図1　2018�Qのカーエレクトロニクス�\術�tには人が��到した

ADAS（先進ドライバー?x━)мqシステム）や�O��運転の根�fにある考え��(sh┫)は、単なる�W(w┌ng)便性の�{求ではなく、��故を防ぐことである。�O動�Zメーカーにとって��故を��こさないクルマ作りこそが最�j(lu┛)の関心��だ。�O動�Zメーカーに提案できるような半導��チップメーカーからの�\術がこの�t��(j┤)会で紹介された。

まずはクルマの周囲に幼児がいないかどうか検出する駐�Z�мq����として��音�Sセンサを�W(w┌ng)��する�\術が新日本無線（NJR）やON Semiconductorから�t��(j┤)された。新日本無線が提案するのはMEMSを使った��音�Sの�p信機(センサ)。��音�Sの送信機には��来のPZTを使い、����(j┫)�颪鉾深o(j━)して戻ってきた��音�Sを?y┐n)RうセンサはMEMSである。MEMSだと、わずか4.25mm×3.55mm×1.1mmの�j(lu┛)きさに4個の��音�Sセンサを集積できるため、指向性を��(d┛ng)めるビームフォーミングができる。�p信性�Δ箸靴討蓮�検出周�S数�J(r┬n)囲は100Hz〜100kHzで、�p信感度は1kHz時に-42dBV/Pa。

ON Semiは、��音�Sを�p信するためのIC「NCV75215」を�t��(j┤)した。これは、検出�{(di┐o)�`が0.25m〜4mであり、�p信可�Δ兵��S数�J(r┬n)囲は35kHz〜95kHzとなっている。�p信感度に関係する�p信�W(w┌ng)�u(p┴ng)を0.5dBステップで設定できる。送信電流は50mA〜350mA。�{(di┐o)�`がそれほど長くないため、��音�S�\術は駐�Z�мqが主な����となる。

走行中に周囲にある�Z両を検出したり、あるいは駐�Z場での�Zの�~無を検出したりする場合には、TOF（Time of Flight）やレーダーによる検出が効果的。NJRは、24GHzの��ミリ�Sを�W(w┌ng)��した�R�{(di┐o)センサを2�|類�t��(j┤)した。図2左のボードは2ペアの�R�{(di┐o)センサで、�R定できる�{(di┐o)�`は5m、図2��の8ペアの�R�{(di┐o)センサはビームフォーミングを使うことで30mまで�R定�{(di┐o)�`を�Pばしている。

図2　24Hzの��ミリ�Sレーダーを使う新日本無線の�R�{(di┐o)システム

2次元画�気�TOF�R�{(di┐o)センサを加えたソリューションで3次元の奥行きも�R定できるTOFイメージセンサ��チップセットをベルギーのファブレス半導��のMelexis社が�t��(j┤)している。スクリーンの解�掬戮�QVGA（230×240画素）と低いが、立��形�X(ju└)を可��化できる。ドイツのファウンドリX-FABが���]し、欧�Δ任�BMWがジェスチャー入��に採��しているという。

運転�}を�мqするシステムとして、スマートライティングがある。クルマのヘッドライトやリアライトにLEDを使うケースが�\えており、STMicroelectronicsもヘッドライト��のLEDドライバにおいてクルマ��のAEC-Q100の認定を�D�u(p┴ng)した。CMOSセンサを�W(w┌ng)��してハイビームとロービームを切り��える適応型ドライビングビームと�}ばれるフロントライトの採��が欧�Δ濃呂泙辰討い襦�ロームはそれに応えるべきチップセットをそろえ始めている。LEDドライバだけでなく、マトリックススイッチコントローラと�}ぶICも開発している。CMOSカメラで撮った画�気里Δ繊��憾��Zの運転�}を含む周囲のライトだけをロービームにして、残りはハイビームのまま走行する。欧�Δ任蓮��牢崛�行は通常ハイビームを使い、�憾��Zが来るときだけロービームに切り��えていた。この作業を電子的に切り��え、�憾��Zの運転�}がまぶしくならないように配慮する。

今�vは、NJRが運転�}の�mのみを?y┐n)Rう音�mのビームフォーミング�\術をデモしていた。これは、音�mでコマンドを入��するシステムの音�m認識率を�屬欧襪燭瓩法���要な音源だけを入��できるようにするもの。2��のマイクを使って運転��にいる人からの�mだけを��(d┛ng)調して他からの音を分�`し、さらにフィルタをかけて除去する。このために運転��の�i��(sh┫)�屬��W井�霾�にマイクを設��する(図3)。

図3　運転��の�W井に設��した2個のマイク　運転�}からの音�mだけを?y┐n)Rう

今�vNJRのデモでは音�m認識ソフトウエアとしてAppleのSiriを�W(w┌ng)��したが、設定次��ではGoogle Assistantも可�Δ砲覆襪箸靴討い襦�

Xilinxは以�iからクルマのIT化/エレクトロニクス化に関する�t��(j┤)会には出�tしており、FPGAを使ったADASシステムや�O動認識システムを紹介してきた。今�vは現�X(ju└)に実績を踏まえ、最新のソリューションを見せた。FPGAの良いところは、最新のアルゴリズムが開発されたならすぐにハードウエア�v路に組み込むことができるという点だ。

今�v、ハイエンドの「Zynq UltraScale+」MPSoCを発表したが、このチップを搭載した開発ボードを�t��(j┤)した。このボードを使えば、1km先を180度見通すために、8Mピクセルと30fps以�屬離札鵐気�3眼使うフロントカメラ映�気鬟汽檗璽箸垢襦�3眼は�N長度を考慮するため。高解�気留��気砲蓮�高�]シリアルインタフェースのサポートが��須になる。ここではLVDSに代わり、Maxim Integratedが提供する最�j(lu┛)3GbpsのGMSL（Gigabit Multimedia Serial Link）をサポートしている。また、CMOSイメージセンサやLiDARなどの�Q�|のセンサからの信��(gu┤)をまとめるセンサフュージョン����にもFPGAでサポートする。

図4　磁気センサによるジョイスティック型の入��デバイスをInfineonが試作

変わったセンサの応��も現れた。Infineon Technologiesが磁気センサを使って、3次元の動きをコマンドに変えられることをデモした(図4)。N極とS極からなるディスク�X(ju└)のセンサを�v転すると磁気の��(d┛ng)さが変わるため、その変化量を電気信��(gu┤)に変える。またセンサを磁石に�Zづけると磁気の�j(lu┛)きさが変わるので、その信��(gu┤)も�W(w┌ng)��すると考え、同社はジョイスティック型の入��デバイスをデモ��に作��した。X、Y、Zの3��(sh┫)向を分別することで、数�欧離灰泪鵐匹鮴瀋蠅任�る。

クルマでは�j(lu┛)小のモータが�H数ある。EVには�j(lu┛)きな出��が��要で、そのためのモータドライブ?j┼n)v路が��要で、ハイパワー半導��が登場する。後��では、IGBTからSiCダイオード、トランジスタなどの最新の動きを伝えていく。

参考�@料
1. インテリジェントカーが��故を��(f┫)らす−カーエレ�tから(後��) (2018/02/02)