为实现行车安全的目的,汽车中的多传感器融合已成为一种主流趋势,将各种传感器的信息结合在一起,可以使车辆的决策过程更精确、更可靠。
根据统计,每年造成全球130多万人死亡的交通事故中,约35%是由驾驶员的错觉或错误造成的。美国交通部的报告甚至说:“人类所做的选择与94%的严重车祸有关。”因为司机是交通最危险的司机。所以,为了安全驾驶,让汽车看向前方、听向前方是远远不够的,还要了解和掌握驾驶员在行驶中的各种情绪和行为,尽量避免驾驶员失控造成的影响。
舱室传感器成为重要的生力军。
摄像头也是一种传感器,不过是把光信号转化为电信号的传感器。据Yole预测,2020年全球汽车摄像头模组市场将达到35亿美元,2025年预计将超过80亿美元,摄像头数量的快速增长正在加速CMOS图像传感器市场规模的增长。
例如特斯拉,车身最少配备了四个环视摄像头,而ADAS(高级辅助驾驶系统)至少配备了三个摄像头,而且还在座舱里安装了一台摄像头,用于监视乘客和驾驶员,因此,随着驾驶安全水平的不断提高,摄像头数量将呈指数增长。
摄像机数量的变化趋势
在生命垂危的汽车面前,人们对科技的追求更是无穷无尽。如今,科技使得传感器变得智能化,有效地提高了汽车环境检测的准确性和可靠性,使交通参与者更加安全。
从影像到人工智能
由于没有AI(AI)对数据的理解,汽车将变成一台四轮超级计算机,能够快速处理万亿字节的传感器数据,而既然进行了计算,就不可能有足够的AI来理解数据,否则就无法向车轮、发动机和制动器发出指令,从而实现ADAS和完全自动驾驶。
怎样才能使AI在安全车辆上发挥作用?对工程师而言,技术才是一切,思考的核心。它们必须将复杂的技术问题分解为尽可能简单的部分,然后将其重新组合,从而找到现实中的解决方案。
人工智能发展了很多年,如今,经济高效的处理器使我们能够解决过去很难解决的高度复杂的问题。人工智能的关键在于训练,而训练意味着收集大量的数据,这些数据可以用来训练神经网络完成任务,使得系统更加强大。
感应器+传感器与车上的人相遇。
近几年来,AI技术被广泛应用于驾驶舱传感器,能够感知人的情绪和行为,有助于安全驾驶。该系统能实时处理摄像机、麦克风、生物传感器甚至雷达的数据,帮助汽车做出决策。
不难想象,每时每刻,汽车内都会发生突发事件,例如,前车突然并线,路边的车祸现场,被压在路面上的小动物,以及手机掉到脚下,咖啡洒了一身……等等,这些都不可避免地增加了司机的分心和不安,从而增加了事故的危险。
若能感知到发生上述情况时人们的情绪波动,可使车辆采取与安全有关的措施,例如短暂进入自动模式并减速,直至驾驶员情绪平静;甚至当驾驶员处于失去知觉或行动能力的紧急情况下,可让车辆拨打急救电话或自动前往医院。
疲劳驾驶极易造成交通事故,驾驶员在长时间连续行驶后,会产生生理和心理功能紊乱,客观上会出现驾驶技能下降的现象。近几年来,DMS(疲劳驾驶预警系统)在汽车领域的渗透率不断上升,并有望快速发展到上百亿级,为其核心部件CMOS图像传感器带来巨大的商机。随着图像传感器技术的不断发展,将会给包括DMS在内的智能驾驶舱系统带来更高的安全性和场景适应性。
尽管汽车工业的需求在过去一年中有所下降,但未来的汽车行业将朝着更加智能化的方向发展,从目前的市场状况来看,新能源汽车的稳步增长正在推动智能汽车的发展,这将给车载半导体行业带来深远的影响。
汽车中强大的AI感应器不仅能感知司机,还能“注意”乘客,了解他们更复杂的因素:情绪、注意力和行为。所使用的传感器主要是整合在后视镜或车顶模块中的摄像机,用于观察人的动作和解读面部表情;通过声音语调感知情绪的麦克风;以及方向盘或安全带上的直接传感器。
值得注意的是,在疫情爆发之际,配戴口罩的驾驶员及时发现问题,包括满足美国疾病控制与预防中心的要求,并协助运营者监控货车和公交车驾驶员的工作时间。
尽管道路安全仍然是最优先事项,欧洲新车安全评估协会(NCAP)也指出:驾驶监测系统的加速部署,一方面是使用摄像机等传感器感知驾驶疲劳、心烦意乱和遗忘儿童;另一方面是满足消费者所期望的舒适和休闲的出行体验。
当汽车拥有情感AI时,主机厂和旅行即服务(MaaS)供应商必须清楚地了解车内感知技术,并向消费者说明这种技术的功能、收集的数据以及这些数据是如何存储和使用的。通过这种方式,消费者可以建立对AI系统的信任,并与之互动,获得更好的驾驶体验。