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DMS系統(tǒng)詳解:汽車駕駛安全的“第三只眼”

發(fā)布時(shí)間:04-12-2025

DMS(Driver Monitoring System,駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)) 是通過實(shí)時(shí)監(jiān)控駕駛員狀態(tài)來提高駕駛安全性的核心技術(shù),特別是在高級(jí)輔助駕駛中(ADAS)在自動(dòng)駕駛時(shí)代,它已成為防止分心駕駛和疲勞駕駛的“最后一道防線”。其工作原理可概括為 “感知→分析→預(yù)警” 三步閉環(huán)。

一.DMS系統(tǒng)的核心功能

疲勞駕駛檢測(cè):識(shí)別閉眼時(shí)間、打哈欠頻率等生理信號(hào);

分心駕駛預(yù)警:監(jiān)控視線偏差、使用手機(jī)、吸煙等危險(xiǎn)行為;

情緒識(shí)別:通過微表情分析駕駛員的憤怒、焦慮等情緒狀態(tài);

身份驗(yàn)證:結(jié)合人臉識(shí)別確認(rèn)駕駛員身份,適合個(gè)性化設(shè)置;

人機(jī)協(xié)作:監(jiān)控駕駛員在自動(dòng)駕駛模式下是否處于接管準(zhǔn)備狀態(tài)。

二、技術(shù)架構(gòu)和工作原理

1. 感知層:多維數(shù)據(jù)采集:

視覺傳感器:

紅外攝像頭:主流方案,可穿透墨鏡,支持夜間監(jiān)控(波長(zhǎng)850/940nm);

3D Tof攝像頭:獲取深度信息,準(zhǔn)確捕捉頭部姿勢(shì)(如奔馳S級(jí));

眼球跟蹤:以60Hz頻率跟蹤注視方向,精度達(dá)到±1°(例如,凱迪拉克Super Cruise)。

生物傳感器:

方向盤握力檢測(cè):電容傳感器監(jiān)測(cè)手部接觸狀態(tài)(如特斯拉);

心率監(jiān)測(cè):生理信號(hào)(如雷克薩斯)通過方向盤或座椅內(nèi)置傳感器獲得。

2. 分析層:人工智能算法決策

計(jì)算機(jī)視覺模型:

面部特征提取:定位68-106個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(眼、鼻、嘴輪廓);

行為識(shí)別算法:

PERCLOS(閉眼時(shí)間占比):疲勞閾值通常設(shè)定為>30%(持續(xù)2秒以上);

視線偏離道路:判斷標(biāo)準(zhǔn)是視線離開前方>2秒或頭部偏轉(zhuǎn)>30°。

多模態(tài)集成:多模態(tài)集成:

視覺數(shù)據(jù)+方向盤操作+聯(lián)合分析車速等車輛信號(hào),降低誤報(bào)率(如沃爾沃將DMS與ADAS數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng))。

3. 執(zhí)行層:分級(jí)預(yù)警干預(yù)

一級(jí)提醒:儀表盤圖標(biāo)閃爍,輕微提示音;

二級(jí)干預(yù):座椅振動(dòng),空調(diào)冷風(fēng)直吹(如寶馬iX);

三級(jí)接管:強(qiáng)制減速停車(L3級(jí)以上自動(dòng)駕駛車型)。

 

三、技術(shù)演進(jìn)與行業(yè)應(yīng)用

法規(guī)推動(dòng):

2022年,歐盟強(qiáng)制新車配備DMS,中國(guó)《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》要求2023年以來部分商用車標(biāo)配;

Euro NCAP將DMS納入2025年安全評(píng)分系統(tǒng)。

典型方案對(duì)比:

廠商/方案 技術(shù)特點(diǎn) 代表車型

廠商/方案

技術(shù)特點(diǎn)

代表車型

特斯拉 Cabin Camera

純視覺方案,基于AI芯片處理面部數(shù)據(jù)

Model 3/Y

寶馬 Attention Assistant

紅外攝像頭+方向盤傳感器,監(jiān)測(cè)“瞌睡點(diǎn)頭”

iX、7系

蔚來 Aquila超感系統(tǒng)

800萬像素DMS攝像頭,支持疲勞分級(jí)預(yù)警

ET7、ES8

 

行業(yè)痛點(diǎn):

隱私糾紛:面部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和加密方案應(yīng)符合GDPR等法律法規(guī);

跨人種適應(yīng):亞洲人與歐美人面部特征差異引起的算法偏差;

成本控制:3D 硬件成本約為50美元,限制了下沉市場(chǎng)的普及。

四、未來趨勢(shì):從安全輔助到情感交互

健康管理延伸:

監(jiān)測(cè)血壓、血糖等體征數(shù)據(jù)(如豐田與Jvckenwod合作開發(fā)生物傳感器);

與智能可穿戴設(shè)備聯(lián)動(dòng),防止突發(fā)疾病引起的駕駛風(fēng)險(xiǎn)。

AR-HUD融合:

將駕駛員狀態(tài)提示投影到前擋(如奔馳MBUX) Hyperscreen),實(shí)現(xiàn)無干擾交互。

宇宙接口:

車內(nèi)虛擬界面(如寶馬i)通過眼球跟蹤和手勢(shì)識(shí)別進(jìn)行控制 Vision dee概念車)。

      總結(jié)通過“生物識(shí)別”,DMS系統(tǒng)通過“生物識(shí)別” AI決策“重構(gòu)人車關(guān)系,其價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)安全配置。隨著法律法規(guī)的強(qiáng)制落地和算法的迭代,未來DMS可能會(huì)與自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行深度耦合,成為保證人機(jī)共同駕駛安全的基石——畢竟,無論汽車有多智能,都需要一雙永遠(yuǎn)清醒的“眼睛”盯著人類司機(jī)。 

來源:懂車帝