センサ集積回路 (IC) はあらゆる場所に配置されており、ほぼすべての種類の物理的刺激を測定できます。室内の周囲温度や湿度の測定から、路上にある自動車や他の障害物の検出まで、センサ IC は最新システムの「検知機能」であり、システムが周囲の世界により迅速かつ確実に反応するのに役立ちます。

センサ IC は通常、電流、電圧、湿度、近接性、レーダーなど、特定の方式やタイプのため、またはセンシングのために設計されています。最近のセンサ IC 技術の革新では、与えられた方式での全体的な精度と信頼性を向上させながら、IC により多くの機能を統合することに重点を置いています。これらの革新により、システム性能の向上、エネルギー効率の向上、そして場合によっては新しいアプリケーションの実現につながりました。

その一例は、低消費電力のレーダー・センシングによる自動車の車内と車外の継続的な監視です。これまで、レーダー・センシングは消費電力が大きく、自動車のエンジンがオフになっているときに連続して使用することはできませんでした。ミリ波 (mmWave) レーダー・センサの革新により、自動車を 360 度継続的に監視し、不正なアクセスや放置された子供たちを見つけられるようになりました。

センシング IC は、内燃機関から電動ドライブトレインへの移行において重要な役割を果たします。特に、図 1 に示すように、バッテリ管理システム、オンボード・チャージャ、DC 高速充電ステーションの電流センシングと電圧センシングにおいて重要な役割を果たします。

DC 高速充電ステーションは、電気自動車 (EV)、特に充電ステーションのパワー・モジュール制御ループに電流センサがいかに影響を与えるかを示す例です。電流センサは、信号帯域幅、ゲイン、オフセット誤差を監視します。これらの値は、AC/DC 電力変換を確実に調整するパワー・モジュールの能力に影響を及ぼす可能性があります。このようにして、自動車のバッテリの高速充電が可能になります。消費電力が設計上の優先事項であるシステムでは、絶縁型アンプまたは AMC1306M05 や AMC3302 などのデルタ・シグマ変調器を使用してシャント・ベースの電流設計を実装できます。

図 1 高速充電ステーションの EV

センサ IC は、バッテリ管理システムや充電システム以外の車載システムにも使用されています。最近の開発ではありませんが、フロントガラスのワイパーからシート調整モーターまで、自動車全体でシステムの電動化が進んでおり、センシングによるより効率的なシステム設計の機会を提供し続けています。

リニア、3D、角度、スイッチ、ラッチの各ホール・エフェクト・センサは、アクチュエータまたはモーターのリアルタイム・フィードバックに対する正確な応答を可能にし、車載システムの応答性がより高くなり、快適なドライバー環境を実現するのに役立ちます。

最新の自動車でドライバーと乗員の快適性を向上させるためにセンサを使用することに加え、自動車エンジニアは、故障が発生する前に検出することで、車両の全体的な安全性を向上させるシステムを実装しようとしています。これには、動作中の障害を検出、監視、報告するためのデバイスおよびシステム・レベルの機能をサポートする診断機能を備えたセンサ IC が必要です。TMAG5170-Q1、TMAG5170D-Q1、TMAG5173-Q1 などの位置センサは、車載システムの動作を監視し、障害を迅速に検出するように設計されており、ISO 26262 規格のような ASIL D レベルまでの規制要件を満たすのを支援します。