ด้วยการบูรณาการเทคโนโลยียานพาหนะที่มีประสิทธิภาพสูงเข้ากับยานพาหนะประเภทต่าง ๆ ในภาคการขนส่งและการเปลี่ยนผ่านไปยังยานพาหนะไฟฟ้าสถาปัตยกรรมระบบไฟฟ้ากระจายอำนาจแบบดั้งเดิมกำลังมาถึงขีด จำกัด ความซับซ้อนและลักษณะความเร็วสูงที่จำเป็นสำหรับความบันเทิงข้อมูลขั้นสูงระบบรักษาความปลอดภัยการขับขี่แบบอิสระและยานพาหนะไปยังเครือข่ายการสื่อสารโครงสร้างพื้นฐานต้องใช้กลยุทธ์การออกแบบใหม่และตัวเชื่อมต่อเพื่อจัดการกับความท้าทายเหล่านี้
ระบบไฟฟ้ายานพาหนะ: กระจายโดเมนและสถาปัตยกรรมระดับภูมิภาค
สถาปัตยกรรมยานพาหนะแบบกระจายอำนาจแบบดั้งเดิมประกอบด้วยหน่วยควบคุมสูงสุด 100 หน่วยแต่ละหน่วยกำหนดฟังก์ชั่นที่กำหนดเช่นการควบคุมชุดควบคุมเครื่องยนต์ (ECU) ถุงลมนิรภัย ฯลฯ ABS/ESP ระบบปรับที่นั่งหรือการควบคุมสภาพอากาศ คอนโทรลเลอร์แต่ละตัวทำงานได้อย่างอิสระและสื่อสารกับหน่วยควบคุมอื่น ๆ ผ่านเกตเวย์ ด้วยการเพิ่มหรือปรับปรุงฟังก์ชั่นยานพาหนะจะมีการเพิ่มชุดควบคุมสำหรับแต่ละคุณสมบัติใหม่ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในยานพาหนะทุกประเภทตั้งแต่ Fleets Van ไปจนถึงรถโดยสารและจากนั้นไปยังรถยนต์ การเพิ่มขึ้นของจำนวนฟังก์ชั่นได้เพิ่มปริมาณการเดินสายและการเชื่อมต่อโครงข่ายของยานพาหนะแต่ละคันอย่างมาก
หน่วยควบคุมในสถาปัตยกรรมโดเมนแบ่งออกเป็นพื้นที่การทำงานที่แตกต่างกันแต่ละแห่งรับผิดชอบพื้นที่เฉพาะของยานพาหนะเช่นระบบระบบส่งกำลังระบบสาระบันเทิงหรือฟังก์ชั่นความปลอดภัย คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงอิสระ (HPC) ดำเนินการควบคุมหลักของโดเมนและประสานงานหน่วยควบคุมภายในโดเมน ตัวอย่างเช่นโดเมนความปลอดภัยมีหน้าที่ดูแลหน่วยควบคุมของระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ ABS/ESP และระบบพวงมาลัย สถาปัตยกรรมโดเมนช่วยลดจำนวนหน่วยควบคุมและเมื่อเทียบกับสถาปัตยกรรมการกระจายอำนาจแบบดั้งเดิมลดการเดินสายและงานติดตั้งที่จำเป็นลดน้ำหนักและค่าใช้จ่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ คุณสมบัติเพิ่มเติมสามารถรวมเข้ากับการอัพเกรดหรือการออกแบบใหม่ได้อย่างง่ายดาย
ในสถาปัตยกรรมระดับภูมิภาคการก่อสร้างไม่ได้ขึ้นอยู่กับโดเมน แต่อยู่ในภูมิภาคท้องถิ่น ตัวอย่างเช่นฟังก์ชั่นหลายฟังก์ชั่นถูกรวมอยู่ในพื้นที่เดียวภายในยานพาหนะ ฟังก์ชั่นของระบบส่งกำลังและระบบความบันเทิงข้อมูลสามารถรวมและประมวลผลในคอนโทรลเลอร์ระดับภูมิภาคเดียว HPC ส่วนกลางดำเนินการควบคุมเบื้องต้นของตัวควบคุมภูมิภาคต่างๆลดจำนวนหน่วยควบคุมและการเดินสายที่เกิดขึ้น 50%
ความน่าเชื่อถือและข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสูง
HPC และโมดูลการเชื่อมต่อระหว่างกันที่สอดคล้องกันจะต้องได้รับการออกแบบตามความต้องการประสิทธิภาพสูงสุด ตัวอย่างเช่นการประมวลผลการถ่ายภาพและข้อมูลเซ็นเซอร์ในระบบความปลอดภัยในการขับขี่แบบอิสระต้องใช้อัตราการส่งข้อมูลความเร็วสูงที่ปลอดภัยและเวลาแฝงที่สั้นลง ในเวลาเดียวกันการส่งสัญญาณจะต้องไม่ล้มเหลวไม่ว่าในกรณีใด ๆ ประสิทธิภาพสูงความเร็วและอัตราการส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้โดยเฉพาะอย่างยิ่ง - บางครั้งในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง - เป็นข้อกำหนดสำหรับตัวเชื่อมต่อในระบบเหล่านี้
"ความสามารถในการอ่าน" ของสัญญาณสามารถแสดงโดยแผนภาพตาซึ่งแสดงว่าสัญญาณที่ส่งในตัวรับสามารถถูกกำหนดให้กับสถานะดิจิตอล 1 หรือ 0 เพื่อจุดประสงค์นี้สัญญาณจะถูกบันทึกซ้อนทับและแสดงโดยใช้ออสซิลโลสโคปผ่านเส้นทางการส่งสัญญาณที่กำหนด ด้วยวิธีนี้เส้นทางสัญญาณสามารถแมปไปทับซ้อนกันได้ ตามทฤษฎีการเปลี่ยนแปลงของสถานะตรรกะนั้นสูงชันไม่ จำกัด และสายสัญญาณจะถูกทับอย่างสมบูรณ์ ปัจจัยการรบกวนภายนอกและความเสียหายภายในของคู่สัญญาณทำให้สัญญาณเพิ่มขึ้นและแบนในขณะที่ระดับแอมพลิจูดเปลี่ยนไป
อิทธิพลแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเป็นอันตรายต่อการส่งสัญญาณความเร็วสูง ตัวเชื่อมต่อโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานยานพาหนะที่มีประสิทธิภาพสูงนั้นสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นการสั่นสะเทือนและผลกระทบ ตัวเชื่อมต่อจะต้องทนทานโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งสัญญาณอย่างต่อเนื่องแม้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ในกรณีนี้ปัจจัยหลักที่สำคัญคือการออกแบบการติดต่อระบบติดต่อและเทคโนโลยีการเลิกจ้าง
การออกแบบการติดต่อหลายครั้งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ตัวเชื่อมต่อสองชิ้นแบบดั้งเดิมมีการติดต่อชายหนึ่งคนและติดต่อหญิงหนึ่งคน อย่างไรก็ตามภายใต้ผลกระทบที่แข็งแกร่งขั้วต่อชายอาจแยกตัวออกจากขั้วต่อหญิง เพื่อป้องกันการหยุดชะงักของการติดต่อดังกล่าวสามารถใช้ขั้วต่อหญิงสองด้านเพื่อให้ความซ้ำซ้อนและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการติดต่อเนื่องจากการติดต่อหญิงครั้งที่สองทำให้มั่นใจได้ว่าสัญญาณจะถูกส่งผ่านอย่างน้อยหนึ่งการติดต่ออย่างน้อยหนึ่งครั้ง
ตัวเชื่อมต่อที่ใช้ระบบเทอร์มินัล 'เพศเป็นกลาง' นั้นแข็งแกร่งกว่า คุณสมบัติพิเศษที่นี่คือรูปทรงเรขาคณิตของหน้าสัมผัสระหว่างตัวเชื่อมต่อและปลั๊กและซ็อกเก็ตเหมือนกัน ดังนั้นทั้งสองมีจุดสัมผัสทั้งหญิงและชาย ดังนั้นแต่ละพินจึงได้รับการติดต่อจากหน้าสัมผัสหญิงสองตัวและปลั๊กและซ็อกเก็ตจะถูกเชื่อมต่อกันและไม่สามารถยกขึ้นจากกันและกันได้ ตัวเชื่อมต่อหญิงสองด้านจะช่วยให้มั่นใจได้อย่างน้อยหนึ่งครั้งเมื่ออยู่ภายใต้การโหลดเชิงกลในขณะที่เรขาคณิตที่เชื่อมต่อกันในระบบสัมผัสที่เป็นกลางทำให้มั่นใจได้ว่าการส่งสัญญาณจะเกิดขึ้นผ่านหน้าสัมผัสสองครั้งเสมอ ดังนั้นความซ้ำซ้อนในระดับสูงนี้จึงได้รับความน่าเชื่อถือในการติดต่อสูงสุด
มันเป็นเพราะการเปลี่ยนแปลงนี้ไปสู่การประมวลผลข้อมูลส่วนกลางผ่าน HPC ว่าบทบาทของพวกเขามีความสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ ความน่าเชื่อถือของการส่งสัญญาณไม่เคยสำคัญไปกว่าตอนนี้
