Beschleunigung zum volldigitalen Dashboard
Wir alle wissen, dass Armaturenbretter eine wesentliche Rolle für unser Fahrerlebnis spielen. Da immer mehr digitale Funktionen hinzugefügt werden, bezeichnen einige Leute das Armaturenbrett als virtuelles Cockpit. Und zweifellos wird das Armaturenbrett eine noch bedeutendere Rolle spielen, wenn selbstfahrende Fahrzeuge auf den Markt kommen.
Eine Vielzahl von Technologien wird hinter dem Armaturenbrett eingesetzt, wobei sich Steckverbindertechnologien weiterentwickeln, da größere Displays und mehr Steuerungseingaben in Autos immer häufiger werden.
Dashboards ändern sich
Die Zukunft von Armaturenbrettern und was dahintersteht, kann von Elon Musk, CEO von Tesla, zusammengefasst werden. Er sprach bei der Einführung des Model 3 in diesem Jahr und sagte: „Wir strebten etwas an, das ein sehr einfaches, sauberes Design war, da in der Zukunft—wirklich die Zukunft ist jetzt—die Autos zunehmend autonom sein werden. Sie werden also nicht mehr so oft auf das Armaturenbrett schauen müssen. Sie werden tun können, was immer Sie wollen; Sie werden in der Lage sein, einen Film zu sehen, mit Freunden zu sprechen, schlafen zu gehen.“
Da Armaturenbretter immer stärker in digitale Anzeigen und Touchpanels integriert werden, werden sie mehr wie eine Erweiterung eines Smartphones oder Tablets aussehen. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle wird zum „Cockpit der Zukunft“ werden. Sie wird funktionale Touchpanel-Oberflächen umfassen, mit den mobilen Geräten im Auto verbunden sein und das Fahrerverhalten durch den Einsatz eingebetteter Sensoren und optischer Geräte überwachen. Sie wird die Fähigkeit haben, Müdigkeit oder Stress entgegenzuwirken und den Fahrer darauf vorzubereiten, nach dem Verlassen des autonomen Modus wieder mit dem Fahrzeug zu interagieren.
Steckverbinder spielen eine Schlüsselrolle
Steckverbinder werden ebenfalls angepasst, um die Anforderungen des neuen Dashboards zu erfüllen. Es wird mehr Flex-Leiterplatten-Verbindungen geben, um das Touchpanel zu verwalten. Erhöhte Leiterplatten-zu-Leiterplatten-Verbindungen werden für eingebettete Lösungen und zusätzliche Computeranforderungen integriert. Hochgeschwindigkeits-Datenverbindungen werden die Geschwindigkeits-/Signaldichtanforderungen verwalten, um die zunehmenden Daten zu unterstützen, die durch Sensoranwendungen erzeugt werden.
Concept Faurecia-Armaturenbretter auf der Pariser Automobilausstellung 2016 präsentiert.
Dashboard-Auswirkungen
Aus Sicht der Verbindungstechnik verändern sich Armaturenbretter sehr schnell. Tatsächlich so schnell, dass Originalgerätehersteller sich nicht auf einen bestimmten Verbindungstyp standardisieren können. Stattdessen werden OEMs von Sicherheit, Langlebigkeit und Zuverlässigkeit angetrieben.
Verdrahtungs- und Netzwerkarchitekturen beeinflussen auch Dashboard-Steckverbinder. Fahrzeugnetze funktionieren ähnlich wie Computernetzwerke mit einer Kombination aus Geschwindigkeit und Leistung. Abhängig davon, wo sich der Steckverbinder physisch im Fahrzeug befindet, variieren die Anforderungen an Prozessor und Sensoren. Es könnte ein LIN-Bus einen CAN-Bus ergänzen. Steckverbindertypen werden der erforderlichen Komplexität angepasst. Die folgende Tabelle zeigt die Unterschiede der heutigen Anwendungen. Automotive Ethernet wird in Fahrzeugnetzen verwendet, um die höheren Geschwindigkeits- und Leistungsanforderungen zu bewältigen und mit allen anderen Netzwerken zu koexistieren.
LIN vs CAN vs FlexRay vs MOST
| Spezifikationen | LIN | CAN | FlexRay | MOST |
|---|---|---|---|---|
| Datenrate | 20 Kbps | 1 Mbps | 10 Mbps | 24 Mbps |
| Zugriffskontrolle | Polling | CSMA/CA | TDMA | TDMA CSMA/CA |
| Physikalische Schicht | Einzeldraht | Doppeldraht | Doppeldraht, optische Faser | Doppeldrahtbasiert, optische Faser |
| Architektur | Einzelmaster, typischerweise 2 bis 10 Slaves | Multimaster, typischerweise 10 bis 30 Knoten | Multimaster, bis zu 64 Knoten | Multimaster, bis zu 64 Knoten |
| Nachrichtenübertragungsstil | Synchron | Asynchron | Synchron und Asynchron | Synchron und Asynchron |
| Nachrichtenidentifikation | Identifikator | 20 Kbps Identifikator | Zeitfenster | - |
| Verwendung | Subnetze | Soft-Echtzeit | Hart-Echtzeit | Multimedia |
| Latenz | Konstant | Lastabhängig | Konstant | Datenstrom |
Quelle: Amphenol ICC
Die Rolle von Steckverbindern in der Beleuchtung
Steckverbinder helfen Innenarchitekten, kompakte LEDs im Fahrzeuginnenraum zu platzieren. Steckverbinderlösungen für LEDs, die im Innenraum verwendet werden, sind zunehmend miniaturisiert worden. Sie verbrauchen relativ wenig Energie und besitzen eine geringe Größe und Teilung, sodass sie keine erheblichen Hindernisse darstellen. Dennoch spielt die Größe eine Rolle. Flache Bauformen mit aber höherer Pinanzahl helfen, die Komplexität von Beleuchtungssystemen zu bewältigen.
Die meisten LED-Anwendungen sind Draht-zu-Platine-Lösungen. Die Verkabelung ist bei allen Modellen gleich und alle Optionen haben die gleiche Steckverbinderschnittstelle. Dies ermöglicht es OEMs, Beleuchtungspakete in verschiedenen Automodellen zu ändern.
Leistungsaufnahme entscheidend für die Innenbeleuchtung
Die meisten der heutigen Fahrzeuge arbeiten in einem 12-Volt-Elektriksystem, wodurch der Energiebedarf für die Innenbeleuchtung relativ gering ist. Die LED-Treiber benötigen selten eine Eingangsleistung von mehr als 1,0 Ampere, um zu funktionieren.
Mit dem Wachstum von Hybrid- und Elektrofahrzeugen, die mit Lithium-Batterien betrieben werden, werden viele Autos bald über 48-Volt-Bordnetze verfügen. Diese Systeme betreiben Hybridmotoren und Turbolader. Sie werden auch Zubehörteile von mechanischer oder hydraulischer Antriebsleistung auf elektrische Leistung umstellen, wie zum Beispiel Servolenkung, Bremskraftverstärker, Wasserpumpe, Kühlung des Kühlers und Klimaanlage.
Pro Fahrzeug wird es mehrere DC-DC-Wandler geben, die eine Kombination aus 12- und 48-Volt-Systemen im Fahrzeug erzeugen. 12 Volt werden für traditionelle Beleuchtung und Infotainment verwendet und 48 Volt für leistungshungrigere Komponenten.
Die Zukunft ist heute angekommen
Dashboards werden sich mit Sicherheit in rasantem Tempo verändern. Connectors halten mit dem neuen Stand der Technik Schritt, damit neue Funktionen integriert werden können. Dashboards und Connectors werden an der Spitze des virtuellen Cockpits stehen.
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