DMS:电容方向盘有必要吗?

听@小特叔叔 讨论有旗舰车型取消了电容方向盘,他类比为纯视觉足够牛就不需要激光雷达。我同意50%的观点:电容方向盘不是必要的,但激光雷达不一定。

关于电容方向盘,我的观点是一以贯之的,直接贴出我在2年前写过的一篇微博就可以了:

【扭矩方向盘 vs 电容方向盘】 不停有人问我,小鹏G6的扭矩方向盘是不是大缺点,使用XNGP时每隔两分钟就需要扭一次。

在1500公里的广州→上海挑战中,第一程470公里只提醒了我两次。【软件版本:4.3.0】

要理解这个问题,需要了解DMS(Driver Monitoring System)驾驶员监测系统的发展史。

第一,很早之前就是视觉监测为主,但方法不太给力,主要是基于规则判断:例如

- 根据微小点头动作发生的频率[2]1998年:当过大时判断为瞌睡。

- 根据眼睛闭合70%的时间比例[3]1994年:当闭合多的时候就判断为瞌睡。但这套方法对小眼睛司机、带墨镜的司机无效。

- 综合PERCLOS指标[4]1998年:眨眼持续时间、眨眼频率、明显的头部或体动。

- 监测瞳孔变化[5]:瞌睡时瞳孔会缩小,醒时瞳孔大小保持相对稳定。如果副驾坐着你爱的人,瞳孔也会忽大忽小,从而干扰算法。

- 监测嘴部变化[6]:频繁说话、认真开车、偶尔打哈欠,嘴的动作是显著不同的。

第二,正因为视觉算法不给力,所以大家就希望有更多的传感器,就像医院的睡眠监测仪给你十几个传感器,可以精确判断你的精神状态。

还有一种设想是退而求其次,有人提出用智能穿戴设备与车载系统通讯,获取人的心电、血压、体温数据。但,华为会配合车企吗? 配合的话,需要提出什么条件 ?这种合作很难,所以你可以看到吉利收购了魅族、小米也要造车、蔚来也要造手机。

一直到2020-2022年,大家的视觉算法都不太好。外媒也报道特斯拉的DMS都形成虚设,国内的蔚小理也好不哪去。

这个时期,最给力的传感器是什么? 那就是电容式方向盘 —— 不需要扭动就可以判断你的精神状态,比视觉更给力。

第三,视觉DMS算法越来越好,方向盘传感器的占比越来越少,直至不再需要。

就以现在的G6来说,我的使用体验是:如果车子通过视觉发现你全神贯注,那么就算你没有对方向盘施加力矩、或力矩很小,也不会提醒你。如果车子通过视觉发现你走神了,再结合你的手没有施加方向盘力,这时候就会提醒你。

看到了吗? 因为DMS视觉算法的进化,方向盘传感器已经从主要判断依据,降低为辅助判断依据,这时候电容式还是扭矩式方向盘都一样了。其实你可以仔细思考这个判断逻辑,就会发现作为保底式的判断依赖,扭矩式方向盘甚至更为“保底”一些。

当然,如果你的眼睛像@常岩CY 一样小,或你的墨镜比较特殊等特殊情况,视觉算法失效的时候,扭矩式方向盘还比较烦人。在不熟练的情况下当需要扭动方向盘的时候,又有可能力矩过大而产生危险情况,这是扭矩式方向盘的劣势。

墨镜可以换,眼睛没法换,总不能为了开车去整容吧?也就是说,小眼睛更为青睐电容式方向盘,这并不是矫情,而是很有道理的。通过算法优化可以改进,但还是存在一小部分情况,具体比例需要专业的调研。

就我个人而言,墨镜不影响检测,眼睛也不是太小,扭动方向盘的动作已经烂熟于心,不存在问题。老一代P7上的检测还比较频繁,在G6上已经减少80%了。

当然 ,你使用电容式方向盘也没毛病,毕竟视觉算法之下,方向盘传感器类型没有那么重要,且将来会越来越不重要。但如果一个厂家到了2023年还在强调电容式方向盘的DMS系统的话,那其实可以来一个灵魂三问:

1. 你的视觉DMS算法是自研的吗?

2. 现在开发怎么样了?

3. 主要算法是依赖视觉算法,还是依赖方向盘呢?

[1]张恒, 刘艳丽. 基于视觉信息融合的驾驶员疲劳监测方法综述[J]. 信息技术, 2008, 32(6):5.

[2]Kithil P W‚Jones R D‚MacCuish J.Development of driver alertness detection system using overhead capacitive sensor array [R ].SAE Technical Paper Series982292.SAE International‚1998.

[3]Wierwille W W‚Ellsworth L A‚Wreggit S S‚et al.Research on Vehicle Base Status/Performance Mon-toring:Development‚Validation‚ and Refinement of Algorithms for Detection of Driver[R].Final Report: DOT HS808247‚National Highway Traffic Safety Administration ‚1994

[4]National Highway Traffic Safety Administration.Evaluation of Techniques for Ocular Measurement as an index of Fatigue and the Basis for Alertness Management[Z/OL].http://www.fhwa.dot.gov.

[5]Lois E K‚Hohu L B‚Michael H S.New Understanding of Irresistible Sleep[C].Mayo Clin Pro‚2001‚76:185-194.

[6]Liao W‚Zhang W‚Zhu Z‚et al.Toward a decision-theoretic framework for affect recognition and user assistance[J].International

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