驾驶员监控系统

驾驶员监控系统 (DMS) 越来越多地被设计到车辆中，以帮助抵消分心驾驶现象的增加。驾驶员监控技术的进步和新的安全法规正在加速这一趋势。这些系统需要低延迟和高带宽，因为它们需要实时监控驾驶员。

在数据从摄像头传输到 SoC/处理器，再传输到车辆系统的过程中，时钟在 DMS 中起着关键作用。SiTime MEMS 时钟技术可提供所需的可靠性、稳健性和温度稳定性。即使在最最严苛的环境下，我们的低抖动差分振荡器也能将时钟抖动保持在规格范围内。

SiTime MEMS计时优势

低抖动差分振荡器

32.768 kHz XO 和 TCXO

精密TCXO

扩频振荡器

150 fs rms 抖动，出色的 PSNR

耐冲击和振动

在较宽的温度范围内保持稳定

>20亿小时平均无故障时间

无石英可靠性问题

低温下可靠启动

无需遮盖或屏蔽

任何频率的交货时间都很短

红外或可见光波长的摄像头用于监控驾驶员的面部。数据被发送到基于SoC和机器学习视觉处理器的图像处理系统，该系统可以位于SoC内部，也可以位于外部，如图所示。在外部情况下，两者之间的数据传输通常通过PCI-Express接口进行，该接口既能提供所需的低延迟，又能提供高带宽。

DMS 通过 CAN、Flexray 和/或以太网接口连接到其他车辆系统（仪表盘、动力传动系统电子设备等）。

设备	主要特点	核心价值
单端振荡器 SiT8924 1至110 MHz	最高-55°C至+125°C ±20 ppm 稳定性 2016、2520、3225 封装	高可靠性扩展温度范围布局小
单端振荡器 SiT9025 1至110 MHz	最高-55°C至+125°C 扩频可配置的上升/下降时间 2016、2520、3225 封装	高可靠性扩展温度范围降低EMI
差分振荡器 SiT9396 1至220 MHz SiT9397 220 至 920 MHz	低抖动： 150 fs RMS ^[1] -40 至 +125°C 范围内稳定性为 ±30、±50 ppm LVPECL、LVDS、HCSL、低功耗 HCSL、FlexSwing™ 2016、2520、3225 封装	高可靠性低抖动支持对抖动有严格要求的接口，例如 PCI-Express 和 10 GB 以太网
高精度TCXO SiT5386 1至60 MHz SiT5387 60至220 MHz	在 -40 至 +125°C 温度下稳定性为 ±0.1、±0.2、±0.25 ppm ±1 ppb/°C 频率斜率低抖动：0.31 ps RMS ^[1] 可选电压或数字频率控制	高精度出色的频率稳定性和快速的温度梯度不会因微跳导致 GNSS 信号丢失或 V2X 断开

¹ 12 kHz 至 20 MHz 积分范围

上图所示的驾驶员监控系统的时钟要求如下：

PHY：用于 FPD Link (TI)、GMSL (Analog Devices) 等接口的单端时钟，或用于 MIPI A-Phy (Valens) 等接口的差分时钟
SoC、视觉处理器：单端时钟
PCI-Express 接口：100 MHz HCSL 或 LP-HCSL 时钟，抖动级别与所考虑的 PCI-Express 版本兼容。超出规格的时钟抖动会导致总线传输错误！
自 2022 年起，PCI-Express Gen 4 在汽车应用中已非常普遍。相应的抖动要求是 0.5 fs RMS 相位噪声，积分频率范围为 12 kHz 至 20 MHz。SiTime SiT9396振荡器能够满足此要求，并且还留有余量。

与其他汽车应用相比，驾驶员监控系统对时钟的要求较低。不过，以下几点仍然很重要：

所有 SiTime 器件都比石英体具有以下优势，这对于汽车应用尤为重要：

可靠性提升50倍。除了减少现场故障数量外，更高的可靠性还能降低FIT率。这在FMEDA（功能安全评估所需的定量分析）中提供了更优的硬件安全指标。
对于基于晶体的振荡器，冲击和振动通常会导致时钟抖动增加。这是由于振动与晶体的机械耦合所致。
由于硅基 MEMS 振荡器尺寸更小（0.4 x 0.4 毫米），且质量更轻，因此其抗冲击、振动和电磁干扰能力比基于晶体的器件高出 100 倍。因此，即使在恶劣条件下，数据总线的抖动和误码率也能得到控制。无论工作条件如何，都能保持 SOTIF（预期功能安全性）。此外，还能防止振荡器遭受不可逆的物理损坏。