スマート センサとアクチュエータ

論理と物理の I/O 機能の分離は、センサとアクチュエータに影響を及ぼします。センサ信号のコンディショニングとアクチュエータの駆動を目的とする IC は、ローカルのインテリジェンス機能と通信機能を強化する必要があります。ローカル インテリジェンスは回路の状態を保持し、バックグラウンド診断を実行してセンサまたはアクチュエータのフォルトを検出できます。組み込まれている通信インターフェイスには最低でも、LIN レスポンダ実装などのプロトコルハンドラや CAN FD データリンク層のシンプルなバージョン (CAN FD Lightなど) まで含まれており、エッジ ノードで MCU が不要になるように設計されています。このような統合により、図 6 の (a) に示すように、スマート IC はセンサやアクチュエータを自律的に制御し、コストとサイズを最適化したソリューションを作り上げ、センサやアクチュエータのハウジングに組み込むことができます。

より複雑なセンサ (レーダー衛星など) や複合アクチュエータ (各種モーターを搭載したシート制御ユニットなど) の場合、小型 ECU をベースとする従来の方法がソリューションとして最も効率的な可能性があります (図 6 の (b) を参照)。さらに、ゾーン モジュールからの専用信号ライン (図 6 の (c) を参照) は、ごく単純なセンサやアクチュエータを直接制御できます。

設計者は、制御信号と検出信号の数、センサとアクチュエータの複雑さ、実装の制約などの要素に応じて、これらのソリューションのいずれかを選択できます。さらに、CAN パーシャル ネットワークのような通信プロトコルは、機能が必要なときのみ MCU を選択的に起動することでアクチュエータ モジュールの消費電力を低減し、より長時間にわたって低消費電力モードにとどまることができます。