トレンド 2：信頼性および安全性向上の要求

設計者は、産業用、パーソナル エレクトロニクス、車載システムを開発する際に、製品寿命を延ばすため、設計の信頼性をより高める方法を同時に検討しています。位置検出に関する比較的最近の動向には、この目標を達成するための 2 つの方法が含まれます。それは、機械式システムから磁気センサへの移行と機能安全対応の推進です。

磁気センサは、摩擦による定常的な機械的損傷とは無縁です。たとえば、コードレス電動工具の場合、機械式トリガ設計が最も一般的な故障モードであり、メーカーは通常、製品寿命を通して >200,000 サイクルという目標を設定しています。製品寿命を通じた耐用サイクル数の目標値は最終製品によって異なりますが、磁気ベースのソリューションを使えば製品寿命を延ばせる可能性があると期待されています。表 1 に、これらの例の一部をまとめます。

自動車の電動化が進み、ほぼすべての電動製品に多くの電子機器が搭載されるようになった結果、機能安全の必要性が高まりました。自動車業界は、自動車製品のための ISO (International Organization for Standardization：国際標準化機構) 26262 に従う一方で、産業分野は、IEC (International Electrotechnical Commission：国際電気標準会議) 61508 に従っています。機能安全は、電子システムの誤動作に起因する過度なリスクを排除することで、ユーザーを保護することを目指しています。システムに障害が発生した場合、そのシステムは、初期値である予測可能かつ既知の状態になる必要があります。

車載および産業用機能安全規格には、重大度 (発生する可能性がある傷害の程度)、曝露確率 (リスクにさらされる頻度)、制御可能性 (ユーザーが制御できる程度) に基づいて、複数のカテゴリがあります。最高の機能安全定格を必要とする車載システムの 2 つの例として、EPS とシフタ システム (e シフタ) があります。それらの故障に伴うリスクを考慮すると、どちらのシステムもしばしば最高の車載定格 (ASIL D) を必要とします。

ASIL D 要件に準拠するため、システム開発者は通常、互いに内部的に絶縁された、同一ではあるが独立した 2 つのセンサを持つ冗長センサまたはソリューションを採用します。両方のセンサが故障する可能性は非常に低いです。この種の高性能システムは、高精度の角度検出も必要とします。TMAG5170-Q1 3D センサと、そのデュアル ダイ相当品である TMAG5170D-Q1 は、デバイス レベルとシステム レベルの両方の診断機能を内蔵しています。