NEW AUTOMOTIVE WIRELESS CHARGING SOLUTION FROM ROHM
로옴, 차량용 모바일 기기 무선충전 솔루션
15W, 멀티코일 타입으로 광범위한 충전영역

글｜ROHM


 
로옴(ROHM) 주식회사(www.rohm.co.kr)가 비접촉 통신의 NFC¹에 대응하는 차량용 무선충전 솔루션을 개발했다.
이 솔루션은 로옴이 개발 중인 차량용 (AEC-Q100 준거)² 무선충전 제어 IC 「BD57121MUF-M」 (송전측)와 ST 마이크로 일렉트로닉스의 NFC 리더 라이터 IC 「ST25R3914」 및 제어용 8비티 마이컴 「STM8A 시리즈」로 구성돼 있다.
WPC³의 Qi 규격 EPP(Extend Power Profile)에 준거하여 15W를 공급할 수 있으며, 차량용 충전으로서 요구되는 광범위한 충전 영역이 가능한 멀티코일 타입(싱글 코일 대비 충전 가능 범위 약 2.7배)에 대응한다.
무선충전 기술은 커넥터의 안전성·방수성·방진성 향상이 가능해, 스마트폰 등의 모바일 기기를 중심으로 채용이 확대되어, 호텔 및 공항, 카페, 자동차의 센터 콘솔 등 인프라로의 도입이 가속화되고 있다. 현재, 가장 많이 보급되고 있는 WPC의 Qi 규격은 유럽의 자동차 규격 단체 「CE4A4」에서 자동차 기기용 충전의 표준 규격으로 채택돼, 2025년에는 대부분의 자동차에 Qi 규격의 충전대가 표준적으로 탑재될 것으로 예측되고 있다.
한편, NFC는 인증 기능을 활용하여, Bluetooth®/Wi-Fi의 페어링을 통한 자동차 내부 인포테인먼트 기기와의 연동을 비롯, 도어록 기능 및 엔진 스타트, 카 셰어링 시스템 등으로의 활용이 기대되고 있다.
이러한 상황에서, WPC의 레귤러 멤버로서 무선충전 제어 IC로 높은 실적을 보유한 로옴은, ST의 차량용 NFC 리더 라이터 IC를 조합, NFC에 대응하는 차량용 무선충전 솔루션을 실현했다. 두 가지 기술을 조합함으로써, 스마트폰을 비롯한 모바일 단말기의 충전과 자동차 내부의 Bluetooth®/Wi-Fi 네트워크로의 페어링을, 하나의 동작으로 동시에 실현할 수 있게 되는 등, 스마트폰을 키 디바이스로 한 차량용 애플리케이션의 기술 혁신에 기여한다.
로옴은 이 솔루션을 탑재한 레퍼런스 보드 샘플 판매도 계획하고 있다. 이미 판매 중인 Qi 인증 완료 수전용 보드 「BD57015GWL-EVK-002」와 함께 사용함으로써, WPC Qi 규격 EPP에 준거하는 차량용 무선충전을 간단히 실현할 수 있다.
 


NFC에 대응하는 차량용 무선충전 솔루션 특징 
 
1. 이물질 검출(스마트폰 케이스 내의 NFC 카드 검출)
Qi 규격에서는 금속 물체가 송수신 기기 사이에 존재하는 경우에 금속의 발열로 인한 본체의 변형이나 손상을 미연에 방지하기 위해, 금속류의 이물질 검출 기능이 의무적으로 탑재되고 있지만, NFC 카드(교통카드 등)가 파손될 가능성이 있는 안테나 검출이 과제였다. 이 솔루션은 NFC 기능을 조합함으로써, 스마트폰 케이스 등에 삽입된 NFC 카드를 검출해, 자기장으로 인한 파괴를 미연에 방지할 수 있다.
 


2. NFC를 통한 기기 인증으로 자동차 내부 엔터테인먼트를 용이하게 실현
스마트폰과 자동차 내부의 인포테인먼트 기기를 접속하는 경우, Bluetooth®및 Wi-Fi의 페어링을 접속할 때마다 설정할 필요가 있었다. 무선충전과 NFC를 조합하면, 스마트폰 등의 모바일 단말기의 충전이 가능할 뿐만 아니라, NFC 인증을 통해 페어링이 순간적으로 실행돼 자동차 내부의 Bluetooth®/Wi-Fi네트워크에 자동적으로 접속이 가능하다. 스마트폰을 자동차 내부 충전대에 올려놓는 것만으로, 차내의 인포테인먼트 기기와 화면 공유 및 내비게이션 시스템과의 연동을 용이하게 실현한다.
 


3. NFC를 사용한 개인인증으로 카 셰어링 실현　
향후, NFC 시스템을 통해 자동차와 스마트폰을 연결함으로써, 기존의 키 및 전용 카드 없이 카 셰어링 시스템을 실현할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
 
로옴의 무선충전 기술 ------------ 중제
 
로옴은 WPC의 레귤러 멤버로서, WPC Qi 규격의 사양 책정 단계부터 워킹그룹에 참가, 세계를 리드해 15W급 제어 IC 및 레퍼런스 디자인을 개발하는 등 시장 요구에 대응하는 제품을 개발하고 있다.
2016년에는 세계 최초로 15W급 Qi 인증 취득을 완료한 레퍼런스 보드 「BD57020MWV-EVK-001」(송전측)와 「BD57015GWL-EVK-001」(수전측)의 인터넷 판매를 개시해 무선충전 보급 촉진에 기여하고 있다. 이번에 차량용으로 AEC-Q100에 준거하는 무선충전 제어 IC 「BD57121MUF-M」(송전측)를 새롭게 개발했다.
 
한편 ST의 차량용 NFC 리더 라이터 IC는 ST25R3914/3915는 ISO14443A/B, ISO15693, FeliCa™ 및 ISO 18092 (NFCIP-1) 액티브 P2P에 대응하는 클래스 최고 수신 감도 및 하이파워 NFC / HF 아날로그 프론트엔드이며, 센터 콘솔에서 정확한 이물질 검출 성능을 발휘한다. ST25R3914는 ST의 독자적인 자동 안테나 튜닝 기능을 탑재하여, 리더 라이터·안테나 주변 금속, 예를 들어 센터 콘솔 위의 동전이나 열쇠와 같은 금속으로부터의 영향을 저감하기 위해 환경 변화에 대한 적응성을 보유하고 있다. 또한, MISRA-C:2012 준거 RF 미들웨어 제공도 가능하여, 고객 측에서의 차량용 소프트웨어 개발 기간 단축에 기여한다.
ST의 차량용 고성틍 8비트 마이컴 STM8A 시리즈는 폭넓은 메모리 사이즈와 패키지로 구성되어 있으며, 호환성이 있는 포트폴리오를 구비해 필요한 성능 및 기능에 따라 선택이 가능한 제품군이다. 또한, 데이터 EEPROM 내장 제품과 더불어 CAN 탑재품도 구비했다. 동작온도 범위는 최대 150도까지 보증해 다양한 차량용 애플리케이션에 사용 가능하다.

＜용어 설명＞
 
1. NFC
NFC(Near Field Communication)는 13.56MHz에서 동작하는 무선 · 비접촉 통신을 이용하여, 새롭고 혁신적인 애플리케이션의 도입을 촉진하는 중요한 기술이다. NFC의 독자적인 기능은 스마트 홈, 산업기기 및 모바일 기기 등의 분야에서 생활의 편리성 향상에 기여한다. NFC 기술의 주요 프로바이더인 ST의 포괄적인 제품 포트폴리오는 다양한 애플리케이션에 대해 가장 효율적이고 안정적인 솔루션 개발에 기여한다.
 
2. AEC-Q100
AEC(Automotive Electronics Council)-Q100은 자동차 메이커와 전자부품 메이커가 함께 제정한 오토모티브 집적 회로(IC)를 위한 각종 신뢰성 시험의 규격이다.
 
3. WPC(Wireless Power Consortium) Qi 규격
WPC는 전자기기의 무선충전 기술에 관한 국제표준 규격 「Qi (치)」의 책정과 보급을 목적으로 설립된 표준 단체이다. 2019년 1월 현재 가맹사는 654개사로, 무선 충전의 국제 표준 단체로서는 세계 최대 규모이다.
 
4. CE4A
CE4A(Consumer Electronics for Automotive)는 휴대전화 및 휴대용 뮤직 플레이어, 내비게이션과 같은 휴대기기와 자동차 전자제어 유닛 (ECU)과의 인터페이스 표준화를 추진하는 단체이다.