自動車に搭載される電子機器が増えるにつれ、これらすべての電子機器には、伝送とデータ収集のための車載ネットワーク (IVN) が必要になります。この記事では、2つの主流のIVNテクノロジ、つまりコントローラ エリア ネットワーク (CAN) とローカル相互接続ネットワーク (LIN) の特徴と、onsemiが導入したトランシーバー ソリューションについて説明します。車載電子デバイスでは、データの送信と収集にIVNが必要です。
アンチロックブレーキシステム（ABS）、トラクションコントロールシステム（TRC）、電子制御ブレーキ力配分システム（EBD）、ブレーキアシストシステム（BAS）などのアクティブセーフティシステムが成熟するにつれ、車線維持支援システム（LKA）、前方衝突警報システム（FCW）、アダプティブクルーズコントロール（ACC）、死角警報システム（BSW）、自動緊急ブレーキ（AEB）などのより高度な安全技術とともに、車両に装備される電子機器もますます増えています。これらの電子機器と中央制御システムには、関連する車両運転データを送信および収集するためのさまざまなIVNが必要です。
CANとLINはIVNで最も一般的に使用されている主流の技術です
現在、一般的なIVNにはCAN、LIN、FlexRay、MOST、SENTなどがあり、その中でもCANとLINが最も一般的に使用されている主流のテクノロジーです。
CANは、多様な機能を備えた車両用のバス規格です。これは、ホストを必要とせずに、ネットワーク上の単一のチップと機器が相互に通信できるように設計されています。情報伝送プロトコルに基づいています。設計当初は、銅線の使用量を削減するために、車両にマルチタスク多重化通信ケーブルが使用されていました。CANは優れた柔軟な調整機能を備えており、ソフトウェアやハードウェアを調整することなく既存のネットワークにノードを追加できます。さらに、情報の伝送は特殊なタイプのノードに基づいていないため、ネットワークのアップグレードの利便性が向上します。
LINバスは、可能な限り配線を削減することを目的として、制御デバイスから低速データを可能な限り低コストで転送するように設計されており、各ノードで1本のワイヤを使用して実装されます。各ノードには、機能に固有の命令を識別して変換するスレーブMCUステート マシンがあります。LINバスの最大の魅力は、すべての機能が時間に追われるわけではなく、通常は乗客の快適性に関係していることです。LINは、通常、バックミラー、ガラスリフター、ドアスイッチ、ドアロック、車両シート、エンジンセンサー、エンジン冷却ファン、ワイパーコントロール、雨滴センサー、ライトコントロール、サンルーフなどに使用されます。
onsemiは、CANおよびLINアプリケーション向けのトランシーバーを多数導入しました。この記事では、参考までにいくつか紹介します。
高速低消費電力CANおよびCAN FDトランシーバー
NCV7344 CANトランシーバーは、CANプロトコル コントローラーとその物理バス間のインターフェイスです。トランシーバーは、バスに差動送信機能を提供し、CANコントローラーに差動受信機能を提供します。NCV7344は、CANのフレキシブル データ レート要件 (CAN FD) を満たすために、1 Mbpsを超えるデータ レートでの堅牢な通信を保証する追加のタイミング パラメータを保証します。これらの機能により、NCV7344は、CANバスを介したウェイクアップ機能を備えた低電力モードを必要とするノード間のあらゆるタイプのHS-CANネットワークに最適な選択肢となります。
NCV7344は、最大5 Mbpsのループ遅延対称仕様に準拠し、ISO 11898−2:2016と互換性があります。NCV7344-3のVIOピンを使用すると、3 V ～ 5 Vのマイクロコントローラと直接インターフェイスでき、バス経由で起動できる非常に低電流のスタンバイ モードをサポートし、電磁放射 (EME) が低く、電磁耐性が高く、コモン モード (CM) チョークが不要です。電源が供給されていないノードを持つバスは、送信データ (TxD) 優位のタイムアウト機能を備えているため、影響を受けません。チップの動作は、あらゆる供給条件下で予測可能です。バス ピンはESDに対する堅牢性が極めて高く、8 kVを超えるシステムESDパルスに耐えることができ、熱保護をサポートし、バス ピンと電源電圧およびグランド間の短絡を防止します。自動車環境における過渡現象から保護できるバス ピンがあり、すべて鉛フリー デバイスです。ウェッタブルフランクパッケージを使用すると、光学検査を強化することができ、AEC-Q100およびPPAP規格に準拠できます。これらは通常、自動車、産業ネットワーク、その他の分野で使用されます。
高速低消費電力デュアルCAN FDトランシーバー
NCV7446はデュアルCAN FD物理層トランシーバーであり、2つの独立したCAN物理バスと2つの独立したCANプロトコル コントローラーのインターフェイスを可能にします。これは2つの完全にスタンドアロンのNCV7344トランシーバーで構成されており、NCV7446は追加のタイミング パラメータを保証して、1 Mbpsを超えるデータ レートでの堅牢な通信を実現し、CANの柔軟なデータ レート要件 (CAN FD) を満たします。これらの機能により、NCV7446は、CANバス経由で実装されたウェイクアップ機能を備えた低電力モードを必要とするノード間のあらゆるタイプのHS-CANネットワークに最適な選択肢となります。
NCV7446はISO 11898−2:2016仕様に準拠しており、最大5 MbpsのCAN FDタイミングが指定されています。バス経由で起動する非常に低電流のスタンバイ モードを備えており、EMEが低く、電磁耐性が高いです。電源が供給されていないノードを持つバスは妨害されず、送信データ (TxD) ドミナント タイムアウト機能がサポートされます。チップの動作は、あらゆる供給条件下で予測可能です。バス ピンはESDに対する堅牢性が高く、熱保護をサポートし、バス ピンと電源電圧およびグランド間の短絡を防止します。自動車環境での過渡現象を防止できるバス ピンがあります。ウェッタブルフランクパッケージを使用すると、光学検査を強化することができ、AEC-Q100およびPPAP規格に準拠できます。このデバイスは鉛フリー、ハロゲンフリー/臭素系難燃剤フリー、RoHS準拠です。
高速低消費電力CANトランシーバー
NCV7342 CANトランシーバーは、CANプロトコル コントローラーと物理バス間のインターフェイスであり、12 Vおよび24 Vシステムで使用できます。NCV7342は、レシーバー入力の広いコモンモード電圧範囲とその他の設計機能により、優れたEMSレベルを実現できます。さらに、出力信号の優れたマッチングにより、極めて低いEMEを実現できます。
NCV7342はISO 11898−2およびISO 11898−5規格と互換性があり、最大1 Mbpsの高速伝送をサポートします。NCV7342-3のVIOピンを使用すると、3 V ～ 5 Vのマイクロコントローラと直接インターフェイスできます。一方、NCV7342-0のVSPLITピンはバスのコモンモード安定化に使用できます。バス経由で起動すると、スタンバイ モードでの電流消費が非常に少なくなり、全周波数範囲にわたって優れたEMSレベルが実現します。EMEが非常に低い場合、コモンモードチョークは発生しません。15 kVを超えるシステムESDパルスを防止するバス ピンは、スタンバイ モードでの送信データ (TxD) ドミナント タイムアウト機能とバス ドミナント タイムアウト機能をサポートします。チップの動作は、あらゆる供給条件下で予測可能です。ノードの電源がオンになっていない場合、バスに干渉することはありません。自動車環境での過渡現象を防止できる熱保護機能を備えたバス ピンは、バス ピンと電源電圧およびグランド間の短絡防止をサポートし、鉛フリー デバイスです。ウェッタブルサイドパッケージにより光学検査の強化が可能になり、AEC-Q100およびPPAP規格に準拠します。
高速CANおよびCAN FDトランシーバー
NCV7351 CANトランシーバーは、CANプロトコル コントローラーと物理バス間のインターフェイスであり、12 Vおよび24 Vシステムで使用できます。NCV7351は、CAN高速トランシーバ ファミリを補完し、NCV734x CANスタンドアロン トランシーバやAMIS42665、AMIS3066xなどの以前の製品を補完します。NCV7351Fは、CANフレキシブル データ レート要件 (CAN FD) を満たすためにビット タイミングの対称性が改善されたNCV7351ベースのトランシーバ ファミリを補完します。
NCV7351は、レシーバー入力の広いコモンモード電圧範囲とその他の設計機能により、優れたEMSレベルを実現できます。さらに、出力信号の優れたマッチングにより、極めて低いEMEを実現できます。NCV7351はISO 11898−2規格と互換性があり、最大1 Mbpsの高速伝送をサポートします。NCV7351Fバージョンには、ループ遅延対称仕様 (ISO11898−2に従って最大2 Mbpsおよび最大5 Mbps、情報のみ) があります。NCV7351(F)D13バージョンのVIOピンを使用すると、3 V ～ 5 Vのマイクロコントローラと直接インターフェイスできます。一方、NCV7351D1EバージョンのENピンを使用すると、トランシーバーを非常に低い電流オフ モードに切り替えることができ、全周波数範囲にわたって優れたEMSレベル、非常に低いEME、およびコモン モード チョークなしを実現できます。
NCV7351には、15 kVを超えるシステムESDパルスを防止できるバス ピンがあり、送信データ (TxD) ドミナント タイムアウト機能をサポートしています。チップの動作は、あらゆる供給条件下で予測可能です。非電源ノードを備えたバスは妨害されず、バス ピンと電源電圧およびグランドの短絡防止をサポートし、自動車環境での過渡現象を防止できるバス ピンと熱保護機能を備えています。NCV7351は鉛フリーで、AEC-Q100およびPPAP規格に準拠しています。
フル機能のLINトランシーバー
NCV7321は、LINプロトコル コントローラと物理バス間のインターフェイスを確立するように設計されたフル機能のLINトランシーバです。トランシーバーはI3Tテクノロジーによって実装されており、高電圧アナログ回路とデジタル機能を同じチップ上に共存させることができます。
NCV7321 LINバス トランシーバーは、仕様リビジョン2.x (バージョン1.3と下位互換性あり) およびJ2602に準拠しています。バス電圧は45V、伝送速度は1kbps～20kbpsです。K-Lineバス アーキテクチャをサポートします。保護機能に関しては、サーマルシャットダウン、LINピンとWAKEピンの電源とグランドへの無期限短絡保護、および突然の負荷ダンプ保護 (45 V) をサポートしています。車載環境での過渡現象を防止できるバス ピンを備え、EMI互換性における統合スロープ制御をサポートします。
NCV7321には、LINトランシーバーを有効にでき、LINバスを介して通信が実行され、INHスイッチがオンになる通常モードを含む3つの動作モードがあります。スリープ モードでは、LINトランシーバーは無効になり、VBBの電力消費は最小限に抑えられ、INHスイッチはオフになります。スタンバイ モードでは、電源投入またはウェイクアップ イベント後に遷移モードに到達し、INHスイッチがオンになります。ウェイクアップ機能は、LINコマンドまたは外部スイッチなどのWAKEピンのデジタル信号を介して、コンポーネントをスリープ モードからスタンバイ モードに移行できます。
NCV7321はAEC-Q100およびPPAP規格に準拠しており、鉛フリー、ハロゲン/臭素系難燃剤フリー、RoHS準拠です。
ISO 17987-4およびSAE J2602準拠のLINトランシーバー
NCV7329は、LINプロトコル コントローラと物理バス間のインターフェイスを確立するように設計されたフル機能のLINトランシーバであり、ISO 17987−4 (LIN仕様リビジョン2.xおよび1.3と下位互換性あり) およびSAE J2602に準拠しています。バス電圧は42V、伝送速度は1kbps～20kbpsです。TxDタイムアウト機能と統合スロープ制御をサポートします。車載環境での過渡現象を防止するために、サーマルシャットダウン、低電圧保護、バスピンなどの保護機能を備えています。
NCV7329は3つのモードをサポートします。通常モードでは、LINトランシーバーが有効になり、バスを介して通信します。スリープ モードでは、LINトランシーバーが無効になり、VBBの電力消費が最小限に抑えられます。スタンバイ モードでは、LINバス ウェイクアップ イベントがサポートされた後に遷移モードに到達します。
NCV7329は、NCV7321とピン互換のサブセットをサポートし、Kラインとも互換性があり、AEC-Q100およびPPAP規格に準拠しています。このデバイスは鉛フリー、ハロゲン/臭素系難燃剤フリー、RoHS準拠です。
LINプロトコルをサポートするデュアルチャネル物理層デバイス
NCV7422は、LINプロトコルを使用するデュアル チャネル物理層デバイスであり、2つの独立したLIN物理バスとLINプロトコル コントローラのインターフェイスを可能にします。このデバイスは、ISO 17987-4、LIN 2.2 a、LIN 2.2、LIN 2.1、LIN 2.0、およびSAEJ2602に準拠しています。
NCV7422は、DFN-14グリーン パッケージ (鉛フリー) のLINバス トランシーバーです。42 Vのバス電圧と1 kbps ～ 20 kbpsの伝送速度、TxDタイムアウト機能、統合スロープ制御、サーマルシャットダウン、低電圧検出、車載環境モードでの過渡現象を防止するバスピンなどの保護機能をサポートします。
NCV7422は、LINトランシーバが有効になってバス経由で通信する通常モード、LINトランシーバが無効になってVBBの電力消費を最小限に抑えるスリープ モード、およびLINバス ウェイクアップ イベント後に遷移モードに到達するスタンバイ モードをサポートします。
NCV7422はNCV7329 DFN8パッケージとピン互換があり、Kラインとも互換性があります。ウェッタブルフランクパッケージを採用しており、光学検査の強化に使用でき、AEC-Q100およびPPAP規格に準拠しています。このデバイスは鉛フリー、ハロゲン/臭素系難燃剤フリー、RoHS準拠です。
結論
自動車に搭載される電子機器がますます増える中、IVNの動作安定性は非常に重要です。onsemiは、さまざまな車載電子機器のニーズを満たすことができるCANまたはLINプロトコルをサポートするさまざまなトランシーバーを提供しており、関連製品市場への参入に関心のあるメーカーがさらに理解し、採用する価値があります。
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