DMS系統(tǒng)詳解：汽車駕駛安全的“第三只眼”

DMS系統(tǒng)作為駕駛安全的核心技術(shù)，通過生物識別與AI決策，實時監(jiān)控駕駛員狀態(tài)，預(yù)防分心與疲勞駕駛。其技術(shù)演進正推動行業(yè)變革，未來有望與自動駕駛深度耦合，成為人機共駕安全的基石。

DMS（Driver Monitoring System，駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)) 是通過實時監(jiān)控駕駛員狀態(tài)來提高駕駛安全性的核心技術(shù)，特別是在高級輔助駕駛中（ADAS）在自動駕駛時代，它已成為避免分心駕駛和疲勞駕駛的“最后一道防線”。其工作原理可概括為 “感知→分析→預(yù)警” 三步閉環(huán)。

一.DMS系統(tǒng)的核心功能

疲勞駕駛檢測：識別閉眼時間、打哈欠頻率等生理信號；

分心駕駛預(yù)警：監(jiān)控視線偏差、使用手機、吸煙等危險行為；

情緒識別：通過微表情分析駕駛員的憤怒、焦慮等情緒狀態(tài)；

身份驗證：結(jié)合人臉識別確認(rèn)駕駛員身份，適合個性化設(shè)置；

人機協(xié)作：監(jiān)控駕駛員在自動駕駛模式下是否處于接管準(zhǔn)備狀態(tài)。

二、技術(shù)架構(gòu)和工作原理

1. 感知層：多維數(shù)據(jù)采集：

視覺傳感器：

紅外攝像頭:主流方案，可穿透墨鏡，支持夜間監(jiān)控(波長850/940nm)；

3D Tof攝像頭:獲取深度信息，準(zhǔn)確捕捉頭部姿勢(如奔馳S級)；

眼球跟蹤：以60Hz頻率跟蹤注視方向，精度達到±1°(例如，凱迪拉克Super Cruise）。

生物傳感器：

方向盤握力檢測：電容傳感器監(jiān)測手部接觸狀態(tài)（如特斯拉）；

心率監(jiān)測:生理信號(如雷克薩斯)通過方向盤或座椅內(nèi)置傳感器獲得。

2. 分析層：人工智能算法決策

計算機視覺模型：

面部特征提取:定位68-106個關(guān)鍵點(眼、鼻、嘴輪廓)；

行為識別算法：

PERCLOS(閉眼時間占比)：疲勞閾值通常設(shè)定為＞30%(持續(xù)2秒以上)；

視線偏離道路：判斷標(biāo)準(zhǔn)是視線離開前方＞2秒或頭部偏轉(zhuǎn)＞30°。

多模態(tài)集成：多模態(tài)集成：

視覺數(shù)據(jù)+方向盤操作+聯(lián)合分析車速等車輛信號，下降誤報率(如沃爾沃將DMS與ADAS數(shù)據(jù)聯(lián)動)。

3. 執(zhí)行層：分級預(yù)警干預(yù)

一級提醒：儀表盤圖標(biāo)閃爍，輕微提示音；

二級干預(yù):座椅振動，空調(diào)冷風(fēng)直吹(如寶馬iX)；

三級接管:強制減速停車(L3級以上自動駕駛車型)。

三、技術(shù)演進與行業(yè)應(yīng)用

法規(guī)推動：

2022年，歐盟強制新車配備DMS，中國《機動車運行安全技術(shù)條件》要求2023年以來部分商用車標(biāo)配；

Euro NCAP將DMS納入2025年安全評分系統(tǒng)。

典型方案對比:

廠家/方案 技術(shù)特色 代表車型

廠家/方案

技術(shù)特色

代表車型

特斯拉 Cabin Camera

純視覺方案，基于AI芯片處理面部數(shù)據(jù)

Model 3/Y

寶馬 Attention Assistant

紅外攝像頭+方向盤傳感器，監(jiān)測“瞌睡點頭”

iX、7系

蔚來 Aquila超感系統(tǒng)

800萬像素DMS攝像頭，支持疲勞分級預(yù)警

ET7、ES8

行業(yè)痛點：

隱私糾紛：面部數(shù)據(jù)存儲和加密方案應(yīng)符合GDPR等法律法規(guī)；

跨人種適應(yīng)：亞洲人與歐美人面部特征差異引起的算法偏差；

成本控制：3D 硬件成本約為50美元，限制了下沉市場的普及。

四、未來趨勢:從安全輔助到情感交互

健康管理延伸：

監(jiān)測血壓、血糖等體征數(shù)據(jù)(如豐田與Jvckenwod合作開發(fā)生物傳感器)；

與智能可穿戴設(shè)備聯(lián)動，避免突發(fā)疾病引起的駕駛風(fēng)險。

AR-HUD融合：

將駕駛員狀態(tài)提示投影到前擋(如奔馳MBUX) Hyperscreen），實現(xiàn)無干擾交互。

宇宙接口：

車內(nèi)虛擬界面(如寶馬i)通過眼球跟蹤和手勢識別進行控制 Vision dee概念車)。

總結(jié)通過“生物識別”，DMS系統(tǒng)通過“生物識別” AI決策“重構(gòu)人車關(guān)系，其價值遠遠高于傳統(tǒng)安全配置。隨著法律法規(guī)的強制落地和算法的迭代，未來DMS可能會與自動駕駛系統(tǒng)進行深度耦合，成為保證人機共同駕駛安全的基石——畢竟，無論汽車有多智能，都需要一雙永遠清醒的“眼睛”盯著人類司機。