1.　Automotive PSOC™4HVMSについて

インフィニオン社は車載向けマイコンとして、高性能かつ低消費電力な32bit のAutomotive PSOC™4(Programmable System On Chip)とPSOC™4HVMS(High Voltage Mixed Signal)シリーズを準備しています。
PSOC™4HVMSは従来のPSOC™の特徴である業界実績No.1の静電容量センサーが内蔵されています。
この静電容量性センサーは第4世代から第5世代に進化をとげ、より質の高い静電タッチアプリケーションを実現できます。また、従来の高性能アナログ/デジタルに加え、電源ICの役割を担うLDOや通信として必要なトランシーバーが内蔵されることで、より高性能なチップに生まれ変わりました。
その他にも、チップ単体で機能安全ASIL-Bに対応しているため、セキュリティにも強いICとなっています。

第5世代Capsense™の搭載 -MSC(Multi Sense Converter)-

PSOC™4HVMSでは第5世代のCAPSENSE™が搭載されています。第5世代のCAPSENSE™では静電タッチのパフォーマンスが向上し、より高いSNR(Signal to Noise Ratio)を取得することができるようになりました。第5世代のCAPSENSE™による高感度なタッチセンシング機能と、12bitの高精度ADCを活用することで、マルチセンスコンバーターとアナログフロントエンドを一体化した スマートエッジセンサー を構築できます。これにより、省スペースで高性能なセンシングソリューションを提供可能です。

第5世代Capsense™の詳細

LDOとトランシーバー内蔵

　

PSOC™ 4 HVMSシリーズは、LIN/CXPIトランシーバーと高耐圧LDO電源を内蔵した、高集積な車載向けマイコンです。
内蔵LDOは絶対最大定格42Vの耐圧を備えており、12Vや24Vのバッテリーに直接接続することができます。
これにより、外付けの電源ICが不要となり、部品点数の削減と設計の簡素化が可能です。
さらに、LIN/CXPIトランシーバーも統合されているため、従来個別に使用していたマイコン、電源IC、トランシーバーを1チップにまとめることができます。
結果として、基板面積を最大で約50%削減でき、小型ECU設計やコスト最適化に大きく貢献します。
PSOC™ 4 HVMSは、省スペースかつ高信頼性を求める車載システムに対して、理想的な統合ソリューションです。

内蔵されたLIN/CXPIトランシーバ

基板面積収縮の例

機能安全ASIL-B対応

PSOC™ 4 HVMSシリーズは、機能安全（Functional Safety）への対応として、ISO 26262のASIL-Bに準拠しています。
これにより、車載システムにおける安全性要求を満たすための設計に対応可能であり、安全性が求められるさまざまな用途に適用できます。
Infineonでは、ASIL-Bへの対応に必要なセーフティドキュメント（Safety ManualやFMEDAなど）も提供しており、ユーザーはそれらを活用することで機能安全開発にかかる労力を大幅に削減できます。
この機能安全対応により、従来は適用が難しかったボディ制御ユニット、バッテリー監視、センサインターフェース、車室内HMIなど、より広範な車載アプリケーションへの採用が可能になりました。
PSOC™ 4 HVMSは、安全性、柔軟性、開発効率を兼ね備えたマイコンソリューションとして、次世代車載システムの開発に貢献します。

機能安全ASIL-B対応

2.　実現可能なアプリケーション例

　PSOC™ 4 HVMSシリーズでは、従来のPSoC™ファミリで採用されていたステアリングスイッチやサンルーフコントロール、フットセンサーなどの基本的なボディ制御アプリケーションに加え、さらに高度なセンシング用途への展開が可能です。
たとえば、金属の微小なたわみを検出できる金属タッチボタン機能を活用すれば、車室内の質感を損なわずにスイッチ操作を実現できます。また、ASIL-B準拠の機能安全対応と第5世代CAPSENSE™テクノロジーを組み合わせることで、人感知センサーやPTCヒーター制御、リキッドセンシング（液体漏れ検知や水検出）といった、より信頼性と精度が求められる用途にも適用することができます。
　このように、PSOC™ 4 HVMSは従来のHMI制御を超え、機能安全・センシング性能の両面で、より高度な車載アプリケーションへの対応力を拡張しています。

実現可能なアプリケーション

3.　Automotive PSOC™4HVMS 製品ラインナップ

以下の図はPSOC™ 4 HVMSシリーズのアーキテクチャです。
PSOC™ 4 HVMSでは、アプリケーションに応じて選択可能な64KBまたは128KBのフラッシュメモリを搭載しており、小規模なセンサ制御から中規模の制御ロジックまで柔軟に対応できます。
アナログブロックには、12ビットの逐次比較型ADC（SAR ADC）を搭載しており、車載信号の高精度なセンシングに対応可能です。また、高速応答が求められる制御にも適したコンパレータも内蔵されています。
デジタルブロックには、PWMやタイマ制御に対応可能なTCPWM（Timer, Counter, PWM）モジュールを備え、照明制御やモーター制御などにも対応できます。
さらに、通信機能としては、UART／SPI／I²Cなどを統合的に扱えるSCB（Serial Communication Block）を搭載しており、柔軟な通信インターフェース構築が可能です。
これらの機能ブロックにより、PSOC™ 4 HVMSは、アナログ／デジタル／通信を1チップで完結できる構成となっており、車載用途において高い柔軟性と省スペース性を実現します。

PSOC™4HVMS（Flash 64KB）

PSOC™4HVMS（Flash 128KB）

4.　開発環境と評価ボード

評価ボード

KIT_PSOC4-HVMS-64K_LITE kit

KIT_PSOC4-HVMS-64K_LITE kit

PSoC™ 4 HVMS 64K LITE評価キットは、64KBフラッシュを搭載した
電圧対応マイコンを搭載し、タッチボタン（CAPSENSE™）、ADC
によるアナログ計測、PWMやシリアル通信といった基本機能をコンパ
クトに評価できるエントリー向けのボードです。
低コストかつ小型で、HMIや簡易制御用途の検証に適しています。

KIT_PSOC4-HVMS-128K_LITE kit

KIT_PSOC4-HVMS-128K_LITE kit

PSoC™ 4 HVMS 128K LITE評価キットは、128KBフラッシュを搭載
することでより大規模なファームウェア開発や複雑な制御アルゴリズム
に対応できる拡張版です。
64K版と同様にCAPSENSE™やアナログフロントエンドを備えつつ、設
計の自由度を広げたい開発者に最適な選択肢となります。

PSOC™ high-voltage (HV) mixed signal (MS) 64K evaluation kit

CYHVMS-64K-56-001

この評価キットは、PSoC™ HVMS 64K デバイスの高電圧対応・ミッ
クスドシグナル機能を包括的に評価できるフル機能版のボードです。
電源回路、通信インターフェース、CAPSENSE™入力、アナログ計測
などを備え、自動車ボディ制御や HMI、センサーフュージョンなど幅
広いアプリケーションに向けた本格的な検証環境を提供します。

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