高遮蔽連接器與同軸線 確保車聯網電子訊號完整性
日商第一精工愛伯股份有限公司台灣分公司(I-Pex),是日本第一精工(Dai-Ichi Seiko)的數位接頭分公司, I-PEX事業發展經理王友千先生與資深技術顧問章本華博士接受專訪,對於車聯網技術高速發展,車輛的安全性及娛樂性功能不斷擴增,越來越多電子裝置與感測器部署到汽車內部,連網汽車自然成為各家業者覬覦的目標。
由於看好Telematics Box(TBox)即將在未來3?5年的期間,開始大量成為品牌車廠新車款的標準配備,同時也進一步使汽車內部的接線數量大幅度增加,這些導線所累積的重量竟然可以除了引擎與車體結構之外排行第三名,Wire Harness(線束)對汽車的重要性可見一斑,由於這個議題日益複雜,大量電源線網路與電子訊號線,因為需要在車內有限空間中彼此交互纏繞,自然而然容易出現電磁波干擾等問題,挑戰也愈來愈大。
雖然品牌車廠在功能驗證與資訊安全驗證上,都規定了嚴苛的電子元件標準與電磁波規範,但是以新興的ADAS等新的設計,因為數量越來越多的影像感測器與雷達的使用,延伸許多高速傳輸訊號的要求,這些各自獨立的電子訊號,與傳統引擎艙內需要穩定可靠性的導線的要求,非常不同,對台灣大多數資通訊業者在商品設計過程中,因為欠缺電磁波專業知識,以致於頻頻發生電子元件之間相互干擾事件,正為尋求適當的解決方案所苦惱。
章本華表示,車用電子元件或感測器所需要處理資料量愈來愈多,要求的資料傳輸速度也越來越高,這和傳統引擎室或煞車系統所要求的穩定與準確的信號傳輸要求,並不相同,在訊號完整性(Signal integrity)的考量下,連接線和接線可靠度益受重視。
再者,電子裝置往往為了省電的要求下,尤其是電動車的設計上,部分電子控制單元搭載的電壓甚至只有3伏特,由於低電壓的抗雜訊能力大幅度降低,所以不耐長距離的傳輸,如何兼顧訊號傳輸的速度與距離,還有EMI干擾的規避,馬上成為眾所急需解決的問題。
長期在連接器、車用電子領域耕耘多年的日商第一精工提出幾個重要的解決辦法,第一,採用高遮蔽(Shielding)的導線,例如EMI阻絕性較佳的極細同軸線(Micro Coaxial Cable),確保資料高速傳輸的穩定性。
第二,高遮蔽連接器的導入,由於像TBox的設計,大多以精緻小巧為主,所以尺寸並不大,但是因為連接電子裝置與感測器多,所以連接器的接頭的大小,以及可靠度就顯得重要,汽車使用通常考慮10年的使用期,尤其如果因為連接器鬆脫而導致安全性的疑慮時,是無法為車用系統所接受。
第一精工的產品目前已經導入日系與美系的品牌車廠,建立重要與完整的使用範例(Use Case),王友千進一步說明,台灣的車用零配件的廠商,目前已經有包括TBox與車用照明(Lighting)的產品,已經使用I-Pex完整的解決方案,在連接器與抗干擾性的同軸電纜線的品質與穩定性,日益扮演重要角色之下,台灣的車用零組件供應商的市場成長率,非常令人期待。