Durch das Hinzufügen einer Funktion zur Erkennung von Kindern im Auto verbessert sich die gesamte Sicherheitseinstufung eines Fahrzeugs. Denn dies leistet einen Beitrag dazu, in Fahrzeugen zurückgelassene Kinder zu erkennen und die Autofahrer entsprechend zu warnen. OEMs können dafür auf die mmWave-Technologie von Texas Instruments zurückgreifen, um nicht nur Kinder im Innenraum zu erkennen, sondern auch noch weitere Funktionen zu integrieren.

Bild 1: Die Software-Umgebung für die Insassenerkennung: Sie unterstützt sowohl die Insassenerkennung allgemein als auch die Erkennung von Kindern im Fahrzeug.

Bild 1: Die Software-Umgebung für die Insassenerkennung: Sie unterstützt sowohl die Insassenerkennung allgemein als auch die Erkennung von Kindern im Fahrzeug. Texas Instruments

Zum Beispiel lassen sich mit mmWave-Sensoren die Vitalzeichen der Fahrzeuginsassen detektieren, um den Gesundheitszustand des Fahrers zu ermitteln, bei einem Unfall die Airbags zünden, die Passagiere zum Anlegen des Sicherheitsgurts auffordern, ect. All dies geschieht unter Wahrung der Privatsphäre der Insassen, da die Präsenzerkennung nicht mit Kameras erfolgt.

Für Applikationen, die nach hoher Auflösung verlangen, weil sie beispielsweise die Körperhaltung des Fahrers oder der Mitfahrer erfassen sollen, bietet ein bildgebendes Radar mit mmWave-Sensoren die Möglichkeit für eine hochauflösende Erkennung.

Herzfrequenz-Überwachung mit mmWave-Sensoren

Um den Herzschlag und die Atemfrequenz von Fahrer und Mitfahrer zu erfassen, kann der Single-Chip-Sensor AWR1642 in der Armaturentafel des Autos verbaut sein. Ist der Sensor mit seinem großen Erfassungsbereich oberhalb des Innenspiegels montiert, steht die Funktion für alle Insassen des Autos zur Verfügung. Kommt dabei der Baustein AWR1843 mit drei Sendern, vier Empfängern und mehr Speicher zum Einsatz, ist zusätzlich erkennbar, ob es sich bei den Insassen um Erwachsene oder Kinder handelt. Der Single-Chip-Sensor AWR1843 wird im Dach des Autos montiert. Die Klassifizierungs-Software (Bild 1) gibt das wahrscheinlichste Ergebnis für jeden Sitz mit großer Genauigkeit aus. In ersten Tests war die Unterscheidung zwischen Kind und Erwachsenem zu mehr als 98 Prozent korrekt (Bild 2).

Spezifikationen und Entwicklungsumgebung

Bild 2: Die Ausgabe des Single-Chip-Sensor-Klassifizierers AWR1843 als Erwachsener oder Kind basiert auf einer in Prozent ausgedrückten Wahrscheinlichkeit.

Bild 2: Die Ausgabe des Single-Chip-Sensor-Klassifizierers AWR1843 als Erwachsener oder Kind basiert auf einer in Prozent ausgedrückten Wahrscheinlichkeit. AV Design Systems

mmWave-Sensoren bieten eine zuverlässige und betriebssichere Option zur Erfassung von Fahrzeuginnenräumen. Wird der Sensor jedoch im Inneren eines Autos installiert, kann er sich an heißen Tagen stark erwärmen. Jedoch muss der Sensor gemäß den Standards für Automobil-Anwendungen auch bei diesen hohen Sperrschichttemperaturen funktionsfähig sein. Da die mmWave-Sensoren von TI für einen großen Temperaturbereich ausgelegt sind, können sie diesen Ansprüchen genügen. Um die notwendige Zuverlässigkeit zu bieten, sind die Sensoren gemäß AEC-Q100 qualifiziert und helfen Entwicklern bei der Erfüllung der Bedingungen für die Einstufung gemäß ASIL-B für Innenraum-Erfassungssysteme.

Für den Einstieg in den Designprozess bietet TI ein Software Development Kit (SDK), mit dem das Design nicht nur skalierbar, sondern auch einfacher wird. Das SDK enthält die gleichen Treiber und APIs für alle Single-Chip-Sensoren und bildgebendes Radar. Für den Start stehen mehrere Referenzdesigns und Beispiele zur Verfügung.