기존의 전원 시퀀스 변경없이 외장하는 것만으로 감시 기능 부여
3mm×3mm의 패키지로 소형화 요구되는 ADAS용 어플리케이션에 최적

로옴 (ROHM) 주식회사는 ADAS (첨단 운전 지원 시스템) 및 자동 운전용 센서 • 카메라, 전동 파워 스티어링 등, 고도의 안전성이 필요시되는 차량용 어플리케이션의 전원 시스템용으로 기능 안전 대응을 서포트하는 자가 진단 기능 (BIST : built-in self test) 내장의 전원 감시 IC 'BD39040MUF-C'를 개발했다.

                          

'BD39040MUF-C'는 ADAS용 센서 모듈 등에 탑재되는 전원 시스템에 대해, 기존의 전원 시퀀스 (투입 순서)를 변경하지 않고 그대로 외장하는 것만으로, 기능 안전에 필요한 감시 기능을 부여할 수 있는 전원 감시 IC다.

기능 안전에 필수인 전압 감시 기능 (Power Good 기능, 리셋 기능) 및 ECU의 주파수 감시 기능 (워치독 타이머) 등과 더불어, 업계 최초로 전원 감시 IC에 자가 진단 기능을 내장했다.

독자적인 기술을 통해, 기존 시스템에 영향을 미치지 않고 전원 감시 IC 자체의 잠재적인 고장을 검사할 수 있으므로, 기능 안전에 요구되는 안전한 시스템 구축에 기여한다. 또한, 이러한 기능을 3mm×3mm의 소형 패키지로 제품화함으로써, 소형화가 요구되는 ADAS용 어플리케이션에 최적이다.
 
앞으로도 로옴은 시스템의 최적화 및 저전력화를 실현하는 제품을 지속적으로 개발하여, ADAS 및 자동 운전 등 자동차의 기술 혁신에 기여해 나갈 것이다.

<배경>

최근, 자동차 분야에서는 ADAS 및 자동 운전의 기술 혁신이 급격화됨에 따라, 사고의 미연 방지에 기여하는 기능 (충돌 방지, 차선 이탈 방지 등)이 필요시되고 있다.

이에 따라, 탑재되는 반도체에 대해서도, 문제가 발생한 경우에 어떻게 안전을 확보 (fail-safe)할 것인지를 염두에 둔 제품이 요구되고 있어, ECU를 중심으로 자가 진단 기능 등, 기능 안전의 실현에 기여하는 기능이 탑재되고 있다.

로옴은 2017년에 업계를 선두하여 LCD 드라이버 및 전원 IC 등으로 구성한 기능 안전 대응 LCD 판넬 칩세트를 개발하였으며, 2018년에는 국제적인 기능 안전 규격 ISO26262의 개발 프로세스 인증을 취득하는 등, 자동차의 기능 안전에 대응하는 제품 개발을 추진하고 있다.

이번에 개발한 제품은 시스템의 안전성 및 이중화 시스템 (Backup System)을 고려하여, 자가 진단 기능과 각종 감시 기능을, ECU 및 전원에 탑재하지 않고 독립된 전원 감시 IC에 내장함으로써, 기존의 전원에도 간단히 기능 안전성을 부여할 수 있는 업계 최초의 자가 진단 기능 내장 전원 감시 IC다.

<특징>

'BD39040MUF-C'는 업계 최초로 자가 진단 기능을 내장한 전원 감시 IC로서, 하기 특징을 통해 ADAS, 자동 운전에 필요한 기능 안전 대응 시스템의 구축에 기여한다.

1. 자가 진단 기능으로, 기능 안전에 필요한 신뢰성 향상
기능 안전에 있어서, 한층 높은 안정성 요구 레벨 (ASIL)을 만족하기 위해서는 전원 감시 기능 자체의 잠재적인 고장을 검출할 필요가 있다. 예를 들어, 과전압 감시 등의 감시 기능이 이상 상태를 검출할 수 없을 때 고장이 발생하는 경우, 고장을 인지할 수 없는 잠재적 고장이 되고, 이러한 이상 상태를 검출할 수 없어 매우 위험하다.

BD39040MUF-C는 독자적인 회로 기술을 통해, 업계 최초로 전원 감시 IC에 자가 진단 기능을 내장함으로써, 잠재적 고장이 있을 경우 사전에 통지할 수 있다. 또한, 통상 동작 시에도 안전성을 향상시키기 위해, 기준전압 회로, 발진기 회로를 다중화하여, 상시 상호 감시할 수 있는 시스템을 채용하고 있다.
 
2. 기존의 전원 시스템에 대응 용이
BD39040MUF-C는 기존의 전원 시스템에 기능 안전 대응이 요구되는 경우, 전원 시퀀스를 변경하지 않고 그대로 외장하는 것만으로 간단히 기능 안전을 지원할 수 있다. 또한, ECU용의 주파수 감시 (워치독 타이머)는 외장 저항으로 감시 주파수의 변경이 가능하며, 감시의 유효 타이밍 ON / OFF도 자유롭게 설정할 수 있다.

뿐만 아니라, 소형화가 요구되는 ADAS계 어플리케이션에 최적인 3mm×3mm의 소형 패키지를 채용했다. 이에 따라, 향후 기능 안전 수요가 높아지는 ADAS 및 자동 운전 등, 소형화가 요구되는 안전 운전 지원 모듈에 대응이 용이하다.

3. 차량용 전원과 ECU가 필요로 하는 다양한 감시 기능 내장
BD39040MUF-C에는 전원이 필요로 하는 과전압 감시 기능 및 저전압 감시 기능 (Power Good 기능), ECU가 필요로 하는 주파수 감시 (워치독 타이머) 및 리셋 기능 등, 풍부한 감시 기능을 내장하여, 폭넓은 시점에서 기능 안전 구축을 서포트한다.

특히, 워치독 타이머에는 고장 검출의 감도를 향상시키기 위해, 주파수가 범위 내인지 감시할 수 있는 Window 타입을 채용하여, 고정밀도 감시를 실현한다.
 
＜용어 설명＞
1) 기능 안전
기능 안전이란, '감시 장치 및 방호 장치 등의 부가 기능에 의한 리스크 저감 대책이며, 안전 방책 (안전을 확보하기 위한 방책)의 일종이다.

자동차 분야에서의 기능 안전은 전자 시스템의 고장 등으로 인해 기능 불완전이 발생한 경우에, 인체에 위해를 끼치지 않도록 리스크를 받아들일 수 있는 레벨까지 저감시켜, 안전을 확보하는 것이다.

자동차의 기능 안전 규격으로서 ISO26262가 있다. 한편, IC에서 자주 언급되는 보호 기능은 IC 자체의 파괴 및 오동작을 IC 내부에서 모니터링하여, IC 자체의 안전을 확보하는 기능이다.