打著安全的旗號,汽車製造商和駕駛人似乎都十分堅定地擁抱專用於車內空間監測駕駛人(與乘客)而設計的技術。反過來說,這種趨勢也鼓舞著消費技術供應商瞄準汽車領域,進一步提升其專有的影像/視覺技術進展。

例如,Harman International Industries在今年的日內瓦國際車展中展示其「眼動與瞳孔追蹤」技術。根據Harman介紹,該公司的車內攝影機「可連續捕捉駕駛人的瞳孔擴張,並透過其專有的軟體演算法以先進的濾波與訊號處理分析瞳孔的反應。

![20160407 driver NT31](//images.eettaiwan.com/15mr7p4rjmth/2OgHJUKt9mecsUGEekUi4I/7b39458f80981cc598fc1e40f69ea247/20160407_driver_NT31.jpg)Harman展示基於瞳孔的駕駛監測系統
(來源:Harman)

FotoNation則在二月初舉行的世界行動通訊大會(MWC)討論自家的駕駛監測系統(DMS),擺脫了常見的眼球凝視(eye-gazing)技術。FotoNation行銷與業務開發資深總監Youssef Benmokhtar指出,「FotoNation正將汽車視為下一個成長的機會。」

業界其它廠商也開始進軍駕駛監控市場,包括瑞典Smart Eye利用演算法搜尋虹膜與朣孔,另一家瑞典業者Tobii Tech則設計了結合感測器與演算法的眼動追蹤(eye-tracking)系統。

自動駕駛車的第3階段

那麼,是什麼力量推動汽車產業「監控」(守護?)駕駛人?

市調公司Strategy Analytics汽車業務副總監Roger Lanctot說,原因就在於「自動駕駛的第3階段(Level 3)。」

美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)將自動駕駛車定義為5種不同的發展階段。Level 3表示「有條件自動駕駛化」。Lanctot表示,在Level 3,「存在著監控駕駛人的潛在需要,以確保從自動駕駛轉換到手動駕駛時,駕駛人隨時準備好接管車輛。」

IHS Automotive汽車技術資深分析師Jeremy Carlson認為,在汽車的功能從先進駕駛輔助系統(ADAS)進展到自動化以及最終實現完全自動駕駛以前,汽車製造商必須先經過這一階段的發展。

Carlson說,「我們對於駕駛人所知不多,因為我們目前僅有的接觸點就在方向盤、踏板與傳動機制,而只有前2項一直是十分恆定的反饋點。」

Carlson補充說,「重要的是盡可能地瞭解駕駛人在做什麼,而且希望能避免僅從駕駛人與方向盤等互動妄加推論的直覺思考陷阱。」

但是,除了安全、保險公司以及駕駛人如何駕駛的既得利益,汽車製造商還能從監控駕駛人的過程中得到什麼?

共乘+車輛即服務

Benmokhtar列舉了促使汽車製造商安裝駕駛監控系統的幾項因素。例如,他們想要打造一種瞭解駕駛人與乘客個人喜好的車子,讓車輛可量身打造舒適度,例如座椅位置與娛樂內容。汽車公司也熱衷於設計可共乘或提供服務的車輛。無論是哪一種情況,基於安全的理由,車子應該能辨識駕駛人並授權其駕駛,同時讓駕駛人預先載入導航與娛樂選擇。

Carlson補充說,「OEM還可以利用眼動追蹤量身打造更適於駕駛人的體驗,讓車輛根據駕駛人觀看方向,在不同的位置(如抬頭顯示器HUD或儀表板)提供資訊。」那麼,汽車製造商將會知道,「駕駛人最常看的位置,因而免於不斷改變HUD的位置。反過來說,這也讓汽車製造商知道哪些情況可能導致分心。」

汽車產業對於監控駕駛人的興趣似乎是「玩真的」。

Benmokhatar強調,專為臉部辨識/駕駛監測演算法和硬體加速器提供授權的FotoNation,正透過其監測系統從一線業者和汽車OEM獲得動能。該公司目前已經回報了幾筆詢價,技術基準更超越其他競對手。他說,「我們認為很快地將取得設計訂單。」

然而,Lanctot明確表示,駕駛監測系統「最直接的市場機會就在於商用車中一系列的廣泛應用」。在他看來,「汽車公司實際上會不會試著將系統導入Level 3自動化市場,」目前看來還不太明朗。

他指出,「有鑑於轉換過程中的挑戰和潛在錯誤,Google顯然避開了這一階段的自動駕駛,同時,多家組織也建議更廣泛的汽車產業可尋求直接跳級至Level 4。」

在NHTSA的定義中,Level 4意味著「完全自動駕駛化」,在旅程期間的任何時間均由車輛進行所有操縱,完全不需要駕駛人介入。

然而,相較於Google,包括豐田(Toyota)和日產(Nissan)等日本汽車製造商據稱目前仍渴望擁抱Level 3的自動駕駛。

以眼動追蹤取代眼球凝視

無疑地,眼動追蹤是一項極其複雜的技術,因為人眼總是不斷地轉動著。

不過該技術仍處於早期階段,幾家廠商已經在眼球凝視技術取得進展。然而,FotoNation認為,眼動追蹤/眼球凝視技術均有其限制,尤其是對於OEM與一線業者而言,還牽涉到成本與建置等問題。

因此,FotoNation所宣稱的是一項可免於高成本攝影機的技術。Benmokhtar解釋,「我們只需使用一款VGA相機(而非百萬畫素感測器),即可追蹤駕駛人的頭部位置/方向」,反過來這又有助於確定眼睛的位置。

嚴格來說,FotoNation的技術並不是一種眼動追蹤系統,因為它追蹤的是駕駛人的頭部。該公司表示,這項該技術追蹤駕駛人臉部的50個點,讓監測系統推斷眉毛反應,甚至準確地測量眼睛如何開啟或關閉。

例如,在結合諸如張開嘴巴(表示駕駛人正在打哈欠)與轉頭方向(無論否正在點頭)等其它資料點時,該系統即可確定駕駛人是否出現睡意。

即使是在駕駛人戴著口罩(這在亞洲很常見)以及配戴各種眼鏡與光照條件下,該系統仍能正常作業。Benmokhtar表示,甚至是在戴著阻擋近紅外線(NIR)的太陽眼鏡時也一樣。

![20160407 DMS NT31P2](//images.eettaiwan.com/15mr7p4rjmth/5BMqoor7hemC62Y4iKgi6c/2a0955c8065fe7aac0d880b69ec717e0/20160407_DMS_NT31P2.jpg)FotoNation DMS技術可偵測並追蹤臉部多點,甚至是在駕駛人戴著阻擋NIR的太陽眼鏡時仍可正常運作
(來源:FotoNation)

![20160407 DMS NT31P3](//images.eettaiwan.com/15mr7p4rjmth/72QpuL5VZYKU4A60y2cyEC/42ac41ec4169856972bed9ca7eb9c107/20160407_DMS_NT31P3.jpg)結合轉頭方向(無論否正在點頭)等資料點,該DMS系統可確定駕駛人的睡意
(來源:FotoNation)

由於該系統並不依賴眼睛凝視技術,因而可讓汽車製造商節省成本,而且可以自由選擇部署相機的位置。該系統也無需使用前相機,Benmokhtar說,「相機可以放在車子的A柱或B柱,或者放在中控台或後照鏡上。」

針對駕駛人辨識,FotoNation採用自家的「生物測定級臉部辨識技術,以及深度學習演算法,而且還提供了虹膜辨識技術,進一步升級安全性。

360度環車偵測

FotoNation對於汽車領域的興趣還不只是車內成像方案。該公司也希望利用其成像技術,讓車輛在市區駕駛時實現「環車偵測」功能。相較於經常用於高速公路的前方碰撞與車道偏離警示系統等ADAS功能,Benmokhtar認為這種環車偵測功能是不一樣的。

「我們並不想追隨Mobileye的腳步,」Benmokhtar說,「而是想再添加一些智慧元素——環車偵測,例如偵測是否有任何物體越來越接近車子。」

Lanctot認為,在市區駕駛可說是「自動駕駛的最大挑戰之一,」因為車輛必須避開行人以及導航交叉路口。

「幾乎各家業者均致力於此「環車偵測」領域,」IHS的Carlson表示。「因為它必須能支援駕駛人(ADAS與自動化)或取代駕駛人(自動駕駛)。」Carlson則強調,即使是Mobileye也正進軍360度全景偵測市場。「總之,這一領域即將出現許多競爭。」

編譯:Susan Hong

(參考原文:Why Carmakers Want to Monitor Drivers,by Junko Yoshida)