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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(jī)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(diǎn)，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?yán)锏男『⒒驅(qū)櫸铮梢约皶r發(fā)現(xiàn)司機(jī)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(shí)現(xiàn)前后排的互動以及根據(jù)司機(jī)點(diǎn)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(jì)算機(jī)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(diǎn)，在商用車上的裝載量也達(dá)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(jìn)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(shí)，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(xì)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(jìn)行讀取和理解成員的意圖。
而早在2017年，MINIEYE就收到了DMS的市場訊號。
MINIEYE智能座艙負(fù)責(zé)人楊一泓對新智駕表示，在2017年就有合作伙伴詢問MINIEYE的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)能否從艙外拓展到艙內(nèi)，而當(dāng)時MINIEYE的商用車業(yè)務(wù)也正好起量，于是MINIEYE就開始成立團(tuán)隊(duì)，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(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光。
從喝咖啡到開窗通風(fēng)，從抹風(fēng)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(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(jī)APP等）的中國青年在接受調(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(jì)70年代就已開始，也一直是近些年來的研究熱點(diǎn)，例如在1975年，日產(chǎn)汽車就曾申請了一個關(guān)于通過計(jì)算駕駛員操縱離合器和制動器頻率等信息來確定司機(jī)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(jī)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(xì)分為基于計(jì)算機(jī)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(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)時采集駕駛員的腦電信號進(jìn)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(jī)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(yùn)動時傳感器裝置不報警，若方向盤持續(xù)多秒不運(yùn)動，S.A.M.就會發(fā)出報警聲，直到方向盤繼續(xù)正常運(yùn)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(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，這會給司機(jī)的正常駕駛帶來不便，車輛運(yùn)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(jī)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(zhǔn)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(jì)算單位時間內(nèi)眼睛閉合時長所占的比例來判斷司機(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(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(jì)算機(jī)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(rèn)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(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，通過強(qiáng)制“兩客一危”車輛安裝智能視頻監(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(jì)劃自2022年7月起，對車速超過70公里/小時M類和N類新認(rèn)證車型強(qiáng)制實(shí)施DDAWS要求，2024年7月起，對所有新注冊車型強(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(biāo)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(biāo)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。”
楊一泓透露，因?yàn)镸INIEYE目前正好有幾個項(xiàng)目需要參考DDAW來做檢驗(yàn)和設(shè)計(jì)，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(jìn)行判斷分析，實(shí)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(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)時關(guān)注到其注意力分配情況。
針對這項(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推導(dǎo)視線落點(diǎn)，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(xì)化方案。
楊一泓認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)沒有太大壁壘和差異化，理論上也是大同小異。“但基于深度學(xué)習(xí)而進(jìn)行的對場景的理解、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。”
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個乘用車車型定點(diǎn)，DMS產(chǎn)品在商用車上的裝載量也達(dá)到了10萬臺。
不過，從2018年交通運(yùn)輸部發(fā)布關(guān)于安裝智能視頻監(jiān)控報警的通知以來，DMS在車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，對方案的功能設(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(xì)節(jié)的條件。“去年和今年我們都有為期將近半年，跟合作方一起去做迭代優(yōu)化的項(xiàng)目，也幫他們解決了非常多真實(shí)駕車過程當(dāng)中會出現(xiàn)的問題，比如說陰陽臉等。”
楊一泓仔細(xì)介紹道，再比如在真實(shí)的駕車過程中，因?yàn)樗X時實(shí)際上頭部的停頓有固定模式，因此設(shè)計(jì)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(tuán)隊(duì)通過方案真實(shí)落地的量產(chǎn)過程，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(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(jī)、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(diǎn)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(jì)、功能開發(fā)、驗(yàn)證測試，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發(fā)工具鏈以及數(shù)據(jù)半自動標(biāo)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。”楊一泓表示，“這整套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(jì)出貨量已達(dá)到22.8萬套，同比增長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(jìn)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(jìn)行接管。”
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(jī)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(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。
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(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。”楊一泓表示，“就目前的量產(chǎn)項(xiàng)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)。”
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)者帶來相當(dāng)直觀且無安全隱憂的駕車體驗(yàn)，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(jī)交互設(shè)計(jì)，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(yàn)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(dá)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(jì)到上車再到真正觸及消費(fèi)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(diǎn)，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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