HPC – Proměna palubní sítě v automobilech
Takto si s touto výzvou poradí konektor
Zvýšené nároky na elektrické systémy, způsobené přechodem na elektromobilitu, autonomní řízení a infotainmentové systémy s rozlišením 4K HD, vyžadují v automobilovém průmyslu nové architektury palubních sítí. Klasická decentralizovaná architektura palubní sítě naráží kvůli své složitosti a požadovaným vysokorychlostním vlastnostem na své limity. Společnost ept nabízí pro tyto výzvy vhodné konektory typu board-to-board.
Definice palubní sítě: decentralizovaná architektura s doménami a zónami
Klasická decentralizovaná architektura v automobilu se skládá až ze 100 řídicích jednotek, přičemž každé z nich je přiřazena definovaná funkce: řízení motoru, airbag, ABS / ESP, nastavení sedadel, klimatizace a mnoho dalších. Každá řídicí jednotka pracuje samostatně a s ostatními komunikuje prostřednictvím bran.
V průběhu posledních desetiletí prošla decentralizovaná architektura historickým růstem, každá nová funkce byla doplněna o další řídicí jednotku. Dnes však naráží na své limity: rostoucí počet funkcí výrazně zvyšuje náklady na instalaci a kabeláž uvnitř vozidla.
V doménové architektuře jsou řídicí jednotky seskupeny do různých funkčních oblastí. Každá doména je zodpovědná za určitou oblast vozidla, jako je například pohon, infotainment nebo bezpečnost. Nadřazené řízení domény zajišťuje samostatný vysoce výkonný počítač (HPC). Ten koordinuje řídicí jednotky v rámci své domény. V oblasti bezpečnosti by to byly například řídicí jednotky pro systémy asistence řidiče, ABS/ESP a systémy řízení.
Ve srovnání s decentralizovanou architekturou se díky menšímu počtu zabudovaných řídicích jednotek snižují náklady na kabeláž a instalaci. Doménová architektura tak může ve srovnání s decentralizovanou architekturou účinně přispět ke snížení nákladů a hmotnosti. Navíc lze dodatečné funkce integrovat dodatečně s minimálním úsilím.
U zónové architektury se strukturování neprovádí na základě domén, ale podle lokálních zón. Například v rámci jedné zóny v automobilu je sdruženo několik funkcí. Podle toho lze do jednoho zónového řadiče sdružit a zpracovávat i funkce jako pohon a infotainment. Nadřazené řízení různých zónových řadičů zajišťuje centrální HPC. Výhoda je zřejmá: snížení počtu řídicích jednotek a jejich kabeláže až o 50 procent.
V průběhu posledních desetiletí prošla decentralizovaná architektura historickým růstem, každá nová funkce byla doplněna o další řídicí jednotku. Dnes však naráží na své limity: rostoucí počet funkcí výrazně zvyšuje náklady na instalaci a kabeláž uvnitř vozidla.
V doménové architektuře jsou řídicí jednotky seskupeny do různých funkčních oblastí. Každá doména je zodpovědná za určitou oblast vozidla, jako je například pohon, infotainment nebo bezpečnost. Nadřazené řízení domény zajišťuje samostatný vysoce výkonný počítač (HPC). Ten koordinuje řídicí jednotky v rámci své domény. V oblasti bezpečnosti by to byly například řídicí jednotky pro systémy asistence řidiče, ABS/ESP a systémy řízení.
Ve srovnání s decentralizovanou architekturou se díky menšímu počtu zabudovaných řídicích jednotek snižují náklady na kabeláž a instalaci. Doménová architektura tak může ve srovnání s decentralizovanou architekturou účinně přispět ke snížení nákladů a hmotnosti. Navíc lze dodatečné funkce integrovat dodatečně s minimálním úsilím.
U zónové architektury se strukturování neprovádí na základě domén, ale podle lokálních zón. Například v rámci jedné zóny v automobilu je sdruženo několik funkcí. Podle toho lze do jednoho zónového řadiče sdružit a zpracovávat i funkce jako pohon a infotainment. Nadřazené řízení různých zónových řadičů zajišťuje centrální HPC. Výhoda je zřejmá: snížení počtu řídicích jednotek a jejich kabeláže až o 50 procent.
Požadavky na HPC a jeho konektory
Požadavky, které z toho vyplývají pro HPC, jsou vysoké: Zejména zpracování obrazových dat v oblasti infotainmentu nebo kamerových systémů pro autonomní řízení vyžaduje bezpečný vysokorychlostní přenos dat s krátkými latencemi. Zároveň nesmí za žádných okolností dojít k výpadku přenosu signálu – jeho spolehlivost musí být zajištěna za všech okolností.
Vysoký výkon, rychlý a především spolehlivý přenos dat – někdy i za nepříznivých podmínek prostředí – jsou tedy také požadavky kladené na zabudované konektory.
Vysoký výkon, rychlý a především spolehlivý přenos dat – někdy i za nepříznivých podmínek prostředí – jsou tedy také požadavky kladené na zabudované konektory.
Na co je třeba dbát při výběru vhodného konektoru pro HPC?
Zajistěte „čitelnost“ signálu, například pomocí tzv. očního diagramu. Ten udává, zda lze přenášený signál v přijímači jednoznačně přiřadit k digitálním stavům 1 nebo 0.
Zvláštní pozornost věnujte stínění vašich vysokorychlostních signálů. Konektor může v tomto případě působit jak jako zdroj rušení, tak jako jeho přijímač. Z tohoto důvodu se doporučuje stínění pomocí stínícího plechu, aby byly citlivé signály chráněny před vnějšími vlivy.
Vyberte například na základě vazební indukčnosti vhodný konektor z hlediska elektromagnetické kompatibility a vyhnete se tak nákladným a časově náročným testům metodou pokusů a omylů v laboratoři pro elektromagnetickou kompatibilitu.
Zvolte si nepřerušovaný přenos signálu i za extrémních provozních podmínek, jako jsou vibrace a nárazy. Zásadní roli zde hrají především konstrukce kontaktů, kontaktní systém a připojovací technika.
Bezplatná bílá kniha s podrobným průvodcem pro výběr správného konektoru v oblasti HPC
Jak přesně funguje oční diagram a jak se využívá v praxi?
Na co je třeba dbát při stínění konektoru, co přesně se rozumí pod pojmem vazebná indukčnost a jak pomáhá při výběru správného konektoru v oblasti HPC?
Jaký design kontaktů, kontaktní systém a připojovací technologie zajišťují spolehlivý přenos dat i v nejnáročnějších podmínkách prostředí a na co je třeba dávat pozor?
Odpovědi na tyto otázky, včetně podrobných vysvětlení a praktických příkladů, najdete v naší bezplatné bílé knize!
Stáhnout bílou knihu »
Na co je třeba dbát při stínění konektoru, co přesně se rozumí pod pojmem vazebná indukčnost a jak pomáhá při výběru správného konektoru v oblasti HPC?
Jaký design kontaktů, kontaktní systém a připojovací technologie zajišťují spolehlivý přenos dat i v nejnáročnějších podmínkách prostředí a na co je třeba dávat pozor?
Odpovědi na tyto otázky, včetně podrobných vysvětlení a praktických příkladů, najdete v naší bezplatné bílé knize!
Stáhnout bílou knihu »
Závěr
Současný vývoj v automobilovém průmyslu klade na zabudované konektory stále nové požadavky. Na první pohled se zdá, že role zabudovaných konektorů ustupuje do pozadí v důsledku sníženého počtu řídicích jednotek. Při bližším pohledu se však ukazuje, že právě díky této změně směrem k centrálnímu zpracování dat pomocí HPC jejich role nabývá na významu: spolehlivost při přenosu signálu nebyla nikdy tak důležitá jako dnes.
Hledáte vhodný konektor?
Seznam produktů
Máte ještě nějaké dotazy?
Pak nás prosím kontaktujte!
Dotaz prostřednictvím formuláře
+49 8861 2501 0
sales@ept.de
Pak nás prosím kontaktujte!
Dotaz prostřednictvím formuláře
+49 8861 2501 0
sales@ept.de