• 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...
    • Jun 14, 2019

    ASILの機能安全目標を達成するために電圧リファレンスとスーパーバイザが果たす役割

    安全性に関連する多数の車載システムは、ISO(国際標準化機構)26262で規定された安全性要求レベル(ASIL)に適合することが求められます。よくある誤解が、ISO 26262規格に則って開発されたものではないICは、機能安全目標を達成するのに使用することができないというものです。実際には、多くの自動車OEMが、ASILに非準拠の半導体デバイスの機能や信頼性を利用して、ASIL要件を目指すシステムを開発することができています。この記事を読めば、電圧リファレンスとスーパーバイザの両方が、車載システ...
    • Jun 6, 2019

    ハイブリッド車と電気自動車の監視と保護に関する8つの疑問

    CO2排出量の削減には電化がもっとも有効な方法であるとわかっていますが、図1に示すように、車内の電圧が高くなるにつれ、監視および保護のサブシステムの重要性も増していきます。このシステムの進歩により、ハイブリッド電気自動車/電気自動車(HEV/EV)を短期間に開発できるようになるとともに、走行時間を最大限に延ばし、利用者の安全を維持できるようになってきました。 バッテリ管理システム と トラクション・インバータ・システム の監視と保護について、8つのよく寄せられる疑問を見ていきましょう。 図1...
    • Mar 4, 2019

    ドライバー監視システムで衝突防止を支援する方法:パート2

    ドライバー監視システム(DMS)は、自動車のステアリング・システムと制御システムへのリアルタイム・フィードバックを強化します。詳細は、ブログ記事 「ドライバー監視システムで衝突防止を支援する方法:パート1」 で説明しています。しかし、設計者がこの技術を自動車に取り込もうとする場合には、複数の重要な設計に関する検討事項があります。 一般的に、最適な画像品質のために光源が調整されているような管理された環境向けにシステムを設計する場合は、設計の問題は簡単になります。DMSプラットフォームのサイズやフォーム...
    • Mar 4, 2019

    ドライバー監視システムで衝突防止を支援する方法:パート1

    ドライバーは、長距離の運転の際に、配偶者に休憩が必要かどうかを訊かれたり、友人に運転を代わらなくても大丈夫か尋ねられたり、仲間から前方の危険について警告されたりするなど、何らかの形でモニタリングを体験しています。仲間が障害物や危険性について警告してくれることは非常に便利ですが、車内の他の人によるドライバー監視は現実的ではありません。しかし、重大な失敗を冒しそうな注意散漫なときには、事故につながる恐れがあります。 欧州新車評価プログラム(NCAP)2025ロードマップ・レポート によると、年間交通事...
    • Feb 13, 2019

    CHMSL:第3のブレーキ・ライト

    CHMSLとは、センター・ハイマウント・ストップ・ランプ(center high-mounted stop lamp)の略称です。自動車の場合、CHMSLは左右のブレーキ・ランプの上に取り付けられています。米国国家道路交通安全局(NHTSA)によると、CHMSLは、ブレーキが踏まれたときに、後続のドライバーに対して速度を落とす必要があることを、視認性の高いメッセージとして伝えます。CHMSLは左右のブレーキ・ランプに加えて取り付けられているため、「第3のブレーキ・ランプ」とも呼ばれています。ピッ...
    • Feb 5, 2019

    車載照明のディスクリート・ソリューションに別れを告げる時

    自動車メーカーは、従来のフロントおよびリア・ライト、昼間点灯ライト、ストップ・ランプおよび方向指示灯にとどまらず、市場において自社の車の差別化を図るために発光ダイオード(LED)を使用しています。LEDは今や、サイド・マーカー、ナンバー・プレート、ブランドのロゴ、ウェルカム・ライト、アンビエント・ライトにも使われています。 これらのLEDを駆動するには、次の点を考慮します。 電流の精度:LEDの均質性が向上 LEDの輝度の変化:ある種の調光機能が必要 LEDの開放/短絡の診断と保護・過熱保護:...
    • Jan 23, 2019

    DLPテクノロジを用いた高解像度アダプティブ・ヘッドライトの開発

    ヘッドランプでまぶしさを抑えたハイビームを実現するために、設計者は、ピクセル・レベルのデジタル制御を使用できるようになりました。 従来では、一般的な自動車のヘッドライトは、暗い状況や悪天候でのドライバーの視認性を高めるため、自動車の前にある物体のみを照射していました。ハイビームは長距離で幅広いアングルに照射し、ロービームは車両前面の近距離の道路を照射します。しばらくはそのような方法でしたが、ヘッドライト・システムには新しい技術進歩による大きな変革がもたらされています。 1950年代の米国では、自...
    • Jan 9, 2019

    自動車産業を牽引する2019年のトップ・トレンド

    100年以上も前に車が登場して以来、最も急激な変革期であるこの10年について考えてみるのは非常に面白いことです。自動運転車と電気自動車は勢いを増し続けていますが、2020年代の自動車は、2010年代のとはまったく異なるものになるかもしれません。 2019年に自動車産業でイノベーションを推進する高度なテーマは4つあります。 デジタル・コックピット 車両の電化 コネクテッド・カー 自動運転 デジタル・コックピット ドラ...
    • Dec 11, 2018

    EMI性能の向上に有効なマルチチャネル降圧コンバータ・レイアウトはどれか

    設計者は、多数の電源レールをサポートする車載機器システムに複数のDC/DC降圧コンバータをよく使用します。しかし、そのようなタイプの降圧コンバータを選ぶときには考慮すべき点があります。例えば、AMラジオ帯域との干渉を避けるために、車載インフォテインメント/ヘッド・ユニット用に(2MHz以上で動作する)高スイッチング周波数のDC/DCコンバータを選ばなければなりません。また、比較的小型のインダクタを選んで、ソリューション・サイズも小さくする必要があります。それに加えて、高スイッチング周波数DC/D...