全球知名半导体制造商 ROHM(总部位于日本京都)面向 ADAS(高级驾驶辅助系统)和自动驾驶用的传感器 / 摄像头、电动助力转向系统等需要极高安全性的车载应用电源系统,开发出支持功能安全*1 的、内置自我诊断功能(BIST: built-in self test)的电源监控 IC “BD39040MUF-C”。
 
 
近年来,汽车领域的 ADAS 和自动驾驶技术的创新正在迅速发展,越来越需要有助于防事故于未然的功能(防撞功能、车道保持功能等)。与此同时,对于所搭载的半导体,要求在产品开发时就要考虑到发生问题时如何确保安全(Fail-safe 失效保护功能),以 ECU 为主纷纷配置自我诊断等有助于实现功能安全的功能。
 
ROHM 于 2017 年在业内率先推出由液晶驱动器和电源 IC 等组成的支持功能安全的液晶面板芯片组,于 2018 年取得了国际功能安全标准“ISO26262”的开发流程认证,并一直在推进支持汽车功能安全的产品开发。此次,考虑到系统的安全性和冗余性,ROHM 开发出内置自我诊断功能的电源监控 IC,将自我诊断功能和各种监控功能集成在独立的电源监控 IC 中而非 ECU 和电源中,可轻松赋予现有电源功能安全性。
 
与 ADAS 用传感器模块等所搭载的电源系统相比,“BD39040MUF-C”这款电源监控 IC 无需改变现有的电源时序(开启顺序),仅需直接外置即可赋予功能安全所需的监控功能。不仅具备功能安全所必须的电压监测功能(Power Good 功能、复位功能)和 ECU 的频率监测功能(看门狗定时器)等,还在电源监控 IC 中内置了自我诊断功能。利用 ROHM 独有的技术对监测功能进行自我诊断,可检查电源监控 IC 本身潜在的故障,且不会对现有系统产生影响,因此,非常有助于构建功能安全所要求的更安全的系统。不仅如此,将这些功能集成在仅 3mm 见方的小型封装中,非常适用于要求小型化的 ADAS 应用中。
 
本产品已于 2019 年 2 月开始出售样品(样品价格 500 日元 / 个,不含税),预计将于 2019 年 8 月开始暂以月产 10 万个的规模投入量产。前期工序的生产基地为 ROHM Hamamatsu Co.,Ltd.(日本滨松市),后期工序的生产基地为 ROHM Electronics Philippines Inc.(菲律宾)。
 
未来 ROHM 将继续开发有助于实现系统优化以及进一步节能的产品,不断为 ADAS 和自动驾驶等汽车技术创新贡献力量。
 
 
 
<特点详情>
“BD39040MUF-C”是一款内置自我诊断功能的电源监控 IC,具有以下特点,有助于建立 ADAS、自动驾驶所需的功能安全系统。
 
1. 利用自我诊断功能,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级(ASIL),需要能够检测出电源管理功能本身的潜在故障(隐藏故障)。比如,如果过电压监测等监测功能无法检测出异常而发生了故障时,会成为无法知道的隐藏故障,这种状态就是无法检测出异常的危险状态。
 
BD39040MUF-C 采用 ROHM 独有的电路技术,业内首次在电源监控 IC 中内置了自我诊断功能,从而可预先通知是否存在潜在故障。另外,为了提高正常工作时的安全性,对基准电压电路和振荡器电路采用多路复用、始终相互监测的系统。
 
 
2. 灵活支持现有的电源系统
当现有的电源系统要求支持功能安全时,无需改变电源时序,仅需直接外置 BD39040MUF-C,即可轻松实现功能安全。另外,ECU 所需的频率监测(看门狗定时器)可通过外置电阻改变监测频率,还可自由设置监测的有效时间 ON/OFF。不仅如此,该产品采用仅 3mm 见方的小型封装,非常适用于要求小型化的 ADAS 类应用。因此,可灵活应对要求小型化的安全驾驶辅助模块,比如未来功能安全的需求日益增加的 ADAS 和自动驾驶等。
 
3. 内置车载电源和 ECU 所需的丰富监测功能
BD39040MUF-C 内置丰富的监测功能,如电源所需的过压监测功能、欠压监测功能(Power Good 功能)、ECU 所需的频率监测(看门狗定时器)和复位功能等,从更广的角度支持功能安全的构建。其中,为了提高故障检测灵敏度,采用了窗口看门狗定时器来监测频率是否在范围内,实现了高精度的监测。
 
 
<应用示例>
◇ADAS 和自动驾驶的传感器、摄像头、雷达 ◇引擎控制单元          ◇电动助力转向系统
 
◇仪表盘、LCD 面板                            ◇信息娱乐系统 ◇车灯
 
等需要支持 ASIL-B 以上的功能安全的电源系统。
 
<新产品的功能概要>
◇输入电压范围: 2.7V~5.5V
 
◇内置自我诊断功能(BIST)
 
◇内置复位功能(过压监测功能、欠压监测功能)
 
◇内置 4 通道电压监测功能(过压监测功能、欠压监测功能)
 
◇内置基准电压相互监测功能
 
◇内置振荡频率相互监测功能
 
◇内置窗口式看门狗定时器(WDT)
 
(可通过外置电阻设置监测时间,可设置 WDT 有效时间 ON/OFF)
 
可利用 WDOUT 引脚来检测 WDT 输入信号的电源故障检测、接地故障检测
 
◇满足 AEC-Q100 标准(Grade 1)
 
<术语解说>
*1) 功能安全
 
功能安全是“通过监控设备和防护设备等附加功能来降低风险的措施”,是安全措施(出于确保安全的考虑)的一种。汽车领域的功能安全是指由于电子系统故障等导致功能障碍的情况下,把危险降低到不对人体产生危害的程度而进行的安全保护。汽车的功能安全标准为 ISO26262。而在 IC 中经常提到的保护功能是指在 IC 内部监测 IC 自身的破坏和误动作,确保 IC 自身安全的功能。