駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)，縮寫DMS，是英文Driver Monitor System的縮寫，即駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)。主要是實(shí)現(xiàn)對駕駛員的身份識別、駕駛員疲勞駕駛以及危險行為的檢測功能。

福特DMS系統(tǒng)

01 法規(guī)加持，DMS進(jìn)入發(fā)展快車道

在現(xiàn)階段開始量產(chǎn)的L2-L3級自動駕駛中，其實(shí)都只有在特定條件下才可以實(shí)行，很多狀況下需要駕駛員能及時接管車輛進(jìn)行處置。因此，在駕駛員太信任自動駕駛而放棄或減弱對駕駛過程的掌控時可能會導(dǎo)致某些事故的發(fā)生。而DMS-駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)的引入可以有效減輕這一問題的出現(xiàn)。

麥格納DMS系統(tǒng)，截取自麥格納介紹視頻

因此，近年來各國的政策法規(guī)等多方面開始推進(jìn)DMS的上車：歐盟和中國均出臺法律法規(guī)。國內(nèi)已率先對“兩客一?！钡壬逃密囓囆桶惭bDMS系統(tǒng)作出強(qiáng)制要求，乘用車搭載要求也在推進(jìn)制定中。而歐盟則將DMS納入Euro NCAP五星安全評級的關(guān)鍵要素，而且是必要條件。幾乎是從2020年開始，DMS系統(tǒng)的裝車率快速提升，行業(yè)進(jìn)入發(fā)展快車道。

21年7月由工信部、公安部和交通運(yùn)輸部聯(lián)合印發(fā)的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試與示范應(yīng)用管理規(guī)范（試行）》強(qiáng)調(diào)要求智能網(wǎng)聯(lián)汽車要具備在線監(jiān)控功能，可以反映駕駛?cè)撕腿藱C(jī)交互狀態(tài)的車內(nèi)視頻及語音監(jiān)控情況。

02 視覺方案-DMS技術(shù)方案簡介

DMS的核心功能主要是疲勞監(jiān)測、分心監(jiān)測、危險行為監(jiān)測。早期的DMS方案主要通過非生物特征的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，比如通過方向盤及轉(zhuǎn)向傳感器，監(jiān)測任何不穩(wěn)定的方向盤運(yùn)動、車道偏離或無故改變速度等。但由于系統(tǒng)復(fù)雜，非直觀感知，整體的搭載率一直很低。

早期的DMS由于非直觀感知，可能會誤導(dǎo)系統(tǒng)判斷。來源，知乎康斯坦丁.DC

現(xiàn)階段的DMS則大多是基于攝像頭的面部識別和眼球跟蹤技術(shù)，通過紅外光等采集駕駛員面部信息再經(jīng)過算法分析出人員當(dāng)下的身體狀態(tài)，在檢測到駕駛員處于不安全狀態(tài)時，再通過閃爍紅光或是方向盤震動等方案對駕駛者進(jìn)行提醒。整個系統(tǒng)的硬件部分是由攝像頭+集成座艙車機(jī)/域控制器解決方案組成；軟件部分則主要涉及AI視覺算法。

圖片來源 Eyesight

2D/3D的攝像頭配置

目前大部分用于檢測駕駛員疲勞的駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)均采用成本較低的傳統(tǒng)2D可見光攝像頭（配合IR紅外LED）。

水晶光電DMS攝像頭簡介

理想L9的DMS系統(tǒng)

2022年，理想L9搭載了Melexis的3D-ToF傳感器，并將之應(yīng)用DMS系統(tǒng)。這種采用近紅外光的3D光學(xué)傳感技術(shù)可以構(gòu)建駕駛員頭部“深度圖”，通過“深度圖”可以精準(zhǔn)的分析駕駛員的獨(dú)特面部特征，性能遠(yuǎn)超2D技術(shù)。除了Melexis外，NXP、艾邁斯歐司朗等也都有類似的技術(shù)方案布局。

攝像頭的集成

這一攝像頭主要安裝在正對駕駛員的位置，包括車內(nèi)后視鏡/行車記錄儀，方向盤、儀表中控屏以及A柱等。考慮到整體內(nèi)飾的美觀性，攝像頭的集成也成為一個備受關(guān)注的課題。

麥格納將攝像頭集成在后視鏡中

天馬發(fā)布可集成DMS攝像頭的挖孔屏

DMS系統(tǒng)的功能拓展

駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能是疲勞監(jiān)測、分心監(jiān)測、危險行為監(jiān)測。但隨著2D/3D攝像頭的引入以及人臉識別算法的發(fā)展，DMS系統(tǒng)也在融合ADAS等自動駕駛技術(shù)的發(fā)展，催生出了一些創(chuàng)新人機(jī)交互HMI智能化的場景應(yīng)用，提升高級別自動駕駛/智能網(wǎng)聯(lián)汽車時代的駕乘體驗(yàn)。

大陸集團(tuán)DMS系統(tǒng)，來源大陸官網(wǎng)

作為創(chuàng)新人機(jī)交互的傳感器，這些DMS功能的拓展功能主要是獲取駕駛員信息，從而進(jìn)一步完善未來汽車座艙中的新應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)定制化體驗(yàn)：

1、面部身份識別

當(dāng)用戶靠近傳感器時，無需動作配合，即可快速完成活體判斷并進(jìn)行身份識別，主動為用戶打開車門，調(diào)整座椅位置，并快速登陸車機(jī)系統(tǒng)，保障座艙系統(tǒng)高效運(yùn)行。

面部識別的引入，不僅提升了駕駛的舒適體驗(yàn)，更可以提高車輛使用安全，比如說防盜功能。

2、眼球追蹤

利用攝像頭進(jìn)行視野追蹤、頭部姿態(tài)跟蹤技術(shù)，識別出駕駛員注視的區(qū)域（主駕擋風(fēng)玻璃、副駕擋風(fēng)玻璃、左后視鏡……）。這一功能可以與當(dāng)前熱門的HUD抬頭顯示系統(tǒng)聯(lián)動，可以實(shí)時調(diào)整并為駕駛員提供更合適的顯示畫面。

松下AR HUD

3、手勢識別

手勢識別，基于視覺手勢識別技術(shù)，與車機(jī)系統(tǒng)相連，提供新的結(jié)合方式，通過車載攝像頭完成全部功能。如做了相應(yīng)手勢之后，主機(jī)會進(jìn)行歌曲切換或靜音等操作，具體定義由各個主機(jī)廠自己定義。

手勢交互方案屬于在傳統(tǒng)觸摸控制方案之外的新交互方案，在寶馬上已經(jīng)應(yīng)用多年。這個攝像頭與DMS系統(tǒng)也可以產(chǎn)生一定聯(lián)動。

4、表情識別，情緒感應(yīng)

通過創(chuàng)新AI算法，識別出駕駛員當(dāng)下的情緒，可以聯(lián)動氛圍燈、香氛系統(tǒng)。這種應(yīng)用豐田在CES 2019上有展示。

豐田紡織的 AceS概念

5、娛樂互動

自動駕駛技術(shù)研發(fā)商MINIEYE在其I-CS座艙感知量產(chǎn)方案中創(chuàng)新性地打通了前后排的互動空間，借助視線、手勢、頭部動作等多種自然身體語言的交互方式，可實(shí)現(xiàn)多人多位置便捷互動。

圖源MINIEYE

6、座艙乘員檢測OMS

將專門對應(yīng)駕駛員的攝像頭拓展到整個座艙內(nèi)部，可以進(jìn)一步提升整體車內(nèi)的安全性。

通過位于車頂?shù)臄z像頭，并結(jié)合毫米波雷達(dá)的感知數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以綜合分析人臉屬性、人體骨骼比例以及身長信息，能夠準(zhǔn)確判斷成人與兒童。當(dāng)識別到兒童，系統(tǒng)將主動觸發(fā)兒童看護(hù)功能，持續(xù)對兒童進(jìn)行狀態(tài)、行為監(jiān)測，并實(shí)時反饋給前排家長，提醒其采取必要措施。