1. OMS系统框图与通用场景
CPD (Child Presence Detection)属于OMS系统中的一个重要应用场景,针对的是生命体检测,通用OMS系统参考如下:
2.OMS系统选型涉及的欧盟法律法规
为确保符合欧盟的法律法规要求,OMS系统中的软硬组件选型包括CPD需考虑以下关键因素
3.车内CPD检测要求与行业通用解决方案
根据Euro-NCAP要求:
CPD检测的目标物年龄分别为新生儿、一岁、三岁和六岁儿童
目标物的运动模式可以分为四肢运动和被毯子遮盖情况下或有阴影情况下的呼吸起伏运动两种
CPD行业通用解决方案参考如下:
解决方案 |
描述 |
直接检测 |
检测心跳呼吸的光子毫米波雷达(为升科,华锐捷);UWB雷达(为辰信安/联合电子(UAES)); MEMS超声波传感方案(奥迪威) 检测基于视觉识别的RGB和近红外视觉相机(传统方案); 检测基于深度和视觉信息的TOF和3D结构光 检测红外热源的红外热成像(轩辕智驾); |
间接检测 |
基于压力的检测,可推导是否有物体存在,但无法识别是否为生命体(重力检测) |
4.CPD各类传感器的优劣分析
视觉相机可辨识度最好,成本最低,但存在数据隐私,光照和遮挡影响,光子毫米波雷达, UWB雷达和红外热成像及TOF与结构光成本都较高.目前有方案商在基于MEMS 超声波和近红外相机叠加软件隐私算法进行开发;
物体检测分辨率 |
光照条件影响 |
遮挡影响 |
干扰影响 |
数据隐私保护 |
成本 |
|
RGB视觉相机 |
高 |
受低光影响 |
受遮挡影响 |
电磁影响弱 |
弱 |
较低 |
940nm近红外相机 |
高 |
不受低光影响 |
受遮挡影响 |
电磁影响弱 |
弱 |
一般 |
TOF |
低 |
不受低光影响 |
受遮挡影响 |
电磁影响弱 |
良好 |
高 |
结构光 |
低 |
不受低光影响 |
受遮挡影响 |
电磁影响弱 |
良好 |
高 |
红外热成像 |
较低(256*192) |
不受低光影响 |
可穿透部分遮挡物 |
电磁影响弱 |
良好 |
很高 |
光子毫米波雷达 |
低 |
不受低光影响 |
较高穿透力 |
受电磁影响 |
好 |
很高 |
UWB雷达 |
低 |
不受低光影响 |
较高穿透力 |
受电磁影响 |
好 |
高 |
MEMS超声波 |
低 |
不受低光影响 |
受遮挡影响 |
电磁影响弱 |
好 |
中 |
5.光子毫米波雷达解决方案
毫米波雷达用于CPD的频段在60GHz左右,其对微小动作的捕捉十分出色,因此人体呼吸带动胸腔的起伏等细微运动也能轻松识别、从而检测出人的呼吸速率;但它的问题是成本高、功耗大。主流是采用TI的AWRL6432芯片平台,参考华锐捷方案,系统框图如下
软件架构参考如下
6.UWB雷达
UWB雷达使用的频段是3.1GHz到10.6GHz,可以直接检测人的呼吸,同时没有隐私风险、功耗低于毫米波雷达,参考联合电子
目前有两种方案:
双基站CPD方案采用收发分离的方式,节点只需设计单天线即可,可节省一定的硬件尺寸,但要求车内至少有2个顶棚节点可以复用;
单基站CPD方案采用收发一体的方式,可根据实际的车型定位灵活选择不同的系统方案
7.MEMS超声波
方案的探测距离>1m,探测视场达到180°(±90°),探测范围更宽广,可实现车内全范围覆盖,精准监测。参考奥迪威方案
8. 隐私保护设计要求
1)遵循最小化数据采集,仅收集实现CPD功能所必需的信息
2)对采集的图像进行匿名化处理,例如对敏感信息进行模糊或遮挡
3)采集到的数据都本地处理,处理完毕之后就删除或对存储的图像数据加密处理,防止未授权访问并定期审计
4)采集到的图像数据在传输过程中应采用加密技术,确保数据在传输过程中不被窃取或篡改
5)使用安全的数据传输通道,如HTTPS、VPN等,确保数据传输的安全性
6)数据处理过程中,使用隐私保护算法如差分隐私(Differential Privacy)、联邦学习(Federated Learning)等;同时确保数据分析结果的合法使用
9.儿童遗留检测CPD认证流程概述