Accelerare verso il cruscotto completamente digitale
Sappiamo tutti che i cruscotti svolgono un ruolo fondamentale nella nostra esperienza di guida. Con l'aggiunta di sempre più funzioni digitali, alcune persone si riferiscono al cruscotto come a un cockpit virtuale. E, senza dubbio, il cruscotto svolgerà un ruolo ancora più significativo con l'ingresso sul mercato dei veicoli a guida autonoma.
Dietro al cruscotto vengono utilizzate una varietà di tecnologie, con le tecnologie dei connettori in evoluzione man mano che display più grandi e più input di controllo stanno diventando sempre più comuni nelle automobili.
I dashboard stanno cambiando
Il futuro dei cruscotti e ciò che li sostiene può essere riassunto da Elon Musk, CEO di Tesla. Ha parlato durante il lancio del Model 3 quest'anno e ha detto: “Abbiamo puntato a qualcosa di molto semplice e pulito nel design, perché in futuro—un futuro che in realtà è già presente—le auto saranno sempre più autonome. Quindi non sarà necessario guardare spesso il pannello strumenti. Potrete fare qualsiasi cosa vogliate; potrete guardare un film, parlare con gli amici, dormire.”
Man mano che i cruscotti diventano sempre più integrati con display digitali e pannelli touch, inizieranno a somigliare sempre più a un'estensione di uno smartphone o di un tablet. L'interfaccia uomo-macchina diventerà il “cockpit del futuro”. Includerà superfici funzionali con pannelli touch, sarà collegata ai dispositivi mobili all'interno dell'auto e monitorerà il comportamento del conducente tramite l'uso di sensori integrati e dispositivi ottici. Avrà la capacità di contrastare la sonnolenza o lo stress e preparerà il conducente a riprendere il controllo del veicolo dopo aver utilizzato la modalità autonoma.
I connettori svolgono un ruolo chiave
Anche i connettori verranno modificati per soddisfare i nuovi requisiti del cruscotto. Ci saranno più connessioni tramite circuiti flessibili per gestire il pannello touch. Verranno implementate maggiori connessioni scheda-a-scheda per soluzioni integrate e requisiti informatici aggiuntivi. Le connessioni dati ad alta velocità gestiranno le esigenze di velocità/densità del segnale per supportare l'aumento dei dati generati dalle applicazioni dei sensori.
Cruscotti concettuali Faurecia esposti al Salone dell'Auto di Parigi 2016.
Impatto del Dashboard
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 standardizzarsi su un tipo specifico di connettore. Al contrario, gli OEM sono guidati da sicurezza, durata e affidabilità.
L'architettura dei cablaggi e delle reti influisce anche sui connettori del cruscotto. Le reti dei veicoli funzionano in modo simile alle reti informatiche, combinando velocità e prestazioni. A seconda di dove il connettore è fisicamente collocato nel veicolo, i requisiti dei processori e dei sensori variano. Potrebbe esserci un bus LIN che integra un bus CAN. I tipi di connettori saranno adeguati alla complessità richiesta. La tabella seguente mostra le differenze delle applicazioni odierne. L'Ethernet automobilistica sarà utilizzata nelle reti dei veicoli per gestire i ruoli di maggiore velocità e prestazioni, coesistendo con tutte le altre reti.
LIN vs CAN vs FlexRay vs MOST
| Specifiche | LIN | CAN | FlexRay | MOST |
|---|---|---|---|---|
| Velocità di Trasmissione | 20 Kbps | 1 Mbps | 10 Mbps | 24 Mbps |
| Controllo di Accesso | Polling | CSMA/CA | TDMA | TDMA CSMA/CA |
| Strato Fisico | Single wire | Dual wire | Dual wire, fibra ottica | Dual wire basato, 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 dei Messaggi | Sincrono | Asincrono | Sincrono e Asincrono | Sincrono e Asincrono |
| Identificazione dei Messaggi | Identificatore | Identificatore a 20 Kbps | Slot temporale | - |
| 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 negli interni dei veicoli. Le soluzioni di connettori per i LED utilizzati per gli interni sono diventate sempre più miniaturizzate. Usano relativamente poca potenza, dimensioni e passo, quindi non rappresentano ostacoli significativi. Tuttavia, la dimensione conta. Un profilo basso, ma con un numero maggiore di pin, aiuta 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 dispongono della stessa interfaccia del connettore. Questo consente ai produttori OEM di modificare i pacchetti di illuminazione in diversi modelli automobilistici.
Gestione della Potenza Cruciale per l'Illuminazione Interna
La maggior parte dei veicoli odierni funziona con un sistema elettrico a 12 volt, il che rende piuttosto basso il fabbisogno energetico per l'illuminazione interna. I driver LED raramente richiedono una potenza di ingresso superiore a 1,0 Ampere per funzionare.
Tuttavia, con la diffusione dei veicoli ibridi ed elettrici alimentati da batterie al litio, molte auto avranno presto sistemi elettrici a 48 volt. Questi sistemi alimenteranno i motori ibridi e i turbocompressori. Gestiranno inoltre accessori che spaziano dalla potenza meccanica o idraulica all'energia elettrica, come il servosterzo, i freni a potenza, la pompa dell'acqua, il raffreddamento del radiatore e l'aria condizionata.
Ci saranno diversi convertitori DC-DC per veicolo che genereranno una combinazione di sistemi a 12 e 48 volt all'interno del veicolo. I 12 volt verranno utilizzati per l'illuminazione tradizionale e l'infotainment, mentre i 48 volt saranno destinati a componenti che richiedono maggiore potenza.
Il Futuro è Qui Oggi
I dashboard cambieranno sicuramente in modo drastico a un ritmo molto veloce. I connettori stanno mantenendo il passo con la nuova tecnologia, in modo che nuove funzionalità possano essere integrate. I dashboard e i connettori saranno in prima linea nel cockpit virtuale.
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