汽車座艙系統除了顯示以外,還有一個非常重要的發展方向是車內監控系統的發展,這個脈絡比較多,我先寫一點東西來初步整理一下思路。
從駕駛員監控系統Driver monitoring System到車內人員監控系統Occupancy Monitoring System,然後再到車內整體環境的檢測,整體來看主要是由兩大塊的驅動因素,首要的還是安全,全球每年有上百名兒童被父母拉在車內而導致人身安全問題,在夏天如果把娃不小心忘在車裡,這是極度危險的的密閉空間短時間內溫度就能達到60℃,很容易造成無可挽回的悲劇。
●法規因素:
針對這個,Euro NCAP宣佈,從2022年開始,將開始對兒童車內遺留檢測(child presence detection)打分,“這種功能可以檢測出一個孩子獨自留在車內,並向車主或緊急服務部門發出警報,以避免中暑死亡。”
●消費需求:
在這方面,特斯拉引入了Cabin Overheat Protect,專注於兒童(和寵物)安全。在汽車關閉的情況下可將汽車保持在安全溫度數小時,除了車內保持合適的溫度之外,中控顯示屏還會顯示車內目前的溫度,讓路過的人知道他們不需要擔心車內兒童(和寵物)所處的環境。
因此不管是法規還是面向消費者,這個領域在未來是一個必須要存在的功能。
▲圖1.車內監控系統的內容
Part 1 法規和技術
如之前所說的,Euro NCAP將推進OMS車內人員監控系統,在歐洲銷售的新車要想在2022年開始獲得五星評級,現在就要開始部署OMS的功能,再往前推一步就是Occupant Sensing Systems(OSS)對於車內乘員的感知系統。全球範圍內已經的開發,主要針對原有車門及座椅感測器基礎上,增加依靠視覺(攝像頭)或雷達感測器來檢測後座上是否有人。
▲圖2.DM將成為標配
▲圖3.車內監控是一個循序漸進的擴充套件功能集
要解決車內生物識別的方案,其實有很多種思路,最早或者最簡單的其實基於物理資訊,也就是基於座椅感測器,類似安全帶的報警系統。然後擴充套件開來,基於座艙的駕駛員監測的攝像頭,從駕駛員監控向全座艙監控延伸,擴充套件成為整個座艙監控的攝像頭,當然在裡面也可以把毫米波雷達加到裡面去,或者用紅外的LED接近檢測的方案匯入到裡面去。
●攝像頭:
好處是可以由座艙的大算力晶片對艙內的情況進行系統性檢測。
●毫米波雷達:
安裝在座艙內的車頂位置,可感知整個座艙的所有區域、探測目標並對其進行高精度分類和生物特徵的監測。雷達可提供深度感知,透過柔軟的材料,比如覆蓋在兒童身上的毛毯和其他類似遮擋物。
●IRLED:
這個也比較簡單暴力,缺點是較貴。
▲圖4.不同的技術方案
▲表1.不同方案的對比
Part 2 產品組合
也正是因為有了挺複雜的產品組合,我的理解,這個領域可能也是座艙影片輸入的最大需求,也就是原有的座艙板子都是圍繞影片輸出的,這個領域匯入各種功能以後,也需要大算力GPU來進行檢測。
▲圖5.基於不同感測器的組合效果
大陸很有意思做了很多的概念設計:
○全部整合在一起,把IR LED和攝像頭整合,其中2 Box的方案我理解在以後只要輸送給座艙域控制器就可以了,4 Box這個好像有點更沒必要了。
○整合在儀表或者顯示上面,這個也是光學器件大整合的一種方式。
▲圖6.不同的整合模式
小結:圍繞車內和車外,我們發現感知和計算的方案以後可以把車輛做的非常智慧,它可以知道更多東西,也能讓我們做更多的工作,車內監控的普及速度可能要比我們想象的更快。