今年已是自動駕駛行業(yè)的坎坷的一年。特斯拉的AI DAY雖震撼，但FSD的部署仍舊艱難，而Waymo的Robotaxi則在雪糕筒面前無所適從……

　　相比之下，人們更加意識到先進(jìn)的駕駛員監(jiān)控有可能減少死亡事故。其中一個跡象是，在待定的美國基礎(chǔ)設(shè)施立法中，有一項關(guān)于DMS和其他如AEB和防碰撞系統(tǒng)的安全技術(shù)的規(guī)定。

　　根據(jù)自2017年以來對汽車DMS市場的研究，我們會注意到近期對安全技術(shù)的態(tài)度發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。這主要是因為人們越來越認(rèn)識到，乘用車不會在短期內(nèi)提供任何形式的“自動駕駛”功能。

　　因此，進(jìn)步將來自于更安全的司機(jī)，而不是使用技術(shù)來取代人類司機(jī)。

　　這意味著汽車DMS最終將走向大眾市場的采用。

　　有30多家DMS公司瞄準(zhǔn)了汽車行業(yè)，但只有三家公司Cipia、Seeing Machines和Smart Eyes似乎能夠蓬勃發(fā)展。

　　我們來探討一下供應(yīng)商的“關(guān)鍵能力指標(biāo)”，最后評估一下2026年的市場格局。

　　光路

　　光路指的是紅外照明器和CMOS圖像傳感器。系統(tǒng)在940nm工作，幀率60fps。940nm紅外光對人眼來說是不可見的，但在高功率下也是有害的。這就要求了解并符合人眼安全的IEC 62471標(biāo)準(zhǔn)，這對DMS的運(yùn)行至關(guān)重要。

　　對駕駛員視線、臉部和頭部姿勢的最佳測量是通過使用60Hz的交替、頻閃照明模式獲得的。這需要使用專用的驅(qū)動IC。未來的性能提升將來自采用940nm的VCSEL取代紅外LED。

　　VCSEL在比LED更窄的頻率范圍內(nèi)發(fā)射能量，增加940nm的光功率輸出，從而提高中心波長的信噪比。VCSEL的上升和下降時間也比LED快得多，這對60Hz的頻閃照明至關(guān)重要。

　　就這點(diǎn)上Seeing Machines是該光路的技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，領(lǐng)先于Smart Eye。

　　訓(xùn)練數(shù)據(jù)在人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的時代，擁有最大數(shù)據(jù)集的公司將獲勝。Facebook、Amazon、Netflix和Google證明了這一點(diǎn)。對于汽車DMS，Seeing Machines擁有最大的數(shù)據(jù)集，其“Guardian”系統(tǒng)在過去三年中捕獲了約60億公里的自然駕駛數(shù)據(jù)，總里程約75億公里。

　　Guardian以每周約5500萬公里的速度采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)，覆蓋超過3萬輛商用車輛的車隊。沒有其他DMS供應(yīng)商有一個系統(tǒng)可以獲得類似數(shù)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。

　　功能安全合規(guī)

　　功能安全是由ISO 26262和ASIL（Automotive Safety Integrity Level）定義的。同樣相關(guān)的還有ASPICE（Automotive Software Process Improvement and Capability dEtermination），這是德國車廠的標(biāo)準(zhǔn)。

　　當(dāng)軟件檢測到駕駛員分心或疲勞時，DMS的性能要求早已超過了簡單的蜂鳴聲和鈴聲。車廠現(xiàn)在正在研究如何利用DMS信號來提供對駕駛員注意力狀態(tài)和參與程度的實時分析，目的是改變AEB和LKS的敏感性。

　　將DMS與制動和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相融合，以改變車輛在道路上的位置，這大大提高了DMS軟件的功能安全要求和ASIL規(guī)范。

　　開發(fā)商業(yè)級軟件的公司很少擁有實現(xiàn)ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)知識。因此，即使是像Apple、Google和Microsoft這樣的老牌公司，要想在未來五年內(nèi)參與汽車DMS市場的競爭，功能安全是一個實質(zhì)性的障礙。

　　Seeing Machines是功能安全合規(guī)的明顯領(lǐng)導(dǎo)者。

　　Human Factor研究

　　早期的DMS技術(shù)收集原始數(shù)據(jù)，如頭部姿勢估計（X，Y，Z）眼瞼張開（稱為PERCLOS，或百分比閉合）和眼睛眨動。最近，精確的眼球視線矢量測量（X，Y，Z）是可能的，但仍然更具挑戰(zhàn)性，需要額外的計算資源和先進(jìn)的光路專業(yè)知識。

　　先進(jìn)的DMS系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了原始數(shù)據(jù)的收集，而變成了可操作的高層信號，對駕駛員的狀態(tài)進(jìn)行實時評估。測量的參數(shù)包括視覺和認(rèn)知上的分心、瞌睡、注意力狀態(tài)和損傷。

　　同樣，當(dāng)從原始數(shù)據(jù)收集過渡到高級信號時，Seeing Machines是明顯的領(lǐng)導(dǎo)者，這是Human Factor和行為研究的一個功能。

　　軟硬件協(xié)同開發(fā)

　　要在60fps的速度下實現(xiàn)強(qiáng)大而精確的頭部、面部和眼球追蹤，需要一個全系統(tǒng)的設(shè)計方法，包括光學(xué)元件、圖像處理和相關(guān)算法。我把這稱為“成像信號鏈”，它要求DMS的硬件和軟件并行設(shè)計，以優(yōu)化性能、功耗和價格。

　　Mobileye是汽車硬件/軟件并行設(shè)計的一個典型例子，它同時提供帶有定制圖像加速器和內(nèi)部圖像算法的EyeQ系列處理器。高通試圖通過收購Veoneer和在Snapdragon Ride處理器上運(yùn)行的Arriver視覺堆棧軟件來復(fù)制這種模式。

　　Seeing Machines再次成為硬件/軟件并行設(shè)計的明顯領(lǐng)導(dǎo)者，其定制設(shè)計的圖像加速器在其專有的Fovio處理器上運(yùn)行。它還運(yùn)行在高通專有的加速器和定制設(shè)計的神經(jīng)處理單元Occula上，現(xiàn)在可作為IP core進(jìn)行授權(quán)。

　　Cipia與Mobileye合作，優(yōu)化其DMS軟件以在EyeQ4處理器上運(yùn)行，而Smart Eye則采取了它稱之為“硬件不可知”的純軟件方法。

　　SOP

　　Seeing Machines為通用的Super Cruise、奔馳新S級和EQS提供DMS軟件。研究表明，它還將在今年在寶馬、福特和Jeep車型上量產(chǎn)。Smart Eye已在寶馬和現(xiàn)代起亞車型上實現(xiàn)量產(chǎn)。Cipia將于今年與通用開始生產(chǎn)。

　　愛信、Jungo和三菱是其他僅有的實現(xiàn)量產(chǎn)的DMS供應(yīng)商，但在先進(jìn)技術(shù)開發(fā)方面，這三家都明顯落后于市場領(lǐng)導(dǎo)者，且很可能會進(jìn)一步拉開距離。

　　車廠通常傾向于至少有十年汽車研發(fā)經(jīng)驗的技術(shù)合作伙伴。只有Seeing Machines和Smart Eye符合汽車DMS軟件的這一要求。雖然愛信和三菱都是成熟的供應(yīng)商，但他們的DMS性能卻大大落后于最先進(jìn)的技術(shù)。例如，它們都沒有提供強(qiáng)大的眼球追蹤功能。

　　Tobii等成熟的眼球追蹤公司缺乏汽車領(lǐng)域的專業(yè)知識，這在未來五年內(nèi)會造成巨大的阻礙。

　　Seeing Machines最近宣布它正在與16家領(lǐng)先的供應(yīng)商合作。他們可能包括Aptiv、博世、大陸、電裝、Garmin、Gentex、Harman、Joyson、LG電子、麥格納、三菱、松下、法雷奧、Veoneer、偉世通和采埃孚。

　　在其最新的財務(wù)業(yè)績中，Smart Eye提供的細(xì)節(jié)很少，但估計它正在與八家供應(yīng)商合作，包括Aptiv和多家中國公司。同樣，Cipia也可能與Aptiv和Jabil以及一些中國公司合作。

　　安全法規(guī)

　　DMS需求主要由法規(guī)推動，包括歐盟一般安全條例和Euro NCAP五星安全評級發(fā)布的安全技術(shù)路線圖。

　　在美國，擬議的立法將使用DMS來監(jiān)測危險（醉酒）駕駛，而NHSTA在對特斯拉致命事故的詳盡調(diào)查中一再提出安全建議。必須采用強(qiáng)大的DMS，既要監(jiān)測駕駛員的參與，又要防止自動駕駛的自滿。

　　眾所周知，車廠要求“以消費(fèi)者價格提供軍事級的產(chǎn)品”。汽車行業(yè)的要求結(jié)束了許多人的職業(yè)生涯，使更多的投資者筋疲力盡，也使更多的供應(yīng)商誤入歧途，這也許是其他行業(yè)所沒有的。

　　當(dāng)與考慮進(jìn)入汽車行業(yè)的供應(yīng)商合作時，我建議他們，“time-to-money”至少是十年，他們將需要投資者有深厚的財力和鋼鐵般的勇氣。進(jìn)入汽車行業(yè)是整個企業(yè)的承諾，必須從董事會開始。它不適合膽小的人。

　　市場分析

　　下圖包括對2026年汽車DMS供應(yīng)商市場份額的估計。重點(diǎn)是五年后，因為到那時所有的主要競爭者都將站穩(wěn)腳跟，市場份額應(yīng)該是穩(wěn)定的。

　　2026年，Seeing Machines將成為汽車DMS的領(lǐng)先供應(yīng)商，市場份額估計在60-65%之間，領(lǐng)先于Smart Eye的20-25%。Cipia排名第三，占5%-10%，主要是由于它與Mobileye合作的結(jié)果。

　　Jungo和Xperi排在前五位。預(yù)計這兩家公司將在2021年底前被收購，可能被Mobileye、瑞薩或德州儀器等芯片供應(yīng)商收購。也可能被Tobii這樣的軟件公司收購。

　　雖然這些名字可能很陌生，但在這個十年結(jié)束之前，你極有可能會駕駛一輛采用這些安全技術(shù)的汽車。

　　[參考文章]

　　Driver Monitoring, Not 'Self-Driving,' is the Key Auto Market — Colin Barnden