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CPD 兒童存在偵測假人
創建於 06.11
一個更真實、可重複且可程式化的車內兒童安全驗證平台
隨著智能車艙感知系統的快速發展，兒童存在檢測（CPD）在全球汽車安全評估和法規制定中日益成為一個重要議題。為滿足 Euro NCAP、C-NCAP、ASEAN NCAP、UN IWG-CLIV 等相關計劃的測試和標準化要求，PRIAUTO 持續升級其下一代 CPD 兒童存在檢測目標，為 OEM、測試實驗室、傳感器供應商和算法團隊提供一個更真實、可重複且可編程的車艙兒童安全驗證平台。
PRIAUTO CPD 兒童在座偵測目標涵蓋了典型的高風險年齡層，包括新生兒、1歲、3歲和6歲的兒童。這些目標專為車室內多模感測系統設計，例如毫米波雷達、UWB、Wi-Fi 感測、4D 成像雷達、視覺、紅外線和熱成像，並提供可控的模擬能力，用於呼吸、心跳、體溫、聲音、眼球運動、姿勢、遮蔽以及複雜的車室場景。
這些產品可用於兒童在座偵測、智慧車室乘員感測、生命徵象偵測演算法開發、多感測器融合驗證以及標準化安全評估。
涵蓋 0-6 歲兒童：適用於新生兒、1歲、3歲、6歲以及 ASEAN NCAP 1歲兒童在座偵測目標的產品矩陣
PRIAUTO 已為 0-6 歲兒童開發了完整的 CPD 兒童目標矩陣，涵蓋新生兒、1 歲、3 歲和 6 歲兒童，其中包括一個專為 ASEAN NCAP 設計的 1 歲 CPD 目標。
對於不同的年齡組，目標可以在體型、自由度、呼吸參數、心跳參數、視覺外觀、雷達散射特性和場景適應性等方面進行專門設計。預設情況下，CPD 目標尺寸基於中國兒童人體測量數據，同時也提供其他地區的客製化尺寸。
升級的呼吸模式：從固定呼吸到隨機呼吸和先進的非對稱潮式呼吸
本次升級的關鍵亮點之一是進一步增強了CPD目標呼吸控制系統。該系統已從固定呼吸發展到隨機呼吸，再到更複雜的不對稱潮氣呼吸，支援12種可程式設計的呼吸模式，涵蓋了廣泛的真實兒童呼吸狀況。
下一代呼吸系統能夠模擬安靜睡眠、淺呼吸、深呼吸、快速呼吸、呼吸節奏變化、呼吸強度變化、偶發性異常呼吸、短暫呼吸暫停以及複雜的非正弦呼吸波形。這些功能為評估CPD系統的靈敏度、弱訊號偵測、誤報抑制、邊界條件識別和演算法穩健性提供了更全面的測試條件。
全新 CPD 呼吸模擬系統支援以下 12 種模式：
- 固定頻率及固定幅度的呼吸模式
- 固定呼吸頻率，幅度逐漸增加
- 固定呼吸幅度，頻率逐漸增加
- 固定呼吸頻率，幅度先增加後減少
- 呼吸幅度固定，頻率先增加後減少
- 呼吸頻率固定，幅度隨機波動
- 呼吸幅度固定，頻率隨機波動
- 呼吸頻率和幅度在定義範圍內同時隨機變化
- 正常呼吸，偶爾插入隨機呼吸事件
- 正常呼吸，偶爾出現呼吸暫停
- 不對稱潮式呼吸
- 梯形/平台波形呼吸
有了這 12 種模式，PRIAUTO CPD 目標不再僅僅是一個具有固定頻率和振幅的「呼吸假人」，而是一個可程式化的兒童生命徵象模擬平台。透過結合頻率、振幅、相位、暫停持續時間、隨機干擾範圍和呼吸任務序列，系統能夠生成生理上具代表性的動態呼吸過程。這使得車內毫米波雷達、UWB、Wi-Fi 感測、視覺融合和多感測器融合演算法，能在更接近真實兒童狀態的條件下進行開發、訓練和驗證。
多頻段 RCS 人工皮膚：讓目標不僅能「呼吸」，還能「被感知得像兒童」
對於 CPD 目標，呼吸運動僅是基本功能。專為毫米波雷達、UWB、Wi-Fi 感測和 4D 成像雷達測試設計的目標，還必須提供接近真實兒童的電磁反射特性、RCS 反應和微多普勒特徵。
PRIAUTO 採用基於多層人工皮膚的電磁等效技術，使目標表面在不同雷達頻段下能呈現接近兒童皮膚和淺層組織的反射響應。此技術並非僅僅添加強反射材料，而是結合了外層保護層、摻雜導電層及內部屏蔽層，以實現設計、可調且可重複的兒童等效電磁響應。
PRIAUTO 人工皮膚結構專為 8–140 GHz 的頻率範圍進行設計和驗證，涵蓋車室內 UWB 感測、60 GHz 毫米波雷達、77 GHz 毫米波雷達以及更高頻率的毫米波感測系統。典型指標可能包括：UWB 8–10 GHz 頻段的反射係數為 –3.1 ± 0.5 dB，60 GHz 頻段的反射係數為 –4.2 ± 0.5 dB，材料在 –20 °C 至 +60 °C 下性能穩定，反射穩定性變化在 ±0.3 dB 以內，並支援超過 500 次的搬運、清潔和運輸循環。
透過多層人造皮膚與目標內部結構的協調設計，PRIAUTO CPD 目標不僅能模擬兒童的呼吸和生命體徵運動，還能在感測器層級呈現更接近真實兒童的雷達反射、相位變化和微都卜勒響應。這為高保真 CPD 系統驗證提供了關鍵基礎。
多模態生命體徵模擬：協調呼吸、心跳、微都卜勒、體溫和聲音
下一代 CPD 目標不僅模擬胸腹部呼吸運動，還可選配心跳微動、體溫控制、聲音模擬、眼球運動及眨眼控制等進階模組，構成多模態智慧座艙系統的綜合測試對象。
對於毫米波雷達、四維成像雷達、UWB 和 Wi-Fi 感測系統，真實兒童與普通靜態物體之間的關鍵差異通常體現在細微的週期性運動、呼吸節奏、心跳微動、雷達相位調製和微多普勒響應中。因此，CPD 目標不僅必須在形狀和姿勢上接近兒童，還必須在感測器層級提供可測量、可控且可重複的生命體徵特徵。
PRIAUTO CPD 目標的雷達散射特性是基於真實兒童目標進行設計和校準的。它們可以提供具代表性的兒童 RCS 回應，並支援多頻率、多角度的車艙感測驗證。這些產品可適應不同的技術路線，包括 24 GHz、60 GHz、77 GHz 和 140 GHz 的毫米波雷達，以及 UWB、Wi-Fi 感測和 4D 成像雷達，以驗證感測器偵測微弱兒童生命徵象和在複雜車艙環境中運作的能力。
高達 14 個自由度：模擬複雜的兒童運動和姿勢
車室內兒童實際存在情境並非靜態。兒童可能處於睡眠、側臥、蜷縮、掙扎、轉頭、舉手、踢腿或變換坐姿等狀態。這些情況對視覺、毫米波雷達、UWB、Wi-Fi 感測及多感測器融合演算法提出了更高的要求。
PRIAUTO CPD 兒童在場偵測目標可根據年齡組別和測試要求，以不同自由度進行配置。其中，3 歲和 6 歲的 CPD 目標配備標準的 14 個自由度配置，額外的自由度可應要求提供。該系統支援關鍵身體部位的運動控制，包括頭部、肩膀、手肘、臀部、膝蓋和腿部，從而實現更接近真實兒童的複雜姿勢和動態行為。
透過多自由度運動控制，目標物可模擬車室內存在感場景中各種典型的兒童行為，例如睡眠中的輕微身體移動、側臥或蜷縮姿勢、頭部轉動、手臂擺動、手臂舉起、踢腿、姿勢變換、短暫掙扎動作以及遮擋下的局部移動。與僅提供呼吸或單一運動能力之目標物相比，下一代 PRIAUTO CPD 目標物為智慧車室感測系統提供了更豐富、更真實且更具挑戰性的動態測試場景。
為了提升測試效率與工程可用性，PRIAUTO CPD 目標提供示教式運動編輯功能。測試工程師無需複雜的程式設計，即可透過示教方式快速生成新的運動序列。在實際使用中，工程師可手動調整目標姿態、定義關鍵運動節點並儲存運動軌跡。一個新的子運動序列最快可在短短一分鐘內編輯完成，大幅減輕複雜運動配置的工作量。
此外，運動任務同時支援連續執行與間歇運行模式。測試工程師可根據測試需求配置連續或間歇模式，使目標能夠模擬「運動—靜止—運動」等非連續行為序列。這能更真實地重現長時間兒童存在情境下的狀態變化，包括睡眠、半睡、輕微掙扎、偶爾的肢體活動和間歇性活動。
此功能特別適用於以下應用：
- 快速重現真實車輛測試中觀察到的兒童姿勢
- 快速建構兒童睡眠、掙扎、轉頭、舉手和踢腿動作
- 模擬長時間兒童存在場景中偶發和間歇性的身體移動
- 針對不同座艙佈局和兒童座椅位置進行快速動作適應
- 為演算法團隊快速生成新的訓練和驗證場景
- 根據客戶需求進行現場動作序列客製化
透過示範動作編輯和間歇性動作任務配置，CPD 測試不再局限於固定的預設動作庫。相反，可以根據真實世界的條件快速擴展動作場景。測試工程師可以快速建立更豐富的兒童行為樣本，使目標更適合演算法開發、邊界條件驗證、複雜場景重現和標準化測試評估。
升級的事件記錄系統：操作、狀態和測試流程的全程追溯
下一代 PRIAUTO CPD 目標進一步增加了事件記錄功能，支援記錄測試過程中的關鍵操作、目標狀態、任務執行和異常資訊。
記錄的事件可能包括：
- 使用者操作記錄
- 呼吸模式切換記錄
- 運動任務啟動與停止記錄
- 心跳、體溫、聲音等模組的狀態記錄
- 異常告警與故障資訊
所有事件記錄均支援查詢及匯出功能，可用於測試流程審查、品質追溯、測試報告生成及標準化測試管理。
可配置的複雜座艙場景：從單一目標到完整的 CPD 測試條件
在真實車輛中，兒童存在風險很少是「兒童坐姿端正、無遮擋、呼吸平穩」的簡單情況。它經常受到座椅姿勢、遮擋、覆蓋、空間位置、照明、溫度和多目標干擾的影響。
為此，下一代 PRIAUTO CPD 目標支援多種典型的座艙場景配置，包括：
- 面向前坐於兒童安全座椅中的兒童
- 兒童在兒童安全座椅中面向後坐
- 兒童平躺在後座上
- 兒童蜷縮、側臥或睡覺
- 兒童位於後座腳部空間
- 兒童部分被毯子、衣物或遮陽篷覆蓋
- 兒童部分被兒童座椅、安全帶或車艙結構遮擋
- 多目標、多姿勢、多遮擋組合場景
- 長時間無人值守測試場景
- 多任務自動測試序列
透過目標姿態、艙體位置、遮蔽條件、生命徵象模式及測試任務序列的組合配置，PRIAUTO CPD 目標可支援從個別功能驗證到複雜邊界條件測試的完整應用需求。
可選的高級功能模組：眨眼、體溫、聲音、皮膚和髮型更換
為了滿足多模態智慧座艙系統和高級 CPD 測試的需求，PRIAUTO 為其下一代 CPD 目標提供各種可選的高級模組。
1. 可選的眨眼和眼球運動控制模組
此模組支援眼球運動、凝視方向及眨眼行為模擬。可用於 RGB 攝影機、紅外線攝影機、OMS/IMS 系統及視覺融合 CPD 演算法驗證。
2. 選配聲音模擬模組
此模組支援播放兒童哭聲、嬰兒啼哭、求救聲、喊叫聲和輕微移動聲。可用於驗證麥克風陣列、聲學偵測系統和多模態融合策略。
3. 可選體溫控制模組
此模組支援兒童表面溫度模擬，可用於熱成像、紅外感測及雷達加熱感測融合驗證。特別適用於高溫座艙場景、兒童存在警報及整合生命徵象評估。
4. 可選皮膚更換模組
此模組支援不同的膚色、表面材質、視覺反射特性、熱輻射特性及感測器響應配置。可用於模擬不同地區、族群及感測器條件下的兒童外觀差異。
5. 可選髮型更換模組
此模組支援不同的髮型、頭部外觀和視覺遮擋特徵，有助於評估視覺演算法在真實兒童外觀變化下的穩健性。
支援 ISO CPD 目標技術規格：推動全球 CPD 測試從功能演示邁向標準化驗證
作為 ISO CPD 目標技術規格的重要解決方案提供商，PRIAUTO 正在協助推動兒童目標從企業級產品邁向國際標準化測試工具。我們的技術解決方案專注於以下方向：
首先，建立涵蓋 0-6 歲兒童的年齡組系統；
其次，定義不同年齡組兒童目標的身體尺寸、姿勢和自由度；
第三，定義如呼吸和心跳等生命體徵模擬能力；
第四，為UWB、毫米波雷達、視覺、紅外線和熱成像建立多模態感測器響應要求；
第五，提出人工皮膚、電磁等效和 RCS 穩定性的技術方法；
第六，形成可重複、可配置、可驗證的車室內 CPD 測試場景和評估方法。
應對全球 CPD 測試與標準化需求
隨著 CPD 功能在全球新車安全評估計畫和法規系統中日益重要，測試目標不僅應滿足「可偵測」的要求，還應支援演算法開發、性能邊界分析、多感測器融合驗證、長時間穩定性測試和標準化評估。
下一代 PRIAUTO CPD 兒童存在偵測目標，圍繞可程式化生命徵象、多頻段感測器相容性、真實兒童 RCS 匹配、複雜座艙場景配置以及可選的多模態互動能力而建。它為下一代智慧座艙安全評估，提供了更系統化、工程導向、標準化的測試基礎。
展望未來，PRIAUTO 將持續在兒童安全、智慧座艙感知、毫米波雷達生命徵象偵測、多模態融合驗證等領域，不斷升級產品並擴展標準化合作。PRIAUTO 致力於為全球智慧汽車兒童安全評估，提供更高保真度、更可重複、更具擴展性的 CPD 測試解決方案。
關於 PRIAUTO
PRIAUTO 專注於智慧聯網汽車主動安全與智慧駕駛系統的測試評估設備開發。公司長期為 ADAS、AEB、VRU、CPD、智慧座艙感知及封閉場地安全驗證提供測試目標物、測試設備及系統化解決方案。
基於多年的主動安全測試研究與工程經驗，PRIAUTO 持續參與 SAE 及 ISO 國際標準化活動。圍繞弱勢道路使用者目標物、動物目標物、路側靜態目標物、車輛目標物及兒童存在偵測目標物，PRIAUTO 正在建構一套高擬真測試目標物系統，以供全球智慧汽車安全評估使用。