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小孩或?qū)櫸镆虼中倪z忘車(chē)內(nèi)而致死，長(zhǎng)途司機(jī)因瞌睡、分神而車(chē)毀人亡，多少人因開(kāi)車(chē)回信息、接電話險(xiǎn)釀大禍。
這些血淋淋的案例在我們身邊屢見(jiàn)不鮮。針對(duì)這些交通痛點(diǎn)，自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)商MINIEYE于今天在上海推出了一套I-CS（In-Cabin Sensing）座艙感知量產(chǎn)方案。
這套方案可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)遺落在車(chē)?yán)锏男『⒒驅(qū)櫸?，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)司機(jī)瞌睡或分神發(fā)出提醒，還可以人臉識(shí)別主動(dòng)開(kāi)車(chē)門(mén)、借助視線、手勢(shì)、頭部動(dòng)作等實(shí)現(xiàn)前后排的互動(dòng)以及根據(jù)司機(jī)點(diǎn)頭還是搖頭來(lái)選擇是否接聽(tīng)電話、揮動(dòng)手掌切換功能等等……
據(jù)官方介紹，I-CS方案基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)與人工智能打造，包含了駕駛員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（DMS）、乘客監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（OMS）、物體識(shí)別與人車(chē)交互系統(tǒng)等功能，目前已經(jīng)取得超30個(gè)乘用車(chē)車(chē)型定點(diǎn)，在商用車(chē)上的裝載量也達(dá)到了10萬(wàn)臺(tái)。
新智駕注意到，本套方案的推出代表著MINIEYE這位ADAS玩家正式進(jìn)軍智能座艙賽道的開(kāi)始，也是MINIEYE智能座艙業(yè)務(wù)與ADAS業(yè)務(wù)兩條腿協(xié)同走路的開(kāi)始。
但其實(shí)，這場(chǎng)跨界要從2017年MINIEYE對(duì)DMS的研究說(shuō)起。
DMS（Driver Monitor System）為駕駛員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是指駕駛員行駛過(guò)程中，全天候監(jiān)測(cè)駕駛員的疲勞狀態(tài)、危險(xiǎn)駕駛行為的信息技術(shù)系統(tǒng)。
OMS則是對(duì)于全艙成員的監(jiān)測(cè)，相比于更關(guān)注細(xì)節(jié)的DMS，OMS關(guān)注范圍更廣，更多的是需要對(duì)艙內(nèi)信息進(jìn)行讀取和理解成員的意圖。
而早在2017年，MINIEYE就收到了DMS的市場(chǎng)訊號(hào)。
MINIEYE智能座艙負(fù)責(zé)人楊一泓對(duì)新智駕表示，在2017年就有合作伙伴詢(xún)問(wèn)MINIEYE的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)能否從艙外拓展到艙內(nèi)，而當(dāng)時(shí)MINIEYE的商用車(chē)業(yè)務(wù)也正好起量，于是MINIEYE就開(kāi)始成立團(tuán)隊(duì)，基于商用車(chē)場(chǎng)景做DMS的預(yù)演和落地。
如今的智能座艙感知方案，就是由最初為了檢測(cè)駕駛員駕駛狀態(tài)的DMS慢慢發(fā)展而來(lái)。
現(xiàn)在讓我們宕開(kāi)一筆，看看DMS的起源。
在黑科技產(chǎn)品層出不窮的今天，以上種種功能令人驚喜，同時(shí)卻又似乎已無(wú)需為此太過(guò)大驚小怪，事實(shí)上在這背后，凝結(jié)著幾代學(xué)術(shù)和業(yè)內(nèi)人的孜孜不倦研究及探索時(shí)光。
從喝咖啡到開(kāi)窗通風(fēng)，從抹風(fēng)油精到開(kāi)車(chē)前別吃太飽，一直以來(lái)，如何對(duì)抗駕駛疲勞、駕駛分心可謂是跑長(zhǎng)途司機(jī)的半永久課題。
注意力分散是導(dǎo)致交通事故發(fā)生的最主要原因，根據(jù)今年科技公司大陸集團(tuán)與和眾澤益聯(lián)合發(fā)布的一份調(diào)研報(bào)告《2018-2020中國(guó)青年注意力分散與交通事故白皮書(shū)》，曾經(jīng)在駕駛中有“使用通訊工具”行為（如電話、微信等手機(jī)APP等）的中國(guó)青年在接受調(diào)查的人數(shù)中占比高達(dá)82.18%。
業(yè)界和學(xué)界對(duì)于防止駕駛?cè)藛T疲勞駕駛、分心駕駛的研究早從上個(gè)世紀(jì)70年代就已開(kāi)始，也一直是近些年來(lái)的研究熱點(diǎn)，例如在1975年，日產(chǎn)汽車(chē)就曾申請(qǐng)了一個(gè)關(guān)于通過(guò)計(jì)算駕駛員操縱離合器和制動(dòng)器頻率等信息來(lái)確定司機(jī)駕駛警覺(jué)性的專(zhuān)利。
目前國(guó)內(nèi)外最多的研究方向，則主要是針對(duì)司機(jī)疲勞駕駛的監(jiān)測(cè)，一般分為接觸式檢測(cè)和非接觸式檢測(cè)，非接觸式檢測(cè)又可以細(xì)分為基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的檢測(cè)方式和基于人車(chē)交互特性的檢測(cè)方式，具體方向包括監(jiān)測(cè)腦電圖、心電圖、呼吸、皮膚電傳導(dǎo)、車(chē)道偏離、方向盤(pán)動(dòng)作、駕駛員的眨眼頻率、瞳孔反應(yīng)等變化的研究。
多年研究下來(lái)，由此誕生出來(lái)監(jiān)測(cè)駕駛員駕駛狀態(tài)的產(chǎn)品五花八門(mén)，應(yīng)用范圍更是從頭到眼到腳，從汗液到血液到呼吸，從車(chē)內(nèi)到路面不一而足。
比如針對(duì)礦區(qū)、物流等場(chǎng)景的專(zhuān)業(yè)司機(jī)，澳大利亞的SmartCap公司2013年就生產(chǎn)出了智能帽，內(nèi)置腦電電極，戴上后可實(shí)時(shí)采集駕駛員的腦電信號(hào)進(jìn)行分析，從而判斷駕駛員的疲勞狀態(tài)。
還有通過(guò)測(cè)量汗液成分中的乳酸、氨和酒精等數(shù)據(jù)，可以分析司機(jī)疲勞程度的智能手表、智能指環(huán)。
又如美國(guó)Electronic Ssfety Products公司開(kāi)發(fā)的方向盤(pán)監(jiān)視裝置S.A.M.(steering attention monitor)，方向盤(pán)正常運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器裝置不報(bào)警，若方向盤(pán)持續(xù)多秒不運(yùn)動(dòng)，S.A.M.就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，直到方向盤(pán)繼續(xù)正常運(yùn)動(dòng)為止。
還有諸如日本研制的電子“清醒帶”、DAS2000型路面警告系統(tǒng)( The DAS2000 Road Alert System)、美國(guó)研制的打瞌睡駕駛員偵探系統(tǒng)DDDS( The Drowsy Driver Detection System)、韓國(guó)Advanced Biomelric Res Ct發(fā)明的潛呼吸探測(cè)防瞌睡系統(tǒng)等林林總總嘗試。
對(duì)于判斷人的疲勞狀態(tài)，較為成熟且準(zhǔn)確率高的方法，是直接獲取駕駛?cè)说哪X電波、 心率、肌電等生理指標(biāo)，但在實(shí)際操作中，這會(huì)給司機(jī)的正常駕駛帶來(lái)不便，車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中的檢測(cè)也會(huì)使得測(cè)量精度大大下降。
至于通過(guò)檢測(cè)機(jī)動(dòng)車(chē)的方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、方向盤(pán)轉(zhuǎn)向力等參數(shù)來(lái)間接判別駕駛?cè)说钠跔顩r，由于較易受到道路環(huán)境狀況等外界因素影響，檢測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確率相對(duì)而言也并不高。
因此，在以上技術(shù)方向中，被最為廣泛使用的是1996年，由美國(guó) Knipling ,Wang 和 Kanianthra等人提出，并在1999年正式被美國(guó)聯(lián)邦公路管理局發(fā)表作為一種可行辦法的perclos，主要就是基于攝像頭，通過(guò)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)眼睛閉合時(shí)長(zhǎng)所占的比例來(lái)判斷司機(jī)的疲勞駕駛程度。
基于perclos原理，為了提高疲勞駕駛檢測(cè)技術(shù)的精度，同時(shí)隨著近年圖像處理軟硬件技術(shù)測(cè)量速度、準(zhǔn)確性的提升以及深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，除了眼瞼閉合，目前先進(jìn)的疲勞駕駛測(cè)試大多還融合了對(duì)瞳孔、視線跟蹤、嘴巴開(kāi)合狀態(tài)、頭部姿態(tài)等多種面部特征變化的捕捉和識(shí)別。
OMS演示
這種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法的非接觸式疲勞檢測(cè)技術(shù)目前已成業(yè)內(nèi)大多數(shù)廠商的主流技術(shù)路線，也得到了廣泛的認(rèn)可，比如MINIEYE就是在2017年，開(kāi)始針對(duì)商用車(chē)，研發(fā)基于攝像頭的疲勞駕駛檢測(cè)技術(shù)。
而在2018年，交通運(yùn)輸部辦公廳還曾發(fā)布了關(guān)于推廣應(yīng)用智能視頻監(jiān)控報(bào)警技術(shù)的通知，主要內(nèi)容即是希望在道路客貨運(yùn)輸領(lǐng)域，通過(guò)強(qiáng)制“兩客一?！避?chē)輛安裝智能視頻監(jiān)控報(bào)警，來(lái)消除疲勞駕駛等隱患。
同樣是為了防止駕駛員分神、瞌睡，今年4月，歐盟委員會(huì)還發(fā)布駕駛員疲勞監(jiān)測(cè)法規(guī)(DDAW)草案，計(jì)劃自2022年7月起，對(duì)車(chē)速超過(guò)70公里/小時(shí)M類(lèi)和N類(lèi)新認(rèn)證車(chē)型強(qiáng)制實(shí)施DDAWS要求，2024年7月起，對(duì)所有新注冊(cè)車(chē)型強(qiáng)制安裝DDAW系統(tǒng)。
MINIEYE的智能座艙負(fù)責(zé)人楊一泓對(duì)新智駕表示，“對(duì)于使用何種技術(shù)路徑來(lái)檢測(cè)駕駛員的疲勞狀態(tài)，歐標(biāo)有很具體的分析。MINIEYE內(nèi)部也花了很多時(shí)間，去與醫(yī)學(xué)院校探討和研究歐標(biāo)的內(nèi)部報(bào)告內(nèi)容，他們對(duì)這種視覺(jué)判斷，是呈鼓勵(lì)態(tài)度的?！?br/>
楊一泓透露，因?yàn)镸INIEYE目前正好有幾個(gè)項(xiàng)目需要參考DDAW來(lái)做檢驗(yàn)和設(shè)計(jì)，近期MINIEYE的駕駛員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部有基于歐盟的DDAW做過(guò)一整套的預(yù)檢，對(duì)于明年通過(guò)歐盟的監(jiān)測(cè)比較有信心。
根據(jù)介紹，MINIEYE的駕駛員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（DMS），使用紅外攝像頭，具備三級(jí)疲勞監(jiān)測(cè)，可針對(duì)駕駛員不同疲勞狀態(tài)、眼瞼開(kāi)閉程度、視線方向及眨眼頻率等行為進(jìn)行判斷分析，實(shí)時(shí)提供精確的疲勞預(yù)警及注意力等級(jí)判斷。
MINIEYE這套DMS的亮點(diǎn)，還在于它的超精視線追蹤技術(shù)，可以追蹤到駕駛員的視線落點(diǎn)，實(shí)時(shí)關(guān)注到其注意力分配情況。
針對(duì)這項(xiàng)超精視線追蹤功能，MINIEYE研發(fā)出兩套方案：一套純粹基于深度學(xué)習(xí)；另一套則是基于深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，還利用了普爾欽斑位置原理來(lái)推導(dǎo)視線落點(diǎn)，而在普爾欽斑的方案中，MINIEYE針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，還又研發(fā)出了兩套不同的視線判別細(xì)化方案。
楊一泓認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)沒(méi)有太大壁壘和差異化，理論上也是大同小異?！暗谏疃葘W(xué)習(xí)而進(jìn)行的對(duì)場(chǎng)景的理解、功能的深挖及迭代更新、實(shí)際的裝配、量產(chǎn)的落地應(yīng)用情況等等，才是DMS方案真正的壁壘?！?nbsp;
檢驗(yàn)一套方案是否成熟的關(guān)鍵指標(biāo)，也在于量產(chǎn)規(guī)模。
截至目前，MINIEYE的I-CS座艙感知方案已經(jīng)拿到30個(gè)乘用車(chē)車(chē)型定點(diǎn)，DMS產(chǎn)品在商用車(chē)上的裝載量也達(dá)到了10萬(wàn)臺(tái)。
不過(guò)，從2018年交通運(yùn)輸部發(fā)布關(guān)于安裝智能視頻監(jiān)控報(bào)警的通知以來(lái)，DMS在車(chē)輛中的落地并不那么理想。
相比于強(qiáng)調(diào)安全的ADAS，DMS更看重體驗(yàn)感，但此前一些硬件設(shè)備廠商急于上車(chē)，對(duì)方案的功能設(shè)計(jì)打磨得還比較粗糙，以至于系統(tǒng)常常出現(xiàn)亂報(bào)警示、關(guān)鍵時(shí)候又漏報(bào)的情況，不符合正常的駕駛狀態(tài)，也使得駕駛員對(duì)此滋生不滿。
MINIEYE的量產(chǎn)優(yōu)勢(shì)給了他們打磨細(xì)節(jié)的條件?！叭ツ旰徒衲晡覀兌加袨槠趯⒔肽辏献鞣揭黄鹑プ龅鷥?yōu)化的項(xiàng)目，也幫他們解決了非常多真實(shí)駕車(chē)過(guò)程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，比如說(shuō)陰陽(yáng)臉等?！?/p>
楊一泓仔細(xì)介紹道，再比如在真實(shí)的駕車(chē)過(guò)程中，因?yàn)樗X(jué)時(shí)實(shí)際上頭部的停頓有固定模式，因此設(shè)計(jì)方案時(shí)，并不能僅簡(jiǎn)單地通過(guò)識(shí)別駕駛員頭部姿態(tài)的左右擺動(dòng)，就判斷他在分神駕駛，這需要團(tuán)隊(duì)通過(guò)方案真實(shí)落地的量產(chǎn)過(guò)程，去鉆研、優(yōu)化，從而逐漸提升體驗(yàn)感。
從2017年研發(fā)至今，MINIEYE已經(jīng)在駕駛員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，漸漸融合了對(duì)艙內(nèi)乘客的監(jiān)控系統(tǒng)（OMS）以及人機(jī)交互體驗(yàn)，以此構(gòu)成了一整套的I-CS智能座艙感知方案。
比如OMS就可以通過(guò)觀察艙內(nèi)成員，判斷并分析相關(guān)屬性（年齡及性別等），并根據(jù)指令進(jìn)行反饋，如入座情況分析、危險(xiǎn)行為監(jiān)測(cè)、安全帶使用監(jiān)測(cè)等功能，另外還能在駕駛員離車(chē)時(shí)，識(shí)別出被落下的兒童、寵物、手機(jī)、錢(qián)包等，從而再通過(guò)短信或者電話聯(lián)系車(chē)主。
人車(chē)交互上，MINIEYE則提出了“人車(chē)交互應(yīng)該像人與人交流一樣自然流暢”的理念，支持視線交互、手勢(shì)交互以及頭部動(dòng)作交互，比如駕駛員可以通過(guò)點(diǎn)頭或搖頭來(lái)直接選擇是否接聽(tīng)來(lái)電等。
楊一泓介紹，從算法設(shè)計(jì)、功能開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證測(cè)試，到最終量產(chǎn)交付的產(chǎn)品化進(jìn)程，由于MINIEYE有著大量的產(chǎn)品化積累和量產(chǎn)交付經(jīng)驗(yàn)，這整套智能座艙感知方案有著非常強(qiáng)的快速移植和迭代能力。
“MINIEYE建立了一套完備的自研開(kāi)發(fā)工具鏈以及數(shù)據(jù)半自動(dòng)標(biāo)注平臺(tái)，對(duì)市面上常用的DMS、OMS攝像頭模組也非常熟悉，此外也有基于不同嵌入式平臺(tái)的加速庫(kù)MiNiDNN，對(duì)集成式座艙方案中的資源分配和算力占比更加友好?！睏钜汇硎荆斑@整套I-CS方案的前期準(zhǔn)備步驟是很方便一致的，更多工作是花在后期方案量產(chǎn)時(shí)的迭代和更新，這是一個(gè)從90分迭代到100分的過(guò)程?！?br/>
MINIEYE以做ADAS起家，長(zhǎng)于車(chē)載視覺(jué)感知技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)，在近年快速爆發(fā)的ADAS商用車(chē)市場(chǎng)中咬下不少訂單，起量迅速。
今年上半年，MINIEYE在ADAS領(lǐng)域的累計(jì)出貨量已達(dá)到22.8萬(wàn)套，同比增長(zhǎng)245%，標(biāo)志著MINIEYE產(chǎn)品落地量產(chǎn)全面爆發(fā)。
但由于技術(shù)不成熟、駕駛員對(duì)輔助駕駛系統(tǒng)過(guò)于依賴(lài)而分心駕駛等原因，智能駕駛技術(shù)高歌猛進(jìn)的同時(shí)也始終伴隨著輿論爭(zhēng)議。
在此背景下，能夠檢測(cè)出駕駛員駕駛狀態(tài)技術(shù)與智能駕駛技術(shù)的協(xié)同，就成了不起眼卻關(guān)鍵的突破口。
MINIEYE聯(lián)合創(chuàng)始人王啟程就曾對(duì)新智駕解釋了切入智能座艙市場(chǎng)的重要原因之一：
“L3以上階段的自動(dòng)駕駛必然需要艙內(nèi)艙外的協(xié)同：更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)允許駕駛員在一定程度上脫離方向盤(pán)、但要保持隨時(shí)可接管的狀態(tài)，而這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的需求，即系統(tǒng)要如何判斷并提醒駕駛員進(jìn)行接管。”
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果DMS發(fā)現(xiàn)駕駛員的視線沒(méi)有專(zhuān)注在路面，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警示要求司機(jī)趕緊接管，車(chē)輛的輔助駕駛系統(tǒng)也會(huì)關(guān)閉，從而可以避免意外的發(fā)生。
楊一泓也告訴新智駕，從DMS的發(fā)展看，它的發(fā)展前景除了對(duì)司機(jī)疲勞分神的提醒，更重要的還是與智能駕駛系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。
當(dāng)艙內(nèi)外這兩種系統(tǒng)之間的傳感器和數(shù)據(jù)得以完全融合協(xié)同、復(fù)用，自動(dòng)駕駛行業(yè)或許也就能擺脫些許路障，得以更進(jìn)一步，這條路徑是大勢(shì)所趨，更是各類(lèi)玩家們需要分秒必爭(zhēng)的賽道之一。
而MINIEYE的這兩種解決方案均基于深度學(xué)習(xí)，且以攝像頭為主要傳感器，在底層技術(shù)邏輯上一脈相承，對(duì)艙內(nèi)外這兩種技術(shù)的融合也就能夠更加得心應(yīng)手，搶占先機(jī)。
“MINIEYE目前正在給一個(gè)客戶(hù)做基于輔助駕駛系統(tǒng)L2級(jí)別，用視線作為最后一個(gè)閘門(mén)來(lái)開(kāi)關(guān)的功能，這是正在量產(chǎn)落地的功能?！睏钜汇硎?，“就目前的量產(chǎn)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，能做到ADAS與DMS協(xié)同，或者擁有對(duì)車(chē)輛全域感知能力的企業(yè)，還是少數(shù)。”
除卻DMS與智能駕駛技術(shù)的協(xié)同，智能座艙方案的性感之處還在于，它能給消費(fèi)者帶來(lái)相當(dāng)直觀且無(wú)安全隱憂的駕車(chē)體驗(yàn)，擁有一個(gè)巨大的市場(chǎng)增長(zhǎng)空間，關(guān)鍵就在于前文所述的OMS和人機(jī)交互設(shè)計(jì)，并且價(jià)格在快速下探。
相比于國(guó)外企業(yè)和國(guó)內(nèi)的傳統(tǒng)車(chē)企，國(guó)內(nèi)造車(chē)新勢(shì)力更在意乘客對(duì)其座艙的體驗(yàn)感，因此對(duì)OMS的想象力更加豐富，智能座艙市場(chǎng)也因此走得更加大膽和快速。
根據(jù)IHS 的預(yù)測(cè)，中國(guó)座艙智能科技配置的新車(chē)滲透速度要快于全球。2020 年中國(guó)市場(chǎng)智能座艙滲透率為48.8%，到2025 年滲透率有望達(dá)到75%以上（屆時(shí)全球滲透率為59.4%），呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
從設(shè)計(jì)到上車(chē)再到真正觸及消費(fèi)者，智能座艙大概需要一年多的時(shí)間。
楊一泓表示，相信到明年這個(gè)時(shí)間點(diǎn)，行業(yè)會(huì)聽(tīng)到更多車(chē)型擁有這個(gè)功能，一年后，智能座艙的裝配率也不會(huì)是很大的問(wèn)題。
對(duì)于疲勞駕駛、分心駕駛的研究還要走很長(zhǎng)的路，技術(shù)路徑勢(shì)必也不止這幾種，智能座艙也需要找到更多更適合的應(yīng)用場(chǎng)景，這是一場(chǎng)技術(shù)和人類(lèi)本能的博弈。
很多時(shí)候，人類(lèi)不得不敗于本能，但在如今，通過(guò)利用技術(shù)，我們已經(jīng)常常可以做到戰(zhàn)勝本能。
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