DMS的智能监测技术及其现状

　　DMS的智能监测技术及其现状疲劳驾驶、驾驶分神、激进驾驶等主观因素已经成为公路事故和死亡的主要原因。尽管全球车企都在朝着自动驾驶的美好愿景努力，但不得不承认，当前我们仍处于“人机共驾”阶段，如何帮助驾驶员开得更安全、更舒服、更便捷，正是驾驶员安全健康监测系统（DMS）所需要发挥的功能。

　　最近一两月，新能源智能汽车可谓是赚足了关注度。近日，有汽车博主因为眼睛小而被辅助驾驶判定为“开车睡觉”，相关话题一度登顶热搜。不少小眼睛网友表示这简直就是来自科技的“背刺”，属实扎心！

　　道路千万条，安全第一条。安全是驾驶的最基本要求，因此，智能辅助驾驶系统率先有了安全监测系统。

　　驾驶员安全健康监测系统（DMS）是智能汽车辅助驾驶系统的组成部分之一，大家可能听过它其他的名字，比如疲劳/分神预警系统。

　　它主要是通过车内摄像头对驾驶员的状态进行实时、持续监测，例如对驾驶员眼睛睁闭程度、嘴巴张合程度进行量化指标分级，从而判断司机当前的驾驶状态。一旦发现驾驶员出现分神行为和疲劳，便会通过语音等方式进行预警提示，从而提升驾驶安全。

　　为了应对更多驾驶实况，车企通常会搭配红外摄像头和红外补光灯，这样即使是在夜间、即便车主佩戴墨镜，依然可以进行有效监测。

　　从技术安全角度来看，DMS是值得信赖，且十分必要的辅助驾驶功能。然而在出现了“小眼睛车主”被误判的情况，也足以说明DMS乃至智能辅助驾驶仍需要不断优化迭代。

　　针对DMS采集信息方式较为单一的问题，汽车行业已经在行动，车企正尝试通过引入更多传感器的方式进行完善。

　　例如，方向盘增加扭矩传感器，可以确认驾驶员是否在正常驾驶，通过穿戴装置的共享数据，或者在方向盘集成心率监测、目光追踪等生物传感器，可以进一步确认驾驶员状态，在保证安全的同时减少误判。

　　目前已经有部分AI算法企业在尝试将车载DMS与智能座舱域、智能驾驶域以及智能交互功能进行融合；为应对驾驶复杂环境，3D距离测算、运动轨迹预判等技术也正在被车企和资本关注。

　　在家用车实现完全自动驾驶之前，人机共驾才是当前主旋律，DMS等新技术要做的不仅是保证安全性，更要保证实用性与便利性，才会获得消费者的青睐。

　　现阶段的智能驾驶技术，即使是用到激光雷达，其判断的逻辑主要是依靠车载传感器来获知路面情况——当存在危险风险的时候，系统会主动介入部分或全部接管驾驶权 但这些系统都没有把人的因素考虑进去，系统假设驾驶员都是千篇一律的。但事实上，驾驶员的精神状态在不在线，有时候驾驶安全起决定性的。 甚至智能驾驶系统没有考虑到人的状态，只是粗暴地接管车辆控制权，有时候可能会起来适得其反的作用。 本田最近向全球首次公开了，目前研发中的“未来安全技术”。 这套“未来安全技术”，它与现在的智能驾驶系统有两方面的不同：一方面除了传感器+算法外，还能根据驾驶员的精神状态来决定辅助驾驶的算法。第二个技术就是加入了V2X车联网。

　　算法 /

　　在2017年的日本高新电子技术博览会上( CEATEC JAPAN )松下展出了一款名为“情感?身体状况 SENSING ”的疲劳驾驶预警系统。 “情感?身体状况 SENSING ”一共安装了监控照相与热感照相两款相机。人在想打瞌睡的时候其实会面露困意，监控照相机就会去捕捉开车人的表情与眨眼的瞬间，松下采集了约1800种与打瞌睡有关的生理学参数，经过松下开发的 AI 分析后，能够把开车人的困意数据化分为“不困”、“想睡”等5个级别。 而热感照相机则可以捕捉开车人的皮肤温度与散热量。松下与日本千叶大学一同进行了研究，他们发现不管人如何穿着打扮，经过一段时间后散热量会与瞌睡程度形成一定联系。所以松下又研发了一款红外线感应装置“

　　事件 12 月27 日，佐思汽研发布2021 年1~9 月中国乘用车新车的DMS 系统销量达25 万套，同增244%，渗透率为1.7%。2020 年中国乘用车新车的DMS 系统销量达13 万套，渗透率为0.7%，行业渗透率快速提升。 评论 DMS 摄像头渗透率远低于ADAS 摄像头，未来提升空间广阔。按照用途不同，摄像头可分为成像类摄像头、感知类摄像头(ADAS 摄像头)。成像摄像头用于被动安全，并将所拍摄的图像存储或发送给用户。ADAS 摄像头用于主动安全，需要准确捕捉图像。根据位置不同，车载摄像头可分为前视摄像头、侧视摄像头、环视摄像头、后视摄像头及舱内摄像头。DMS 摄像头属于成像类摄像头主要应用于舱内，

　　对于车友来说，规范的驾驶习惯于安全的驾驶是非常重要的，但人总有打盹的时刻，一时疏忽极有可能造成无法挽回的痛苦，尤其对于经常跑长途的卡车司机来说。伴随着科技的飞速发展，众多预防事故规范驾驶行为的黑科技产品应运而生，而作为老牌车厂近期也推出了极为黑科技的卡车司机帽子Safe Cap，专注防疲劳驾驶提醒。 从外形来看，此款帽子和普通帽子基本毫无差别，但其内部安装了传感器和硬件来防止疲劳驾驶，结合加速度计和陀螺仪识别出预示这睡意的行为，然后通过不同频率的震动方式来提醒车主，预警车主即将到达的然而，它装载了传感器和硬件来防止疲劳驾驶。福特用帽子搭载的加速度计和陀螺仪识别出显示睡意的行为，通过震动、声音、闪关灯等不同类型信号来预示司机何

　　如何为驾驶员提供一个有效实用的安全辅助驾驶系统是车辆安全驾驶的一个重要课题。基于机器视觉的疲劳驾驶检测技术已在国内外开展了广泛研究，其中以驾驶员眼部特征的检测最为广泛。 本文以低成本、低功耗、高实时性为设计原则，以ARM+DSP构成硬件平台，并移植了嵌入式操作系统Windows CE 5.0，设计了一套基于驾驶员眼部特征的疲劳驾驶检测算法，对驾驶员驾驶过程进行实时检测和报警，从而提高驾驶的安全性与舒适性。 1 硬件平台设计 系统硬件平台选用三星公司ARM9架构的S3C2440作为核心处理器，利用TI公司的TMS320DM642作为视频采集处理模块，其结构框图如图1所示。DSP平台主要负责采集图像、图像算法处理，ARM平

　　视觉检测算法设计 /

　　日本一个研究小组近日宣布，他们开发出的新型传感器系统，能放大背部皮肤表面的微弱脉搏而检测出心率。如果将这种系统安装在汽车座椅上，就能捕捉司机疲劳和打盹的预兆，防止由此导致的交通事故。 广岛大学和东京大学研发的这种传感器系统，主要依靠振荡器感知心脏搏动传递到背部肌肉和骨骼的微小振动信息，即体表脉搏。体表脉搏通常很微弱，难以捕捉，不过通过在固定振荡器的方法上下功夫，能够利用机械手段将其放大。 此外，传感器外包裹有厚约２厘米的聚酯作为缓冲材料，说话的声音和汽车行驶时的震动等多余的高频率噪音能够被屏蔽掉。而传感器系统中的麦克风能够将振荡器捕捉的信息表现为心音。心音是指由心肌收缩、心脏瓣膜关闭和血液撞击心室壁、大动脉壁等引起振动

　　防止疲劳驾驶     检测驾驶员困意的技术达到了实用水平。这项技术能够通过分析耳垂的血管和心脏的跳动，快速察觉困意。继巴士等商业用途之后，面向一般消费者的简单易用的产品也已经出现。     “我平时很注意健康管理和保证睡眠，如果有了这个，就能够更安全地驾驶”，在神奈川县经营公交车和高速巴士的神奈川中央交通公司的驾驶员簑岛裕明这样说道。     簑岛向笔者展示了佩戴在脖子上的挂带型终端。这是富士通2015年2月推出的“FEELythm”，远就看像是戴着耳麦。在这款产品中，蕴藏着改变日本交通现状的潜力。     FEELythm使用传感器检测耳垂的脉搏波，也就是随心脏跳动而发生变化的毛细血管的压力。其原理是，使用传

　　疲劳驾驶已成为交通事故发生的主要原因之一。文中提出了一种基于3G视频的人眼疲劳检测方法。通过DirectShow技术对视频流抓取视频帧，采用肤色聚性特征进行人脸定位，基于灰度信息进行人眼定位与追踪，并采用Perclos方法进行疲劳判断。通过此方法，可以及时了解驾驶者的疲劳状态，有效预防疲劳驾驶。 疲劳驾驶是司机在驾车过程中介于意识清醒和进人睡眠的一种非正常状态，是导致交通事故的主要原因之一。由于车辆流动性强、任务区域广、安全隐患多、风险责任大，并缺乏科学有效的监管手段，近年来疲劳驾驶所造成的车辆事故时有发生。通过3G视频监控系统对驾驶员面部状态的实时监控，一旦发现驾驶员眼睛疲劳状态立即进行报警，能有效减少驾驶员疲劳所造成的交

　　状态检测方法 /

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