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AVM 360度サラウンドビューシステム用 ESD防護ソリューション

2021/10/07

近年、安全運転の重要性に対するドライバーの理解が深まる中、電子部品が従来の自動車よりも多く導入され、現在、ADAS(先進運転支援システム)のうち注目を集めているAVM360度サラウンドビューシステムは、ドライバーの死角の問題を大幅に改善し、運転中の潜在的な危険を回避できます。このサラウンドビューシステムでは、4台のメインカメラを使用して車両の周囲の画像をキャプチャし、ディスプレイチップを介して画像を貼り付けることで、ドライバーは運転中の視界を広げて障害物による死角を減少することができます。また、異なるサラウンドビューモニターを切り替えて車外の特定の場所の視覚を表示して、ドライバーの運転の安全性を向上します。結局のところ、死角は交通事故の可能性を引き起こす可能性がありますが、360度サラウンドビューシステムによって、ドライバーがバックや車庫入れ、狭い道の走行、カーブの走行などの状況での運転を支援し、ドライバーの視界を広げて、死角による交通事故の発生率を改善します。


ギガビットマルチメディアシリアルリンク(GMSL)

GMSLは、ビデオ、音声、および制御信号の伝送に適した高速シリアルポートであり、主に50Ωの同軸ケーブルまたは100Ωのツイストペアケーブル(STP)を使用します。ワイヤーの長さは15メートルの範囲に適用でき、信号出力は1.7V〜3.3Vで、信号伝送速度は1.5Gbpsに達することができます。GMSLデシリアライザーを装備するだけで、4つのカメラからビデオ信号を同時に受信することができます。GMSLは、ビデオと音声のデータと制御信号を同時に送信し、システム運用の過程で安定した電力伝送が求められるPoC(Power-over-Coax)に対応しています。品質要件により、ESDテストの要件も改善されています。この記事では、GMSLアーキテクチャのAVM360度サラウンドビューシステムのESD保護コンポーネントを主に提案します。


GMSLは、①シングルエンドモード、②差動モードの2種類のモードに対応しています。

シングルエンドモードは同軸ケーブルで配線されており、電力とビデオおよび音声信号の伝送するため、ケーブルコストが削減され、車載カメラとしても利用に適しています。 

差動モードは、ツイストペアケーブルで構成されています。このモードは、主に高解像度のビデオと音声の伝送に使用されます。伝送速度の要件が高いため、主に車内のマルチメディア中央制御ディスプレイの設置場所で使用され、短距離の画像伝送に適しています。 


AVMシステムブロックダイヤグラム

図1:AVM360度サラウンドビューシステム用GMSLブロックダイヤグラム

図1:AVM360度サラウンドビューシステム用GMSLブロックダイヤグラム


車内の複雑な電磁環境では、データ伝送の干渉を防止し、電源が確実に安定していることが非常に重要です。車両の電子システムには安定性に対する要件がますます厳しくなっているため、ESDの保護要件の重要性が増しています。自動車システムのESD保護規格に対応している国際規格は、主にISO10605であり、家電用電子部品向け防護規格のIEC61000-4-2とは大きな差異があります。主な理由は、ISO10605が150pF /2000Ω、330pF /330Ω、330pF /2000Ωの3つのテストモジュールを追加し、家電IEC61000-4-2の150pF /330Ωテスト要件も含まれていることです。保護コンポーネントについては、AEC-Q101の認証を取得したTVSを選択することで、車載システムの高い信頼性基準を満たすことができます。晶焱科技(Amazing)の車載用TVSは、優れた防護性能を発揮し、AEC-Q101規格の認証を取得しています。また、自動車市場のニーズに応えて関連する新製品を継続的に発売してます。   


晶焱科技は、GMSLシングルエンドモードのESD保護ソリューションとしてAZ9565-01Fを推奨します。その静電容量特性は約0.45pF(Typ.)であり、高速信号伝送の影響を減らして、 ESDテストではシステムが安定したクランプ電圧(17Aでは17V)を保っているといえます(クランプ電圧の特性曲線は図2を参照)。 また、AZ9565-01FのパッケージDFN1006(0402)はPCB面積を削減できます。


図2:AZ9565-01F ESDのクランプ電圧の特性曲線

図2:AZ9565-01F ESDのクランプ電圧の特性曲線


GMSLの差動モードでの利用の場合、超低電容量TVSを使用する必要があります。このアプリケーションでは、統合TVS(部品番号AZ9143-04F、パッケージはDFN2510P10E)をおすすめします。です。このパッケージはストレートスルータイプのレイアウトを採用し、差動ペア信号に適しています。AZ9143-04Fの静電容量特性は0.45pF(標準)で、ESDクランプ効果は非常に良好であり、17Aの時点で9Vです(図3を参照)。外部ESDエネルギーに遭遇しても、後部のチップを損傷から保護することができます。


図3:AZ9143-04F ESDのクランプ電圧の特性曲線

図3:AZ9143-04F ESDのクランプ電圧の特性曲線

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