探讨车载娱乐与辅助系统中连接器趋势

　　汽车电子设备的传统布线方法往往不够灵活，造成车辆的重量上升，提高成本与操作复杂程度，而同时并未带来相应的价值提升。对于数字时代互连技术进步的五个层次，Molex 做出了充分的诠释。电子设备使几乎每一种车辆功能都成为了现实。日趋流行的车载信息娱乐系统、集成的智能手机连接、路线规划导航，以及驾驶辅助应用，都在将车内带宽与连接性推向新的高度。

　　

　　在十年前，汽车电子设备的平均成本约占总制造成本的五分之一。到了今天，这一数字跃升至 30% 至 35%，甚至更高。汽车制造商都意识到了使用电子设备来实现车型差异化所带来的价值：汽车买家都希望高端的车载信息娱乐系统、安全功能以及其他功能逐渐成为新车型的标准配置。《消费者报告》最近开展的研究发现，驾驶员对品牌的忠诚度日益降低，开始趋向于配有标准的“豪华”嵌入式电子设备的车型。然而，设备的可靠性与设计的复杂性也至关重要。根据 2014 年对车主意见的调查，过于复杂的车载信息娱乐设备成为了最易出现问题的功能。

　　使用端子、电线、线夹、压刺、密封件和线束装配板的传统布线方法往往不够灵活，使车辆的重量上升，并且也提高了成本与复杂程度，而并未带来相应的价值提升。汽车连接器和线缆方面的巨大发展帮助简化数字汽车时代的设计过程。汽车连接器技术可以节省内部空间，同时降低车辆内精密电子系统的总成本。

　　

　　如上图所示，在汽车的世界中，连接器的使用趋势存在五个迥然不同的层次。对于过去几代更为传统的汽车连接器系统来说，每一层次都有其各自不同的挑战与影响。

　　传统的“压刺”方法代表了第一层。密封和非密封连接器解决方案支持信号或电源，端子的接线头尺寸为 2.8 毫米、1.5 毫米、1.2 毫米、0.64 毫米和 0.50 毫米，设计满足 OEM 的偏好和应用需求。塑性功能则可实现键控、端子定位组件 （TPA） 和连接器定位组件 （CPA），并在半锁紧位置上有所创新，确保配对效果。

　　对带宽的需求将 CAN、FlexRay、MOST 总线和其他相关技术引入了车辆应用当中。双绞线则提高了连接器和线束的投入和基础设施的复杂性。从早期简单的编织后端接的电线跨越到采用高度自动化的设备，在线缆路径上精密编织并定位拼接连接器，汽车行业实现了流程上的改进。在大幅改进了双绞线技术的同时，布线方式仅仅将连接性能提升了一个层次。双绞线技术实际上仅仅将第一层使用的相同线缆与连接器系统融合到了一起。

　　屏蔽线缆的应用满足了第四层存在的部分挑战。同轴线缆最初仅用于 AM/FM 天线应用，在第四层当中最具特色。最近，随着 USB 的引入，屏蔽差分双绞线所带来的挑战更为突出，因为 USB 的功能超越了设备充电，成为电子设备与车辆交互的一个重要接口。USB 可使数据通路为驾驶员和乘客提供存储的数字音乐、有声读物和其他形式的移动娱乐。USB 是迄今为止用于车辆的速度最快的数据总线，可以提供传统的第一层连接器所无法实现的 480Mb/s 的数据速率以及所需的屏蔽功能。

　　USB 代表了车载娱乐信息系统领域的巨大进步，而同时串并转化器（并串/串并转换电路）也进入了汽车行业。RGB（红绿蓝）合并布线一般常部署于个人电脑和消费品应用当中，可以为内置的 GPS 地图提供增强的控制台显示功能，并可优化后座乘客的视频娱乐效果。

　　屏蔽双绞线连接系统可以实现分辨率更高的堆栈显示、备用摄像头、数字仪表板、平视显示，以及扩展的客户便捷端口 （CCP） 功能接收数字媒体中心获得顶尖的影音感受。屏蔽双绞线的通道数可以增加，用于电路数更高的汽车连接器。例如，Molex 结构牢固的五针屏蔽式 HSAutoLink 组件具有更佳的屏蔽功能和额外的针数，满足汽车领域严格的力学要求。该系统符合 USCAR-30 标准，针对 OEM 系统认证支持 USB 2.0 要求。

　　在传统的线束装配中，我们注意到铜缆和屏蔽的成本成为了障碍。过渡到第五层的光缆布线系统，在技术上的跨越需要慎之又慎。部分从业者倾向于使用塑料光纤 （POF），虽然成本与复杂性飙升但却可以衔接起传统的铜缆产品和光纤之间的技术鸿沟。未来的技术可能会充分利用 POF 和其他进步成果，为光纤和收发器提供新的技术路径。

　　汽车的数字内容并未表现出止步不前或者减少的趋势。未经定义的第三层显示出行业正处在技术变革的状态。高度受管的双绞线说明之前的方法不足以满足性能越来越高的链路分段的要求。后端接双绞线可产生不一致的线对，这在第二层系统中是不能接受的。通过线缆屏蔽对预编织双绞线的固有改进，可能会增加汽车连接系统的成本与复杂性。包含硅片、线缆和连接器在内的端对端的解决方案是可行的，无需使用价格高昂的屏蔽层，但是需要一定的平衡来满足物理要求和电气要求。IEEE 以及行业内的其他规范都积极参与了推动以太网标准，这可能指明最佳的前进道路。
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