Euro NCAP 2026 DSM 分心检测场景深度解析：Owl/Lizard/Body Lean 三类运动分类详解

法规信息

项目	内容
法规	Euro NCAP 2026 Assessment Protocol - Safe Driving v1.04
发布机构	Euro NCAP
生效时间	2026年1月
关键章节	DSM Distraction Assessment
官方链接	https://www.euroncap.com/en/for-engineers/protocols/2026-protocols/

核心要点

Euro NCAP 2026 DSM分心检测采用三类运动分类体系：

• Owl（头部运动）：基于Head Pose的分心检测
• Lizard（眼球运动）：基于Gaze的分心检测
• Body Lean（身体倾斜）：基于躯干姿态的分心检测

关键创新：

• 长分心（Long Distraction）：单次3-4秒偏离，需4秒前视道路前置条件
• 短分心（VATS）：30秒窗口累计10秒偏离
• 手机使用细分类：Basic/Advanced，需识别手机位置

1. 三类运动分类详解

1.1 Owl（头部运动）

定义： 通过头部转动（Pitch/Roll/Yaw）推断视线方向，无需眼球追踪。

应用场景	检测方法	优点	局限
后视镜查看	头部Yaw>30°	不需高精度眼动仪	假阳性（转头但视线未偏离）
侧窗查看	头部Yaw>45°	鲁棒性强	无法检测”Lizard”模式
仪表盘查看	头部Pitch>15°	成本低	无法区分远近注视

检测流程：

graph LR
    A[摄像头图像] --> B[头部关键点检测]
    B --> C[Head Pose估计]
    C --> D[Yaw/Pitch/Roll]
    
    D --> E{Yaw > 30°?}
    E --> F[侧向分心]
    
    D --> G{Pitch > 15°?}
    G --> H[仪表盘分心]
    
    D --> I{Roll > 10°?}
    I --> J[倾斜分心]
    
    F --> K[累计偏离时间]
    H --> K
    J --> K
    
    K --> L{≥3秒?}
    L --> M[长分心警告]

1.2 Lizard（眼球运动）

定义： 通过眼球注视点（Gaze Point）推断视线方向，需要高精度眼动追踪。

应用场景	检测方法	优点	局限
手机使用（膝上）	Gaze落在膝盖区域	精度高	需IR摄像头+校准
手机使用（方向盘中心）	Gaze在方向盘下方	可区分Owl无法检测的场景	光照敏感
导航屏幕查看	Gaze在屏幕区域	可量化注视时长	眼镜遮挡问题

检测流程：

graph LR
    A[IR摄像头] --> B[眼球关键点检测]
    B --> C[瞳孔中心定位]
    C --> D[光向量计算]
    D --> E[视线落点估计]
    
    E --> F{Gaze区域判定}
    F --> G[膝上/仪表盘/方向盘]
    
    G --> H[累计注视时长]
    H --> I{≥3秒?}
    I --> J[长分心警告]
    
    F --> K{Gaze落手机?}
    K --> L[手机使用检测]
    L --> M[Basic/Advanced分类]

1.3 Body Lean（身体倾斜）

定义： 通过躯干姿态变化推断非正常坐姿导致的分心。

应用场景	检测方法	优点	局限
向副驾倾斜	Shoulder相对Hip位移	可检测非视觉分心	需身体关键点检测
向后倾斜（背后）	躯干角度变化	可间接推断安全带误用	2D检测精度有限
向脚部倾斜	头部+躯干Pitch	可检测捡东西场景	需深度摄像头辅助

检测流程：

graph LR
    A[摄像头图像] --> B[身体关键点检测]
    B --> C[Shoulder/Hip关键点]
    C --> D[躯干向量计算]
    
    D --> E{躯干倾斜角}
    E --> F[左倾/右倾/后倾]
    
    F --> G[累计倾斜时长]
    G --> H{≥3秒?}
    H --> I[长分心警告]
    
    D --> J{肩膀高度差}
    J --> K[非对称坐姿]
    K --> L[可能捡东西/调整]

2. 长分心（Long Distraction）详细场景

2.1 检测条件

条件	要求	说明
前视时长	≥4秒	分心前需连续注视道路≥4秒
偏离时长	3-4秒	单次偏离道路中心
警告触发	延迟≤3秒	从偏离结束到警告发出
警告等级	一级警告	声音+视觉

2.2 分心区域定义

区域名称	检测方法	角度范围
驾驶员侧窗	Owl/Lizard	Yaw > 30°（左侧）
副驾侧窗	Owl/Lizard	Yaw > 30°（右侧）
副驾面部	Owl/Lizard	Yaw > 25°（右侧）
脚部空间	Owl/Body Lean	Pitch > 20°向下
手套箱	Owl/Lizard	Pitch > 15°向下 + Yaw > 20°
后视镜	Owl	Yaw ≈ 15-30°（周期性）
仪表盘	Owl/Lizard	Pitch > 10°向下
导航屏幕	Lizard	Gaze落在屏幕区域

2.3 具体场景表

场景编号	场景名称	运动类型	分心区域	时长要求	警告要求
D-01	侧窗长查看	Owl/Lizard	驾驶员侧窗	3-4秒	≤3秒延迟
D-02	副驾侧窗查看	Owl/Lizard	副驾侧窗	3-4秒	≤3秒延迟
D-03	副驾面部交谈	Owl/Lizard	副驾面部	3-4秒	≤3秒延迟
D-04	仪表盘长查看	Owl/Lizard	仪表盘	3-4秒	≤3秒延迟
D-05	导航屏幕查看	Lizard	导航屏幕	3-4秒	≤3秒延迟
D-06	脚部空间查看	Owl/Body Lean	脚部	3-4秒	≤3秒延迟
D-07	手套箱查看	Owl/Lizard	手套箱	3-4秒	≤3秒延迟
D-08	后视镜查看	Owl	后视镜	3-4秒	≤3秒延迟

3. 短分心（VATS）详细场景

3.1 VATS定义

Visual Attention Time Sharing (VATS)：

• 30秒时间窗口
• 累计偏离道路视线 ≥10秒
• 不要求单次偏离时长
• 连续多次短暂偏离的累积效应

3.2 VATS检测流程

"""
VATS (Visual Attention Time Sharing) 检测算法
参考：Euro NCAP 2026 DSM Protocol

核心逻辑：
- 30秒滑动窗口
- 累计偏离道路中心 ≥10秒触发警告
- 不限制单次偏离时长
"""

import numpy as np
from typing import Tuple
from collections import deque

class VATSDetector:
    """
    VATS检测器
    
    Euro NCAP 2026要求：
    - 30秒窗口内累计偏离≥10秒
    - 连续多次短暂偏离的累积
    - 单次偏离不计入长分心
    """
    
    def __init__(
        self,
        window_seconds: int = 30,
        threshold_seconds: int = 10,
        road_center_range: float = 20.0,  # ±10°
        fps: int = 30
    ):
        """
        Args:
            window_seconds: 滑动窗口秒数（30秒）
            threshold_seconds: 触发阈值秒数（10秒）
            road_center_range: 道路中心区域角度范围
            fps: 采样帧率
        """
        self.window_size = window_seconds * fps
        self.threshold_frames = threshold_seconds * fps
        self.road_center_range = road_center_range
        self.fps = fps
        
        # 滑动窗口
        self.gaze_buffer = deque(maxlen=self.window_size)
        
    def update(
        self,
        gaze_horizontal: float,
        gaze_vertical: float,
        timestamp: float
    ) -> Tuple[bool, float]:
        """
        更新VATS状态
        
        Args:
            gaze_horizontal: 水平视线角度（度）
            gaze_vertical: 垂直视线角度（度）
            timestamp: 当前时间戳
            
        Returns:
            triggered: 是否触发VATS警告
            accumulated_seconds: 累计偏离秒数
        
        Euro NCAP 2026判定：
        - 累计≥10秒 → 二级警告
        - 累计≥8秒 → 一级警告（提前预警）
        """
        # 判断是否偏离道路中心
        off_road = abs(gaze_horizontal) > self.road_center_range / 2
        
        # 加入缓冲
        self.gaze_buffer.append(off_road)
        
        # 计算累计偏离帧数
        accumulated_frames = sum(self.gaze_buffer)
        accumulated_seconds = accumulated_frames / self.fps
        
        # 判断触发
        triggered = accumulated_seconds >= self.threshold_seconds
        
        return triggered, accumulated_seconds
    
    def reset(self):
        """重置缓冲（警告发出后）"""
        self.gaze_buffer.clear()


# 测试
if __name__ == "__main__":
    detector = VATSDetector(
        window_seconds=30,
        threshold_seconds=10,
        fps=30
    )
    
    # 模拟30秒数据：多次短暂偏离
    np.random.seed(42)
    
    for i in range(30 * 30):  # 30秒，30fps
        # 正常驾驶：视线在道路中心
        if i < 300:  # 前10秒正常
            h_angle = np.random.randn() * 5
        else:
            # 后20秒：每5秒偏离2秒（累计8秒偏离）
            cycle_pos = i % 150  # 5秒周期
            if cycle_pos < 60:  # 周期前2秒偏离
                h_angle = np.random.randn() * 5 + 35  # 偏离道路中心
            else:
                h_angle = np.random.randn() * 5
        
        triggered, acc_sec = detector.update(h_angle, 0, i / 30)
        
        if i % 150 == 149:  # 每5秒输出
            print(f"T={i/30:.1f}s: 累计偏离={acc_sec:.1f}s, 触发={triggered}")

3.3 VATS场景表

场景编号	特征	累计偏离	警告等级
V-01	多次侧窗查看	10秒/30秒	二级警告
V-02	多次仪表盘查看	10秒/30秒	二级警告
V-03	多次导航屏幕查看	10秒/30秒	二级警告
V-04	频繁后视镜查看	10秒/30秒	二级警告

4. 手机使用详细分类

4.1 Basic Phone Use（基本手机使用）

定义： 手机在膝上、腿上、仪表盘固定位置。

场景	运动类型	手机位置	Gaze落点
P-01	Owl	驾驶员膝盖（外侧）	膝盖外侧
P-02	Owl	驾驶员膝盖（内侧）	膝盖内侧
P-03	Owl	驾驶员腿上	腿部区域
P-04	Owl/Lizard	仪表盘固定支架	仪表盘区域
P-05	Lizard	车厂指定充电口	充电口位置

4.2 Advanced Phone Use（高级手机使用）

定义： 手机在方向盘上方、风挡视野区域。

场景	运动类型	手机位置	Gaze落点	危险等级
P-06	Lizard	方向盘9-11点钟区域	方向盘上方	⚠️ 高
P-07	Lizard	方向盘1-3点钟区域	方向盘上方	⚠️ 高
P-08	Lizard	风挡视野内	风挡前方	🔴 极高
P-09	Lizard	仪表盘屏幕上方	仪表盘上	⚠️ 高

4.3 手机位置判定流程

graph TD
    A[Gaze检测] --> B{Gaze落点判定}
    
    B --> C[膝盖/腿上区域]
    B --> D[方向盘中心下方]
    B --> E[仪表盘固定位置]
    B --> F[方向盘上方]
    B --> G[风挡视野]
    
    C --> H[Basic Phone Use]
    D --> H
    E --> H
    
    F --> I[Advanced Phone Use]
    G --> I
    
    H --> J[一级警告]
    I --> K[二级警告+ADAS联动]
    
    K --> L[FCW激活]
    K --> M[LKA激活]

5. 系统响应流程

5.1 警告等级定义

等级	触发条件	响应内容
一级警告	长分心3秒、VATS 8秒	声音提醒+视觉图标
二级警告	长分心4秒、VATS 10秒、Advanced手机	声音警报+视觉+FCW
三级干预	二级警告+无响应3秒	FCW+LKA+MRM准备

5.2 完整响应流程

sequenceDiagram
    participant D as 驾驶员
    participant S as DMS系统
    participant W as 警告系统
    participant A as ADAS
    
    Note over D,S: 分心检测
    S->>S: Owl/Lizard/Body Lean判定
    S->>S: 时长累计
    
    alt 长分心 3秒
        S->>W: 一级警告触发
        W->>D: 声音提醒（短）
        W->>D: 视觉图标显示
    else 长分心 4秒
        S->>W: 二级警告触发
        W->>D: 声音警报（持续）
        W->>A: FCW激活
        A->>D: 前方碰撞预警
    else VATS 10秒
        S->>W: 二级警告触发
        W->>D: 声音+视觉
    end
    
    alt 驾驶员无响应（3秒）
        Note over S: 无响应判定
        S->>A: LKA激活
        A->>D: 车道保持辅助
        S->>A: MRM准备
        Note over A: Minimum Risk Maneuver准备
    end

6. IMS开发启示

6.1 开发优先级

优先级	开发项	技术路线	Euro NCAP得分
🔴 P0	Owl检测模块	Head Pose估计	0.06分/场景
🔴 P0	Lizard检测模块	Gaze估计	0.06分/场景
🔴 P0	VATS累计模块	滑动窗口累计	0.30分
🟡 P1	Body Lean检测	身体关键点	0.06分/场景
🟡 P1	手机位置分类	Gaze区域判定	0.12分
🟢 P2	警告系统集成	状态机	0.06分
🟢 P2	ADAS联动	FCW/LKA接口	0.06分

6.2 测试场景清单

场景编号	场景名称	测试方法	验证标准
D-01	侧窗查看	头部Yaw>30°持续4秒	≤3秒检测+警告
D-02	仪表盘查看	Pitch>15°持续4秒	≤3秒检测+警告
D-03	导航查看	Gaze在屏幕4秒	≤3秒检测+警告
D-04	VATS累计	30秒窗口10秒偏离	≤1秒判定
P-01	Basic手机	膝上手机+Gaze	正确分类
P-02	Advanced手机	方向盘上方手机	二级警告+FCW

6.3 性能指标要求

指标	Euro NCAP要求	IMS目标
长分心检测率	≥95%	≥98%
VATS检测率	≥90%	≥95%
手机分类准确率	≥90%	≥95%
检测延迟	≤3秒	≤2秒
虚警率	≤5%	≤3%
漏警率	≤5%	≤2%

7. 总结

Euro NCAP 2026 DSM分心检测的核心创新：

三类运动分类体系

1. Owl：头部运动，低成本，覆盖大部分场景
2. Lizard：眼球运动，高精度，检测细微分心
3. Body Lean：身体姿态，补充非视觉分心

关键检测机制

1. 长分心：单次3-4秒偏离，需4秒前视前置
2. VATS：30秒窗口累计10秒偏离
3. 手机细分类：Basic/Advanced，区分危险等级

IMS落地要点

• 必须实现Owl+Lizard双模式
• VATS累计是核心得分项
• 手机位置判定需高精度Gaze
• 警告+ADAS联动是满分要求

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参考链接：

• https://www.euroncap.com/en/for-engineers/protocols/2026-protocols/
• https://www.scribd.com/document/755261692/Euro-Ncap-Assessment-Protocol-Sa-Safe-Driving-v104
• https://www.abdynamics.com/euro-ncap-2026-what-does-it-mean-for-adas-testing-and-development/