Los sistemas de monitoreo del conductor basados ​​en la visión ganan terreno

Cualquiera que crea que los sistemas de monitoreo de conductores (DMS) basados ​​en la visión son innecesarios u obsoletos no ha prestado atención a los desarrollos recientes del mercado cubiertos en EE Times . Tanto subestimada como subestimada, especialmente entre los fabricantes de automóviles y los consumidores estadounidenses, esta es una tecnología que finalmente está emergiendo a la luz.

Presenté la nota clave de DMS en el reciente EE Times evento “Hoja de ruta hacia el EV&AV de próxima generación” y utilicé la siguiente diapositiva para mostrar la evolución del mercado de cámaras delanteras ADAS como referencia a las oportunidades de crecimiento que se avecinan para DMS y los sistemas de monitoreo en cabina (ICMS).

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(Fuente:Semicast Research)

El mercado de las cámaras delanteras ADAS ha estado dominado hasta ahora por Mobileye, con una cuota de mercado que estimo en alrededor del 60%. Intel compró Mobileye en un acuerdo de muy alto perfil en 2017 por $ 15.3 mil millones, pero lo que demuestra esta diapositiva son los humildes comienzos del mercado de cámaras delanteras ADAS en los diez años anteriores a la adquisición de Intel.

El formulario F-1 presentado por Mobileye en 2014 ante la Comisión de Bolsa y Valores en preparación para su cotización en la Bolsa de Valores de Nueva York es ahora un documento histórico, pero no obstante es muy informativo para analistas como yo que buscan detalles precisos del pasado como útiles. guías para el futuro. A continuación se muestra una captura de pantalla de una página que encontré particularmente reveladora.

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(Fuente:archivo de la SEC)

Esto muestra no solo cuán extensamente Mobileye ya había desarrollado sus relaciones directas con los fabricantes de automóviles (OEM) en 2014, sino también con los proveedores de primer nivel. Tenga en cuenta que en la lista de proveedores de primer nivel se nombra a Magna en primer lugar y, como se destaca en este artículo de agosto de 2006, Magna fue el primer de primer nivel en comprender verdaderamente la importancia de la oportunidad que presenta la tecnología de cámara avanzada ADAS y en llevar su destreza de ingeniería a una asociación. con Mobileye.

¿Por qué estoy escribiendo sobre eventos de hace quince años? Siga leyendo y explicaré la importancia de un anuncio reciente que se perdió en su mayoría entre el alboroto y el alboroto de la reciente Conferencia de tecnología de GPU de 2021 de Nvidia.

Magna entra en el mercado de espejos de OMS

Como se muestra en la siguiente diapositiva de Seeing Machines, el mercado de los sistemas de visión interior automotriz está evolucionando desde el monitoreo del conductor, que utiliza sensores de imagen de campo de visión cercano (NFOV), a los sistemas de monitoreo de ocupantes (OMS) que utilizan un campo amplio Sensores de imagen de vista (WFOV) para analizar a todos los ocupantes de la cabina.

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(Fuente:Seeing Machines)

A diferencia de la cámara delantera ADAS, Magna no estuvo ni cerca de ser el primer nivel uno en ofrecer DMS, después de haber sido superado en producción en serie por Aptiv, Denso, Joyson, LG Electronics, Mitsubishi, Mobis y Veoneer. Sin embargo, Magna parece dispuesta a adelantarse a sus competidores en el área de OMS y específicamente donde los componentes ópticos y la electrónica asociada están integrados en una solución a nivel de sistema dentro del retrovisor interior.

Hice una captura de pantalla de un fotograma del video y lo presenté a continuación, que muestra el espejo desmontado y revela la integración del sensor de imagen CMOS y el PCB con los emisores LED de infrarrojos y el procesador de imagen. Esta es una extraordinaria hazaña de ingeniería que se vuelve aún más impresionante por la aparente ausencia de un ventilador para enfriar el procesador de imágenes.

Magna Mirror OMS (Fuente:Magna)

Magna no es el primer nivel en demostrar un espejo interior con componentes ópticos integrados, como muestran las siguientes imágenes de la cámara interior de Continental (ICAM) y el espejo sensor en la cabina de Gentex. Sin embargo, tal como se logró para el mercado de cámaras delanteras ADAS, creo que Magna ahora tiene la ventaja de ser el primero en moverse al ofrecer a los fabricantes de automóviles una solución de espejo OMS todo en uno.

(Fuente:Continental)

Espejo sensor en cabina Gentex (Fuente:Gentex)

Aunque no he visto especificaciones técnicas para el espejo OMS de Magna, mi opinión es que lo más probable es que combine un sensor de imagen CMOS de OmniVision (probablemente el OV2311 de 2 megapíxeles), un FPGA Xilinx (ya sea Zynq-7000 o UltraScale + MPSoC) para alta procesamiento de imágenes de alto rendimiento con eficiencia energética, con software de monitoreo de ocupantes proporcionado por Seeing Machines.

Muchos de los problemas técnicos relacionados con el control de los ocupantes y conductores se trataron en detalle en el reciente EE Times . panel de discusión sobre este tema, cuyo resumen se puede leer aquí.

Como se analiza en mi discurso de apertura, los envíos de DMS / OMS crecerán drásticamente a lo largo de esta década, ya que organismos asesores como Euro NCAP y mandatos como el Reglamento de seguridad general europeo dirigen a los fabricantes de automóviles a adoptar tecnología que controle de manera confiable a los conductores en busca de distracciones, somnolencia y deterioro. Esto se aplica incluso a los modelos de bajo costo para el mercado masivo e independientemente de si el vehículo tiene una función de conducción de manos libres, como el SuperCruise de GM o el BlueCruise de Ford, que utilizan DMS robusto basado en la visión para evaluar con precisión la participación del conductor.

La colocación de los componentes ópticos IR dentro de la cabina es una decisión difícil pero crucial para los fabricantes de automóviles y un complicado desafío de ingeniería para los proveedores de primer nivel. Las implementaciones actuales de monitoreo del conductor generalmente han visto el sensor de imagen ubicado en la columna de dirección (Cadillac CT6), el grupo de instrumentos (BMW X5) o en la consola de la consola central (Subaru Forester).

La ubicación más fácil, rápida y rentable para que los fabricantes de automóviles integren los componentes ópticos de infrarrojos necesarios y la electrónica asociada es el retrovisor interior. Con Euro NCAP configurado para agregar las pruebas DMS / OMS a su calificación de seguridad de 5 estrellas en 2023 o 2024, el reciente anuncio de Magna de un espejo de monitoreo interior completamente integrado, por lo tanto, realmente importa.

Tesla reinventa la rueda [OMS]

Tesla ha estado en los titulares recientemente, ya que busca reutilizar la cámara interior instalada en el Modelo 3 y el Modelo Y para proporcionar funciones de monitoreo del conductor y los ocupantes. Podemos ver más de su progreso en este video, en particular, lo ruidoso que es el clasificador de estado del controlador y la facilidad con la que se puede falsificar el sistema con una fotografía.

Podríamos describir cortésmente que los algoritmos OMS de Tesla se encuentran en la etapa inicial de prototipo y, si bien es probable que mejoren a medida que la flota de vehículos recopile datos, la confiabilidad del sistema por motivos de seguridad se verá limitada en última instancia por la ausencia de iluminación IR. Ninguna actualización inalámbrica puede superar esa supervisión de diseño, evitando así que el sensor de imagen funcione en la oscuridad, como se muestra en este video.

Ahora que Consumer Reports ha demostrado lo fácil que es derrotar al monitor del conductor basado en el par en el piloto automático de Tesla, otros fabricantes de automóviles parecen seguros de asociarse con proveedores de primer nivel como Magna y proveedores de software como Seeing Machines para integrar sistemas confiables de control de conductores y ocupantes. que generan una mejora significativa en la seguridad vial, como se explica en el video a continuación.

Cualquier sistema de seguridad que pueda ser anulado por una naranja no es seguro. ¿Tendrán Elon Musk y Tesla la humildad de admitir que se equivocaron sobre la importancia de DMS y OMS? Todo es posible con Tesla, pero en este caso, no estoy conteniendo la respiración. Para todos los demás, la adopción de un control robusto de conductores y ocupantes apenas está comenzando.

>> Este artículo se publicó originalmente en nuestro sitio hermano, EE. Tiempos.

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Colin Barnden es analista principal de Semicast Research y tiene más de 25 años de experiencia como analista de la industria. Se le considera un experto mundial en las tendencias del mercado de los sistemas de monitorización del conductor (DMS) basados ​​en la visión del automóvil. Tiene un B.Eng. (Hons) en Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de Aston en Inglaterra y ha cubierto el mercado de la electrónica automotriz desde 1999.

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