• Jun 23, 2020

    クロック・ジェネレータを使用した車載アプリケーション用eAVBブリッジングの最適化

    車載ヘッド・ユニット などの車載インフォテインメント・システムで最大の成長分野の1つとなっているのが高品質オーディオです。特にオーディオ/ビデオ・ブリッジング(AVB)に注目が集まっています。この記事では、クロック供給ソリューションを通じてeAVBを最適化することにより、車内での高速データ転送を実現する方法について説明します。 Ethernet AVB ( eAVB )規格 AVBの実装は、IEEE(米国電気電子学会)が定める802.1AS、802.1Qat、802.1Qav、802.1BA、802.1Q、1722という6つの規格によって定義されています。これらの規格は以下に挙げるような機能に対応しているので、他のプロトコルでは保証できないレベルの低レイテンシで、イーサネットを介してオーディオ/ビデオ・コンテンツをリアルタイムに転送するシステムの設計に役立つほか、広帯域幅オーディオ/ビデオ・データをイーサネット・ネットワーク上で時間同期させて転送することも可能になります...
    • 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体化したものです。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 信頼性の向上...
    • 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...
    • 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...
    • 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...
    • 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...
    • 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...
    • 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��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...
    • Jan 27, 2020

    車両のADASテクノロジーをより身近なものに

    先進運転支援システム(ADAS)の機能は、事故を減らし、多くの人の命を救えることが実証されています。 Consumer Reports の記事によれば、Insurance Institute for Highway Safetyが調査した2017年の統計で、前方衝突警告および自動緊急ブレーキの技術を搭載した車両による追突事故は、それらのシステムを持たない車両と比べて50%少なかったことが示されています。悲しいことに、ほとんどの事故は、最も簡単なADASアプリケーションさえ備えていなかった車両のドライバーに起きています。 ADASは引き続き、自動車技術者協会(SAE)標準で定められたLevel 4およびLevel 5の自動運転車を中心に実装されていますが、より広い範囲の車両に使用できるADASテクノロジーを構築すれば、道路交通に大きなインパクトを与える機会となるでしょう。 すべての車両にADASテクノロジーを搭載するのは経済的に現実味がないとはいえ...
    • Jan 24, 2020

    常に正しく曲がるために:車載照明システムの障害検知回路の設計

    システム障害をユーザーに知らせることは大変重要ですが、車のライトであればなおさらです。 車載リア・ライトの方向指示器を例として取り上げてみましょう。方向指示器は、運転手が車線変更や方向転換をしようと考えていることを知らせる合図です。方向指示器の光源として一般に使われ、今も増え続けているのがLEDです。LEDは、1段目が電圧レギュレータ、2段目が定電流リニアLEDドライバの、デュアル・ステージLEDドライバ回路トポロジで駆動されます。デュアル・ステージ・トポロジには、熱効率が良いという利点があります。 図1に示すLEDベースの方向指示器モジュールは、標準的な車載バッテリ、スイッチ、入力フィルタ、降圧レギュレータ、そして複数のLEDドライバで構成されます。では、ライトがうまく動かなくなったらどうなるのでしょう。故障が起きたことをどうやって知らせるのでしょうか。また、システムのどの部分が故障したのでしょうか。 図 1 :方向指示器モジュール...
    • Jan 22, 2020

    車載演算ゲートウェイ・プラットフォームによりソフトウェア定義自動車(Software-defined car)を実現

    自動車分野には3つの明確なトレンドがあります。半自動または自動運転車への移行、データ帯域幅の増加によりクラウドとつながる車、そして車両の電化です。これらのトレンドは、車載アーキテクチャの変化も促しています。現在の車載アーキテクチャでは、増加し続ける多数のエンジン制御ユニット(ECU)が、低速のCAN(Controller Area Network)/LIN(Local Interconnect Network)通信バスでつながっています。しかし、このアーキテクチャには限界がいくつかあります。 例えば、ソフトウェアの開発、保守、検証は複雑です。各ECUのソフトウェアは、別々のサプライヤによって作られます。車載システムが効率的に作動するためには、車のシステム内全体でソフトウェアの整合が取れている必要があります。既存のシステムに機能を追加するのは、複雑で、時間がかかり、エラーが入り込みやすい作業です。車に機能や能力を新たに追加しながら自律性と接続性を実現することは...
    • 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...
    • 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あ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...
    • Nov 26, 2019

    車載ヘッドライトのLEDドライバを柔軟に設定する方法

    電子技術の進化により、車載フルLEDヘッドライトの機能を制御するための電子制御ユニット(ECU)が必須となっています。ECUは、ハイビーム、ロービーム、昼間走行灯、車幅灯、方向指示器、フォグ・ライトといったヘッドライト機能のためのLEDドライバで主に構成されます。この技術記事では、柔軟な設定が可能なLEDドライバを使用する利点について説明します。 LEDが初めに車載ヘッドライトに使われるようになったときは、LEDドライバに接続されたハイサイド・スイッチが、それぞれのヘッドライト機能の該当のLEDを駆動していました。図1は、対応するヘッドライト機能ごとにLEDドライバを使用する、従来の車体制御モジュール(BCM)のブロック図です。ヘッドライトの機能ごとのLEDと入力電圧との関係から、ベストなDC/DCトポロジが決まります。 図 1 :従来の車載 BCM で使用される LED ヘッドライト用 DC/DC LED ドライバ...
    • 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...
    • 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...
    • 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...
    • 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...
    • 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...
    • 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...
    • 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...
    • 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...
    • Jul 18, 2019

    EVの未来を現実にするテクノロジー

    近年、食品スーパーやホテル、ショッピングセンターに数台まとまった形で、公共の電気自動車(EV)充電ステーションが設置されてきています。世界の主要都市に、駐車しながら充電ができるスポットがインフラとしてパッチワークのように存在します。しかし、今後10年でEVを運転する人口が世界中で増加すると、もっともっと多くの充電ステーションが必要になります。  ある予測では、2030年までには路上を走る1.2億台のEVに対応するために、米国、ヨーロッパ、および中国で充電機器が4千万台、設備投資額にして50...
    • Jul 12, 2019

    イメージング・レーダー:自動運転の広範なニーズを単独で満たすセンサ

    自動車には主として3タイプのセンサ(カメラ、レーダー、LIDAR)が搭載されており、それぞれ役割が異なっています。各センサの役割について、また先進運転支援システム(ADAS)および自動運転のセンシング・ニーズを各センサがどのように解決できるかについては、業界内で今も混乱があるようです。 筆者は友人マットと興味深い会話をしました。彼は、私がADASシステムや自動運転車で使用される TIのミリ波(mmWave)センサ の仕事をしていることを知っているため、さまざまな運転状況において自動運転車がどのような...
    • Jun 28, 2019

    ADAS設計で高度な安全性を実現する診断機能の役割

    自動車業界がより高度な自動運転機能を推進するにつれて、高度な安全性要求レベル(ASIL)に対応した 先進運転支援システム(ADAS) の必要性も高まっています。最近までのADAS機器は、視認性を向上させたり、危険な状況に陥りそうな際、ドライバーへ警告したりするために使われることがほとんどでした。しかし、今では最新の車の多くが、停止している車に後ろから衝突することを防いだり、意図せず走行車線からはみ出すことを防止したり、前を走る車と安全な車間距離を維持したりできるようになっています。このようなADAS...