ADAS系統(tǒng)中重要的功能部分，正在飛速發(fā)展。
DMS（Driver Monitor System），是駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)的簡稱，也是目前流行的ADAS（高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)）系統(tǒng)功能中很重要的一種，甚至是標(biāo)配。
因?yàn)?，近年來出于公共出行安全考慮，歐盟和中國均已出臺(tái)法律法規(guī)，國內(nèi)已率先對“兩客一?！钡壬逃密囓囆桶惭bDMS系統(tǒng)作出強(qiáng)制要求，乘用車搭載要求也在推進(jìn)制定中。而E-NCAP發(fā)布2025路線圖，要求從2022年7月開始新車都必須配備DMS。
隨之，乘用車品牌如沃爾沃、凱迪拉克等也在搭載相關(guān)產(chǎn)品。這些車企動(dòng)作的背后，是一大批Tier 1供應(yīng)商的陸續(xù)入場和DMS應(yīng)用的爆發(fā)。
DMS開始爆發(fā)
2006年，雷克薩斯LS 460首次配備主動(dòng)DMS，攝像頭安裝在轉(zhuǎn)向柱蓋的頂部，帶有六個(gè)內(nèi)置近紅外LED。但汽車公司對主動(dòng)DMS一直不太感冒，一方面是成本關(guān)系，另一方面消費(fèi)者不愿為此買單。
說一下什么叫主動(dòng)式DMS。被動(dòng)式DMS因?yàn)槁湮榫筒惶崃?。主?dòng)式DMS系統(tǒng)一般基于攝像頭和近紅外技術(shù)，從眼瞼閉合、眨眼、凝視方向、打哈欠和頭部運(yùn)動(dòng)等，檢測駕駛員狀態(tài)。由于自動(dòng)駕駛的發(fā)展，主動(dòng)式DMS成為焦點(diǎn)。
實(shí)際上，除了雷克薩斯，2015年4月，紐約車展全球首發(fā)的凱迪拉克 CT6因搭載“Super Cruise”的DMS系統(tǒng)而名噪一時(shí)。2019年3月，沃爾沃宣布到2020年代初期，將推出下一代可擴(kuò)展模塊架構(gòu)（SPA2），屆時(shí)所有基于SPA2架構(gòu)的新車型都將引入DMS系統(tǒng)。
而從2018年開始，隨著L2的量產(chǎn)和L3的即將量產(chǎn)，主動(dòng)式DMS系統(tǒng)開始放量。根據(jù)佐思汽研數(shù)據(jù)，2019年中國主動(dòng)DMS系統(tǒng)安裝量為10,170套，同比增長174%。2020年第一季度安裝量為5,137套，同比增長360%。
這其中，安裝的車型包括長城VV6、奔騰T99、奇瑞星途、吉利星越、小鵬G3等，主要以頂配及次頂配為主，價(jià)格區(qū)間在15~20萬元，而小鵬G3可以通過OTA推送DMS功能，據(jù)悉其余各家陸續(xù)計(jì)劃在今年上半年推送。
當(dāng)然，相比年銷量2000萬輛級(jí)別的車市來說，這點(diǎn)量實(shí)在微不足道。不過，如同光照進(jìn)安全的裂隙，這種示范效應(yīng)是很強(qiáng)烈的。
長遠(yuǎn)地看，由于DMS技術(shù)屬于智能駕駛（感知、決策和控制）中的感知環(huán)節(jié)，在L3狀態(tài)下，當(dāng)駕駛場景超出系統(tǒng)的能力范圍后，駕駛權(quán)能不能安全地從機(jī)器交還到人類司機(jī)？如何確保人有能力接管？這就需要系統(tǒng)理解人類司機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)，DMS就成了一個(gè)剛需。
對于一個(gè)未來千億產(chǎn)值的市場，徑衛(wèi)視覺王波表示，“安全市場本身就很大。世界衛(wèi)生組織的報(bào)告顯示，全球每年有130多萬人因?yàn)榈缆肥鹿仕劳?，中國的死亡人?shù)超過25萬人。按一次事故平均損失120萬元計(jì)算，僅國內(nèi)就是3000多億元的損失。做好安全就可以挽回這些事故的損失。”
DMS應(yīng)用中的困難
目前，大部分Tier1已推出DMS完整解決方案，包括法雷奧、博世、大陸、電裝、現(xiàn)代摩比斯、偉世通、維寧爾等。中國企業(yè)中的海康威視、商湯科技、百度、大華等公司的DMS產(chǎn)品，也已開始落地各個(gè)品牌車型。
不過，DMS系統(tǒng)的商業(yè)化量產(chǎn)落地仍然面臨諸多難以解決的困難，最主要的是四點(diǎn)：
1. 基于視覺的DMS在技術(shù)上的最大難點(diǎn)是面對強(qiáng)光或弱光狀態(tài)下的表現(xiàn)。光線太強(qiáng)，圖像表現(xiàn)出來全是白的。光線太弱，圖像表現(xiàn)出來全是黑的。面對這種情況，算法再強(qiáng)也沒有用。再比如，陽光從側(cè)面車窗照射到人臉上時(shí)會(huì)產(chǎn)生陰陽臉現(xiàn)象，汽車進(jìn)入隧道或者夜間行車時(shí)又會(huì)存在光線不足的問題。
2.DMS運(yùn)行于車載計(jì)算平臺(tái)，面臨算力不足的挑戰(zhàn)。因?yàn)楝F(xiàn)有的主流車載計(jì)算平臺(tái)大多只有中低端ARM CPU/GPU，其算力甚至不如兩年前的手機(jī)芯片。在這樣的平臺(tái)上運(yùn)行諸如人臉檢測、關(guān)鍵點(diǎn)檢測、人臉識(shí)別、視線追蹤、手勢識(shí)別等算法，很難實(shí)現(xiàn)。也就是說，缺少車規(guī)級(jí)的能夠支持深度學(xué)習(xí)的芯片。
為什么這么說呢？深度學(xué)習(xí)技術(shù)的運(yùn)用，才能更好地實(shí)現(xiàn)人工智能。在DMS系統(tǒng)中采用深度學(xué)習(xí)技術(shù)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以更準(zhǔn)確將特征進(jìn)行識(shí)別和表達(dá)。普通神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于訓(xùn)練代價(jià)較高，一般只有3-4層，而卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于采用了特殊的訓(xùn)練方法加上一些小trick，可以達(dá)到8-10層。也就是說，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠捕捉到數(shù)據(jù)中的深層聯(lián)系，從而能夠得到更精準(zhǔn)的模型。
3.數(shù)據(jù)采集與標(biāo)注面臨很大挑戰(zhàn)。計(jì)算機(jī)視覺算法（如基于深度學(xué)習(xí)的算法）對圖像質(zhì)量有較高要求，同一算法在不同攝像頭下性能差異可能會(huì)很大。此外，信噪比、對比度千差萬別、圖像的遮擋與抖動(dòng)、不同天氣和時(shí)間段的光線差異導(dǎo)致圖像亮度不同。
4.視覺DMS算法面臨駕駛員狀態(tài)多變的挑戰(zhàn)。汽車駕駛員有不同性別、年齡、種族，可能會(huì)穿戴帽子、口罩、眼鏡（包括墨鏡），駕駛過程中頭部會(huì)出現(xiàn)各種姿態(tài)，可謂“72變”。這些復(fù)雜狀況同樣會(huì)對算法構(gòu)成很大挑戰(zhàn)。
此外，如何量化界定疲勞狀態(tài)、瞌睡狀態(tài)也是DMS面臨的瓶頸。如何測量疲勞？疲勞與體溫、皮膚電阻、眼球運(yùn)動(dòng)、呼吸頻率、心率和大腦活動(dòng)之間存在關(guān)系，最有效的方法是測量脈搏和心跳變異HRV，但這方面技術(shù)還不夠成熟。
上面這些因素阻礙了很多公司的進(jìn)入。目前國內(nèi)能夠具備DMS乃至整個(gè)ADAS系統(tǒng)前裝量產(chǎn)能力的公司仍為數(shù)不多。當(dāng)然，隨著行業(yè)內(nèi)技術(shù)的不斷進(jìn)步，這些短板都在快速消除。
目前DMS的應(yīng)用僅停留在預(yù)警階段，不過，一旦與ADAS/AD系統(tǒng)結(jié)合，還可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化車身控制等功能。比如，通過人臉、性別和表情的識(shí)別, 實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證，以及更豐富的人車交互等等。而且，隨著L2/L3的大規(guī)模應(yīng)用，未來DMS系統(tǒng)還將演進(jìn)為座艙監(jiān)控系統(tǒng)。
當(dāng)然，這些豐富的功能單靠Tier1供應(yīng)商在短期內(nèi)是無法完成的，所以DMS系統(tǒng)還得靠Tier1+算法廠商合作來實(shí)現(xiàn)，比如EyeSight、Smart Eye、FotoNation、Seeing Machine等軟件算法公司。所以說，算法決定未來，真的不是一句空話。
DMS在商用車領(lǐng)域
除了乘用車，近幾年DMS所代表的ADAS技術(shù)在貨運(yùn)領(lǐng)域的滲透率也獲得了較快提升，并有望在未來幾年隨著相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)落地，進(jìn)一步增長，達(dá)到百億級(jí)市場規(guī)模。這其中，DMS的應(yīng)用可謂是分量很重的部分。
根據(jù)《中國公路貨運(yùn)行業(yè)智慧安全白皮書》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截止2019年我國公路貨運(yùn)量突破416億噸，貨物周轉(zhuǎn)量接近8萬億噸公里，載貨汽車保有量超過1300萬輛，成為全球第一大市場。但是，截止 2019年，我國公路貨運(yùn)事故數(shù)為3.7起/百萬公里，而美國公路貨運(yùn)事故數(shù)早在2014年就已經(jīng)降到了0.1起/百萬公里左右。
深入分析就能發(fā)現(xiàn)，這些事故中因司機(jī)因素導(dǎo)致的事故占比為37%，其中80%的事故是由司機(jī)激進(jìn)駕駛行為所導(dǎo)致，15%的事故由司機(jī)疲勞駕駛所導(dǎo)致；4%的事故由駕駛員注意力分散引發(fā)，如打電話、看手機(jī)、抽煙等；1%的事故由司機(jī)危險(xiǎn)駕駛行為引發(fā)。
所以，強(qiáng)制安裝DMS系統(tǒng)，帶來的安全效應(yīng)也將是非常明顯的。就像文章開頭所說，四川省今年3月底前，全省21個(gè)市（州）3.13萬輛“兩客一?！敝攸c(diǎn)營運(yùn)車輛的車載主動(dòng)安全智能防控設(shè)備已全部實(shí)現(xiàn)對駕駛員不安全行為的自動(dòng)識(shí)別和實(shí)時(shí)提醒。
而如此大的安全市場應(yīng)用規(guī)模，近幾年吸引了大量玩家的進(jìn)入，如福瑞泰克、智駕科技、清智科技、極目智能、MINIEYE等。此外，商用車氣動(dòng)系統(tǒng)公司瑞立集團(tuán)和國內(nèi)商用車龍頭企業(yè)濰柴集團(tuán)也紛紛選擇對相關(guān)的企業(yè)進(jìn)行投資，入局商用車ADAS領(lǐng)域。
不過，目前本土企業(yè)的技術(shù)積累大多是在感知預(yù)警領(lǐng)域，在執(zhí)行層面與外資零部件巨頭仍有一定的差距。因此，隨著ADAS功能逐漸從單純提供預(yù)警功能向制動(dòng)功能演變，也逼迫著這些執(zhí)行層面技術(shù)薄弱的企業(yè)去進(jìn)化自己的能力。