ドライバーモニタリングシステム

脇見運転の増加を補うために、ドライバー監視システム (DMS) が車両に組み込まれるようになっています。ドライバー監視技術の進歩と新しい安全規制により、この傾向が加速しています。これらのシステムはドライバーをリアルタイムで監視するため、低遅延と高帯域幅を必要とします。

DMS では、データがカメラから SoC/プロセッサーに転送され、さらに車両システムに転送されるため、クロッキングが重要な役割を果たします。 SiTime MEMS タイミング テクノロジーは、必要な温度に対する信頼性、堅牢性、安定性を実現します。当社の低ジッター差動発振器は、最も厳しい環境でもクロック ジッターを仕様内に保ちます。

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赤外線または可視波長のカメラがドライバーの顔を監視します。データは、SoC および機械学習ビジョン プロセッサに基づく画像処理システムに送信されます。これらのプロセッサは、ここに示すように SoC の内部または外部にあります。後者の場合、両者間のデータ転送は通常、必要な低遅延と高帯域幅の両方を提供する PCI-Express インターフェイス経由で行われます。

DMS は、CAN、Flexray、および/またはイーサネット インターフェイスを介して他の車両システム (計器クラスタ、ドライブトレイン電子機器など) に接続されます。

ドライバーモニタリングシステム

上のブロック図に示されているドライバー監視システムのクロック要件は次のとおりです。

• PHY: FPD Link (TI)、GMSL (Analog Devices) などのインターフェイス用のシングルエンド クロック、または MIPI A-Phy (Valens) などのインターフェイス用の差動クロックのいずれか
• SoC、ビジョンプロセッサ: シングルエンドクロック
• PCI-Express インターフェイス: 検討中の PCI-Express 世代と互換性のあるジッター レベルの 100 MHz HCSL または LP-HCSL クロック。仕様外のクロック ジッターにより、バス上で伝送エラーが発生します。
• 2022 年現在、車載アプリケーションでは PCI-Express Gen 4 が一般的です。対応するジッター要件は、12 kHz ～ 20 MHz で統合された 0.5 fs RMS 位相ノイズです。 SiTime SiT9396発振器は、余裕を持ってこの要件を満たします。

他の自動車アプリケーションと比較して、ドライバー監視システムはクロッキングの点でそれほど要求が厳しくありません。それでも、重要な点がいくつかあります。

• システムレベルの機能安全性とSOTIFを保証する必要がある
• -40℃～+105℃以上の温度範囲が必須
• クロックジッターは仕様内である必要があります

SiTime の利点

すべての SiTime デバイスには、水晶振動子に比べて次の利点があり、これは自動車アプリケーションにとって特に重要です。

• 信頼性が 50 倍向上。現場での故障の量を減らすこととは別に、信頼性の向上は FIT 率の低下につながります。これにより、機能安全評価の一部として必要な定量的分析である、FMEDA におけるより優れたハードウェア安全性メトリクスが提供されます。
• 水晶ベースの発振器の場合、衝撃や振動は通常、クロック ジッターの増加につながります。これは、振動が結晶に機械的に結合するためです。
• シリコン MEMS 発振器は、水晶振動子と比較して MEMS 共振器のサイズが小さく (0.4 x 0.4 mm)、質量が軽いため、水晶ベースのデバイスよりも衝撃、振動、電磁干渉に対する耐性が 100 倍優れています。その結果、データバスのジッターとビットエラーレートは、過酷な条件下でも制御されたままになります。 SOTIF (意図された機能の安全性) は、動作条件に関係なく維持されます。発振器の物理的不可逆的な損傷も防止されます。

追加リソース

• 自動車システム向けタイミング ソリューション
• 超堅牢な MEMS 発振器で自動車の信頼性とパフォーマンスを向上
• ADAS センサー、車載ネットワーキング、自動運転コンピューター用の AEC-Q100 車載用発振器
• 産業用、自動車用、民生用アプリケーション向けのEMI低減発振器