驾驶员监控系统（DMS）近年来在汽车市场中引发了广泛关注，成为一颗新星。
越来越多的人认识到，DMS的引入确实能提升汽车安全性，这也促使了相关法规的更新与新的汽车安全评级机制的建立。欧洲议会已经修订了《通用安全法规（GSR）》，以推动DMS的认证工作，欧洲新车评估计划（CNAP）也在积极制定DMS的测试规范。同时，NCAP五星碰撞评级计划的测试工作已推迟两年，预计将于2024年重启。
然而，这还不是全部。
如今，汽车行业面临一个严峻的现实：驾驶员在使用部分自动化功能时，往往对驾驶的注意力减弱。
虽然汽车制造商希望其高级驾驶员辅助系统（ADAS）能为用户提供更高的安全保障，但过度依赖这些系统反而导致了一些事故的发生。在这种人机交互的复杂关系中，DMS的作用愈发重要。
这就引出了一个新问题：DMS能否在自动化与人工操控之间找到新的平衡。
在最近的一次采访中，麻省理工学院AgeLab的研究科学家BRyan ReiMeR再次强调了他的观点：DMS的数据必须与主动安全系统结合使用。作为公路安全保险协会（IIHS）的研究员，他的研究发现，L1与L2级别的自动驾驶系统实际上会降低行驶的安全性。ReiMeR指出，目标应该是以更理想的方式将自动化与人工操控的优势结合，从而最大化安全性。而要实现人车联合系统在安全性能上超越纯人工驾驶，强大的数据支持必不可少。
SEMicast ReSeaRch的首席分析师Colin BaRnden强调，ADAS与DMS的连接至关重要。他指出，DMS在驾驶员身上检测到的结果应转化为ADAS中的制动和转向等响应行为。
SeEINg MacHines的人为因素与未来解决方案高级副总裁Mike Lenné表示，内部与外部传感系统的整合确实为提升安全性提供了新机遇。他列举了ADAS与DMS对接的两大核心价值：理解现实世界中的安全风险，确保能够正确检测到人类状态；利用DMS来限制ADAS的功能。
例如，目前的ADAS系统仅要求驾驶员的手放在方向盘上，但驾驶员是否能够及时操控方向盘呢？Lenné指出，当前一个主要挑战是如何针对不同的驾驶场景和环境调整DMS功能，比如市区驾驶与乡村驾驶中的干扰信号应如何处理。
此外，汽车制造商还需将人机界面（HMI）和车辆响应与风险的严重程度相匹配。换句话说，HMI与车辆响应方式应依据安全风险的紧迫程度进行调整。
关于DMS的基础版本
追求完美显然不可行。例如，欧洲NCAP的技术主管RichaRd SchRaM在一次关于超越驾驶员监控的安全网络会议上提到，欧洲NCAP正在采取务实且迅速的方式来解决这一问题。SchRaM强调，欧洲NCAP首先应在每辆车上实施DMS的基础版本，然后根据技术路线图逐步推进。如果期望一步到位实现完美的DMS，答案将永远遥不可及。
那么，基础版本会是什么样的呢？是基于摄像头的，还是基于视觉识别的？
根据目前欧洲NCAP正在起草的DMS测试协议，其重点显然放在基于视觉识别的系统上。
SMaRt Eye公司的CEO MaRtin KRantz调侃道，特斯拉等品牌所使用的方向盘扭矩传感器有时也被视为DMS，但显然这种方案已经过时了。
在采访中，Jungo ConnectivITy公司的CEO OpHiR HeRbst坦言，DMS与乘员监控系统（OMS）技术均基于2D摄像机，实际上已有部分企业与我们合作，利用我们的系统评估驾驶员的“认知状态”或“心理状态”。OEM厂商也在积极寻求其他传感器解决方案，但他们承认，摄像机在实现各项功能方面的投资回报率仍然最高，成本是一个重要考虑因素，选择视觉检测的合理性也在于此。
最近更名为CIPia的Eyesight Technologies公司也坚持认为，视觉识别将是实现驾驶员监控的主要方法。
该公司产品副总裁Tal KRzypow在采访中表示，视觉分析能够检测眼睛的闭合、凝视与面部表情等特征，这些都是驾驶员疲劳或注意力分散的直接指标。他补充道，注意力分散尤其重要，因为这是导致安全事故的主要原因之一。除了视觉分析，目前没有其他方法能够准确跟踪驾驶员的视线。
KRzypow并未贬低其他传感器的价值，如用于监测呼吸的雷达；但他强调，当前市场的发展在很大程度上受法规要求的驱动，而视觉分析确实能更好地满足这些要求。
下一代DMS传感器将会是什么样子？
尽管大多数OEM厂商将基于视觉识别的DMS作为优先方向，但DMS开发商也不会停止对其他传感器方案的探索。
SMaRt Eye公司的CEO KRantz描绘了更广阔的发展前景。在2020年的CES上，他们展示了一种基于雷达的呼吸检测器。与其他DMS技术供应商一样，他们也在寻求新的乘员监控解决方案。Krantz提到，他们还追求全面的车内感知方案，包括使用一到两台连接摄像机跟踪整个乘员舱，评估乘员的身体姿态、是否有儿童、是否正确系好安全带等。他补充道，他们还将提取所有乘客的面部表情，并与基本情绪进行匹配。在他看来，未来的汽车内部将采用多模传感器套件进行实时监控。SMaRt Eye公司也计划继续开发软件，以支持多种传感器形式的对接。
报道显示，Valeo等知名厂商也在探索雷达解决方案，以及时发现被意外遗留在后座的婴儿或宠物。
行驶时间（ToF）传感器也有望在DMS中发挥作用。ADI与Jungo在年初宣布开展合作，Jungo公司CEO HeRbst解释称，ToF传感器能提高人脸识别、手势及姿态识别的准确性。他提到，在某些情况下，ToF传感器可以提供冗余功能，例如检测手是否离开了方向盘。他表示，ToF传感器将在未来一年的DMS方案中首次应用。
然而，也有观点认为，在DMS中增加感知模式未必能解决驾驶员疲劳等棘手问题。SeEINg MacHines的Lenné指出，困倦是一个难以攻克的难题。我们研究了大脑活动、心率和呼吸等因素。目前，澳大利亚与英国的学术机构正在开发相应的生理传感器，但我们发现这些传感器会产生极大的噪音。而且导致心率或呼吸率变化的原因多达101种。
随着DMS的要求日益贴近现实，SeEINg MacHines重申了其基本理念：眼睛不会说谎，眼睛能反映一切。Lenné强调，广泛的研发活动表明，要准确把握某人的注意力与认知状态，就必须研究他们的面部表情，尤其是眼睛的状态。
欧洲NCAP应测试哪些方案？又该如何进行测试？
SMaRt Eye公司的KRantz指出，DMS测试的首要任务是将系统安装在汽车内。目前许多在实验室环境下有效的系统，根本无法适应真实汽车行驶中遇到的恶劣环境。
SEMicast公司的BaRden强调，阳光直射和路灯产生的频闪效果都可能干扰DMS的判断。此外，佩戴口罩和太阳镜的驾驶员也会使DMS失去效果。
那么，DMS必须关注哪些特征呢？参与欧洲NCAP开发测试的供应商无法透露具体信息，但SMaRt Eye认为，信号的可用性是最核心的要求。
最重要的是，要同时跟踪基础信号的准确性与可用性，比如头部姿势、眼睑是否张开、视线方向等。如果这些信号的完整性不高，就无法以此为基础构建警告应用。总而言之，理想的DMS系统必须既灵敏，又能将误报概率控制在极低水平。
Krantz还补充道，DMS必须能够区分扫视与打瞌睡的状态。
目前，欧洲NCAP的测试协议仍在进行中，Krantz表示相信这项协议能够反映出对先进技术的需求，以确保未来的DMS系统能够有效评估最重要的基本特征。
Jungo公司CEO HeRbst列出了以下潜在要求：
识别头部姿势，以分析注意力分布情况，例如看手机、调整车载娱乐信息等。
识别打瞌睡及其他疲劳状态。
通过多种信号（眼睛、哈欠、脑电图、不动方向盘）识别出陷入稳定睡眠的指标。
支持各种光照条件（白天、夜晚、阳光直射）。
识别常见佩戴物（眼镜、太阳镜、帽子、口罩）。
最后，OEM厂商希望NCAP的要求不要过于苛刻，以确保相关DMS系统仍具备成本效益。HeRbst提到，需确保DMS能在现有车载计算平台上运行（如车载信息娱乐系统）。汽车制造商还需考虑其他功能的可行性，例如软件更新。此外，一线厂商还需要与当前首选芯片组相适应的解决方案。监管机构并不会在技术方案层面设限，他们只关注使用效果及能否应对极端案例。
相较于碰撞安全假人，是否会出现瞌睡测试假人？
这是一个奇怪而真实的问题。换句话说，欧洲NCAP如何测试车载DMS的效果？是否会使用瞌睡测试假人？
SeEINg MacHines的Lenné表示，我们的观点是，驾驶员需要在模拟器或测试赛道中主动与被测系统进行对接。目前尚不清楚如何实现这一目标，但各方或需在疲倦程度上达成共识。
关于打瞌睡问题，SMaRt Eye公司的Krantz认为，除了在意识到打瞌睡时发出警告外，DMS还需关注严重疲倦状态，因为这同样会影响驾驶能力。
