◆文/河北 周曉飛

(接2022年第7期)

一、駕駛員疲勞監(jiān)測相關術語

GB/T39263-2020《道路車輛先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)術語及定義》對駕駛員疲勞監(jiān)測(DFM)和駕駛員注意力監(jiān)測(DAM)都給出了定義。《駕駛員注意力監(jiān)測系統(tǒng)性能要求及試驗方法》中對駕駛員注意力監(jiān)測系統(tǒng)及相關的表述和定義如下：

1.注意力分散

駕駛員在駕駛車輛時因疲勞駕駛、受外界環(huán)境干擾或從事與駕駛無關的動作，導致其無法專注執(zhí)行駕駛?cè)蝿盏臓顟B(tài)。

駕駛員在駕駛車輛時因生理機能的降低(即生理上產(chǎn)生了疲勞)導致駕駛技能下降的狀態(tài)稱為疲勞駕駛。

2.光源位置

白天光源位置可按圖1所示位置移動，其中α為7.5°，β為10°，形成可變化的光照條件。

圖1 光源位置變化

3.張嘴高寬比

嘴唇內(nèi)緣的豎直高度與嘴角水平寬度的比值，如圖2所示。

圖2 張嘴高寬比示意圖

4.面部標準數(shù)據(jù)特征點

仿真機器人檢測到的數(shù)據(jù)值均值與提供的數(shù)據(jù)誤差應在±5%以內(nèi)，圖3為仿真機器人正面人臉標注數(shù)據(jù)。

圖3 仿真機器人正面人臉標注數(shù)據(jù)

二、駕駛員疲勞監(jiān)測原理

駕駛員疲勞監(jiān)測會在車輛行駛過程中，主要通過車輛相關信息綜合判斷駕駛員當前的狀態(tài)，配備駕駛員狀態(tài)監(jiān)測攝像頭(智能視覺系統(tǒng)，圖4的車輛還可結(jié)合駕駛員當前面部狀態(tài)，圖5所示為面不信息采集示意圖。進一步判斷，當出現(xiàn)駕駛員疲勞或注意力不集中時，及時報警降低道路交通事故風險。

圖4 智能視覺系統(tǒng)(蔚來駕駛員疲勞監(jiān)測攝像頭)

圖5 面部信息采集示意圖

位于汽車座艙內(nèi)的智能視覺車內(nèi)攝像頭(圖6)，能夠全天候與駕駛員進行智能交互，通過它可實現(xiàn)面部識別同步個性化配置、實時監(jiān)控駕駛員注意力和疲勞狀態(tài)、實時檢測駕駛員心跳健康狀況等。

圖6 智能視覺系統(tǒng)車內(nèi)攝像頭(不同車型的攝像頭位置)

三、駕駛員疲勞監(jiān)測功能

1.功能要求

駕駛員疲勞監(jiān)測系統(tǒng)應具備監(jiān)測駕駛員閉眼、頭部姿態(tài)異常、接打手持電話的功能，可具備監(jiān)測駕駛員打哈欠、抽煙行為的功能(表1) 。

表1 駕駛員疲勞監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測行為定義及提示信息條件

2.性能要求

駕駛員疲勞監(jiān)測系統(tǒng)應具備在白天、夜晚等不同光照條件及監(jiān)測對象裸眼、佩戴眼鏡、佩戴墨鏡等不同穿戴條件下，對駕駛員閉眼、頭部姿態(tài)異常、接打手持電話進行監(jiān)測的能力，可具備監(jiān)測駕駛員打哈欠、抽煙行為表2所示行為進行監(jiān)測的能力。

表2 系統(tǒng)監(jiān)測行為提示信息條件

3.駕駛員疲勞監(jiān)測

駕駛員疲勞監(jiān)測會在行駛過程中，通過智能視覺系統(tǒng)，感知駕駛員的注意力狀態(tài)，提醒及時休息。

車內(nèi)攝像頭將持續(xù)分析駕駛員的眼球活動與打哈欠動作，判斷駕駛員是否疲勞駕駛，并提醒駕駛員注意休息。功能開啟時，系統(tǒng)會根據(jù)駕駛者的行為表現(xiàn)判斷駕駛者疲勞駕駛時，將給予對應的提醒(圖7)。

圖7 駕駛員疲勞監(jiān)測報警(不同車型的報警顯示方式)

4.駕駛員分神監(jiān)測

車內(nèi)攝像頭通過視線追蹤技術分析駕駛員視線是否偏離道路。如果系統(tǒng)檢測到駕駛員注意力不在駕駛上，會提示駕駛員專心駕駛。功能開啟時，系統(tǒng)會根據(jù)駕駛者的行為表現(xiàn)判斷駕駛者駕駛分神時，將給予對應的提醒(圖8)。

圖8 駕駛員分神監(jiān)測報警(不同車型的報警顯示方式)

車內(nèi)攝像頭關閉后，停止工作，同時將關閉所有車內(nèi)智能功能，包括車內(nèi)LED燈、人臉登錄、疲勞檢測，關閉分神檢測等，所以建議保持此功能開啟狀態(tài)。

四、駕駛員疲勞監(jiān)測范圍和局限性

1.監(jiān)測范圍

駕駛員疲勞監(jiān)測系統(tǒng)通過不斷檢測駕駛員對車輛的操作，并由此計算當前駕駛員疲勞值等級(圖9、圖10、圖11)，然后與系統(tǒng)設定的參數(shù)進行對比。如果該系統(tǒng)識別到駕駛員處于疲勞狀態(tài)，則發(fā)出聲音和視覺報警。

圖9 一級報警

圖10 二級報警

圖11 三級報警

由于車輛的配置和設定差異，各種車的監(jiān)測條件有所不同。例如，蔚來汽車在駕駛員疲勞監(jiān)測功能啟用后，只要車速在22km/h及以上，系統(tǒng)會一直保持監(jiān)測狀態(tài)；魏派汽車在車速保持在65km/h一段時間后，疲勞駕駛提醒系統(tǒng)開始工作，工作后，如果車速長時間小于65km/h，系統(tǒng)會降低監(jiān)測到的疲勞估計值；紅旗ESH9車速在15km/h及以上系統(tǒng)開始工作。車速小于15km/h或車速大于15km/h后降至10km/h以下，開啟駕駛員疲勞監(jiān)測系統(tǒng)，但系統(tǒng)不報警。

2.局限性

以下特殊工況DSM系統(tǒng)存在功能被限制情況：

①當強光照射到駕駛員眼鏡時，存在鏡片反光至攝像頭紅外區(qū)域造成眼部坐標丟失，導致駕駛員疲勞監(jiān)測功能受限。

②當攝像頭被遮擋時組合儀表提示相機故障信息，此種情況不屬于系統(tǒng)故障，短時間內(nèi)如遮擋消失系統(tǒng)恢復功能;如長時間遮擋會導致系統(tǒng)自動關閉。

③在當前駕駛循環(huán)內(nèi)，由其他相關系統(tǒng)導致駕駛員狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)自動關閉，當其他系統(tǒng)故障恢復時駕駛員狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)會自動開啟。

五、駕駛員疲勞監(jiān)測系統(tǒng)操作

開啟后，滿足功能激活條件，駕駛員一旦分神或疲勞，例如蔚來汽車，NOMI會根據(jù)不同等級，通過表情和聲音進行提醒，數(shù)字儀表也會同步提醒專注駕駛，守護駕駛員的行車安全。

首次使用該功能時，在P擋下進行個性化校準。人機交互對駕駛進行個性化校準：

1.在中控屏進入應用程序中心，按步驟點擊，進入個性化校準，調(diào)整內(nèi)后視鏡，根據(jù)NOMI提示進行操作，調(diào)整完后保持正常駕駛姿勢直到NOMI反饋完成校準，標定本車該賬戶下新的個性化校準結(jié)果。

2.可以通過重新校準更新個性化校準值。通過語音喚醒“重新校準”，標定該車該賬戶下新的個性化校準結(jié)果。

3.當前賬戶進行個性化校準后，如果更換駕駛員、調(diào)整內(nèi)后視鏡、座椅或方向盤，可能會影響監(jiān)測和報警效果，或者如果長時間發(fā)現(xiàn)提示不準確時，都需要重新進行個性化校準，讓系統(tǒng)重新學習正常駕駛狀態(tài)。

車載智能機器人是一個人機交互接口，是車載機器人個性的“臉”，安裝在儀表臺頂部中間位置(圖12)。它利用車上的攝像頭、麥克風和儀表臺中置揚聲器，使人與汽車的互動更人性化，直觀，可以在正確的時間，用正確的方式提供正確信息。車載智能機器人內(nèi)部有旋轉(zhuǎn)和傾斜電機，可實現(xiàn)100°的旋轉(zhuǎn)和+/-30°的傾斜，內(nèi)置的光學傳感器可實現(xiàn)在啟動時校準位置。旋轉(zhuǎn)方向跟隨乘駕人員方向，臉對臉對話。車載智能機器人(臉)的顯示屏為D形的LED顯示，可根據(jù)程序顯示不同的表情動畫。

圖12 車載機器人(蔚來車載智能伙伴 NOMI)