로옴, 고정밀도 LCD 판넬용 기능 안전 도입 오토모티브 칩세트 개발

스피드미터, 사이드미러에도 대응 가능한 기능 안전 대응 라인업 전개
  • 2017-01-10 오전 11:31:47
  • 박종배 기자, jbpark@elec4.co.kr

로옴(ROHM) 주식회사와 로옴 그룹 라피스 세미컨덕터(LAPIS Semiconductor Co., Ltd.) 주식회사는 자동차의 클러스터 및 내비게이션 등에서 채용이 추진되는 대형·고정밀도 LCD 판넬용으로 차량용 LCD 판넬의 구동 및 제어를 실행하는 판넬용 칩세트를 개발했다.

이번에 개발한 칩세트는 업계 최고의 HD/FHD 클래스 고정밀도 LCD 판넬을 구동하는 게이트 드라이버, 소스 드라이버, 타이밍 컨트롤러(T-CON)와 이를 최적으로 동작시키는 파워 매니지먼트 IC(PMIC), 감마 보정 IC로 구성되어 있다. 각 IC가 정보를 수시로 공유함으로써 세계 최초로 LCD 판넬용 디바이스에 기능 안전을 도입해 자동차에서 요구되는 높은 품질을 실현했다. 이상 상태가 큰 사고로 이어지는 스피드미터 및 사이드미러의 LCD 판넬에도 대응 가능하다. 

또한 칩세트의 최적화를 통해 폭넓은 사양에 대응 가능하도록 개발함과 동시에 타이밍 컨트롤러에 Fail 검출 기능을 탑재하여 동작을 검증함으로써 다양한 고정밀도 LCD 판넬을 구축할 수 있다.
본 칩세트는 2016년 11월부터 샘플을 출하했으며, 2017년 1월부터 월 5만 개의 생산 체제로 양산을 개시한다. 생산 거점은 전공정 로옴 하마마츠 주식회사(시즈오카)와 라피스 세미컨덕터 미야기 주식회사(미야기), 후공정 ROHM Electronics Philippines, Inc.(필리핀)이다.
로옴은 앞으로도 대형·고정밀도 LCD 판넬용 기능 안전 도입 오토모티브 칩세트를 개발해 나갈 것이다.

최근 클러스터 (자동차 계기판) 및 카 네비게이션, 전자 미러 등의 LCD 판넬화가 급격하게 추진되고 있으며, 용도의 확대에 따라 판넬의 대형화 및 고정밀도화에 대한 요구가 커지고 있다. 

LCD 판넬의 대형화 및 고정밀도화를 실현하기 위해서는 LCD 판넬을 구동하는 드라이버, 컨트롤러의 다채널화가 필요하여, 시스템 구축과 동작 검증이 어려워지기 때문에, 칩세트 공급에 대한 요구가 높아지고 있다. 또한, 전자 미러 등 이상 상태가 큰 사고로 이어지는 어플리케이션에 대해서는 사고의 미연 방지에 기여하는 기능 안전도 필요하다.


▲ 폭넓은 해상도에 대응하는 칩세트 라인업 

본 칩세트는 자동차기기에서 업계 최고의 HD / FHD 클래스 고정밀도 LCD 판넬을 구동하는 게이트 드라이버, 소스 드라이버 (각 드라이버는 라피스 세미컨덕터 제품), 타이밍 컨트롤러와 이를 최적으로 동작시키는 파워 매니지먼트 IC, 감마 보정 IC로 구성되어 있다. 여러 개의 IC로 구성된 본 칩세트는 하기와 같은 주요 특징이 있다. 



칩세트 블록도

세계 최초 LCD 판넬용 기능 안전 도입 오토모티브 칩세트 

칩세트를 구성하는 각 IC에는 예상되는 고장 모드를 상호 검출하기 위한 기능이 탑재되어 있다. LCD 드라이버의 파괴 및 박리, LCD로의 입력신호 등의 정보를 수시로 확인하고 피드백하여, 칩세트로서 보완적으로 판넬의 이상 상태를 검출할 수 있다. 기능 안전을 도입함으로써, 스피드미터 및 사이드미러의 LCD 판넬화로 인해 우려되는 중대한 사고의 미연 방지에 기여한다. 

예를 들어, 사이드미러의 LCD 판넬이 사람이 없는 화면 상태에서 멈춰버린 경우, 운전자는 화면이 멈춰있는 사실을 인지하기 어렵기 때문에 사람이 접근했을 때 중대한 사고로 이어질 위험성이 있다. 이러한 위험을 방지하기 위해 기능 안전으로서 화면의 상태를 검출할 수 있는 기능을 탑재하고 있다. 


칩세트의 기능 안전으로 검출 가능한 LCD 판넬의 이상 상태 예

파워 매니지먼트 IC는 이상 검출을 위해 더블 레지스터화하여, 이상 시의 복귀용 오토 리프레쉬 기능을 탑재함으로써 노이즈 등의 영향에 대해서도 높은 신뢰성을 실현한다.

HD / FHD 클래스 고정밀도 LCD 판넬을 간단히 구축 가능 

칩세트로서 폭넓은 사양에 대응 가능하도록 개발해 다양한 HD / FHD 클래스의 고정밀도 LCD 판넬을 구축할 수 있다. 또한 타이밍 컨트롤러는 Fail 검출 회로를 탑재해 칩세트의 동작을 검증할 수 있다. 그리고 파워 매니지먼트 IC의 각 출력 설정은 IC 내의 레지스터 값 변경만으로 간단히 변경할 수 있다. 이에 따라 기판의 공통 설계화 및 개발 공수 삭감에 크게 기여한다.

어플리케이션 보드 등 설계 서포트 완비 

칩세트를 간단히 평가할 수 있는 애플리케이션 보드 및 레퍼런스 디자인, 매뉴얼 등을 구비하고 있다.

 

  ● 용어 설명

1) HD/FHD(High Definition/Full High Definition)
HD, FHD 모두 화상의 해상도를 나타내는 용어. HD는 1,280×720 픽셀, FHD는 1920×1080 픽셀의 해상도에 해당.

해상도

오토모티브 판넬 상당 사이즈 

WVGA

800×480 

7/8인치 이하

HD

1280×720(800)

7/8인치 이하

FHD

1,920×1,080(1,200)

7/8~10인치 이상

WQXGA

2,880×1,280

2,560×1,600

10인치 이상 

 

2) 기능 안전
기능 안전이란 '감시 장치 및 방호 장치 등의 부가 기능에 의한 리스크 저감 대책'이며, 안전 방책(안전을 확보하기 위한 견해) 중 하나다. 자동차 분야에서의 기능 안전은 전자 시스템의 고장 등으로 인해 기능 부전이 발생한 경우에, 인체에 대한 위해가 발생하지 않도록 리스크를 받아들일 수 있을 만큼 억제하여 안전하게 하는 것이다. 자동차 안전 규격으로서 ISO26262가 있다. 한편 IC에서 자주 요구되는 보호 기능은 IC 자체의 파괴 및 오동작을 IC 내부에서 모니터링하여, IC 자체의 안전을 확보하는 기능이다.

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