HPC - La transformation du réseau électrique automobile
Voici comment un connecteur relève ce défi
L'augmentation des besoins électriques, liée à la transition vers la mobilité électrique, la conduite autonome et les systèmes d'infodivertissement avec une résolution 4K HD, nécessite de nouvelles architectures de réseau de bord dans la construction automobile. L'architecture classique décentralisée du réseau de bord atteint ses limites en raison de sa complexité et des caractéristiques de haut débit requises. ept propose des connecteurs carte à carte adaptés à ces défis.
Définition du réseau de bord : architecture décentralisée, par domaines et par zones



L'architecture décentralisée classique dans le secteur automobile comprend jusqu'à 100 calculateurs, chacun étant affecté à une fonction bien définie : gestion du moteur, airbag, ABS / ESP, réglage des sièges, climatisation, etc. Chaque calculateur fonctionne de manière autonome et communique avec les autres via des passerelles.
Au cours des dernières décennies, l'architecture décentralisée a connu une croissance historique, chaque nouvelle fonctionnalité s'accompagnant de l'ajout d'un nouveau calculateur. Aujourd'hui, cependant, elle atteint ses limites : l'augmentation des fonctionnalités accroît considérablement les coûts d'installation et de câblage à l'intérieur du véhicule.
Dans l'architecture par domaines, les calculateurs sont regroupés en différents domaines fonctionnels. Chaque domaine est responsable d'un secteur spécifique du véhicule, tel que la propulsion, l'infodivertissement ou la sécurité. La commande supérieure d’un domaine est assurée par un ordinateur haute performance (HPC) autonome. Celui-ci coordonne les calculateurs au sein de son domaine. Pour le domaine fonctionnel de la sécurité, il s’agirait par exemple des calculateurs pour les systèmes d’aide à la conduite, l’ABS/ESP et les systèmes de direction.
Par rapport à l’architecture décentralisée, le nombre réduit de calculateurs installés diminue les coûts de câblage et d’installation. L'architecture par domaines peut ainsi contribuer efficacement à réduire les coûts et le poids par rapport à l'architecture décentralisée. De plus, des fonctions supplémentaires peuvent être intégrées ultérieurement à moindre coût.
Dans l'architecture par zones, la structuration ne s'effectue pas en fonction des domaines, mais selon des zones locales. Ainsi, plusieurs fonctionnalités sont regroupées au sein d’une même zone dans le véhicule. Par conséquent, des fonctions telles que la propulsion et l’infodivertissement peuvent tout à fait être regroupées et traitées dans un contrôleur de zone. La commande supérieure des différents contrôleurs de zone est assurée par un HPC central. L’avantage est évident : une réduction pouvant atteindre 50 % du nombre de calculateurs et de leur câblage.
Au cours des dernières décennies, l'architecture décentralisée a connu une croissance historique, chaque nouvelle fonctionnalité s'accompagnant de l'ajout d'un nouveau calculateur. Aujourd'hui, cependant, elle atteint ses limites : l'augmentation des fonctionnalités accroît considérablement les coûts d'installation et de câblage à l'intérieur du véhicule.
Dans l'architecture par domaines, les calculateurs sont regroupés en différents domaines fonctionnels. Chaque domaine est responsable d'un secteur spécifique du véhicule, tel que la propulsion, l'infodivertissement ou la sécurité. La commande supérieure d’un domaine est assurée par un ordinateur haute performance (HPC) autonome. Celui-ci coordonne les calculateurs au sein de son domaine. Pour le domaine fonctionnel de la sécurité, il s’agirait par exemple des calculateurs pour les systèmes d’aide à la conduite, l’ABS/ESP et les systèmes de direction.
Par rapport à l’architecture décentralisée, le nombre réduit de calculateurs installés diminue les coûts de câblage et d’installation. L'architecture par domaines peut ainsi contribuer efficacement à réduire les coûts et le poids par rapport à l'architecture décentralisée. De plus, des fonctions supplémentaires peuvent être intégrées ultérieurement à moindre coût.
Dans l'architecture par zones, la structuration ne s'effectue pas en fonction des domaines, mais selon des zones locales. Ainsi, plusieurs fonctionnalités sont regroupées au sein d’une même zone dans le véhicule. Par conséquent, des fonctions telles que la propulsion et l’infodivertissement peuvent tout à fait être regroupées et traitées dans un contrôleur de zone. La commande supérieure des différents contrôleurs de zone est assurée par un HPC central. L’avantage est évident : une réduction pouvant atteindre 50 % du nombre de calculateurs et de leur câblage.
Exigences relatives au HPC et à ses connecteurs
Les exigences qui en découlent pour un HPC sont considérables : le traitement des données d'imagerie dans le domaine de l'infodivertissement ou les systèmes de caméras pour la conduite autonome, notamment, nécessitent une transmission de données haut débit sécurisée avec des temps de latence réduits. Parallèlement, la transmission du signal ne doit en aucun cas être interrompue : sa fiabilité doit être garantie à tout moment. Des performances
élevées, une transmission de données rapide et surtout fiable – parfois dans des conditions environnementales difficiles – sont donc également des exigences qui s'imposent aux connecteurs installés.
élevées, une transmission de données rapide et surtout fiable – parfois dans des conditions environnementales difficiles – sont donc également des exigences qui s'imposent aux connecteurs installés.
Que devez-vous prendre en compte lors du choix du connecteur adapté dans le domaine HPC ?

Vérifiez la « lisibilité » d'un signal, par exemple à l'aide d'un diagramme de Conney. Celui-ci indique si un signal transmis peut être attribué sans ambiguïté aux états numériques 1 ou 0 au niveau du récepteur.

Veillez tout particulièrement à la protection de vos signaux à haut débit. Un connecteur peut en effet agir à la fois comme source de perturbations et comme puits de captage. C'est pourquoi il est recommandé d'utiliser une feuille de blindage afin de protéger les signaux sensibles contre les influences extérieures.

Sélectionnez par exemple le connecteur adapté en termes de compatibilité électromagnétique à l'aide de l'inductance de couplage, et évitez ainsi les essais par tâtonnements coûteux et chronophages en laboratoire de CEM.

Optez pour une transmission du signal sans interruption, même dans des conditions environnementales extrêmes telles que les vibrations et les chocs. À cet égard, la conception des contacts, le système de contact et la technique de raccordement jouent un rôle déterminant.
Livre blanc gratuit contenant un guide détaillé pour choisir le connecteur adapté dans le domaine du HPC

Comment fonctionne le diagramme en œil dans le détail et comment est-il utilisé dans la pratique ?
À quoi devez-vous veiller lors du blindage d'un connecteur, qu'entend-on exactement par « inductance de couplage » et en quoi celle-ci facilite-t-elle le choix du connecteur adapté dans le domaine du HPC ?
Quelle conception de contact, quel système de contact et quelle technologie de raccordement garantissent une transmission de données fiable dans les conditions environnementales les plus difficiles, et à quoi faut-il prêter attention ?
Vous trouverez les réponses à ces questions, accompagnées d’explications détaillées et d’exemples concrets, dans notre livre blanc gratuit.
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À quoi devez-vous veiller lors du blindage d'un connecteur, qu'entend-on exactement par « inductance de couplage » et en quoi celle-ci facilite-t-elle le choix du connecteur adapté dans le domaine du HPC ?
Quelle conception de contact, quel système de contact et quelle technologie de raccordement garantissent une transmission de données fiable dans les conditions environnementales les plus difficiles, et à quoi faut-il prêter attention ?
Vous trouverez les réponses à ces questions, accompagnées d’explications détaillées et d’exemples concrets, dans notre livre blanc gratuit.
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Conclusion
Les évolutions actuelles du secteur automobile imposent sans cesse de nouvelles exigences aux connecteurs utilisés. À première vue, le rôle des connecteurs semble passer au second plan en raison de la réduction du nombre de calculateurs. Toutefois, en y regardant de plus près, on constate que c'est précisément cette transition vers un traitement centralisé des données via le HPC qui renforce leur importance : la fiabilité de la transmission des signaux n'a jamais été aussi cruciale qu'aujourd'hui.
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