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Molex 特稿 2016年9月 商用 V2V (车对车) 通信连接解决方案 车辆相互沟通可改进效率与安全 ? 作者：Mike Gardner，Molex公司 Molex 提供的密封式 HSAutoLink 互连系统支持以太网、低压差分信号 (LVDS) 等连接方式。 现在，车辆可以进行相互之间的沟通 – 并且，这不是由车窗后的驾驶员通过相互喊话来实现的。车对车 (V2V) 通信系统可以为多种商用车改进安全性、效率以及生产力。 多种系统 通过使用无线网络，商用卡车和客车、农用车辆以及施工和矿山车辆可以通过车载设备进行通信，这类设备可以持续的共享有关安全性、移动性和环境的信息。互联车辆可以提醒驾驶员潜在的危险、在需要时接管车辆的操作，或者甚至是管理自主车辆的网络。 当前有一系列众多的 V2V 通信系统正在使用或者开发过程中，比如说，商用卡车应用包括前部碰撞警示系统、自动制动，以及盲区和变道警示系统。一些施工和矿山车辆所配备的导航系统可以监控操作区域、避免危险，并且还配备了基于摄像头的周边视觉支持系统。开发中的自主运输系统可以用于无人驾驶卡车的操作，例如自卸车等。 农用车辆或许是发展最广泛的 V2V 应用产品组合，其中包含车辆同步系统，可以共享有关导向线、作物产量和土壤湿度的数据。这类系统可以协调拖拉机，组织操作，从而控制谷物的流量，并达到最大的负载。此外，GPS 测绘系统可以通过远程方式或者使用引导车辆来监控无人驾驶拖拉机系统。 另一个成长中的商用车应用是驾驶状态监视系统 (DMS)，用来监视驾驶员的行为。该系统可以确保驾驶员保持清醒状态，没有在发送短信，并且可以观测限速和其他参数。如果发现驾驶员没有观察当前的情况，系统就会接管车辆的运行。 V2V 通信还支持远程的预测性维护。通过使用这类系统，车辆可以将有关运行小时数和维护时间间隔的数据发送给中央处理器，在需要特定的维护项目时，处理器会向操作人员发出提醒。在工程施工和矿山行业，许多车辆都采取了租赁的方式，而租赁公司则必须确保车辆得到适当的维护。在未执行维护的情况下，一些远程报告系统可以关闭掉车辆。 系统组件 随着越来越多的数据在商用车中流动，通信系统会需要高速度的连接器以及可以传输 5 – 10 Gb/s 数据的线缆，以便传输图像和视频。其中一些连接器只能处理数据，而趋势则是使用混合连接器来同时处理数据和电源，其中的一部分可以指定使用两条或四条的信号和电源线。 混合连接器存在的一个主要挑战就是，在通过连接器输送功率时，将会产生电磁干扰。这样一来，这类系统中的连接器和线缆就必须进行绝缘处理，从而保护免受电磁干扰和串扰的影响。 此外，商用车的 V2V 通信系统必须采取加固，尤其是在闭锁和密封方面。系统必须具备高速汽车网络的优势以及额外的保护，免受振动、冲击和流体侵入的影响，同时还必须在更加复杂、密度更高的封装内提供。因此，商用车的互连系统需要完全保护的周边密封件和导线密封件，必须符合 IP67 和 IP69K 的防护等级，从而用于非公路环境。 新的要求 互连系统的设计还必须能够使用差分对电子元件。例如，Molex 供应的加固、密封的 HSAutoLink 互连系统可采用以太网、低压差分信号 (LVDS) 等等连接方式。 诚然，当今的互连系统需要处理更高的数据速度以及更高解析度的视频传输。系统还必须能够快速的处理新型传感器的数据。举例来说，商用车上的传感器聚合器或传感器融合单元可以处理和解释来自不同类型传感器的数据。在一种应用中，摄影机可能会捕捉影像，而光雷达 (LIDAR) 单元可以捕捉相同的信息，方法则是在使用激光照射目标后再进行测距。传感器聚合器将确认两个传感器“看到”的是相同的对象或事件，使 V2V 通信发挥作用。传感器聚合器还可以使用户对来自各种传感器的数据加上时间戳记、进行记录、同步，以及回放。 设计最佳实践 为了适应日益复杂的各种互连系统，许多商用车的设计人员都在采用区域架构的理念，可以将车辆中的电子系统分解为各个独立的区域，例如前部、后部、车厢、传动系统、信息娱乐系统等等。这样在每个区域内可以提高数据处理的效率，并且在不同的区域之间实现更为有效的通信。 设计人员还在开发各种类型、用于车内的 Wi-Fi 热点。第一种可以与车辆内的设备连接，第二种则可以与外部通信，包括固定设备和其他车辆等。IEEE 和 SAE 之类的标准组织正在努力为这些网络开发一致的开放标准。 一个主要的问题在于，哪一种、或者是哪一些协议将用于处理无线的 V2V 和汽车对对象 (V2X) 通信。一种途径就是采用专用的短程通信 (DSRC)，这是一种全球通信标准，将车辆与外部的固定电子单元联系到一起，用于监控交通流量和天气条件之类的参数。还可以用于 V2V 通信。例如，如果某一车辆接近另一车辆的速度过快