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小孩或?qū)櫸镆虼中倪z忘車內(nèi)而致死，長途司機因瞌睡、分神而車毀人亡，多少人因開車回信息、接電話險釀大禍。
這些血淋淋的案例在我們身邊屢見不鮮。針對這些交通痛點，自動駕駛技術(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。
這套方案可以及時發(fā)現(xiàn)遺落在車里的小孩或?qū)櫸?，可以及時發(fā)現(xiàn)司機瞌睡或分神發(fā)出提醒，還可以人臉識別主動開車門、借助視線、手勢、頭部動作等實現(xiàn)前后排的互動以及根據(jù)司機點頭還是搖頭來選擇是否接聽電話、揮動手掌切換功能等等……
據(jù)官方介紹，I-CS方案基于計算機視覺技術(shù)與人工智能打造，包含了駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)（DMS）、乘客監(jiān)測系統(tǒng)（OMS）、物體識別與人車交互系統(tǒng)等功能，目前已經(jīng)取得超30個乘用車車型定點，在商用車上的裝載量也達到了10萬臺。
新智駕注意到，本套方案的推出代表著MINIEYE這位ADAS玩家正式進軍智能座艙賽道的開始，也是MINIEYE智能座艙業(yè)務(wù)與ADAS業(yè)務(wù)兩條腿協(xié)同走路的開始。
但其實，這場跨界要從2017年MINIEYE對DMS的研究說起。
DMS（Driver Monitor System）為駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)的簡稱，是指駕駛員行駛過程中，全天候監(jiān)測駕駛員的疲勞狀態(tài)、危險駕駛行為的信息技術(shù)系統(tǒng)。
OMS則是對于全艙成員的監(jiān)測，相比于更關(guān)注細節(jié)的DMS，OMS關(guān)注范圍更廣，更多的是需要對艙內(nèi)信息進行讀取和理解成員的意圖。
而早在2017年，MINIEYE就收到了DMS的市場訊號。
MINIEYE智能座艙負責人楊一泓對新智駕表示，在2017年就有合作伙伴詢問MINIEYE的計算機視覺技術(shù)能否從艙外拓展到艙內(nèi)，而當時MINIEYE的商用車業(yè)務(wù)也正好起量，于是MINIEYE就開始成立團隊，基于商用車場景做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駕駛員駕駛狀態(tài)的DMS慢慢發(fā)展而來。
現(xiàn)在讓我們宕開一筆，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，同時卻又似乎已無需為此太過大驚小怪，事實上在這背后，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光。
從喝咖啡到開窗通風，從抹風油精到開車前別吃太飽，一直以來，如何對抗駕駛疲勞、駕駛分心可謂是跑長途司機的半永久課題。
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與和眾澤益聯(lián)合發(fā)布的一份調(diào)研報告《2018-2020中國青年注意力分散與交通事故白皮書》，曾經(jīng)在駕駛中有“使用通訊工具”行為（如電話、微信等手機APP等）的中國青年在接受調(diào)查的人數(shù)中占比高達82.18%。
業(yè)界和學(xué)界對于防止駕駛?cè)藛T疲勞駕駛、分心駕駛的研究早從上個世紀70年代就已開始，也一直是近些年來的研究熱點，例如在1975年，日產(chǎn)汽車就曾申請了一個關(guān)于通過計算駕駛員操縱離合器和制動器頻率等信息來確定司機駕駛警覺性的專利。
目前國內(nèi)外最多的研究方向，則主要是針對司機疲勞駕駛的監(jiān)測，一般分為接觸式檢測和非接觸式檢測，非接觸式檢測又可以細分為基于計算機視覺的檢測方式和基于人車交互特性的檢測方式，具體方向包括監(jiān)測腦電圖、心電圖、呼吸、皮膚電傳導(dǎo)、車道偏離、方向盤動作、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，由此誕生出來監(jiān)測駕駛員駕駛狀態(tài)的產(chǎn)品五花八門，應(yīng)用范圍更是從頭到眼到腳，從汗液到血液到呼吸，從車內(nèi)到路面不一而足。
比如針對礦區(qū)、物流等場景的專業(yè)司機，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，戴上后可實時采集駕駛員的腦電信號進行分析，從而判斷駕駛員的疲勞狀態(tài)。
還有通過測量汗液成分中的乳酸、氨和酒精等數(shù)據(jù)，可以分析司機疲勞程度的智能手表、智能指環(huán)。
又如美國Electronic Ssfety Products公司開發(fā)的方向盤監(jiān)視裝置S.A.M.(steering attention monitor)，方向盤正常運動時傳感器裝置不報警，若方向盤持續(xù)多秒不運動，S.A.M.就會發(fā)出報警聲，直到方向盤繼續(xù)正常運動為止。
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)、美國研制的打瞌睡駕駛員偵探系統(tǒng)DDDS( The Drowsy Driver Detection System)、韓國Advanced Biomelric Res Ct發(fā)明的潛呼吸探測防瞌睡系統(tǒng)等林林總總嘗試。
對于判斷人的疲勞狀態(tài)，較為成熟且準確率高的方法，是直接獲取駕駛?cè)说哪X電波、 心率、肌電等生理指標，但在實際操作中，這會給司機的正常駕駛帶來不便，車輛運動狀態(tài)中的檢測也會使得測量精度大大下降。
至于通過檢測機動車的方向盤轉(zhuǎn)角、方向盤轉(zhuǎn)向力等參數(shù)來間接判別駕駛?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，檢測的可靠性和準確率相對而言也并不高。
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 Knipling ,Wang 和 Kanianthra等人提出，并在1999年正式被美國聯(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，通過計算單位時間內(nèi)眼睛閉合時長所占的比例來判斷司機的疲勞駕駛程度。
基于perclos原理，為了提高疲勞駕駛檢測技術(shù)的精度，同時隨著近年圖像處理軟硬件技術(shù)測量速度、準確性的提升以及深度學(xué)習網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，除了眼瞼閉合，目前先進的疲勞駕駛測試大多還融合了對瞳孔、視線跟蹤、嘴巴開合狀態(tài)、頭部姿態(tài)等多種面部特征變化的捕捉和識別。
OMS演示
這種基于計算機視覺算法的非接觸式疲勞檢測技術(shù)目前已成業(yè)內(nèi)大多數(shù)廠商的主流技術(shù)路線，也得到了廣泛的認可，比如MINIEYE就是在2017年，開始針對商用車，研發(fā)基于攝像頭的疲勞駕駛檢測技術(shù)。
而在2018年，交通運輸部辦公廳還曾發(fā)布了關(guān)于推廣應(yīng)用智能視頻監(jiān)控報警技術(shù)的通知，主要內(nèi)容即是希望在道路客貨運輸領(lǐng)域，通過強制“兩客一?！避囕v安裝智能視頻監(jiān)控報警，來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，歐盟委員會還發(fā)布駕駛員疲勞監(jiān)測法規(guī)(DDAW)草案，計劃自2022年7月起，對車速超過70公里/小時M類和N類新認證車型強制實施DDAWS要求，2024年7月起，對所有新注冊車型強制安裝DDAW系統(tǒng)。
MINIEYE的智能座艙負責人楊一泓對新智駕表示，“對于使用何種技術(shù)路徑來檢測駕駛員的疲勞狀態(tài)，歐標有很具體的分析。MINIEYE內(nèi)部也花了很多時間，去與醫(yī)學(xué)院校探討和研究歐標的內(nèi)部報告內(nèi)容，他們對這種視覺判斷，是呈鼓勵態(tài)度的?！?br/>
楊一泓透露，因為MINIEYE目前正好有幾個項目需要參考DDAW來做檢驗和設(shè)計，近期MINIEYE的駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部有基于歐盟的DDAW做過一整套的預(yù)檢，對于明年通過歐盟的監(jiān)測比較有信心。
根據(jù)介紹，MINIEYE的駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)（DMS），使用紅外攝像頭，具備三級疲勞監(jiān)測，可針對駕駛員不同疲勞狀態(tài)、眼瞼開閉程度、視線方向及眨眼頻率等行為進行判斷分析，實時提供精確的疲勞預(yù)警及注意力等級判斷。
MINIEYE這套DMS的亮點，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，實時關(guān)注到其注意力分配情況。
針對這項超精視線追蹤功能，MINIEYE研發(fā)出兩套方案：一套純粹基于深度學(xué)習；另一套則是基于深度學(xué)習網(wǎng)絡(luò)，還利用了普爾欽斑位置原理來推導(dǎo)視線落點，而在普爾欽斑的方案中，MINIEYE針對不同的應(yīng)用場景，還又研發(fā)出了兩套不同的視線判別細化方案。
楊一泓認為，深度學(xué)習沒有太大壁壘和差異化，理論上也是大同小異?！暗谏疃葘W(xué)習而進行的對場景的理解、功能的深挖及迭代更新、實際的裝配、量產(chǎn)的落地應(yīng)用情況等等，才是DMS方案真正的壁壘?！?nbsp;
檢驗一套方案是否成熟的關(guān)鍵指標，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個乘用車車型定點，DMS產(chǎn)品在商用車上的裝載量也達到了10萬臺。
不過，從2018年交通運輸部發(fā)布關(guān)于安裝智能視頻監(jiān)控報警的通知以來，DMS在車輛中的落地并不那么理想。
相比于強調(diào)安全的ADAS，DMS更看重體驗感，但此前一些硬件設(shè)備廠商急于上車，對方案的功能設(shè)計打磨得還比較粗糙，以至于系統(tǒng)常常出現(xiàn)亂報警示、關(guān)鍵時候又漏報的情況，不符合正常的駕駛狀態(tài)，也使得駕駛員對此滋生不滿。
MINIEYE的量產(chǎn)優(yōu)勢給了他們打磨細節(jié)的條件?！叭ツ旰徒衲晡覀兌加袨槠趯⒔肽?，跟合作方一起去做迭代優(yōu)化的項目，也幫他們解決了非常多真實駕車過程當中會出現(xiàn)的問題，比如說陰陽臉等?！?/p>
楊一泓仔細介紹道，再比如在真實的駕車過程中，因為睡覺時實際上頭部的停頓有固定模式，因此設(shè)計方案時，并不能僅簡單地通過識別駕駛員頭部姿態(tài)的左右擺動，就判斷他在分神駕駛，這需要團隊通過方案真實落地的量產(chǎn)過程，去鉆研、優(yōu)化，從而逐漸提升體驗感。
從2017年研發(fā)至今，MINIEYE已經(jīng)在駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，漸漸融合了對艙內(nèi)乘客的監(jiān)控系統(tǒng)（OMS）以及人機交互體驗，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)指令進行反饋，如入座情況分析、危險行為監(jiān)測、安全帶使用監(jiān)測等功能，另外還能在駕駛員離車時，識別出被落下的兒童、寵物、手機、錢包等，從而再通過短信或者電話聯(lián)系車主。
人車交互上，MINIEYE則提出了“人車交互應(yīng)該像人與人交流一樣自然流暢”的理念，支持視線交互、手勢交互以及頭部動作交互，比如駕駛員可以通過點頭或搖頭來直接選擇是否接聽來電等。
楊一泓介紹，從算法設(shè)計、功能開發(fā)、驗證測試，到最終量產(chǎn)交付的產(chǎn)品化進程，由于MINIEYE有著大量的產(chǎn)品化積累和量產(chǎn)交付經(jīng)驗，這整套智能座艙感知方案有著非常強的快速移植和迭代能力。
“MINIEYE建立了一套完備的自研開發(fā)工具鏈以及數(shù)據(jù)半自動標注平臺，對市面上常用的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的加速庫MiNiDNN，對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?，“這整套I-CS方案的前期準備步驟是很方便一致的，更多工作是花在后期方案量產(chǎn)時的迭代和更新，這是一個從90分迭代到100分的過程。”
MINIEYE以做ADAS起家，長于車載視覺感知技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)，在近年快速爆發(fā)的ADAS商用車市場中咬下不少訂單，起量迅速。
今年上半年，MINIEYE在ADAS領(lǐng)域的累計出貨量已達到22.8萬套，同比增長245%，標志著MINIEYE產(chǎn)品落地量產(chǎn)全面爆發(fā)。
但由于技術(shù)不成熟、駕駛員對輔助駕駛系統(tǒng)過于依賴而分心駕駛等原因，智能駕駛技術(shù)高歌猛進的同時也始終伴隨著輿論爭議。
在此背景下，能夠檢測出駕駛員駕駛狀態(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)始人王啟程就曾對新智駕解釋了切入智能座艙市場的重要原因之一：
“L3以上階段的自動駕駛必然需要艙內(nèi)艙外的協(xié)同：更高級別的自動駕駛系統(tǒng)允許駕駛員在一定程度上脫離方向盤、但要保持隨時可接管的狀態(tài)，而這時就會產(chǎn)生一個新的需求，即系統(tǒng)要如何判斷并提醒駕駛員進行接管?！?br/>
舉個簡單的例子，如果DMS發(fā)現(xiàn)駕駛員的視線沒有專注在路面，系統(tǒng)就會發(fā)出警示要求司機趕緊接管，車輛的輔助駕駛系統(tǒng)也會關(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)展前景除了對司機疲勞分神的提醒，更重要的還是與智能駕駛系統(tǒng)的聯(lián)動。
當艙內(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，自動駕駛行業(yè)或許也就能擺脫些許路障，得以更進一步，這條路徑是大勢所趨，更是各類玩家們需要分秒必爭的賽道之一。
而MINIEYE的這兩種解決方案均基于深度學(xué)習，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。
“MINIEYE目前正在給一個客戶做基于輔助駕駛系統(tǒng)L2級別，用視線作為最后一個閘門來開關(guān)的功能，這是正在量產(chǎn)落地的功能?！睏钜汇硎荆熬湍壳暗牧慨a(chǎn)項目來說，能做到ADAS與DMS協(xié)同，或者擁有對車輛全域感知能力的企業(yè)，還是少數(shù)?！?br/>
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，它能給消費者帶來相當直觀且無安全隱憂的駕車體驗，擁有一個巨大的市場增長空間，關(guān)鍵就在于前文所述的OMS和人機交互設(shè)計，并且價格在快速下探。
相比于國外企業(yè)和國內(nèi)的傳統(tǒng)車企，國內(nèi)造車新勢力更在意乘客對其座艙的體驗感，因此對OMS的想象力更加豐富，智能座艙市場也因此走得更加大膽和快速。
根據(jù)IHS 的預(yù)測，中國座艙智能科技配置的新車滲透速度要快于全球。2020 年中國市場智能座艙滲透率為48.8%，到2025 年滲透率有望達到75%以上（屆時全球滲透率為59.4%），呈快速增長態(tài)勢。
從設(shè)計到上車再到真正觸及消費者，智能座艙大概需要一年多的時間。
楊一泓表示，相信到明年這個時間點，行業(yè)會聽到更多車型擁有這個功能，一年后，智能座艙的裝配率也不會是很大的問題。
對于疲勞駕駛、分心駕駛的研究還要走很長的路，技術(shù)路徑勢必也不止這幾種，智能座艙也需要找到更多更適合的應(yīng)用場景，這是一場技術(shù)和人類本能的博弈。
很多時候，人類不得不敗于本能，但在如今，通過利用技術(shù)，我們已經(jīng)常常可以做到戰(zhàn)勝本能。
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