ADAS 응용 프로그램의 기능과 안전성을 향상시키기 위한 다양한 솔루션

자율 주행 기술이 지속적으로 발전함에 따라 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)의 역할과 중요성이 확대되고 있습니다. ADAS는 운전 경험을 향상시킬 뿐만 아니라 교통사고를 줄여 운전 안전성을 개선하는 데 중요한 역할을 합니다. ADAS의 기능과 안전성을 더욱 강화하기 위해 이 분야에서는 다양한 첨단 기술과 솔루션이 도입되고 있습니다. 이러한 혁신적인 솔루션은 센서 기술, 데이터 처리 및 분석, 인공지능(AI), 네트워크 연결성과 같은 다양한 영역을 포함하고 있습니다. 목표는 환경 인식을 더욱 정확히 하고, 데이터 처리를 간소화하며, 운전자에게 신뢰할 수 있는 의사 결정 지원을 제공하는 것입니다. 이 기사에서는 이러한 다양한 ADAS 솔루션을 탐구함과 동시에 Murata가 제공하는 관련 솔루션들이 이러한 기술 발전을 지원하는 방법에 대해 살펴볼 것입니다.

ADAS는 다양한 센서와 첨단 데이터 처리 기술을 통해 실시간 환경 인식, 운전자 지원 및 자동 주행 기능을 제공합니다. ADAS의 주요 응용 분야에는 자동 긴급 제동(AEB), 차선 이탈 경고(LDW) 및 차선 유지 보조(LKA), 적응형 크루즈 컨트롤(ACC), 사각지대 모니터링(BSM), 교통 표지 인식(TSR), 주차 보조(PA) 등이 포함되며, 광범위한 자동차 자동화 기능을 포괄합니다.

ADAS의 아키텍처는 세 가지 주요 부분으로 구성됩니다: 센서 계층, 데이터 처리 계층, 그리고 결정 실행 계층입니다. 센서 계층에는 카메라, 레이더, LiDAR, 초음파 센서가 포함됩니다. 데이터 처리 계층은 전자 제어 장치(ECU)와 고성능 프로세서를 포괄하며, 결정 실행 계층은 소프트웨어 알고리즘과 액추에이터와 관련됩니다.

ADAS의 응용 및 아키텍처는 첨단 기술을 통해 더욱 효율적인 운전자 지원 기능을 실현하여 운전자에게 안전하고 편리한 운전 경험을 제공하고, 미래의 완전 자율 주행을 위한 기반을 마련하는 것을 목표로 합니다.

ADAS 애플리케이션은 감지, 데이터 처리 및 의사 결정 기능을 지원하기 위해 다양한 전자 부품 및 반도체 장치를 포함합니다. ADAS에 일반적으로 사용되는 반도체 장치 및 전자 부품으로는 이미지 센서, 레이더, LiDAR, 초음파 센서뿐만 아니라 데이터 처리를 위한 마이크로컨트롤러(MCU), 마이크로프로세서(MPU), 그래픽 처리 장치(GPU), 애플리케이션 특정 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)가 있습니다. 차량 내 네트워크 칩과 무선 통신 모듈과 같은 통신 장치는 물론 전력 관리 IC(PMIC), 전압 조정기, DRAM 및 플래시 메모리와 같은 메모리 장치도 중요합니다. 이러한 반도체 기술의 개발 및 혁신은 ADAS 기능을 더욱 강화하고 대중화할 것입니다.

안전은 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS) 애플리케이션에서 중요한 고려 사항입니다. 시스템의 신뢰성과 보안을 유지하려면 커패시터, EMI 보호 및 기능성 디바이스와 같은 특수 전자 장치와 기술의 통합이 필요합니다. Murata는 이러한 분야에서 뛰어나며, Murata가 제공할 수 있는 관련 솔루션을 소개합니다.

Murata는 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS) 애플리케이션을 위해 맞춤 설계된 전자 부품의 포괄적인 포트폴리오로 잘 알려져 있습니다. 특히 ADAS 전자 제어 장치(ECU)에 중점을 두고, Murata는 커패시터, EMI 보호 솔루션 및 센서를 포함한 다양한 부품을 제공합니다.

Murata의 NFM 시리즈 세라믹 커패시터는 3단자 저 ESL(Equivalent Series Inductance) 칩 다층 세라믹 커패시터(EMI 필터)로, 자동차 파워트레인 및 안전 장비에 적합합니다. 이러한 저 ESL 커패시터는 전력 시스템 및 안전 제어 장치에서 전력 디커플링에 특히 적합합니다.

Murata의 NFM 시리즈 세라믹 커패시터는 낮은 ESL을 특징으로 하며 고주파 특성에 최적화되어 있습니다. 이러한 커패시터는 고속 전자 장비에서 전력 디커플링에 이상적입니다. 낮은 ESL 커패시터를 사용하면 기존 2단자 커패시터와 동일한 기능을 유지하면서 부품 수를 줄일 수 있습니다. 이를 통해 효과적으로 노이즈를 줄일 수 있으며 AEC-Q200 표준을 준수합니다.

Murata는 차량 네트워크를 발전시키기 위한 다양한 제품을 제공합니다. 주목할 만한 제품으로는 소음 억제 부품인 공통 모드 초크 코일(CMCC)과 신호선과 전원선을 하나의 케이블로 결합하는 Power over Coax (PoC) 기술용 인덕터가 있습니다. CMCC는 높은 주파수 신호와 소음을 다르게 처리하는 특성을 이용하여 고주파 소음을 억제합니다. PoC 필터는 동일한 케이블을 통해 공급되는 DC 전력에서 AC 제어 신호를 분리하여 DC 전원만 통과할 수 있도록 합니다.

EMI 노이즈 억제 필터(EMC 노이즈 대책) 분야에서 Murata는 공통 모드 초크 코일/공통 모드 노이즈 필터의 DL/PL 시리즈를 도입했습니다. CMCC는 차동 전송 라인에 적용할 수 있으며 CAN/CAN-FD/100Base-T1/1000Base-T1/SerDes/A²B™와 같은 자동차 응용 분야에 적합합니다. 또한 전력선의 공통 모드 노이즈에도 효과적입니다.

또한, 안전 시스템, CAN/FlexRay, CAN/CAN FD, 차량용 이더넷(100Mbps/1000Mbps), SerDes(PoC)에 적용할 수 있는 다양한 EMI 노이즈 억제 필터 제품도 있습니다. 이러한 제품은 폭넓은 선택 옵션을 제공합니다.

Murata는 ADAS 내 카메라 인터페이스에 사용되는 PoC에 맞춰 개발된 여러 자동차용 PoC 인덕터를 선보였습니다. LQW-F 시리즈 인덕터 및 Murata의 광범위한 제품 라인업에서 제공되는 다른 적합한 인덕터들은 최소한의 구성 요소로 광대역 Bias-T 회로를 구현할 수 있습니다. Murata의 다양한 자동차용 PoC 인덕터 라인업에는 LQW, LQH, LQM, 그리고 BLM 시리즈가 포함됩니다. 전원 라인용 이 인덕터들은 1.6mm x 0.8mm부터 12mm 정사각형까지 다양한 크기로 제공되며, 금속 합금, 페라이트 다층, 와이어 권선형 등 다양한 제조 공정을 특징으로 합니다.

그중 금속 합금 인덕터는 2.0mm x 1.6mm에서 10mm 정사각형까지 다양한 크기의 제품을 제공하여 고전류 및 저손실이 필요한 애플리케이션을 지원합니다. 금속 합금 코어를 사용하여 이러한 인덕터는 독특한 제조 공정과 고품질, 고신뢰성, 내구성이 뛰어난 저코어 손실 재료를 사용하여 높은 효율을 달성합니다. 모든 제품은 AEC-Q200 표준을 충족합니다.

SCA3300 가속도계는 디지털 3축 가속도계로, 7.6 × 8.6 × 3.3mm (W × L × H)의 크기로 뛰어난 성능 향상을 제공합니다. 이 제품은 1.5g, 3.0g, 6.0g의 선택 가능한 측정 범위를 제공합니다. 센서는 여러 가지 자체 진단 기능, 우수한 영점 바이어스 안정성, 낮은 노이즈 레벨, 뛰어난 진동 내구성을 제공하며, 통합된 SPI 디지털 인터페이스를 포함하고 있습니다. 또한 우수한 기계적 감쇠 특성을 가지며, -40°C에서 125°C의 온도 범위 내에서 작동하고, 3.0에서 3.6V의 전원 전압으로 단 1mA의 전류만 소비합니다. Murata의 검증된 정전용량 3D-MEMS 기술을 활용하여 업계에서 성능을 대폭 개선했습니다.

ADAS 센서 영역에서, 카메라, 레이더 및 LiDAR을 포함하여 Murata는 커패시터, EMI 보호 및 기능성 장치를 아우르는 종합적인 제품 라인을 제공합니다.

자동차 시장은 현재 중요한 변화를 겪고 있으며, 자율 주행이 가장 주목할 만한 트렌드 중 하나로 자리 잡고 있습니다. 이에 따라 자율 주행을 지원하는 LiDAR 기술에 대한 수요가 최근 몇 년 동안 급증했습니다. Murata의 실리콘 커패시터는 낮은 ESL 특성을 통해 LiDAR의 탐지 범위를 확장하고 측정 해상도를 향상하는 데 기여합니다.

실리콘 커패시터는 작은 크기와 얇은 프로파일로 인해 레이저 다이오드 근처에 배치할 수 있습니다. 또한 레이저 다이오드에 직접 와이어 본딩이 가능하여 커패시터와 레이저 다이오드 간의 루프 기생 임피던스를 줄일 수 있습니다. 이 기능은 세라믹 커패시터와 비교했을 때 고출력(100W 이상) 및 짧은 지속 시간(약 1.5나노초)의 광 펄스를 방출할 수 있도록 합니다.

Murata의 표준 제품군에는 WBSC 시리즈와 같은 와이어 본딩 실리콘 커패시터가 포함되며, 이 시리즈는 50pH@SRF의 ESL과 250µm의 두께를 제공합니다. WLSC 시리즈는 50pH@SRF의 ESL과 100µm의 두께를 제공하며, WASC 시리즈는 6pH@SRF의 ESL과 100µm/250µm 두께 옵션을 제공합니다.

센서의 EMI 억제를 위해 앞서 언급된 자동차 PoC 인덕터와 금속 합금 인덕터를 사용할 수 있으며, 두 가지 모두 우수한 성능을 제공합니다.

자동차 타이밍 장치(크리스탈 공진기/세라믹 공진기) 측면에서 Murata는 ADAS(카메라), ADAS(레이더), 타이어 압력 모니터링 시스템(TPMS), 원격 무키리스 엔트리(RKE), Ethernet®, 무선 충전기, NFC(키), 계기판(일반), 계기판(디지털), 주차 보조 시스템, 서라운드 뷰 카메라 시스템, 드라이브 레코더, 전기/하이브리드 차량 등의 응용 분야에 적용 가능한 풍부한 제품 라인을 보유하고 있습니다.

게다가 Murata는 온도 감지를 위한 서미스터(온도 센서)도 제공하여 부품 손상, 수명 단축, 변형 및 화상과 같은 문제를 방지합니다. 이러한 센서는 환경 온도를 모니터링하고, 팬 속도를 제어하거나, 빠른 충전 중 작업 온도 범위를 유지하는 데 사용할 수 있습니다. 서미스터는 또한 오버커런트 보호에 사용되어 조립 오류, 부품 손상 사고, 공장 자동화(PLC)에서의 오배선으로 인한 단락을 방지하기 위해 이상 전류를 억제합니다. 추가적으로, 서미스터는 반도체 센서 출력 변화, 금속 저항의 물리적 변화, LED의 정격 변화와 같은 반도체 제품의 온도 특성 곡선을 보정하는 데에도 사용할 수 있습니다.

서미스터는 자동차 전동화의 인버터, BMS (배터리 관리 시스템), OBC (온보드 차저), DC-DC 컨버터, 엔진 ECU, TCU (원격정보제어장치), IVI (차량 인포테인먼트), ADAS, APA (자동 주차 보조), LiDAR, 레이더, 자동차 연결 애플리케이션에서의 센싱 카메라 등에 널리 사용됩니다. 또한 자동차 차체/섀시/안전 애플리케이션에도 사용되며, 여기에는 자동차 조명, EPS (전기 파워 스티어링), PKE (패시브 키레스 엔트리)/TPMS (타이어 공기압 모니터링 시스템), 게이트웨이 및 차량 내 LAN이 포함됩니다.

Murata의 서미스터에는 NTC 서미스터와 PTC 서미스터(POSISTOR)가 포함됩니다. NTC 서미스터는 온도가 상승함에 따라 저항이 감소하는 장치이며, PTC 서미스터는 온도가 상승함에 따라 저항이 증가하는 장치로, 온도 감지 및 회로 전류 제한과 같은 애플리케이션을 가능하게 합니다.

Murata의 NTC 서미스터는 고정밀, 고감도의 단자를 사용하며, 돌입 전류 억제, 온도 보상 등을 위한 표면 실장 및 리드형 등 다양한 모델로 제공되며, 시트 및 리드형 제품 시리즈로 제공됩니다. POSISTOR PTC 서미스터는 뛰어난 신뢰성과 성능을 가진 세라믹 소재로 제작되었습니다.

Murata의 종합적인 서미스터 제품 라인은 다양한 패키징 형식(표면 실장형, 리드형)을 포함하며, 과전류 보호, 과열 보호, 돌입 전류 억제와 같은 다양한 응용 분야를 위한 제품을 포함하고 있습니다.

자동차 산업이 발전함에 따라, 향상된 기능과 안전성을 위한 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS) 기술의 강화를 우선으로 하는 것이 중요합니다. 최첨단 센서 기술, 강력한 데이터 처리 능력, 효율적인 통신 시스템을 통합함으로써 ADAS 시스템은 주변 환경을 정확히 인식하고 신뢰할 수 있는 의사 결정 지원을 제공하는 데 더욱 능숙해지고 있습니다.

게다가, 중복 설계 구현, 높은 신뢰성 부품 사용, 그리고 포괄적인 안전 조치를 통합하는 것은 다양한 주행 조건에서 ADAS 시스템의 안정성과 안전을 확보하기 위해 필수적입니다. 이 기사에서 강조된 Murata 솔루션의 범위는 자동차 ADAS 응용 분야에서 안전성과 성능에 대한 까다로운 요구를 충족시키기에 충분히 준비되어 있습니다.

언급된 특정 제품에 대한 세부 사항이나 추가 정보에 대해 더 알고 싶으시면, Murata와 Arrow Electronics에 문의하여 전문가의 안내와 지원을 받으시기를 권장합니다.