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Recent blog posts

Seidai.H
- Nov 8, 2019
半導体技術が変える車載照明のロードマップ

アダプティブ・ヘッドライト・システム | リア・ライトのアニメーション | パーソナライズされた車内照明 | カスタマイズされた明るいパドル・ライト | 透明ウィンドウ・ディスプレイ車載照明は、驚くべき速さで進化し続けています。LED光源により、効率の改善と独自な車体デザインが可能になってきており、OEMは斬新かつ有用なライティング用途の実現に取り組んでいます。この技術記事では、ヘッドライト、リア・ライト、車内照明システムのロードマップに影響を与えている半導体...
Seidai.H
- Oct 31, 2019
車載ライティング・ソリューションの機能を高める新しいLEDドライバ

車のリア・ライト・システムは、単なる減速の合図から、自動車ブランドの象徴を表すものへと、進化を続けています。自動車メーカーの独自設計に対応しながらも、合図としての機能は保っていなければなりません。この記事では、リア・ライト・システムのトレンドと、トレンドにより生まれた課題、そしてこのような課題に対処できるTIの新しいLEDドライバを詳しく解説します。トレンドの1つ目は、ブランド・アイデンティティを象徴的に見せる、車のテール・ランプを使った独特なアニメーションです。車載ライティングによる複雑なアニメーションの要望が高まっており、それにはLEDを個別に制御する必要があります。しかし、車載ライティング・アプリケーションを個別に制御するのに必要な多数のLEDを駆動するうえで、十分な数のアナログLEDドライバを使用できないという設計課題がまずあります。ピクセル制御の照明アプリケーションを実質的に駆動することができるのは、デジタル...
Naoko Suzuki1
- Oct 29, 2019
抵抗1つで劇的な過渡特性向上とソリューション・サイズの縮小を実現するTurboTrans™テクノロジー

常に進化を続けるテクノロジーには、モジュール方式の、より小型で性能重視なソリューションが求められています。電源モジュールは、ソリューション・サイズの小型化と基板面積要件への対応に役立ちますが、設計の柔軟性が低下する可能性もあります。電源モジュールによるソリューション・サイズの縮小と同時に、過渡応答の改善にもさらなる努力が重ねられてきました。最近の多くの DC/DCレギュレータや電源モジュールは、内部にループ補償を組み込んだり、ループ補償が不要になる動作アーキテクチャを備えたりして、非常に使い勝手がよくなっています。しかし、そのことで設計性能の細かい調整が難しくなる場合もあります。高い精度での高速過渡応答の課題に対応プロセス・テクノロジーの進化とともに、プロセッサが求める電圧の精度が厳しくなり、コア電圧は低下しています。表1は、 FPGA （Field Programmable Gate Array）のデータシートの抜粋ですが...
Seidai.H
- Oct 25, 2019
コンデンサ、容量、容量性降圧電源の違いを理解する

コンデンサの定格値と実際の容量との違いを理解することは、信頼性の高い設計を保証する鍵となります。電気メーターのような機器の容量性降圧電源に使われる高電圧コンデンサでは特にそうです。実容量が減り過ぎると、アプリケーションをサポートするための十分な電力��得られなくなるかもしれないからです。容量性降圧電源の場合、回路の中で最も大きい部品かつ高コストな部品の1つが高電圧コンデンサです。コンデンサのサイズを決めるときには、設計で必要とされる負荷電流に実容量が対応できることが絶対に必要です。図1は、...
Seidai.H
- Oct 24, 2019
超低静止電流のDC/DCおよびLDOにより20年間稼働するスマート・メーターを実現する方法

温度、水道、ガスのスマート・メーターは、システムの電力管理に厳しい要件が設けられており、電力系統への接続がないため充電のできない一次電池が電源です。このようなメーターは世界中で何億個も設置されていますが、電池交換のための現地保守作業の回数は、極限まで減らす必要があります。そのため、これらのメーターは通常20年もの間、電池交換なしで稼働します。20年間稼働させるためには、静止電流（I Q ）を非常に低く抑える電力管理が極めて重要です。超低I Q の電源を使用して、高いバッテリ電圧を、常時オンになっているシステムのマイコンに必要な電圧まで下げます。図1は、スマート・メーター、およびビル・オートメーションやパーソナル・エレクトロニクスなどの超低電力システムに使われる、各種のバッテリ構成の一部です。未使用時の消費電流をカットするため、通信機能のような負荷は、負荷スイッチまたは低ドロップアウト・リニア・レギュレータ（LDO）により無効にされます...
Seidai.H
- Oct 23, 2019
ハイブリッド電気自動車向け48Vシステムの絶縁型CAN電力インターフェイスを簡素化する

今日における自動車の設計は綱渡り的な作業です。現在の自動車では、ますます厳しくなる排出規格への対応と、増��続けるオンボード・システムや機器への電力供給のために、高電力と同様に高い効率性も求められます。効率と電力をうまく融合させるため、エンジニアは、ハイブリッド電気自動車（HEV）のような、従来のガソリン・エンジンと48V電力動作を結合したシステムをこれまで以上に頼りにするようになっています。この手法により、厳しい二酸化炭素（CO2）排出要件を満たしながら、性能や運転の質を向上させることもで...
Seidai.H
- Oct 18, 2019
どのDC/DC電圧変換にも対応するユニバーサルなツールは存在するか

アプリケーションやサブ回路が正しく動作するには、ほとんどの場合、決められた許容電圧範囲内に収まる定電源電圧が欠かせません。ワイヤレス・センサや携帯機器といったバッテリ駆動のアプリケーションでは、バッテリが放電して電圧が低下しても必要な出力電圧が得られるように、電圧を変換する必要があります。光学モジュールや有線センサ、アクティブ・ケーブル、ドングルといった、電源電圧が固定されたアプリケーションでも、利用できる電圧レールが必要な入力電圧と合わない場合、または電圧が変動して規定の許容範囲を外れる場合は...
Seidai.H
- Oct 11, 2019
信号の分解：高精度デルタ-シグマADCの有効ノイズ帯域幅（ENBW）の理解（第5部）

「信号の分解」シリーズの第 4 部では、 ENBW とは何か、なぜ必要なのか、 ENBW の要因は何かといった、有効ノイズ帯域幅（ ENBW ）についての基礎的なトピックを扱いました。第 5 部でも引き続き 2 段フィルタを使用したシンプルな例を説明しながら、以下の項目が理解できるように、デルタ - シグマ A/D コンバータ（ ADC ）やシステム・レベルの設計と絡めて ENBW を考察していきます。 ENBW の算出方法システム変更が ENBW に与える影響 ENBW の算出方法ここでは、アンチ・エイリアス・フィルタとその後に SINC フィルタ内蔵のデルタ - シグマ ADC が配置された、シンプルな 2 段構成のデータ収集システムを例として使用します（図 1 参照）。前にも述べたとおり、この種のフィルタは全体的な ENBW に大きな影響を与えるため、この 2...
Seidai.H
- Oct 10, 2019
車載インフォテインメント・システムにクラスDオーディオ・アンプを使用する理由

ミドルクラス車やエントリーモデル車を買い求める消費者が増えている中で、現在の車の内部でナビゲーション、音楽やラジオ、ストリーミング・サービスを制御する新しいインフォテインメント・システム（図1）は、大型液晶ディスプレイ（LCD）タッチスクリーンの搭載や Bluetooth ® や Wi-Fi ® への対応が期待されています。本記事では、新しいタイプの車載インフォテインメント・システムのオーディオ・アンプで考慮すべき主な設計課題について述べます。昨今の車に組み込まれている最新技術はどれも優れたものですが、次に挙げるような技術のいくつかは、エントリーモデル車や大衆車にも取り入れられるようになっています。緊急ブレーキ・システム搭載の前方衝突警告機能：前方の車が急停止した場合に、自動的に車のブレーキをかけて衝突を防止高度なパーキング・ガイド・システム：自動的にバック操作をして、縦列駐車エリアにうまく入庫...
Seidai.H
- Oct 7, 2019
汎用Ethernetをベースとしたオープン・ネットワーク: FL-net

ファクトリ・オートメーション（FA）の進展にともない、各種のコントローラや FA 機器を相互接続してシステムを統合化する必要性が高まり、この実現手段であるネットワークの標準化が国際的な動向となっています。プログラマブル・ロジック・コントローラ（PLC）を中心とした、オープン・ネットワーク【FL-net】もその一つで、 TI Sitara TM プロセッサでもこのプロトコルのサポートが開始されました。一般社団法人日本電機工業会(JEMA)は、FL-net の開発と標準化および適合試験の実施と認証業務、ならびに普及活動に取り組んでいます。FL-net の普及により、異メーカ・異機種間の接続が可能となり、フレキシブルでオープンな FA システムの構築が可能となります。本技術記事では FL-net について説明します。図1：　工場内でFL-netが使用される領域 FL-net とは、Ethernet を採用し...
Naoko Suzuki1
- Sep 25, 2019
構成可能なアナログを搭載したMSP430™ FRAM MCUを最新工場で活用

工場における革命的な変化の大半は、いくつかの画期的なイノベーションへと遡ることができます。18世紀中期の蒸気力の利用、あるいは20世紀初頭の組み立てライン生産モデルの開発など、あらゆるイノベーションが効率と生産性の大きな改善につながりました。今は、産業用ロボット、インテリジェント・センサ、自動組み立てラインのイノベーションにより、工場経営の方法が根本的に変化している時代です。製品の製造プロセスはさらに自動化が進み、これまで人手で行ってきた作業の方法を機械が学習するようになっています。センサはそ...
Seidai.H
- Sep 19, 2019
集中型インフォテインメント・システムでデジタル・コックピットを実現

自動車の技術は、絶え間ない顧客ニーズの高まりに対応することで形成されてきました。自動車メーカーは、長年にわたり、新しい設計方法を導入し、搭載する機能を次々と追加していくことで、顧客ニーズに応えようとしてきました。今日の自動車メーカーは、消費者の要求を満たすために、インフォテインメントとクラスタの先進的な表示機能に多大な投資を行っています。ここでは、デジタル・コックピットが実現するインフォテインメントについて解説します。表示対象の増加に対応する一方で、ドライバーの安全を守る必要があるため、自動...
Yuka Uchida
- Sep 18, 2019
TIのミリ波テクノロジーを用いた車内用センシング

以前の記事では、幼児置き去り検知、乗員検出、侵入者検出などの車内用センシング・アプリケーションにおける、TIの77GHzミリ波（mmWave）センサの使用についてご紹介しました。幼児置き去り検知の必要性は EURO NCAP のロードマップ上に規定されており、各車両メーカーにこの機能の提供を促しています。幼児置き去り検知機能が加われば、車内に残された子供を検出してドライバーに警告するという問題の解決に役立ち、車両の全体的な安全性評価が高まります。車両メーカーは、TIのミリ波テクノロジーを使用するこ...
Naoko Suzuki1
- Sep 17, 2019
LDOの基本：静止電流の基本

めったに使わない電子デバイスを使ってみようと手に取ったら、バッテリが切れていたり、ほとんど残っていなかったりして腹が立ったという経験はありませんか？そのデバイスが単にスタンバイ・モードやスリープ・モードになっていたのなら、原因は小さいながらも極めて重要な仕様である、静止電流かもしれません。静止電流とは静止は、「活動していない、または休止している状態や期間」と定義されています。つまり、静止電流（IQ）とは、スタンバイ・モード中の軽負荷や無負荷のシステムに流れる電流です。静止電流は、デバイス...
Seidai.H
- Sep 12, 2019
コネクテッド・カーに関するよくある3つの質問

コネクテッド・カーによる走行は、試験的には行われているものの、実用化にはまだ時間がかかると思われます。将来、自動車は運転者、他の車、道路などの周辺インフラ、歩行者、クラウドなどと常時接続された状態で通信を行うようになります。このような接続環境の向上にともない、車は車内および外部との間でデータの受信、解釈、送信ができるようになります。また、運転の判断に役立つ情報が提供されたり、車の運転が楽になったりするだけでなく、自動運転の性能も向上します。ここでは、コネクテッド・カーに関する一般的な質問を3つ取...
Naoko Suzuki1
- Sep 9, 2019
コネクテッド・カーにおけるテレマティクス・ハードウェアの設計上の4つの検討事項

20年近く使われているテクノロジーがコネクテッド・カーへの道を切り開いたことには、驚かされるかもしれません。eCall（車両緊急通報）は、ハイテクの標準としては古いものですが、今年3月、EUは全新車にeCallの搭載を義務付けました。この法律はテクノロジーと法令が交差した一例にすぎません。この両者のデリケートな関係により、100%コネクテッド・カーの実現までに要する時間が決まるかもしれません。 eCallは、最も基本的な定義によれば、緊急時に救援を求めるために自動発信できるベーシックな車載携帯電...
Naoko Suzuki1
- Sep 9, 2019
コネクテッド・カーの進化

2019年1月更新シリコンバレーのスタートアップ企業からドイツの定評あるOEM企業まで、全世界のドライバーや自動車ファンは、コネクテッド・カーの将来がどうなるのだろうかと考えています。毎日の通勤がどう変わるのか？いつ路上で5G機能が提供されるのか？自律車両ではコネクティビティはどのように動作するのか？これらはどれも良い質問ですが、未来にならないと答えは出ません。ヒントの1つは、テレマティクスの進化にあります。それを今日の市場についてわかっている事柄と関連付ければ、さまざまな可能性に思いを巡ら...
Seidai.H
- Aug 29, 2019
高インピーダンス・プログラマブル・ロジック・コントローラ（PLC）システムに低リーク電流のマルチプレクサを選択する理由

高インピーダンス入力を受け取るマルチチャネル・アナログ入力モジュールの設計には独自の問題があります。この課題に対して、アナログ入力モジュールの設計をシンプルにするTIの超低リーク電流アナログ・マルチプレクサ『MUX36S08』と『MUX36D04』を用いたソリューションを説明します。プログラマブル・ロジック・コントローラ（PLC）のメーカーで働く若手技術者が、24ビットのマルチチャネル・アナログ入力モジュールを設計していました。このモジュールの入力では、高インピーダンスのセンサから信号を受け取...
Seidai.H
- Aug 28, 2019
D-CAP+制御モードを使用してMLCC不足の影響を最小化する

前回のブログでも述べているように、多層セラミック・コンデンサ（MLCC）の供給不足は、ますます深刻になっており、この状況は2020年まで続くと思われます。MLCCは、信頼性が高く占有面積が小さいため、あらゆる種類の電子機器に使われています。そのため、メーカーでは、セラミック・コンデンサをポリマーなどの他のタイプのコンデンサに置き換えることを検討しています。一方、ハードウェア設計の時点で、TIのD-CAP+TM制御モードを搭載した多相コントローラ、コンバータ、『 TPSM831D31 』などのモジュ...
Seidai.H
- Aug 28, 2019
月面着陸から50年：大きな飛躍を遂げたTIのIC事業

1969年7月20日、TIの航空宇宙技術者だったベリエ・リマと彼の家族は、ダラスにある自宅近くのプールで泳いでいました。突然、ひとりの女性が「いよいよ始まるわ」と叫びました。「人間が月に着陸する寸前だったのです。もちろん、みんなプールから一斉に飛び出して、車に乗り込みましたよ」とベリエは当時を振り返ります。数分後、ベリエと妻と3人の子供たちは自宅のリビング・ルームにいました。そして月面着陸という歴史的瞬間をテレビで見ていました。すでにTIから退職しているベリエは、「そのとき最も強...
Seidai.H
- Aug 21, 2019
ロボット掃除機の進化を支えるモータ・ドライバ

2002年に最初のロボット掃除機が発売されて以来、その性能はめざましく向上し、使用可能な場所や用途などの選択肢は著しく広がっています。主なロボット掃除機の多くは世代交代を重ね、すでに第6世代となっています。ここでは、ロボット掃除機の主な機能と現在のトレンドを紹介するとともに、ロボット掃除機の要件にモータ・ドライバがどのように対応しているかについて解説します。ロボット掃除機を語る上で欠かせないデバイスがモータ・ドライバです。モータを駆動（ドライブ）して正しく掃除が行われるようにする部品ですが、...
Yurina O.
- Aug 8, 2019
洗練されたロボットのための超音波式検出の利用

現在、人間が行っている作業の多くをロボットが行うようになる日は、遠い先のことではありません。私たちはすでに、ロボット掃除機に部屋の掃除をさせたり、ロボット芝刈機に庭の草刈りをさせたりしています。工場では、歯ブラシから自動車まで、私たちが使用する多くの製品をロボットが製造しています。中国や日本ではロボットが料理を運び、ドローンによる肥料の散布や商品の配送も行われています。ですから、ロボットが家を建てたり、道路を敷いたり、クルマを運転したりする日も近いことでしょう。しかし、そのような未来を現実にするための重要な要件の1つは、ロボットが人間と同じような感覚を持つことです。ロボット機器の最大の課題の1つは、壁や家具、設備、人間、他のロボットなどに衝突することのない移動経路をどのように見つけるかです。障害物を避けて効果的に作業を行うために、ロボットは数センチから数メートル先の障害物を検出し、別の場所に移動する時間を確保する必要があります...
Seidai.H
- Aug 5, 2019
カー・アクセス・システムの進化を切り拓くPEPS技術

他の用途で幅広く使用されている技術を設計エンジニアが活用することにより、カー・アクセスはさらに利便性の高いものとなっています。自動車業界は、車両のロックを解除する機械的なカギを提供するところから、ボタンで車両のロックを解除できるキー・フォブを提供するまでに進化してきました。現在、最も普及しているカー・アクセスの形態は、パッシブ・エントリー/パッシブ・スタート（PEPS）システムを中心とするものです。このシステムでは、カギを物理的に使用することなく、自動車に乗り込み、さらにエンジンを始動することも...
Seidai.H
- Jul 26, 2019
パッシブ・エントリ／パッシブ・スタート（PEPS）車載システムに通信バス・アーキテクチャを追加する

BLE（Bluetooth® Low Energy）を使用するパッシブ・エントリ-パッシブ・スタート（PEPS）車載システムでは、ドライバーが車の鍵の代わりに、車のアクセス・システムと通信を行うリモコン・キーを使って車に乗り、電気モーター（内燃エンジンの場合はエンジン）を始動します。ここでは、車載PEPSシステムに利用される通信バス・アーキテクチャの選択から実装例までをご紹介します。図1は、車に搭載されるBLE PEPSの一般的なアーキテクチャです。このアーキテクチャは、中心になるス...
Seidai.H
- Jul 18, 2019
生産性向上につながるスマート・ファクトリの3つのトレンド

生産現場のシステムがダウンした場合、一部の自動車メーカーでは、非稼働の間1分当たりおよそ22,000ドルも浪費していることになります1。このような利害を考慮し、効率的で先進的なマシン間コネクティビティとマイクロ秒単位の高速通信を実現するために、スマート・ファクトリ・テクノロジの進化が待ち望まれています。ここでは、インダストリー4.0にインテリジェンスを加えるトレンドを3つご紹介します。・同じ生産ラインを使っていろいろな��み物のボトル充填をする飲料工場・モジュール...