蓋世汽車網4月21日報道?近年來隨著無人駕駛技術的成熟,汽車產業迎來了一次大變革,眾多的主機廠商將帶有駕駛輔助系統的技術布局在自己的產品線上。而原來僅作為高端車型上的高級駕駛輔助系統(ADAS)也漸漸向整個市場鋪展開來。
乘用車市場現階段常見的ADAS系統功能包括自適應巡航控制系統、泊車輔助系統、車輛偏離預警系統、變道輔助系統、防撞預警系統等,其作用都是通過車身周圍的傳感器反饋的數據,幫助駕駛員在行駛過程中減少車輛與周邊環境發生事故的可能性。
根據美國國家公路安全管理局統計數據顯示,近年來在美國發生的交通安全事故中有近10萬起是與疲勞駕駛有關。于是越來越多的乘用車廠商考慮將駕駛員監測系統(簡稱DM)融入未來的車內系統。
什么是DM駕駛員監測系統
駕駛員檢測系統(Driver Monitoring),最早出現于飛機、高鐵等具有自動駕駛或高階級輔助駕駛的領域中(本文只討論汽車領域的DM系統),是一種基于人體生理反應特征的駕駛員疲勞監測預警系統。目前從整體架構來講分為直接檢測和間接檢測兩類。
首先,DM系統中的直接檢測是基于圖像識別和觸控傳感技術展開的。該檢測系統通過方向盤內集成的傳感器將駕駛員的面部細節以及心臟、腦電等部位的數據進行收集,再根據這些部位數據變化判斷駕駛員是否處于疲勞狀態。往往這個過程相對繁瑣,需要對駕駛員進行多方面的數據收集。而間接檢測是針對駕駛員駕車行為分析,即通過記錄和解析駕駛員轉動方向盤、踩剎車等行為特征,判別駕駛員是否疲勞。
下圖為DM系統判定駕駛員駕駛狀態的認知維度表,分別從任職工作負荷(Cognitive workload)、駕駛習慣(Driving style)、物理位置(Physical position)、身體狀況(Medical condition)四個維度判斷。
現階段主流車系的應用方案
目前豐田的DM方案是由豐田旗下的Denso提供的,主要應用在雷克薩斯以及豐田商用車上。該方案采用一臺NIR的紅外傳感器與一體化ECU組成,裝配在駕駛員位置。通過攝像頭對駕駛員面部狀態以及眼睛的開合頻率進行數據采集,從而判斷車輛的行駛狀態。此方案具有相當高的識別率,但是裝配成本相對較高。
而現階段德系車型的DM方案都是基于方向盤轉向角速度的單向變化率來進行判斷的。同時通過車內硬件配置的使用情況將車速、行程、發動機狀態、轉向角、橫向加速度、偏轉率、車門的情況、安全帶的情況、時間信號等操作進行綜合運算之后,得到一個駕駛員的情況。但是由于系統僅對汽車內部情況進行分析,缺少其他維度的支持,得到的數據存在一定的偏差。
相較于德系的方案,福特的技術就更加討巧。該方案為了進一步提高整個算法的準確性,將車輛行駛軌跡、駕駛員行為、周圍環境以及生物監測信息四個維度進行檢測。數據的豐富性使得福特的DM系統的準確性大幅度提升,但是對于系統本身硬件來說,數據的運算能力需要一個單獨的模塊進行整合。
通過比較可以發現,市場上的DM系統很難將測量準確性和裝配成本這兩者之間進行平衡,所以現階段基于圖像技術的DM系統是最優的選擇。
隨著無人駕駛技術的不斷提升,汽車將配備更高級別的ADAS系統。但是對于技術本身來講,其發生故障的概率還是客觀存在的。所以說駕駛員在高階汽車無人駕駛的使用中,仍然需要扮演著重要的角色。而未來DM系統將共享車聯網的數據,并且與ADAS系統整合在一起,為駕駛員以及車輛提供更加安全的行駛條件。