Kinder-Anwesenheitserkennung
Euro-NCAP-konform implementiert
Stromsparende 60-GHz-Radarsensoren können von Automobilherstellern nicht nur für die Kinder-Anwesenheitserkennung und das Detektieren von Einbruchsversuchen genutzt werden, sondern auch bei der Einhaltung künftiger NCAP-Vorgaben helfen. Dieser Artikel zeigt, wie das geht.
Beim Autokauf können sicherheitsbewusste Konsumenten die NCAP-Bewertungen (New Car Assessment Program) zu Rate ziehen, um zu prüfen, wie die verschiedenen Fahrzeuge je nach Region bewertet werden. Euro NCAP hat in seinen Strategieplan die Initiative aufgenommen, die Ausstattung von Fahrzeugen mit einer Kinder-Anwesenheitserkennung voranzutreiben.
Ab 2025 werden ausschließlich direkte Erkennungslösungen mit NCAP-Punkten belohnt. So sollen die Autohersteller von indirekten Erkennungslösungen abgebracht werden, zu denen Türöffnungs-Logiken, kapazitive Drucksensoren und unzuverlässige Gewichtserfassungs-Lösungen zählen. Angestrebt werden stattdessen Konzepte auf der Basis eines einzelnen 60-GHz-Radarsensors.
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60-GHz-Radarsensoren erzielen eine höhere Genauigkeit und sind außerdem kosteneffektiver als Gewichtssensoren und kamerabasierte Alternativen, die in der Praxis Probleme mit schwierigen Lichtverhältnissen bekommen könnten. Sensoren wie der 60-GHz-Radarsensor AWRL6432 können helfen, die Designanforderungen gemäß Euro NCAP zu erfüllen, denn sie ermöglichen eine Innenraumerfassung, die ein Kind auch in den Fußräumen erkennt und deren Materialkosten dennoch auf einem sehr niedrigen Niveau bleiben.
Rationellere Implementierung der Kinder-Anwesenheitserkennung
Die Möglichkeiten zum Detektieren von Kindern, die unbeaufsichtigt in Autos zurückgelassen werden, wurden bereits von vielen Unternehmen sondiert. Zum Beispiel hat TI mit dem AWRL6432 bereits mehrere Tests mit einer Kinder-Anwesenheitserkennung für ein SUV mit zwei Sitzreihen durchgeführt.
Unter anderem wurde in diesen Tests eine »atmende« Puppe, die ein Kind simuliert, sowohl in Kindersitzen mit Blickrichtung nach vorn oder hinten als auch im Fußraum erkannt. Ein einziger Sensor war in der Lage, die Anwesenheit der Puppe in zwei Sitzreihen zu detektieren, einschließlich der Fußräume vor beiden Sitzreihen. Der Anbringungsort des Radarsensors über Kopf geht aus Bild 1b hervor.
Die in Bild 1 wiedergegebenen Testergebnisse verdeutlichen die Genauigkeit des Sensors ebenso wie seine Fähigkeit, eine im SUV zurückgelassene atmende Puppe zu erkennen. Wie man erkennen kann, wird die Puppe als »detected« (erkannt) markiert – ganz gleich, ob sie sich im Fußraum des Beifahrersitzes oder in einem Kindersitz mit Blickrichtung nach hinten befindet, der auf dem Beifahrersitz oder auf der Fahrerseite hinten montiert ist. Diese Detektierungsfähigkeit besteht zudem auch bei abgeschaltetem Motor.
Nutzung der stromsparenden Eigenschaften von mmWave-Radarsensoren
Euro NCAP verlangt, dass die Kinder-Anwesenheitserkennung nach Abschalten des Motors mindestens 15 Minuten in Betrieb bleibt, damit der Sensor den Innenraum scannen, ein etwaiges Kind detektieren und Alarm auslösen kann, wenn tatsächlich ein Kind im Fahrzeug zurückgelassen wurde oder sich ein Kind unbeaufsichtigt Zugang zum Fahrzeug verschafft hat.
Die Leistungsaufnahme typischer Radarsensoren liegt durchschnittlich im dreistelligen Milliwattbereich und beträgt bei einigen Exemplaren sogar bis zu 4 Watt. Anders ist es bei den neuen 60-GHz-Millimeterwellen-Sensoren (mmWave) mit stromsparenden Architekturen, zu denen auch der AWRL6432 gehört. Hier liegt die durchschnittliche Leistungsaufnahme über eine Frame-Periode von 500 ms unter 10 mW.
Durch Minimieren der Chirp- und Verarbeitungszeit lässt sich sogar eine optimierte Leistungsaufnahme von nur 2 mW erreichen, was den Automobilherstellern auf zweierlei Weise entgegenkommt:
- Es ist eine hochpräzise Kinder-Anwesenheitserkennung möglich, ohne dass Abstriche an der Leistungsfähigkeit gemacht werden müssen, um bei mehreren Fahrten Strom zu sparen.
- Mit demselben Sensor ist auch eine Einbruchserkennung implementierbar, die das Fahrzeug bis zur nächsten Fahrt überwacht.
Für die Einbruchserkennung muss der Radarsensor bis zur jeweils nächsten Fahrt ununterbrochen in Betrieb bleiben und in der Lage sein, unbefugte Personen im Fahrzeug über längere Zeiträume hinweg zielsicher zu detektieren.
Wie aus Bild 2 hervorgeht, kann der Radarsensor AWRL6432 als Näherungssensor eingesetzt werden und Personen in bis zu 1 m Entfernung vom Auto detektieren. Dies ist wichtig zur Vermeidung von Fehlalarmen, wenn beispielsweise auf dem Parkplatz eines Supermarkts eine Person nah am Fahrzeug steht, um das eigene Auto zu beladen. Bei einem tatsächlichen Einbruchsversuch dagegen würde in die Näherungszone eingedrungen, indem beispielsweise eine Hand durch das Fenster gestreckt wird, sodass in diesem Fall der Alarm ausgelöst würde.
Nach Unterlagen von Texas Instruments
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