關(guān)于對(duì)DMS與自動(dòng)駕駛技術(shù)的未來展望

是時(shí)候認(rèn)真看待駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS）了！

6月初，一輛特斯拉在臺(tái)灣的高速公路上撞到一輛翻倒的卡車。自此，這個(gè)鏡頭幾乎出現(xiàn)在所有的汽車雜志上了?？赐炅讼嚓P(guān)視頻，我想到三個(gè)問題：

˙為什么自動(dòng)緊急制動(dòng)沒有起作用？

˙司機(jī)當(dāng)時(shí)在做什么？

˙為什么仍然有人相信私人乘用車在短短幾年內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)駕駛”？

在20年的汽車電子從業(yè)經(jīng)歷中，我遇到的最不可思議的事情之一就是，盡管歐洲NCAP（新車評(píng)估計(jì)劃）和最新的《歐洲通用安全法規(guī)》（GSR）都指出必須在幾年內(nèi)啟用駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS），但仍然有很多人完全無視它。

與一些據(jù)說明智和見聞廣博的人士多次交談后，我發(fā)現(xiàn)他們均持幾乎相同的觀點(diǎn)，大致概括為“DMS充其量只是一種臨時(shí)過渡方案，說得不好聽點(diǎn)，它已經(jīng)過時(shí)了?！?/p>

且不論對(duì)還是錯(cuò)，許多人認(rèn)為我們已經(jīng)處于實(shí)現(xiàn)四級(jí)自主（L4）的最后階段，距離“完全自動(dòng)駕駛”的現(xiàn)實(shí)只差空中升級(jí)了。但看一看特斯拉撞車的鏡頭，捫心自問一下：這怎么可能？

我毫不不懷疑，像Waymo和Cruise這樣的公司到2025年將能夠提供某種自動(dòng)穿梭巴士或自動(dòng)駕駛出租車（robotaxi）服務(wù)。但是，他們能否從經(jīng)營(yíng)這些服務(wù)中賺錢還存有爭(zhēng)議。

此外，我仍然不相信一般人群在心理上已經(jīng)做好了相關(guān)準(zhǔn)備，如自動(dòng)駕駛車輛可能會(huì)殺死兒童，這在統(tǒng)計(jì)上是不可避免的，因?yàn)樽詣?dòng)駕駛汽車在公共道路和高速公路上的部署越來越多。 不過這些都是經(jīng)濟(jì)、法律和哲學(xué)上的爭(zhēng)論，EETimes是專業(yè)技術(shù)媒體平臺(tái)，我們將這些問題留給其他人來討論。

最近，我看到一個(gè)非常有趣的幻燈片，它來自澳大利亞堪培拉的Seeing Machines公司，該公司為凱迪拉克CT6的GM Super Cruise系統(tǒng)提供基于視覺的DMS。

我們來進(jìn)一步探究一下，DMS領(lǐng)域取得的一些技術(shù)進(jìn)步，以及在協(xié)助人類駕駛員變得更加安全以挽救生命方面，我們所取得的進(jìn)展。

傳感器致盲現(xiàn)象

對(duì)于Super Cruise系統(tǒng)中的駕駛員監(jiān)控視覺傳感器，人們最常詬病的是，它可能由于陽光致盲，而且批評(píng)者們經(jīng)常抓住這一點(diǎn)而完全擯棄DMS技術(shù)。我自認(rèn)是DMS專家，從幻燈片中我可以看出，第一行的前兩幅圖像使用850nm紅外（IR）光路，而其它圖像均使用940nm波長(zhǎng)IR組件。

為什么這樣說呢？940nm波長(zhǎng)的陽光能量實(shí)質(zhì)上要比850nm波長(zhǎng)少很多，因此將光路的工作波長(zhǎng)改為940nm可基本消除傳感器致盲問題。這要感謝我們的大自然母親。

您可能會(huì)問：“為什么不一開始就使用940nm器件呢？”那是因?yàn)?40nm直到2016年底才獲得汽車認(rèn)證，因此，在典型的汽車器件采納時(shí)間表上，它們最早也要到2019年才能出現(xiàn)在量產(chǎn)汽車中。不出所料，940nm視覺DMS將于今年晚些時(shí)候在批量生產(chǎn)車輛中被采用。

如果您是一個(gè)后來加入DMS大軍的科技公司，想著只要拼湊一個(gè)符合NCAP規(guī)范的系統(tǒng)就可以了，那么您要注意，還有一個(gè)光路挑戰(zhàn)：940nm CMOS圖像傳感器的量子效率比850nm要低，這意味著必須使用更大功率的LED來照亮駕駛員的面部。

紅外光在很大程度上可能是人眼不可見的，但這并不意味著它在高功率下是安全的，想想激光眼科手術(shù)。因此，還需要驗(yàn)證光路是否符合IEC 62471的人眼安全性標(biāo)準(zhǔn)。

因此，作為DMS開發(fā)的后來者，是選擇850nm照明而傳感器可能因陽光致盲；還是選擇940nm照明而駕駛員可能被致盲呢？現(xiàn)在您還認(rèn)為汽車級(jí)DMS容易開發(fā)嗎？

現(xiàn)在，940nm下基于視覺的駕駛員監(jiān)視系統(tǒng)的所有設(shè)計(jì)和開發(fā)問題都已解決，但這也是為什么DMS用了這么長(zhǎng)時(shí)間來驗(yàn)證其可用于汽車用途的原因之一。

如何訓(xùn)練機(jī)器

如果駕駛員戴面罩，DMS操作還簡(jiǎn)單嗎？仔細(xì)看一下相關(guān)視頻中的實(shí)際例子，您會(huì)再次發(fā)現(xiàn)為什么汽車DMS開發(fā)比看起來要復(fù)雜得多?？纯聪旅娴慕貓D，我最喜歡的下排中間那個(gè)，它看起來就像外星人電影中的異形。

人類可以使用現(xiàn)有知識(shí)來推理分析這些圖像，并確定它們顯示出戴著各式面罩的人類駕駛員。該視頻完美地證明了，要成功開發(fā)出能在現(xiàn)實(shí)條件下使用的足夠強(qiáng)大的DMS，需要大量的自然駕駛數(shù)據(jù)來訓(xùn)練算法，并結(jié)合詳盡的測(cè)試和驗(yàn)證，而這需要多年的研發(fā)與測(cè)試。

在這個(gè)Covid-19大流行的世界中，駕駛員佩戴個(gè)人防護(hù)裝備不是什么奇怪的事情，而這就意味著DMS必須應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的組合，如全面罩、護(hù)目鏡加呼吸器。您能想到嗎？

現(xiàn)在，最先進(jìn)的駕駛員監(jiān)控視覺算法已得到廣泛的訓(xùn)練與驗(yàn)證，因此無需校準(zhǔn)；它幾乎可以即時(shí)跟蹤面部和眼睛；它可以在接近180度的寬范圍內(nèi)操作（頭部完全向左或向右旋轉(zhuǎn)）；它可以穿透大多數(shù)太陽鏡。

這些算法不分性別、國(guó)籍和種族，經(jīng)過訓(xùn)練可以識(shí)別帽子、棒球帽、珠寶、圍巾、衛(wèi)生口罩、安全眼鏡或護(hù)目鏡，甚至可以識(shí)別宗教服裝（比如蓋頭和面紗）。

Seeing Machines并不是唯一一家汽車級(jí)駕駛員監(jiān)控軟件供應(yīng)商，其他供應(yīng)商還包括Eyesight、Jungo、Momenta、SenseTime、Smart Eye和Xperi。

長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，任何東西都將自動(dòng)駕駛

DMS是一種臨時(shí)過渡方案，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看必將被自動(dòng)駕駛所取代，這種想法絕對(duì)正確。但是，這就像睿智的經(jīng)濟(jì)學(xué)家凱恩斯（John Maynard Keynes）所預(yù)見的那樣，“長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，我們都會(huì)死亡”。

我是一個(gè)分析師，而不是時(shí)間穿越者，所以我并不知道DMS與自動(dòng)駕駛的未來，選擇哪個(gè)還是要你自己拿主意。只是，請(qǐng)一定確保您完全了解Euro NCAP和歐洲GSR規(guī)范對(duì)駕駛員監(jiān)控的要求，包括駕駛員困意和注意力分散監(jiān)控。
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