Animation of a person driving a vehicle with two children in the back seat. The driver monitoring system tracking their alertness.

车内监测的未来:可扩展、模块化、支持人工智能

车内监测已迅速从一项辅助安全功能,转变为现代出行的基础系统。驾驶员和乘员感知技术如今影响着诸多方面,包括高级驾驶辅助系统(ADAS)的性能、个性化体验、快速变化的全球安全法规要求等。但随着监测技术的发展,许多汽车制造商正面临日益严峻的挑战:如何在不增加成本、复杂度和硬件差异的前提下,将这些功能扩展到全车型系列。

传统的开发模式——为每个车辆平台单独开发一套系统——已无法跟上创新的步伐。欧盟新车安全评鉴协会(Euro NCAP)等评估机构对车内监测提出了愈发严苛的要求,推动了车内传感领域的快速升级,其他地区也纷纷效仿欧洲的标准。消费者期待更智能、更个性化的体验。与此同时,车辆架构本身也正朝着集中式、软件定义的设计方向转型。

行业亟需一种更灵活、模块化的解决方案。

为何传统方法不再适用

早期的驾驶员和乘员监测系统(DMS/OMS)更为简单。平台可支持独立式系统,成本和差异化复杂度都较低。但如今情况已截然不同。

如今的座舱系统通常集成了以下组件:

  • 带主动照明的彩色和红外摄像头
  • 车内雷达或其他辅助传感器
  • 本地或集中式处理单元
  • AI驱动的软件模型

这些组件必须协同工作,实现驾驶员注意力追踪、疲劳检测、乘员分类、儿童存在检测,并支持一系列与高级驾驶辅助系统(ADAS)相关的功能。

随着功能模块的不断丰富,平台定制硬件方案变得越来越难以推行。为每款车型打造差异化配置会增加工程时间、测试需求和集成成本。同时,入门级车型缩减功能配置,往往还面临达不到法规要求的风险。

最终结论:汽车制造商需要一套可灵活扩展、无需重新设计整个系统的统一架构。

适配多车型细分市场的模块化架构

行业内的工程团队已逐渐达成共识:车内监测的未来,取决于可扩展性、模块化和统一处理。汽车制造商无需为每个车型细分市场单独开发系统,而是采用一套可适配的统一架构,仅通过最小化的硬件调整,就能支持不同的功能配置。

有两个因素促成了这一转变:

灵活的硬件集成—— 可扩展架构必须兼容多种传感技术和多个安装位置——无论是后视镜、仪表板、车顶控制台、立柱还是其他车内结构。

目标并非限定单一安装位置,而是打造一个能够实现以下目标的平台:

  • 降低硬件差异化复杂度
  • 支持不同传感器组合
  • 适合各种座舱设计
  • 可根据法规、安全和个性化需求扩展功能
  • 允许汽车制造商根据车型细分市场和成本目标匹配功能配置

这种灵活性形成了统一的硬件策略,既能服务于入门级车型,也能适配高端豪华车型。

统一化、基于传感器融合的软件——软件在此过程中扮演着愈发关键的角色。将车内传感系统融入更广泛的ADAS传感器融合生态系统后,汽车制造商可以:

  • 减少处理冗余
  • 简化电气架构
  • 通过软件实现功能的新增与升级
  • 加速开发周期
  • 支持AI驱动的功能应用

这种模式还支持“即插即用”配置——支持从安全带使用不当检测到高级认知状态分析等所有功能,无需为每项功能重新设计硬件。

为下一代智能座舱做好准备

一套可扩展、模块化的监测架构,不仅能解决当下的行业难题,还能为未来的技术发展打开空间。麦格纳的前沿研发团队正在探索超越传统驾驶员监测的新兴功能,包括基于摄像头的健康状态感知,以及用于分析乘员状态的传感器融合技术,其监测维度涵盖:

  • 心率
  • 呼吸频率
  • 警觉度变化
  • 各类机能损伤或健康危机的早期预警信号
  • 事故发生时可能带来风险的乘员位置或行为

当乘员监测从传统的仅针对驾驶员,拓展至全舱域时,系统架构必须支持更宽的视野、更灵活的传感器布局,以及全舱域的多模态融合。如今,欧盟新车安全评鉴协会(Euro NCAP)的车内舱监测要求进一步强化了这些需求,使得可扩展、模块化的设计比早期专注于驾驶员监测系统(DMS)的时代更具核心价值。

通过长期趋势分析,人工智能与机器学习模型正朝着识别驾驶员或乘员的基线状态偏差、并在全舱域启动自适应安全响应的方向发展。这些可能性曾被视为遥不可及,但随着传感和处理技术的发展,它们正变得越来越触手可及。

展望未来,可扩展的车内监测技术将使汽车制造商能够实现:

  • 更准确的驾驶员状态预测
  • 可靠性更强的ADAS决策
  • 更深度的个性化
  • 更全面的乘员保护
  • 由人工智能驱动的全新用户体验功能

从冗余的、平台专属的系统,转向单一模块化架构,这不仅是一项工程选择,更是契合软件定义汽车转型趋势、顺应人工智能在出行领域日益重要地位的战略布局。

未来展望

乘员监测的影响将远超安全领域,它将重塑驾驶员与乘员对智能汽车的体验。采用支持多种传感器类型、多类集成接口和统一化软件的灵活架构,汽车制造商终于能够以兼具成本效益和前瞻性的方式,实现车内监测技术的规模化应用。

对麦格纳而言,这一转型意味着重大机遇:在当下提供可适配的监测系统,同时不断突破座舱智能技术的边界,探索未来更多的应用可能。

*本文档是在人工监督下使用 Microsoft Translator 翻译的。

Darren Womack, Global Product Lead, Research and Development, Magna Body & Chassis

哈利娜·尼米茨
(Halina Niemiec)

哈利娜·尼米茨(Halina Niemiec) 拥有克拉科夫 AGH 大学电气工程博士学位,具有超过20年的行业经验,深耕高级驾驶辅助系统(ADAS)、内饰传感和半导体创新领域的汽车技术研发。在麦格纳,她致力于将早期创新与客户需求相结合,推动跨工程团队、合作伙伴及更广泛研究生态系统的协作,加速适配市场的高级驾驶辅助系统(ADAS)和车内监测平台的开发,打造下一代传感技术与出行解决方案。

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