高速な近距離ワイヤレス通信規格UWBのデモンストレーションに注目が集まる　――CEATEC JAPAN 2003

　2003年10月7日～10日，幕張メッセ（千葉県千葉市）にて映像・情報・通信に関する展示会「CEATEC JAPAN 2003」が開催された（写真1）．ワイヤレス通信関連の展示が多数行われる中，太陽誘電ブースのUWB（Ultra Wideband）の実演などが注目を集めていた．UWBは広い帯域を使用して，高速なデータ通信（10Mbps～1Gbps程度）を実現する近距離ワイヤレス通信規格．IEEEで標準化が進められている．

[写真1] CEATEC JAPAN 2003
今年のテーマは「ユビキタス」．ワイヤレス通信関連，テレマティクス関連の展示やデモンストレーションが多数行われた．

●法務省の許可を受けてUWBのデモンストレーションを実施

　太陽誘電は，UWBを用いたワイヤレス通信のデモンストレーションを行った．UWBは，3.1GHz～10.6GHzの周波数帯域を使うワイヤレス通信規格である．通信距離は10m程度．

　デモンストレーションでは，二つのパソコンの間でUWBを介してパケットの送受信を行った（写真2）．今回使用した周波数帯域は3.1GHz～4.9GHz．データ転送のスループットは約95Mbpsだった．同社は，UWBに対応した積層セラミックス・アンテナ，バンドパス・フィルタ（3.1GHz～4.9GHz），5GHz帯をカットするためのバンドエリミネーション・フィルタを開発し，本デモンストレーション・システムに組み込んだ．本デモンストレーションで使用した送受信用のチップセットは米国XtremeSpectrum社製．

　なお，同社は今回のデモンストレーションを行うにあたって法務省からUWB実験局の認可を受けた．

[写真2] デモンストレーションのようす
手前のキーボードの右側の突起した部分がアンテナ（右下に拡大写真）．奥のパソコンにはRFボードが取り付けられている．なお，隣でワイヤレスLANのデモンストレーションも行われていたが，干渉などの問題はなかった．

●新しいMEMSデバイスが続々登場

　松下電工は，MEMS（micro electro mechanical systems）技術を使った3軸加速度センサとMEMSリレーのデモンストレーションを行った（写真3，写真4）．いずれの製品も，2003年末にサンプル出荷を開始する予定．

　3軸加速度センサについては，センサ・チップのみのものと，増幅回路のICをいっしょに組み込んだマルチチップ・パッケージの2製品を展示した．本センサの電源電圧は5V，オフセット電圧は2.5±0.2V．測定範囲は±0.2gである．携帯電話に搭載する歩数計やスクロール機能，ゲームパッドなどの応用を想定している．

[写真3] MEMS3軸加速度センサのデモンストレーション
球状のプラスチックの筐体の中に本3軸加速度センサを取り付け，X軸（左右），Y軸（前後），Z軸（上下）の方向にどれだけゆれたかを測定していた．

[写真4] MEMSリレーMEMSリレーを用いてLEDのON/OFFを行った．本MEMSリレーは6GHz～10GHzの周波数に対応している．

　また，オムロンもMEMS3軸加速度センサ，および増幅回路などの周辺回路ICをいっしょに組み込んだマルチチップ・パッケージを展示した．パッケージの外形寸法は6mm×6mm×2mm．検出範囲は±3g．感度は0.5mV/g/V以上．応答周波数はDC～200Hz．ピエゾ抵抗を用いて加速度を測定している．出荷時期は未定．

●昨年に続いて，各社がこぞって車載用部品を展示

　東芝は，車載LAN用の光伝送用インターフェース・モジュール「TOTU133」，「TORU133」を展示した（写真5）．MOST（Media Oriented Systems Transport）やIDB-1394など，情報系の車載LANには高速なデータ転送が求められるため，光伝送が用いられる．両製品のデータ転送速度は20Mbps～125Mbps（符号化方式はNRZ）．動作温度は－40～＋85℃．電源電圧は3.3±0.3V．

　TOTU133は送信側のモジュールであり，InGaP赤色LEDとその駆動回路を内蔵している．中心波長は650nm．受信側のTORU133は，フォトダイオードと波形整形回路を備えている．I/Oインターフェース・レベルは3.3V PECLに対応している．

(a) 「TOTU133」と「TORU133」

(b) IDB-1394対応光トランシーバ
[写真5] IDB-1394対応光トランシーバ
(b)は「TOTU133」と「TORU133」を内蔵した光トランシーバ．オートネットワーク技術研究所が開発した．

　一方，三洋電機は，MOST対応のO-E(光-電気)インターフェースIC「LA2340M」，「LV2341M」を展示した（写真6）．LA2340M自体はI-V変換器だが，外付けのフォトダイオードと組み合わせることでO-Eコンバータ（光-電気変換器）を構成できる．すなわち，MOSTトランシーバのレシーバとして機能する．一方，LV2341MはLEDドライバであり，外付けのLEDと組み合わせることでE-Oコンバータ（電気-光変換器）となる．MOSTトランシーバではドライバの役割を果たす．

[写真6] MOST対応のO-E（光-電気）インターフェースIC
最大データ転送速度は50Mbps．電源電圧は5V．

　また，NECエレクトロニクスは，同社のパワーMOSFETを利用した電動パワー・ステアリング・システムの展示を行った（写真7）．展示品にはON抵抗が4.3mΩのMOSFET「NP88N04ZHEW」が搭載されていた．本MOSFETの定格電圧は40V．動作温度範囲は最大175℃．

　これとは別に，ON抵抗を抑えたパワーMOSFET「UMOS4」シリーズも展示した（写真8）．このシリーズのうち，もっともON抵抗が小さいのは「2SK3811」である．ゲート-ソース間電圧が10Vの場合，本パワーMOSFETのON抵抗は最大1.9mΩ．定格電圧は40V～60V．動作温度範囲は最大150℃．UMOS4については，すでにサンプル出荷を行っている．2004年1月から量産を開始する予定．

[写真7] 電動パワー・ステアリング・システム
ZF Lenksysteme社製．現在の12V系電源の場合，パワーMOSFETの定格電圧は40～60Vでよい．42V系電源になると，定格電圧は75～100Vが必要になる．NP88N04ZHEWのベースとなっているUMOS2シリーズでは，75Vに対応した製品もある．

[写真8] ON抵抗をさらに抑えたパワーMOSFET
欧米の信頼性規格AECQ101では動作温度範囲は175℃と決められている．一方，国内規格では同150℃．本製品は，主に日本市場での需要を見込んでいる．

　このほか，東光は，LCD（液晶ディスプレイ）用のバックライト駆動モジュール「TMA1027A」のデモンストレーションを行った（写真9）．光源に3色（RGB）のLEDを使用している．RGBのLEDを独立に駆動して白色のバックライトとして使用する．PWM出力などの電源部と制御部からなる．カー・ナビゲーション・システムなどでの需要を見込んでいる．

　LCD用バックライト光源としてはCCFL（cold cathode fluorescent lamp）が使用されることも多いが，CCFLでは輝度の調整可能範囲が10～100％程度．これに対して，本モジュールの調光範囲は1～100％と広い．動作温度範囲は－40℃～＋105℃．最大出力は25W．

[写真9] LCD用のバックライト駆動モジュールのデモンストレーション
LEDとしては1W品を採用している．

●リモコンのソフトウェアを自動生成するツールの体験コーナ

　本展示会では，マイコンやDSPなどに関するデモンストレーションも多数行われた．

　NECエレクトロニクスは，小型マイコン用のソフトウェア自動生成ツールのデモンストレーションとして，リモコン用ファームウェアの作成を体験するコーナを設けていた（写真10）．リモコンに必要な機能はソフトウェア・ライブラリとして提供される．リモコンのメーカ名などの項目を選択すると，リモコンのファームウェアが生成される．対応するマイコンは同社の8ビット・マイコン「μPD789088」．本ツールは2004年4月に出荷される予定．今後の展開として，電子ポットや扇風機などのソフトウェア・ライブラリを拡充したり，対応マイコンを増やしていく予定．

[写真10] リモコン用ファームウェア自動生成ツールの体験コーナ
GUIを使ってリモコンのファームウェアを作成できる。マイコンの内蔵フラッシュ・メモリにこのファームウェアを書き込むと，リモコンが完成する．完成したリモコンは持ち帰ることができた．

　一方，STマイクロエレクトロニクスは，ARMコアと音声処理用アクセラレータ回路，動画処理用アクセラレータ回路を1チップに集積したメディア・プロセッサ（音声や画像を主に扱うディジタル信号処理プロセッサ）「Nomadik STn8800」を展示した．デモンストレーションでは，OSとしてSymbian 7.0Sを搭載し，VGA（640×480ピクセル）サイズのMPEG-4データをデコードしながらLCDに表示してみせた（写真11）．

[写真11] Nomadik STn8800でVGAサイズのMPEG-4データをデコードしているようす
Nomadik STn8800は，VGAサイズのMPEG-4動画データを30フレーム/sの速度でデコードする能力を持つという．ただし，今回のデモンストレーションではOSのオーバヘッドがあったため，15フレーム/sまでしか出ていなかった．

　Nomadik STn8800はNomadikシリーズの最初の製品．2003年11月にサンプル出荷を開始する．なお，STn8800のデモンストレーションが公開されたのは今回が初めて．

●外径寸法が5.8mm×18mm×20mmと小さいリチウム・イオン電池

　日立マクセルは，外径寸法が5.8mm×18mm×20mmのリチウム・イオン電池「ICP051820G」を展示した（写真12）．重さは約4.5g．小型化すると大電流の出力が難しくなるが，同電池は最大連続放電電流が300mA．Bluetoothヘッドセットなど，比較的大きな電流が必要な用途における需要を見込んでいる．ただし，携帯電話は700mAh～800mAhが必要で，これには対応できない．

　公称電圧は3.7V．定格容量は150mAh．持続時間（試験結果）は，使用時が4～5時間，待ち受け時が150時間．

[写真12] リチウム・イオン電池「ICP051820G」
左側が「ICP051820G」．右端は現在，携帯電話に搭載されているリチウム・イオン電池．ICP051820Gのサンプル出荷は2003年末から，量産出荷は2004年春ごろから開始する予定．

●折りたたみケータイのためのLCDドライバ用シリアル転送方式を提案

　NECエレクトロニクスは，LCD用ドライバICのためのシリアル・データ転送方式「Mobile CMADS(Current Mode Advanced Differential Signaling)」に関するデモンストレーションを行った（写真13）．例えば折りたたみ型の携帯電話では，LCDモジュールとグラフィックス・チップの間の配線がヒンジをまたぐことになる．LCDのサイズが大きくなり，転送されるデータ量が多くなるにつれて，電磁放射ノイズや消費電力の問題が深刻になってくる．そこで本方式では，従来のパラレル伝送の代わりに，小振幅の差動シリアル伝送を採用している．

[写真13] LCD用ドライバICのためのシリアル・データ転送方式のデモンストレーション
携帯電話や携帯端末などに搭載するLCDモジュールとグラフィックス・チップの間のデータ転送に適用することを想定している．

　本方式では，6ビットのRGB信号（18ビット）を1～3ペアの信号線で伝送する．パラレル伝送方式と比べて，電磁放射ノイズを20dB低減できるという．送信回路は，2個のオープン・ドレイン・トランジスタで構成している．

　今回のデモンストレーションでは，グラフィックス・チップとして米国nVIDIA社の「GeForce 2150」を利用した．本方式に対応したアモルファス・シリコンTFT LCD向けのドライバIC（μPD161605P）は2003年中に，低温ポリシリコンLCD向けのドライバIC（μPD161832P）は2004年に出荷されるもよう．