HPC——汽车车载网络的变革
连接器是如何应对这一挑战的
随着向电动出行、自动驾驶以及配备4K高清分辨率的车载信息娱乐系统的转型,电气负载的增加要求汽车制造行业采用新的车载电气系统架构。 传统的分散式车载网络架构因其复杂性以及所需的高速性能,已达到其极限。ept为此类挑战提供了合适的板对板连接器。
车载网络的定义:分布式、域和区域架构



汽车中的传统分散式架构由多达100个控制单元组成,每个控制单元都负责特定功能:发动机控制、安全气囊、ABS/ESP、座椅调节、空调系统等。每个控制单元独立运行,并通过网关与其他控制单元进行通信。
在过去的几十年里,这种分散式架构经历了历史性的发展,每增加一项新功能,就会新增一个控制单元。然而,如今这种架构已触及其极限:功能的不断增加显著增加了车内安装和布线的复杂度。
在域架构中,控制单元被整合到不同的功能领域中。 每个域负责车辆的特定领域,例如驱动、信息娱乐或安全。 每个域的上级控制由一台独立的高性能计算机(HPC)执行,负责协调该域内的所有控制单元。以安全功能域为例,这包括驾驶辅助系统、ABS/ESP 以及转向系统的控制单元。
与分散式架构相比,由于安装的控制单元数量减少,布线和安装工作量也随之降低。 因此,与分散式架构相比,域架构还能有效降低成本和重量。此外,后续可轻松集成额外功能。
在分区架构中,结构划分并非基于域,而是基于局部分区。 例如,在汽车的一个区域内,会将多种功能进行整合。因此,驱动和车载娱乐系统等功能完全可以整合到一个区域控制器中进行处理。而对各个区域控制器的上级控制则由一个中央HPC负责。其优势显而易见:控制单元及其布线可减少多达50%。
在过去的几十年里,这种分散式架构经历了历史性的发展,每增加一项新功能,就会新增一个控制单元。然而,如今这种架构已触及其极限:功能的不断增加显著增加了车内安装和布线的复杂度。
在域架构中,控制单元被整合到不同的功能领域中。 每个域负责车辆的特定领域,例如驱动、信息娱乐或安全。 每个域的上级控制由一台独立的高性能计算机(HPC)执行,负责协调该域内的所有控制单元。以安全功能域为例,这包括驾驶辅助系统、ABS/ESP 以及转向系统的控制单元。
与分散式架构相比,由于安装的控制单元数量减少,布线和安装工作量也随之降低。 因此,与分散式架构相比,域架构还能有效降低成本和重量。此外,后续可轻松集成额外功能。
在分区架构中,结构划分并非基于域,而是基于局部分区。 例如,在汽车的一个区域内,会将多种功能进行整合。因此,驱动和车载娱乐系统等功能完全可以整合到一个区域控制器中进行处理。而对各个区域控制器的上级控制则由一个中央HPC负责。其优势显而易见:控制单元及其布线可减少多达50%。
对HPC及其连接器的要求
这给HPC提出了极高的要求:尤其是车载娱乐系统中的成像数据处理,以及自动驾驶的摄像头系统,都需要在低延迟条件下实现安全、高速的数据传输。同时,信号传输绝不能出现中断——其可靠性必须在任何时候都得到保障。
因此,高性能、高速且关键的是可靠的数据传输——有时甚至要在恶劣的环境条件下实现——这些也成为了对所安装连接器的基本要求。
因此,高性能、高速且关键的是可靠的数据传输——有时甚至要在恶劣的环境条件下实现——这些也成为了对所安装连接器的基本要求。
在选择适合的高性能计算(HPC)应用的连接器时,您需要注意哪些事项?

请通过所谓的眼图等方法确保信号的“可读性”。该图可显示传输的信号在接收端能否明确对应于数字状态1或0。

请特别注意高速信号的屏蔽保护。连接器既可能成为干扰源,也可能成为干扰接收点。因此,建议使用屏蔽板进行信号屏蔽,以保护敏感信号免受外部干扰。

例如,您可以借助耦合电感,根据电磁兼容性要求选择合适的连接器,从而避免在EMC实验室中进行耗时且昂贵的试错测试。

即使在振动和冲击等极端环境条件下,也能确保信号传输不中断。在此过程中,触点设计、触点系统和连接技术起着至关重要的作用。
免费白皮书:关于如何在HPC领域选择合适连接器的详细指南

眼图的具体工作原理是什么?在实际应用中又是如何使用的?在连接器的屏蔽处理中需要注意
哪些事项?耦合电感具体指什么?它如何帮助在HPC领域选择合适的连接器?
哪种触点设计、触点系统和连接技术能在最恶劣的环境条件下确保可靠的数据传输?又需要注意哪些问题?
您可以在我们的免费白皮书中找到这些问题的答案,其中包含详细的解释和实用的示例!
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结论
汽车行业的最新发展对车载连接器提出了日益严苛的要求。乍看之下,随着车载控制单元数量的减少,连接器的作用似乎正在退居次要地位。但仔细分析后会发现,正是由于向基于高性能计算(HPC)的中央数据处理模式的转变,连接器的作用才愈发重要:信号传输的可靠性从未像今天这样至关重要。
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