| 【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（鷲野翔一） |
| 1. まえがき 3 |
| 2. カーエレクトロニクスの歴史的概観 3 |
| 3. 社会の今後の動き 4 |
| 3.1 少子高齢化 4 |
| 3.2 安全・安心と環境 5 |
| 4. 一つの提案 9 |
| 5. おわりに 12 |
| 第2章 自動車エンジンの電子制御技術（大山宜茂） |
| 1. 火花点火エンジンの電子制御技術 14 |
| 1.1 アナログからディジタルへの変遷 14 |
| 1.2 電子制御ユニット（ECU；Electronic Control Unit）の構成 15 |
| 1.3 燃料量の制御 16 |
| 1.4 点火時期の制御 17 |
| 1.5 制御のタイミング 18 |
| 1.6 制御システムの例 19 |
| 2. ディーゼルエンジンの電子制御技術 20 |
| 2.1 燃料噴射システム 20 |
| 2.2 エンジン制御システム 21 |
| 3. 予混合圧縮自着火の電子制御技術 23 |
| 4. 二輪車用エンジン 24 |
| 5. 天然ガスエンジンの電子制御技術 24 |
| 6. ハイブリッドシステムの電子制御技術 26 |
| 7. 自律分散制御 27 |
| 8. ECU（Electric Control Unit）の性能および構成 29 |
| 8.1 マイクロプロセッサの性能 29 |
| 8.2 ガソリンエンジン用のECUのLSIの構成 30 |
| 8.3 フェイルセーフ機能 32 |
| 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） 32 |
| 【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（大山宜茂，射場本正彦） |
| 1. エンジン制御システム 39 |
| 2. インジェクタのドライバ 43 |
| 3. スロットルバルブの電子制御 43 |
| 4. 点火システム 44 |
| 5. 触媒のための尿素供給システム 45 |
| 6. 変速機 46 |
| 6.1 オートマチックトランスミッション 46 |
| 6.2 無段変速機CVT（Continuously Variable Transmission） 49 |
| 6.3 自動化機械式変速機 50 |
| 7. 駆動力制御 52 |
| 8. ハイブリッドシステム 52 |
| 8.1 シリーズハイブリッドシステム 53 |
| 8.2 パラレルハイブリッドシステム 54 |
| 8.3 省エネルギ制御 55 |
| 8.4 コントロールシステム 57 |
| 9. 電動アシストターボ 59 |
| 第2章 安全走行支援システムの開発状況（山内照夫） |
| 1. はじめに 62 |
| 2. 日本の状況 62 |
| 2.1 相変わらず発生する交通事故 62 |
| 2.2 国内車両メーカーが考える対策案 62 |
| 2.3 内閣府が発表したIT改革戦略 66 |
| 3. 海外の状況 67 |
| 3.1 欧米の政策的動向 67 |
| 3.1.1 欧米の路車協調取組み経緯と予算額の推移 67 |
| 3.1.2 各国政府の交通事故低減の目標 69 |
| 3.1.3 ITS関連のプロジェクト例 70 |
| 3.1.4 ITS関連マーケット 71 |
| 3.2 米国の技術的活動の状況 72 |
| 3.3 欧州の技術的活動の状況 79 |
| 4. おわりに 84 |
| 第3章 車載情報システム（相薗岳生） |
| 1. 車載情報システムの構成 86 |
| 2. 車載情報端末を活用したサービス 88 |
| 2.1 安全性の向上 88 |
| 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 88 |
| 2.1.2 ナビゲーションシステムを使った危険の通知 89 |
| 2.1.3 車載制御機器との連携による安全支援 89 |
| 2.1.4 車載映像機器との連携による安全支援 90 |
| 2.2 環境性能の向上 90 |
| 2.2.1 車載情報端末を活用した燃費向上 90 |
| 2.2.2 テレマティクスシステムを活用した燃費向上 90 |
| 2.3 利便性の向上 91 |
| 2.3.1 ナビゲーションの高度化 91 |
| 2.3.2 リアルタイムコンテンツの普及 91 |
| 2.4 娯楽性の向上 92 |
| 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 92 |
| 2.4.2 情報家電機器との連携による娯楽性向上 92 |
| 2.4.3 リアシートエンターテイメント 93 |
| 3. 車載情報端末に対する要件 93 |
| 3.1 製品の分類とハードウェアの要件 93 |
| 3.1.1 高機能ナビゲーションシステム 93 |
| 3.1.2 中低価格ナビゲーションシステム 94 |
| 3.1.3 PND 95 |
| 3.1.4 S&S端末 95 |
| 3.2 他分野技術とのコンバージェンス 96 |
| 第4章 車両関係通信（ITS）（小山敏） |
| 1. はじめに 99 |
| 2. 日本のDSRC 99 |
| 2.1 DSRCの標準化 100 |
| 2.1.1 日本における標準化の経緯 100 |
| 2.1.2 5.8GHzアクティブ方式DSRC 100 |
| 2.1.3 DSRCチップセット 102 |
| 2.1.4 セキュリティ 103 |
| 3. 国際標準化 103 |
| 3.1 ITU-R 104 |
| 3.2 ISO 104 |
| 4. 次世代DSRC 104 |
| 4.1 日本の安全運転支援システム 105 |
| 4.2 欧米の次世代DSRC 105 |
| 4.2.1 欧州 105 |
| 4.2.2 米国 105 |
| 5. おわりに 107 |
| 第5章 照明（LEDヘッドランプなど）（佐藤孝） |
| 1. はじめに 109 |
| 2. LEDヘッドランプの動向 109 |
| 3. 自動車用ヘッドランプに求められる要件 110 |
| 3.1 動作環境 110 |
| 3.2 法規 110 |
| 3.3 配光 111 |
| 4. LEDヘッドランプの構成要素と課題 112 |
| 4.1 光源 112 |
| 4.1.1 光束 112 |
| 4.1.2 形状 112 |
| 4.1.3 発光色と法規 113 |
| 4.1.4 発光スペクトル 113 |
| 4.2 光学系と配光形成 113 |
| 4.3 回路 115 |
| 4.4 熱マネジメント 115 |
| 4.4.1 放熱 115 |
| 4.4.2 アウターカバーレンズの曇りと融雪 116 |
| 5. 開発課題と改良点 116 |
| 5.1 発光効率 116 |
| 5.2 発光色 117 |
| 5.3 コスト 117 |
| 6. おわりに 117 |
| 第6章 オンボード診断，信号処理とノッキング制御（栗原伸夫） |
| 1. オンボード診断 119 |
| 1.1 オンボード診断システム 119 |
| 1.2 失火検出 120 |
| 1.3 三元触媒診断 123 |
| 1.4 エバポリーク検出 124 |
| 2. 信号処理とノッキング制御 127 |
| 2.1 ノッキング制御 127 |
| 2.2 マルチ周波数スペクトル方式 128 |
| 2.3 ウェーブレットスペクトル方式 131 |
| 【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（金川信康） 139 |
| 1.1 ECUとは 139 |
| 1.2 エンジンECUの機能 139 |
| 1.3 ECUの仕様，規格 143 |
| 1.4 ECUの将来展望 144 |
| 2. AD/DA変換（諸岡泰男） 145 |
| 2.1 AD変換 146 |
| 2.2 DA変換 148 |
| 第2章 マイクロプロセッサのアーキテクチャ（前島英雄） |
| 1. はじめに 153 |
| 2. マイクロプロセッサの動向 153 |
| 3. 高性能化技術 154 |
| 3.1 パイプライン技術 154 |
| 3.2 SIMD技術 154 |
| 3.3 ベクタ演算技術 154 |
| 3.4 マルチコア技術 156 |
| 3.5 リコンフィガラブル・プロセッサ技術 157 |
| 4. 低消費電力化技術 157 |
| 4.1 スリープ・スタンバイ技術 157 |
| 4.2 マルチコア技術 159 |
| 4.3 リコンフィガラブル・プロセッサ技術 159 |
| 4.4 デバイス技術 160 |
| 5. マイクロプロセッサの実例 160 |
| 5.1 3次元高速演算回路内蔵マイクロプロセッサ 160 |
| 5.2 Cell Processorの構成 161 |
| 5.3 FR1000の構成 161 |
| 6. 今後の課題 161 |
| 6.1 高性能マイクロプロセッサの使途 162 |
| 6.2 高信頼化システムの実現 162 |
| 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（藤平龍彦） 164 |
| 1.1 はじめに 164 |
| 1.2 IGBTモジュール 164 |
| 1.3 パワーMOSFET 167 |
| 1.4 パワーIC 170 |
| 1.5 おわりに 173 |
| 2. パワーデバイス（内藤治夫） 175 |
| 2.1 パワーデバイスの概要 175 |
| 2.2 ダイオード 175 |
| 2.2.1 ダイオードの静特性 175 |
| 2.2.2 ダイオードの構造と高耐圧化 177 |
| 2.2.3 ダイオードの動特性 178 |
| 2.3 トランジスタ 179 |
| 2.3.1 パワートランジスタ 179 |
| 2.3.2 パワートランジスタのオン・オフ条件 179 |
| 2.3.3 パワートランジスタの過渡状態 180 |
| 2.3.4 MOSFET 180 |
| 2.3.5 IGBT 182 |
| 2.3.6 素子モジュール 182 |
| 2.3.7 IPM 183 |
| 2.4 パワーデバイスの過渡現象の問題点 183 |
| 2.4.1 スイッチング損失 183 |
| 2.4.2 デッドタイム 183 |
| 3. インバータ（松平信紀） 187 |
| 3.1 はじめに 187 |
| 3.2 インバータ普及の背景 187 |
| 3.2.1 パワーデバイス 187 |
| 3.2.2 モータ駆動方式 189 |
| 3.2.3 インバータの歴史 189 |
| 3.3 自動車用インバータへの要求特性 190 |
| 3.3.1 電気品の設計要件 190 |
| 3.3.2 EV用電気品の特徴 192 |
| 3.3.3 電波雑音 194 |
| 3.3.4 電気品の将来動向 195 |
| 3.3.5 リサイクル関係等 195 |
| 3.3.6 電気品の機能性能検証 196 |
| 3.4 インバータの構造と適用例 196 |
| 3.4.1 インバータの構造 196 |
| 3.4.2 インバータの適用例 196 |
| 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（加藤和男） 199 |
| 1.1 はじめに 199 |
| 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 199 |
| 1.3 高S/N可変利得増幅器と信号走査回路の設計技術 202 |
| 1.3.1 高精度低レベル可変利得増幅器（±10mV～±5V） 202 |
| 1.3.2 同上の信号走査回路への適用 207 |
| 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 209 |
| 1.5 まとめ 210 |
| 2. CAN（Controller Area Network）（福島 E. 文彦） 211 |
| 2.1 CANとは 211 |
| 2.2 CANの規格 211 |
| 2.3 CANの特徴 212 |
| 2.4 CAN半導体デバイスの種類と要件 214 |
| 2.5 今後の展望 215 |
| 第5章 センサ |
| 1. MEMSと半導体センサ（嶋田智） 216 |
| 1.1 まえがき 216 |
| 1.2 シリコンマイクロマシニング技術の基本プロセス 221 |
| 1.2.1 バルクマイクロマシニングプロセス 222 |
| 1.2.2 表面マイクロマシニングプロセス 224 |
| 1.2.3 マイクロマシニングプロセスの動向 225 |
| 1.3 MEMSを活用した車載用半導体センサの例 226 |
| 1.4 MEMS技術とそれを用いた自動車用センサの動向 235 |
| 2. 自動車用温度センサ（大井幸二） 238 |
| 2.1 概要 238 |
| 2.2 カーエアコン用温度センサ 238 |
| 2.2.1 エバポレータ（熱交換器）用センサ 239 |
| 2.2.2 外気温（アンビエント）センサ 240 |
| 2.2.3 水温センサ 240 |
| 2.2.4 車内温（インカー）センサ 241 |
| 2.3 パワートレイン系制御用温度センサ 241 |
| 2.3.1 水温センサ，油温センサ 241 |
| 2.3.2 吸気温センサ 242 |
| 2.3.3 HV，EV用温度センサ 242 |
| 2.4 ECU用温度センサ 243 |
| 3. 自動車用サーミスタ（野尻俊幸） 245 |
| 3.1 サーミスタについて 245 |
| 3.1.1 NTCサーミスタ 245 |
| 3.1.2 PTCサーミスタ 246 |
| 3.1.3 CTRサーミスタ 246 |
| 3.2 自動車とサーミスタについて 247 |
| 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 247 |
| 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 248 |
| 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 252 |
| 3.4 車載用サーミスタの紹介 253 |
| 3.4.1 ガラス封入タイプサーミスタ 253 |
| 3.4.2 樹脂封入タイプサーミスタ 254 |
| 3.4.3 プリント基板の表面実装タイプのサーミスタ 255 |
| 3.5 今後の車載用のサーミスタについて 257 |
| 第6章 ワイヤハーネス（真山修二） |
| 1. ワイヤーハーネスの動向 258 |
| 2. 半導体リレー活用の理由 259 |
| 2.1 小型軽量化 259 |
| 2.2 接点耐久 259 |
| 2.3 静音性 260 |
| 3. インテリジェント・パワーデバイスの機能 260 |
| 4. IPD適用の要件 262 |
| 4.1 突入電流 262 |
| 4.2 負荷短絡 263 |
| 4.3 負サージ保護 263 |
| 4.4 逆接保護 263 |
| 4.5 暗電流 264 |
| 4.6 ラッチ／非ラッチ 265 |
| 5. インテリジェント・パワーデバイスの一例 265 |
| 6. 半導体リレーの実装方法 265 |
| 7. ワイヤーハーネスにおける半導体リレー活用の展望 267 |
| 7.1 低ON抵抗化と低コスト化 267 |
| 7.2 高機能化 268 |
| 【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（鷲野翔一） |
| 1. まえがき 3 |
| 2. カーエレクトロニクスの歴史的概観 3 |
| 3. 社会の今後の動き 4 |
| 3.1 少子高齢化 4 |
