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Seidai.H
Jan 20, 2020
豊富なセンサを備えたスマート・ストアで買い物がよりスムーズに
スーパーに行ったら買おうと思っていた商品が品切れだったり、レジに行列ができていたりして、思ったよりも時間がかかってしまうことが多々あります。 データは光の速さで移動しますが、食料品はそうはいきません。張り巡らされた高速インターネットにより情報通信はますます高速化していますが、商品の売買に伴って必要になる物理的な業務の効率化は立ち遅れたままです。しかし、それも変わろうとしています。 ホワイト・ペーパー（英語）「最先端の小売と物流のオートメーションを実現」を読む TIのシステム・エンジニアのGustavo Martinezは次のように述べています。「規模の大小にかかわらず多くの企業が、センサ・テクノロジと機械学習を使用し、ショッピング体験の向上を目指しています...
Seidai.H
Jan 20, 2020
HEV/EVバッテリ管理システムの標準的なアンプ機能
ハイブリッド型電気自動車（HEV）と電気自動車（EV）は、低またはゼロ排出、メンテナンス対象部品の少なさ、高効率、運転時の高パフォーマンスなどから、大きな注目を集めています。新しいHEV/EVメーカーが登場する一方で、既存の自動車会社もHEV/EVへの投資を増やして市場シェアを高めようとしています。 HEV/EVのパワートレインで最も重要な部分は、配電網から電気エネルギーを取り出してバッテリに蓄え、バッテリからエネルギーを取り出してモータを回転させ、車を動かすというシステムです。このシステムは、主に、オンボード充電器（OBC）、バッテリ管理システム（BMS）、DC/DCコンバータ（DC/DC）、インバータ/モータ制御（IMC）という4つのサブシステムで構成されています（図1参照）。HEV...
Seidai.H
Jan 17, 2020
オペアンプをコンパレータとして使用する際のヒント
コンパレータは、例えば、過電圧状態では論理レベルのHigh（5V）、通常動作ではLow（0V）を出力するといったように、システムの2つの状態を比較するのによく使われます。専用のコンパレータもありますが、オペアンプをコンパレータとして機能するよう構成することも可能です。 オペアンプの場合、専用のコンパレータと比べて低コストで、必要なプリント基板（PCB）面積が最小限で済むなど、いくつかの利点があります。ただし、オペアンプをコンパレータとして構成するには、オペアンプのいくつかの仕様や特性を事前に検...
Seidai.H
Jan 15, 2020
未来のレーダー・プロセッシングに求められるもの
レーダー（電波探知測距）システムは、何十年にもわたり、天気予報から防犯用途まであらゆるところで多方面に利用されてきましたが、21世紀に入る頃から自動車関連にも採用され始めました。この技術記事では、車載機器での典型的なユースケースとそれに関連したトレンドを詳しく見ていきます。 現在、路上には24GHzベースのレーダー・システムが何百万台も存在し、さらに、 TIのRFCMOS AWRx製品ライン など、次世代の76～81GHzをベースにしたシステムも登場しています。大まかにレーダー・システムの構成は図...
Seidai.H
Dec 20, 2019
TIのミリ波センサを活用した、プライバシーを侵害しない非接触型 転倒検知システム
米フォーブス誌 によると、世界の60歳以上の人口は、2050年までに20億人に達すると予想され、その数は世界人口の5分の1以上を占めることになります。高齢者が増え続けることで、家庭でのより高度な見守りが必要となりますが、同時に個人の自律性も保たれるようにしなければなりません。米国疾病管理予��センターによると、毎年、高齢者の4分の1近くが 転倒しており 、高齢者が外傷関連で入院する一番の原因が図1のような転倒です。本記事では、転倒検知システムがセンサ主導型ソリューションによる高精度な点群データを使用することで、非接触でプライバシーを侵害しないセンシングを実現する方法について解説します。 図 1 ：高齢者、障がい者、および緊急時用モニタリング・システムでの 姿勢検出に TI のミリ波センサを活用可能...
Yurina O.
Dec 19, 2019
信号の分解：高分解能デルタ-シグマADC回路のリファレンス・ノイズの低減（第9部）
「信号の分解」シリーズの 第8部 では、A/Dコンバータ（ADC）のノイズとリファレンス・ノイズの関係を説明し、リファレンス・ノイズを求める計算式を導き、システムのリファレンス・ノイズのレベルに与えるゲインの影響を確認しました。 今回、第9部では、システム全体でこの影響を低減するための方法をいくつか分析し、リファレンス・ノイズについての説明をまとめていきます。低分解能ADCと高分解能ADCに対するリファレンス・ノイズの影響の違いも考察します。 リファレンス・ノイズの影響の低減 第8部で述べたように、...
Yurina O.
Dec 19, 2019
信号の分解：デルタ-シグマADCでの電圧リファレンス・ノイズの影響（第8部）
業務用オーブンの温度を管理する高精度温度測定ユニットのような高分解能センサ測定システムを設計することになったと想定してみてください。このようなシステムを作成するためには、温度計測用の熱電対をオーブンに取り付け、熱電対のリード線を測定システムに接続します。すると、A/Dコンバータ（ADC）からデジタル・コードが出力されます。では、このコードに対応する実際の温度をどうやって判断するのでしょうか。 アナログ回���設計ではベースラインとして電圧リファレンスを使用し、このベースライ���を基準にアナロ...
Yurina O.
Dec 19, 2019
信号の分解：デルタ-シグマADCでのアンプ・ノイズの影響（第7部）
「信号の分解」シリーズの第6部では、出力換算ノイズと入力換算ノイズを定義し、それぞれに対する計算式を導き、単一段および複数段のアンプ構成を詳しく掘り下げ、ゲインの増加が低分解能および高分解能の A/Dコンバータ （ADC）に与える影響について検討しました。高分解能ADCに高ゲインの外部アンプを組み合わせるときは、アンプのノイズ特性を慎重に検討する必要があることも第6部でわかりました。 この説を実証するために、第7部では、アンプが異なると同じ高分解能ADCのノイズにどう影響するのか、設計例を用いて分析...
Yurina O.
Dec 19, 2019
信号の分解：デルタ-シグマADCでのアンプ・ノイズの影響（第6部）
多くのデータ収集（DAQ）システムで、低レベル入力信号の正確な測定が設計上の課題になることがよくあります。例えば、ファクトリ・オートメーションのアプリケーションの多くは、プログラマブル・ロジック・コントローラ（PLC）を使用し、温度センサや負荷セルの値を基に決定を下します。同様に、石油掘削施設では産業用差圧流量計を使用し、ミリリットルの精度で、油田から取り出した石油の量を判断します。 このような工程内の変化を測定するために、さまざまな種類の最終製品で、測温抵抗体（RTD）や、熱電対、抵抗性ブリッ...
Yurina O.
Dec 19, 2019
ドライバーレス・カーに不可欠となる透明ウィンドウ・ディスプレイ
現在は、ドライバーは他のドライバーや歩行者に、ライトを使って合図したり手振りをしたりするなどのさまざまな方法で意図を伝えています。しかし、車からドライバーがいなくなったらどうなるのでしょうか。 自動運転車が現実化しつつあるということは、車に関する大事な情報を他のドライバーや歩行者に伝えるために使っている合図を、車と人間がやり取りしやすいように拡張する必要が���ることを意味します。ドライバーレス・カーには情報や意図を伝えるためのより効果的な方法が必要となり、ディスプレイ・テクノロジーが車とその周...
Yurina O.
Dec 19, 2019
DC/DCスイッチング・レギュレータに使用するMLCCを削減する方法
多層セラミック・コンデンサ（MLCC）は、電子回路、特に電源のデカップリングによく使われる部品ですが、2018年頃から大きなケース・サイズのMLCCが供給不足で調達が困難になっています。市場の様子からは、少なくとも2020年まではこの状況は変わらないと見られます。そのため設計担当者は昨今、DC/DCスイッチング・レギュレータに使用するMLCCの数を削減する方法を模索しています。 DC/DCスイッチング・レギュレータのMLCC部品数を減らす方法の1つは、 外付けコンデンサを削減しても機能できるデバイ...
Seidai.H
Dec 19, 2019
妥協することなくリゾルバの性能を高める方法
電気自動車の主要部分であるモーター制御には、通常、永久磁石型ACモーター（PMAC）か誘導モーターが使われます。どちらのタイプにも利点があると同時にトレードオフが存在します。 PMACモーターには、リゾルバかエンコーダを使用します。リゾルバは、メカニカルな動きを、回転角度の絶対位置に関する電子情報に変換します。リゾルバは、1次巻線と2つの2次巻線で構成されます。固定子側の2次巻線は互いに90°の角度になるように配置され、1次巻線は回転子側に配置されています。可変磁気抵抗などの別のタイプでは、3つの巻線がすべて固定子側に配置されます。 1次巻線に励起電流が印加されると、サイン/コサインの2次巻線から、同じ周波数信号が90°位相をずらして出力されます。2つの2次巻線の振幅を使うことで...
Seidai.H
Dec 17, 2019
エッジのイノベーションが推し進めるオートメーションの未来
Processor部門Vice PresidentのSameer Wassonがオートメーションの未来と エッジのインテリジェンスについて語ります。 インテリジェント・マシンの未来は、エッジにおけるイノベーションにかかっています。それはつまり、より動的に意思決定を行うための、リアルタイムでのセンシングと処理を可能にする組み込みテクノロジのことです。 これまでのオートメーションは事前にプログラム設定されて動きが構築されていましたが、今では周りで起こっていることを機械がリアルタイムに理解し...
Seidai.H
Dec 16, 2019
サーボ・ドライブとACドライブの出力段の設計に役立つ3つのヒント
インダストリー4.0が起こした革命により、さまざまな機械からデータを取得して分析することが可能になりました。そのおかげで、高速で自由度と信頼性が高く、より効率的な工程により、高品質の製品を低コストで生産できるようになりました。ただし、システム・レベルでは、DC/DC降圧レギュレータを使った電源設計について、インダストリー4.0による課題も生まれています。このような課題として挙げられるのは、信頼性の向上、放熱を最小限に抑えるための高負荷効率の向上、出力コンデンサを小型化するための過渡応答の高速化の...
Seidai.H
Dec 13, 2019
低電力でノイズに強いシステム設計を可能にする新型ロジック・ファミリ
ノイズのせいでシステムが予想もしない動きをしたり、ひどければシステム障害も起こしたりしますが、原因を突き止めるのは非常に困難です。従来の高速CMOS（相補型金属酸化膜半導体）ロジックでは、ノイズにより信号に発振が生じることがあり、そのため電流消費量が増加したり、ときには信号エラーにつながったりします。これらのエラーは最終的にシステムの誤動作につながるため、より慎重な設計、場合によっては設計変更も求められます。この記事では、シュミット・トリガの利点およびシュミット・トリガを内蔵した新しい HCSロ...
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