Accelerare verso il cruscotto completamente digitale
Sappiamo tutti che i cruscotti giocano un ruolo fondamentale nella nostra esperienza di guida. Con l'aggiunta di sempre più funzionalità digitali, alcune persone si riferiscono al cruscotto come a un cockpit virtuale. E, indubbiamente, il cruscotto avrà un ruolo ancora più significativo quando i veicoli autonomi entreranno sul mercato.
Una varietà di tecnologie viene utilizzata dietro al cruscotto con le tecnologie dei connettori in evoluzione man mano che i display più grandi e maggiori input di controllo diventano prevalenti nelle auto.
I dashboard stanno cambiando
Il futuro dei cruscotti e ciò che c'è dietro di essi può essere riassunto da Elon Musk, CEO di Tesla. Ha parlato al lancio della Model 3 quest'anno e ha detto: “Abbiamo puntato a qualcosa che fosse un design molto semplice e pulito perché in futuro – davvero il futuro è adesso – le auto saranno sempre più autonome. Quindi non avrai davvero bisogno di guardare spesso il pannello degli strumenti. Potrai fare quello che vuoi; potrai guardare un film, parlare con gli amici, dormire.”
Poiché i cruscotti diventano sempre più integrati con display digitali e pannelli touch, inizieranno ad assomigliare più a un'estensione di uno smartphone o di un tablet. L'interfaccia uomo-macchina diventerà il “cockpit del futuro.” Includerà superfici funzionali a pannello touch, sarà collegata ai dispositivi mobili in auto e monitorerà il comportamento del conducente tramite l'uso di sensori integrati e dispositivi ottici. Avrà la capacità di contrastare sonnolenza o stress e preparare il conducente a riprendere il controllo del veicolo dopo aver lasciato la modalità autonoma.
I connettori svolgono un ruolo chiave
Connettori cambieranno per soddisfare i nuovi requisiti del dashboard. Ci saranno interconnessioni circuitali flessibili aumentate per gestire il pannello touch. Verranno incorporate interconnessioni da scheda a scheda aumentate per soluzioni embedded e requisiti di calcolo aggiuntivi. Le interconnessioni dati ad alta velocità gestiranno il requisito di velocità/densità del segnale per supportare l'aumento dei dati generati dalle applicazioni dei sensori.
Cruscotti Concept Faurecia esposti al salone dell'auto di Parigi 2016.
Impatto del cruscotto
Dal punto di vista dell'interconnessione, i cruscotti stanno cambiando molto rapidamente. Così rapidamente, infatti, che i produttori di apparecchiature originali non sono in grado di standardizzare su alcun tipo specifico di connettore. Invece, gli OEM sono guidati dalla sicurezza, dalla durata e dall'affidabilità.
Le architetture di cablaggio e di rete stanno influenzando anche i connettori del cruscotto. Le reti dei veicoli funzionano molto come le reti informatiche, combinando velocità e prestazioni. A seconda di dove è fisicamente posizionato il connettore nel veicolo, i requisiti del processore e dei sensori variano. Potrebbe esserci un bus LIN che completa un bus CAN. I tipi di connettori si adatteranno alla complessità richiesta. La tabella sotto mostra le differenze delle applicazioni odierne. L'Ethernet automobilistico verrà utilizzato nelle reti dei veicoli per gestire i ruoli di alta velocità e prestazione, coesistendo con tutte le altre reti.
LIN vs CAN vs FlexRay vs MOST
| Specifiche | LIN | CAN | FlexRay | MOST |
|---|---|---|---|---|
| Velocità Dati | 20 Kbps | 1 Mbps | 10 Mbps | 24 Mbps |
| Controllo Accessi | Sondaggio | CSMA/CA | TDMA | TDMA CSMA/CA |
| Livello Fisico | Singolo filo | Doppio filo | Doppio filo, fibra ottica | Basato su doppio filo, fibra ottica |
| Architettura | Singolo master, tipicamente da 2 a 10 slave | Multi-master, tipicamente da 10 a 30 nodi | Multi-master, fino a 64 nodi | Multi-master, fino a 64 nodi |
| Stile di Trasmissione Messaggi | Sincrono | Asincrono | Sincrono e Asincrono | Sincrono e Asincrono |
| Identificazione Messaggi | Identificatore | 20 Kbps Identificatore | Intervallo di tempo | - |
| Utilizzo | Sottoreti | Soft real time | Hard real time | Multimedia |
| Latenza | Costante | Dipendente dal carico | Costante | Flusso di dati |
Fonte: Amphenol ICC
Il ruolo dei connettori nell'illuminazione
I connettori aiutano i designer di interni a posizionare LED compatti all'interno del veicolo. Le soluzioni di connettori per i LED utilizzati per gli interni sono diventate più miniaturizzate. Utilizzano relativamente poca potenza, dimensione e passo, quindi non sono ostacoli significativi. Tuttavia, la dimensione ha la sua importanza. Profili bassi, ma con contatti più numerosi, aiutano a gestire la complessità degli schemi di illuminazione.
La maggior parte delle applicazioni LED sono soluzioni da filo a scheda. Il cablaggio è lo stesso per tutti i modelli e tutte le opzioni hanno la stessa interfaccia di connettore. Questo consente agli OEM di modificare i pacchetti di illuminazione in vari modelli automobilistici.
Gestione della potenza critica per l'illuminazione interna
La maggior parte dei veicoli di oggi funziona con un sistema elettrico a 12 volt, il che rende piuttosto basse le esigenze di potenza per l'illuminazione interna. I driver LED raramente richiedono una potenza di ingresso superiore a 1,0 Ampere per funzionare.
Tuttavia, con la crescita dei veicoli ibridi ed elettrici alimentati da batterie al litio, molte auto avranno presto sistemi elettrici a 48 volt. Questi sistemi alimenteranno motori ibridi e turbocompressori. Gestiranno anche accessori che vanno dalla potenza meccanica o idraulica a quella elettrica, come servosterzo, freni potenziati, pompa dell'acqua, raffreddamento del radiatore e aria condizionata.
Ci saranno più convertitori DC-DC per veicolo che genereranno una combinazione di sistemi a 12 e 48 volt all'interno del veicolo. 12 volt saranno utilizzati per l'illuminazione tradizionale e l'infotainment, e 48 volt per componenti che richiedono più energia.
Il futuro è qui oggi
I cruscotti cambieranno sicuramente in modo drammatico a un ritmo molto veloce. I connettori stanno tenendo il passo con la nuova tecnologia in modo che si possano incorporare nuove funzionalità. I cruscotti e i connettori saranno alla guida della cabina di pilotaggio virtuale.
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