Infineon、衝突防�Vミリ�Sレーダー時代到来を�x言
クルマの周囲の検出にミリ�Sレーダーが使われるようになってきたが、その背景には半導��の集積度向�屬砲茲訥礇灰好閥\術がある。高価なGaAsに代えて�W価なSi-Geに��え、次にRF�v路の高集積化によってミリ�Sレーダーの低価格化を後押ししてきた。クルマ��半導��に�咾�Infineon Technologiesは、ミリ�Sレーダーの時代がやってきたと�x言する(図1)。
図1 Infineon Technologiesのクルマ��のセンサ�靆腓鯲┐い�Ralf Bornefeld��
電磁�Sの�S長がミリメートル単位にまで�]くなると、アンテナ設��が小型になる。光の�]度は3×10の10乗cm/sであるから、�S長1cmの電�Sの周�S数は30GHzである。つまり周�S数が30GHz以�屬砲覆襪��S長は1cmを切りmmオーダーとなる。周�S数300GHzが�S長1mmに相当する。�O動�Z��レーダーの77GHzの周�S数だと4mm�i後の�S長となり、��常に小型にできる。ところが、ミリ�Sになると電�Sは放�o(j━)�Xに発せず、レーザー光のように直線的になってくる。
それを�W(w┌ng)��してクルマの�i��(sh┫)からレーダーを発�o(j━)すれば金�錣覆匹鉾深o(j━)してそのまま戻ってくるため、�i��(sh┫)に反�o(j━)する金������、すなわちクルマがあればすぐに検出できる。この性��を�W(w┌ng)��したのがクルマを検出するセンサだ。また24GHzのレーダーもクルマには使われている。24GHzの�S長は��確には1cmを��えているが、12.5mmという表現もできるためミリ�Sと�}ばれている。24GHzのミリ�Sは77GHzよりも直線性が弱いため、発信機の周囲の金���颪垢覆錣船�ルマも検出できる。このような性��を�W(w┌ng)��して、クルマの�i後周囲の検出に24GHzレーダーを使い、�i��(sh┫)を走る�Zを検出するのには77GHzを使っている。
Infineonは、レーダーシステムの低コスト化を2009�Qから図ってきた。��1世代��は、Si-Geプロセスの導入によりレーダーシステムのコストを30%削��(f┫)した。トランシーバを作る場合、��来のGaAsだとRFチップが8個��要だったが、Si-Geにより1チップのトランシーバと発振�_(d│)1チップで済んだ。GaAsは100mmのウェーハしか使えなかったがSiは200mmウェーハが使えた。このため量�僝が容易でコストを削��(f┫)できた。このチップはAudiのA4に搭載された。
図2 77GHzレーダーシステムの低コスト化を実現したeWLB�\術 出�Z：Infineon Technologies
さらに2012�Qには��2世代��として、eWLB（Embedded Wafer-Level BGA）と�}ぶパッケージング�\術を開発(図2)、これにより配線長が�]くなると共に放�Xも向�屬掘△靴�も高価なセラミックから�W価なモールドが使えるようになった。このころにはトランジスタ�O身の性�Δ��屬�り、77GHz動作が可�Δ砲覆辰拭�この�\術の導入でレーダーのシステムコストはさらに30%下がった。この�\術によりVolkswagenのGolf 7やDaimlerの小型�ZSMARTにも搭載されるようになった。欧�Δ任郎�やさまざまなクルマにレーダーが載るようになっている、と同社VPでAutomotive DivisionでSensor & Control�靆�General ManagerのRalf Bornefeld��は言う。「��1世代から現在まで、5�Q間で�搥1000万個のレーダーチップを出荷してきたが、次の1�Qで1000万個を出荷する勢い」だと言う。
Infineonは、さらに現在のSi-Geトランジスタの遮��周�S数fTの2倍に相当する400GHzを�eつ新型トランジスタの開発を終え、��3世代とも言うべき完��1チップのRF＋ベースバンド�v路を開発中だ(図3)。A-Dコンバータや�Q�|インタフェースも集積し、出��がデジタルというLSIであり、そのままマイクロコントローラMCUに接��できる。このシステムではデジタル出��の77GHz高周�SLSIとMCU、パワーマネジメントの3チップのレーダーシステムとなり、さらに低コスト化することになる。このチップは2019�Qに量�僝されるとしている。
図3 Infineonが�Wくレーダーチップのロードマップ 出�Z：Infineon Technologies
Infineonはレーダーの他に、ドライバーの顔をその奥行きも含めて認識するToF（Time of Flight）��(sh┫)式の3次元センサを開発している。まだクルマには搭載されていないが、Tier 1サプライヤに納めており、�Zい��(j┤ng)来クルマに搭載される機�Δ任△襦�ToFはレーザーやLEDを発�o(j━)し戻り光とのパルスの位相差を検出して�{(di┐o)�`を�Rる�\術である。10万画素のイメージセンサによって3次元の奥行きを含めた顔を認識するため、ドライバーの��気防�V、HUD(ヘッドアップディスプレイ)の位��の����などに使う。この機�Δ��O動運転へのステップのレベル１から5までの内のレベル3に相当するという。現在はレベル2の段階である。
