車載アプリケーション

自動運転および先進運転支援システム (ADAS)

変革の時期を迎えている自動運転や ADAS の分野では、コンピューティングおよびセンサー機能の要件がますます高度化しています。競争の激しいこの環境でリードするために、車載システムデザイン・エンジニアは最適なコンピューティング・アーキテクチャーを開発しなければなりません。ほかのシリコン・ソリューションに勝る独自のメリットを提供可能な FPGA は、自動運転における進化する要件を満たすことができます。 

自動運転車の実現に向けた主な課題

   
パフォーマンスと効率 高度な機能と増加する処理要件を低消費電力で実現する
リアルタイム処理 データ処理と意思決定をリアルタイムで実現する
安全性とセキュリティー サイバー攻撃を防ぎ、車両の機能安全を確保する

I/O ハブとセンサーの取り込み

運転自動化のレベルが ADAS Level 1 から完全自動運転の Level 5 へと進化するにつれ、必要なセンサーの数とセンサーデータを処理するニーズは増大しています。安全性および利便性を確保するため、自動車の周囲すべてを 3D で認識するために使用されるセンサーの数が急増し、採用される画像センサーの解像度、ピクセル深度、フレームレートも向上したことで、より多くの通信インターフェイスと高いデータ帯域幅が求められています。

インテル® FPGA なら、このようなシステムにおいても柔軟性に優れた I/O と高データレートの要件を満たす効果的なソリューションを提供できます。FPGA は、複数のセンサー (インターフェイスのタイプやデータレートなどは異なる) からデータを集約し、統一フォーマット (MIPI CSI-2 など) に変換した上で、自動運転システム上のコンピューティング要素へ出力することを可能にします。 

 

LiDAR (ライダー)

LiDAR センサーユニットは、自動運転アプリケーションにおいて当たり前の存在になりつつあります。エッジの LiDAR センサーにおける基本的な信号処理から、LiDAR ユニットに内蔵されるフュージョン、マシンラーニングなどの高度な機能に至るまで、さまざまなアーキテクチャーが出現しています。インテル® FPGA は、このようなアプリケーションに必要な信号処理、データ・フュージョン、複雑な並列処理タスクに対処できるだけの柔軟性とスケーラビリティーを備えています。 

セキュリティー・ゲートウェイ

FPGA なら、要件の変化に合わせてリコンフィグレーションされる可能性のある、自動運転システム向けの安全なデータ取り扱いポリシーを管理できます。

セキュアブート、セキュア・キー・ストレージ、暗号化のアクセラレーション、セキュアロック、固有のデバイス ID、セキュアデバッグ、物理的な改ざんの検出と保護など、FPGA 上の最先端機能を活用して、独自のセキュリティー機能を構築してください。

車内体験 (IVE) のトレンド

消費者は、車載インフォテインメント・システムを、スマートフォン、タブレット、ゲームなどと同じように操作できることを期待しています。さらに従来型のインフォテインメント・システムに対しても、新しい運転支援機能が統合され続けています。自動車メーカーが消費者や安全性に関する最新の動向やトレンドに対応できるよう、新しい ECU を開発して、より多くの機能を実装するには、ますますパワフルな SoC や FPGA などのコンポーネントが必要になります。

インフォテインメント・システムの主なトレンドを以下に示します。

  • ビジュアルデータ (ディスプレイ数の増加、解像度の向上、固有の表面、プロジェクション・ベースのシステム)
  • ジェスチャー、音声認識、ドライバー・モニタリング・システム、車線逸脱警報、死角検知などの機能

インテル® FPGA によって、設計者は IVE のトレンドに対応して、独自の機能を搭載した高度なシステムを設計することが可能になります。車内体験が進化することで、より快適な乗車空間が実現します。

インフォテインメント用の一般的な接続およびグラフィックス IP

接続 IP ベンダー
CAN BoschCASTIFI
LIN BoschCAST
DisplayPort* インテル® FPGA IP
OpenLDI (LVDS) インテル® FPGA IP - ALTLVDS、SoftLVDS
PCI Express* (PCIe*) インテル® FPGA IP ハード IP (特定のデバイス)
USB 3.0 SLS Corp.
DisplayPort* Bitec
グラフィックス IP ベンダー
ビデオ / 画像処理 (VIP) スイート
  • スケーラー
  • デインタレーサー
  • カラー・スペース・コンバーター (色空間変換)
  • 2D 有限インパルス応答 (FIR) フィルター
  • 2D メディアンフィルター
  • アルファブレンダー
インテル® (18 のビデオ / 画像処理 IP から成るスイート)
2D/3D グラフィックス、HMI、Video IO TES
ビデオとグラフィックス IMAGEM Technology
ビデオ CODEC CAST
H.264 CASTJointwave

機能安全

機能安全はインテルにとって長期的かつ戦略上重要な活動です。インテルは、産業機器市場向け IEC 61508 機能安全認証を業界で初めて取得した FPGA サプライヤーです。そうした早くからの取り組みと投資により、車載システム向け ISO 26262 機能安全への対応においても業界をリードしています。

インテルは ISO 26262 ワーキンググループのメンバーであり、当社の機能安全担当マネージャーは ISO 19451 PLD サブグループの共同議長として、ISO 26262 規格第 2 版の PLD 要件策定に貢献しました。

機能安全におけるインテルのリーダーシップは ISO 26262 にも拡大

自動車業界では、ドライバーが交通事故の被害者や加害者になるリスクを軽減するために、さまざまなアクティブ・セーフティー・システムを採用する動きが広がっています。IEC 61508 機能安全規格から派生した ISO 26262 機能安全規格は、車載電子制御システムのシステム障害の防止のほか、誤動作の原因となるランダム・ハードウェア故障の影響の検出・制御・軽減にも役立ちます。

インテルは、お客様の機能安全認証プロセスを簡素化および迅速化するために、機能安全テストと認証を専門とする独立系第三者認定機関である TÜV Rheinland の協力を得て、ISO 26262 認証の取得に取り組んでいます。インテルは、FPGA デバイス、診断用 IP、開発ツール、および FPGA デザインフローのすべてが IEC 61508 機能安全規格認証を受けた最初の FPGA サプライヤーです。インテルの認証済み機能安全データパック (FSDP) を活用することにより、一般に安全アプリケーションの認証プロセスを 12~18 カ月程度削減することができます。

機能安全パッケージを使用した開発スケジュールの比較

インテルの Cyclone® V SoC ファミリーは、車載向け機能安全データパック (AFSDP) により、業界で初めて ISO 26262 認証を取得する見込みです。詳細な安全マニュアルと一般的な FMEDA アプリケーション・ノートはすでに提供中であり、診断用 IP スイートとともにデザインを直ちに開始できます。さらに、必要なハードウェア・アーキテクチャー指標計算を支援する詳細な FMEDA カリキュレーター・ツールの開発も進めています。ISO 26262 の監査と認証は 2015 年半ば、Cyclone® V SoC ファミリーの AFSDP は 2016 年 1 月にリリースされました。

インテルは機能安全に対し、総合的なアプローチを採っています。このアプローチは、メソドロジーに関するガイダンスを提供します。また、ツールに対する信頼度を高め、冗長なツールチェーンを不要にする認証済みツールによって支えられています。さらに、認証済み PLD に加え、安全対応診断用 IP スイートやエキスパートによるテクニカルサポートも提供しています。機能安全マニュアル、信頼性レポート、および TÜV サーティフィケートは、システムの認証取得に役立ちます。

セーフティー・ファースト

車載向け機能安全のリソース

さらに詳細を学ぶため、下記リストのリソースを参照してください。

車載グレードデバイス

インテルの車載グレードデバイスは、ISO 9001:2001 および AEC-Q100 の標準規格に適合しています。インテルのすべての車載グレードデバイスは、プログラマブル・ロジック業界最小クラスの極めて信頼性に優れたメインストリームの半導体製造プロセスを使用して、TS-16949 の登録 / 認証を完全に受けた拠点において製造されています。インテルの車載グレード製品のポートフォリオは、FPGA、ARM* ベースの SoC、CPLD、小型フォームファクターの電源レギュレーター PowerSoC で構成されています。

電気自動車


ハイブリッドカー (HEV) と電気自動車 (EV) の最近の発展により、モーター制御、電力変換、およびバッテリー管理システムのイノベーションと効率化が加速しています。

車載向け電源製品

車載グレードのインテル® Enpirion® 電源ソリューション・パワー・マネジメント製品は、車載グレードのプログラマブル・ロジック・デバイスやその他のデバイスへの電源供給に最適です。この高集積デバイスは高効率と極小のサイズを兼ね備えており、発熱を最小限に抑えながら電力密度を最大化します。平均故障間隔 (MTBF) は 4 万 5,000 年であり、自動車業界の信頼性要件を満たしています。

車載グレード電源ソリューション一覧

EP53 シリーズの電源ソリューション

製品 IOUT (A) VIN 範囲 (V) VOUT 範囲 (V) パッケージ FSW (MHz) サイズ (mm2)
EP5358LUA 0.6 2.4 ~ 5.5 0.60 ~ (VIN - VDROPOUT) QFN16 5.0 14
EP5358HUA 0.6 2.4 ~ 5.5 1.8 ~ 3.3 QFN16 5.0 14
EP53A8LQA 1.0 2.4 ~ 5.5 0.60 ~ (VIN - VDROPOUT) QFN16 5.0 21
EP53A8HQA 1.0 2.4 ~ 5.5 1.8 ~ 3.3 QFN16 5.0 21

EN63 シリーズの効率最適化電源ソリューション

製品 IOUT (A) VIN 範囲 (V) VOUT 範囲 (V) パッケージ FSW (MHz) サイズ (mm2)
EN6310QA 1.0 2.7 ~ 5.5 0.6 ~ 3.3 QFN30 2.2 65
EN6337QA 3.0 2.5 ~ 6.6 0.75 ~ (VIN - VDROPOUT) QFN38 1.9 75
EN6347QA 4.0 2.5 ~ 6.6 0.75 ~ (VIN - VDROPOUT) QFN38 3.0 75
EN6360QA 8.0 2.5 ~ 6.6 0.60 ~ (VIN - VDROPOUT) QFN60 1.2 190
EN63A0QA 12.0 2.5 ~ 6.6 0.60 ~ (VIN - VDROPOUT) QFN76 1.2 225

注: 上記以外のデバイスについても車載グレード品を提供できる場合があります。販売代理店までお問い合わせください。

インテル® Enpirion® 電源ソリューションの主な特長:

  • AEC-Q100 認定
  • -40°C ~ +105°C の周囲温度 (ジャンクション温度 125°C)
  • PPAP 対応
  • 45,000 年相当の MTBF
  • MOSFET、インダクター、およびキャパシターの統合によって極小サイズを実現
  • 高効率により電力損失と発熱を低減
  • 最小限の部品点数による使いやすさ

インテル® Enpirion® 電源ソリューション

概要

詳細

車載機器ソリューションの参照リンク