从一杯热咖啡开始，汽车正变得越来越懂你
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驾驶员监测系统的终极归宿是了解驾驶员的情绪和认知能力
撰文 / 马晓蕾
编辑 / 黄大路
设计 / 赵昊然
来源 / Autonews，作者Pete Bigelow
驾驶员监测系统的故事要从一杯热咖啡讲起。大约十年前，为了避免疲劳驾驶，奔驰推出了一套系统，可以通过监测车辆偏离车道的频率来判定驾驶员是否已经处于疲劳状态。如果被判定为是，该系统会在仪表盘上出现一杯热气腾腾的咖啡的图标，来提醒驾驶者。
十年后的今天，驾驶员监测系统已经从一杯咖啡不断地进化为面向驾驶员的摄像头，追踪驾驶者的头部位置和眼睛注视的焦点，来判定驾驶员在驾驶过程中的专注程度，此类功能也将进行更广泛的应用。
未来，驾驶员监测系统的终极归宿是实现通过收集驾驶员的一系列表现，并运用高级算法了解驾驶员的情绪和认知能力。也就是说到那个时候，你的车可能会是最懂你的那一个。
瑞士公司Veoneer将推出以人机交互为中心的新一代驾驶员监测系统，该公司现阶段的研究主要围绕如何改善车与人的关系和什么样的技术会更加适用。
该公司的产品总监汤姆·赫伯特（Tom Herbert）说：“驾驶员监测技术有一个很大的进步，这更像是一个相互融合的过程”。
虽然兑现完全自动驾驶的承诺还遥遥无期，改善人类的驾驶习惯所带来的安全收益却是长期且深远的。
汽车制造商和安全研发团队都相信，有效的驾驶员监测系统可以通过规避疲劳驾驶、酒驾、毒驾以及分心驾驶等行为，有效地降低交通事故的致死率。
驾驶员监测为先进的驾驶辅助系统又加了一些料，使其上升至一个新高度，3级自动驾驶——允许驾驶者双手脱离方向盘，但双眼要始终注视前方道路。
特斯拉Autopilot功不可没
特斯拉Autopilot在不经意间为驾驶员监测的创新发挥了突出的作用。特斯拉的车主手册上说，驾驶员应该始终将双手放在方向盘上，并通过测量驾驶过程中方向盘的扭矩，来判断人的参与度。
但美国国家运输安全委员会在调查多起Autopilot开启期间的致命事故时发现，仅仅使用方向盘扭矩来判定驾驶员的参与度是"不充分 "的，无法判断驾驶员是否用心。这一发现让一些汽车制造商（特斯拉除外）开始寻求驾驶员监测方面的创新，利用摄像头来关注驾驶员的参与情况。
驾驶员监测功能以及作为其组成部分的先进驾驶辅助系统的市场将不断增长。全球咨询公司SBD Automotive称，到2025年，在美国销售的所有新车中，将有8%的车辆配备二级自动驾驶系统，其中100%的车辆将包含驾驶员监测系统。目前，这些系统仍处于形成阶段。
该公司自动驾驶汽车研究主管阿兰·杜努瓦耶（Alain Dunoyer）说，"虽然驾驶监测系统拥有不同的配方、不同的口味，但我们今天在行业中看到的那些都是非常非常基本的，说实话，并不是很有效。这些系统只关心'你开了多久'而不是'你开得多好'。但这种情况马上会发生改变。"
超级巡航定基调
通用超级巡航系统（Super Cruise）的首席工程师马里奥·马约拉纳（Mario Maiorana）一直在引领这一变革。他全程负责通用汽车驾驶员注意力系统的开发，该系统可以监测人的驾驶行为并与之进行高效的沟通。
超级巡航最先搭载至凯迪拉克2018款CT6轿车，未来三来内将扩展至22款通用汽车上。当超级巡航系统开启，方向盘顶部会出现一个绿色的实心灯条，以表示该系统已被激活。面向驾驶员的摄像头所运行的算法会确定驾驶员的头部和眼睛是否面向道路。
如果驾驶员的注意力游离了约五秒钟，绿灯会闪烁，提醒驾驶员将注意力移回至前方道路。如果驾驶者没有照做，红色指示灯将闪烁，汽车会发出触觉和音频警告。如果这些都被驾驶者所忽视，超级巡航系统会自动关闭，并告知驾驶员重新控制车辆。
设计该系统的关键点是在保证驾驶者注意力集中，和不能使该技术过度反应导致司机不愿意用它之间找到一个平衡点。
"在检测驾驶者注意力的同时又不让人感到厌烦，我们认为我们已经在这二者之间取得了非常好的平衡。"马约拉纳说，"驾驶员注意力系统已经成为一个训练辅助工具。它训练人养成良好的驾驶习惯。使用超级巡航系统的人更喜欢将车辆的控制权交于它。"
这种平衡有助于车辆与驾驶者建立信任，人们更倾向于鼓励良好习惯的功能，而不是刺耳的蜂鸣器和警告声。
本月，福特宣布推出以通用超级巡航为竞品的“脱手驾驶”系统——主动驾驶辅助系统（Active Drive Assist），并将率先应用至全新Mustang Mach-E。
此外，正在进行驾驶员监测系统研发的公司还包括前面提到的瑞士公司Veoneer、澳大利亚供应商Seeing Machines、以色列的初创公司EyeSight科技和ADAM CogTec。
驾驶员监测更早的起源
虽然破译驾车者的日常状态对于汽车行业而言是一个相对较新的概念，但在某些特定的领域，驾驶员监测已经司空见惯十多年了。Seeing Machines是一家利用计算机视觉系统观察驾驶员注意力的澳大利亚公司，15年来一直使用摄像头观察专业采矿设备的操作人员。
"我们从庞大的土方车开始，这些土方车有三层楼高，"该公司汽车业务的高级车辆总裁和总经理尼克（Nick DiFiore）说，"它们每个班次时间很长，你可以想象一个错误会造成多大的损失。"
因此，Seeing Machines公司为车辆配备了早期的操作员监测系统，一旦操作员出现了疲劳迹象，该系统将摇动座椅，同时将这一信息报告给负责的经理人，让操作员适当休息。
该公司一直在与汽车制造商合作，并于2017年11月在行业中获得了一个大的助力。当时美国国家运输安全委员会的调查人员认为特斯拉的方向盘扭矩测量并不能判定驾驶员的参与度，建议所有开发2级自动驾驶的制造商应该研发出更有效地感知驾驶员参与度，并在缺乏参与度时提醒驾驶员的应用。
此报告一出，Seeing Machines的合作电话几乎被打爆了，这是该公司的一个转折点。目前，Seeing Machines与六家汽车制造商合作，项目处于不同的开发阶段。
未来的协同效应
目前的驾驶者监测系统可以捕捉头部位置、眼睛注视点和眨眼率。而理论上说，当眼睛注视前方时依旧有可能在走神，汽车需要做的不仅仅是观察驾驶者的行为，还要更好的理解驾驶者的行为。
未来，汽车将建立驾驶员个人档案，采用更复杂的算法追踪眼部参数，以帮助汽车了解驾驶者认知状况，在驾驶行为出现异常时做出正确的判断。
我们将看到的是思维方式上的重大转变，推动自动驾驶车辆从被动安全向主动安全系统过渡的，是人与机器相结合而发挥出的协同作用。
到那时，将不仅仅局限于驾驶员监测，而是人和汽车吸收了环境信息而共同做出新的判断和决定，所有的技术都将与驾驶过程中的协同作用息息相关，从而达到降低交通事故率的目的。
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