驾驶员监控系统DMS系统功能规范-编程知识

概述
1. 文档范围

该文档阐述了DMS系统的功能场景、系统组成、接口需求等。

1. 目的

该功能规范为DMS系统及周边件的开发提供参考。

1. 缩写与定义

英文缩写	英文全称	中文描述
DMS:	Driver Monitoring System	驾驶员监控系统
MPU:	Micro Processor Unit	微处理器单元
IECU:	Intelligent Electronic Control Unit	自动驾驶控制器
LVDS:	Low-Voltage Differential Signaling	低电压差分信号
HUD:	Head Up Display	抬头数位显示仪
AR:	Augmented Reality	增强现实
TPR:	True Positive Rate	可识别的正样本在所有正样本中的占比
FPR:	False Positive Rate	负样本误识别为正样本在所有负样本中的占比
CAN：	Controller Area Network	CAN网络
LIN：	Local Interconnect Network	LIN网络
TBD：	To Be Defined	待确定
KL.15：	Ignition Supply	IGN供电
KL.30：	Battery Positive	电池电
BDCM：	Body Domain Control Module	车身域控制器

1. 设计依据
  1. 标准/法规

针对DMS现在无法规要求

1. 1. 经验

N/A

1. 1. 参考文献

下列文件中的条款通过在本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

系统描述

VX1驾驶员监控系统的功能项包括如下：

驾驶员疲劳监测：识别驾驶员在驾驶过程中的闭眼状态、打哈欠动作，并针对这两种典型疲劳动作进行疲劳预警，并作为ADCM的Pilot功能激活条件输入；
驾驶员注意力监控：检测驾驶员在驾驶过程中的注意力范围是否在正常驾驶注意力范围内，如果偏离正常驾驶注意力范围则进行预警提示用户专心开车，并作为ADCM的Pilot功能激活条件输入；
FaceID；驾驶员上车后被动/主动申请人脸识别, 输出人脸特征ID；
从设备上电到应用完成加载，在10秒内完成；

1. 系统框图

DMS系统包含两大部分：数据采集、算法识别。

数据采集由摄像头和红外补光模块协同完成，红外补光灯负责保证摄像头拍摄数据的图像亮度达到要求，摄像头进行实时采集驾驶员人脸及动作姿势信息并通过LVDS将数据传输给DMS ECU。

DMS ECU采用基于深度学习的算法模型，对驾驶员状态数据进行处理，并运算出驾驶员身份认证结果、闭眼/打哈欠、驾驶员头部姿态及视野检测结果。

1. 接口定义


Tyco		1-1318772-3
管脚号	管脚定义	功能描述
X2100.1	NC	预留ETH_Positive
X2100.2	O_S_OUT3	摄像头供电输出
X2100.3	GND	系统地
X2100.4	B_D_CAN1L	MCU的CAN1总线低位
X2100.5	NC	NC
X2100.6	UBD	系统供电输入
X2100.7	NC	预留ETH_Negative
X2100.8	NC	预留InputSwitch
X2100.9	GND	系统地
X2100.10	B_D_CAN1H	MCU的CAN1总线高位
X2100.11	NC	预留HSD(10mA)
X2100.12	I_S_WKUP	唤醒信号（IGN）


Tyco		2291392-3
管脚号	管脚定义	功能描述
X1900.1	B_D_VEDIO_P	50Ω同轴FAKRA连接器输入正极
X1900.2	GND	地
X1900.3	GND	地
X1900.4	GND	地
X1900.5	GND	地

功能描述

DMS各项功能描述及应用场景、输出信息描述如下表所示：

功能项	功能描述	输出信息	应用场景
电源管理	该功能定义：DMS的电源入口供电电压UBD在不同电压等级下的功能参数。	DMS电源状态	整车电源电压波动时，保护DMS控制器
状态转换机制	为满足整车静态功耗需求，所定义的实现功耗降低的功能逻辑。	DMS工作状态	降低整车静态时能耗
摄像头驱动	控制器提供单独一路供电给摄像头及补光灯	两路视频输出	一路输出给DMS一路给BDCM做情绪识别
红外LED驱动	DMS摄像头提供1路LED驱动，控制信号由DMS控制器和DMS摄像头共同控制。	红外补光	对驾驶员面部进行补光
IDCM驾驶员疲劳预警	识别驾驶员眼睛及嘴部状态检测疲劳等级；疲劳预警功能开关状态通过车机提供的IDCM_DSMSwitch信号接收，由DSM_FatigueFunction_St信号反馈当前DMS疲劳工作状态；	输出疲劳等级（不疲劳、轻度疲劳、重度疲劳）	驾车过程中对驾驶员进行疲劳监测并进行报警
L3驾驶员疲劳检测	识别驾驶员眼睛及嘴部状态检测疲劳等级，同时输出疲劳置信度；	输出疲劳等级（不疲劳、轻度疲劳、重度疲劳）及疲劳置信度	驾车过程中对驾驶员进行疲劳监测并并作为L3级别ADAS功能进行降级逻辑判断
驾驶员注意力监测	识别驾驶员头部及眼睛朝向检测驾驶员注意力，同时输出分心置信度	驾驶员注意力是否在正常驾驶范围内(Y or N)及注意力置信度	驾车过程中对驾驶员注意力进行监测并进行预警，并作为ADCM的Pilot功能激活条件输入
驾驶员兴趣点输出	识别驾驶员头部及眼睛朝向，输出驾驶员注视点位置	输出驾驶员兴趣点（Unknown、On Road、Off Road、Drivers Lap、Center Console）	ADCM使用该信号做Pilot控制
驾驶员人头及人眼检测	输出是否能识别人头和人眼	输出是否能检测到人头或人头及人眼（未检测到人头、检测到人头、检测到人头及人眼）
驾驶员头部位置输出	输出驾驶员头部位置、朝向，作为HUD输入	输出头部X/Y/Z坐标、头部水平/垂直夹角	驾车过程中提供给ARHUD头部位置信息
FACE ID	人脸识别，输出人脸特征ID	输出人脸特征ID	驾驶员上车后被动/主动申请人脸识别
故障诊断	通过对输入图像以及内部运行参数进行评估，来实现故障的自诊断机制。	诊断信息
CANFD通讯功能	DMS与整车交互通讯	DMS功能状态及预警信号	整车网络交互