智能座艙系列三:智能座艙監測系統(IMS)之DMS

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編輯導語:DMS的發展從2020年開始就進入發展井噴期,本文針對DMS的火熱發展、三個核心功能以及其實現原理進行概述,并對如何落地一個座艙的DMS系統分享了自己的項目經驗,一起來看下。

DMS,即Driver Monitoring System,監測對象為Driver(駕駛員)。

OMS,即Occupancy Monitoring System,監測對象為乘客。

相對于DMS和OMS而言,IMS是一個比較新的概念。In-cabin monitoring System即汽車座艙的智能視覺監控系統。通俗來講,IMS既包括DMS、OMS,也包括FACE ID、手勢識別、體征監測、遠程監控等。下面我詳細介紹一些我對IMS認識。

智能座艙言之者多,親歷者少。本篇繼續從我自己親歷的項目中,去介紹DMS的核心功能、硬件系統、算法引擎的處理邏輯。在不違反商密的前提下,盡量開放一些具體的真實資料,希望能幫助到一部分人。

一、DMS火熱的三個原因

DMS從2020年開始進入發展井噴期,從需求端分析,原因有三個。

1. 法規要求

出于公共出行安全考慮,歐盟和中國均出臺法律法規,國內已率先對“兩客一?!钡壬逃密囓囆桶惭bDMS系統作出強制要求,乘用車搭載要求也在推進制定中。

2. EuroNCAP五星安全評級要求

DMS成為Euro NCAP五星安全評級的關鍵要素,而且是必要條件,這兩年很多公司開啟了DMS供應服務,不過鮮有盈利,但DMS已經成為新車型的標配功能。

3. 智能化體驗升級

DMS融合ADAS、艙內生活場景,催化出一些列智能化的場景體驗,迅速拉升用戶體驗。

二、DMS的三個核心功能

DMS的核心功能只有三個,疲勞監測、分心監測、危險行為監測。

疲勞監測:行車過程中,攝像頭對駕駛員的閉眼和打哈欠行為行進行采樣;DMS結合行車時間、行車速度等因子,來判斷駕駛員是否疲勞和疲勞等級。

系統根據疲勞等級,發對應的警告給駕駛員,如聲音警報、語音警報、安全帶收緊、儀表警報等。

分心監測:行車過程中,攝像頭對駕駛員的視線偏移、及人臉角度偏移進行采樣;根據偏移的角度閾值,進行判斷;觸發偏移閾值開始計時,根據時間長短來判斷分心等級,并給予相應的提示,如聲音警報、語音警報、安全帶收緊、儀表警報等。

危險行為監測:危險動作檢測包含駕駛員抽煙、打電話、飲食等行為。

三、DMS的實現原理

完整的DMS系統包括攝像頭、芯片板及算法、IVI人機交互部分。

1. 系統架構

2. 算法引擎

(1)疲勞駕駛、分心駕駛檢測的邏輯

(2)危險行為檢測的邏輯

3. IVI人機交互

這部分主要是解決如何有效提醒用戶的問題,一般通過音頻、圖像、文字在儀表、中控屏、揚聲器等方式,也有通過安全帶震動(體感)、氣味(嗅覺)與用戶進行信息傳遞。

四、如何落地一個座艙的DMS系統?

通過以上介紹,我相信大多數人對DMS有了系統性的認識。但是,有了認知,可能也能說幾句,但并不代表你能勝任DMS相關的工作。如想真正去落地一個DMS功能到座艙,你還需要處理以下事項:

1. DMS的功能規劃

你需要跟項目組明確DMS的功能有哪些,除了疲勞、分心、危險動作的檢測,是不是要做Face ID識別。

2. 確認芯片平臺

明確了功能,就要考慮如何實現。選擇一個價格、算力、穩定性適合的芯片平臺。

3. 設計DMS系統方案

可以獨立設計,用自身的ECU,也可以集成到更大的集群或信息娛樂ECU中。不論是自身獨立ECU還是復用其他系統ECU,總算力成本是差不多的。

由于DMS解決方案可以鏈接到功能安全關鍵的ADAS和自動駕駛功能,可能還需要額外的系統評估和ASIL認證。

4. 尋找算法供應商

一般車企會選擇與DMS算法供應商合作,算法供應商現在很多,要考慮其技術成熟、配合力度、技術能力,以及商務模式。

5. 尋找攝像頭供應商

根據功能性能需要,尋找合適的攝像頭供應商。

系統必須提供高質量的圖像,以便在夜間、隧道或惡劣天氣等低光照條件下進行可靠的視覺處理。所以DMS對攝像頭的參數有一定的要求,從而對主機芯片也提出了要求,在規劃座艙產品時,一定是統籌考量的。下圖提供了圖像性能的維度,可供參考。

6. 確認攝像頭安裝位置

攝像頭的位置具有靈活性,可以安裝在包括儀表盤、方向盤柱、左右側A柱或內后視鏡。其中正對駕駛人臉角度的轉向柱和儀表盤位置,是效果最好的,A柱其次,艙內后視鏡也勉強可以。

要與內飾造型團隊、攝像頭供應商、算法供應商溝通,以保證和平衡效果。

7. 各業務口輸出相關的技術文檔

項目經理要制定項目計劃,產品經理要書寫PRD,系統,軟件、硬件、測試工程師都要輸出對應的文檔,HMI設計師要輸出UE文檔。

設計環節完成后,便進入開發階段,不再贅述。

 

本文由 @賽博七號 原創發布于人人都是產品經理,未經許可,禁止轉載。

題圖來自Unsplash,基于 CC0 協議

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評論
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  1. 大佬難道在理想?L9現在已經上了tof方案

    來自安徽 回復
    1. 不在理想。這篇講了理想的方案和我去年發方案。http://www.aharts.cn/pd/5366596.html

      來自廣東 回復
  2. 介紹很專業??,能不能分享下從DMS+OMS到IMS需要哪些過渡?

    來自上海 回復
  3. 想成為智能座艙產品經理,需要什么的知識儲備和技能?他們工作的一天是什么樣的?

    來自北京 回復
    1. 評論區三言兩語說不清楚, 您加我微信吧cyber7h

      來自廣東 回復
  4. 做過類似產品界面設計

    來自香港 回復
    1. 能分享下嗎

      回復
  5. 期待oms和ims連載??

    來自北京 回復
    1. 好的

      來自廣東 回復
    2. 老鐵專業的很

      來自江蘇 回復
    3. 謝謝

      來自廣東 回復