• 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ます。

    この技術記事では、より多くの自動車メーカーがレーダー・センサへと関心を向けている中で、車内センシング市場における3つのトレンドについて詳しく考察します。

    トレンドその1:幼児置き去り検知の先を行く機能

    ヨーロッパ新車アセスメント・プログラム(Euro NCAP)などの規制機関に準拠するために、自動車メーカーはレーダー・センサを使った幼児置き去り検知機能の実装に取り組んでいます…

  • 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...

  • 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

    Other Parts Discussed in Post: AWR2243, AWR2243BOOST

    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...

  • 車載テレマティクス・アプリケーションでの暗電流測定

    Other Parts Discussed in Post: INA186-Q1, INA190-Q1

    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...

  • 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...

  • 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...

  • 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...

  • 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...

  • 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

    Other Parts Discussed in Post: DRA829

    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...

  • 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1に示す最終製品カテゴリに分けられ、さらに対応可能な有効範囲(距離)によって約1メートルの近距離システムから400メートルの長距離システムまで区分されます。

    1 – CMOS*ベースのレーダー構成の概要

       *相補型金属酸化膜半導体)

    一般的に、有効距離が延び要求される精度が高くなるほど、より高い処理能力が必要になりますが…

  • 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辺との間に不可欠なインターフェイスとなっていきます。

    現在の車には多種多様なディスプレイがありますが、車の周辺の世界とやり取りをする目的で設計されている、またはその機能があるものはほとんどありません。しかし、透明なウィンドウ・ディスプレイならその課題に対応できるでしょう。 自動運転車と同じ道路を走るドライバーならびに歩行者や自転車に乗った人がその意図を理解できるようにするために…

  • 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...

  • 半導体技術が変える車載照明のロードマップ

    Other Parts Discussed in Post: TPS92520-Q1, TCAN1044-Q1

    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技術のいくつかに注目したいと思います。

    アダプティブ・ヘッドライト・システム

    アダプティブ・フロント・ライト・システム(AFS)とアダプティブ・ドライビング・ビーム・ヘッドライト・システム(ADB)は、それぞれロービームとハイビームの形状を調整する技術です…

  • 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

    Other Parts Discussed in Post: TPS929120-Q1

    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...

  • 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とで、幼児置き去り検知システムに加え、乗員のバイタル・サイン検出によるドライバーの健康状態監視、車両衝突時のエアバッグの展開、乗員へのシートベルト着用警告などの付加機能を設計できます。これらは存在の検出をカメラに頼らないため、乗員のプライバシーを保護できます。

    TIの各種ミリ波デバイスは、高性能を提供しつつ、低コスト、低価格でこのようなアプリケーションに対応するために有効です…

  • 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...
  • 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話で、市場には1990年代から存在するテクノロジーです。消費者は将来に向けて、より高度な統合を望んでいますが、TCU(テレマティクス制御ユニット)はそこで役立ちます。

    TCUは、eCallの全機能に加え、位置情報、無線経由でのアップデート、音声通話といった各種データの送受信を含む追加機能をコネクテッド・カーに提供します。TCUがなければ、eCallは通報しか行えません…

  • コネクテッド・カーの進化

    20191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せて楽しむことができます。それでは見ていきましょう。

    テレマティクスの進化

    2000年代の初めに、eCallが突如として現れ、安全性と緊急時の援助を提供する一方、パーソナル・ナビゲーション・システムが運転手に行先を案内するようになりました。このテクノロジーは主にヨーロッパでは欧州委員会E112、ロシアではERA-GLONASS、米国ではE911として推進されました…

  • 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...
  • 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

    Other Parts Discussed in Post: TCAN4550-Q1

    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、中心になるスマートキー・モジュール1個と、サテライト・モジュール9個で構成されています。ここでは1つの例としてサテライト・モジュールを9個としていますが、実際に搭載されるサテライト・モジュールの数は異なります。図1からは、これらのモジュールが通信バスを利用して通信を行うこともわかります…

  • 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500億ドルが必要になると予想されています1。米国のみでは、現在は公共および民間のEV充電ステーションは56,000台以下しかありませんが、2030年までには1,300万台必要になる予想です2

     内燃エンジンが支配する時代がもう長くはないとしたら、現在でももっと多くのEVが路上を走っているのを見かけるはずです。しかし、グローバル・マーケットは簡単にはスイッチが入りません…

  • 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性能を見せたかという記事を読むと必ず私にちょっかいを出してきます。今回は、障害物の検出性能が話題になりました。彼との会話の一部を紹介します。

    マット:「その車がLIDARを搭載していたら、車線の真ん中にあった物体を簡単に検出できたと思うんだが」

    筆者:「僕はそう思わないよ」

    マット:「えっ、どうして。その車にはカメラ・センサとレーダー・センサが搭載されていたにもかかわらず…

  • 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機能は、緊急ブレーキ、車線維持支援、車間距離制御として認識されています。

    車載機器の設計では、さまざまなシステム障害への対処は目新しい問題ではありません。しかし、車が障害を検知して特定し障害にも耐える能力となると、ADASの中でもかなり新しい課題です。自動運転レベル0からレベル1やそれ以上へと車が進化するにつれて、自動運転におけるシステム全体の安全目標を達成するために…

  • 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、車載システムのASIL準拠の達成にどのような役割を果たすかがわかるでしょう。

    電圧リファレンスとスーパーバイザ

    電圧リファレンスやスーパーバイザ(リセットIC)などのデバイスは、車載システム・インテグレータが機能安全システムを開発する際に、よく利用する半導体デバイスです。車載用アプリケーションでは、これらのデバイスは診断や二重化監視の機能を果たします…

  • 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:ハイブリッド車から電気自動車への段階

    1. HEV/EVの走行距離や走行時間を延ばすために、どうすればエネルギー密度とシステム効率を高めることができますか?
    サイズを変えずに電力出力を2倍にすると、大幅なコスト削減になり、高速充電にも効果があります。これを実現するには、パワー・コンバータ(OBCまたは高速DCチャージャーのPFC段とDCDC)を高速なスイッチング周波数で動作させます…