今日、自動車産業はさまざまな最先端技術のもと、着実に発展を続けています。先進運転支援システム (ADAS)、インフォテインメント システム、自動運転技術の大幅な進歩に伴い、現代の自動車における帯域幅の必要性も高まっています。絶え間なく変化する機能と新しいテクノロジーにより、大量のデータ需要が生じており、新しい方法でデータを処理することが不可欠です。これまで、従来の自動車のアプリケーションのニーズは、数千ビット/秒 (kbps) のデータ伝送容量のみを必要とするシャシー制御システムまたはボディ制御システムに限定されていました。現在、スマート カーには多数のセンサー、ハイエンド インフォテインメント システム、人工知能 (AI) と機械学習 (ML) に基づくナビゲーション制御システムが装備されており、複数の LIDAR、レーダー、カメラ モジュールがテラバイト規模のデータを生成します。その結果、複雑さが大幅に増加します。したがって、高速で信頼性が高く、超低遅延の接続を実現するには、車載イーサネットを活用することが不可欠です。
車載用 Ethernet ケーブル (コネクタなし) の技術要件。
OPEN Alliance 仕様 (TC2 100Mbps、TC9 1000Mbps) には、コネクタなしの車載 Ethernet ケーブルの要件が非常に明確に記載されています。OPEN Alliance は、必要なケーブルの基本要件、つまり関連するパフォーマンス パラメーター (さまざまなターゲット レートに基づく値) を定義しています。
インピーダンス Z —> 公称 100Ω (さまざまな許容範囲の場合)
挿入損失 IL - 滑らかな曲線 > さまざまなレート レベル - 周波数に依存
リターンロス RL —> 周波数に応じたレート要件
バランス性能 LCL1 と LCTL2—> レートとケーブル設計はさまざまな周波数の要件に依存します
結合減衰 -> シールドされたケーブルにのみ適用されます
シールド効果—> シールド付きケーブルにのみ適用されます
自動車用イーサネット ケーブル ヘッド企業、LEONI 中国
LEONI は現在、自動車ケーブル業界のリーダーであり、現在のケーブル規格のほとんどは、LEONI が定義した仕様プロトコルに基づいており、長年にわたって OPEN、IEEE3、SAE4、およびその他のアライアンス組織に参加し、アライアンス メンバーと協力して 100Mbit/s および 100Mbit/s の開発を行っています。 1Gbit/sの車載用イーサネットケーブル。LEONI Dacar は LEONI の車載データ ケーブル ブランドで、主に同軸およびマルチコア データ ケーブルが含まれます。LEONI 車載イーサネット ケーブルは、そのデータ特性要件により、Dacar シリーズにも含まれます。LEONI Dacar シリーズには、車内のさまざまなデータ アプリケーションが含まれます。現在の LEONI Dacar 100 ギガビットおよびギガビット イーサネット製品は、世界的なドイツ、アメリカの独立系ブランドおよびその他の OEM の多くのモデルに装備され、よく使用されています。LEONI はそこにとどまらず、Lenny はその基準を超えることに尽力しています。LEONI の Dacar Ethernet ケーブルは、シールドなしケーブルのモード変換損失要件などの伝送特性を定義します。シースケーブル設計により、経年劣化、不純物、湿度などの条件下でもハーネスの悪影響を最小限に抑えて設置できます。EMC に敏感な設置向けに、LEONI はシールドされた LEONI Dacar Ethernet ケーブルの使用を提供します。これらのケーブルはすでに量産されており、パノラマ カメラ システムで使用されています。
イーサネット市場将来の市場
イーサネットの発明が早すぎたため、リアルタイム情報の送信は考慮されていませんでした。多数のオーディオおよびビデオエンターテインメントがコックピットに導入されるにつれて、ECU の数と ECU のコンピューティング能力に対する需要は爆発的な増加を示しています。これは、ADAS 時代と今後の無人運転時代、およびコンピューティング帯域幅の需要においてより顕著です。も爆発し始めた。これにより、自動車電子システムのコストが大幅に増加する一方で、分散コンピューティングにより ECU システムの数と品質が増加し、大量のコンピューティング リソースが無駄になり、車両のコストが増加します。単一ペアの非シールド ケーブルと小型でコンパクトなコネクタを使用するイーサネットは、非シールド ツイスト ペアを使用すると 15 m の伝送距離をサポートできます (シールド付きツイスト ペアの場合は 40 m をサポートできます)。この最適化処理により、車載用イーサネットは車両の EMC 要件を満たすことができます。車内の接続コストを最大 80% 削減し、車内の配線重量を最大 30% 削減する 100M 車載イーサネットの PHY には 1G イーサネット テクノロジーが採用されており、エコー キャンセルを使用することで単一ペアでの双方向通信が可能になります。従来のPoEは4対のケーブルを備えたイーサネット向けに設計されていたため、PoDLは車載イーサネット向けに特別に開発され、1対のケーブルで電子制御ユニットのECUの通常動作に12VDCまたは5VDCの供給電圧を提供しました。もちろん、帯域幅の必要性も要因であり、さまざまなセンサー、特に LIDAR や高解像度カメラはイーサネットを使用してデータを送信する必要があります。
車載イーサネットは、各電気ノードが順番に接続されるピアツーピア技術です。スイッチはシステムに導入されており、複数の ECU 間の通信を確立し、ネットワーク内の他のさまざまなユニットにトラフィックをルーティングするのに役立ちます。IEEE は、100BASE-T1 および 1000BASE-T1 の自動車独自のイーサネット規格を通じてこのテクノロジーを標準化しています。車載イーサネットの重要な利点は、他のプロトコルよりもコスト効率が高いことです。CAN などの前世代は 10Mb/s のスループットしか提供していませんが、車載 Ethernet は最初から 100Mb/s の基本通信速度を提供できます。従来のケーブル ハーネスと比較して、車載イーサネットは超軽量で効率的なケーブル配線を使用して、スペースを節約し、コストを削減し、複雑さを軽減します。
投稿日時: 2023 年 7 月 17 日