【第I編】 自動車エレクトロニクスの現状と今後の方向
第1章 次世代カーエレクトロニクスの展望
1 まえがき
2 カーエレクトロニクスの歴史的概観
3 社会の今後の動き
3.1 少子高齢化
3.2 安全・安心と環境
4 一つの提案
5 おわりに
第2章 自動車エンジンの電子制御技術
1 火花点火エンジンの電子制御技術
1.1 アナログからディジタルへの変遷
1.2 電子制御ユニット(ECU;Electronic Control Unit)の構成
1.3 燃料量の制御
1.4 点火時期の制御
1.5 制御のタイミング
1.6 制御システムの例
2 ディーゼルエンジンの電子制御技術
2.1 燃料噴射システム
2.2 エンジン制御システム
3 予混合圧縮自着火の電子制御技術
4 二輪車用エンジン
5 天然ガスエンジンの電子制御技術
6 ハイブリッドシステムの電子制御技術
7 自律分散制御
8 ECU(Electric Control Unit)の性能および構成
8.1 マイクロプロセッサの性能
8.2 ガソリンエンジン用のECUのLSIの構成
8.3 フェイルセーフ機能
8.4 ECUと周辺デバイスとの接続例(ディーゼルエンジンの場合)
【第II編】 自動車エレクトロニクスと半導体の使われ方
第1章 パワートレイン
1 エンジン制御システム
2 インジェクタのドライバ
3 スロットルバルブの電子制御
4 点火システム
5 触媒のための尿素供給システム
6 変速機
6.1 オートマチックトランスミッション
6.2 無段変速機CVT(Continuously Variable Transmission)
6.3 自動化機械式変速機
7 駆動力制御
8 ハイブリッドシステム
8.1 シリーズハイブリッドシステム
8.2 パラレルハイブリッドシステム
8.3 省エネルギ制御
8.4 コントロールシステム
9 電動アシストターボ
第2章 安全走行支援システムの開発状況
1 はじめに
2 日本の状況
2.1 相変わらず発生する交通事故
2.2 国内車両メーカーが考える対策案
2.3 内閣府が発表したIT改革戦略
3 海外の状況
3.1 欧米の政策的動向
3.1.1 欧米の路車協調取組み経緯と予算額の推移
3.1.2 各国政府の交通事故低減の目標
3.1.3 ITS関連のプロジェクト例
3.1.4 ITS関連マーケット
3.2 米国の技術的活動の状況
3.3 欧州の技術的活動の状況
4 おわりに
第3章 車載情報システム
1 車載情報システムの構成
2 車載情報端末を活用したサービス
2.1 安全性の向上
2.1.1 テレマティクスシステムを活用した緊急支援と遠隔診断サービス
2.1.2 ナビゲーションシステムを使った危険の通知
2.1.3 車載制御機器との連携による安全支援
2.1.4 車載映像機器との連携による安全支援
2.2 環境性能の向上
2.2.1 車載情報端末を活用した燃費向上
2.2.2 テレマティクスシステムを活用した燃費向上
2.3 利便性の向上
2.3.1 ナビゲーションの高度化
2.3.2 リアルタイムコンテンツの普及
2.4 娯楽性の向上
2.4.1 テレマティクスシステムを活用した娯楽コンテンツの提供
2.4.2 情報家電機器との連携による娯楽性向上
2.4.3 リアシートエンターテイメント
3 車載情報端末に対する要件
3.1 製品の分類とハードウエアの要件
3.1.1 高機能ナビゲーションシステム
3.1.2 中低価格ナビゲーションシステム
3.1.3 PND
3.1.4 S&S端末
3.2 他分野技術とのコンバージェンス
第4章 車両関係通信(ITS)
1 はじめに
2 日本のDSRC
2.1 DSRCの標準化
2.1.1 日本における標準化の経緯
2.1.2 5.8 GHzアクティブ方式DSRC
2.1.3 DSRCチップセット
2.1.4 セキュリティ
3 国際標準化
3.1 ITU-R
3.2 ISO
4 次世代DSRC
4.1 日本の安全運転支援システム
4.2 欧米の次世代DSRC
4.2.1 欧州
4.2.2 米国
5 おわりに
第5章 照明(LEDヘッドランプなど)
1 はじめに
2 LEDヘッドランプの動向
3 自動車用ヘッドランプに求められる要件
3.1 動作環境
3.2 法規
3.3 配光
4 LEDヘッドランプの構成要素と課題
4.1 光源
4.1.1 光束
4.1.2 形状
4.1.3 発光色と法規
4.1.4 発光スペクトル
4.2 光学系と配光形成
4.3 回路
4.4 熱マネジメント
4.4.1 放熱
4.4.2 アウターカバーレンズの曇りと融雪
5 開発課題と改良点
5.1 発光効率
5.2 発光色
5.3 コスト
6 おわりに
第6章 オンボード診断,信号処理とノッキング制御
1 オンボード診断
1.1 オンボード診断システム
1.2 失火検出
1.3 三元触媒診断
1.4 エバポリーク検出
2 信号処理とノッキング制御
2.1 ノッキング制御
2.2 マルチ周波数スペクトル方式
2.3 ウェーブレットスペクトル方式
【第III編】 自動車車載半導体の要件と課題(材料含む)
第1章 半導体
1 車載ECU
1.1 ECUとは
1.2 エンジンECUの機能
1.3 ECUの仕様,規格
1.4 ECUの将来展望
2 AD/DA変換
2.1 AD変換
2.2 DA変換
第2章 マイクロプロセッサのアーキテクチャ
1 はじめに
2 マイクロプロセッサの動向
3 高性能化技術
3.1 パイプライン技術
3.2 SIMD技術
3.3 ベクタ演算技術
3.4 マルチコア技術
3.5 リコンフィガラブル・プロセッサ技術
4 低消費電力化技術
4.1 スリープ・スタンバイ技術
4.2 マルチコア技術
4.3 リコンフィガラブル・プロセッサ技術
4.4 デバイス技術
5 マイクロプロセッサの実例
5.1 3次元高速演算回路内蔵マイクロプロセッサ
5.2 Cell Processorの構成
5.3 FR 1000の構成
6 今後の課題
6.1 高性能マイクロプロセッサの使途
6.2 高信頼化システムの実現
第3章 パワー半導体
1 車載用パワーデバイスの現状と今後の課題
1.1 はじめに
1.2 IGBTモジュール
1.3 パワーMOSFET
1.4 パワーIC
1.5 おわりに
2 パワーデバイス
2.1 パワーデバイスの概要
2.2 ダイオード
2.2.1 ダイオードの静特性
2.2.2 ダイオードの構造と高耐圧化
2.2.3 ダイオードの動特性
2.3 トランジスタ
2.3.1 パワートランジスタ
2.3.2 パワートランジスタのオン・オフ条件
2.3.3 パワートランジスタの過渡状態
2.3.4 MOSFET
2.3.5 IGBT
2.3.6 素子モジュール
2.3.7 IPM
2.4 パワーデバイスの過渡現象の問題点
2.4.1 スイッチング損失
2.4.2 デッドタイム
3 インバータ
3.1 はじめに
3.2 インバータ普及の背景
3.2.1 パワーデバイス
3.2.2 モータ駆動方式
3.2.3 インバータの歴史
3.3 自動車用インバータへの要求特性
3.3.1 電気品の設計要件
3.3.2 EV用電気品の特徴
3.3.3 電波雑音
3.3.4 電気品の将来動向
3.3.5 リサイクル関係等
3.3.6 電気品の機能,性能検証
3.4 インバータの構造と適用例
3.4.1 インバータの構造
3.4.2 インバータの適用例
第4章 電子回路およびネットワーク
1 センサ信号の高精度可変利得増幅と走査回路
1.1 はじめに
1.2 センサのアナログ入力装置の発展過程と低レベル信号走査方式
1.3 高S/N可変利得増幅器と信号走査回路の設計技術
1.3.1 高精度低レベル可変利得増幅器(±10mV〜±5V)
1.3.2 同上の信号走査回路への適用
1.4 ループバック技術による入出力回路システムの信頼性の向上
1.5 まとめ
2 CAN(Controller Area Network)
2.1 CANとは
2.2 CANの規格
2.3 CANの特徴
2.4 CAN半導体デバイスの種類と要件
2.5 今後の展望
第5章 センサ
1 MEMSと半導体センサ
1.1 まえがき
1.2 シリコンマイクロマシニング技術の基本プロセス
1.2.1 バルクマイクロマシニングプロセス
1.2.2 表面マイクロマシニングプロセス
1.2.3 マイクロマシニングプロセスの動向
1.3 MEMSを活用した車載用半導体センサの例
1.4 MEMS技術とそれを用いた自動車用センサの動向
2 自動車用温度センサ
2.1 概要
2.2 カーエアコン用温度センサ
2.2.1 エバポレータ(熱交換器)用センサ
2.2.2 外気温(アンビエント)センサ
2.2.3 水温センサ
2.2.4 車内温(インカー)センサ
2.3 パワートレイン系制御用温度センサ
2.3.1 水温センサ,油温センサ
2.3.2 吸気温センサ
2.3.3 HV,EV用温度センサ
2.4 ECU用温度センサ
3 自動車用サーミスタ
3.1 サーミスタについて
3.1.1 NTCサーミスタ
3.1.2 PTCサーミスタ
3.1.3 CTRサーミスタ
3.2 自動車とサーミスタについて
3.2.1 ガソリンエンジンの自動車に対するNTCサーミスタの応用
3.2.2 ハイブリッド自動車及び電気自動車へのサーミスタの応用
3.3 最近のガソリン自動車での環境にやさしい制御技術のサポート例
3.4 車載用サーミスタの紹介
3.4.1 ガラス封入タイプサーミスタ
3.4.2 樹脂封入タイプサーミスタ
3.4.3 プリント基板の表面実装タイプのサーミスタ
3.5 今後の車載用のサーミスタについて
第6章 ワイヤハーネス
1 ワイヤーハーネスの動向
2 半導体リレー活用の理由
2.1 小型軽量化
2.2 接点耐久
2.3 静音性
3 インテリジェント・パワーデバイスの機能
4 IPD適用の要件
4.1 突入電流
4.2 負荷短絡
4.3 負サージ保護
4.4 逆接保護
4.5 暗電流
4.6 ラッチ/非ラッチ
5 インテリジェント・パワーデバイスの一例
6 半導体リレーの実装方法
7 ワイヤーハーネスにおける半導体リレー活用の展望
7.1 低ON抵抗化と低コスト化
7.2 高機能化