生物传感与 ADAS 融合：三菱电机的从 DMS 到座舱健康感知路线图

来源： Autobody News + AutoSens USA 2026（底特律，6月）
受访者： Kelly Rickert，三菱电机汽车美国（MEAA）感知与数据解决方案总监
核心议题： 生物传感技术从驾驶员监测扩展到全乘员感知

1. 行业新阶段：从 DMS 到 Biosensing

1.1 三阶段演进

三菱电机明确划分了座舱感知的三个阶段：

阶段 时间 能力 传感器
DMS 1.0 2020-2024 疲劳/分心警告 IR 摄像头
DMS+OMS 2.0 2024-2027 + 乘员状态 + 健康指标 + 生物传感器
Biosensing 3.0 2027+ + 全座舱生理监测 + ADAS 协同 + 多模态融合

1.2 Biosensing vs Biometrics 的区别

三菱电机明确定义：

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class BiosensingVsBiometrics:
    """三菱电机的定义区分"""
    
    biometrics = {
        'purpose': '身份识别/认证',
        'examples': ['指纹', '声纹', '面部识别'],
        'output': '是谁',
        'privacy_level': '高（生物特征数据）'
    }
    
    biosensing = {
        'purpose': '生理状态监测',
        'examples': ['心率', 'HRV', '呼吸', '压力', '血氧'],
        'output': '状态如何',
        'privacy_level': '中（非身份信息）'
    }

2. 三菱电机的 Biosensing 能力

2.1 可输出信号

信号 来源 精度 应用场景
心率 rPPG/PPG ±2-5 bpm 疲劳/压力
心率变异性 (HRV) ECG/rPPG RMSSD 压力/自主神经
呼吸率 rPPG/雷达 ±1-2 brpm 疲劳/健康
压力指数 多模态融合 1-10 评分 情绪状态
血压相关信号 PPT/ECG 趋势性 心血管健康
异常状态指标 AI 推理 0-1 概率 突发疾病

2.2 系统架构

2.3 三菱电机的关键定位

“我们可以输出心率，或一个压力评分，但最终是 OEM 决定如何使用这些信息。”
——Kelly Rickert, MEAA

角色 三菱电机提供 OEM 决定
信号 生理指标和评分 警告阈值
上下文 驾驶状态分析 干预策略
异常检测 概率性指标 车辆响应（警告/ADAS/停车）
数据 传感器数据流 数据存储和分享策略

3. ADAS + Biosensing 融合趋势

3.1 内外感知同步

三菱电机指出了当前行业的核心问题：

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当前状态：
  外部感知（ADAS）：摄像头 + 雷达 + 激光雷达 → 路况
  内部感知（DMS）：IR 摄像头 → 驾驶员状态
  问题：两个系统独立运行，不互相参考

未来趋势：
  外部+内部融合 → 全上下文感知
  例：前方弯道 + 驾驶员分心 → 提前介入
  例：前方拥堵 + 驾驶员压力高 → 自动空调+音乐

3.2 碰撞维修影响

三菱电机特别强调了碰撞维修行业的影响：

问题 影响
DMS 摄像头校准 风挡更换后需校准 DMS 摄像头
OMS 传感器检查 座椅更换后需检查乘员传感器
生物传感器验证 方向盘更换后需验证 ECG 电极
系统标定 安全件更换后需重新标定

4. 座舱图像质量测试标准

4.1 Image Engineering 的测试框架

Edge AI and Vision Alliance 发布了座舱摄像头图像质量测试指南：

测试项 ISO 标准 对 DMS 的影响
分辨率 (SFR) ISO 12233 每只眼睛需要足够像素
畸变 ISO 17850 边缘区域像素不足
动态范围 (OECF) ISO 14524 低光环境性能
噪声 (SNR) ISO 15739 低光信噪比
色彩准确度 ISO 14524 rPPG 精度

4.2 关键指标

指标 要求 说明
每只眼睛像素数 ≥15 px 满足 landmark 检测
帧率 ≥30 fps 眨眼检测
动态范围 ≥60 dB 白天到夜间
NIR 波长 940 nm 不干扰驾驶员
视场角 (FOV) ≥60° 覆盖驾驶员区域

5. IMS 开发启示

5.1 从 DMS 到 Biosensing 的技术路线

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class IMSBiosensingRoadmap:
    """IMS 从 DMS 到 Biosensing 的技术路线图"""
    
    phases = {
        'phase_1_2026': {
            'name': 'DMS 增强版',
            'sensors': ['IR 摄像头', 'IR LED'],
            'capabilities': ['疲劳检测', '分心检测', '视线追踪'],
            'output': '警告/提示'
        },
        'phase_2_2027': {
            'name': 'DMS+ 健康版',
            'sensors': ['IR 摄像头', 'rPPG 摄像头', '方向盘 ECG'],
            'capabilities': ['+心率', '+HRV', '+压力指数'],
            'output': '警告 + ADAS 协同'
        },
        'phase_3_2028': {
            'name': '全座舱 Biosensing',
            'sensors': ['+安全带 PCG', '+PPG', '+UWB mmWave'],
            'capabilities': ['+心律失常', '+呼吸异常', '+全乘员监测'],
            'output': '警告 + ADAS + 紧急服务 + 健康趋势'
        }
    }

5.2 建议的传感器优先级

优先级 传感器 增量成本 增量能力
🔴 P0 IR 摄像头（已有） $0 疲劳+分心
🔴 P0 rPPG（同一摄像头） $0 +心率+呼吸
🟡 P1 方向盘 ECG $3-5 +HRV+心律
🟡 P1 方向盘 EDA $2-3 +压力
🟢 P2 安全带 PCG $2-4 +心音
🟢 P2 座椅 IMU $5-8 +体态+微动
🟢 P3 UWB + 60GHz $15-25 +CPD+OOP

参考来源