Yole Dédevelopement影像首席分析師Pierre Cambou曾斷言：“預計到2025年，DMS市場的加速發展將帶來43％的復合年增長率。它可能是高級駕駛員輔助系統（ADAS）攝像頭的下一個增長點，因為駕駛員分心正在成為一個棘手問題，正引起監管機構的注意。”

人，才是道路殺手

據報道，僅美國每年就有約4萬人死于道路交通事故，其中95％是人為失誤造成的。據世界衛生組織估計，全球死亡人數約為130萬人，顯而易見，人類根本不適合重復性和平淡無奇的駕駛。在無聊、分心和疲勞等因素的綜合作用下，一些駕駛員會在高速公路上長時間看著手機或社交媒體，而他們卻控制著以每小時60英里速度行進的兩噸金屬。

今天，沒有其他學科能像自動駕駛那樣引起如此激烈的爭論，也沒有任何一門學科能像自動駕駛那樣觀點兩極分化。歸納起來有三種不同趨勢，每種趨勢都有不同的供應商、價格點和技術。

·無人駕駛出租車：其擁躉認為，公共交通和私家車已接近末日，取而代之的是Waymo和Cruise的無人駕駛出租車車隊；

·特斯拉（自動駕駛）：其粉絲們相信馬斯克將在未來兩個季度內實現稱霸世界；

·傳統汽車OEM：追求更安全的放手駕駛目標，不太可能很快就把自己的地位拱手讓給硅谷新貴們。

ADAS來到2．0：安全第一

雖然有2018年及以后自動駕駛汽車（AV）發生的多起死亡事故，令汽車OEM及其零部件合作伙伴退后了一步，以更好地平衡安全與高科技先進功能，但市場仍然巨大。Allied Market Research預測，2026年自動駕駛汽車市場將達到5570億美元，到2026年的復合年增長率可達39．5％。不過，影響增長的一些重要因素包括：改善安全和減少交通擁堵、政府監管、聯網基礎設施的增長、高制造成本、對聯網汽車的更高需求以及智能城市的發展。

汽車OEM和Tier1在實現自動駕駛目標方面仍面臨巨大挑戰，這使一些公司降低了對自動駕駛汽車的期望，并將更多的注意力放在了ADAS上。人們的基本共識是：自動駕駛仍然是一個不容易實現的目標，包括新興科技初創企業、領先汽車OEM／Tier1，乃至Waymo這樣資金雄厚的自動駕駛先驅者。

IHS Markit汽車信息娛樂和ADAS研究總監Egil Juliussen說：“人們意識到，自動駕駛汽車確實很難實現，尤其是證明其軟件是安全的。”一個很大的問題在于，駕駛員仍然需要觀察道路，但是安全系統如何確保駕駛員的眼睛盯著擋風玻璃，而不是在看其他分散注意力的東西？

面對2018年AV產業的降溫，VSI Labs的創始人Phil Magney表示：“與最初確立的崇高目標相比，AV技術的推廣比人們所意識到的要困難得多。”他補充道：“現在，汽車行業對ADAS重新產生了興趣。如果您愿意，可以稱之為ADAS 2．0。”

何為DMS？

DMS就是駕駛員監控系統（driver monitoring system），其應用包括檢測分心或打瞌睡的駕駛員，通常使用對近紅外光高度敏感的全局快門式傳感器，這些傳感器足夠緊湊，可以隱藏在車輛裝飾后面。

DMS的重要性不言而喻，歐盟（通過Euro NCAP）已要求2022年前所有在歐洲銷售的新車都必須安裝一個DMS攝像頭。為此，DMS的普及率將直線上升。

新的趨勢是，汽車安全技術正從車外應用轉向車內應用，感測技術正在將駕駛員狀態監測與外部環境讀數結合在一起。與此同時，汽車人工智能（AI）集成正在成為汽車安全的推手，其范圍已超出娛樂和用戶輔助功能。

未來，駕駛員監控功能的主要應用將集中在開發更主動、更可靠、更精確的攝像頭系統。這些系統能夠通過虹膜追蹤和行為監測實時識別駕駛員是否疲勞、分心或駕駛不當。這意味著，在開發自動駕駛系統（ADS）時，DMS將成為“標配”，因為它可同時提供多種功能，包括實時檢測／提醒、駕駛員能力評估和必要時接管駕駛控制。預計在不久的將來會出現集成DMS的車輛。

其實，對L2－L3自動駕駛系統而言DMS非常重要，而對L4以上就沒有什么意義了，因為彼時已不需要駕駛員對行車過度干預。

DMS是最務實的方案

現階段，如何讓人類駕駛更安全是整個行業的追求。對OEM來說，L4和L5自動駕駛所需的傳感器套件、GPU和傳感器融合軟件的成本和功耗都很高。目前實現更安全的放手（L2）和脫眼（L3）駕駛的唯一短期、經濟有效的解決方案只有DMS。

最著名的DMS是采用通用汽車超級巡航的凱迪拉克CT6，它是安裝在轉向柱上的小型近紅外（NIR）攝像頭，方向盤嵌入的近紅外發光二極管可照亮駕駛員頭部，并與一系列多色LED一起提供簡單的信號。該系統在近紅外光譜（940nm）下工作，基本不受外界光照條件（陽光直射、天氣和隧道）的影響，也可以在夜間工作，且可透過大多數太陽眼鏡。

CT6的駕駛員監控技術由澳大利亞供應商Seeing Machines提供，最近，其行業領先的DMS已擴展到乘客監控方面。過去一年里，超級巡航得到了新聞界和科技界的普遍贊譽。DMS可以追蹤駕駛員的上半身和頭部位置，在管理人類分心和疲勞以及支持更安全L2放手駕駛方面很有效，引起了Euro NCAP、歐盟委員會和NTSB的注意。其他基于攝像頭的DMS技術供應商包括瑞典的Smart Eye（奧迪和各種寶馬車型）和三菱（Subaru Forester）。

未來兩年，計劃推出DMS攝像頭量產車輛的OEM陣容相當龐大，包括寶馬、戴姆勒、菲亞特克萊斯勒、福特、吉利、捷豹路虎、斯巴魯、大眾汽車（奧迪和保時捷品牌）和沃爾沃。OEM正迅速在流行車型中采用基于攝像頭和雷達的低成本L2 ADAS。因此，2020年的主要趨勢是自動緊急制動（AEB）、車道保持輔助（LKAS）、盲點監控（BLIS）和增加DMS。

即使是L4最響亮的倡導者英偉達（Nvidia）也改變了其公關策略，CEO Jensen Huang表示：“L2車將在很長一段時間內存在，駕駛員監控非常重要，人工智能會在你睡著的時候叫醒你。”

DMS在“看著”你的眼睛

“眼睛是你心靈的窗戶。”——莎士比亞

“臉是心靈的圖畫，眼睛是它的叛徒。”——西塞羅

就像撲克專家能夠察言觀色一樣，通過對人眼的復雜實時分析，可以了解人的很多認知和情緒狀態的信息。

除了身體和頭部位置，DMS還追蹤和測量眼瞼——眨眼頻率、持續時間和眨眼速度的實時變化——以準確測量駕駛員的疲勞程度。通過監控瞳孔和使用非常復雜的算法，DMS可以評估視線，并精確地確定駕駛員在看什么。

DMS還將作為一個先進的生物認證系統，在啟動車輛前對人的面部和眼睛進行多次測量，以確認駕駛員身份。加上手機車門解鎖，傳統無鑰匙進入和防盜系統的日子似乎已來日無多。汽車（包括共享車輛）可以知道誰坐在方向盤后面，根據偏好自動調節座椅和后視鏡位置、收音機播放、空調等，實現自動個性化。精確的視線追蹤還可以實現對車載功能的控制。駕駛員只需查看抬頭顯示器上的圖標，就可以與車內的許多系統（電話、空調、音頻或導航）進行交互或調節。

方案軟硬兼施

其實，做DMS的廠商并不多，這里介紹幾家。

·軟件算法：

EyeTracking開發的一種專利程序可以通過小型攝像頭實時監控認知負荷。采用認知活動指數（Index of Cognitive Activity？，ICA）的視線追蹤算法能夠讓車輛實時了解駕駛員的工作強度，通過監測瞳孔大小的微小而快速的波動，可以測量駕駛員的實時認知工作負荷，這種波動是由于人的腦力活動而引起的。ICA方法濾除光對瞳孔信號的影響，只保留所需的測量信息。

最新汽車技術提供了前視攝像頭來檢測前方的物體，如汽車、騎自行車的人和行人。但駕駛員真的看到了嗎？雖然傳統視線追蹤數據可以告訴你一個人的眼睛看向哪里，但它不能知道你是否真的“看到”了他要看的東西。EyeTracking的專利技術可以回答這個問題。

EyeTracking技術：檢測瞳孔反應、眨眼和頭部位置

使用ICA，車輛可以知道駕駛員是否專注，使車輛能夠意識到：“駕駛員似乎精神負荷增加，是否應該提醒他？”“現在處于完全自動駕駛模式，駕駛員是否精神飽滿，是否準備好重新控制車輛？”

當一個人的認知狀態改變時，他的行為也會改變。視線追蹤認知狀態技術可以檢測人的眼睛、面部和工作負荷水平的變化，并利用這些信息來確定此人是否專注、疲勞、無聊、超負荷、分心等等。一旦識別出來，認知狀態估計值就可以傳遞給ADAS，以納入有關車輛安全、乘客舒適度等方面的決策。

作為視線追蹤行業中第一家專門致力于眼睛數據的應用、解釋和分析的公司，EyeTracking利用專利動態興趣區域技術，結合計算機處理能力和GPU的擴展，能夠實時識別駕駛員前方物體（如行人、路標等），并將其與駕駛員頭部追蹤方向或視線追蹤“注視點”數據相關聯。

EyeTracking總裁兼首席技術官James Weatherhead表示，車輛的環境感知系統（尤其是前視攝像頭）可用來識別車輛前方的危險，監控駕駛員視線的內部攝像頭系統可用來識別駕駛員的視線。如果汽車處于完全自動駕駛模式，車輛系統可能會選擇不允許駕駛員接管車輛的控制權，因為它認為駕駛員沒有注意到前面檢測到的危險。

EyeTracking的駕駛員注意力技術可以單獨使用，也可以與其他駕駛員認知工作負荷和認知狀態測量技術相結合。EyeTracking正與業界合作，除了通過其OEM服務部門為客戶制造采用該技術的定制產品外，還可以為各種應用提供IP授權。

·系統：

推出L3自動駕駛系統的汽車制造商正在迅速采用DMS。Veoneer開發的DMS可以在手動和自動駕駛情況下調用，通過精確測量眼睛和頭部位置、駕駛員注意力和疲勞程度來提醒駕駛員。當發現或即將發生危險情況時，DMS將采取行動。

Veoneer的解決方案建立在傳統系統基礎上，為人機交互系統增加了人臉識別、表情識別等功能，增強了駕駛員／車輛的信任度，讓未來的車輛能夠做出更好的決策，以提高舒適性和安全性。

VIA Mobile360駕駛員監控系統通過Mobile360 DMS技術監控和檢測駕駛員行為，以識別潛在的危險或違規行為，如飲食和吸煙，以及疲勞和走神的跡象，從而提高道路安全。車隊管理人員還可以通過提供與云計算相關的數據，采取必要的措施解決可能會影響駕駛員績效和健康狀況的問題。

監測與檢測包括：長途卡車、送貨車、出租車和代駕車輛駕駛員的睡意；使用手機、吃東西、喝酒和抽煙等分散對道路注意力的情況；不遵守安全程序（如安全帶）等可能導致駕駛員嚴重受傷、保險和法律責任的情況；駕駛員身份確認，最大限度地降低被盜風險，防范乘客風險。

用DMS技術實現車隊管理

VIA Mobile360 DMS技術具有靈活的配置，可與VIA Mobile360 ADAS、VIA Mobile360 SVS和其他相關技術集成，以滿足客戶特定的部署需求。

為OEM提供完整的系統

Veoneer董事長、總裁兼首席執行官Jan Carlson表示，公司正在與高通一起為下一代ADAS和自動駕駛系統提供方案，包括Veoneer的下一代感知和駕駛策略軟件堆棧，以及高通支持Snapdragon Ride ADAS／AD的SoC和加速器的產品組合。這些合作協議擴大了市場機會，使Veoneer成為向OEM提供完整系統的SoC和軟件堆棧系統集成商。

·芯片

重頭戲應該是作為系統基礎并可能使系統變為模塊的芯片。6月，OmniVision推出全球首款汽車晶圓級攝像頭模塊CameraCubeChip？ OVM9284，解決了部署DMS攝像頭躲不過的一個現實問題——“太顯眼”，為更多車輛改善DMS體驗打開了方便之門。它將先進的圖像傳感器技術集成到晶圓芯片規模封裝中，實現了以下特性：

·利用OmniVision的正面和背面照明CMOS圖像傳感器技術的CMOS圖像傳感器；

·采用半導體堆疊方法制作晶圓結構層的晶圓級光學元件；

·采用OmniVision晶圓芯片級封裝專業技術——表面貼裝處理工藝，簡化了供應鏈；

·具有先進成像能力的超薄、緊湊器件的完全集成組件，可以實現小尺寸高質量的攝像頭方案，還可以在一個設備中安裝多個攝像頭，提供適合微小空間的微型攝像頭模塊。

OmniVision市場總監Aaron Chiang說，這個100萬像素（MP）模塊的緊湊尺寸僅為6．5 x 6．5 mm，可在駕駛室內隱藏起來，為DMS設計人員提供了最大的靈活性。此外，其功耗比競爭產品低50％以上，能夠在最狹小的空間和盡可能低的溫度下連續運行。

他說：“現有的DMS攝像頭大多使用玻璃鏡頭，體積大，難以避免分散駕駛員的注意力，而且對大多數車型來說，價格太貴。”

OmniVision為晶圓級攝像頭模塊創建了簡化的一站式采購模式，組裝和運輸量最少。可回流焊CameraCubeChip？ 可直接焊接在印刷電路板上，無需插座或插接，使集成變得更加簡單，為需要微型攝像頭方案的市場提供了更多選擇。

就在剛剛，OmniVision、Ambarella和Smart Eye成為了汽車行業首個DMS和視頻會議攝像頭解決方案合作伙伴，共同推出了將OmniVision RGB和紅外成像雙模全局快門式圖像傳感器、Ambarella AI Vision處理器和Smart Eye AI DMS軟件算法相結合的參考設計。特別是Smart Eye的DMS解決方案提供了可集成在乘用車及其他車輛中的視線追蹤軟件，以提升安全性和改善用戶體驗。軟硬件的結合對于方案部署的重要性可見一斑。

現在，汽車中可以用一個攝像頭實現完整的雙模式攝像頭應用——DMS和Videocall（視頻通話工具）！這種聯合解決方案能夠實現：

·全方位駕駛員和座艙監控：從安全應用到增強現實顯示，以及具有深度神經網絡和AI內部感測；

·單向視頻會議：允許遠程會議參與者看到車內視頻，而車輛只接收音頻，以減少駕駛員分心。

Smart Eye首席執行官Martin Krantz說：“我們的AI軟件使汽車OEM和Tier1能夠部署具有先進AI功能的新一代駕駛員和車內監控系統，為駕駛員和乘客增加安全性和便利性。這種雙模式聯合解決方案具有獨特的能力，可以在不考慮照明條件的情況下，在監控駕駛員的同時拍攝視頻會議圖像。它有助于OEM滿足歐盟新車安裝DMS攝像頭要求，同時靈活實現個性化車輛特征。”

DMS的未來

分心駕駛是一個很廣泛的問題，“永遠在線”的文化使許多人在開車時不可能關掉手機，把注意力集中在駕駛上。解決駕駛時手機分散注意力的一種方法是將手機和社交媒體更深入地整合到汽車用戶界面中（可能是悖論）。預計2028將出現4K UHD增強現實擋風玻璃和全抬頭顯示。信息、社交媒體提示和路線規劃都將投射到擋風玻璃——駕駛員的視野中。

利用“近凝視／遠凝視”概念的視線追蹤軟件將監控駕駛員閱讀信息時視線偏離前方道路的時間。駕駛員可直接從擋風玻璃上讀取手機信息，但每次只能讀取幾秒鐘。從安全角度看，駕駛員的直接視野永遠不會離開前方道路。

酒后／醉酒駕車是執法機構面臨的一個主要問題，但僅在車輛DMS系統中添加“醉酒檢測”并非易事。酒精是一種抑制劑，而像安非他明和可卡因這樣的毒品是興奮劑，所以很難用攝像頭來測量一個既喝醉又吸毒的人的凈效應。要了解人類眼睛對酒精和毒品的各種組合反應還要進行大量研究，而這個問題不能僅通過應用深度學習和AI來解決。減少道路交通事故需要防止既醉酒又吸毒的人開車，所以這將是未來DMS的一個重點。

情感使我們成為人類，人的情緒會影響我們的駕駛方式，在和孩子或伴侶吵架，或在工作中度過了糟糕的一天之后，我們也會坐在方向盤后面。究竟是通過更多的科學和人為因素研究（視覺機器），還是通過AI情緒識別（Affectiva）的發展來識別情感，目前還不清楚。然而，了解人類的情緒和認知負荷將是汽車行業長期研究中最令人興奮的領域之一。

責任編輯：xj