一文讀懂智能汽車駕駛員監控系統
駕駛員監控系統，縮寫DMS，是英文Driver Monitor System的縮寫，即駕駛員監控系統。主要是實現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
01 法規加持，DMS進入發展快車道
在現階段開始量產的L2-L3級自動駕駛中，其實都只有在特定條件下才可以實行，很多狀況下需要駕駛員能及時接管車輛進行處置。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致某些事故的發生。而DMS-駕駛員監控系統的引入可以有效減輕這一問題的出現。
麥格納DMS系統，截取自麥格納介紹視頻
因此，近年來各國的政策法規等多方面開始推進DMS的上車：歐盟和中國均出臺法律法規。國內已率先對“兩客一危”等商用車車型安裝DMS系統作出強制要求，乘用車搭載要求也在推進制定中。而歐盟則將DMS納入Euro NCAP五星安全評級的關鍵要素，而且是必要條件。幾乎是從2020年開始，DMS系統的裝車率快速提升，行業進入發展快車道。
21年7月由工信部、公安部和交通運輸部聯合印發的《智能網聯汽車道路測試與示范應用管理規范（試行）》強調要求智能網聯汽車要具備在線監控功能，可以反映駕駛人和人機交互狀態的車內視頻及語音監控情況。
02 視覺方案-DMS技術方案簡介
DMS的核心功能主要是疲勞監測、分心監測、危險行為監測。早期的DMS方案主要通過非生物特征的技術來實現，比如通過方向盤及轉向傳感器，監測任何不穩定的方向盤運動、車道偏離或無故改變速度等。但由于系統復雜，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，可能會誤導系統判斷。來源，知乎康斯坦丁.DC
現階段的DMS則大多是基于攝像頭的面部識別和眼球跟蹤技術，通過紅外光等采集駕駛員面部信息再經過算法分析出人員當下的身體狀態，在檢測到駕駛員處于不安全狀態時，再通過閃爍紅光或是方向盤震動等方案對駕駛者進行提醒。整個系統的硬件部分是由攝像頭+集成座艙車機/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測系統均采用成本較低的傳統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
2022年，理想L9搭載了Melexis的3D-ToF傳感器，并將之應用DMS系統。這種采用近紅外光的3D光學傳感技術可以構建駕駛員頭部“深度圖”，通過“深度圖”可以精準的分析駕駛員的獨特面部特征，性能遠超2D技術。除了Melexis外，NXP、艾邁斯歐司朗等也都有類似的技術方案布局。
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。考慮到整體內飾的美觀性，攝像頭的集成也成為一個備受關注的課題。
麥格納將攝像頭集成在后視鏡中
天馬發布可集成DMS攝像頭的挖孔屏
DMS系統的功能拓展
駕駛員監控系統的基礎功能是疲勞監測、分心監測、危險行為監測。但隨著2D/3D攝像頭的引入以及人臉識別算法的發展，DMS系統也在融合ADAS等自動駕駛技術的發展，催生出了一些創新人機交互HMI智能化的場景應用，提升高級別自動駕駛/智能網聯汽車時代的駕乘體驗。
大陸集團DMS系統，來源大陸官網
作為創新人機交互的傳感器，這些DMS功能的拓展功能主要是獲取駕駛員信息，從而進一步完善未來汽車座艙中的新應用，并實現定制化體驗：
1、面部身份識別
當用戶靠近傳感器時，無需動作配合，即可快速完成活體判斷并進行身份識別，主動為用戶打開車門，調整座椅位置，并快速登陸車機系統，保障座艙系統高效運行。
面部識別的引入，不僅提升了駕駛的舒適體驗，更可以提高車輛使用安全，比如說防盜功能。
2、眼球追蹤
利用攝像頭進行視野追蹤、頭部姿態跟蹤技術，識別出駕駛員注視的區域（主駕擋風玻璃、副駕擋風玻璃、左后視鏡……）。這一功能可以與當前熱門的HUD抬頭顯示系統聯動，可以實時調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，與車機系統相連，提供新的結合方式，通過車載攝像頭完成全部功能。如做了相應手勢之后，主機會進行歌曲切換或靜音等操作，具體定義由各個主機廠自己定義。
手勢交互方案屬于在傳統觸摸控制方案之外的新交互方案，在寶馬上已經應用多年。這個攝像頭與DMS系統也可以產生一定聯動。
4、表情識別，情緒感應
通過創新AI算法，識別出駕駛員當下的情緒，可以聯動氛圍燈、香氛系統。這種應用豐田在CES 2019上有展示。
豐田紡織的 AceS概念
5、娛樂互動
自動駕駛技術研發商MINIEYE在其I-CS座艙感知量產方案中創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，可實現多人多位置便捷互動。
圖源MINIEYE
6、座艙乘員檢測OMS
將專門對應駕駛員的攝像頭拓展到整個座艙內部，可以進一步提升整體車內的安全性。
通過位于車頂的攝像頭，并結合毫米波雷達的感知數據，系統可以綜合分析人臉屬性、人體骨骼比例以及身長信息，能夠準確判斷成人與兒童。當識別到兒童，系統將主動觸發兒童看護功能，持續對兒童進行狀態、行為監測，并實時反饋給前排家長，提醒其采取必要措施。
