
全球道路交通事故中,超九成由驾驶员疲劳、分心等人为因素导致的,如何实时预警驾驶风险、守护出行安全,已成为智能交通领域的核心命题。为了保障行车安全,降低交通事故发生率,驾驶员监测系统(DMS, Driver Monitoring System)应运而生。DMS系统以红外感知摄像头、AI 视觉算法为核心,实时监测驾驶员状态,精准识别危险行为并及时预警,从而降低驾驶风险。在夜间、隧道等弱光环境,摄像头需依赖红外LED补光才能清晰成像,而红外LED驱动性能,直接影响DMS检测精度和运行可靠性。
DMS 系统需结合多种组件协同工作,其核心包括负责视觉数据采集的摄像头、实现无干扰补光的红外发光二极管(IR-LED)、提供触觉反馈的触觉装置,以及发出声音警报的扬声器。这些组件共同作用,实现对危险驾驶行为的实时检测与预警。图1 、DMS框图。

图1 、DMS系统框图
为什么选择红外发光二极管(IR-LED)?
IR-LED 的工作波长介于 780nm 至 1400nm 的近红外波段,该波段光线人眼不可见,不会对驾驶员视觉造成干扰,因此成为低光照环境下追踪驾驶员状态的理想选择。IR-LED 可穿透普通深色墨镜,搭配摄像头的红外滤波片能有效滤除环境光干扰;此外,红外光照射驾驶员面部时,皮肤与虹膜的反射率差异显著,能够形成高对比度面部图像,为 AI 算法精准识别驾驶员状态提供清晰可靠的视觉数据,是 DMS 感知层的最优选择。
DMS 系统中IR LED 如何工作的?
在驾驶员监控系统中,IR LED需与近红外摄像头协同工作,核心是通过人眼不可见的近红外光补光,解决弱光、逆光等场景下的图像采集难题,为驾驶员状态识别提供高质量数据,具体工作流程:DMS系统通过光照传感器检测环境亮度,触发主控芯片启动补光机制;恒流驱动电路输出稳定电流,驱动 IR LED 发射均匀近红外光;近红外光照射驾驶员面部,利用皮肤(反射率 40%)与虹膜(10%)的反射率差异,形成高对比度图像;摄像头同步捕捉反射光信号并转化为灰度图。此外,系统根据环境亮度动态微调 IR LED 输出功率,确保图像采集的清晰度。
DMS 为何选择 30fps/60fps 主流帧率?
帧率(fps)的核心概念不仅是衡量图像流畅度的指标,更是决定 DMS 检测精度与红外驱动设计的关键参数。DMS 的核心需求是实时捕捉驾驶员眼睑闭合、瞳孔缩放、头部偏移、视线转移等微小动作,而帧率需精准匹配这类动作的速度阈值。
若帧率过低(如 15fps):每张图像的间隔约 66ms(1 秒 ÷15 帧),当驾驶员快速低头看手机(动作耗时约 0.1 秒),每秒仅能拍摄 15 张图像,可能错过低头瞬间的关键帧,导致 DMS 误判;
30fps:每秒拍摄 30 张图像,每张图像的间隔约 33ms,足以捕捉 眼睑半闭合(耗时约 0.2 秒)、头部小幅度转动等动作,满足基础疲劳与分心检测需求;
60fps:每秒拍摄 60 张图像,间隔约 16.7ms,能捕捉更快速的动作(如快速眨眼、瞬间转头),适合高端 DMS 的眼球追踪、微表情识别功能,检测精度更高。
帧率(fps)如何决定红外 LED 驱动的 “脉冲同步”?
为避免驾驶员眼部疲劳 ,以及降低功耗,DMS 中红外 LED 并非持续点亮,仅在摄像头拍摄单帧图像时补光—— 这就要求驱动的 “脉冲输出” 与摄像头的 “帧率节奏” 严格同步,具体逻辑如下:
以 30fps 摄像头为例:
摄像头每秒拍摄 30 帧,每帧的曝光时间通常为 50μs~200μs(远短于帧间隔 33ms);
红外 LED 驱动需精准对齐每帧的曝光时间:仅在曝光开始时输出电流,曝光结束后立即关闭;
若不同步(如同步延迟>1μs):可能出现摄像头已开始曝光,驱动还未输出补光,导致该帧图像暗化,或补光结束后摄像头才曝光,导致无补光,也就是“明暗帧” 问题。
IS32LT3965A 同步降压IR LED驱动,助力DMS应用
IS32LT3965A是一款同步降压恒流LED驱动芯片,采用COT工作模式,内置高边和低边功率MOSFET,峰值LED电流高达3A,全温度范围±2.5%输出电流精度;支持PWM调光和模拟调光,模拟调光功能可扩展为LED亮度分BIN或LED过温降电流保护应用;工作频率高达2.2MHz,最小化外围器件尺寸,加上WFCQFN-14 (3mm × 4mm) 超小封装,大大减少PCB空间,降低整个系统BOM成本。图3、典型应用电路图。

图3、典型应用电路图。
支持低至10Hz 脉冲控制 + 超低功耗
红外光对人眼不可见,所以 DMS 不需要高频补光,反而需要低频率脉冲控制来省电。IS32LT3965A 支持低至 10Hz 的脉冲信号控制,能够兼容DMS 30fps、60fps 和 120fps 的调光。低至1uA关断电流,大大降低系统功耗。
电流响应速度更快,补光更同步
IS32LT3965A采用连续导通工作模式 ,确保芯片从轻载到满载范围始终以固定频率工作,具有轻载时频率可控,输出电流纹波小,响应速度快等优势。在 PWM 调光时,电感电流的调整速度更快,尤其是在低 PWM 占空比工况下调光精度显著优于同类竞品, 这使得DMS 在快速切换补光时,IS32LT3965A 能让红外LED 补光更同步,进而提升DMS识别的准确率。
高电流精度 + 低EMI
DMS 需依托IR LED补光辅助摄像头捕捉驾驶员的图像,这就要求红外 LED 的亮度输出必须精准稳定。IS32LT3965A 的 LED 电流精度做到全温度范围±2.5%(-40℃~125℃),能够在不同温度环境下提供均匀稳定的补光,为摄像头捕捉清晰画面提供可靠保障。此外,汽车座舱内电子设备密集,电磁干扰(EMI)是影响系统稳定性的核心痛点。IS32LT3965A 内置扩频功能,能有效优化 EMI 性能,降低干扰影响,让 DMS 的识别更稳定可靠。
全面的故障保护 + AEC-Q100 认证
IS32LT3965A集成多种保护功能,覆盖芯片引脚开路、引脚对地短路、输出 LED 串开路 / 短路、外围组件开路 / 短路、热关断和热滚降保护(Thermal Roll-off)等。专用的FaultB 引脚,用于故障报错,方便系统及时排查问题、快速响应,提升系统的可靠性。芯片通过严苛AEC-Q100 Grade1认证,工作温度方位覆盖-40℃~150℃,能够满足汽车电子系统严苛应用环境。
IS32LT3965A主要特性
输入电压范围:3.8V-38V
输出电流精度 :±2.5%(-40℃~125℃)
LED持续电流高达1.5A,峰值 LED 电流高达 3A(duty cycle<40%)
低至 10Hz 的脉冲信号控制
- 兼容 30fps、60fps 和 120fps 的调光
最大工作频率:2.2MHz
内置高边和低边MOSFET
强制连续导通模式(FCCM)
支持PWM&模拟调光
- 支持LED亮度分BIN或LED过温降电流
内置扩频功能,优化EMI性能
1uA超低关断电流
故障保护及报错功能
- LED灯串开路/短路保护
- PIN脚与GND短路保护
- 外围器件开路/短路保护
- 热关断和过温降电流
符合AEC-Q100认证
工作温度范围-40℃至+125℃
WFCQFN-14 (3mm × 4mm)封装
关于络明芯
络明芯微电子(Lumissil),是全球技术领先的集成电路设计企业,其分支机构分布于厦门、武汉、苏州、合肥、深圳、上海、北京、中国香港、美国、日本、新加坡、欧洲、印度和韩国及其它地区。主要产品为用于中低功率的RGB混色和高功率照明应用的LED驱动、音频驱动、电源、MCU和传感器、GreenPHY和有线通信等各种集成电路芯片。主要应用于汽车;通信;工业、医疗、家电;消费电子等市场。更多资料请关注我们的官网:http://www.lumissil.com.cn