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自动驾驶进入第3阶段 ADAS黑科技守护开车人

ADAS被视为汽车产业下一个巨大成长市场,汽车OEM已迫不及待的进入自动驾驶技术第3阶段……

打着安全的旗号,汽车制造商和驾驶人似乎都十分坚定地拥抱专用于车内空间监测驾驶人(与乘客)而设计的技术。反过来说,这种趋势也鼓舞着消费技术供货商瞄准汽车领域,进一步提升其专有的影像/视觉技术进展。pjQesmc

例如,Harman International Industries在今年的日内瓦国际车展中展示其“眼动与瞳孔追踪”技术。根据Harman介绍,该公司的车内摄影机可连续捕捉驾驶人的瞳孔扩张,并透过其专有的软件算法以先进的滤波与讯号处理分析瞳孔的反应。pjQesmc

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Harman展示基于瞳孔的驾驶监测系统(来源:Harman)
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FotoNation则在二月初举行的世界移动通信大会(MWC)讨论自家的驾驶监测系统(DMS),摆脱了常见的眼球凝视(eye-gazing)技术。FotoNation营销与业务开发资深总监Youssef Benmokhtar指出,“FotoNation正将汽车视为下一个成长的机会。”pjQesmc

业界其它厂商也开始进军驾驶监控市场,包括瑞典Smart Eye利用算法搜寻虹膜与朣孔,另一家瑞典厂商Tobii Tech则设计了结合传感器与算法的眼动追踪(eye-tracking)系统。pjQesmc

自动驾驶车的第3阶段pjQesmc

那么,是什么力量推动汽车产业“监控”(守护)驾驶人?pjQesmc

市调公司Strategy Analytics汽车业务副总监Roger Lanctot说,原因就在于“自动驾驶的第3阶段(Level 3)。”pjQesmc

美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)将自动驾驶车定义为5种不同的发展阶段。Level 3表示“有条件自动驾驶化”。Lanctot表示,在Level 3,“存在着监控驾驶人的潜在需要,以确保从自动驾驶转换到手动驾驶时,驾驶人随时准备好接管车辆。”pjQesmc

IHS Automotive汽车技术资深分析师Jeremy Carlson认为,在汽车的功能从先进驾驶辅助系统(ADAS)进展到自动化以及最终实现完全自动驾驶以前,汽车制造商必须先经过这一阶段的发展。pjQesmc

Carlson说,“我们对于驾驶人所知不多,因为我们目前仅有的接触点就在方向盘、踏板与传动机制,而只有前2项一直是十分恒定的反馈点。”pjQesmc

Carlson补充说,“重要的是尽可能地了解驾驶人在做什么,而且希望能避免仅从驾驶人与方向盘等互动妄加推论的直觉思考陷阱。”pjQesmc

但是,除了安全、保险公司以及驾驶人如何驾驶的既得利益,汽车制造商还能从监控驾驶人的过程中得到什么?pjQesmc

共乘+车辆即服务pjQesmc

Benmokhtar列举了促使汽车制造商安装驾驶监控系统的几项因素。例如,他们想要打造一种了解驾驶人与乘客个人喜好的车子,让车辆可量身打造舒适度,例如座椅位置与娱乐 内容。汽车公司也热衷于设计可共乘或提供服务的车辆。无论是哪一种情况,基于安全的理由,车子应该能辨识驾驶人并授权其驾驶,同时让驾驶人预先加载导航与 娱乐选择。pjQesmc

Carlson补充说,“OEM还可以利用眼动追踪量身打造更适于驾驶人的体验,让车辆根据驾驶人观看方向,在不 同的位置(如抬头显示器HUD或仪表板)提供信息。”那么,汽车制造商将会知道,“驾驶人最常看的位置,因而免于不断改变HUD的位置。反过来说,这也让 汽车制造商知道哪些情况可能导致分心。”pjQesmc

汽车产业对于监控驾驶人的兴趣似乎是‘玩真的’。pjQesmc

Benmokhatar强调,专为脸部辨识/驾驶监测算法和硬件加速器提供授权的FotoNation,正透过其监测系统从一线厂商和汽车OEM获得动能。该公司目前已经回报了几笔询价,技术基准更超越其他竞对手。他说,“我们认为很快地将取得设计订单。”pjQesmc

然而,Lanctot明确表示,驾驶监测系统“最直接的市场机会就在于商用车中一系列的广泛应用”。在他看来,“汽车公司实际上会不会试着将系统导入Level 3自动化市场,”目前看来还不太明朗。pjQesmc

他指出,“有鉴于转换过程中的挑战和潜在错误,Google显然避开了这一阶段的自动驾驶,同时,多家组织也建议更广泛的汽车产业可寻求直接跳级至Level 4。”
在NHTSA的定义中,Level 4意味着“完全自动驾驶化”,在旅程期间的任何时间均由车辆进行所有操纵,完全不需要驾驶人介入。pjQesmc

然而,相较于Google,包括丰田(Toyota)和日产(Nissan)等日本汽车制造商据称目前仍渴望拥抱Level 3的自动驾驶。pjQesmc

以眼动追踪取代眼球凝视pjQesmc

无疑地,眼动追踪是一项极其复杂的技术,因为人眼总是不断地转动着。pjQesmc

不过该技术仍处于早期阶段,几家厂商已经在眼球凝视技术取得进展。然而,FotoNation认为,眼动追踪/眼球凝视技术均有其限制,尤其是对于OEM与一线厂商而言,还牵涉到成本与建置等问题。pjQesmc

因此,FotoNation所宣称的是一项可免于高成本摄影机的技术。Benmokhtar解释,“我们只需使用一款VGA相机(而非百万画素传感器),即可追踪驾驶人的头部位置/方向”,反过来这又有助于确定眼睛的位置。pjQesmc

严格来说,FotoNation的技术并不是一种眼动追踪系统,因为它追踪的是驾驶人的头部。该公司表示,这项该技术追踪驾驶人脸部的50个点,让监测系统推断眉毛反应,甚至准确地测量眼睛如何开启或关闭。pjQesmc

例如,在结合诸如张开嘴巴(表示驾驶人正在打哈欠)与转头方向(无论否正在点头)等其它数据点时,该系统即可确定驾驶人是否出现睡意。pjQesmc

即使是在驾驶人戴着口罩(这在亚洲很常见)以及配戴各种眼镜与光照条件下,该系统仍能正常作业。Benmokhtar表示,甚至是在戴着阻挡近红外线(NIR)的太阳眼镜时也一样。pjQesmc

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FotoNation DMS技术可侦测并追踪脸部多点,甚至是在驾驶人戴着阻挡NIR的太阳眼镜时仍可正常运作(来源:FotoNation)
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结合转头方向(无论否正在点头)等数据点,该DMS系统可确定驾驶人的睡意(来源:FotoNation)
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由于该系统并不依赖眼睛凝视技术,因而可让汽车制造商节省成本,而且可以自由选择部署相机的位置。该系统也无需使用前相机,Benmokhtar说,“相机可以放在车子的A柱或B柱,或者放在中控台或后照镜上。”pjQesmc

针对驾驶人辨识,FotoNation采用自家的——生物测定级脸部辨识技术,以及深度学习算法,而且还提供了虹膜辨识技术,进一步升级安全性。pjQesmc

360度环车侦测pjQesmc

FotoNation对于汽车领域的兴趣还不只是车内成像方案。该公司也希望利用其成像技术,让车辆在市区驾驶时实现“环车侦测”功能。相较于经常用于高速公路的前方碰撞与车道偏离警示系统等ADAS功能,Benmokhtar认为这种环车侦测功能是不一样的。pjQesmc

“我们并不想追随Mobileye的脚步,”Benmokhtar说,“而是想再添加一些智能元素——环车侦测,例如侦测是否有任何物体越来越接近车子。”pjQesmc

Lanctot认为,在市区驾驶可说是“自动驾驶的最大挑战之一,”因为车辆必须避开行人以及导航交叉路口。pjQesmc

“几乎各家厂商均致力于此「环车侦测」领域,”IHS的Carlson表示。“因为它必须能支持驾驶人(ADAS与自动化)或取代驾驶人(自动驾驶)。”Carlson则强调,即使是Mobileye也正进军360度全景侦测市场。“总之,这一领域即将出现许多竞争。”pjQesmc

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Junko Yoshida
ASPENCORE全球联席总编辑,首席国际特派记者。曾任把口记者(beat reporter)和EE Times主编的Junko Yoshida现在把更多时间用来报道全球电子行业,尤其关注中国。 她的关注重点一直是新兴技术和商业模式,新一代消费电子产品往往诞生于此。 她现在正在增加对中国半导体制造商的报道,撰写关于晶圆厂和无晶圆厂制造商的规划。 此外,她还为EE Times的Designlines栏目提供汽车、物联网和无线/网络服务相关内容。 自1990年以来,她一直在为EE Times提供内容。
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