能识别驾驶员状态行为的监控系统,其实还不

驾驶员监控系统(DMS)作为一位后起之秀，在近年来的汽车市场上引起了不小的反响。

人们意识到，DMS的出现确实能够改善汽车安全性，也由此推动了新的法规条款与新的汽车安全评级方式。欧洲议会已经更新了其《通用安全法规(GSR)》以推动DMS类型认证，欧洲CNAP(新车评估计划)也在着手制定DMS测试协议。顺带一提，NCAP五星碰撞评级计划的测试工作已经推迟了两年，预计相关工作将在年正式启动。

但这并不是全部。

目前汽车行业发现了一项可怕的事实：驾驶员使用部分自动化功能的时间越长，其对于驾驶本身就变得越是漫不经心。

诚然，汽车制造商希望自己的高级驾驶员辅助系统(ADAS)能够给用户带来更强大的安全保障，但对此类系统的过度依赖反而造成了不少事故。而这种极不稳定的人机关系中间，正是DMS发挥作用的舞台。

这就带来了新的问题：DMS能不能在人机操控之间，找到新的平衡点。

在最近一次采访中，麻省理工学院AgeLab研究科学家BryanReimer再次提出了他的一贯主张：“必须将DMS数据与主动安全系统融合起来。”作为公路安全保险协会(IIHS)中的研究员，他在一项研究中发现L1与L2级别自动驾驶系统反而会降低行驶安全水平。

Reimer提到，其目标是“以一种更理想的方式将自动化与人工操纵优势结合起来，最大化提升安全水平。”为了保证人车联合系统在安全表现方面真正超越纯人工驾驶，“必须有强大的数据作为支撑。”

SemicastResearch首席分析师ColinBarnden强调，“必须将ADAS与DMS对接起来。”Barnden还指出，DMS在驾驶者身上检测到的结果，应该被转化为ADAS中的制动或者转向等响应性操作。

SeeingMachines人为因素与今后解决方案高级副总裁MikeLenné坦言，“内部与外部传感系统的集成，确实为增强安全性带来了新的机会。”他还列举了ADAS与DMS相对接有望带来的“两大核心价值，即：1)理解现实世界中的安全风险，确保正确检测出人类状态;2)使用DMS限制ADAS功能。”

例如，现在的ADAS只要求驾驶员把手放在方向盘上，但他或她能及时操作方向盘吗?

Lenné指出，目前一大核心挑战在于“判断如何针对不同的驾驶场景/环境以调整DMS功能。例如，应该如何调整市区驾驶与乡村驾驶条件下的干扰信号?”

除此之外，汽车制造商还“有必要将人机界面(HMI)/车辆响应与风险严重程度匹配起来。换言之，应该根据安全风险的严重程度决定HMI与车辆响应方式。”

DMS的“基础版本”

好高骛远显然不可取。例如，欧洲NCAP技术主管RichardSchram在关于“超越驾驶员监控的更高级别安全性”网络会议上提到，欧洲NCAP“正在采取务实且快速推进的方法解决问题。”Schram强调称，欧洲NCAP首先应“在每辆车上使用DMS的基础版本，而后根据技术路线图逐步推进。如果希望一步到位追求完美的DMS，那我们将永远找不到答案。”

那么这会是什么样的基础版本?会是基于摄像头的，还是基于视觉识别的?

根据目前欧洲NCAP正在起草的DNS测试协议，可以看到其重点完全放在基于视觉识别的系统身上。

SmartEye公司CEOMartinKrantz打趣道，“特斯拉等品牌使用的方向盘扭矩传感器有时候也会被归类为DMS……但很明显，这类方案已经过时了。”

在采访当中，JungoConnectivity公司CEOOphirHerbst坦言“DMS与乘员监控系统(OMS)技术都以2D摄像机为基础……实际上，已经有部分企业与我们合作，使用我们的系统衡量驾驶员的「认知状态」或者说「心态」。OEM厂商也在积极寻求其他传感器解决方案，但他们承认摄像机在实现各类功能方面仍然具有最好的投资回报。成本很重要，选择视觉检测的合理性也正在于此。”

最近刚刚更名为Cipia的EyesightTechnologies公司也坚持认为，视觉识别将是实现驾驶员监控的主要方法。

该公司产品副总裁TalKrzypow在采访中表示，视觉分析“能够检测到眼睛的闭合、凝视与面部表情(及其他特征)，这些都是驾驶员感到疲倦或注意力分散的直接指标。”

他补充道，“注意力分散特别重要，这也是造成安全事故的主要原因之一。除了视觉分析之外，没有其他方法能够准确跟踪驾驶员的视线。”

Krzypow并没有贬低其他传感器，例如用于监测呼吸的雷达;但他强调称“目前市场的发展在很大程度上由法规要求所驱动，而视觉分析确实能够更好地解决这方面要求。”

下一代DMS传感器会是什么样子?

虽然大部分OEM厂商都把基于视觉识别的DMS作为优先方向，但DMS开发商也不会停止探索其他传感器方案的脚步。

SmartEye公司CEOKrantz描述了更广阔的发展前景。“年的CES上，我们展示了一种基于雷达的呼吸探测器。”与其他DMS技术供应商一样，他们也在寻求新的乘员监控解决方案。Krantz提到，“我们还追求全面的车内感知方案，包括使用一到两台连接摄像机跟踪整个乘员舱，测量其身体姿态、是否有儿童、是否正确系上安全带等。”他还补充道，“我们还将提取所有乘客的面部表情，并将其与基本情绪映射起来。”在他看来，汽车内部未来将“采用多模传感器套件实时监控。”SmartEye公司也计划“继续开发我们的软件，使其能够对接多种传感器形式。”

根据报道，Valeo等一流厂商也在探索雷达解决方案，及时发现被意外留在后座上的婴儿或宠物。

行驶时间(ToF)传感器也有望在DMS中发挥作用。ADI与Jungo就在今年年初宣布开展合作，Jugo公司CEOHerbst解释称，ToF传感器能够提高人脸识别、手势与姿态/姿势等识别算法的准确率。他提到，“在某些情况下，ToF传感器可以提供冗余功能——例如检测手是否离开了方向盘。”他表示ToF传感器将在“来年”首次登陆DMS方案。

但也有一派观点认为，在DMS中添加感知模式未必能够解决驾驶员疲劳度等棘手难题。SeeingMachines公司的Lenné提出，“困倦是最难啃的硬骨头。我们研究了大脑活动、心律活动以及呼吸等因素。”目前，澳大利亚与英国学术机构都在开发相应的生理传感器，“但我们发现这些传感器会产生令人难以置信的噪音。而且导致心率或呼吸率变化的原因多达种。”

随着DMS的要求越来越贴近现实，SeeingMachines重申了其基本思路：“眼睛不会说谎，眼睛能够体现一切。”Lenné强调广泛的研发活动发现，“要想准确把握某人的注意力与认知状态，就必须研究他们的面部表情、特别是眼睛。”

欧洲NCAP应该测试哪些方案?又该如何测试?

SmartEye公司的Krantz指出，DMS测试的首要任务是“将系统安装在汽车内。目前很多在实验室环境下可以正常起效的系统，根本无法适应真实汽车行驶所处的恶劣环境。”

Semicast公司的Barden则强调，“阳光直射、路灯产生的频闪效果”都可能干扰DMS的判断。此外，佩戴口罩和太阳镜的驾驶员也会令DMS无所适从。

那么，DMS“必须