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ROHM推出內建自我診斷功能之電源監控IC
積極建構ADAS及自駕車所需之功能安全系統

2019年5月30日

 

<概要>

VQFN16FV3030

半導體製造商ROHM(總公司:日本國京都市)針對ADAS(先進駕駛輔助系統)和自駕車的感測器/相機、電子動力轉向系統等需要高度安全性的車電應用電源系統,研發出可支援功能安全*1、並內建自我診斷功能(BIST: built-in self test)的電源監控IC「BD39040MUF-C」。
與ADAS用感測器模組等所搭載的電源系統相比,「BD39040MUF-C」這款電源監控IC無需改變現有的電源時序(開啟順序),僅需直接加裝即可賦予功能安全所需的監控功能。不僅具備功能安全所必須的電壓監測功能(Power Good功能、復位功能)和ECU頻率監測功能(看門狗計時器)等,還在電源監控IC中內建了自我診斷功能。利用ROHM獨創技術,對監測功能進行自我診斷,可檢查電源監控IC本身潛在的故障,且不會對現有系統產生影響,因此有助於構建功能安全所要求的高度安全系統。不僅如此,這樣的產品將這些功能集中在僅3mm平方的小型封裝中,非常適用於要求小型化的ADAS應用。

本產品已於2019年2月開始出售樣品(樣品價格500日元/個,不含稅),預計將於2019年8月開始暫以月產10萬個的規模投入量產。前段製程的製造據點為ROHM Hamamatsu Co.,Ltd.(日本濱松市),後段製程的製造據點為ROHM Electronics Philippines Inc.(菲律賓)。

<背景>

近年來,ADAS和自動駕駛技術正迅速發展,越來越需要有助於防範事故於未然的功能(防撞功能、車道保持功能等)。而對於所使用的半導體元件,也要求在產品研發時就要考慮到發生問題時如何確保安全性(Fail-safe失效保護功能),因此在ECU等元件上紛紛配置了有助於實現功能安全的自我診斷功能。
ROHM於2017年在業內率先推出由液晶驅動器和電源IC所組成,可支援功能安全的液晶面板晶片組,並於2018年取得了國際功能安全標準「ISO26262」的研發流程認證,且一直致力於推進支援汽車功能安全的產品研發。此次,考慮到系統的安全性和冗餘性,ROHM研發出內建自我診斷功能的電源監控IC,將自我診斷功能及各種監控功能集結在獨立的電源監控IC,而非ECU和電源系統中,即可透過現有的電源系統輕鬆賦予功能安全性。

<特點>

BD39040MUF-C」是一款內建自我診斷功能的電源監控IC,具有以下特點,有助於建構ADAS、自動駕駛所需的功能安全系統。

1. 利用自我診斷功能,提高功能安全所需的可靠性

在功能安全方面,要想突破更高安全性要求等級(ASIL),需要能夠檢測出電源管理功能本身的潛在故障(隱藏性故障)。例如,如果過電壓監測等監測功能無法檢測出異常而發生了故障時,會成為無法被得知的隱藏性故障,這種狀態就是無法檢測出異常的危險狀態。
BD39040MUF-C採用ROHM獨創的電路技術,領先業內首次在電源監控IC中內建了自我診斷功能,從而可預知是否存在著潛在故障。另外,為了提高正常工作時的安全性,對基準電壓電路和振盪器電路採用多工、全時相互監測的系統。

2. 靈活支援現有的電源系統

當現有的電源系統要求支援功能安全時,無需改變電源時序,僅需直接加裝BD39040MUF-C,即可輕鬆實現功能安全。另外,ECU所需的頻率監測(看門狗計時器)可通過外接電阻改變監測頻率,還可自由設定監測的有效時間ON/OFF。不僅如此,該產品採用僅3mm平方的小型封裝,非常適用於要求小型化的ADAS應用。因此,可靈活對應要求小型化的安全駕駛輔助模組,像是今後在功能安全面需求日益增加的ADAS和自動駕駛等。

3. 內建車電電源和ECU所需的豐富監測功能

BD39040MUF-C內建豐富的監測功能,如電源所需的過壓監測功能、欠壓監測功能(Power Good功能)、ECU所需的頻率監測(看門狗計時器)和復位功能等,從更廣泛的角度支援功能安全的構建。其中,為了提高故障檢測靈敏度,還採用了視窗看門狗計時器來監測頻率是否在範圍內,實現了高精度的監測。

<應用範例>

◇ADAS和自動駕駛的感測器、相機、雷達     ◇引擎控制單元             ◇電子動力轉向系統
◇儀錶盤、LCD面板                       ◇資訊娛樂系統        ◇車燈
等需要支援ASIL-B以上功能安全的電源系統。

<新產品功能概要>

◇輸入電壓範圍: 2.7V~5.5V
◇內建自我診斷功能(BIST)
◇內建復位功能(過壓監測功能、欠壓監測功能)
◇內建4頻道電壓監測功能(過壓監測功能、欠壓監測功能)
◇內建基準電壓相互監測功能
◇內建振盪頻率相互監測功能
◇內建窗口式看門狗計時器(WDT)
(可透過外接電阻設定監測時間,可設定WDT有效時間ON/OFF)
可利用WDOUT引腳來檢測WDT輸入訊號的電源故障檢測、接地故障檢測
◇滿足AEC-Q100標準(Grade 1)

<名詞解釋>

*1) 功能安全

功能安全是「透過監控裝置和防護裝置等附加功能來降低風險的措施」,是安全措施(出於確保安全的考慮)的一種。汽車領域的功能安全是指由於電子系統故障等導致功能障礙的情況下,把危險降低到不對人體產生危害的程度而進行的安全保護。汽車的功能安全標準為ISO26262。而在IC中經常提到的保護功能是指在IC內部監測IC自身的破壞和誤動作,確保IC自身安全的功能。
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