Des solutions diverses pour améliorer la fonctionnalité et la sécurité des applications ADAS

Alors que la technologie de conduite autonome continue de progresser, le rôle et l'importance des systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS) s'élargissent. Les ADAS non seulement améliorent l'expérience de conduite, mais jouent également un rôle essentiel dans l'amélioration de la sécurité routière en réduisant les accidents de la circulation. Pour renforcer davantage la fonctionnalité et la sécurité des ADAS, une gamme de technologies et de solutions avancées est introduite dans ce domaine. Ces solutions innovantes couvrent divers domaines tels que la technologie des capteurs, le traitement et l'analyse des données, l'intelligence artificielle et la connectivité réseau. L'objectif est d'obtenir une perception environnementale plus précise, de rationaliser le traitement des données et de fournir un soutien décisionnel fiable pour les conducteurs. Cet article approfondira ces diverses solutions ADAS tout en explorant les solutions connexes proposées par Murata pour soutenir ces avancées technologiques.

ADAS offre la perception de l'environnement en temps réel, l'assistance au conducteur et des fonctions de conduite automatisée grâce à divers capteurs et technologies avancées de traitement de données. Les principales applications de l'ADAS incluent le freinage d'urgence automatique (AEB), l'alerte de franchissement de ligne (LDW) et l'assistance au maintien de voie (LKA), le régulateur de vitesse adaptatif (ACC), la surveillance des angles morts (BSM), la reconnaissance des panneaux de signalisation (TSR), l'assistance au stationnement (PA), entre autres, couvrant un large éventail de fonctions d'automatisation automobile.

L'architecture de l'ADAS se compose de trois parties principales : la couche de capteurs, la couche de traitement des données et la couche d'exécution des décisions. La couche de capteurs comprend des caméras, des radars, des LiDAR, et des capteurs ultrasoniques. La couche de traitement des données englobe les unités de contrôle électronique (ECU) et les processeurs haute performance, tandis que la couche d'exécution des décisions implique des algorithmes logiciels et des actionneurs.

Les applications et l'architecture de l'ADAS visent à atteindre des fonctions d'assistance à la conduite plus efficaces grâce à des technologies avancées, offrant aux conducteurs une expérience de conduite sûre et pratique et posant les bases de la conduite entièrement autonome future.

Les applications ADAS englobent une variété de composants électroniques et de dispositifs à semi-conducteurs pour soutenir leurs fonctions de détection, de traitement de données et de prise de décision. Les dispositifs à semi-conducteurs et composants électroniques courants dans les ADAS incluent des capteurs d'image, des radars, des LiDAR, des capteurs ultrasoniques, ainsi que des microcontrôleurs (MCU), microprocesseurs (MPU), unités de traitement graphique (GPU), circuits intégrés spécifiques à une application (ASIC) et des réseaux de portes programmables sur le terrain (FPGA) pour le traitement des données. Les dispositifs de communication tels que les puces de réseau embarqué et les modules de communication sans fil sont également cruciaux, ainsi que les circuits intégrés de gestion de l'alimentation (PMIC), régulateurs de tension et dispositifs de mémoire comme la DRAM et la mémoire flash. Le développement et l'innovation de ces technologies de semi-conducteurs amélioreront et populariseront davantage les fonctionnalités des ADAS.

La sécurité est une considération essentielle dans les applications de systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS). Maintenir la fiabilité et la sécurité du système nécessite l'intégration de dispositifs électroniques et de technologies spécialisés tels que les condensateurs, la protection EMI et les dispositifs fonctionnels. Murata excelle dans ces domaines, et ce qui suit présentera les solutions connexes que Murata peut fournir.

Murata est réputé pour son portefeuille complet de composants électroniques adaptés aux applications de systèmes avancés d'assistance à la conduite (ADAS). En se concentrant spécifiquement sur les unités de contrôle électronique (ECUs) des ADAS, Murata propose une sélection diversifiée de composants, y compris des condensateurs, des solutions de protection EMI et des capteurs.

Les condensateurs céramiques de la série NFM de Murata sont des condensateurs céramiques multicouches à 3 bornes et à faible ESL (inductance série équivalente) (filtres EMI), adaptés aux chaînes de traction et aux équipements de sécurité automobiles. Ces condensateurs à faible ESL sont particulièrement adaptés pour le découplage de puissance dans les systèmes d'alimentation et les dispositifs de contrôle de sécurité.

Les condensateurs céramiques de la série NFM de Murata présentent une faible ESL, optimisée pour les caractéristiques haute fréquence. Ces condensateurs sont idéaux pour le découplage d'alimentation dans les équipements électroniques à haute vitesse. L'utilisation de condensateurs à faible ESL permet de conserver la même fonction que les condensateurs à 2 terminaux tout en réduisant le nombre de composants. Ils réduisent efficacement le bruit et sont conformes aux normes AEC-Q200.

Murata propose divers produits pour faire progresser les réseaux embarqués. Les produits notables incluent les bobines d'arrêt en mode commun (CMCC), qui sont des composants de suppression de bruit, et les inducteurs pour la technologie Power over Coax (PoC), qui combine lignes de signal et lignes d'alimentation en un seul câble. Les CMCC utilisent des caractéristiques qui les rendent différents pour le signal haute fréquence et le bruit pour la suppression du bruit haute fréquence. Les filtres PoC séparent les signaux de commande CA de l'alimentation CC fournie via le même câble, ne permettant que le passage de l'alimentation CC.

Dans le domaine des filtres de suppression de bruit EMI (contre-mesures de bruit EMC), Murata a introduit les séries DL/PL de bobines d'arrêt en mode commun/filtres de bruit en mode commun. CMCC peut être appliqué aux lignes de transmission différentielles et convient aux applications automobiles telles que CAN/CAN-FD/100Base-T1/1000Base-T1/SerDes/A²B™. Il est également efficace pour le bruit en mode commun dans les lignes d'alimentation.

En outre, il existe de nombreux produits de filtres de suppression de bruit EMI qui peuvent être appliqués aux systèmes de sécurité, CAN/FlexRay, CAN/CAN FD, Ethernet embarqué (100Mbps/1000Mbps) et SerDes (PoC). Ces produits offrent un large éventail d'options.

Murata a également introduit plusieurs inductances PoC automobiles, développées pour le PoC utilisé dans les interfaces de caméras au sein des ADAS. Les inductances de la série LQW-F, ainsi que d'autres inductances adaptées de la vaste gamme de produits de Murata, permettent des circuits Bias-T à large bande avec un minimum de composants. La gamme complète d'inductances PoC automobiles de Murata inclut les séries LQW, LQH, LQM, et BLM. Ces inductances pour lignes d'alimentation sont disponibles dans une large gamme de tailles allant de 1,6 mm x 0,8 mm à 12 mm carrés, présentant différents procédés de fabrication tels que les types en alliage métallique, en multicouche de ferrite, et en fil bobiné.

Parmi eux, les inducteurs en alliage métallique offrent des produits de différentes tailles allant de 2,0 mm x 1,6 mm à 10 mm carrés, prenant en charge des applications nécessitant un courant élevé et de faibles pertes. Utilisant un noyau en alliage métallique, ces inducteurs atteignent une haute efficacité grâce à des procédés de fabrication uniques et à l'utilisation de matériaux à faibles pertes de noyau, de haute qualité, hautement fiables et durables. Tous les produits répondent aux normes AEC-Q200.

L'accéléromètre SCA3300 est un accéléromètre numérique 3 axes, offrant une amélioration significative des performances avec des dimensions de seulement 7.6 × 8.6 × 3.3 mm (l × L × H). Il propose des plages de mesure sélectionnables de 1.5g, 3.0g et 6.0g. Le capteur inclut plusieurs fonctionnalités d'auto-diagnostic, une excellente stabilité du biais zéro, un faible niveau de bruit, une bonne robustesse aux vibrations, avec une interface numérique SPI intégrée. Il possède des caractéristiques de d’amortissement mécanique supérieures, fonctionne dans une plage de température de -40 à 125°C et ne consomme que 1mA de courant (avec une tension d'alimentation de 3.0 à 3.6V). Utilisant la technologie MEMS 3D capacitive éprouvée de Murata, il a considérablement amélioré les performances dans l'industrie.

Dans le domaine des capteurs ADAS, y compris les caméras, le radar et le LiDAR, Murata propose une gamme de produits complète englobant des condensateurs, une protection EMI et des dispositifs fonctionnels.

Le marché automobile connaît actuellement une transformation significative, avec la conduite autonome étant l'une des tendances les plus remarquables. Par conséquent, la demande pour la technologie LiDAR, qui assiste à la conduite autonome, a fortement augmenté ces dernières années. Les condensateurs en silicium de Murata, avec leurs caractéristiques de faible ESL, contribuent à étendre les portées de détection du LiDAR et à améliorer la résolution des mesures.

Les condensateurs en silicium, connus pour leur petite taille et leur profil mince, peuvent être placés près des diodes laser. Ils peuvent également être directement connectés par fil aux diodes laser, réduisant ainsi l'impédance parasite de la boucle entre le condensateur et la diode laser. Cette caractéristique permet l'émission de pulsations lumineuses de haute puissance (plus de 100W) et de courte durée (environ 1,5 nanoseconde), comparativement aux condensateurs en céramique.

La gamme de produits standard de Murata comprend des condensateurs en silicium avec des liaisons par fils tels que la série WBSC, avec une ESL de 50pH@SRF et une épaisseur de 250µm. La série WLSC offre une ESL de 50pH@SRF avec une épaisseur de 100µm, et la série WASC fournit une ESL de 6pH@SRF avec des options d'épaisseur de 100µm/250µm.

Pour la suppression des EMI dans les capteurs, les inductances PoC automobiles mentionnées précédemment peuvent être utilisées, ainsi que les inductances en alliage métallique, qui offrent toutes deux d'excellentes performances.

En termes de dispositifs de synchronisation automobile (résonateurs à cristal/résonateurs céramiques), Murata dispose également d'une gamme de produits riche applicable à l'ADAS (caméras), ADAS (radar), aux systèmes de surveillance de la pression des pneus (TPMS), à l'entrée sans clé à distance (RKE), à l'Ethernet®, aux chargeurs sans fil, au NFC (clés), aux groupes d'instruments (général), aux groupes d'instruments (numérique), aux systèmes d'assistance au stationnement, aux systèmes de caméras à vue panoramique, aux enregistreurs de conduite, et aux véhicules électriques/hybrides, parmi d'autres applications.

De plus, Murata propose également des thermistances (capteurs de température) pour la détection de température, prévenant des problèmes tels que les dommages aux composants, la réduction de la durée de vie, la déformation et les brûlures. Ces capteurs peuvent surveiller les températures environnementales, contrôler la vitesse des ventilateurs ou maintenir les plages de température de fonctionnement pendant la charge rapide. Les thermistances sont également utilisées pour la protection contre les surintensités, en supprimant les courants anormaux pour éviter les courts-circuits dus à des erreurs d'assemblage, des dommages accidentels aux composants et des erreurs de câblage dans l'automatisation industrielle (PLC). De plus, les thermistances peuvent être utilisées pour corriger les courbes caractéristiques de température de produits tels que les semi-conducteurs, telles que les modifications de la sortie du capteur de semi-conducteur, les changements physiques dans les résistances métalliques, et les changements de puissance nominale dans les LED.

Les thermistances sont largement utilisées dans les applications automobiles, telles que les onduleurs dans l'électrification automobile, les BMS (systèmes de gestion de batterie), les OBC (chargeurs embarqués), les convertisseurs DC-DC, les ECU moteur, les TCU (unités de contrôle télématique), les IVI (systèmes d'infodivertissement embarqués), ADAS, APA (assistance automatique au stationnement), LiDAR, radar et caméras de détection dans les applications de connectivité automobile. Elles sont également utilisées dans les applications de carrosserie/châssis/sécurité automobile, y compris l'éclairage automobile, la direction assistée électrique (EPS), l'entrée sans clé passive (PKE)/systèmes de surveillance de la pression des pneus (TPMS), les passerelles et les réseaux LAN embarqués.

Les thermistances de Murata incluent des thermistances NTC et des thermistances PTC (POSISTOR). Les thermistances NTC sont des dispositifs dont la résistance diminue lorsque la température augmente, tandis que les thermistances PTC sont des dispositifs dont la résistance augmente avec l'élévation de la température, permettant des applications telles que la détection de température et la limitation du courant de circuit.

Les thermistances NTC de Murata utilisent des bornes de haute précision et haute sensibilité et sont disponibles dans divers modèles tels que les montages en surface et les types à fils pour la suppression du courant d'appel, la compensation de température, entre autres, disponibles en séries de produits types en feuille et à fils. Les thermistances PTC POSISTOR sont fabriquées à partir de matériaux céramiques offrant une fiabilité et des performances excellentes.

La gamme complète de thermistances de Murata couvre différents formats d'emballage (montage en surface, à fils) et comprend des produits pour diverses applications telles que la protection contre les surintensités, la protection contre la surchauffe et la suppression des courants d'appel.

À mesure que l'industrie automobile progresse, il est crucial de donner la priorité à l'amélioration de la technologie des systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS) pour une meilleure fonctionnalité et sécurité. En incorporant des technologies de capteurs de pointe, des capacités de traitement des données robustes et des systèmes de communication efficaces, les systèmes ADAS deviennent plus aptes à percevoir avec précision leur environnement et à fournir un support décisionnel fiable.

De plus, la mise en œuvre de conceptions redondantes, l'utilisation de composants à haute fiabilité et l'intégration de mesures de sécurité complètes sont essentielles pour assurer la stabilité et la sécurité des systèmes ADAS dans diverses conditions de conduite. La gamme de solutions Murata présentée dans cet article est bien équipée pour répondre aux exigences élevées en matière de sécurité et de performance dans les applications automobiles ADAS.

Pour plus de détails sur les produits spécifiques mentionnés ou des informations supplémentaires, nous vous recommandons de contacter Murata et Arrow Electronics pour obtenir des conseils d'experts et un support.