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Recent blog posts

Yurina O.
- May 26, 2020
イーサネット設計を簡素化する　第1部：イーサネットPHYの基本と選択プロセス

100BASE-T1、1000BASE-T、100BASE-TX、10BASE-T、10BASE-Teなど、イーサネットPHYの用語に不慣れな人にとって、いくつもある規格を見比べるのは大変でしょう。他にも下記のようなたくさんの疑問があることでしょう。・MII（Media Independent Interface）とは？・車載PHYと産業用PHYとの違いは？・インターネット・プロトコル・カメラ、テレマティクス制御ユニット、プログラマブル・ロジック・コントローラに最適なPHYを選択するためには、どうすればいいのか？・すべてのPHYが、さまざまのフィールド・バス要件を満たしているのか？この「イーサネット設計を簡素化する」技術記事シリーズの第1部では、読者が最終アプリケーションに合ったPHYを選ぶことができるように、イーサネットPHYの基本を取り上げます。また、スムーズなPHY選択に便利なTIのPHY選択フローチャートも紹介します...
Yurina O.
- May 25, 2020
拡張性の高いPMICの利用で車載カメラ・モジュール電源の再設計を省略

車載カメラ・モジュールの設計者は、開発期間の短縮を目指す一方で、カメラ・モジュールをさらに小型化しつつ、高い拡張性も確保し、さまざまな種類の画像シリアライザやセンサに再利用できるようにする必要があります。この技術記事では、設計仕様やプラットフォームの拡張性など、車載カメラ・モジュール設計における設計上の重要な課題をいくつか取り上げます。拡張性の高い PMIC を利用して設計を簡素化し、開発期間を短縮共通した電源設計プラットフォームがあると、設計期間の短縮をはかることができ、製品化までの期間も短縮されます。電圧監視を内蔵しピン互換性のあるプログラム可能な電力管理IC（PMIC）を利用することで、電源回路を再設計しなくても、非機能安全性アプリケーション（サラウンドビュー・カメラなど）から機能安全性アプリケーション（自動運転車のドライバー監視、電子ミラー、カメラなど）へと拡張することが可能です。プログラマブルPMICには...
Yurina O.
- May 22, 2020
新型コロナウイルス感染症と闘う医療従事者に向けてTIのお客様への支援

「息苦しさはありませんか？」というメッセージで、スマホのアプリが毎日ユーザーの状況を訊ねてきます。しかし、医療従事者はすでに、ユーザーの健康状況を把握しています。患者個人が使用する新しいウェアラブル・テクノロジを利用して、血中酸素レベル、脈拍数、その他のバイタル・サインをモニタリングしているのです。このウェアラブル・デバイスは、患者の居場所に関係なく、もちろん自宅にいるときでも、呼吸器疾患を常に監視します。医療従事者や患者、その他の人が新型コロナウイルスにできるだけ感染しないように厳重な対策を行っている病院にとって、これは革新的な技術です。TIの極めて小さい組込みチップを活用し、リストバンドにはめ込まれたデバイスは、患者が自宅待機をしているときでもバイタル・サイン・データを処理します。これは、世界規模の感染爆発に対抗する戦いを支援する、数多い当社のソリューションのうちの1つです。カリフォルニア州アーバインを拠点とするグローバルな医療テクノロジ企業である...
Y.U
- May 20, 2020
[FAQ]車載用高電圧コンタクタ・エコノマイザに電流モードPWMコントローラを使用する方法について

この記事では、お客様からよく寄せられる質問とそれに対する回答をまとめています。車載用高電圧コンタクタ・エコノマイザに電流モードPWMコントローラを使用する方法について HEV/EVの高電圧バッテリは、トラクション・インバータへの給電に加えて、ACコンプレッサなど他の高電圧負荷への給電にも使用されます。バッテリを負荷に接続するために、バッテリからの電力ラインは、コンタクタと呼ばれる電子制御の高電圧スイッチを通して配線されます。図1に示すように、車載用の一般的な高電圧電源基板回路では、バッテリ切...
Yurina O.
- May 17, 2020
バッテリ・モニタリング・システムの電圧測定精度を改善する方法

以前の技術記事で確認したように、電気掃除機や、電動工具、電動自転車といったバッテリ駆動システムを安全に使用するためには、バッテリ電圧、電流、温度を正確にモニタリングする必要があります。今回は、リチウム・ベースのバッテリの電圧モニタリングに注目したいと思います。リチウム・ベースのバッテリの安全規格で求められる重要な要件は、バッテリ・メーカーが指定した電圧範囲内でのみバッテリが動作するようにすることです。なぜこの要件が非常に重要なのかというと、この制限以上にリチウムイオン・バッテリ・パックを過充電すると、火災や爆発につながる恐れがあるからです。実際に過充電は、現実的な危険性をはらんでいます。バッテリ・パックを他のシステム用に作られた充電器につないでしまったがために、そのバッテリ・パックの許容電圧を超えても充電が続くかもしれません。システム全体の安全性を保証するには、バッテリ管理システムがバッテリ・パックの各セルの電圧をモニタリングして...
Yurina O.
- May 13, 2020
パワートレイン・システムを統合してEVのコンボボックス・アーキテクチャを構築

少ない部品数で高機能の車載アプリケーションを作ることができたら、重量とコストのどちらも削減できて、信頼性も向上するでしょう。これが、電気自動車（EV）とハイブリッド電気自動車（HEV）の設計にコンボボックス・アーキテクチャを組み込もうとする意図です。コンボボックス・アーキテクチャとはコンボボックス・アーキテクチャとは、オンボード・チャージャ（OBC）、高電圧DC/DC（HV DCDC）、インバータ、配電ユニット（PDU��といったパワートレイン最終製品を一��したものです。図1に示すように、機械部分、制御、またはパワートレインのレベルで統合を行うことが可能です。図 1 ： EV 内の標準的アーキテクチャの概観図コンボボックス・アーキテクチャが HEV/EV に適している理由パワートレインの最終機器コンポーネントを一体化すると、以下のようなことを実現できます。電力密度の向上 ...
Y.U
- May 12, 2020
レーダー技術が車内センシング市場に変化をもたらす3つのトレンド

レーダー・センサは、車両が周囲の環境を検知する方法だけでなく、車内に何が置かれているか、誰が乗っているかを検知する方法にも変化をもたらしています。例えば、後部座席に置き去りにされた子供や健康上の問題を抱えたドライバーを検知できる自動車や、状況を改善するための処置を講ずるよう設計されたシステムを想像してみてください。固体を透過して他の物体を検知できるレーダーの能力により、置き去りにされた子供の検出、在席状態の監視、ドライバーのバイタル・サインの評価などを、これまで以上に高い精度で行えるようになり...
Yurina O.
- Apr 30, 2020
赤外線体温計の設計を迅速に行う方法

健康維持には、検温が必要不可欠です。非接触で体温を測定できる赤外線体温計は、接触感染の拡大の抑制に有効です。この技術記事では、赤外線体温計のシステム系統図に含まれるさまざまな構成要素を分析します。 MSP430™マイコンは、超低消費電力の、16ビットRISCミックスド・シグナル・プロセッサです。多くのアプリケーション、特にセンシングや計測アプリケーションがこの製品ファミリを利用して作られていますが、高性能A/Dコンバータ（ADC）、LCDドライバ、シリアル通信、パルス幅変調（PWM）出力、およびその他のペリフェラルがマイコンに統合されていることが、これらのアプリケーションへのメリットとなっています。設計プロセスの単純化、体温計のプロトタイプ開発の迅速化、基板面積の縮小、設計コストの削減といったことが可能になるため、MSP430マイコンは、赤外線体温計メーカーでよく使われるようになっています。図1は、MSP430マイコンとTIの電源管理やアンプ...
Yurina O.
- Apr 26, 2020
AC/DC設計におけるスタンバイ時の可聴ノイズと消費電力を削減する方法

スタンバイ電力の削減と効率の向上を求めて強化されるエネルギー規制に応えようと、エンジニアは、バースト・モード動作といった軽負荷モードを備えた電源の設計を進めています。軽負荷モードは、スタンバイ電力を最小限に抑えるのには有効ですが、新たに問題になるのが、電源の磁気部品から放射される高周波リンギングの懸念です。このような気にさわる音がノートPCのアダプタから出ているのを聞いたことがあるなら、リンギングの除去が非常に重要だということが分かってもらえるでしょう。スタンバイ電力を最小限に抑え、可聴ノイズを減らしつつ、設計の費用対効果を維持するには、AC/DCシステム・ソリューション全体の最適化を注意深く行う必要があります。昇圧力率コントローラ（PFC）、インダクタ-インダクタ-コンデンサ（LLC）を使った絶縁DC/DC、同期整流（SR）など、システムのすべてのコンポーネントを連携させて対処することが非常に重要になりつつあります。 ...
Yurina O.
- Apr 21, 2020
リアルタイム制御リソースを拡張し、電力変換アプリケーションのプラットフォーム開発を持続させる方法

性能と効率の向上が絶えず求められるリアルタイム電力変換の領域において、設計者にとって重要なのは、スケーラブルで持続可能な産業用および車載用電力変換ソリューションの設計に労力を注ぐことです。こうした需要は、一方でサーボ・ドライブ、電力供給、グリッド・インフラストラクチャ、オンボード充電といったアプリケーションにおいて、MIPS（毎秒100万回の命令数）、パルス幅変調器（PWM）、アナログ/デジタル・コンバータ（ADC）などのリアルタイム制御システム要件が増大することにもつながります。また、開発者にとっては、シンプルで低リスクな製品ラインを構築し、維持することが必要になります。性能の拡張性とポートフォリオの互換性が備わることで、開発者は労力の少ないコスト効率に優れた方法でリアルタイム制御リソースを拡張し、長期的な電力変換ソリューションのプラットフォームを維持することができます。分散アーキテクチャを通じたリアルタイム制御リソースの拡張...
Yurina O.
- Apr 20, 2020
自律型および協調型産業用ロボットのエンジニア向けガイド

工場でロボットがより一般的になるにつれて、ロボットがよりインテリジェントで自律的、より安全で効率的なものになることが重要です。これらすべては、正確なモーター制御、高度なセンシングテクノロジー、エッジでの処理によって実現され、すべて堅牢なリアルタイム通信を備えています。これらのテクノロジーは、ロボットシステムの設計にとって重要です。正確なモーター制御により、効率と低消費電力を実現します。高度なセンシング機能と機械学習機能により、ロボットは周囲の環境と双方向のコミュニケーションをとることができます。通信インターフェースにより、リアルタイムのデータ配信が可能になります。 e-book「エンジニア向け産業用ロボット設計ガイド」では、さまざまなロボット・アプリケーションで使用されている主要なテクノロジーについて詳しく説明しています。ぜひダウンロードして、最も洗練された自律型および協調型ロボットを設計するための情報を活用してください...
Yurina O.
- Apr 20, 2020
2020年に注目される3つの車載技術トレンド

交通渋滞、大気汚染、高燃費、走行距離への不安。現代の自動車運転の課題は、自動車購入者の需要を大きく変化させています。単純に見た目が良く信頼性の高い車が求められていたのは、はるか昔のことです。現在は、安全性機能、より快適な乗り心地、パーソナライズされたキャビン内テクノロジーも同様に求められています。イノベーションによって私たちと自動車のつながりはますます深まっています。自動車メーカーが提供するのは、ハードウェアとソフトウェアだけではありません。メーカーは自動車に乗るという体験も提供しています。 TIの車載テクノロジーについての詳細以下の3つの例は、車の購入者が今後の車に求めている機能が、現在のテクノロジーでいかに実現されているかを示したものです。完全電動化の未来が少しずつ近づいている世界各国の政府機関が排出削減に関する基準を設け、車の利用者がより電力消費の大きい機能を求めているなか...
Y.U
- Apr 14, 2020
[FAQ] 車載ACコンプレッサ・モジュールの3相ブリッジ・ドライバを、ハーフ・ブリッジ・ドライバに変更した方がいい理由は何ですか。

この記事では、お客様からよく寄せられる質問とそれに対する回答をまとめています。質問：BLDCモーターのインバータ段のIGBTに、現在は3相ブリッジ・ドライバを使用しています。なぜ、既存ソリューションの3相ブリッジ・ドライバをゲート・ドライバに置き換えることを考えた方がいいのでしょうか。現在のソリューションよりも、ハーフブリッジ・ゲート・ドライバのどこが性能上優れているのでしょうか。回答：高電圧3相BLDCモーターは、高電圧HEV/EVのACコンプレッサの駆動に使われます。10...
Yurina O.
- Apr 10, 2020
電圧リファレンスを理解する：直列リファレンスだけの特性ではない超低ドロップアウト

「電圧リファレンスを理解する」シリーズの最初の記事では、直列電圧リファレンスとシャント電圧リファレンスの違いについて説明しました。今回は、超低ドロップアウトと、それが直列リファレンスだけの特性ではない理由に焦点を絞って説明していきます。広い入力電圧範囲と低ドロップアウト動作を両立しなければならない電圧リファレンスが必要になったことはないでしょうか？たとえば、低ドロップアウトの直列リファレンスのほとんどが、12Vまでの入力電圧には対応していません。そのような場合は、シャント・リファレンスが非常に便利です。図1：シャント・リファレンスによるADC外部リファレンス・ピンの駆動図1に示すアプリケーションでの『 LM4040 』シャント・リファレンスの電圧は4.096Vです。これはアナログ/デジタル・コンバータ（ADC）用に選択する電圧としては一般的な値で、その理由は、1mVが12ビットADCでの1最下位ビット...
Yurina O.
- Apr 9, 2020
電圧リファレンスを理解する：シャントと直列、どちらのトポロジが適しているか

電圧リファレンスには、シャント・リファレンスと直列リファレンスの 2 種類があります。それぞれに固有の使用条件があるので、この 2 種類からどちらかを選択する場合は、そのプロセスの複雑さに気後れを感じることがあります。比較表は存在しますが、特定のアプリケーション向けにどちらか一方のリファレンス・トポロジを選ぶ方法については、一般に大した情報は得られません。このブログ・シリーズでは、シャント・リファレンスと直列リファレンスの両方のアプリケーションを取り上げ、どのような場合にそれらを使用すべきかについて説明しつつ、各リファレンス・トポロジのあまり知られていないユースケースもいくつか紹介していきます。第 1 部 - シャントと直列、どちらのトポロジが適しているか現実世界は（少なくとも現時点では）アナログであり、現実世界とシステムを仲介するインターフェイスとしては、アナログ/デジタル・コンバータ（ADC）、センサ...
Yurina O.
- Apr 6, 2020
最高性能の前方レーダーでビジョン・ゼロを現実のものに

この数年間、ヨーロッパ新車アセスメント・プログラム（Euro NCAP）2025の「交通安全プロジェクトビジョン・ゼロ運動」と、消費者向けファイブスター安全等級評価という、2つの大きな力が後押しして、先進運転支援システム（ADAS）の普及が進んでいます。ビジョン・ゼロ運動のため、自動車メーカーは車の乗員だけでなく歩行者の安全にもより注目し、可能な限り最高のテクノロジをすべての国で提供するという、難しい課題に直面しています。OEMは、安全規格試験の評価を重視しています。これは、消費者に車種をどれだけアピールできるか直接影響すると考えられるためです。そのため、自動緊急ブレーキ（AEB）、自動緊急操舵（AES）、自動クルーズ・コントロール（ACC）、前方衝突警告（FCW）などの、主要な安全対策の重要性が増しています。ADASの開発ペースが加速するにつれ、車の安全等級評価にもADASや衝突回避テクノロジがますます含まれるようになってきています...
Naoko Suzuki1
- Apr 2, 2020
自律型工場の原動力となるエッジ・インテリジェンス

従来の産業用ロボット・システムから現在における最新の協働ロボットまで、さまざまなロボットが頼りにするセンサは、ますます大容量で多様なデータを生み出し、処理しています。図1に示すように、このようなデータを用いて自律型ロボットがリアルタイムに意思決定を下せるようになることで、激しく変化する実世界環境の中で生産性を維持しながら、効率的なインシデント管理が可能になります。図1：機械周辺を監視してインシデントのリアルタイム管理を助けるミリ波センシング TIのミリ波センサが工場のエッジでどのよ...
Yurina O.
- Mar 26, 2020
車載テレマティクス・アプリケーションでの暗電流測定

現在の自動車は、20年前の携帯電話が持っていたよりも多くのインテリジェンスと接続性を備えています。これらの車は、サブスクリプション・ベースの通信サービスや組み込みのセルラー機能を介して、ほぼ常時、世界とつながった状態にあります。さらに将来は、車両間通信の導入も進むでしょう。外の世界との通信を制御する中心的な機器が、テレマティクス制御ユニット（TCU）です（図1）。図1：車両を世界とつなぐ標準的な接続オプション車両の走行中に行われる通信に加えて、車両の停止中にも、モジュール・ファームウェアのダウンロード、クラウド・サービスへの診断情報アップロード、ロケーション・サービスの通知など、各種の通信ニーズがあります。内燃エンジンで走行する車両の場合、車両停止時の通信は常にバッテリを消費します。これは充電式の電気自動車では問題とならないかもしれませんが、非充電式の電気自動車は、内燃エンジン車両と同じ問題に直面します。通信でバッテリから消費される電力はそれほど大きくないとはいえ...
Yurina O.
- Mar 24, 2020
シングル・ボード・コンピュータの設計に高性能DC/DCを使用する方法

産業用アプリケーションでのシングル・ボード・コンピュータは、かつてはヒューマン・マシン・インターフェイス（HMI）を処理するためのロジック・コントローラとしてのみ利用され、各種の制御機能やネットワーク通信を提供していました。現在、シングル・ボード・コンピュータは、産業用ロボット、マシン・ビジョン、ファクトリ・オートメーションなどで使用される複雑なシステムの頭脳として機能しています。必要な処理を実現するために、最新世代のシングル・ボード・コンピュータは、16コアの中央処理装置（CPU）、256GBのDDR 4 メモリ、複数の10ギガビット Ethernet およびUSBポート、デジタルI/O、シリアルATAインターフェイスを搭載しています。次世代のシステムには、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（FPGA）、グラフィックス処理装置（GPU）、特定用途向け集積回路（ASIC）も搭載され、人工知能や機械学習アルゴリズムを使って音声制御...
Yurina O.
- Mar 24, 2020
車載Bluetooth Low Energyに関するコネクティビティのトレンド

世界中どこでもつながるという動きは、自動車業界でも間違いなく勢いを増しています。車のオーナーの多くは、車載ワイヤレス接続といえば、車内のインフォテインメント・システムと単純なやり取りをするものだと考えていますが、実はさまざまな新しい活用例が生まれています。たとえば、オーナーと車とのやり取りをパーソナライズしたり、キーオフ時に低電力で接続動作ができるパスを構築したり、スマートフォンをキーとして使用する Phone-as-a-Key（PaaK）アプリケーションでパッシブ・エントリを実現したり、といったことです。この数年、ヘッド・ユニット、タイヤ圧力監視システム（TPMS）、テレマティクス制御ユニット（TCU）、 PaaKによるカー・アクセス、およびその他のアクセサリなど、車に搭載されたいくつもの構成要素の接続に、TIの Bluetooth ® Low Energyテクノロジが使われています。 TIは2014年に...
Yurina O.
- Mar 24, 2020
機械的な衝撃や振動がある環境でTIのBAW共振器テクノロジを試す

エンジンの機械的な振動や衝撃にさらされている車載部品の状態が分かったり、自動化された工場内の激しい機械的振動がある環境で動作するシステムの状態について情報を得ることができたりしたら、素晴らしいと思いませんか。このような情報があれば、予知保全を行って、疲労した部品が完全に壊れる前に取り換えることができ、車のトラブルや工場のダウンタイムをかなり減らせるでしょう。下記のビデオでは、水晶振動子不要のTIのワイヤレスBAWテクノロジに関する試験のデモを紹介しています。今回の技術記事は、その詳細を説明します...
Yurina O.
- Mar 23, 2020
DIN VDE V 0884-11:2017-01規格が絶縁設計に与える影響

2020年1月時点で、DIN（ドイツ規格協会）V VDE（Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik）V 0884-10:2006-12は、磁気および容量性のガルバニック絶縁製品における固有の絶縁特性と高電圧性能の評価に使われる認証規格として有効ではなくなりました。これで、2017年にDIN VDE V 0884-11:2017-01更新規格が発表され��ときにICメーカーに与えられた、3年間の移行期間が終了したことになります。ICメーカーは今や��新しい認証要件にアップグレードするか、対象��データシートからVDE認証を削除する必要に迫られています。この規格は、基本および強化型のデジタル・アイソレータ向けに作成された唯一のコンポーネント・レベル認証なので、認証があると、OEMメーカーと最終製品メーカーは、デジタル・アイソレータが自社のシステムの高電圧要件を満たし...
Yurina O.
- Mar 23, 2020
信号の分解：デルタ-シグマADCを使用するときの電源ノイズの影響の低減（第12部）

第11部では、電源ノイズについて取り上げ、ノイズが多い電源になる原因や、A/Dコンバータ（ADC）に与える影響などにつ��て述べました。また、ノイズ除去��おいて電源の影響の度合いを測定する方法として、電源除去（PSR）を紹介し、電源ノイズが各種のADC電源に与える影響を分析しました。最終回となる第12部では、ADS127L01評価モジュール（EVM）を使用した設計例を用いて、引き続き電源ノイズについて考察します。この設計例を用いることで、システムのPSRを高めようとする際に、どの電源が最も重要かがわかりやすくなります。最後に、電源ノイズを低く保つベストプラクティスと、システムの総ノイ��特性を改善するデバッグのヒントについても説明します。 AVDD 、 DVDD 、 LVDD ：一番重要なのはどの電源か第11部では、TIの『 ADS127L01 』で使われる各電源のPSR比（PSRR）を確認し��した（図1）。多くのADCと同じように...
Yurina O.
- Mar 11, 2020
ハイブリッド車/電気自動車向けワイヤレスBMSに関する3つの課題

リチウム電池は、今も低価格化と電力密度の増加が続いており、ハイブリッド電気自動車（HEV）や電気自動車（EV）をより遠くまで、長時間走らせることができます。この進歩をうけて、設計者の関心は、バッテリ管理システム（BMS）のサイズを縮小して軽量化することで、さらに効率化を図ることです。バッテリ管理システムの背景については、「 HEV/EVのバッテリ管理システムの簡単な説明」（英語）をご覧ください。従来からある有線BMSアーキテクチャは、ワイヤ・ハーネスを使ってデイジーチェーン構成でバッテリ・パックを接続します。そのため、製造が複雑で大掛かりになり、メンテナンスも頻繁に必要で、保守が困難です。この課題を解決するために、ワイヤレスBMSへの進化が注目されています。このアーキテクチャでは、ワイアレス・チップセットがバッテリ・モニタと連携して、各バッテリ・セルから電圧や温度といったデータをシステムのメイン・マイコンに送信します...
Yurina O.
- Mar 9, 2020
SoC電源設計：3つのステップで熱最適化された電源を設計する方法

この記事では、通信基地局や試験・計測機器、データ・センターといった、システム・オン・チップ（SoC）アプリケーションの電源設計について解説します。熱最適化された電源設計が簡単だったことなどありませんが、最近のSoCに必要な電力要件により、ますます難しい作業になっています。20年ほど前に初めて市場に出たFET（電界効果トランジスタ）内蔵型の降圧コンバータは、基板面積の制限が厳しくなる一方で、より大きな電力をポイント・オブ・ロードで供給する必要があるという、産業界が直面し始めた大きな課題の解決を目指していました。この課題への取り組みが最優先なのは現在も変わりませんが、昨今の電源設計者は、増加し続けるSoCの電力要件、周囲温度の上昇、コンバータのスイッチング周波数の上昇という、熱管理がこれまで以上に重要となる流れにも直面しています。このような制約にきちんと対応できない電源設計では、必要な電力を供給できないおそれがあります。ここでは...