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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
隨著智慧座艙感測系統的快速發展，兒童存在偵測（CPD）已成為全球車輛安全評估與法規制定中日益重要的議題。為因應Euro NCAP、C-NCAP、ASEAN NCAP、UN IWG-CLIV等相關計畫的測試與標準化需求，PRIAUTO持續升級其下一代CPD兒童存在偵測目標，為車廠、測試實驗室、感測器供應商及演算法團隊提供更真實、可重複且可程式化的車內兒童安全驗證平台。
PRIAUTO CPD 兒童存在偵測目標涵蓋典型高風險年齡層，包括新生兒、1歲、3歲及6歲兒童。這些目標專為毫米波雷達、UWB、Wi-Fi感測、4D成像雷達、視覺、紅外線及熱成像等多模態車內感測系統設計，提供呼吸、心跳、體溫、聲音、眼球運動、姿勢、遮蔽及複雜車內場景的可控模擬能力。
該產品可用於兒童存在偵測、智慧座艙乘員感測、生命體徵偵測演算法開發、多感測器融合驗證及標準化安全評估。
涵蓋0至6歲兒童：新生兒、1歲、3歲、6歲及ASEAN NCAP 1歲CPD目標的產品矩陣。
PRIAUTO 已開發出完整的 0–6 歲兒童 CPD 兒童目標矩陣，涵蓋新生兒、1 歲、3 歲及 6 歲兒童，並包含專為 ASEAN NCAP 設計的 1 歲 CPD 目標。
針對不同年齡層，目標可針對身體尺寸、自由度、呼吸參數、心跳參數、視覺外觀、雷達散射特性及場景適應性進行專門設計。預設情況下，CPD 目標尺寸以中國兒童人體計測數據為基礎，同時也可提供其他地區的客製化尺寸。
升級呼吸模式：從固定呼吸到隨機呼吸及進階不對稱潮汐呼吸
本次升級的重點之一，是進一步強化了CPD目標呼吸控制系統。該系統從固定呼吸發展到隨機呼吸，再到現在更複雜的非對稱潮氣呼吸，支援12種可程式化的呼吸模式，涵蓋多種逼真的兒童呼吸狀況。
新一代呼吸系統可模擬安靜睡眠、淺呼吸、深呼吸、快速呼吸、呼吸節律變化、呼吸強度變化、偶發異常呼吸、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系統靈敏度、微弱訊號偵測、誤報抑制、邊界條件識別及演算法穩健性，提供了更全面的測試條件。
全新的CPD呼吸模擬系統支援以下12種模式：
- 固定頻率與固定振幅呼吸模式
- 固定呼吸頻率，振幅逐漸增加
- 固定呼吸振幅，頻率逐漸增加
- 固定呼吸頻率，振幅先增後減
- 固定呼吸振幅，頻率先增後減
- 固定呼吸頻率，振幅隨機波動
- 固定呼吸振幅，頻率隨機波動
- 在定義範圍內同時隨機變化呼吸頻率與振幅
- 正常呼吸中隨機插入偶發性呼吸事件
- 正常呼吸中隨機插入呼吸暫停
- 非對稱潮氣呼吸
- 梯形/平台波形呼吸
透過這12種模式，PRIAUTO CPD目標不再只是固定頻率與振幅的「呼吸假人」，而是可程式化的兒童生命徵象模擬平台。透過頻率、振幅、相位、暫停時間、隨機擾動範圍與呼吸任務序列的組合，該系統能產生具生理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、視覺融合及多感測器融合演算法，能在更貼近真實兒童狀態的條件下進行開發、訓練與驗證。
多頻段雷達截面積人造皮膚：讓目標不僅能「呼吸」，還能「像兒童一樣被感知」
對於心肺復甦目標而言，呼吸運動僅是基本能力。用於毫米波雷達、超寬頻、Wi-Fi感測及4D成像雷達測試的目標，還必須提供接近真實兒童的電磁反射特性、雷達截面積響應及微都卜勒特徵。
PRIAUTO採用基於多層人造皮膚的電磁等效技術，使目標表面能在不同雷達頻段呈現接近兒童皮膚及淺層組織的反射響應。此技術並非單純添加強反射材料，而是結合外層保護層、摻雜導電層及內部屏蔽層，以實現可設計、可調控且可重複的兒童等效電磁響應。
PRIAUTO 人造皮膚結構專為 8–140 GHz 頻率範圍設計並經過驗證，涵蓋車內 UWB 感測、60 GHz 毫米波雷達、77 GHz 毫米波雷達及更高頻率的毫米波感測系統。典型指標可能包括：在 UWB 8–10 GHz 頻段反射係數為 –2.8 ± 0.5 dB，在 60 GHz 頻段為 –4.2 ± 0.5 dB，材料性能在 –20 °C 至 +60 °C 範圍內保持穩定，反射穩定性變化在 ±0.3 dB 以內，並支援超過 500 次的操作、清潔與運輸循環。
透過多層人造皮膚與目標內部結構的協同設計，PRIAUTO CPD 目標不僅能模擬兒童的呼吸與生命徵象運動，更能在感測器層級呈現更接近真實兒童的雷達反射、相位變化與微都卜勒響應，為高保真度 CPD 系統驗證提供關鍵基礎。
0歲替代人體雷達截面積
1歲替代人體雷達截面積
3歲替代人體雷達截面積
6歲替代人體雷達截面積
多模態生命徵象模擬：協同呼吸、心跳、微都卜勒、體溫與聲音
新一代 CPD 目標不僅模擬胸部與腹部的呼吸運動，還可配備心跳微動、體溫控制、聲音模擬、眼球運動與眨眼控制等進階模組，形成多模態智慧座艙系統的綜合測試對象。
對於毫米波雷達、4D成像雷達、UWB及Wi-Fi感測系統，真實兒童與一般靜態物體之間的關鍵差異，往往體現在細微的週期性運動、呼吸節奏、心跳微動、雷達相位調變及微都卜勒響應上。因此，CPD目標不僅需在外形與姿態上接近兒童，還必須在感測器層級提供可量測、可控且可重複的生命徵象特徵。
PRIAUTO CPD 目標的雷達散射特性是基於真實兒童目標進行設計與校準的。它們能提供具代表性的兒童雷達截面積（RCS）響應，並支援多頻率、多角度的車內感測驗證。該產品可適用於不同技術路線，包括 24 GHz、60 GHz、77 GHz 及 140 GHz 毫米波雷達，以及 UWB、Wi-Fi 感測與 4D 成像雷達，用以驗證感測器在複雜車艙環境中偵測微弱兒童生命徵象的能力。
微都卜勒量測設定
範例1：22bpm-3mm 正面視角
範例2：22bpm-3mm 側面視角
範例3：20bpm-5mm 蓋毯子
範例4：20bpm-3mm 手臂動作
範例5：20bpm-3mm 呼吸暫停（1次呼吸1次暫停）
範例6：30bpm-5mm（隨機振幅：3-20，隨機頻率：20-40）搭配隨機呼吸（3次正常呼吸1次隨機）
高達14個自由度：模擬兒童複雜動作與姿態
真實車內兒童存在場景並非靜態。兒童可能正在睡覺、側躺、蜷縮、掙扎、轉頭、舉臂、踢腿或改變坐姿。這些情況對視覺、毫米波雷達、UWB、Wi-Fi感測以及多感測器融合演算法提出了更高要求。
PRIAUTO CPD 兒童存在檢測目標可根據年齡組別與測試需求，配置不同自由度的動作能力。其中，3歲與6歲的CPD目標標準配備14個自由度，並可依需求增加額外自由度。該系統支援頭部、肩膀、手肘、髖部、膝蓋及腿部等關鍵身體部位的動作控制，能實現更貼近真實兒童的複雜姿勢與動態行為。
透過多自由度運動控制，該目標可模擬車內存在場景中多種典型兒童行為，例如睡眠時的輕微身體移動、側臥或蜷曲姿勢、頭部轉動、手臂擺動、手臂舉起、踢腿、姿勢變換、短暫掙扎動作，以及遮擋下的局部運動。相較於僅提供呼吸或單一運動能力的目標，新一代PRIAUTO CPD目標為智慧座艙感知系統提供了更豐富、更真實且更具挑戰性的動態測試場景。
為提升測試效率與工程可用性，PRIAUTO CPD 目標提供教導式運動編輯功能。測試工程師無需進行複雜程式設計，而是可透過教導方式快速生成新的運動序列。在實際應用中，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。編輯一個新的子運動序列最快僅需一分鐘，大幅減輕複雜運動配置的工作負擔。
此外，運動任務支援連續執行與間歇運作兩種模式。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。這更真實地還原了長時間兒童存在場景中的狀態變化，包括睡眠、半睡眠、輕微掙扎、偶爾肢體動作以及間歇性活動。
此功能特別適用於以下應用場景：
- 快速重現實際車輛測試中觀察到的兒童姿態
- 快速建置兒童睡眠、掙扎、轉頭、舉臂與踢腿動作
- 模擬兒童長時間存在場景中偶發與間歇性的身體動作
- 針對不同車艙布局與兒童座椅位置快速調整動作
- 為演算法團隊快速生成新的訓練與驗證場景
- 根據客戶需求進行動作序列的現場客製化
透過教導式動作編輯與間歇性動作任務配置，CPD測試不再受限於固定的預設動作庫，而是能根據真實情況快速擴展動作場景。測試工程師可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、複雜場景重現及標準化測試評估。
升級版事件記錄系統：操作、狀態與測試流程完整可追溯
新一代PRIAUTO CPD目標進一步新增事件記錄功能，支援記錄測試過程中的關鍵操作、目標狀態、任務執行及異常資訊。
可記錄的事件包括：
- 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
- 異常警報與故障資訊
所有事件記錄均支援查詢與匯出功能，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單純的「兒童端正坐著、無遮擋且平穩呼吸」的情況。它通常受到座椅姿勢、遮擋、覆蓋、空間位置、光線、溫度及多目標干擾等因素影響。
為此，下一代PRIAUTO CPD目標支援多種典型車艙場景配置，包括：
- 兒童面向前方坐在兒童安全座椅中
- 兒童面向後方坐在兒童安全座椅中
- 兒童平躺在後座椅上
- 兒童蜷縮、側躺或睡覺
- 兒童位於後座腳踏區
- 兒童部分被毯子、衣物或遮陽簾覆蓋
- 兒童部分被兒童座椅、安全帶或車艙結構遮擋
- 多目標、多姿勢及多遮擋的複合場景
- 長時間無人看管的測試場景
- 多任務自動測試序列
通过目标姿态、座舱位置、遮挡条件、生命体征模式及测试任务序列的组合配置，PRIAUTO CPD目标可支持从单一功能验证到复杂边界条件测试的完整应用需求。
可选高级功能模块：眨眼、体温、声音、皮肤及发型更换
为满足多模态智能座舱系统及高级CPD测试需求，PRIAUTO为其新一代CPD目标提供多种可选高级模块。
1. 可選眨眼與眼球運動控制模組
此模組支援眼球運動、視線方向及眨眼行為模擬。可用於RGB攝影機、紅外線攝影機、OMS/IMS系統以及視覺融合CPD演算法驗證。
2. 可選聲音模擬模組
此模組支援播放兒童哭聲、嬰兒啼哭、求救聲、喊叫聲及輕微動作聲響。可用於驗證麥克風陣列、聲學偵測系統及多模態融合策略。
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、紅外線感測及雷達加熱融合驗證。特別適用於高溫車廂場景、兒童存在警報及整合式生命體徵評估。
4. 可選皮膚更換模組
此模組支援不同膚色、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
此模組支援不同髮型、頭部外觀及視覺遮擋特徵，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目標技術規範：推動全球CPD測試從功能展示邁向標準化驗證
作為ISO CPD目標技術規範的重要解決方案提供者，PRIAUTO正協助將兒童目標從企業級產品推廣至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：
第一，建立涵蓋0-6歲兒童的年齡分組系統；
第二，定義不同年齡組兒童目標的身體尺寸、姿勢與自由度；
第三，定義呼吸與心跳等生命徵象模擬能力；
第四，建立針對UWB、毫米波雷達、視覺、紅外線與熱成像的多模態感測器響應需求；
第五，提出人工皮膚、電磁等效性與RCS穩定性的技術方法；
第六，形成可重複、可配置且可驗證的車內CPD測試場景與評估方法。
應對全球CPD測試與標準化需求
隨著CPD功能在全球新車評估計畫與法規體系中日益重要，測試目標不應僅滿足「可被偵測」的要求。它們還應支援演算法開發、效能邊界分析、多感測器融合驗證、長時間穩定性測試以及標準化評估。
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、複雜車艙場景配置以及可選的多模態互動能力而設計。它為下一代智慧座艙安全評估提供了更系統化、工程導向且標準化的測試基礎。
展望未來，PRIAUTO 將持續在兒童安全、智慧座艙感測、毫米波雷達生命體徵檢測及多模態融合驗證等領域，進行產品升級並擴大標準化合作。PRIAUTO 致力於為全球智慧車輛兒童安全評估，提供更高保真度、更高重複性及更高擴展性的 CPD 測試解決方案。
關於 PRIAUTO
PRIAUTO 專注於智慧聯網車輛主動安全與智慧駕駛系統的測試與評估設備開發。該公司長期為 ADAS、AEB、VRU、CPD、智慧座艙感測及封閉場地安全驗證提供測試目標、測試設備及系統化解決方案。
基于多年主动安全测试研究与工程经验，PRIAUTO持续参与SAE及ISO国际标准化活动。围绕弱势道路使用者目标、动物目标、路边静态目标、车辆目标及儿童存在检测目标，PRIAUTO正在构建面向全球智能汽车安全评估的高保真测试目标体系。