安森美助力智能座艙中的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)

駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS)是通過檢測(cè)駕駛員分心、疲勞或反應(yīng)遲鈍來幫助提高駕駛員和乘客安全的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。近年來,由于新立法的實(shí)施，包括歐盟通用安全條例和歐洲新車評(píng)估計(jì)劃(EuroNCAP)發(fā)布的安全技術(shù)路線圖，為實(shí)現(xiàn)五星級(jí)安全評(píng)級(jí)，對(duì)DMS的需求顯著增加。在現(xiàn)實(shí)世界中，要使駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)可靠，需要考慮許多因素。常見的要求是DMS能在諸如下列條件中正常發(fā)揮功能：

• 照明:夜間1Lux至白天100k Lux

• 帶眼鏡:透光率>70%的透明眼鏡和太陽鏡

• 面部遮擋:口罩、帽子、長(zhǎng)長(zhǎng)的劉海遮住了眼睛

在汽車工業(yè)邁向智能化與安全化的進(jìn)程中，安森美（onsemi）憑借其先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)和創(chuàng)新解決方案，成為推動(dòng)汽車電子發(fā)展的核心力量。其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS）、車載電源管理、傳感器融合等關(guān)鍵領(lǐng)域，為提升駕駛安全、優(yōu)化能源效率提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

DMS中近紅外照明和圖像傳感器之間的時(shí)序關(guān)系

安森美在汽車安全領(lǐng)域的一項(xiàng)重要貢獻(xiàn)是其近紅外（NIR）LED驅(qū)動(dòng)器解決方案，如TND6416/D參考設(shè)計(jì)。該方案專為駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS）設(shè)計(jì)，旨在滿足嚴(yán)苛的法規(guī)要求和復(fù)雜的環(huán)境挑戰(zhàn)。DMS通過檢測(cè)駕駛員的疲勞、分心等狀態(tài)，顯著提升駕駛安全性。安森美的近紅外LED驅(qū)動(dòng)器采用940nm波長(zhǎng)，相比傳統(tǒng)的850nm技術(shù)，能有效減少環(huán)境光干擾和“紅光效應(yīng)”，同時(shí)確保圖像傳感器在低光條件下的高靈敏度。

圖2.帶有集成近紅外LED驅(qū)動(dòng)器的PoC DMS攝像頭

為了確保在極端條件下的可靠性，安森美設(shè)計(jì)了獨(dú)特的電源管理架構(gòu)。該方案采用雙級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，結(jié)合預(yù)調(diào)節(jié)電壓源（如降壓-升壓轉(zhuǎn)換器）和低壓降電流調(diào)節(jié)器，確保LED電流在寬電壓范圍和溫度變化中保持穩(wěn)定。此外，集成的保持電容（CBULK）技術(shù)可存儲(chǔ)能量，支持短時(shí)間、高電流脈沖輸出，滿足DMS對(duì)高功率照明的需求，同時(shí)通過限流電路保護(hù)同軸電纜和POC濾波器組件。

NCV7694眼睛安全防護(hù)功能的操作

安森美高度重視人眼安全，其解決方案嚴(yán)格遵循IEC62471標(biāo)準(zhǔn)。通過NCV7694控制器實(shí)現(xiàn)多重防護(hù)機(jī)制，包括最大LED開啟時(shí)間限制、頻率限制以及最小照明距離檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到物體過近時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉LED，避免潛在的眼部損傷。此外，診斷功能可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)LED狀態(tài)，如開路、短路或過溫，并通過/DIAG引腳提供故障反饋，確保系統(tǒng)的安全性和可靠性。

NCV7694眼睛安全防護(hù)功能的操作

在車載電源管理領(lǐng)域，安森美提供了高效、穩(wěn)定的解決方案。例如，FPF2895V智能高邊開關(guān)集成過壓、過流和過熱保護(hù)，可有效保護(hù)電源系統(tǒng)免受浪涌和故障的影響。同時(shí)，NCV8730LDO穩(wěn)壓器為關(guān)鍵電路提供純凈的5V電源，確保系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。

安森美還通過先進(jìn)的模擬和混合信號(hào)技術(shù)，優(yōu)化了汽車電子系統(tǒng)的能效。例如，其LED驅(qū)動(dòng)器采用脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)，僅在圖像傳感器曝光期間激活LED，顯著降低平均功耗。在DMS應(yīng)用中，該方案以0.74W的平均功率實(shí)現(xiàn)25W的峰值功率輸出，平衡了性能與能效。

安森美的汽車解決方案經(jīng)過嚴(yán)格的測(cè)試和驗(yàn)證。例如，在TND6416/D參考設(shè)計(jì)中，通過SPICE仿真和實(shí)際測(cè)試，驗(yàn)證了MOSFET在高溫、大電流條件下的熱穩(wěn)定性，確保其在-40°C至+85°C的環(huán)境溫度范圍內(nèi)可靠運(yùn)行。此外，評(píng)估結(jié)果顯示，該方案在各種故障條件下（如LED短路、過壓輸入）均能快速響應(yīng)并保護(hù)系統(tǒng)，證明了其魯棒性和可靠性。

隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，安森美正積極拓展其在傳感器融合和域控制器領(lǐng)域的布局。通過提供高性能的模擬前端、信號(hào)調(diào)理電路和電源管理解決方案，助力汽車制造商實(shí)現(xiàn)更智能、更安全的駕駛輔助系統(tǒng)。

參考資料下載：

用于駕乘監(jiān)控應(yīng)用的25W峰值功率脈沖近紅外LED驅(qū)動(dòng)器TND6416-D.PDF