車載用LiDAR

LiDAR は、レーダーやカメラ ビジョンとともに、 ADAS システムの重要なセンシング要素の 1 つです。 LiDAR システムでは、正確なタイミングと低ジッターが重要です。 SiTime MEMS 発振器は、AEC-Q100 グレード 1 (-40°C ～ +125°C) の信頼性により、温度に対する周波数安定性を提供します。当社の差動発振器は超低ジッターを提供し、信頼性の高い高速データ転送を可能にします。水晶発振器と比較して、SiTime タイミング ソリューションは信頼性が高く、衝撃、振動、EMI に対する優れた耐性、および高速な起動を実現します。

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LiDAR ブロック図

LiDAR (光検出および測距) は、レーザーで物体をターゲットにし、反射光が受信機に戻るまでの時間を測定することによって距離を決定します。 LiDAR システムは視野を垂直方向と水平方向にスキャンします。一部のシステムは 360° スキャンできるため、車両の周囲の環境の 3D 表現を作成できます。

LiDAR システムの中核となるのは、固体レーザー光源、検出器、およびアナログ フロント エンド (AFE) です。 ADC は、AFE が受信した信号をサンプリングします。処理後、LiDAR システムによって収集されたデータは、PHY を介してドメイン コントローラーまたは ADAS コンピューターに送信されます。イーサネット、FPD-Link (TI)、GMSL (Analog Devices) など、さまざまなインターフェイスが多数存在します。 Automotive Serdes Alliance (ASA)やMIPI A-PHY などのオープン スタンダードが登場しています。インターフェイスに応じて、シングルエンドまたは差動クロックのいずれかが必要になります。

車載用LiDAR

飛行時間 (ToF)、周波数変調連続波、または時間デジタル変換 (TDC) など、いくつかの測定方法が存在します。正確なタイミングは、システムの精度を確保するために大きな役割を果たします。 SiT9396およびSiT9397はジッターが低いため、これらのデバイスは LiDAR アプリケーションのアナログ部分をクロックするのに最適です。

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ADC を使用すると、ジッターにより量子化エラーが発生します。クロックに過度のジッターが存在する場合、つまりクロック エッジの到来が早すぎるか遅すぎる場合、ADC は間違った瞬間に入力信号をサンプリングします。データ ストリーム内の値が正しくないと、システムの機能が大幅に妨げられる可能性があります。

SiTime シリコン MEMS 発振器の優れた動的性能により、システムの SOTIF (意図された機能の安全性) への準拠が促進されます。 MEMS 発振器は、環境の変化に関係なく、クロックがその寿命全体にわたって仕様の範囲内にとどまることを保証します。

• 温度範囲 -40°C ～ +125°C
• 適切に制御された周波数安定性: 10 年間のエージングを含む全温度範囲で < ±30 ppm ( SiT939x )、TCXO ( SiT538x ) では最小 ±0.1 ppm
• 急速な温度変化 dF /dT、±3.5 ppb/°C 未満までの優れた周波数応答 ( SiT538x )

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。現場での故障の量が減るだけでなく、信頼性が向上すると FIT 率が低くなります。これにより、FMEDA におけるより優れたハードウェア安全性メトリクス、つまり機能安全評価の一部として必要な定量的分析が提供されます。
• MEMS共振器は水晶に比べてサイズが小さく（0.4 x 0.4 mm）、質量が軽いため、衝撃、振動、電磁干渉に対する耐性が100倍優れています。
• MEMS 発振器は通常、水晶発振器よりも起動時間が速くなります。

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
• ADASコンピュータ
• 車載カメラ
• 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