打著(zhù)安全的旗號，汽車(chē)制造商和駕駛人似乎都十分堅定地擁抱專(zhuān)用于車(chē)內空間監測駕駛人(與乘客)而設計的技術(shù)。反過(guò)來(lái)說(shuō)，這種趨勢也鼓舞著(zhù)消費技術(shù)供貨商瞄準汽車(chē)領(lǐng)域，進(jìn)一步提升其專(zhuān)有的影像/視覺(jué)技術(shù)進(jìn)展。
例如，Harman International Industries在今年的日內瓦國際車(chē)展中展示其“眼動(dòng)與瞳孔追蹤”技術(shù)。根據Harman介紹，該公司的車(chē)內攝影機可連續捕捉駕駛人的瞳孔擴張，并透過(guò)其專(zhuān)有的軟件算法以先進(jìn)的濾波與訊號處理分析瞳孔的反應。
Harman展示基于瞳孔的駕駛監測系統(來(lái)源：Harman)
FotoNation則在二月初舉行的世界移動(dòng)通信大會(huì )(MWC)討論自家的駕駛監測系統(DMS)，擺脫了常見(jiàn)的眼球凝視(eye-gazing)技術(shù)。FotoNation營(yíng)銷(xiāo)與業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)資深總監Youssef Benmokhtar指出，“FotoNation正將汽車(chē)視為下一個(gè)成長(cháng)的機會(huì )。”
業(yè)界其它廠(chǎng)商也開(kāi)始進(jìn)軍駕駛監控市場(chǎng)，包括瑞典Smart Eye利用算法搜尋虹膜與朣孔，另一家瑞典廠(chǎng)商Tobii Tech則設計了結合傳感器與算法的眼動(dòng)追蹤(eye-tracking)系統。
自動(dòng)駕駛車(chē)的第3階段 電子制作模塊
那么，是什么力量推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)“監控”(守護)駕駛人？
市調公司Strategy Analytics汽車(chē)業(yè)務(wù)副總監Roger Lanctot說(shuō)，原因就在于“自動(dòng)駕駛的第3階段(Level 3)。”
美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)將自動(dòng)駕駛車(chē)定義為5種不同的發(fā)展階段。Level 3表示“有條件自動(dòng)駕駛化”。Lanctot表示，在Level 3，“存在著(zhù)監控駕駛人的潛在需要，以確保從自動(dòng)駕駛轉換到手動(dòng)駕駛時(shí)，駕駛人隨時(shí)準備好接管車(chē)輛。”
IHS Automotive汽車(chē)技術(shù)資深分析師Jeremy Carlson認為，在汽車(chē)的功能從先進(jìn)駕駛輔助系統(ADAS)進(jìn)展到自動(dòng)化以及最終實(shí)現完全自動(dòng)駕駛以前，汽車(chē)制造商必須先經(jīng)過(guò)這一階段的發(fā)展。
Carlson說(shuō)，“我們對于駕駛人所知不多，因為我們目前僅有的接觸點(diǎn)就在方向盤(pán)、踏板與傳動(dòng)機制，而只有前2項一直是十分恒定的反饋點(diǎn)。”
Carlson補充說(shuō)，“重要的是盡可能地了解駕駛人在做什么，而且希望能避免僅從駕駛人與方向盤(pán)等互動(dòng)妄加推論的直覺(jué)思考陷阱。”
但是，除了安全、保險公司以及駕駛人如何駕駛的既得利益，汽車(chē)制造商還能從監控駕駛人的過(guò)程中得到什么？
共乘+車(chē)輛即服務(wù)
Benmokhtar列舉了促使汽車(chē)制造商安裝駕駛監控系統的幾項因素。例如，他們想要打造一種了解駕駛人與乘客個(gè)人喜好的車(chē)子，讓車(chē)輛可量身打造舒適度，例如座椅位置與娛樂(lè ) 內容。汽車(chē)公司也熱衷于設計可共乘或提供服務(wù)的車(chē)輛。無(wú)論是哪一種情況，基于安全的理由，車(chē)子應該能辨識駕駛人并授權其駕駛，同時(shí)讓駕駛人預先加載導航與 娛樂(lè )選擇。
Carlson補充說(shuō)，“OEM還可以利用眼動(dòng)追蹤量身打造更適于駕駛人的體驗，讓車(chē)輛根據駕駛人觀(guān)看方向，在不 同的位置(如抬頭顯示器HUD或儀表板)提供信息。”那么，汽車(chē)制造商將會(huì )知道，“駕駛人最?？吹奈恢?，因而免于不斷改變HUD的位置。反過(guò)來(lái)說(shuō)，這也讓 汽車(chē)制造商知道哪些情況可能導致分心。”
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)對于監控駕駛人的興趣似乎是‘玩真的’。
Benmokhatar強調，專(zhuān)為臉部辨識/駕駛監測算法和硬件加速器提供授權的FotoNation，正透過(guò)其監測系統從一線(xiàn)廠(chǎng)商和汽車(chē)OEM獲得動(dòng)能。該公司目前已經(jīng)回報了幾筆詢(xún)價(jià)，技術(shù)基準更超越其他競對手。他說(shuō)，“我們認為很快地將取得設計訂單。”
然而，Lanctot明確表示，駕駛監測系統“最直接的市場(chǎng)機會(huì )就在于商用車(chē)中一系列的廣泛應用”。在他看來(lái)，“汽車(chē)公司實(shí)際上會(huì )不會(huì )試著(zhù)將系統導入Level 3自動(dòng)化市場(chǎng)，”目前看來(lái)還不太明朗。
他指出，“有鑒于轉換過(guò)程中的挑戰和潛在錯誤，Google顯然避開(kāi)了這一階段的自動(dòng)駕駛，同時(shí)，多家組織也建議更廣泛的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)可尋求直接跳級至Level 4。”
在NHTSA的定義中，Level 4意味著(zhù)“完全自動(dòng)駕駛化”，在旅程期間的任何時(shí)間均由車(chē)輛進(jìn)行所有操縱，完全不需要駕駛人介入。
然而，相較于Google，包括豐田(Toyota)和日產(chǎn)(Nissan)等日本汽車(chē)制造商據稱(chēng)目前仍渴望擁抱Level 3的自動(dòng)駕駛。
以眼動(dòng)追蹤取代眼球凝視
無(wú)疑地，眼動(dòng)追蹤是一項極其復雜的技術(shù)，因為人眼總是不斷地轉動(dòng)著(zhù)。
不過(guò)該技術(shù)仍處于早期階段，幾家廠(chǎng)商已經(jīng)在眼球凝視技術(shù)取得進(jìn)展。然而，FotoNation認為，眼動(dòng)追蹤/眼球凝視技術(shù)均有其限制，尤其是對于OEM與一線(xiàn)廠(chǎng)商而言，還牽涉到成本與建置等問(wèn)題。
因此，FotoNation所宣稱(chēng)的是一項可免于高成本攝影機的技術(shù)。Benmokhtar解釋?zhuān)?ldquo;我們只需使用一款VGA相機(而非百萬(wàn)畫(huà)素傳感器)，即可追蹤駕駛人的頭部位置/方向”，反過(guò)來(lái)這又有助于確定眼睛的位置。
嚴格來(lái)說(shuō)，FotoNation的技術(shù)并不是一種眼動(dòng)追蹤系統，因為它追蹤的是駕駛人的頭部。該公司表示，這項該技術(shù)追蹤駕駛人臉部的50個(gè)點(diǎn)，讓監測系統推斷眉毛反應，甚至準確地測量眼睛如何開(kāi)啟或關(guān)閉。
例如，在結合諸如張開(kāi)嘴巴(表示駕駛人正在打哈欠)與轉頭方向(無(wú)論否正在點(diǎn)頭)等其它數據點(diǎn)時(shí)，該系統即可確定駕駛人是否出現睡意。
即使是在駕駛人戴著(zhù)口罩(這在亞洲很常見(jiàn))以及配戴各種眼鏡與光照條件下，該系統仍能正常作業(yè)。Benmokhtar表示，甚至是在戴著(zhù)阻擋近紅外線(xiàn)(NIR)的太陽(yáng)眼鏡時(shí)也一樣。
FotoNation DMS技術(shù)可偵測并追蹤臉部多點(diǎn)，甚至是在駕駛人戴著(zhù)阻擋NIR的太陽(yáng)眼鏡時(shí)仍可正常運作(來(lái)源：FotoNation)
結合轉頭方向(無(wú)論否正在點(diǎn)頭)等數據點(diǎn)，該DMS系統可確定駕駛人的睡意(來(lái)源：FotoNation)
由于該系統并不依賴(lài)眼睛凝視技術(shù)，因而可讓汽車(chē)制造商節省成本，而且可以自由選擇部署相機的位置。該系統也無(wú)需使用前相機，Benmokhtar說(shuō)，“相機可以放在車(chē)子的A柱或B柱，或者放在中控臺或后照鏡上。”
針對駕駛人辨識，FotoNation采用自家的——生物測定級臉部辨識技術(shù)，以及深度學(xué)習算法，而且還提供了虹膜辨識技術(shù)，進(jìn)一步升級安全性。
360度環(huán)車(chē)偵測
FotoNation對于汽車(chē)領(lǐng)域的興趣還不只是車(chē)內成像方案。該公司也希望利用其成像技術(shù)，讓車(chē)輛在市區駕駛時(shí)實(shí)現“環(huán)車(chē)偵測”功能。相較于經(jīng)常用于高速公路的前方碰撞與車(chē)道偏離警示系統等ADAS功能，Benmokhtar認為這種環(huán)車(chē)偵測功能是不一樣的。
“我們并不想追隨Mobileye的腳步，”Benmokhtar說(shuō)，“而是想再添加一些智能元素——環(huán)車(chē)偵測，例如偵測是否有任何物體越來(lái)越接近車(chē)子。”
Lanctot認為，在市區駕駛可說(shuō)是“自動(dòng)駕駛的最大挑戰之一，”因為車(chē)輛必須避開(kāi)行人以及導航交叉路口。
“幾乎各家廠(chǎng)商均致力于此「環(huán)車(chē)偵測」領(lǐng)域，”IHS的Carlson表示。“因為它必須能支持駕駛人(ADAS與自動(dòng)化)或取代駕駛人(自動(dòng)駕駛)。”Carlson則強調，即使是Mobileye也正進(jìn)軍360度全景偵測市場(chǎng)。“總之，這一領(lǐng)域即將出現許多競爭。”
移動(dòng)設備訪(fǎng)問(wèn)
