Connecteurs Ethernet pour la prochaine génération de véhicules lourds

Alors que les constructeurs de véhicules lourds s’efforcent de suivre l’évolution rapide des réglementations et les demandes des clients pour des véhicules plus sûrs, plus écologiques et plus productifs, ils réalisent que les réseaux de bus CAN ne peuvent tout simplement pas prendre en charge la plus grande connectivité des données requise pour des fonctionnalités avancées. Le protocole Ethernet à paire unique avec des vitesses de 100 Mb/s (100BASE-T1) ou 1 Gb/s (1000BASE-T1) devient de plus en plus important pour les concepteurs de véhicules lourds à mesure que les exigences de fonctionnalités avancées et les besoins en données continuent de croître. 

Les fabricants du secteur de transport industriel et commercial ont relativement peu d'expérience dans l'utilisation de ce protocole, et le développement de produits spécifiques pour les composants Ethernet pour ce marché a été limité. Cependant, le secteur bénéficie du fait que le secteur automobile intègre Ethernet dans les véhicules de tourisme depuis 2005. Les concepteurs de véhicules lourds peuvent utiliser des connecteurs Ethernet du secteur automobile et ceux développés spécifiquement pour résister aux environnements difficiles des chantiers industriels et commerciaux, comme la construction, l’exploitation et l’agriculture.

Alors que les concepteurs de véhicules industriels et commerciaux cherchent à mettre à niveau les systèmes et les réseaux de connectivité de leurs véhicules, de nombreuses applications de données à haut débit peuvent être conçues à l’aide de la technologie de connecteurs développée au cours des dernières années pour le secteur automobile. 

Les concepteurs de véhicules de tourisme et de camions légers utilisent des réseaux et des composants Ethernet pour activer des fonctionnalités telles que les diagnostics, l’info-divertissement embarqué, les systèmes de caméra de côté et de recul, le régulateur de vitesse adaptatif et bien plus encore. L’utilisation d’Ethernet permet d’augmenter la bande passante pour répondre au besoin toujours croissant de données. Alors que les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) et d’autres fonctions automatisées deviennent de plus en plus répandus, conduisant finalement à une autonomie complète et nécessitant un radar, un lidar et davantage de capteurs, les concepteurs doivent intégrer des réseaux Ethernet pour pouvoir gérer les besoins de connectivité de données d’aujourd’hui et de demain.

Les concepteurs de véhicules lourds peuvent choisir des connecteurs Ethernet automobiles dans des emplacements non exposés aux éléments ou aux chocs extrêmes, comme dans l'habitacle où des connecteurs plus robustes et des câbles plus longs ne sont pas nécessaires. Cela permettra également de contrôler les coûts et de réduire l’espace et le poids.

Par exemple, nos connecteurs MATEnet ont été développés à l’origine pour les réseaux Ethernet automobiles IEEE. Les connecteurs MATEnet sont modulaires et évolutifs et peuvent être utilisés dans différentes configurations telles que des applications multiports ou étanches/blindées. Ils peuvent être utilisés pour les capteurs ADAS, les systèmes de caméras à 360°, les unités télématiques, les diagnostics embarqués, les applications d’info-divertissement du tableau de bord et d’autres applications semblables nécessitant des volumes de données de taille moyenne à élevée et à faibles latences. Nos connecteurs MATEnet sont capables de fournir des débits de transmission de données allant de 100 Mb par seconde jusqu'à 1 Gb par seconde, selon la norme IEEE 100BASE-T1/1000BASE-T1, et les connecteurs peuvent être utilisés avec des câbles à paires torsadées blindés ou non blindés. Les interconnexions MATEnet s’appuient sur les bornes NanoMQS éprouvées qui sont des contacts miniaturisés de qualité automobile et qui offrent une grande résistance aux vibrations.

Bénéficier de plus d’une décennie d’expérience dans les applications Ethernet automobiles et de grandes connaissances en ingénierie sur les capteurs et le secteur du transport industriel et commercial, comme c'est le cas chez TE, peut être précieux pour les fabricants dès les premières étapes de la conception. Nos ingénieurs et nos experts produits travaillent ensemble pour aider les concepteurs OEM à définir l’architecture du véhicule afin d’optimiser le poids, l’espace et les coûts en utilisant Ethernet uniquement lorsque cela est nécessaire et en utilisant des connecteurs Ethernet automobiles dans les parties appropriées pour un traitement des données à grande vitesse pour les fonctionnalités avancées demandées par les clients.

Les environnements et les défis auxquels sont confrontés les véhicules industriels et commerciaux peuvent être beaucoup plus difficiles que ceux que les voitures de tourisme et les camions légers rencontrent. De plus, la différence de taille à elle seule crée plus de défis pour l’intégrité du signal des applications Ethernet. Dans une voiture, la plus grande distance qu’un signal Ethernet doit parcourir est de 15 mètres. Pour les véhicules lourds dans le camionnage routier, la construction, l’exploitation et plus encore, l’intégrité du signal doit être maintenue sur de plus grandes longueurs, jusqu’à 40 mètres, tout en résistant à ces conditions plus difficiles. 

Dans les voitures, les capteurs et les systèmes de caméras qui fournissent des vues en temps réel pour la sécurité ou les fonctions automatisées ne doivent généralement fonctionner que dans les rues sans beaucoup d’obstacles et où les modèles et le terrain restent semblables. Dans les véhicules de construction et d’agriculture, de tels systèmes devraient être beaucoup plus détaillés. Les systèmes doivent être en mesure de visualiser, de détecter et de transmettre des données permettant d’évaluer si quelque chose au sol est un bâton, une corde, un tuyau en acier ou un câble, par exemple, quelque chose d’inoffensif sur lequel rouler ou quelque chose qui pourrait entraîner un risque de sécurité ou endommager le véhicule. Dans ce cas, des caméras et des capteurs avec des capteurs de définition plus élevée ou multispectraux sont nécessaires. Les fonctionnalités plus avancées comme celle-ci et d'autres reposent sur Ethernet 1 Gb/s.

Les capteurs, câbles et connecteurs Ethernet de ces véhicules lourds doivent être renforcés et suffisamment robustes pour gérer les environnements difficiles à l’extérieur et à l’intérieur du châssis. Ils doivent être conçus pour des applications où la poussière, la saleté, l’humidité, les températures extrêmes et les vibrations élevées sont courants. Idéalement, ils doivent également être réparables sur le terrain. 

Dans le développement de produits, la sécurité fonctionnelle doit être un point de réflexion fondamental pour les concepteurs dès les premières étapes de la conception. Avec l’automatisation, une grande partie des fonctionnalités de conduite et automatiques de base sur le véhicule deviennent liées à la sécurité afin qu’il y ait moins de risques pour les conducteurs, les travailleurs sur les chantiers et les autres voitures et camions légers sur les autoroutes. La probabilité de défaillance du système doit être réduite au minimum et, en cas de défaillance, le système doit permettre au véhicule de réagir de manière appropriée. Les processus de conception, de gestion de la qualité et de développement des fabricants doivent garder ces préoccupations de sécurité au premier plan. 

Les fabricants qui relèvent ces défis offriront à leurs clients un avantage concurrentiel, car les nouveaux réseaux et connecteurs Ethernet leur permettront d’intégrer facilement davantage d’appareils sur le réseau et d’accélérer la connectivité des données dans leurs véhicules, renforçant ainsi la sécurité et la productivité des utilisateurs finaux.

Actuellement, les connecteurs Ethernet renforcés pour véhicules industriels et commerciaux se répartissent en deux catégories : pour les applications transmettant des données jusqu’à 100 mégabits par seconde et pour les applications nécessitant des transmissions de données allant jusqu’à 1 gigabit par seconde. Dans certains cas, les connecteurs Ethernet conçus pour le secteur des véhicules industriels et commerciaux utilisent un connecteur pour véhicules comme base ou sont une extension d’une série utilisée à l’origine pour les véhicules de tourisme.

Chez TE, nous avons associé nos bornes MCON automobile à des boîtiers plus robustes et amélioré la conception qui répond à la spécification 100BASE-T1 pour créer un nouveau connecteur Ethernet étanche appelé enetSEAL+. Cette nouvelle génération de connecteurs enetSEAL+ est capable de fournir une connectivité des données allant jusqu’à 100 Mb par seconde et fournit des connexions robustes fil-à-fil et en duplex intégral pour les écrans multifonctions, la télématique, les unités de télémétrie, les modules d’info-divertissement et les contrôleurs d’accès au support. Ils peuvent être utilisés pour connecter des caméras externes et des modules de détection afin que l'opérateur dispose de plus d'informations sur la situation et d’améliorer la sécurité à l’aide de protocoles de communication de transmission de signaux différentiels Ethernet. Il est important de noter que pour le marché des véhicules lourds, les connecteurs étanches enetSEAL+ peuvent également être réparés sur le terrain.

Voici d'autres caractéristiques ci-dessous :

• Une conception optimale et de haute qualité contribue à réduire les coûts de fabrication et de service.
• Étanches pour résister à la poussière et à l’eau selon les classes IP67 et IP69 (avec capot).
• Technologie avec plusieurs points de contacts pour plus de fiabilité.
• La fonctionnalité de verrouillage secondaire intégrée est conçue pour sécuriser la conservation des contacts.
• Une application modulaire est possible avec deux codages et plusieurs épaisseurs de panneau pour les applications passthrough ou ECU. Les équipementiers OEM peuvent utiliser la chaîne d’approvisionnement existante des câbleurs.
  

Publié à l’origine dans ATZheavy duty worldwide