駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS）技術(shù)似乎被歸類為“后燃器”，正在重新涉入安全討論。

人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到DMS可以改善汽車安全性，從而推動(dòng)了新法規(guī)和新汽車的安全等級(jí)。歐洲議會(huì)已經(jīng)更新了其通用安全法規(guī)（GSR），以進(jìn)行類型認(rèn)證，而歐洲NCAP（新車評(píng)估計(jì)劃）正在完成其DMS測(cè)試協(xié)議。NCAP五星級(jí)碰撞評(píng)級(jí)計(jì)劃推遲了兩年，將于2024年開始測(cè)試。

但這還不是全部。

汽車行業(yè)面臨著嚴(yán)峻的證據(jù)，即駕駛員使用部分自動(dòng)化的時(shí)間越長(zhǎng)，他或她越粗心。

當(dāng)然，汽車制造商希望駕駛員依靠他們吹捧的新鈴鐺作為高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）的安全功能。但是，駕駛員過分依賴自動(dòng)化會(huì)滋生不安全行為。DMS處于不穩(wěn)定的人機(jī)關(guān)系中間。

一個(gè)迫在眉睫的問題是DMS是否可以調(diào)解這種麻煩婚姻。

布萊恩·賴默（Bryan Reimer）

在EE Times的近期采訪中，麻省理工學(xué)院AgeLab的研究科學(xué)家布萊恩·賴默（Bryan Reimer）引用了他長(zhǎng)期以來的主張：“需要將DMS數(shù)據(jù)與主動(dòng)安全系統(tǒng)融合在一起?！盧eimer是公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)（IIHS）的一項(xiàng)研究的建筑師，該研究表明了在1級(jí)和2級(jí)汽車中部署的部分自動(dòng)化的不利影響。

Reimer指出，該目標(biāo)是“以一種利用自動(dòng)化和人為優(yōu)勢(shì)的方式來最大化安全性?！睘榱舜_保（車輛和人的）聯(lián)合系統(tǒng)比僅人的系統(tǒng)更好，“一個(gè)人確實(shí)需要考慮開發(fā)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)?！?/p>

（來源：麻省理工學(xué)院AgeLab）

Semicast Research首席分析師Colin Barnden強(qiáng)調(diào)：“必須將ADAS和DMS連接起來。”Barnden指出，DMS在駕駛員中檢測(cè)到的東西必須轉(zhuǎn)化為諸如制動(dòng)和轉(zhuǎn)向之類的ADAS動(dòng)作。

邁克·倫內(nèi)

Seeing Machines人為因素和售后解決方案高級(jí)副總裁MikeLenné承認(rèn)：“內(nèi)部和外部傳感的集成為增強(qiáng)安全性提供了新的機(jī)會(huì)?！彼信e了連接ADAS和DMS的“兩個(gè)價(jià)值領(lǐng)域”?！八鼈儼ǎ篴）了解現(xiàn)實(shí)世界的安全風(fēng)險(xiǎn)，以確保檢測(cè)到正確的人類狀態(tài)；和b）使用DMS限制ADAS功能。”

例如，駕駛員可能會(huì)把手放在方向盤上，但是他正在劃出方向盤嗎？

Lenné表示，其中一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)是“了解如何針對(duì)各種駕駛場(chǎng)景/環(huán)境調(diào)整[DMS]功能”?！袄纾绾蜗拗瞥鞘旭{駛和鄉(xiāng)村駕駛的干擾信號(hào)？”

Lenné說，除此之外，汽車制造商還“有勇氣使HMI /車輛響應(yīng)適合風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)重程度。”“安全風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)重程度應(yīng)決定HMI和車輛響應(yīng)。”

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現(xiàn)在是時(shí)候讓汽車制造商認(rèn)真對(duì)待安全
了，將其稱為駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)的“ Mobileye”

理查德·施拉姆

DMS的“基本版本”
我們不應(yīng)該超越自己。例如，歐洲NCAP技術(shù)主管Richard Schram在Affectiva主辦的有關(guān)“駕駛員監(jiān)控之外的高級(jí)安全性”網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)中指出，例如，歐洲NCAP正在“采取非常務(wù)實(shí)，快速的方法”。Schram強(qiáng)調(diào)說，Euro NCAP首先要“在每輛車上使用[DMS]的基本版本”。然后必須遵循技術(shù)路線圖?！叭绻鷮で笸昝赖腫DMS]系統(tǒng)，我們將永遠(yuǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)?！?/p>

對(duì)于此基本系統(tǒng)，我們是否在談?wù)摶跀z像機(jī)的，基于視覺的DMS？

鑒于Euro NCAP正在開發(fā)DMS測(cè)試協(xié)議，重點(diǎn)直接放在基于視覺的系統(tǒng)上。

Smart Eye首席執(zhí)行官M(fèi)artin Krantz打趣道：“方向盤扭矩傳感器（例如，在特斯拉中使用的）有時(shí)被歸類為DMS……但它們變得不合時(shí)宜?！?/p>

奧菲爾·赫伯斯特（Ophir Herbst）

與談EE時(shí)報(bào)，Jungo的連接首席執(zhí)行官奧弗赫布斯特承認(rèn)，“DMS和乘員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（OMS）技術(shù)是基于2D攝像機(jī)......實(shí)際上，我們有一些公司與我們（和我們的堆棧以上）的工作來衡量的認(rèn)知“或駕駛員的“心態(tài)”。OEM廠商通常在尋找其他傳感器，但他們意識(shí)到相機(jī)在各種功能方面提供了最大的投資回報(bào)。成本很重要?！?/p>

最近重新命名為Cipia的Eyesight Technologies仍然堅(jiān)持認(rèn)為，視覺是駕駛員監(jiān)控的主要方法。

塔爾·克日波

產(chǎn)品副總裁Tal Krzypow告訴EE Times，視覺“可以檢測(cè)到眼睛的閉合，凝視和面部表情（以及其他功能），這些是駕駛員睡意和注意力分散的最直接指標(biāo)?！?/p>

他補(bǔ)充說：“尤其是分心，這是造成事故的主要原因之一，沒有其他方法可以跟蹤駕駛員的視線。”

Krzypow并未取消其他傳感器，例如用于監(jiān)測(cè)呼吸的雷達(dá)，但他強(qiáng)調(diào)說：“目前，市場(chǎng)在很大程度上由法規(guī)要求驅(qū)動(dòng)，而視覺要求可以最好地解決這一要求?！?/p>

下一代DMS的傳感器又如何呢？
盡管基于視覺的DMS是許多OEM的優(yōu)先事項(xiàng)，但DMS開發(fā)人員不會(huì)停止尋找可以為檢測(cè)到的物體添加新尺寸的傳感器。

馬丁·克蘭茨

Smart Eye首席執(zhí)行官Krantz描繪了更廣闊的前景?！霸?020年CES上，我們展示了一種基于雷達(dá)的呼吸探測(cè)器?！毕裨S多DMS技術(shù)供應(yīng)商一樣，他們也在尋找乘員監(jiān)控解決方案，Krantz說：“我們還追求完全的機(jī)艙內(nèi)感知機(jī)會(huì)，其中一兩個(gè)廣角攝像機(jī)跟蹤整個(gè)機(jī)艙并測(cè)量身體姿勢(shì)，留守兒童，座椅的位置皮帶等。”他補(bǔ)充說：“我們還將提取所有乘客的面部表情并將其映射到基本情感。在識(shí)別汽車中的每個(gè)人方面也是如此?！笨颂m茲（Krantz）認(rèn)為，汽車內(nèi)部將“采用多模式傳感器套件進(jìn)行監(jiān)控”。Smart Eye計(jì)劃“繼續(xù)開發(fā)我們的軟件，使其能夠處理多種傳感器形式。”

據(jù)報(bào)道，諸如法雷奧（Valeo）之類的一些公司正在探索雷達(dá)，以發(fā)現(xiàn)被遺留在車輛后的“活著的被發(fā)現(xiàn)”（即嬰兒，小狗）。

飛行時(shí)間（ToF）傳感器也可能在DMS中起作用。一個(gè)很好的例子是ADI與Jungo在今年早些時(shí)候宣布的合作關(guān)系。當(dāng)被問到為什么時(shí)，Jugo首席執(zhí)行官Herbst解釋說，ToF傳感器可以提高面部識(shí)別，手勢(shì)和占用/姿勢(shì)等算法的準(zhǔn)確性。他補(bǔ)充說：“在某些情況下，ToF傳感器可以提供冗余-例如檢測(cè)手離開車輪?！彼赋觯琓oF傳感器將于“來年”在DMS中使用。

另一學(xué)派懷疑，在DMS中添加感官模式是否會(huì)解決諸如檢測(cè)駕駛員困倦之類的棘手問題。Seeing Machines的Lenné稱睡意為“最難熬的堅(jiān)果”，“我們研究了大腦活動(dòng)，心律活動(dòng)和呼吸。”在研究的生理傳感器中，有一些是由澳大利亞和英國(guó)的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)開發(fā)和設(shè)計(jì)的。他指出：“我們發(fā)現(xiàn)所有其他傳感器的噪音都令人難以置信?！绷硗?，“您的心率或呼吸率發(fā)生變化的原因有101個(gè)?！?/p>

隨著DMS要求越來越接近現(xiàn)實(shí)，Seeing Machines重申了其信息：“有眼睛，有眼睛就沒有說謊”。Lenné強(qiáng)調(diào)了廣泛的R＆D研究發(fā)現(xiàn)：“如果您真的想知道某人的注意力和認(rèn)知狀態(tài)如何，則必須研究他們的眼睛和臉部?！?/p>

（來源：IEEE普適計(jì)算）單擊上面的圖像放大。

歐洲NCAP應(yīng)該測(cè)試什么以及如何測(cè)試？
Smart Eye的Krantz指出，DMS測(cè)試的首要任務(wù)是“將系統(tǒng)安裝在汽車中”?！霸S多可以在工作臺(tái)上使用的系統(tǒng)無(wú)法在真實(shí)汽車駕駛的惡劣環(huán)境下工作?！?/p>

科林·巴登

Semicast的Barnden指出，令DMS技術(shù)感到不安的一些現(xiàn)實(shí)世界驚喜包括“陽(yáng)光直射，路燈產(chǎn)生頻閃效果”。戴著口罩和太陽(yáng)鏡的駕駛員也可能會(huì)使DMS感到困惑。

那么“必須檢查” DMS功能是什么？許多供應(yīng)商拒絕說，他們參與了Euro NCAP開發(fā)測(cè)試。但是，從根本上講，Smart Eye的首席執(zhí)行官?gòu)?qiáng)調(diào)了“信號(hào)的可用性”。

“重要的是要同時(shí)跟蹤基本信號(hào)的準(zhǔn)確性和可用性，例如頭部姿勢(shì)，眼瞼張開，注視方向等。如果這些信號(hào)的完整性不高，就無(wú)法在其上構(gòu)建警告應(yīng)用程序。頂部，它既靈敏又同時(shí)發(fā)生誤報(bào)的頻率較低。”

Krantz補(bǔ)充說：“例如，集群上的漫游不應(yīng)與微睡眠混淆?！?/p>

Krantz說，將Euro NCAP的測(cè)試協(xié)議描述為“正在進(jìn)行中的工作”，“我們相信它將反映出對(duì)足夠先進(jìn)的需求，這樣它就不會(huì)錯(cuò)過對(duì)DMS系統(tǒng)最重要功能的測(cè)量。”

Jungo的首席執(zhí)行官Herbst列出了可能的要求：

識(shí)別頭部姿勢(shì)的基本注意力，例如瞥一眼手機(jī)，調(diào)整信息娛樂

識(shí)別微睡眠和其他睡眠事件

通過多個(gè)信號(hào)（眼睛，哈欠，腦電圖，方向盤）識(shí)別長(zhǎng)期嗜睡

各種光照條件（白天，晚上，陽(yáng)光直射）

Varius配件（眼鏡，太陽(yáng)鏡，帽子，口罩）

最后，OEM廠商希望符合NCAP要求的系統(tǒng)具有成本效益，Herbst說：“可以在其現(xiàn)有計(jì)算選項(xiàng)之一（信息娛樂，群集）上運(yùn)行的DMS。”汽車制造商“還將考慮其他功能的可用性，例如軟件更新?！彼a(bǔ)充說，此外，層級(jí)公司將需要一種易于適合其首選芯片組的解決方案。監(jiān)管機(jī)構(gòu)并不決定技術(shù)。他們將專注于使用和邊緣案例?！?/p>

有一個(gè)昏昏欲睡的假人嗎？
這是一個(gè)奇怪的問題，但是它解決了Euro NCAP如何測(cè)試車內(nèi)DMS的問題。有像昏昏欲睡的假人這樣的事情嗎？

Seeing Machines的Lenné說：“我們的觀點(diǎn)是，人/駕駛員需要積極參與被測(cè)系統(tǒng)，無(wú)論是在模擬器還是在測(cè)試軌道設(shè)置中。目前尚不清楚如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，但可能需要在睡意程度方面達(dá)成一些協(xié)議。”

關(guān)于微睡眠，Smart Eye的Krantz說：“您不僅應(yīng)該警告微睡眠（這在入睡過程中很晚），而且還應(yīng)該警告嚴(yán)重的睡意階段，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致駕駛性能急劇下降?！彼ㄗh：“在模擬器和實(shí)際駕駛中，在相同的時(shí)間間隔（昏迷時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間駕駛無(wú)聊的駕駛）中，駕駛員會(huì)自行評(píng)估他們的睡意。區(qū)別在于，您可以在模擬器中繼續(xù)進(jìn)行操作，直到他們真正入睡為止?！?/p>

實(shí)際上，測(cè)試似乎比Krantz和Lenné暗示的要復(fù)雜。正如Cipia的Krzypow指出的那樣，“睡意（與閉眼相對(duì)）提出了雙重挑戰(zhàn)：很難測(cè)量并且很難模擬?！鄙袩o(wú)人解釋Euro NCAP如何計(jì)劃應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。

DMS如何停止煩人的驅(qū)動(dòng)程序？
綜上所述，DMS技術(shù)中的薄弱環(huán)節(jié)是，當(dāng)駕駛員因過多的誤報(bào)而煩惱時(shí)，他們會(huì)關(guān)閉DMS，從而使DMS失效。

Jungo的首席執(zhí)行官承認(rèn)：“的確，過多的錯(cuò)誤警報(bào)會(huì)令人討厭。”在Jungo，“我們將警報(bào)限制為清除干擾事件，例如不看路，使用電話，吸煙等。今天，我們不嘗試評(píng)估駕駛員的“認(rèn)知”狀態(tài)，例如看路但做白日夢(mèng)。這確實(shí)太容易出錯(cuò)了?！?/p>

Smart Eye的首席執(zhí)行官Krantz說：“最小化錯(cuò)誤率的關(guān)鍵是在基本信號(hào)中具有非常高的精度。”他補(bǔ)充說：“需要設(shè)計(jì)良好且經(jīng)過全面測(cè)試的應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序?qū)⒒拘盘?hào)轉(zhuǎn)換為有價(jià)值的駕駛員狀態(tài)信息，并最終采用全面的警告策略，使駕駛員知情而又不會(huì)煩擾他們。”

Seeing Machines的Lenné同意駕駛員的接受至關(guān)重要?！盀槿祟愒O(shè)計(jì)是如此重要。您需要了解行為和相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)（例如分心），并將這種理解納入功能中，以便對(duì)駕駛員“有意義”?！彼^續(xù)說道：“誤報(bào)的數(shù)量取決于其他因素，包括信號(hào)可用性的可靠性，這也是關(guān)鍵。”

通用汽車公司的一個(gè)例子指出，麻省理工學(xué)院的賴默爾強(qiáng)調(diào)過度活躍的駕駛員警報(bào)系統(tǒng)可能會(huì)給消費(fèi)者帶來的問題。

“通用汽車似乎已經(jīng)與Super Cruise合作開發(fā)了一種多階段警報(bào)方法，該方法通過增強(qiáng)（無(wú)聲提示）和逐步升級(jí)警報(bào)的組合來解決這一問題?！?/p>

從理論上講，識(shí)別駕駛員的狀態(tài)（“他正在注意”）并將其連接到DMS警報(bào)系統(tǒng)可以減輕煩人的因素。

但是Reimer說：“我不知道有任何系統(tǒng)可以解決認(rèn)知吸收或思維游蕩的問題。這是我們集團(tuán)以及我們合作的多家OEM和供應(yīng)商的活躍研究領(lǐng)域?！?/p>

當(dāng)今的DMS不斷發(fā)展
EE Times撰寫了這篇文章，旨在確定領(lǐng)先的DMS供應(yīng)商的心態(tài)，并了解他們?yōu)殚_發(fā)更安全的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)而進(jìn)行的工程努力。

但是在現(xiàn)實(shí)世界中，正如Semicast Research的Barnden經(jīng)常說的那樣，“如此差的駕駛員監(jiān)控非常容易?！?/p>

講述人警告“某些情況下，一汽可能無(wú)法正常工作……例如，駕駛員戴著偏光鏡，濃密的眼妝，或者其面部被頭發(fā)或帽子遮擋，或者視線被遮擋住了方向盤的位置。”

他總結(jié)說：“請(qǐng)記住，前方注意警告系統(tǒng)不能替代正確而安全的駕駛。駕駛員有責(zé)任始終檢查與前方車輛的速度和距離?！?/p>

因此，盡管系統(tǒng)無(wú)法完全監(jiān)控駕駛員，但汽車制造商仍可以勾選DMS框，節(jié)省研發(fā)費(fèi)用，然后將戴眼鏡和帽子的錢還給女士。
編輯：hfy