高度に自動化された豊富な機能を備えた車両は大量の入出力を必要とします——個々のセンサー、アクチュエーター、周辺機器、ディスプレイ——そしてそれらはそれぞれ独自のケーブルとコネクタを必要とします。OEMsは、レーダー、カメラ、インフォテインメント画面、温度センサーなど、より多くの入出力機能を追加し続けています。しかし、車内のケーブルや回路基板端末のスペースは限られています。

同時に、自働車の電子電気アーキテクチャの絶え間ない発展に従って、「ドメイン」(Domain)はますます重要な役割を演じている。エリア機能の集合として、ドメインごとにドメインコントローラが統一的に制御するためには、ドメインコントローラと車両中央ゲートウェイとの高集積度、高信頼性、高安定性の接続が必要となります。ボディの機能ユニットの増加に伴って、これはエリアコントローラでの密な接続をもたらし、ドメインアーキテクチャのレイアウトはますます柔軟になるだけでなく、ドメインコントローラの接続のニーズにより多くの課題を提出します。

ワイヤレス接続は消費者機器では一般的ですが、自動車ではニッチな用途に限られています。専用ケーブルとコネクタは、限られたスペースにもかかわらず、ほとんどの機器が必要とする機能をサポートする最も費用対効果の高い方法です。

これを解決する1つの方法がコネクタを小型化し、ワイヤゲージを小さくしてより高い密度を実現することです。コネクタの寸法は0.50mmに向かっており,カーエレクトロニクスが勢いを増し始めた1980年代の1.5mmより小さくなっています。このサイズのコネクタは0.35mm2 ~ 0.13mm2のケーブルを収納でき、電気信号の高性能を維持できます。信号を必要とするほとんどのものにマイクロコネクタを使うことができます。高い帯域幅を必要とするカメラから、わずかな帯域幅しか必要としないステアリングインジケータまで。低出力接続でも、メーターが必要な電流を維持できれば、ある程度小型化できます。

自動化に入り

コネクタの小型化は自動車業界でいくつかの課題を抱えています。最大の課題は、コネクターが小さすぎて組み立てるのが難しいことです。この精度を得るには、大量のケーブルを接線したり剝がしたり圧接したりするための自動化設備に資本投資が必要です。車両組み立て中にコネクタを自動的に挿入する必要があるかもしれません。

アンボフォードの小型コネクタで組み立てを自動化します

自働化設備が小型コネクタを効率的に処理できることを確保するには、コネクタとケーブルを丹念に製作して、自働化設備と良好に連携させる必要があります。例えば、ツイストペアは円形ではなく楕円形なので、シールドの上で皮を剝いたり切ったりするには正確な位置が必要です。自動化システムにも光学的な検出能力が必要です。そうすることで楕円形がどのように向きを定めているかを見ることができます。あるいは遮蔽の中のある種の機械的なストッパーが必要です。システムに向きを定めた信号を送ります。

配線とコネクタを構築して、自動化と相互によく働くようにすることが、使用の小型化を成功させるために重要です。ケーブル設計とコネクタ設計を連携させ、設計チームと製造チームが歩調を合わせて、自動化を念頭に置いた製品開発とプロセス開発を組み合わせていく必要があります。

未来

小型化のもう一つの課題は、小型のコネクタはあまりにも脆弱であるため、コネクタ設計者は部品をどのように処理し、最終組み立て前に損傷から保護するかを考えなければなりません。例えば、マイクロオスのコネクタの端子が12mm突き出ていれば、端子を曲げるのにそれほど力を必要としません。この場合、伸縮可能な端子安定装置が必要となる場合があります。安定装置の板は端子を保護して、雄の端子と雌の端子を合わせる時滑ります。

ITや電気通信のような他の業界ではすでにマイクロコネクタを採用していますが、実際には0.40mmという小さな端子を実現しています。より集約的な接続へのニーズが高まるにつれて、自動車業界はこの小型化をさらに検討するようになるでしょう。