浅谈博世的座舱监控技术

发布时间:2024-08-15  

一个舱内监控系统展示如何检测驾驶员注视方向,如黄线所示。如果驾驶员对侧视镜、后视镜和挡风玻璃外等非“安全区域”注视过久,系统可能会发出警告。


博世在研究疲劳驾驶检测等高级系统的同时致力于为驾驶员提供更多增值功能,如附近咖啡店的营业信息。


博世跨域计算解决方案的座舱传感系统北美项目负责人John Nowinski提出了座舱系统在避免酒驾和不清醒驾驶时可能面临的一类极端场景,即在某些情况下,如刚上车的驾驶员正在遭受来自车外的袭击和侵害时,将汽车交由人类驾驶员操作是否为更优的方案?


John Nowinski讨论了该公司对座舱传感研究的各个方面,以及如何将其用于安全、实用和舒适目的。座舱传感解决方案的产品领域负责人讨论了受损驾驶员检测的困难。 在拉斯维加斯举办的消费类电子产品展(CES 2024)的前夕,Nowinski在博世的记者招待会上表示,这是美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)希望未来不清醒驾驶检测系统能够解决的一类问题。而博世在会上介绍的座舱技术不仅能避免酒后驾驶等危险驾驶行为,还能为驾驶员带来更多的增值功能。


他表示,此类场景不仅为汽车工程师增加了解决不清醒驾驶检测问题的难度,也令监管机构难以制定该技术的标准。 NHTSA于2023年12月发布了一份《规则制定提案的预先通知(ANPA)》作为实施最终疲劳驾驶检测标准的第一步,此后,该技术将逐步成为所有新售轻型汽车的标准配置。 Nowinski表示:“制定标准的最大难点之一在于规定如何检测不清醒状态,因为一旦做出了规定,就会限制其他潜在解决方案的探索。”他表示,该技术的最终目标并非确定驾驶员血液中的酒精含量(BAC),而是判断“驾驶员是否具备驾驶能力。”为此,博世结合红外摄像头和RGB摄像头来精确测量驾驶员眼睛的开合程度(如眼皮下垂可能意味着驾驶员处于不清醒或困倦状态)、嘴形变化(如频繁打哈欠可能表明驾驶员处于困倦状态)、甚至是下降的扫视速度(即改变目光方向的速度,可能表明驾驶员处于酒驾状态),来判断驾驶员是否具备驾驶能力。


Nowinski表示,由于受试者需要达到医学意义上一定程度的醉酒状态,就连开发此类系统的测试和培训都面临重重困难。对此,博世的物联网(IoT)团队正在和瑞士的医疗机构合作开展这项研究。 他还表示,他个人认为被动呼吸检测技术不会用于最终解决方案。但麦格纳(Magna)等竞争对手正在研发这项技术——麦格纳在2023年收购Veoneer自动驾驶技术公司的部分原因就是为了获得这项技术。座舱监控领域的竞争非常激烈,博世的竞争对手不仅有麦格纳,还有大陆、英飞凌、镜泰(Gentex)等公司。


救生车内雷达

在本次大会上,博世的座舱技术演示汽车还展示了一个频率为60 GHz的座舱监控雷达,该雷达可监控从驾驶员手中是否拿着可能导致分心的物品(如手机、食物)到驾驶员、乘客甚至婴儿呼吸模式的变化等一系列目标。

呼吸模式检测功能可识别出处于险情的驾驶员,从而驱使车辆安全停靠,并联系911等急救服务或紧急联系人。博世座舱传感跨域计算解决方案的战略和业务发展总监Verena Ihring展示了该雷达针对后排背向儿童安全座椅中的婴儿的检测功能。雷达信号可穿过除固体金属外的所有物体(包括襁褓毯)。但即便安全座椅采用了金属材质,雷达系统也可通过在车内形成复杂的雷达波反射路径将其识别出来。

这种雷达和摄像头(150万像素摄像头用于驾驶员监控,500万像素摄像头用于多乘客监控)也可用于感知乘客的体重,并根据乘客的体重和坐姿以不同的速度打开安全气囊,确保小个子乘客和处于非标准坐姿的乘客(如把脚放在仪表板上的前座乘客)的安全。这项技术的部分成本可以通过撤去目前仅用于开关安全气囊、相对简单的座椅底部重量传感器来抵消。

Ihring还介绍了这些摄像头在舱内的安装位置,并表示监控驾驶员的摄像头应安装在较低的位置,监控多位乘客的摄像头应安装在较高的位置。她还介绍了该监控系统可探测车外人员及其是否以非正常的方式进入车内,并由此判断驾驶员是否遭遇本文开头提到的盗窃或袭击的情况。

与外界连接

博世认为,座舱检测技术结合云计算可以为用户提供更多增值功能。Nowinski举了一个例子:系统在检测到驾驶员可能处于困倦状态后,便可以利用亚马逊云计算询问驾驶员到家时是否需要来杯咖啡,并将煮咖啡的指令发送到家里的联网咖啡机。Nowinski还举了另一个例子:驾驶员看到一家咖啡店后,系统检测到了其对咖啡店的注视,而且驾驶员还立即询问系统:“Alexa,那家店人多吗?”此时,系统便会将根据目前店内的手机数量,或过去一小时内接待的顾客数据推断出该店当前的客流量。博世跨域计算北美区域总裁Stefan Buerkle强调,任何改良的功能都必须以安全为基础。“行业的使命是为最终客户打造互联体验,但必须确保这些体验不会使驾驶员分心或造成交通事故。”

其它创新技术

博世在CES的正式新闻发布会上公布了一系列汽车和非汽车产品和创新技术。从中可以确定的是,面对气候变化,博世并未回避可持续发展议题,并认可其必要性。在汽车方面,博世管理委员会成员Tanya Ruckert提到了以下三个主题:

自动泊车充电:该系统利用博世的自动泊车系统将车辆驱使到机器人充电设备的位置,自动接上电源,在充电完成后拔出电源并返回其停车位。

继续研发碳化硅芯片技术,因为该技术在电动汽车上的应用更为高效。目前,博世正在加州罗斯维尔(Roseville)建设一座耗资15亿美元的工厂。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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