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近兩年，隨著智能化汽車商業(yè)化進(jìn)程加快，以及消費(fèi)者對(duì)車內(nèi)空間重視度提升，智能座艙概念在業(yè)界快速升溫，并成為新的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2021年全球智能座艙市場(chǎng)空間超過(guò)400億美金，2030年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到681億美金。在此情況下，諸多相關(guān)技術(shù)商業(yè)化進(jìn)程加速，并迎來(lái)市場(chǎng)風(fēng)口期，座艙感知便是其中之一。
9月27日，國(guó)內(nèi)自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)商MINIEYE正式發(fā)布I-CS座艙感知量產(chǎn)方案，并表示該方案已累計(jì)實(shí)現(xiàn)了30多個(gè)乘用車車型定點(diǎn)。
“在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，智能汽車將處于‘人機(jī)共駕’的狀態(tài)，因?yàn)橥耆淖詣?dòng)駕駛并非一蹴而就，它是一個(gè)漸進(jìn)式發(fā)展過(guò)程。在此過(guò)程中，智能座艙扮演了一個(gè)非常重要的角色，那就是人與車之間的交互，而‘感知’是實(shí)現(xiàn)交互功能的重要一環(huán)，這也是我們看好并發(fā)力此領(lǐng)域的關(guān)鍵所在。”MINIEYE CEO劉國(guó)清表示。
那么，究竟什么是座艙感知？其商業(yè)化快速落地背后的核心驅(qū)動(dòng)力具體有哪些？目前技術(shù)現(xiàn)狀如何？存在哪些挑戰(zhàn)及解決路徑？未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)走向如何？
政策及市場(chǎng)需求加碼，座艙感知商業(yè)化加速
座艙感知技術(shù)(In-Cabin Sensing，簡(jiǎn)稱I-CS)，主要通過(guò)檢測(cè)追蹤包括頭部朝向、面部表情、視線方向、手勢(shì)及肢體關(guān)鍵點(diǎn)等人體視覺特征，分析駕駛員及乘客的身份信息、意圖和行為，致力于提供更安全、智能的車內(nèi)體驗(yàn)。比較常見的有駕駛員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(DMS)、乘客監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(OMS)、人車交互系統(tǒng)等功能。
事實(shí)上，座艙感知較早被提及，但因技術(shù)成熟度、成本等諸多原因量產(chǎn)進(jìn)度較慢。不過(guò)，近幾年，其市場(chǎng)潛力逐步釋放，商業(yè)化步伐加快。
究其原因，蓋世汽車認(rèn)為，主要有以下幾個(gè)方面：
1、車輛安全事故頻發(fā)，相關(guān)政策加碼。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在每年全球130多萬(wàn)人致死的交通事故中，由于駕駛者錯(cuò)覺或失誤而引起的占35%左右。為避免危險(xiǎn)駕駛及可能導(dǎo)致的道路交通事故，國(guó)內(nèi)外部分地區(qū)逐步將安裝DMS列入法規(guī)。據(jù)悉，歐盟將在2022年實(shí)施一項(xiàng)新規(guī)，要求把駕駛員疲勞和注意力分散預(yù)警等安全駕駛技術(shù)作為新車標(biāo)配。
”除了政策外，隨著汽車智能化水平的不斷提升，主機(jī)廠及Tier1對(duì)DMS的需求也越來(lái)越高。在政策和市場(chǎng)雙重促進(jìn)下，座艙感知系統(tǒng)正在向好發(fā)展。”MINIEYE座艙事業(yè)部負(fù)責(zé)人楊一泓說(shuō)到。據(jù)了解，MINIEY從2017年推出第一代DMS產(chǎn)品，至今裝車量已超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)。
2、消費(fèi)者對(duì)車輛安全重視度升級(jí)。隨著汽車保有量增多，消費(fèi)者對(duì)駕乘安全重視度提升，尤其是兒童乘車安全方面。根據(jù)美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，從1998到2019年的21年間，美國(guó)有853名兒童被鎖車內(nèi)因高溫導(dǎo)致死亡，“無(wú)意遺忘”的事故比例高達(dá)87%。國(guó)內(nèi)由此而導(dǎo)致的悲劇亦時(shí)有發(fā)生。如果車輛有相關(guān)提醒功能，在消費(fèi)者購(gòu)車時(shí)無(wú)疑將是“加分項(xiàng)”。
3、汽車座艙智能化大勢(shì)所趨。智能座艙是消費(fèi)者體驗(yàn)十分直接、感知強(qiáng)烈的智能化科技，尤其是人車交互方面。這當(dāng)中除了目前較為普遍的語(yǔ)音交互外，肢體交互體驗(yàn)亦正成為車企開發(fā)的重點(diǎn)。
“此前，行業(yè)對(duì)座艙的認(rèn)知和需求較為單一，且受限于智能化水平，交互體驗(yàn)多處于簡(jiǎn)易功能開發(fā)。得益于汽車芯片發(fā)展，現(xiàn)今座艙由五年前的‘硬件+被動(dòng)交互’轉(zhuǎn)變?yōu)?lsquo;硬件+算法+主動(dòng)服務(wù)’，為滿足座艙新的定義和智能化趨勢(shì)，感知技術(shù)勢(shì)必會(huì)進(jìn)一步完善和發(fā)展。”楊一泓指出。
總結(jié)來(lái)看，無(wú)論是DMS、OMS還是交互體驗(yàn)因涉及車輛安全，目前市場(chǎng)需求均處于上升期，后期規(guī)模性增長(zhǎng)已是大勢(shì)所趨。
機(jī)遇背后，技術(shù)可靠性面臨挑戰(zhàn)
盡管市場(chǎng)前景廣闊，但因涉及安全性，市場(chǎng)對(duì)座艙感知系統(tǒng)的識(shí)別及計(jì)算精確性及可靠性提出了更高要求。
首先，駕乘人員監(jiān)測(cè)方面，由于人尤其是兒童的行為是靈動(dòng)的，隨意性較大，且身高體型不同，這給視覺識(shí)別技術(shù)帶來(lái)較大考驗(yàn)。另除了識(shí)別人之外，能否同步識(shí)別其他物體如寵物、手機(jī)等亦成為行業(yè)攻克的難點(diǎn)。
其次，人車交互方面，目前語(yǔ)音、觸碰這些交互已經(jīng)相對(duì)成熟，但它們也有各自的弊端，比如語(yǔ)音交互需要明確的指令，觸碰交互則需要很高的學(xué)習(xí)成本。于是，無(wú)觸碰交互如手勢(shì)交互引發(fā)車企及供應(yīng)鏈企業(yè)關(guān)注，寶馬、大眾、奧迪、奔馳等量產(chǎn)車型都或多或少加入了手勢(shì)識(shí)別技術(shù)，大陸、偉世通等科技巨頭也在持續(xù)發(fā)力。在實(shí)現(xiàn)方案上，光飛技術(shù)(通常又被稱為ToF技術(shù))因不需要計(jì)算機(jī)視覺方面的算法而被大多企業(yè)采用，不過(guò)該技術(shù)存在分辨率低、功耗大等缺陷。
還有一點(diǎn)是，不同車企所采用的嵌入式平臺(tái)不同，同時(shí)座艙內(nèi)攝像頭的位置設(shè)計(jì)亦不同，如何滿足車企多樣化和個(gè)性化需求，亦成為行業(yè)思考的方向之一。
針對(duì)以上痛點(diǎn)和難題，一些技術(shù)提供商已取得一定突破，如MINIEYE I-CS圍繞目前行業(yè)難點(diǎn)展開，目前已實(shí)現(xiàn)了從研發(fā)、驗(yàn)收到交付能力全面升級(jí)。
技術(shù)突破與進(jìn)展
相關(guān)資料介紹，MINIEYE從2017年開始進(jìn)行智能座艙感知技術(shù)的預(yù)研，2019年專門成立了座艙事業(yè)部，致力于相關(guān)技術(shù)的深耕。對(duì)于創(chuàng)新技術(shù)MINIEYE I-CS具體如何實(shí)現(xiàn)高精度監(jiān)測(cè)和靈活適配，楊一泓在接受蓋世汽車采訪時(shí)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
駕駛員監(jiān)測(cè)功能實(shí)現(xiàn)方面，楊一泓指出，疲勞狀態(tài)絕不是通過(guò)閉眼N秒、打哈欠N個(gè)來(lái)監(jiān)測(cè)的。“針對(duì)個(gè)人駕駛場(chǎng)景，I-CS打造了一套完善的且符合歐盟標(biāo)準(zhǔn)的疲勞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)駕駛員頭部姿態(tài)、眼瞼開閉程度、視線方向以及眨眼頻率等多維指標(biāo)，并根據(jù)不同行為特征實(shí)現(xiàn)疲勞程度的量化分級(jí)，及時(shí)進(jìn)行預(yù)警或終止危險(xiǎn)駕駛行為，減少事故發(fā)生。”
另外，在駕駛員監(jiān)測(cè)方面，MINIEYE I-CS還具備無(wú)縫入車和安全接管的功能。據(jù)介紹，I-CS有一項(xiàng)核心技術(shù)“Face ID活體檢測(cè)”，通過(guò)攝像頭與活體檢測(cè)算法的協(xié)同運(yùn)作，駕駛員可實(shí)現(xiàn)無(wú)感上車、身份識(shí)別等功能。同時(shí)，I-CS還擁有兩套視線方案，視覺感知精度可提升3倍，能判斷駕駛員視線是否落在前方路面、中控、AI助手、內(nèi)后視鏡等7個(gè)注視區(qū)內(nèi)。通過(guò)對(duì)駕駛員的注意力分析，確保在關(guān)鍵時(shí)刻，駕駛員能夠及時(shí)接管自動(dòng)駕駛狀態(tài)中的車輛。
乘客監(jiān)測(cè)功能實(shí)現(xiàn)方面，“I-CS通過(guò)綜合分析人臉屬性、人體骨骼比例以及身長(zhǎng)信息，能夠準(zhǔn)確判斷成人與兒童。當(dāng)識(shí)別到兒童，系統(tǒng)將主動(dòng)觸發(fā)兒童看護(hù)功能，持續(xù)對(duì)兒童進(jìn)行狀態(tài)、行為監(jiān)測(cè)，并實(shí)時(shí)反饋給前排家長(zhǎng)，提醒其采取必要措施。一旦有兒童被遺忘在車內(nèi)，系統(tǒng)將提醒駕駛員返回，若長(zhǎng)時(shí)間無(wú)響應(yīng)則立即報(bào)警。”楊一泓指出。
除了人外，MINIEYE I-CS還可以檢測(cè)遺留在車內(nèi)的個(gè)人物品，如手機(jī)、錢包和筆記本電腦，以及遺忘在車內(nèi)的寵物等。
人車交互功能實(shí)現(xiàn)方面，面對(duì)當(dāng)下座艙功能學(xué)習(xí)成本高、操作復(fù)雜的問(wèn)題，MINIEYE提出自然身體語(yǔ)言(Intuitive Body Language)的底層交互邏輯，遵循“人車交互應(yīng)該像人與人交流一樣自然流暢”的理念，充分利用直覺式肢體動(dòng)作，如點(diǎn)頭搖頭、手掌揮動(dòng)、大拇指點(diǎn)贊等，輕松完成便捷高效的交互功能。值得一提的是，I-CS所實(shí)現(xiàn)的交互識(shí)別全部基于2D紅外攝像頭進(jìn)行高難度算法分析，彌補(bǔ)了ToF分辨率低、功耗大等缺陷。
除了以上功能外，據(jù)了解，I-CS還打通了前后排的互動(dòng)空間，借助視線、手勢(shì)、頭部動(dòng)作等多種自然身體語(yǔ)言的交互方式，可實(shí)現(xiàn)多人娛樂(lè)功能。在此場(chǎng)景下，智能座艙的功能權(quán)重不再局限于靠近中控的前排，艙內(nèi)用戶都能感受到主動(dòng)式服務(wù)的全新體驗(yàn)。
在解決技術(shù)痛點(diǎn)的同時(shí)，楊一泓指出，MINIEYE I-CS還可以提供產(chǎn)品以外的更多附加價(jià)值，以助推車企及一級(jí)供應(yīng)商縮短產(chǎn)品商業(yè)化落地時(shí)間，具體如下：
全棧自適應(yīng)：MINIEYE可根據(jù)主機(jī)廠與一級(jí)供應(yīng)商的不同需求，提供靈活封裝的軟件解決方案?？蛇m配多攝像頭模組及位置、支持CPU/GPU/DSP方案，并擁有移植不同嵌入式平臺(tái)的成熟經(jīng)驗(yàn)。
高性能計(jì)算：I-CS自主研發(fā)的加速器可以根據(jù)硬件特點(diǎn)，對(duì)其常用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行優(yōu)化，使其在有限的嵌入式平臺(tái)資源上高效運(yùn)行。這項(xiàng)自研技術(shù)對(duì)集成式座艙方案中的資源分配和算力占比更加友好，并為未來(lái)OTA升級(jí)奠定了良好基礎(chǔ)。
開發(fā)工具鏈完備：基于成熟的研發(fā)體系，MINIEYE建立起一套完備的自研開發(fā)工具鏈以及數(shù)據(jù)半自動(dòng)標(biāo)注平臺(tái)，通過(guò)多項(xiàng)真值系統(tǒng)和可視化測(cè)試工具，為I-CS的定點(diǎn)量產(chǎn)和配套驗(yàn)收提供了扎實(shí)的技術(shù)支撐。
未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)
對(duì)于智能座艙感知技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)，楊一泓透露，未來(lái)幾年，I-CS將著眼提供更多模態(tài)、更智能的感知方案，融合多種傳感器，為智能汽車提供更多更豐富的軟件服務(wù)。
在楊一泓看來(lái)，智能座艙的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)一定是多模態(tài)不斷融合的，因?yàn)槿魏我环N模態(tài)都有自身的缺點(diǎn)，只有多模態(tài)共存，才能夠解決更多的用戶需求，真正提升座艙體驗(yàn)。而在多模態(tài)中，視覺感知將會(huì)是十分重要的一環(huán)。
“總體而言，座艙感知所承擔(dān)的角色，在前期是學(xué)習(xí)用戶、了解用戶，對(duì)用戶的習(xí)慣愛好進(jìn)行分析積累，而到了后期，所實(shí)現(xiàn)的則是觀察用戶、感知用戶，對(duì)用戶提供主動(dòng)式服務(wù)。只有被動(dòng)式交互與主動(dòng)式服務(wù)結(jié)合在一起，才是真正的智能座艙。”楊一泓說(shuō)到。
(原標(biāo)題：座艙感知商業(yè)化加速，MINIEYE I-CS方案獲超30個(gè)車型定點(diǎn))
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