стабильность цикла могут существенно различаться.
С учётом этой особенности новое поколение детского целевого объекта PRIAUTO дополнительно открывает возможность редактирования波形 дыхания, позволяя настраивать более сложные модели движений грудной клетки и живота в соответствии с потребностями разработки и тестирования.
В настоящее время можно имитировать следующие характеристики дыхания:
  • Быстрый вдох — медленный выдох;
  • Медленный вдох — быстрый выдох;
  • Задержка на высоком уровне после вдоха;
  • Пауза после выдоха;
  • Различные соотношения времени вдоха/выдоха;
  • Случайные возмущения частоты дыхания;
  • Случайные изменения амплитуды дыхания;
  • Апноэ;
  • Периодические усиления и ослабления типа Чейна-Стокса;
  • Различные нерегулярные ритмы дыхания;
  • Пользовательские波形 дыхания.
Путём совместной регулировки частоты дыхания, амплитуды смещения грудной клетки и живота, соотношения времени вдоха и выдоха, времени удержания, времени паузы и степени случайных возмущений测试人员 могут создавать различные условия тестирования — от стабильного дыхания до сложного непериодического дыхания.
По сравнению с простой установкой «частоты дыхания», новый способ управления более приближен к реальным закономерностям движения поверхности грудной клетки и живота ребёнка.

二、从规则呼吸检测进一步验证复杂生命体征识别能力

复杂呼吸模拟的意义，不仅在于“让目标物动起来更加真实”，更重要的是可以对CPD算法进行更严格的性能验证。
对于毫米波雷达、UWB等基于人体微动进行儿童存在检测的技术，胸腹表面的细微位移会引起雷达相位、距离、时频和微动特征变化。
如果测试目标始终输出完全规则、稳定的周期运动，算法可能更容易识别，而这并不能充分代表真实儿童场景。
通过引入：
非对称吸呼过程、呼吸幅值变化、周期扰动、呼吸暂停以及复杂呼吸波形
可以进一步测试传感器和算法在以下条件下的识别能力：
  • 微弱呼吸；
  • 非规则呼吸；
  • 呼吸频率变化；
  • 呼吸信号短暂消失；
  • 低信噪比环境；
  • 儿童座椅及衣物遮挡；
  • 车内振动及其他干扰信号存在。
这使测试目标物由简单的“儿童存在模拟器”，进一步发展成为可以用于研究复杂生命体征感知性能的实验平台。
CPD дыхательная волна

三、全身多区域独立体温控制，模拟更加真实的人体热分布

除了呼吸微动，人体热特征也是儿童存在检测及非接触监护技术的重要信息来源。
传统测试目标往往采用单点加热或整体统一加热方式，虽然能够形成一定温度特征，但难以反映真实人体不同区域之间的温度差异。
Новое поколение детских мишеней PRIAUTO дополнительно использует технологию контроля температуры по нескольким зонам всего тела, позволяя отдельно задавать и регулировать температуру для разных участков тела.
В зависимости от конфигурации мишени можно создавать различные условия поверхностной температуры для головы, туловища, конечностей и других зон, формируя таким образом пространственное тепловое распределение, более близкое к реальному человеческому телу.
Это позволяет мишени не просто иметь «значение температуры», а дополнительно формировать характеристики теплового излучения человеческого тела с пространственными различиями.
Эта функция может использоваться для:
  • тестирования дальних инфракрасных датчиков;
  • верификации тепловизионных систем;
  • обнаружения присутствия человека;
  • разработки алгоритмов распознавания тепловых целей;
  • распознавания теплового распределения детей;
  • тестирования восприятия при различных температурах окружающей среды;
  • исследования тепловых характеристик при частичном перекрытии одеждой, детским автокреслом или укрытием.
Нагревание ребенка CPD
Нагревание ребенка CPD

IV. Поддержка миллиметрового радара, UWB, инфракрасных датчиков, тепловидения и мультисенсорной фузии

С непрерывным развитием технологий обнаружения присутствия детей системы CPD постепенно эволюционируют от одного датчика к мультимодальной фузии.
Информация, получаемая различными технологиями восприятия, неодинакова:
миллиметровый радар может воспринимать микродвижения грудной клетки и живота, а также движение человека;
UWB может обнаруживать тонкие движения человеческого тела и состояние присутствия;
дальние инфракрасные и тепловизионные устройства могут распознавать распределение теплового излучения человеческого тела;
визуальные системы могут получать информацию о положении, позе и внешнем виде ребёнка.
Поэтому новое поколение тестовых мишеней должно по возможности на одной физической детской мишени воспроизводить признаки, распознаваемые этими различными датчиками.
Одним из ключевых направлений данного обновления PRIAUTO является постепенный переход детских мишеней от простой геометрической формы к имитации мультимодальных физических характеристик.
В настоящее время могут поддерживаться или рассматриваться следующие тестовые решения:
  • миллиметровый радар CPD;
  • UWB-обнаружение присутствия ребёнка;
  • инфракрасное обнаружение ребёнка;
  • тепловизионный CPD;
  • миллиметровый радар + инфракрасный датчик;
  • миллиметровый радар + UWB;
  • UWB + тепловидение;
  • визуальная система + миллиметровый радар;
  • радар + инфракрасный датчик + визуальная система и другие мультимодальные схемы фузии.
Благодаря интеграции на одной мишени внешнего вида ребёнка, микродвижений дыхания и тепловых характеристик человеческого тела можно более удобно исследовать различия в отклике разных датчиков на одно и то же состояние ребёнка, а также стабильность алгоритмов фузии.

V. Больше не ограничиваясь автомобильным салоном: расширение на разработку продукции для матерей и младенцев на основе теплового излучения

После этого обновления сфера применения детского манекена PRIAUTO также вышла за рамки традиционного автомобильного сценария CPD.
Для товаров для матери и ребёнка, использующих инфракрасные, тепловизионные технологии, технологии теплового излучения или бесконтактного обнаружения жизненных показателей, детский манекен также имеет важную ценность для исследований и разработок.
Например, в процессе разработки продуктов для наблюдения за младенцами и детьми, если напрямую использовать реальных детей для проведения большого количества повторных тестов, это часто ограничивается такими факторами, как время тестирования, безопасность, невозможность воспроизведения состояния ребёнка и сложность обеспечения единообразных условий испытаний.
Особенно на ранних этапах разработки алгоритмов исследователи часто вынуждены многократно корректировать:
  • место установки инфракрасного датчика;
  • дистанцию обнаружения;
  • угол обнаружения;
  • порог температуры;
  • алгоритм распознавания тепловизионного изображения;
  • чувствительность обнаружения дыхания;
  • порог обнаружения присутствия;
  • стратегию мультисенсорного объединения.
Если полностью полагаться на реальных детей для выполнения всей этой базовой отладки, это не только неэффективно, но и крайне затруднительно получить полностью воспроизводимые условия тестирования.
Управляемый детский имитационный манекен способен обеспечить более стабильную среду инженерной верификации.

Шесть. Тестовое применение для интеллектуальных устройств для матери и ребёнка и детского мониторинга

На основе многоzonального моделирования теплового излучения и редактируемой функции дыхания детский манекен PRIAUTO в будущем может использоваться для разработки и верификации различных интеллектуальных товаров для матери и ребёнка, включая:

1. Инфракрасное устройство мониторинга для младенцев и детей раннего возраста

Используется для проверки способности устройства стабильно распознавать тепловые характеристики тела ребёнка на различных расстояниях, под разными углами и при различных температурах окружающей среды.

2. Система тепловизионного мониторинга детей

С помощью контролируемой температуры поверхности тела человека и пространственного распределения тепла проводится проверка способностей тепловизионных алгоритмов к обнаружению человека, распознаванию областей и отслеживанию целей.

3. Бесконтактный мониторинг температуры тела и теплового состояния детей

Используется для предварительной разработки сенсоров, калибровки и повторных сравнительных испытаний между различными алгоритмами.

4. Обнаружение присутствия ребёнка в детской кроватке и колыбели

Имитирует положение ребёнка лёжа, с покрытием и в различных позициях, используется для разработки инфракрасных, миллиметровых или других бесконтактных сенсорных технологий.

5. Устройства мониторинга сна и дыхания

С помощью различных частот, амплитуд и нерегулярных паттернов дыхания проверяются бесконтактные алгоритмы обнаружения дыхания.

6. Устройства интеллектуального присмотра и восприятия среды для матерей и младенцев

Используется для комплексной разработки различных функций восприятия, таких как присутствие ребёнка, положение ребёнка, тепловое состояние и жизненные показатели.

Семь. Решение инженерной проблемы «невоспроизводимости состояния» при тестировании с участием реальных детей

Истинная ценность тестового манекена заключается не в полной замене испытаний с участием реальных людей, а в предоставлении стандартизированных, контролируемых и воспроизводимых экспериментальных условий на этапе разработки продукта.
Например, реальному ребёнку трудно несколько десятков раз подряд повторить абсолютно одинаковый процесс дыхания, и невозможно требовать, чтобы ребёнок в каждом тесте сохранял абсолютно одинаковые:
  • частоту дыхания;
  • амплитуду движения грудной клетки и живота;
  • позу;
  • положение;
  • температуру поверхности;
  • состояние теплового распределения.
А тестовый манекен может многократно работать с абсолютно одинаковыми параметрами.
Таким образом, можно по отдельности изменять каждую переменную, чтобы исследовать изменения производительности сенсора.
Например:
сохранять позу неизменной, изменяя только амплитуду дыхания;
сохранять дыхание неизменным, изменяя только температуру поверхности;
сохранять температуру неизменной, изменяя только расстояние до сенсора;
или сохранять все остальные условия одинаковыми, увеличивая только покрытие.
Такая способность к экспериментам с контролируемыми переменными имеет важное значение для разработки сенсоров, сравнения алгоритмов и оптимизации производительности продукта.

VIII. Развитие от «тестового объекта CPD» к «высокоточная платформа имитации жизненных показателей ребёнка»

С развитием технологий позиционирование продукта PRIAUTO для детских тестовых объектов постепенно меняется.
На раннем этапе основная цель заключалась в удовлетворении потребностей стандартизированного тестирования при оценке обнаружения оставленных детей в автомобиле.
А с непрерывным развитием миллиметровых радаров, UWB, инфракрасных, тепловизионных и мультимодальных сенсорных технологий, внимание сенсорных систем уже не ограничивается вопросом:
«Есть ли ребёнок в салоне?»
И正在 дальнейшее развитие к:
Где находится ребёнок?
Обладает ли ребёнок жизненными показателями?
Присутствует ли дыхание?
Каковы характеристики микродвижений?
Каковы характеристики теплового излучения ребёнка?
Можно ли обнаружить после перекрытия сиденьем, одеждой или укрытием?
Это также означает, что будущие тестовые объекты должны перейти от простой имитации размеров и внешнего вида к имитации множества физических характеристик, таких как микродвижения тела человека, тепловое излучение, электромагнитные свойства и поза.
PRIAUTO将继续围绕儿童呼吸微动、人体表面温度分布、电磁散射特征、儿童姿态、遮挡状态以及真实应用场景开展产品研发。
通过不断提高目标物的真实性、可控性、重复性以及跨传感器兼容能力，PRIAUTO希望为汽车制造商、零部件供应商、检测机构、科研院所以及智能母婴产品企业提供更加完善的儿童感知技术研发和测试工具。

关于PRIAUTO

PRIAUTO（普傲汽车科技）专注于智能汽车安全测试目标物、儿童存在检测测试技术以及多传感器感知验证设备的研发。
围绕毫米波雷达、视觉、红外、UWB及其他先进感知技术，公司持续开发高保真物理测试目标和配套测试解决方案，并推动测试目标由传统几何模拟逐步向多物理场、多生命体征和多传感器兼容的高保真测试平台发展。

Присоединяйтесь к нашему сообществу

Нам доверяют более 100+ клиентов. Присоединяйтесь к нам.

Свяжитесь с нами