2023年11月29日发(作者:日产370z跑车)
基础知识讲座
栏目编辑:刘玺 *****************
周晓飞(本刊编委会委员)
河北石家庄市青年岗位能手。1998年开始在4S店学徒并从事一线维修工作数
年,后自立门户至今;期间做过汽车专利、出版多部图书并获奖;系中国质
检协会机动车专委会委员、机工社汽车分社特约顾问、河北省汽车维修行业
协会顾问等。
——ADAS驾驶员疲劳监测系统
◆文/河北 周晓飞
(接2022年第7期)
智能网联汽车基础(九)
3.张嘴高宽比
嘴唇内缘的竖直高度与嘴角水平宽度的比值,如图2所示。
一、驾驶员疲劳监测相关术语
GB/T39263-2020《道路车辆先进驾驶辅助系统(ADAS)
术语及定义》对驾驶员疲劳监测(DFM)和驾驶员注意力监测
(DAM)都给出了定义。《驾驶员注意力监测系统性能要求及
试验方法》中对驾驶员注意力监测系统及相关的表述和定义
如下:
1.注意力分散
驾驶员在驾驶车辆时因疲劳驾驶、受外界环境干扰或从事与
驾驶无关的动作,导致其无法专注执行驾驶任务的状态。
驾驶员在驾驶车辆时因生理机能的降低(即生理上产生了疲
劳)导致驾驶技能下降的状态称为疲劳驾驶。
图2 张嘴高宽比示意图
2.光源位置?
白天光源位置可按图1所示位置移动,其中α为7.5°,β为
10°,形成可变化的光照条件。
4.面部标准数据特征点?
仿真机器人检测到的数据值均值与提供的数据误差应在
±5%以内,图3为仿真机器人正面人脸标注数据。
图1 光源位置变化
图3 仿真机器人正面人脸标注数据
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二、驾驶员疲劳监测原理
驾驶员疲劳监测会在车辆行驶过程中,主要通过车辆相关信
息综合判断驾驶员当前的状态,配备驾驶员状态监测摄像头(智能
视觉系统,图4的车辆还可结合驾驶员当前面部状态,图5所示为
面不信息采集示意图。进一步判断,当出现驾驶员疲劳或注意力
不集中时,及时报警降低道路交通事故风险。
位于汽车座舱内的智能视觉车内摄像头(图6),能够全天候与
驾驶员进行智能交互,通过它可实现面部识别同步个性化配置、
实时监控驾驶员注意力和疲劳状态、实时检测驾驶员心跳健康状
况等。
序号监测行为提示信息条件
1闭眼眼脸完全闭合后2~3.5s发出提示信息
2打哈欠
3头部姿态异常
4接打手持电话
图4 智能视觉系统(蔚来驾驶员疲劳监测摄像头)
5抽烟
序号监测行为定义提示信息条件
1闭眼眼睑完全闭合闭眼持续时间≥2s
2打哈欠张嘴高宽比大于0.6打哈欠持续时间≥2s
3
4
5抽烟抽烟持续时间≥2s
表1 驾驶员疲劳监测系统监测行为定义及提示信息条件
头部姿头部偏转角度左、右头部姿态异常持
态异常≥45°,上、下≥30°续时间≥3s
接打手手持电话距离面部接打手持电话持
持电话范围5cm以内续时间≥3s
手持香烟靠近嘴部
范围2cm以内
表2 系统监测行为提示信息条件
张嘴高度比大于0.6后3~4.5s
输出打哈欠信号
头部偏转到指定位置后
3~4.5s发出提示信息
手持电话靠近面部范围5cm
后3~4.5s发出提示信息
手持香烟靠近嘴2cm以内
2~3.5s发出提示信息
3.驾驶员疲劳监测
驾驶员疲劳监测会在行驶过程中,通过智能视觉系统,感知
驾驶员的注意力状态,提醒及时休息。
车内摄像头将持续分析驾驶员的眼球活动与打哈欠动作,判
断驾驶员是否疲劳驾驶,并提醒驾驶员注意休息。功能开启时,系
图5 面部信息采集示意图
统会根据驾驶者的行为表现判断驾驶者疲劳驾驶时,将给予对应的
提醒(图7)。
4.驾驶员分神监测
车内摄像头通过视线追踪技术分析驾驶员视线是否偏离道
路。如果系统检测到驾驶员注意力不在驾驶上,会提示驾驶员专
心驾驶。功能开启时,系统会根据驾驶者的行为表现判断驾驶者
图6 智能视觉系统车内摄像头(不同车型的摄像头位置)
驾驶分神时,将给予对应的提醒(图8)。
三、驾驶员疲劳监测功能
1.功能要求
驾驶员疲劳监测系统应具备监测驾驶员闭眼、头部姿态异
常、接打手持电话的功能,可具备监测驾驶员打哈欠、抽烟行为
的功能(表1) 。
(a) (b)
图7 驾驶员疲劳监测报警(不同车型的报警显示方式)
2.性能要求
驾驶员疲劳监测系统应具备在白天、夜晚等不同光照条件及
监测对象裸眼、佩戴眼镜、佩戴墨镜等不同穿戴条件下,对驾驶员
闭眼、头部姿态异常、接打手持电话进行监测的能力,可具备监测
驾驶员打哈欠、抽烟行为表2所示行为进行监测的能力。
(a) (b)
图8 驾驶员分神监测报警(不同车型的报警显示方式)
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2022/09·
汽车维修与保养
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车内摄像头关闭后,停止工作,同时将关闭所有车内智能功
能,包括车内LED灯、人脸登录、疲劳检测,关闭分神检测等,
所以建议保持此功能开启状态。
②当摄像头被遮挡时组合仪表提示相机故障信息,此种情况
不属于系统故障,短时间内如遮挡消失系统恢复功能;如长时间遮
挡会导致系统自动关闭。
③在当前驾驶循环内,由其他相关系统导致驾驶员状态监测
系统自动关闭,当其他系统故障恢复时驾驶员状态监测系统会自
动开启。
四、驾驶员疲劳监测范围和局限性
1.监测范围
驾驶员疲劳监测系统通过不断检测驾驶员对车辆的操作,
并由此计算当前驾驶员疲劳值等级(图9、图10、图11),然后与
系统设定的参数进行对比。如果该系统识别到驾驶员处于疲劳状
态,则发出声音和视觉报警。
由于车辆的配置和设定差异,各种车的监测条件有所不
同。例如,蔚来汽车在驾驶员疲劳监测功能启用后,只要车速
在22km/h及以上,系统会一直保持监测状态;魏派汽车在车速
保持在65km/h一段时间后,疲劳驾驶提醒系统开始工作,工作
后,如果车速长时间小于65km/h,系统会降低监测到的疲劳估
计值;红旗ESH9车速在15km/h及以上系统开始工作。车速小于
15km/h或车速大于15km/h后降至10km/h以下,开启驾驶员疲
劳监测系统,但系统不报警。
五、驾驶员疲劳监测系统操作
开启后,满足功能激活条件,驾驶员一旦分神或疲劳,例如
蔚来汽车,NOMI会根据不同等级,通过表情和声音进行提醒,
数字仪表也会同步提醒专注驾驶,守护驾驶员的行车安全。
首次使用该功能时,在P挡下进行个性化校准。人机交互对
驾驶进行个性化校准:
1.在中控屏进入应用程序中心,按步骤点击,进入个性化校
准,调整内后视镜,根据NOMI提示进行操作,调整完后保持正
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