ソフトウェア デファインド ビークル (ソフトウェア定義の自動車)

ゾーン アーキテクチャを通じ、ソフトウェア ディファインド ビークルというビジョンの実現に向けて一歩前進

自動車業界では現在、ドメインからゾーンへのアーキテクチャの移行によって自動車のアーキテクチャを刷新する、ソフトウェア ディファインド ビークル (SDV) というビジョンの実現に向けて、ソフトウェアを中心とする変革が進められています。これが実現すれば、より柔軟なカスタマイズ、車内環境の改善、ワイヤレス更新による利便性の向上につながります。ソフトウェアを一元化し、ハードウェアを分離する SDV により、次世代の車両要件を効果的に満たすスケーラブルなソリューションを構築できます。お客様がビジョンを具体化できるように、TI は長年にわたってシステムに関する専門知識とスケーラブルなソフトウェア ソリューションを提供してきました。また、負荷のインテリジェントな駆動、車内ネットワークの最適化、パワー ディストリビューションのスマート化、およびコンピューティングに関連する最新技術も提供しています。その結果、お客様は車内環境を適切なレベルでカスタマイズし、消費者に提供することができます。

主なアプリケーション

バッテリ管理システム (BMS) ソリューションにおける TI の継続的な革新とシステムに関する専門知識を活用し、電気自動車の普及を世界規模で推進します。

自動車内のセンサ データとビジョン データを迅速、高精度、高信頼性で計算する需要の増大に対応

自動車の快適性、利便性、照明、車内通信の推進

革新的な車載ディスプレイを推進

ピクセル構成、スケーラブル、効率的な車載ライティング・ソリューションを製作可能

乗客の快適性と利便性の向上を加速

高度なネットワーク機能、処理機能、パワー・マネージメント機能を活用して、より信頼性の高い車載マルチカメラ・システムを設計

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ソフトウェア ディファインド ビークル アプリケーションを選択

ソフトウェア ディファインド ビークル アプリケーションに適した TI の設計リソースをご確認ください。サブシステム製品の推奨を掲載した対話型操作可能な参照用の図から、技術系ホワイト ペーパーやトレンドを紹介するブログまで。設計サイクルの短縮に役立つリソースをこちらで検索できます。

右側の図を操作すると、TI のソフトウェア ディファインド ビークル アプリケーションを確認できます。

車載用カメラ

信頼性に優れた通信、リアルタイム処理、効率的なパワー マネージメントを備えた、高度な車載シングルカメラおよびマルチカメラ システムを設計できます。

arrow-right車載カメラの詳細

バッテリ マネジメント システム (BMS)

BMS による電動化を推進するうえで、バッテリは非常に重要な要素です。BMS ソリューションに関する TI の継続的な技術革新とシステム関連の専門知識が、電気自動車の世界的な普及を促進しています。

arrow-rightBMS の詳細

高性能コンピューティング

電力効率に優れた TI の高性能処理および通信技術を活用すれば、自動車内でのセンサおよびビジョン データのコンピューティングをより高速、高精度、高信頼性で行うことへの要求の高まりに対応できます。

arrow-right高性能コンピューティングの詳細

車載ライティング

市場をリードするマトリクス マネージャ、降圧 LED ドライバ、リニア LED ドライバで構成された TI の包括的な製品ファミリを活用すれば、車載ライティングのニーズに対応できます。ピクセル数の多いヘッドライトについては、DLP 技術の詳細もご確認ください。

arrow-right車載ライティングの詳細

車載ディスプレイ

TI の技術は、カスタマイズ性に優れたインテリジェントな没入型の車内運転環境の構築に役立ちます。信頼性が高いコスト最適化された車載ディスプレイシステムの開発を迅速化できます。

arrow-right車載ディスプレイの詳細

車載各種ボディ モーター

TI の広範かつスケーラブルなモーター ドライバ、マイコン、効率的な統合型電源、およびトランシーバの製品ラインアップを活用すれば、ボディ モーターの設計に関する課題を克服できます。

arrow-right車載ボディ モーターの詳細

ゾーン制御モジュール

組込み、電源、スマート ヒューズ、負荷ドライバ、車載トランシーバ、I/O 管理の各ソリューションで構成された TI の幅広い製品ラインアップを活用すれば、パワー ディストリビューション、負荷アクチュエータ駆動、ネットワーク ゲートウェイの各機能を局所化し、ドメインからゾーンへのアーキテクチャの移行を迅速化することができます。

arrow-rightゾーン制御モジュールのブロック図を確認
車載用カメラ
バッテリ マネジメント システム (BMS)
高性能コンピューティング
車載ライティング
車載ディスプレイ
車載各種ボディ モーター
ゾーン制御モジュール

ソフトウェア ディファインド ビークル ソリューションに TI 製品を採用する利点

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よりスマートなサブシステム

電源、アクチュエータ駆動、通信に関連するインテリジェントなソリューションを活用すると、制御ロジックを実行するために、従来はゾーンや個別エッジに ECU (電子制御ユニット) を配置していたのに対し、集中型コンピューティングに移行することが可能

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最適化されたシステム コスト

複数のプラットフォーム、多数の ECU、多様な ECU バージョンの管理に起因する従来の高コストを削減するのに役立つ、TI のスケーラブルな製品ラインアップ

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スケーラブルなハードウェア アーキテクチャ

アナログ製品と組込みプロセッシング製品で構成された TI の幅広い製品ラインアップを活用すると、独自のシステム要件に対応する、スケーラブルなカスタマイズ済みソリューションを製作可能

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包括的なエコシステム パートナー

コンプライアンスの確保、開発期間の短縮、信頼性と拡張性に優れたシステムのための長期的サポートの提供を行う、厳選されたソフトウェア パートナーと連携して開発を効率化

実現に寄与する技術

ゾーン アーキテクチャでは、各種機能がより少数の ECU に統合されるため、SDV を設計する際は、フレキシブルな処理ソリューションを確保することが重要です。TI のマイコンとプロセッサの製品ラインアップは、幅広い性能に加え、サイバーセキュリティを実現する統合型ハードウェア セキュリティ モジュールなどの重要な機能を備えています。

製品ラインアップの特長:

  • セントラル コンピューティング:高性能のコンピューティング能力、AI アクセラレーション機能を備え、機能安全に対応したマルチコア Arm Cortex-A プロセッサ。
  • ゾーン コントローラ:低レイテンシのマルチインターフェイス通信とデータ セキュリティを提供する C2000、Arm Cortex-M、Cortex-R の各専用マイコン。
  • エッジ ECU:センサ、アクチュエータ、ローカル負荷を低消費電力で制御するための、コスト効率に優れたオプションを備えたミックスド シグナル マイコン。
ホワイト・ペーパー
Jacinto™ 7 プロセッサのセキュリティ・イネーブラー
このホワイト ペーパーでは、Jacinto™ 7 プロセッサ デバイス ファミリの概要と、システム設計者がセキュリティの目的を達成するのに役立つセキュリティ機能の概要を説明します。
PDF
技術記事
What is “real-time control” and why do you need it?
この記事では、例としてロボット アプリケーションを使用し、リアルタイム制御システムの複数の機能ブロックについて説明します。
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スケーラブルなコンピューティング に関する主な製品
DRA821U-Q1 アクティブ 車載対応、デュアル Arm® Cortex®-A72 とクワッド Cortex-R5F と 4 ポートのイーサネット スイッチと PCIe 搭載、ゲートウェイ SoC
AM2634-Q1 アクティブ 車載対応、リアルタイム制御機能とセキュリティ機能を搭載、最大 400MHz 動作、クワッドコア Arm® Cortex®-R5F マイコン
新製品 MSPM0G3507-Q1 アクティブ 車載、128KB フラッシュと 32KB SRAM と ADC と DAC とコンパレータとオペアンプと CAN-FD と MATH ACL (演算アクセラレータ) 搭載、80MHz Arm® Cor

ゾーン アーキテクチャはスマート負荷ドライバを土台としており、負荷または配線の障害条件が発生したときもマイコンの介入を最小限に抑えることができます。また、ワイヤレス更新を実行できるようにソフトウェアのフレキシビリティを確保しているほか、共通性を高めているため、プラットフォーム全体やバージョン全体でプリント基板と部品表のコストを削減しやすくなります。

製品ラインアップの特長:

  • さまざまな障害条件に対して負荷ドライバ、ケーブル、負荷を自律的に保護するための高度な障害診断機能。
  • SPI (シリアル ペリフェラル インターフェイス) を使用して、障害、負荷の制御、他のデバイス設定を変更するためのソフトウェア構成能力。
  • FET (電界効果トランジスタ) とゲート ドライバを内蔵するソリューションなど、チャネル数と負荷に関する独自の要件を満たすのに役立つ、多様なマルチファンクション デバイスとマルチチャネル デバイス。
技術記事
How integrated brushed-DC solutions can reduce size, enhance protection and simpli
この記事では、サイズの制約、障害条件、開発期間短縮を意図した設計再利用の必要性について説明します。
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ビデオ
モーター ドライバの保護機能
安全でない条件を検出するための保護機能の使用方法、TI の大半のモーター ドライバが採用している 4 種類の保護機能、他のモーター ドライバが採用している具体的な保護回路の詳細をご確認ください。
アプリケーション・ノート
How To Drive Resistive, Inductive, Capacitive, and Lighting Loads (Rev. E)
負荷の根本的な課題を含めた誘導性負荷と容量性負荷の詳細、およびTI の各種スマート ハイサイド スイッチが内蔵している診断ツールの必要性などをご確認ください。
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負荷のアクチュエータ駆動 に関する主な製品
DRV8245-Q1 アクティブ 車載対応、電流センシング機能とフィードバック機能内蔵、40V、32A の H ブリッジ・ドライバ
TPS1211-Q1 アクティブ Automotive, 3.5V to 45V high-side driver with protection and diagnostics

ソフトウェア ディファインド ビークルでは、パワー ディストリビューション ボックスやローカル ゾーン コントローラの内部で、従来の溶断式ヒューズをスマート スイッチに置き換えることにより、インテリジェントな最適化済みパワー ディストリビューションを実装しています。TI のスイッチには、リセット可能な出力、温度範囲全体にわたる高精度の I2t 特性などの利点があり、配線ハーネスの短縮やワイヤ重量の低減に役立ちます。

製品ラインアップの特長:

  • ソフトウェアで構成可能な I2T 電流制限と静電容量性充電によって負荷をインテリジェントに駆動できる、車載 eFuse ハイサイド スイッチ。これらのデバイスは、障害が発生した場合にリセット可能であり、各負荷の障害の種類と状態に関する診断情報をマイコンに提供できます。
  • 高出力パッケージと小型フォーム ファクタ向けのインテリジェントなパワー ディストリビューション機能を搭載したモーター ドライバ。 
関連資料
車載スマート ヒューズの評価基板
この評価基板とそれに対応するドーターカードは、TI のスマート ヒューズ ハイサイド スイッチ製品ラインアップに属するすべての機能の提示と評価に使用できます。
アプリケーション・ノート
Automotive Smart Fuse (Rev. A)
このアプリケーション概要では、さまざまな電流レベルに対応できるスマート ヒューズの設計を紹介します。
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技術記事
eFuse を活用してソフトウェア定義自動車のゾーン アーキテクチャ の革新を推進する方法
私たちが自動車を対話型操作する方法は、エレクトロニクスによって継続的に進化しています。以前は、内蔵型のナビゲーションやハンズフリー通話が、新しく魅力的な機能と考えられていました。そのころから現在までに、長い時間が流れました。
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スマートなパワー ディストリビューション に関する主な製品
TPS2HCS10-Q1 プレビュー Automotive, dual-channel 10-mΩ smart high-side switch with I²T wire protection, low IQ mode and SPI
TPS1211-Q1 アクティブ Automotive, 3.5V to 45V high-side driver with protection and diagnostics
LM74900-Q1 アクティブ 車載、サーキット ブレーカと低電圧保護機能と過電圧保護機能と障害出力搭載、理想ダイオード

ワイヤレス更新の実装や、多様なデータの共有を実現できるように、ネットワークのすべての層にわたって高い信頼性と安全性を確保した車内ネットワーク通信を提供します。

製品ラインアップの特長:

  • 自動車のバックボーンからエッジ ノードに至るまでの通信を可能にし、複雑なソフトウェア処理を PHY ハードウェアにオフロードすることで、SDV の統合を容易にするイーサネット PHY。
  • イーサネット、CAN、その他のネットワーク ペリフェラルや内蔵スイッチを搭載したプロセッサ。
  • モーター性能の最大化に役立つ統合型モーター ドライバ。
  • 同相ノイズ除去とエラー処理によって信頼性を確保する CAN トランシーバ。
  • 貴社固有のネットワーク アーキテクチャに適合するように、意図した帯域幅の確保と車内ネットワーク システムのコストを両立するバランス維持。
  • 内蔵セキュリティ機能。 
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ブログ
ゾーン アーキテクチャとイーサネットが自動車の将来を推進
イーサネットを実装するゾーン アーキテクチャを活用して、ソフトウェア ディファインド ビークルという成長中のトレンドを実現する方法をご紹介します。
ホワイト・ペーパー
信号改善機能によって CAN-FD トランシーバの真の可能性を引き出す方法
信号改善機能を活用し、CAN-FD (コントローラ エリア ネットワークのフレキシブル データ レート) トランシーバを 5Mbps 以上で動作させる方法をご確認ください。
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ブログ
システム ベース チップ 101 - CAN、CAN FD、LIN SBC 入門ガイド (https://www.ti.com/document-viewer/ja-jp/lit/html/JAJT315A)
バス トランシーバと電圧レギュレータを内蔵したシステム ベース チップを採用すると、エッジ ECU アプリケーションでシステム設計を小型化できます。
車内ネットワーク に関する主な製品
TCAN1043A-Q1 アクティブ 車載対応、ウェークとインヒビットとスリープの各機能搭載、CAN-FD トランシーバ
TLIN1021A-Q1 アクティブ 車載用、フォルト保護 LIN トランシーバ、インヒビットおよびウェイク付き

TI は、SDV システム向けに設計された、堅牢かつ高品質で安定したソフトウェア開発環境を提供しています。TI の幅広い組込みプロセッシング デバイスでスケーラブルな SDV 設計をサポートすると同時に、TI の共通の開発環境でシームレスなコード再利用を実現しています。この組み合わせによって開発プロセスを簡素化し、ソフトウェアへの投資を最大限に拡大して、開発期間を短縮できます。

製品ラインアップの特長:

  • TI のスケーラブルなプロセッサ製品ラインアップ全体でソフトウェアの再利用をサポート。
  • 量産品質のドライバと安全性認証取得済みの MCAL によって開発を迅速化。
  • FreeRTOS、Linux、QNX、SafeRTOS を含むフレキシブルなオペレーティング システム オプション。
  • AUTOSAR への準拠と、TI の多様なソフトウェア エコシステムによるシンプルな統合。 

さまざまな危険が伴う自動車アーキテクチャ ソリューションにおいて、機能安全は必要なリスク管理フレームワークを提供します。セキュリティの観点では、XYZ (チームからの情報提供が必要) など、メーカーから要求される、SDV を保護するための車両固有のサイバーセキュリティ メカニズムがあります。

製品ラインアップの特長:

  • 機能安全の FIT (故障率) や FMD (故障モード分布) など、オンデマンドの機能安全関連資料。
  • TI のイーサネット デバイスは、メディア アクセス制御セキュリティ (MACsec) などの広範な機能を備えているため、SDV アーキテクチャでセキュアなデータ通信を実現可能。   
  • TI のプロセッサ製品ラインアップには、HSM、セキュリティ エンクレーブ、EVITA などを採用。
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ソフトウェア デファインド ビークル (ソフトウェア定義の自動車) 関連の各種リファレンス・デザイン

セレクションツールを使用すると、お客様のアプリケーションやパラメータに最適なリファレンス・デザインをご覧いただけます。

ゾーン アーキテクチャという設計のトレンドが車載通信を向上させる方法
詳細

技術リソース

ホワイト・ペーパー
ホワイト・ペーパー
ゾーン・アーキテクチャによって実現する完全なソフトウェア定義の自動車 (Rev. C 翻訳版)
ゾーン アーキテクチャを活用して、包括的なソフトウェア ディファインド ビークルを実現する方法をご確認ください。
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ブログ
ブログ
自動車におけるゾーン・アーキテクチャの優位性を考える (https://e2e.ti.com/blogs_/japan/b/automotive/posts/671979)
この記事をお読みになると、ドメイン アーキテクチャへからゾーン アーキテクチャへの進化に関する理解を深めることができます。その結果、パワー ディストリビューションと車内ネットワークの両方を最適化すると同時に、ケーブルの長さと重量を低減することが可能です。
ホワイト・ペーパー
ホワイト・ペーパー
車載用電子機器の未来を順調に移行させるソフトウェア定義自動車 (Rev. A 翻訳版)
ソフトウェア ディファインド ビークルとゾーン アーキテクチャを活用し、よりスマートで、より安全、よりエネルギー効率の優れた自動車を開発する方法について説明します。
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