传感器舱内应用将变革座舱体验

长期以来，汽车上的传感器大多应用在汽车外部，帮助汽车安全行驶。比如安装在车身上的前雷达、后雷达、角度雷达，主要用于感知和监控汽车周围的外部环境，为主动安全系统提供感知信息。

传感器在汽车驾驶舱的应用目前还不普及。由于法律法规的要求和市场竞争的推动，近年来在一些新车上安装了驾驶员监控系统，这表明传感技术已经逐渐在驾驶舱中得到应用。安博福认为，传感器技术在驾驶舱的应用将带来巨大的创新机会和市场潜力。传感技术及其在驾驶舱中的应用将在提高驾驶员和乘客的安全性、舒适性和便利性以及降低成本方面为行业带来令人兴奋的可能性。

安博福认为，一个与车载用户体验系统完美融合的全面的车内传感平台将在未来推出全新的用户体验中发挥关键作用。下一代机舱内传感平台应该支持扩展迭代，从满足基本安全法规到支持高级用户体验功能(如识别乘客和定制体验、自动驾驶等。).

舱内传感技术的应用会带来哪些进步？

安博福认为，车内传感技术的发展和应用将在许多方面带来广阔的创新空间，包括提高汽车安全性、开发全新的舒适性、便利性功能、提高汽车智能化水平等等。

提高安全性

研究表明，司机注意力不集中、疲劳驾驶和驾驶时分心是道路交通事故的主要原因。根据美国国家公路运输安全管理局的报告，近年来，造成死亡的交通事故中，有8%与分心驾驶有关；在这些致命事故中，13%的司机当时正在使用手机。

我们相信会有越来越多的市场出台相关的行业法规来降低分心驾驶带来的风险。例如，欧洲新车评估项目(Euro NCAP)计划推出新车相关评级措施，以鼓励汽车制造商在新开发的车型上安装驾驶员状态监控系统，在危险情况或驾驶员注意力分散时及时发出音频或视觉警告，并采取相应措施。如果驾驶员失去行动能力，会自动启动规避操作，或者将车安全停在路边。

帮助实现自动驾驶。

应用舱内传感技术，通过摄像头监测驾驶员的疲劳和注意力分散情况，也有助于推动自动驾驶的开发和落地应用。

从L2+自动驾驶到三级自动驾驶，驾驶的控制权需要根据情况在驾驶员和车辆之间进行交接，因此驾驶员和车辆之间存在实时、复杂的交互。在L3级别自动驾驶阶段，驾驶员可以在一定条件下将驾驶权交给汽车。比如车辆在高速公路行驶时，可以开启自动驾驶模式；但是，当需要驶出匝道或者遇到汽车无法处理的情况时，车辆的控制权就需要交还给驾驶员。

车内传感技术的应用，将通过对驾驶员状态的实时监控，确保驾驶员可以随时接管车辆的驾驶控制权。

开发车主舒适便捷的新功能。

车内传感系统的应用将为汽车制造商带来新的利润机会，并通过引入一些新功能来吸引消费者和形成竞争优势。

因为车内传感系统的应用将使驾驶员或乘客通过目光注视、手势等形式实现人机交互，控制车辆功能。

例如，驾驶员可以通过看后视镜并做一个手势来调整镜子的角度。或者，当驾驶员的眼睛在仪表盘上时，仪表盘会自动增加亮度，让驾驶员看清楚里面的内容；当驾驶员将目光转回路面时，仪表盘会再次变暗，以减少对驾驶员注意力的干扰。眼睛凝视识别也可以与语音识别相结合，实现更高阶的语音控制。比如“将前舱左侧空调调至25度”这句话的语音指令，可以简化为“调至25度”。

2015年，Amber与宝马合作，在宝马7系平台上推出了业内首个集成的3D手势识别系统，随后应客户要求将该功能扩展到宝马5系和宝马3系平台。2018年，琥珀还推出了驾驶员感知系统，这是帮助宝马实现2级自动驾驶的关键技术。该系统已在宝马X5系列车型上部署，并逐步扩展到其他车型。Ambofo已经成为舱内传感技术的领导者，我们的舱内传感系统已经帮助五家主机厂赢得客户奖项。

车内传感技术与先进的车载信息娱乐平台相结合，驾驶员还可以与智能家居等外部智能设备进行交流。例如，当你开车回家时，你可以通过一个简单的手势开始观看家中门口的监控视频。您还可以使用后续功能指向一个地标并获取相关信息，或者指向一家餐厅并预订一张桌子。

事实上，如果车载信息娱乐系统可以通过非接触式人机交互技术(语音、手势和/或眼睛)来操作，那么驾驶舱的设计将更加灵活，因为仪表板不一定放在驾驶员双手可以触及的地方，而是放在方便驾驶员快速扫视的地方，从而减少驾驶员将目光从道路上移开的时间。

简化车辆结构，创造新的商机

更重要的是，舱内传感系统的应用将为主机厂去除更多的传统硬件创造新的盈利机会。

例如，如果汽车可以通过车厢内的摄像头“看到”是否有人坐在乘客座位上，那么就可以取消座位上的压力传感器(这是被动乘员检测系统吊舱的一部分)，从而降低成本。同时，车内传感器监控系统的应用还可以增加新的功能，比如检测车内所有人是否系好安全带，包括后座乘客。这是目前大多数车辆无法做到的。

如果您通过车载设备在线购物，结合面部识别技术，舱内传感器监控系统将帮助您确认支付并达成交易。此外，还可以在车内开发视频会议，远程控制查看车内是否有遗留物品等等。

舱内传感器监控系统还可以收集数据，了解驾驶员或乘客的身体或精神状态。该系统采用高像素人脸分析技术，通过分析眉毛、眼睛、嘴巴和鼻子的数据来判断一个人是高兴、生气、惊讶、厌恶、害怕还是悲伤。

在出租车、共享出行、货车等与客运车辆相关的商业领域，最有可能首先应用此类功能，因为了解司机和乘客的身心状态，有助于运营商更好地为客户提供服务。

情绪感应技术还可以帮助主机厂了解用户对汽车硬件或软件体验的反馈。换句话说，系统可以检测用户是否困惑，或者是否在享受某些功能，从而让主机厂更好地了解用户的痛点，推出更受欢迎的功能。

舱内传感系统的发展历程

目前，我们仍处于舱内传感技术应用和发展的早期阶段。然而，前面的路很清楚。

主要应用:驾驶员感应系统

确保汽车满足基本法规要求的初级应用方案已逐步应用于整车。该系统主要通过安装在方向盘、仪表盘或中央显示屏上的摄像头来监测驾驶员是否困倦或注意力分散。例如，如果司机的眼睛离开道路超过两秒钟，系统将发出警报或使仪表板上的红灯闪烁。为了判断驾驶员是否在打瞌睡，摄像头采用智能技术测量驾驶员的头部位置、眼球运动、眨眼频率以及驾驶员的眼睛睁开程度。如果发现驾驶员打瞌睡，系统可能会晃动座椅……拉响警报。

2020年琥珀为国内某大汽车厂研发并上市的驾驶员感应系统就属于这类应用，可以实现驾驶员疲劳检测、假货检测、头部位置监测、驾驶员ID、分心识别、在场检测等功能。结合安博福为此平台开发的先进ADAS系统，帮助汽车实现L2+自动驾驶功能。

高级驾驶员感应系统

在识别困倦或注意力分散的基础上，高级驾驶员感应系统还可以扩展更多功能。比如可以通过摄像头、指纹等生物识别技术检测语音，准确识别驾驶员。还可以判断司机是否喝醉、压力大、陷入沉思，甚至试图用图片自动驾驶系统。

驾驶舱感应系统

驾驶舱传感系统是驾驶员传感系统的更高应用，其中广角摄像头在车内的视野更广，通常可以将副驾驶座和后座带入视线。凭借这一优势，系统可以判断驾驶员是否把手放在了方向盘上。它可以识别前排乘客，根据乘客的体质调整座椅，保证乘客正确系好安全带。通过全舱乘员检测，系统可以判断驾驶舱内有多少人，判断他们的心情和情绪。它还可以检测驾驶员是否突然生病，从而触发自动系统，将车辆安全停在路边，并通知紧急服务机构。

此外，广角3D摄像头可以安装在机舱顶部，视角向下，可以看到前排座椅的全景。这样，乘客可以通过手势和前述的跟随功能来控制车辆的功能。手势识别技术作为一个独立的应用领域，还在不断发展。

未来创新

随着机器学习系统变得越来越智能和强大，汽车不仅会知道驾驶员面临的情况，还会采取相应的措施。例如，如果车辆偏离车道，驾驶员的眼睛离开道路，系统可能会自动启用车道保持几秒钟，即使手动关闭该功能。或者，如果前方车辆在驾驶员注意力分散的情况下突然停车，系统可以让车辆减速或提前开始制动，从而立即启动自动紧急制动功能。

随着舱内传感算法的升级，将会有更多的安全应用，比如跟踪身体位置来调整安全气囊的分布。

从长远来看，全舱感知是一项关键技术，可以帮助实现自动驾驶汽车的可重构舱设计和各种非标准舱概念，如允许驾驶员躺下睡觉或观看视频的休闲车，用于医疗远程呈现的自动医疗诊所，或独立的购物精品店。

舱内传感系统的操作机构

舱内传感平台的应用是硬件和软件复杂集成的结果。在硬件方面，基本配置包括一个每秒60帧运行的130万像素摄像头和一个红外垂直腔面发射激光器(VCSEL)。VCSEL可以照亮驾驶员，即使驾驶员在晚上戴着墨镜，也可以监控驾驶员的状态。

为了实现更高水平的感测，可以在机舱的不同位置安装多个2D和3D摄像机，包括位于车顶的向下视角的摄像机。Amber的卫星方案可以灵活部署多个摄像头，驾驶舱只需要安装摄像头等少数硬件。每个摄像头通过高速网络线路将数据传输到一个集中的域控制器，域控制器负责托管运行特定算法的视觉处理器。或者，摄像机可以绑定到电子控制单元(ECU)中的处理器，然后将数据传输到域控制器。出于隐私和数据保护的考虑，数据不会从车辆中泄露。

非常重要的一点是，开发车内传感平台的供应商应与主机厂密切合作，与车辆中的其他系统充分集成。这样，来自摄像机的警报等信息可以触发自动紧急制动或复杂的自动驾驶控制移交，并且……同时，它还可以实现对手势的准确理解，从而采取特定的动作。

那么，摄像头是如何知道驾驶员是否疲劳、压力大、注意力不集中或无意识的呢？Amber的车内传感平台从驾驶员的整个面部收集数据点，并与驾驶员的面部基线进行比较。驾驶员眨眼的频率是否比平时高，或者眨眼的时间是否比平时长？司机头部的倾斜角度很奇怪吗？司机是眯眼还是干脆闭上眼睛？司机的面部表情有变化吗？

该系统可以跟踪驾驶员的眼睛，以监控驾驶员是否在注意道路。此外，当司机“走神”(即直视前方但并未真正看路)时，也能及时发现站台。更先进的系统还将能够抓住可能分散司机注意力的因素，使他们再次专注于道路。

手势控制需要通过视角向下的摄像头和3D手势识别智能技术来实现，这使得驾驶员可以使用手语与车辆进行交流。例如，当有来电时，驾驶员可以做出简单的滑动手势来拒绝接听电话，也可以用一个手指轻敲来接听电话。顺时针转动手指可以表示调高音量或放大控制台上显示的地图。用拇指和食指画一个圈，向右移动表示切换到下一首歌曲或菜单项。

为了理解来自车内摄像头的图像，典型的车内传感平台可能会使用20多个神经网络，而且这个数字还在增加。这些网络包含超过7000万个经过训练和优化的参数。

最后，内部感应舒适性和安全性的应用将向上整合，集成到信息娱乐和ADAS域控制器中，这将有助于降低系统成本，使其适用于各种车辆细分市场。长期以来，汽车上的传感器大多应用在汽车外部，帮助汽车安全行驶。比如安装在车身上的前雷达、后雷达、角度雷达，主要用于感知和监控汽车周围的外部环境，为主动安全系统提供感知信息。

传感器在汽车驾驶舱的应用目前还不普及。由于法律法规的要求和市场竞争的推动，近年来在一些新车上安装了驾驶员监控系统，这表明传感技术已经逐渐在驾驶舱中得到应用。安博福认为，传感器技术在驾驶舱的应用将带来巨大的创新机会和市场潜力。传感技术及其在驾驶舱中的应用将在提高驾驶员和乘客的安全性、舒适性和便利性以及降低成本方面为行业带来令人兴奋的可能性。

安博福认为，一个与车载用户体验系统完美融合的全面的车内传感平台将在未来推出全新的用户体验中发挥关键作用。下一代机舱内传感平台应该支持扩展迭代，从满足基本安全法规到支持高级用户体验功能(如识别乘客和定制体验、自动驾驶等。).

舱内传感技术的应用会带来哪些进步？

安博福认为，车内传感技术的发展和应用将在许多方面带来广阔的创新空间，包括提高汽车安全性、开发全新的舒适性、便利性功能、提高汽车智能化水平等等。

提高安全性

研究表明，司机注意力不集中、疲劳驾驶和驾驶时分心是道路交通事故的主要原因。根据美国国家公路运输安全管理局的报告，近年来，造成死亡的交通事故中，有8%与分心驾驶有关；在这些致命事故中，13%的司机当时正在使用手机。

我们相信会有越来越多的市场出台相关的行业法规来降低分心驾驶带来的风险。例如，欧洲新车评估项目(Euro NCAP)计划推出新车的相关评级措施，以鼓励汽车制造商在新开发的车型上安装驾驶员状态监控系统，在危险情况或驾驶员注意力分散时及时发出音频或视觉警告，并采取相应措施。如果驾驶员失去行动能力，会自动启动规避操作，或者将车安全停在路边。

帮助实现自动驾驶。

应用舱内传感技术，通过摄像头监测驾驶员的疲劳和注意力分散情况，也有助于推动自动驾驶的开发和落地应用。

从L2+自动驾驶到三级自动驾驶，驾驶的控制权需要根据情况在驾驶员和车辆之间进行交接，因此驾驶员和车辆之间存在实时、复杂的交互。在L3级别自动驾驶阶段，驾驶员可以在一定条件下将驾驶权交给汽车。比如车辆在高速公路行驶时，可以开启自动驾驶模式；但是，当需要驶出匝道或者遇到汽车无法处理的情况时，车辆的控制权就需要交还给驾驶员。

车内传感技术的应用，将通过对驾驶员状态的实时监控，确保驾驶员可以随时接管车辆的驾驶控制权。

开发车主舒适便捷的新功能。

车内传感系统的应用将为汽车制造商带来新的利润机会，并通过引入一些新功能来吸引消费者和形成竞争优势。

因为车内传感系统的应用将使驾驶员或乘客通过目光注视、手势等形式实现人机交互，控制车辆功能。

例如，驾驶员可以通过看后视镜并做一个手势来调整镜子的角度。或者，当驾驶员的眼睛在仪表盘上时，仪表盘会自动增加亮度，让驾驶员看清楚里面的内容；当驾驶员将目光转回路面时，仪表盘会再次变暗，以减少对驾驶员注意力的干扰。眼睛凝视识别也可以与语音识别相结合，实现更高阶的语音控制。比如“将前舱左侧空调调至25度”这句话的语音指令，可以简化为“调至25度”。

2015年，Amber与宝马合作，在宝马7系平台上推出了业内首个集成的3D手势识别系统，随后应客户要求将该功能扩展到宝马5系和宝马3系平台。2018年，琥珀还推出了驾驶员感知系统，这是帮助宝马实现2级自动驾驶的关键技术。该系统已在宝马X5系列车型上部署，并逐步扩展到其他车型。Ambofo已经成为舱内传感技术的领导者，我们的舱内传感系统已经帮助五家主机厂赢得客户奖项。

车内传感技术与先进的车载信息娱乐平台相结合，驾驶员还可以与智能家居等外部智能设备进行交流。例如，当你开车回家时，你可以通过一个简单的手势开始观看家中门口的监控视频。您还可以使用后续功能指向一个地标并获取相关信息，或者指向一家餐厅并预订一张桌子。

事实上，如果车载信息娱乐系统可以通过非接触式人机交互技术(语音、手势和/或眼睛)来操作，那么驾驶舱的设计将更加灵活，因为仪表板不一定放在驾驶员双手可以触及的地方，而是放在方便驾驶员快速扫视的地方，从而减少驾驶员将目光从道路上移开的时间。

简化车辆结构，创造新的商机

更重要的是，机舱传感系统的应用将为主机厂去除更多传统硬件创造新的盈利机会。

例如，如果汽车可以通过车厢内的摄像头“看到”是否有人坐在乘客座位上，那么就可以取消座位上的压力传感器(这是被动乘员检测系统吊舱的一部分)，从而降低成本。同时，车内传感器监控系统的应用还可以增加新的功能，比如检测车内所有人是否系好安全带，包括后座乘客。这是目前大多数车辆无法做到的。

如果您通过车载设备在线购物，结合面部识别技术，舱内传感器监控系统将帮助您确认支付并达成交易。此外，还可以在车内开发视频会议，远程控制查看车内是否有遗留物品等等。

舱内传感器监控系统还可以收集数据，了解驾驶员或乘客的身体或精神状态。该系统采用高像素人脸分析技术，通过分析眉毛、眼睛、嘴巴和鼻子的数据来判断一个人是高兴、生气、惊讶、厌恶、害怕还是悲伤。

在出租车、共享出行、货车等与客运车辆相关的商业领域，最有可能首先应用此类功能，因为了解司机和乘客的身心状态，有助于运营商更好地为客户提供服务。

情绪感应技术还可以帮助主机厂了解用户对汽车硬件或软件体验的反馈。换句话说，系统可以检测用户是否困惑，或者是否在享受某些功能，从而让主机厂更好地了解用户的痛点，推出更受欢迎的功能。

舱内传感系统的发展历程

目前，我们仍处于舱内传感技术应用和发展的早期阶段。然而，前面的路很清楚。

主要应用:驾驶员感应系统

确保汽车满足基本法规要求的初级应用方案已逐步应用于整车。该系统主要通过安装在方向盘、仪表盘或中央显示屏上的摄像头来监测驾驶员是否困倦或注意力分散。例如，如果司机的眼睛离开道路超过两秒钟，系统将发出警报或使仪表板上的红灯闪烁。为了判断驾驶员是否在打瞌睡，摄像头采用智能技术测量驾驶员的头部位置、眼球运动、眨眼频率以及驾驶员的眼睛睁开程度。如果发现驾驶员打瞌睡，系统可能会晃动座椅……拉响警报。

2020年琥珀为国内某大汽车厂研发并上市的驾驶员感应系统就属于这类应用，可以实现驾驶员疲劳检测、假货检测、头部位置监测、驾驶员ID、分心识别、在场检测等功能。结合安博福为此平台开发的先进ADAS系统，帮助汽车实现L2+自动驾驶功能。

高级驾驶员感应系统

在识别困倦或注意力分散的基础上，高级驾驶员感应系统还可以扩展更多功能。比如可以通过摄像头、指纹等生物识别技术检测语音，准确识别驾驶员。还可以判断司机是否喝醉、压力大、陷入沉思，甚至试图用图片自动驾驶系统。

驾驶舱感应系统

驾驶舱传感系统是驾驶员传感系统的更高应用，其中广角摄像头在车内的视野更广，通常可以将副驾驶座和后座带入视线。凭借这一优势，系统可以判断驾驶员是否把手放在了方向盘上。它可以识别前排乘客，根据乘客的体质调整座椅，保证乘客正确系好安全带。通过全舱乘员检测，系统可以判断驾驶舱内有多少人，判断他们的心情和情绪。它还可以检测驾驶员是否突然生病，从而触发自动系统，将车辆安全停在路边，并通知紧急服务机构。

此外，广角3D摄像头可以安装在机舱顶部，视角向下，可以看到前排座椅的全景。这样，乘客可以通过手势和前述的跟随功能来控制车辆的功能。手势识别技术作为一个独立的应用领域，还在不断发展。

未来创新

随着机器学习系统变得越来越智能和强大，汽车不仅会知道驾驶员面临的情况，还会采取相应的措施。例如，如果车辆偏离车道，驾驶员的眼睛离开道路，系统可能会自动启用车道保持几秒钟，即使手动关闭该功能。或者，如果前方车辆在驾驶员注意力分散的情况下突然停车，系统可以让车辆减速或提前开始制动，从而立即启动自动紧急制动功能。

随着舱内传感算法的升级，将会有更多的安全应用，比如跟踪身体位置来调整安全气囊的分布。

从长远来看，全舱感知是一项关键技术，可以帮助实现自动驾驶汽车的可重构舱设计和各种非标准舱概念，如允许驾驶员躺下睡觉或观看视频的休闲车，用于医疗远程呈现的自动医疗诊所，或独立的购物精品店。

舱内传感系统的操作机构

舱内传感平台的应用是硬件和软件复杂集成的结果。在硬件方面，基本配置包括一个每秒60帧运行的130万像素摄像头和一个红外垂直腔面发射激光器(VCSEL)。VCSEL可以照亮驾驶员，即使驾驶员在晚上戴着墨镜，也可以监控驾驶员的状态。

为了实现更高水平的感测，可以在机舱的不同位置安装多个2D和3D摄像机，包括位于车顶的向下视角的摄像机。Amber的卫星方案可以灵活部署多个摄像头，驾驶舱只需要安装摄像头等少数硬件。每个摄像头通过高速网络线路将数据传输到一个集中的域控制器，域控制器负责托管运行特定算法的视觉处理器。或者，摄像机可以绑定到电子控制单元(ECU)中的处理器，然后将数据传输到域控制器。出于隐私和数据保护的考虑，数据不会从车辆中泄露。

非常重要的一点是，开发车内传感平台的供应商应与主机厂密切合作，与车辆中的其他系统充分集成。这样，来自摄像机的警报等信息可以触发自动紧急制动或复杂的自动驾驶控制移交，并且……同时，它还可以实现对手势的准确理解，从而采取特定的动作。

那么，摄像头是如何知道驾驶员是否疲劳、压力大、注意力不集中或无意识的呢？Amber的车内传感平台从驾驶员的整个面部收集数据点，并与驾驶员的面部基线进行比较。驾驶员眨眼的频率是否比平时高，或者眨眼的时间是否比平时长？司机头部的倾斜角度很奇怪吗？司机是眯眼还是干脆闭上眼睛？司机的面部表情有变化吗？

该系统可以跟踪驾驶员的眼睛，以监控驾驶员是否在注意道路。此外，当司机“走神”(即直视前方但并未真正看路)时，也能及时发现站台。更先进的系统还将能够抓住可能分散司机注意力的因素，使他们再次专注于道路。

手势控制需要通过视角向下的摄像头和3D手势识别智能技术来实现，这使得驾驶员可以使用手语与车辆进行交流。例如，当有来电时，驾驶员可以做出简单的滑动手势来拒绝接听电话，也可以用一个手指轻敲来接听电话。顺时针转动手指可以表示调高音量或放大控制台上显示的地图。用拇指和食指画一个圈，向右移动表示切换到下一首歌曲或菜单项。

为了理解来自车内摄像头的图像，典型的车内传感平台可能会使用20多个神经网络，而且这个数字还在增加。这些网络包含超过7000万个经过训练和优化的参数。

最后，内部感应舒适性和安全性的应用将向上整合，集成到信息娱乐和ADAS域控制器中，这将有助于降低系统成本，使其适用于各种车辆细分市场。有了合适的软件框架，原始设备制造商将能够在整个汽车生命周期内通过无线更新来更新单个应用程序。

总结:

目前，传感器在舱内的应用还处于初级阶段。随着法规和消费者需求的推动，驾驶舱传感技术的普及和发展将给消费者带来全新的智能驾驶体验，为行业带来新的增长点。有了合适的软件框架，原始设备制造商将能够在整个汽车生命周期内通过无线更新来更新单个应用程序。

总结:

目前，传感器在舱内的应用还处于初级阶段。随着法规和消费者需求的推动，驾驶舱传感技术的普及和发展将给消费者带来全新的智能驾驶体验，为行业带来新的增长点。

标签：宝马发现DS宝马7系宝马X5

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