智能座艙智駕產(chǎn)品設(shè)計 – DMS 功能深度解析
隨著新勢力和下場造車的越來越多,原本不被重視的座艙也開始逐漸智能化。這篇文章,我們來看看智能座艙中的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng),都有哪些需要注意的要點。
在全球范圍內(nèi),車禍每年造成近 300 萬人死亡。疲勞駕駛是最主要的原因,為了更好地改變。在過去的幾年里,中國和歐洲等地出臺了新的政府法規(guī),強(qiáng)制要求汽車制造商安裝駕駛員監(jiān)管機(jī)制,以加強(qiáng)道路安全。目前最常見的監(jiān)管機(jī)制就是“脫手告警”以及“駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)”。
今天聊一聊駕駛員監(jiān)控系統(tǒng) DMS 也就是 Driver Monitor System
一、功能定位以及實現(xiàn)原理
1.1. 功能的定位判斷
“DMS駕駛員疲勞監(jiān)測”是一個必要的功能,PR強(qiáng)需求的功能,與駕駛安全強(qiáng)相關(guān)
定義:依托人臉面部識別技術(shù),實時監(jiān)測駕駛員的狀態(tài),以判斷駕駛員是否處于疲勞駕駛狀態(tài)。同時針對不同程度的疲勞場景,設(shè)計不同的報警機(jī)制,能夠較好的提升智能駕駛安全等級及,提高車輛行駛安全。
1.2. 功能的實現(xiàn)方式
DMS也是是軟硬件一體的系統(tǒng)產(chǎn)品,功能的實現(xiàn)方式分為硬件和軟件的結(jié)合的方式,達(dá)到提示到用戶的效果
1.2.1 硬件
1. 車內(nèi)攝像頭:實時監(jiān)測駕駛員頭部,眼部,面部,手部等細(xì)節(jié)
image from:https://inf.news/auto/d62467cf409077e0193914a60087b5c6.html
2. 座艙域控制器:提供視覺聲音提示及交互操作界面
座艙域控制器作為智能座艙的中央處理單元,負(fù)責(zé)集成和協(xié)調(diào)各種功能,包括DMS功能。它能夠接收來自不同傳感器和子系統(tǒng)的數(shù)據(jù),并進(jìn)行處理以觸發(fā)相應(yīng)的告警。
以下是系統(tǒng)構(gòu)架圖(僅供參考)
1.2.2 軟件
- HMI(人機(jī)交互界面)軟件:在儀表盤、HUD等顯示設(shè)備上展示告警信息,并與用戶進(jìn)行交互。
- 中控屏提供疲勞功能的設(shè)置界面:包括開啟/關(guān)閉選項、時間閾值等個性化設(shè)置。
- 語音播報:采用chime音和文言進(jìn)行播報
1.2.3 核心功能
二、行業(yè)情況
2.1. 競品分析
通過對各車企DMS功能的梳理,以蔚來、小鵬、比亞迪為例,分別從出發(fā)條件以及視聽觸多維度進(jìn)行分析;
- 各家車企正對不同的危險程度進(jìn)行不同程度的提示,以及更加人性化的語音交互
- 蔚來、比亞迪均有個性化設(shè)置,用戶可自定義提示密度,避免過多的干擾
- 比亞迪覆蓋場景最全面,包含接電話等危險動作
三、制定產(chǎn)品目標(biāo)
對于用戶來說,能準(zhǔn)確識別,并且在適當(dāng)?shù)臅r候進(jìn)入不干擾駕駛的提示至關(guān)重要:
- 確保疲勞提示及時精準(zhǔn)送達(dá):在駕駛員出現(xiàn)疲勞跡象的第一時間給予明確警示。
- 打造極具友好感知度的體驗:不產(chǎn)生過度駕駛干擾的情況下,提高安全駕駛安全性。
- 大力降低誤識別率:杜絕亂提示現(xiàn)象,提升用戶對該功能的信任度。
四、功能設(shè)計 – 以疲勞告警為例
4.1. 如何定義疲勞類型
行車過程中,攝像頭對駕駛員臉部眼睛,嘴巴追蹤進(jìn)行分類,結(jié)合行車時間,白天黑夜等因素來判斷駕駛員是否疲勞和疲勞等級。根據(jù)不同因素的結(jié)合以及頻率次數(shù)進(jìn)行疲勞等級的劃分,并給出對應(yīng)的警告給駕駛員。
image from:https://zh.neonode.com/applications/driver-monitoring
主要影響因素:
- 行車時間
- 行車速度
- 閉眼次數(shù)/頻率
- 打哈欠頻率
- 白天還是黑夜
4.2. 不同疲勞等級下的功能設(shè)計
通過人體的多維感知,來幫助駕駛員清醒駕駛,從而減少疲勞駕駛的風(fēng)險。
除了傳統(tǒng)的TTS和chime音外還可以增加音樂或者空調(diào)吹風(fēng)等方式輔助駕駛員:
- 音樂干預(yù):音樂可以作為一種有效的干預(yù)手段來緩解疲勞。研究表明,腦波音樂能夠通過影響人們的腦電活動來改善精神狀態(tài)、提升注意力和促進(jìn)情緒調(diào)節(jié)。
- 空調(diào)冷風(fēng):使用空調(diào)吹冷風(fēng)也是一種有效的提神方法。適當(dāng)?shù)慕档蛙噧?nèi)溫度可以讓人更加清醒。
(上述表格僅供參考)
五、AI大模型的介入優(yōu)勢
目前對于DMS的槽點問題:
- 無法識別帶墨鏡的情況
- 對于眼睛小的用戶,會出現(xiàn)亂提示的問題
在AI大模型的輔助下,通過大量數(shù)據(jù)的收集和分析,減少DMS的誤識別率:
- 提高數(shù)據(jù)質(zhì)量:確保訓(xùn)練數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性,去除數(shù)據(jù)中的錯誤、偏見和噪聲。高質(zhì)量的數(shù)據(jù)可以幫助模型更好地學(xué)習(xí)和識別駕駛員的狀態(tài),從而減少誤報和漏報的情況。
- 算法優(yōu)化:使用更先進(jìn)的計算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)算法,提高系統(tǒng)對駕駛員狀態(tài)的識別精度和泛化能力。
- 增強(qiáng)上下文理解:改進(jìn)模型對上下問環(huán)境的理解能力,幫助模型更好地理解駕駛員行為。
- 用戶反饋機(jī)制:建立一個用戶反饋系統(tǒng),讓用戶報告生成的錯誤信息,以便模型進(jìn)行改進(jìn)。這種持續(xù)的反饋和模型迭代可以逐步提高系統(tǒng)的識別能力。
基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)的駕駛監(jiān)控系統(tǒng)案例:駕駛員監(jiān)控DMS_dms驗收指標(biāo)
六、發(fā)展方向 – 與健康場景進(jìn)行串聯(lián)
伴隨數(shù)字健康管理行業(yè)的蓬勃發(fā)展,DMS 系統(tǒng)可與數(shù)字健康管理平臺集成。結(jié)合人工智能技術(shù),DMS 系統(tǒng)能夠?qū)︸{駛員的長期健康數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,提供健康建議和預(yù)警。
同時,這些數(shù)據(jù)還可與醫(yī)療機(jī)構(gòu)共享,不僅車內(nèi)攝像頭,座椅傳感器或可穿戴設(shè)備也能實時掌握駕駛員的身體狀況。當(dāng)實時檢測到駕駛員健康狀態(tài)出現(xiàn)異常變化時,系統(tǒng)可提供預(yù)警,提示駕駛員及時休息或?qū)で筢t(yī)療幫助。
參考文獻(xiàn):
駕駛員監(jiān)控DMS_dms驗收指標(biāo)-CSDN博客
DMS疲勞駕駛監(jiān)測系統(tǒng)-CSDN博客
一文了解智能座艙監(jiān)測系統(tǒng)(IMS)之DMS和OMS
如何做到人機(jī)共駕?智能座艙監(jiān)測技術(shù)之DMS & Face ID
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