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驾驶员监控系统对自动驾驶的作用分析

39度创意研究所

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人们普遍认为特斯拉离自动驾驶乌托邦只差简单的空中更新这一步了,而忽略了基于视觉的驾驶员监控系统(DMS)技术的发展。特斯拉都已经进入“全自动驾驶”的最后冲刺阶段了,谁还需要DMS来监控驾驶员的参与呢?

没这么快!Consumer Reports(消费者报告)的一项最新研究结果显示,特斯拉可能吹嘘过头了。这篇题为“Cadillac’s Super Cruise Outperforms Other Driving Assistance Systems”的报告总结到:“在Consumer Reports对17个系统的最新评级中,卡迪拉克的Super Cruise遥遥领先于排在第二位的特斯拉Autopilot,其他汽车制造商则紧随其后。”

Consumer Reports网联和自动汽车测试部门负责人Kelly Funkhouser评论道:“尽管很多不同的汽车制造商都提供了新系统,但Super Cruise仍然名列前茅,因为其红外摄像头可确保驾驶员的眼睛始终看向车道。”

欧盟新车安全评鉴协会(NCAP)和英国保险集团Thatcham Research最近联合发表了“辅助驾驶等级”评估,结论与Consumer Reports一致。美国杜克大学人类与自主实验室主任Missy Cummings教授也发表了一份评估报告,题为“Assessing Tesla Model 3s’ Autopilot Interactions with the Driver Monitoring System”。

来自Consumer Reports、欧盟NCAP、Thatcham Research、美国国家运输安全委员会(NTSB)和Missy Cummings的信息都清楚不过地表明还是尽快回去找说大话的埃隆·马斯克安装合适的DMS吧!

虽然目前这个市场还没有发展起来,但汽车视觉DMS已经拥有非凡的技术创新和产品发展。这些成就几乎没有被报道过,因为其主要供应商都是些名不见经传的小公司,例如Eyesight Technologies(以色列Herzliya)、Jungo Connectivity(以色列Netanya)、Seeing Machines(澳大利亚Canberra)、Smart Eye(瑞典Gothenburg)和Xperi(美国加州San Jose)。

尽管DMS的安全优势在很大程度上被主流媒体所忽视,但在全球许多区域,特别是在中国、欧洲和美国,咨询和监管机构却并未忽视它。下文总结了DMS在这些地区的发展。

中国

我所关注的2020年所有汽车DMS设计竞赛活动几乎都与中国有关。作为每年交通事故死亡人数全球第二的国家(WHO的统计数据约为255,000),中国已制定了立法计划,准备部署DMS对驾驶员使用手机、饮食和吸烟等情况进行检测,同时强制驾驶员和所有乘客必须使用安全带。

Eyesight Technologies展示了将视觉DMS与计算机视觉处理和概率AI相结合来显著提高中国道路使用安全性的实际应用(图1)。

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图1:将视觉DMS与计算机视觉处理和概率AI相结合可显著提高汽车驾驶的安全性。(图片来源:Eyesight Technologies)

欧洲

欧洲视觉DMS法规落后中国好几年,但我认为,欧洲DMS的复杂度和完善程度远超中国。

欧洲似乎更倾向于“驾驶员状态监测”。欧洲研究人员将人因工程学与行为研究相结合,开发高级DMS信号来识别驾驶员注意力、注意力分散、嗜睡、参与度和受伤等状态,实时了解驾驶员认知状态,以评估事故风险。

有一种说法是,只要驾驶员专心驾驶并时刻对道路状况保持警觉,几乎就可以完全不需要ADAS系统来发出警报、蜂鸣音和提示音了。Thatcham Research发布的“Defining Safe Automated Driving”是一份很有价值的报告,清楚地呈现了欧洲驾驶员状态监测政策的走向。

欧洲议会已经更新了欧洲通用安全法规(GSR),要求在所有四轮或多轮机动车辆(包括轿车、卡车、货车、公共汽车和长途汽车)中安装视觉DMS。

这份完整的法规文件足足106页,乏味至极,是治疗失眠的良方。法规提到,与视觉DMS有关的立法(附件II第13页)将分两个阶段引入:

2022年6月至2024年6月,驾驶员参与度监控(适用于2+和3级自主车辆的视觉DMS)

2024年6月至2026年6月,驾驶员注意力分散高级预警系统(适用于0~2级车辆的视觉DMS)

欧盟NCAP独立于欧洲议会和最新的GSR,计划将视觉DMS测试纳入其五星碰撞评级计划。该计划原定于2022年启动,由于新冠疫情将推迟至2024年开始。

尽管欧盟NCAP尚未公布其视觉DMS的测试规范细则,但根据产品在市场上的发展情况来看,装有红外组件的后视镜将是一个重点,车舱人员监控系统(OMS) 也是一个趋势,以促进安全带的使用。

Thatcham Research和欧盟NCAP为制定视觉DMS测试规范细则所进行的许多工作,很快将被其他地区的咨询机构采纳。

美国

我之前曾写过文章讨论美国对DMS的立法态度。此事并没什么进展,除了“Moving Forward Act (H.R.2)”通过了众议院表决,并送交到参议院。

正如我在“Lack of ADAS Benchmarks Is Haunting Car Industry”这篇文章中所强调的,在美国,国家公路交通安全管理局(NHTSA)可以通过改变NCAP评估等级来改善道路安全,最好通过与Thatcham Research和欧盟NCAP合作来实现。

根据Wall Street Journal(华尔街日报)2018年5月的一份报告,特斯拉拒绝在Autopilot中集成视觉DMS,因为他们认为这项技术没什么用。欧洲立法者和监管者完全不同意特斯拉的观点。

本文想表达的重点是,无论Autopilot和“全自动驾驶”功能如何,到2026年6月之后,如果没有安装合适的视觉DMS,特斯拉将被禁止在欧洲销售。因此,自动驾驶已经在最后冲刺了,谁还需要DMS?答案很简单:任何想在欧洲卖出汽车的汽车制造商。

Consumer Reports安全政策经理William Wallace总结道:“安全功能的作用是检验驾驶员是否专心,并随时准备采取行动,因而对于自动驾驶辅助系统而言至关重要。否则,自动驾驶系统潜在的安全风险可能最终掩盖其带来的好处。”
编辑:hfy

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