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近兩年，隨著智能化汽車商業(yè)化進程加快，以及消費者對車內(nèi)空間重視度提升，智能座艙概念在業(yè)界快速升溫，并成為新的市場增長點。根據(jù)相關機構預測，2021年全球智能座艙市場空間超過400億美金，2030年市場規(guī)模將達到681億美金。在此情況下，諸多相關技術商業(yè)化進程加速，并迎來市場風口期，座艙感知便是其中之一。
9月27日，國內(nèi)自動駕駛技術研發(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實現(xiàn)了30多個乘用車車型定點。
“在未來相當長的一段時間里，智能汽車將處于‘人機共駕’的狀態(tài)，因為完全的自動駕駛并非一蹴而就，它是一個漸進式發(fā)展過程。在此過程中，智能座艙扮演了一個非常重要的角色，那就是人與車之間的交互，而‘感知’是實現(xiàn)交互功能的重要一環(huán)，這也是我們看好并發(fā)力此領域的關鍵所在。”MINIEYE CEO劉國清表示。
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)動力具體有哪些？目前技術現(xiàn)狀如何？存在哪些挑戰(zhàn)及解決路徑？未來技術趨勢走向如何？
政策及市場需求加碼，座艙感知商業(yè)化加速
座艙感知技術(In-Cabin Sensing，簡稱I-CS)，主要通過檢測追蹤包括頭部朝向、面部表情、視線方向、手勢及肢體關鍵點等人體視覺特征，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。比較常見的有駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)(DMS)、乘客監(jiān)測系統(tǒng)(OMS)、人車交互系統(tǒng)等功能。
事實上，座艙感知較早被提及，但因技術成熟度、成本等諸多原因量產(chǎn)進度較慢。不過，近幾年，其市場潛力逐步釋放，商業(yè)化步伐加快。
究其原因，蓋世汽車認為，主要有以下幾個方面：
1、車輛安全事故頻發(fā)，相關政策加碼。據(jù)統(tǒng)計，在每年全球130多萬人致死的交通事故中，由于駕駛者錯覺或失誤而引起的占35%左右。為避免危險駕駛及可能導致的道路交通事故，國內(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年實施一項新規(guī)，要求把駕駛員疲勞和注意力分散預警等安全駕駛技術作為新車標配。
”除了政策外，隨著汽車智能化水平的不斷提升，主機廠及Tier1對DMS的需求也越來越高。在政策和市場雙重促進下，座艙感知系統(tǒng)正在向好發(fā)展。”MINIEYE座艙事業(yè)部負責人楊一泓說到。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10萬臺。
2、消費者對車輛安全重視度升級。隨著汽車保有量增多，消費者對駕乘安全重視度提升，尤其是兒童乘車安全方面。根據(jù)美國國家公路交通安全管理局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，從1998到2019年的21年間，美國有853名兒童被鎖車內(nèi)因高溫導致死亡，“無意遺忘”的事故比例高達87%。國內(nèi)由此而導致的悲劇亦時有發(fā)生。如果車輛有相關提醒功能，在消費者購車時無疑將是“加分項”。
3、汽車座艙智能化大勢所趨。智能座艙是消費者體驗十分直接、感知強烈的智能化科技，尤其是人車交互方面。這當中除了目前較為普遍的語音交互外，肢體交互體驗亦正成為車企開發(fā)的重點。
“此前，行業(yè)對座艙的認知和需求較為單一，且受限于智能化水平，交互體驗多處于簡易功能開發(fā)。得益于汽車芯片發(fā)展，現(xiàn)今座艙由五年前的‘硬件+被動交互’轉(zhuǎn)變?yōu)?lsquo;硬件+算法+主動服務’，為滿足座艙新的定義和智能化趨勢，感知技術勢必會進一步完善和發(fā)展。”楊一泓指出。
總結來看，無論是DMS、OMS還是交互體驗因涉及車輛安全，目前市場需求均處于上升期，后期規(guī)模性增長已是大勢所趨。
機遇背后，技術可靠性面臨挑戰(zhàn)
盡管市場前景廣闊，但因涉及安全性，市場對座艙感知系統(tǒng)的識別及計算精確性及可靠性提出了更高要求。
首先，駕乘人員監(jiān)測方面，由于人尤其是兒童的行為是靈動的，隨意性較大，且身高體型不同，這給視覺識別技術帶來較大考驗。另除了識別人之外，能否同步識別其他物體如寵物、手機等亦成為行業(yè)攻克的難點。
其次，人車交互方面，目前語音、觸碰這些交互已經(jīng)相對成熟，但它們也有各自的弊端，比如語音交互需要明確的指令，觸碰交互則需要很高的學習成本。于是，無觸碰交互如手勢交互引發(fā)車企及供應鏈企業(yè)關注，寶馬、大眾、奧迪、奔馳等量產(chǎn)車型都或多或少加入了手勢識別技術，大陸、偉世通等科技巨頭也在持續(xù)發(fā)力。在實現(xiàn)方案上，光飛技術(通常又被稱為ToF技術)因不需要計算機視覺方面的算法而被大多企業(yè)采用，不過該技術存在分辨率低、功耗大等缺陷。
還有一點是，不同車企所采用的嵌入式平臺不同，同時座艙內(nèi)攝像頭的位置設計亦不同，如何滿足車企多樣化和個性化需求，亦成為行業(yè)思考的方向之一。
針對以上痛點和難題，一些技術提供商已取得一定突破，如MINIEYE I-CS圍繞目前行業(yè)難點展開，目前已實現(xiàn)了從研發(fā)、驗收到交付能力全面升級。
技術突破與進展
相關資料介紹，MINIEYE從2017年開始進行智能座艙感知技術的預研，2019年專門成立了座艙事業(yè)部，致力于相關技術的深耕。對于創(chuàng)新技術MINIEYE I-CS具體如何實現(xiàn)高精度監(jiān)測和靈活適配，楊一泓在接受蓋世汽車采訪時進行了詳細介紹。
駕駛員監(jiān)測功能實現(xiàn)方面，楊一泓指出，疲勞狀態(tài)絕不是通過閉眼N秒、打哈欠N個來監(jiān)測的。“針對個人駕駛場景，I-CS打造了一套完善的且符合歐盟標準的疲勞監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測駕駛員頭部姿態(tài)、眼瞼開閉程度、視線方向以及眨眼頻率等多維指標，并根據(jù)不同行為特征實現(xiàn)疲勞程度的量化分級，及時進行預警或終止危險駕駛行為，減少事故發(fā)生。”
另外，在駕駛員監(jiān)測方面，MINIEYE I-CS還具備無縫入車和安全接管的功能。據(jù)介紹，I-CS有一項核心技術“Face ID活體檢測”，通過攝像頭與活體檢測算法的協(xié)同運作，駕駛員可實現(xiàn)無感上車、身份識別等功能。同時，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個注視區(qū)內(nèi)。通過對駕駛員的注意力分析，確保在關鍵時刻，駕駛員能夠及時接管自動駕駛狀態(tài)中的車輛。
乘客監(jiān)測功能實現(xiàn)方面，“I-CS通過綜合分析人臉屬性、人體骨骼比例以及身長信息，能夠準確判斷成人與兒童。當識別到兒童，系統(tǒng)將主動觸發(fā)兒童看護功能，持續(xù)對兒童進行狀態(tài)、行為監(jiān)測，并實時反饋給前排家長，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，若長時間無響應則立即報警。”楊一泓指出。
除了人外，MINIEYE I-CS還可以檢測遺留在車內(nèi)的個人物品，如手機、錢包和筆記本電腦，以及遺忘在車內(nèi)的寵物等。
人車交互功能實現(xiàn)方面，面對當下座艙功能學習成本高、操作復雜的問題，MINIEYE提出自然身體語言(Intuitive Body Language)的底層交互邏輯，遵循“人車交互應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作，如點頭搖頭、手掌揮動、大拇指點贊等，輕松完成便捷高效的交互功能。值得一提的是，I-CS所實現(xiàn)的交互識別全部基于2D紅外攝像頭進行高難度算法分析，彌補了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空間，借助視線、手勢、頭部動作等多種自然身體語言的交互方式，可實現(xiàn)多人娛樂功能。在此場景下，智能座艙的功能權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式服務的全新體驗。
在解決技術痛點的同時，楊一泓指出，MINIEYE I-CS還可以提供產(chǎn)品以外的更多附加價值，以助推車企及一級供應商縮短產(chǎn)品商業(yè)化落地時間，具體如下：
全棧自適應：MINIEYE可根據(jù)主機廠與一級供應商的不同需求，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的成熟經(jīng)驗。
高性能計算：I-CS自主研發(fā)的加速器可以根據(jù)硬件特點，對其常用的神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行優(yōu)化，使其在有限的嵌入式平臺資源上高效運行。這項自研技術對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OTA升級奠定了良好基礎。
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)半自動標注平臺，通過多項真值系統(tǒng)和可視化測試工具，為I-CS的定點量產(chǎn)和配套驗收提供了扎實的技術支撐。
未來技術趨勢
對于智能座艙感知技術未來趨勢，楊一泓透露，未來幾年，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。
在楊一泓看來，智能座艙的未來發(fā)展趨勢一定是多模態(tài)不斷融合的，因為任何一種模態(tài)都有自身的缺點，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。而在多模態(tài)中，視覺感知將會是十分重要的一環(huán)。
“總體而言，座艙感知所承擔的角色，在前期是學習用戶、了解用戶，對用戶的習慣愛好進行分析積累，而到了后期，所實現(xiàn)的則是觀察用戶、感知用戶，對用戶提供主動式服務。只有被動式交互與主動式服務結合在一起，才是真正的智能座艙。”楊一泓說到。
(原標題：座艙感知商業(yè)化加速，MINIEYE I-CS方案獲超30個車型定點)
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