Jak multipleksowanie eliminuje chaos w okablowaniu samochodowym

8

Wczesne samochody były proste. Włączyłeś przełącznik i jeden przewód doprowadzał prąd do lampy lub silnika. To zadziałało. Dopóki nie przestało. Ponieważ kierowcy domagali się większej liczby przycisków, ekranów i akcesoriów elektrycznych, konstrukcja z jednym przewodem na funkcję stała się fizycznym koszmarem. Niemożliwe jest poprowadzenie grubej wiązki pojedynczych kabli przez każdy panel drzwi bez uszkodzenia konstrukcji i dodania setek funtów ciężaru własnego.

Multipleksowanie pojawia się na zdjęciu.

Tylko w ten sposób zapobiegniesz splątaniu współczesnej elektroniki samochodowej. Zamiast dedykowanych przewodów dla każdej indywidualnej funkcji, system multipleksowy wykorzystuje moduł mikroprocesorowy do sterowania wejściami i wyjściami w określonej strefie. Weźmy na przykład drzwi kierowcy. Może zawierać elementy sterujące elektrycznie sterowanymi szybami, lusterkami, zamkami, a nawet pamięcią siedzeń.

W tradycyjnej konfiguracji potrzebne byłyby oddzielne grube przewody biegnące od każdego przełącznika z powrotem do akumulatora lub skrzynki bezpieczników, a następnie do siłowników. W architekturze multipleksowej wszystkie te przełączniki są podłączone do jednego modułu sterującego drzwiami.

To właśnie ten moduł wykonuje główną pracę. Po naciśnięciu przycisku podnośnika szyb moduł zamyka lokalny przekaźnik, bezpośrednio dostarczając energię do silnika. Obsługuje bezpośredni pobór prądu. Ale kiedy regulujesz lusterko po stronie pasażera? Moduł drzwi kierowcy nie przesyła zasilania na cały pojazd. Generuje cyfrowy pakiet danych.

Pakiet ten jest przesyłany magistralą komunikacyjną pojazdu – zwykle dwoma przewodami. Komunikat jest wysyłany, a odpowiedni moduł w drzwiach pasażera odbiera go, aktywując żądany silnik. Większość sygnałów wychodzących z drzwi jest konsolidowana na tej magistrali, co radykalnie zmniejsza zapotrzebowanie na miedź.

To przejście nie polega tylko na oszczędności miejsca. Chodzi o zarządzanie złożonością. Nowe systemy bezpieczeństwa, takie jak kontrola stabilności czy automatyczne hamowanie awaryjne, w dużym stopniu opierają się na przetwarzaniu danych. Wymagają własnych mikroprocesorów do interpretacji sygnału wejściowego czujnika w czasie rzeczywistym. Jak zobaczymy w następnej sekcji, rozprzestrzenianie się tych chipów zmienia nie tylko sposób łączenia samochodów, ale także sposób, w jaki „myślą”.