英飛淩科技(中國)有限公司飛行時間 ( ToF ) 産品市場經理顔伯烨表示,英飛淩作爲半導體解決方案的全球領導者,在汽車、電源管理、物聯網領域都有布局。3D 數據通過生物識别汽車訪問,可實現反欺詐人臉識别驗證,還可以實現直觀的人機交互界面,提高被動安全性。
英飛淩科技(中國)有限公司飛行時間 ( ToF ) 産品市場經理顔伯烨表示,英飛淩作爲半導體解決方案的全球領導者,在汽車、電源管理、物聯網領域都有布局。3D 數據通過生物識别汽車訪問,可實現反欺詐人臉識别驗證,還可以實現直觀的人機交互界面,提高被動安全性。
顔伯烨 | 英飛淩科技(中國)有限公司飛行時間 ( ToF ) 産品市場經理
同時他還表示,英飛淩 3D 飛行時間技術可以達到以下五點:一是 3D 數據通過智能功能實現差異化優勢和新服務,同時符合相關法規;二是 IRS2877A 可實現尺寸和成本優化;三是市場上唯一符合 ISO26262 标準的 ToF 成像儀;四是經過市場驗證、功能強大的系統合作夥伴生态系統;五是獨特的艙内傳感組合。
以下爲演講内容整理:
英飛淩是一家追求低碳化和數字化的全球半導體解決方案公司,目前在全球擁有 56000 名員工。在市場方面,英飛淩的汽車功率器件處于全球領先位置,在微控制器方面位居第五。想要讓汽車更智能化,英飛淩認爲首先需要讓汽車和人一樣以後不同的感知,英飛淩有多種不同的傳感器對應人的五感。在艙内感知,聽覺有矽麥克風,嗅覺有二氧化碳傳感器,視覺有 60GHz 雷達和 3D 飛行時間技術。演講的重點将圍繞 3D ToF 展開。
3D ToF
圖源:嘉賓演講材料
英飛淩的 3D ToF 可提供最強大的周圍環境數據監測,包括距離測量和 2D-IR 圖像。與一般 2D 攝像頭不同的是,最後得到一組深度圖和一組灰度圖,其數據不受環境光線變化的影響。
未來," 駕駛員變成乘客 "," 汽車内部成爲客廳 "、" 更直觀的人機交互界面 "、" 高端信息娛樂系統 "、" 無人駕駛 "、" 靈活的座椅調節 "、" 四個輪子上的智能手機 "、" 互聯汽車 "、" 新服務 "、" 個性化用戶體驗 " 等等對内飾的需求都可以通過 3D ToF 實現,且滿足法規需求。
将 3D 深度訊息落實到實際應用場景,可以分爲三個部分,第一部分是結合人臉識别的駕駛員監控系統,第二部分是利用人臉識别解鎖車門,第三部分是結合手勢識别的智能安全氣囊,用于乘客監控系統。
首先是駕駛員監控系統 DMS。通常攝像頭針對駕駛員的視場角較小,可以将其安裝在車廂内 A 柱的地方安裝位置或方向盤前面,DMS 可以進行傳統駕駛員監控,頭部位置追蹤頭部位置追蹤,或者眼睛是否打開,視線是否在正前方等問題。如果問題發生,駕駛系統可以提醒駕駛員出現分心或疲勞行爲。結合 3D 深度訊息,還可以進一步進行人臉識别和活體認證,用戶可以獲取私人數據,或者車廠提供付費服務,并使用人臉進行支付認證。還可以通過追蹤用戶眼睛的視線,确保 HUD 和後視鏡與眼睛保持最佳距離。這個功能僅需替換一個 ToF 的 DMS 攝像頭即可完成。JUNGO 利用英飛淩的産品制作的 DMS 方案中,當用戶的視線和眼睛位置被識别出來不在正前方,就也會相應的數據提醒和提示警告。當戴上面具嘗試繞過系統時,會被系統告知活體認證失敗
然後是生物識别汽車訪問。可以将人臉識别應用于車窗外的車門解鎖。我們可以将攝像頭安裝在車門外 B 柱的地方,當人靠近車時自動解鎖,同時還可以在打開門的瞬間将個人化訊息同步到車艙内。如果下次不小心忘記手機或鑰匙,就可以用這種方式開門。
英飛淩的合作夥伴 OMS 也用英飛淩的産品提供了一套解決方案,搭配了雷達和低功耗紅外線攝像頭,可以提前喚醒系統。從人靠近車,到識别出人臉,再到解鎖車門用不到一秒鍾。
回到車艙内乘客監控系統 OMS。英飛淩除了可以用 ToF 攝像頭做最簡單的監控,還可以整合 3D 數據進行人體建模,用這個功能判斷乘客的體型重量,進行乘客分類,來取代原有的安裝在椅子裏的重量傳感器。通過追蹤坐姿、脊椎位置,提供最好的座椅位置。系統還可以在監測到駕駛員長時間開車感到疲勞後,打開椅子按摩功能。下車時還可以使用兒童檢測功能,提醒父母是否将孩子遺留在車内。此外,還可以進行人機交互界面,如手勢控制。原本需要用按鈕控制的物品,可以通過手勢和娛樂系統進行互動,預先判斷肢體語言。例如駕駛員或乘客伸手拿東西時,可以提前打開這個區域的照明。
ArcSoft 也基于此有一套手勢控制解決方案。通過手勢對應屏幕中的部分,完成拖拉視頻進度條、調整音量大小、退出視頻等操作。
在安全議題上 Euro NCAP 提出,在 2030 年,可以通過駕駛員監控裏的乘客分類和駕駛過程中對乘客的監控,讓艙内監控技術還可以确保其他安全功能更加穩健。Euro NCAP 将考慮安全氣囊的展開參數和适合乘客體型、重量的安全帶負載限制器,如果以後車輛不小心發生意外,安全氣囊可以根據人的體型做不同的展開。同時産品是符合 ISO26262 标準的。
信息時刻都在改變,車上系統需要随時知道乘客或駕駛者調整坐姿或椅子位置,安全氣囊也需要根據彈出力度和角度判斷安全帶是否被正确系上,或檢測手是否在方向盤上。ToF 攝像頭也可取代普通安裝在方向盤裏的電容傳感器,這對未來人車交接安全機制來說非常重要。Simi 通過英飛淩産品完成的乘客監控解決方案,包括人體建模、方向盤脫手檢測、脊椎位置以及坐姿等,全部都是通過 ToF 攝像頭完成。
快速總結一下,在乘客監控系統 OMS 中,可以用一個 ToF 攝像頭取代重量傳感器、安全帶傳感器,以及方向盤裏的電容傳感器,完成乘客分類、脊椎追蹤、直觀的人機交互界面、手勢和肢體語言、智能安全氣囊和安全裝置、靈活的座椅位置調整。
在産品上,英飛淩現在有 IRS2877A 和 IRS2877AS。這是已經被國内外許多車廠采用的産品,是符合 ISO26262 産品标準的車規級成像儀,采用塑料 BGA 封裝,圖像圈比前一代縮小 50%,所以集成模組的尺寸也會相對變小很多,安裝在車廂裏時不會産生突兀的感覺。
英飛淩将通過 SD 飛行時間技術助力汽車智能化發展。同時,英飛淩英菲林還有一系列不同傳感器,幫助汽車建構更完善的艙内智能座艙。
(以上内容來自英飛淩科技(中國)有限公司飛行時間 ( ToF ) 産品市場經理顔伯烨于 2023 年 7 月 11-12 日在 2023 智能座艙車載顯示與感知大會發表的《3D ToF 如何實現智能汽車的差異化優勢》主題演講。)