安森美助力智能座艙中的駕駛員監控系統

駕駛員監控系統(DMS)是通過(guò)檢測駕駛員分心、疲勞或反應遲鈍來(lái)幫助提高駕駛員和乘客安全的關(guān)鍵系統之一。近年來(lái),由于新立法的實(shí)施，包括歐盟通用安全條例和歐洲新車(chē)評估計劃(EuroNCAP)發(fā)布的安全技術(shù)路線(xiàn)圖，為實(shí)現五星級安全評級，對DMS的需求顯著(zhù)增加。在現實(shí)世界中，要使駕駛員監控系統可靠，需要考慮許多因素。常見(jiàn)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(yáng)鏡

• 面部遮擋:口罩、帽子、長(cháng)長(cháng)的劉海遮住了眼睛

在汽車(chē)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)的半導體技術(shù)和創(chuàng )新解決方案，成為推動(dòng)汽車(chē)電子發(fā)展的核心力量。其產(chǎn)品廣泛應用于駕駛員監控系統（DMS）、車(chē)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(chē)安全領(lǐng)域的一項重要貢獻是其近紅外（NIR）LED驅動(dòng)器解決方案，如TND6416/D參考設計。該方案專(zhuān)為駕駛員監控系統（DMS）設計，旨在滿(mǎn)足嚴苛的法規要求和復雜的環(huán)境挑戰。DMS通過(guò)檢測駕駛員的疲勞、分心等狀態(tài)，顯著(zhù)提升駕駛安全性。安森美的近紅外LED驅動(dòng)器采用940nm波長(cháng)，相比傳統的850nm技術(shù)，能有效減少環(huán)境光干擾和“紅光效應”，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，安森美設計了獨特的電源管理架構。該方案采用雙級拓撲結構，結合預調節電壓源（如降壓-升壓轉換器）和低壓降電流調節器，確保LED電流在寬電壓范圍和溫度變化中保持穩定。此外，集成的保持電容（CBULK）技術(shù)可存儲能量，支持短時(shí)間、高電流脈沖輸出，滿(mǎn)足DMS對高功率照明的需求，同時(shí)通過(guò)限流電路保護同軸電纜和POC濾波器組件。

NCV7694眼睛安全防護功能的操作

安森美高度重視人眼安全，其解決方案嚴格遵循IEC62471標準。通過(guò)NCV7694控制器實(shí)現多重防護機制，包括最大LED開(kāi)啟時(shí)間限制、頻率限制以及最小照明距離檢測。當檢測到物體過(guò)近時(shí)，系統會(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)監測LED狀態(tài)，如開(kāi)路、短路或過(guò)溫，并通過(guò)/DIAG引腳提供故障反饋，確保系統的安全性和可靠性。

NCV7694眼睛安全防護功能的操作

在車(chē)載電源管理領(lǐng)域，安森美提供了高效、穩定的解決方案。例如，FPF2895V智能高邊開(kāi)關(guān)集成過(guò)壓、過(guò)流和過(guò)熱保護，可有效保護電源系統免受浪涌和故障的影響。同時(shí)，NCV8730LDO穩壓器為關(guān)鍵電路提供純凈的5V電源，確保系統在復雜電磁環(huán)境下的穩定運行。

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

安森美的汽車(chē)解決方案經(jīng)過(guò)嚴格的測試和驗證。例如，在TND6416/D參考設計中，通過(guò)SPICE仿真和實(shí)際測試，驗證了MOSFET在高溫、大電流條件下的熱穩定性，確保其在-40°C至+85°C的環(huán)境溫度范圍內可靠運行。此外，評估結果顯示，該方案在各種故障條件下（如LED短路、過(guò)壓輸入）均能快速響應并保護系統，證明了其魯棒性和可靠性。

隨著(zhù)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(guò)提供高性能的模擬前端、信號調理電路和電源管理解決方案，助力汽車(chē)制造商實(shí)現更智能、更安全的駕駛輔助系統。

參考資料下載：

用于駕乘監控應用的25W峰值功率脈沖近紅外LED驅動(dòng)器TND6416-D.PDF