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地平線人制作能識別駕駛員疲勞程度的產品

地平線HorizonRobotics ? 來源:地平線HorizonRobotics ? 作者:地平線HorizonRobot ? 2020-09-24 11:52 ? 次閱讀

5 年前,地平線人滿腔熱 AI,向 New Horizon 進發;5 年來,他們始終“仰望星空,腳踏實地”,用芯片讓 AI 可感知,用量產落地為 AI 賦予生命。在孤獨攀登 AI 珠峰的旅程中,地平線人用技術創造價值,在成就客戶中完成自我進階。5 年間,地平線實現了中國 AI芯片量產上車 0 的突破,也正式邁入車規級 AI 芯片前裝量產元年。值此校招之際,我們把目光放到那些“量產背后的人”,來一窺中國首款車規級 AI 芯片前裝量產背后的故事。 第四篇來自“23歲就成為 Feature Owner,用疲勞分級為長安 UNI-T 車主保駕護航”的軟件工程師書未。

危險駕駛分為很多種情況,而公認的高速公路第一殺手就是隱蔽性極高的疲勞駕駛。因為每個人對于疲勞的感知并不相同,所以交通法規很難將其標準化。甚至有些司機集中注意力開車的時候,根本意識不到自己的疲勞,這種風險最難讓人察覺。 那么,有沒有一種技術手段來提醒司機該休息了?汽車廠商在苦苦尋找答案,AI 公司也在艱難探索方案。

在地平線的長安 UNI-T 項目中,實現識別疲勞駕駛是最重要的核心需求之一,而剛從東南大學信息工程專業畢業的書未扛下了這項重任。

書未剛滿 23 歲,畢業前就在地平線做實習生,參與了征程 2 芯片軟件框架的研發。去年 7 月份他成為了地平線的正式員工,沒想到很快就接受了一項新的任務:負責疲勞分級特性功能的研發。

做一款能識別駕駛員疲勞程度的產品——這在地平線“前無古人”。在嘗試的過程中,書未剛開頭就碰到一個最基本的問題:疲勞是什么?簡簡單單的一句話,讓他傷透了腦筋。因為疲勞太抽象了,兩個人面對面的時候可能看得出來,但是機器怎么去區分一個人是不是疲勞呢?

書未首先從數據入手。在接連兩個月的疲勞數據分析,和一場又一場的頭腦風暴會議之后,書未總算慢慢撥開迷霧:

“疲勞的第一個特征是 PERCLOS,即為一段時間內閉眼時長的占比,再結合打哈欠和兩秒之內的微睡眠即可識別司機的疲勞程度。”

拿著這個定義,UNI-T 疲勞分級的研發工作正式啟動。

抓住疲勞特征后,書未和他的團隊同學馬上面臨著第二個挑戰,疲勞的這些特征是否可識別?如何得到一個工程級的實現?最開始書未沒想太多,他覺得自己只是一個軟件工程師,只需要負責自己的工作就好。他說:

“產品實現有一個確定的流程,產品、軟件、算法、測試四個部門協同負責,我當時認為軟件工程師只需要把不斷更新的指標集成到平臺上去即可,至于最終出來的結果是什么樣子,這不是自己這種普通員工能決定的。”

但是后來書未發現,這個確定性慢慢被打破了,總會有一些問題直接反饋給他,算法團隊的工作也需要他來協調和給出策略意見,一時間把他搞得手忙腳亂。他去問自己的導師怎么辦,導師告訴他:

“你是 owner,是主人,你要把自己當成整個需求的決策者來看待,不要把自己僅僅當成一個螺絲釘!”

真實的駕駛疲勞與有意表演出來的疲勞有多大差異?靠有意表演的數據能不能真正解決問題?這些問題是書未應當面對的難題,更是整個團隊共同面臨的問題。在解決這些問題的過程中,書未充分擔當 Feature Owner 的責任,拉通團隊、分工協作。書未所在的團隊找到十幾萬條大客車的數據,并分工從中篩選出一萬多條有效的真實疲勞數據。除此之外,書未還和算法同學緊密配合,他們不放過每一個可能解決問題的思路,同時從策略上嘗試引入不同算法輸出結果來輔助疲勞分析,用這一萬多條數據反復試驗驗證,檢測指標從 80% 一步一步提高,最后超過 95%。正是書未和團隊的堅持與不放棄,最終將功能打造到可以放心量產。書未在實踐中學會了系統性地整理和思考問題:先是提出誤報抑制策略,把疲勞場景約束到實際開車場景中,然后整合了兩套算法模型,把誤報率壓到了最低。產品出來后,許多人都告訴他,這個技術實現成果在業內獨一無二。而對書未而言,最重要的還是他的想法開始轉變,他擺脫了單純的工程師視野:

“我逐漸發現策略不是孤立的,應該說,所有的工作都是為項目整體服務的,把這個項目做成就是我的本職工作,不推脫責任更要團結眾人之力。”

疲勞場景是客戶提出的核心需求之一,不斷提高和完善疲勞分級的指標,優化各類 bad case,是做好上層疲勞緩解等用戶交互場景的重要基石。算法團隊曾經給出過兩套方案,一套是單幀檢測駕駛員是否閉眼,再由書未集成到程序中計算駕駛員的 PERCLOS,判斷其是否疲勞,另一套是多幀算法直接給出結果。兩套方案看起來都不錯,同時各有各的不足。單幀識別的指標明確,但是需要書未人為調整最終的疲勞評價策略,多幀算法能夠自行標記更多的模型特征,但是需要大量的數據“喂養”。 最終在產品中,書未選擇了單幀識別的方案,將疲勞根據打哈欠和 PERCLOS 的程度分為輕中重三級,與業內的“疲勞檢測”相比,分級模型在精度上傲視群雄。長安 UNI-T 項目交付的時候,客戶就對此贊不絕口,現在識別疲勞駕駛成為該款車型最與眾不同的賣點之一,被稱為能主動察言觀色的“黑科技”。這個黑科技頗為實用,比如監測到司機輕度疲勞時,車上的 AI 管家“小安安”會主動出言提醒,“老鐵,開車一定要打起精神來呦”;如果司機重度疲勞,車輛會自動開啟提神模式,比如打開車窗、空調 18 度+3 檔冷風,并播放音樂等等。語音交互加上物理刺激,一方面能給司機提神,另一方面,司機也能很快就意識到自己的狀態不對,不會在迷迷糊糊中繼續開車。

在這個項目上投入了一年之后,書未發現,人類對于疲勞的認知還有大量可以發掘的空間,有的人疲勞的時候撓頭,有的人疲勞的時候捂嘴,繼續研究下去,未來會得到越來越精細的結果,地平線的疲勞分級產品也會不斷推陳出新,繼續守衛駕駛人員的安全。書未說:

“如果有一天,疲勞駕駛消失,那這個世界會變成什么樣?可以想見,許多家庭悲劇不再重演,無數生命將得到挽救,這是一場改變世界的變革。”

談及自己在地平線的這一年,書未說他看得最多的就是疲勞駕駛的危害,每次看到一個司機犯困的視頻,他都會心頭一緊,擔心一場不幸即將發生在眼前。一年前他對疲勞駕駛的認知還只是停留在紙面上,現在這已經成為了他工作中最有價值感的一部分。

“哪怕只有百分之一的司機聽到了來自于 AI 的提醒,只要能夠避免了幾場不必要的車禍,我也會覺得,我做到了,我成功了。”

原文標題:AI 就對了 | 捕捉疲勞駕駛的獵手,23 歲書未為長安 UNI-T 車主保駕護航

文章出處:【微信公眾號:地平線HorizonRobotics】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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