高性能車両技術が輸送部門のさまざまな種類の車両に統合され、電気自動車への移行により、従来の分散型電気システムアーキテクチャが制限に達しています。高度な情報エンターテイメント、セキュリティシステム、自動運転、および車両へのインフラストラクチャ通信ネットワークに必要な複雑さと高速の特性には、これらの課題に対処するために新しい設計戦略とコネクタが必要です。
車両電気システム：分散、ドメイン、および地域のアーキテクチャ
従来の分散型車両アーキテクチャは、最大100個の制御ユニットで構成されており、それぞれにエンジン制御ユニット（ECU）、ABS/ESPなど、シート調整システム、または気候制御などの定義済み機能が割り当てられています。各コントローラーは自律的に動作し、ゲートウェイを介して他のコントロールユニットと通信します。車両機能の追加または改善により、各機能にコントロールユニットが追加されます。近年、バン艦隊からバス、そして車まで、あらゆる種類の車両に大きな変化がありました。機能の数の増加により、各車両の配線と相互接続の内容が大幅に増加しました。
ドメインアーキテクチャの制御ユニットは、パワートレインシステム、インフォテインメントシステム、安全機能など、車両の特定の領域を担当するさまざまな機能領域に分割されます。独立した高性能コンピューター（HPC）は、ドメインの主要な制御を実行し、ドメイン内の制御ユニットを調整します。たとえば、セキュリティドメインは、ドライバー支援システム、ABS/ESP、およびステアリングシステムの制御単位を監督する責任があります。ドメインアーキテクチャは、制御ユニットの数を減らし、従来の分散アーキテクチャと比較して、必要な配線と設置作業を削減し、効果的に体重とコストを削減します。追加機能は、アップグレードまたは新しいデザインに簡単に統合できます。
地域の建築では、建設はドメインに基づいているのではなく、地元の地域に基づいています。たとえば、車両内の1つの領域に複数の機能がバンドルされています。トランスミッションシステムと情報エンターテイメントシステムの機能は、1つの地域コントローラーで組み合わせて処理できます。中央HPCは、さまざまな地域コントローラーの一次制御を実行し、コントロールユニットの数と結果の配線を50％削減します。
高い信頼性とパフォーマンス要件
HPCとその対応する相互接続モジュールは、最高のパフォーマンス要件に従って設計する必要があります。たとえば、自律運転安全システムでのイメージングとセンサーデータの処理には、安全な高速データ伝送速度と遅延時間が短くなる必要があります。同時に、どんな状況でも信号伝達が失敗してはなりません。高性能、速度、および特に信頼できるデータ送信レート - 時には過酷な環境条件では、これらのシステムのコネクタの要件です。
信号の「読みやすさ」は、受信機の送信された信号をデジタル状態1または0に一意に割り当てることができるかどうかを示す目図で示すことができます。この目的のために、信号は記録され、重ねられ、定義された伝送パスを介してオシロスコープを使用して表示されます。このようにして、信号ルートをマッピングしてオーバーラップできます。理論によれば、論理状態の移行は無限に急勾配であり、信号線は完全に重ねられています。振幅レベルが変化しながら、外部干渉係数と信号ペアの内部損傷により、信号が立ち上がって平らになります。
電磁の影響は、高速信号の伝達を危険にさらす可能性があります。特に高性能車両アプリケーションでのコネクタは、振動や衝撃などの極端な環境条件にさらされています。コネクタは、過酷な環境でも途切れない信号伝送を確保するために特に頑丈でなければなりません。この場合、主な決定的な要因は、コンタクト設計、コンタクトシステム、および終了技術です。
マルチコンタクト設計により、過酷な環境での信頼性が保証されます
従来のツーピースコネクタには、男性の接触と1つの女性の接触があります。ただし、強い影響の下で、男性コネクタは女性コネクタから切り離される場合があります。このような接触の中断を防ぐために、2番目の女性の接触により、信号が少なくとも1つの接触を介して常に送信されることを保証するため、両面の女性コネクタを使用して冗長性を提供し、接触の信頼性を向上させることができます
「性別中性」端子システムを使用したコネクタはより堅牢です。ここで特別な機能は、コネクタとプラグとソケットの間の接点の幾何学的形状が同じであることです。したがって、両方に女性と男性の両方のタッチポイントがあります。したがって、各ピンは2つの女性の接点によって接触され、プラグとソケットはインターロックされ、互いに持ち上げることはできません。両面雌コネクタは、機械的荷重を受けるときに常に少なくとも1つの接触を保証しますが、ニュートラル接触システムのインターロックジオメトリは、2つの接点を通じて常に信号伝送が発生することを保証します。したがって、この高度な冗長性は最大の接触信頼性を実現します
まさに、HPCを介した集中データ処理へのこのシフトのために、その役割がますます重要になっています。信号伝送の信頼性は、現在よりも重要ではありませんでした。
