汽车工业正在进行130年历史上最大的转型。世界各地的汽车和供应商正在争先恐后地争抢自治车辆。而且，他们正在越来越大的局外人从硅谷科技巨头到启动企业家的压力。

在围绕无人驾驶技术的所有喧嚣中，有一种很好的老式线束。电缆、电线和下一代电气系统将在自动驾驶汽车和卡车的成功和安全方面发挥关键作用。此外，越来越多的电动汽车将给汽车工程师带来新的压力。

事实上，采用自动汽车的最大挑战之一是发动机或动力传动系统 - 它的电缆和接线。这是因为新兴电气系统需要快速可靠地处理大量数据。

来自车载传感器、其他车辆、道路基础设施和卫星的信号将源源不断地传输到一台高性能计算机上。接着，这台计算机将向刹车、转向和其他控制系统发送信号。

由于强大的电气系统操作车辆，电缆和线束将比以往任何时候都变得更加重要。

“线束在这里留下来”，“美国汽车研究委员会（USCAR）的电气接线组件应用合作伙伴关系的合作研究领导者，该联盟的合作技术联盟，为FCA汽车，福特汽车公司提供合作委员会和通用汽车公司

“前福特工程师的价格，为自动化汽车的开发，对线线束的需求将增长。”“他们将继续成为汽车内所有点对点通信的物理骨干。

“有些人认为这不是这种情况，因为所有关于无线系统的谈话，”增加了价格。“无线技术只适用于汽车之外的通信，例如车辆到车辆网络。”

伟大的比赛

开发“自动”驾驶技术的竞赛正在进行中，根据汽车工程师协会(Society of Automotive Engineers, SAE)的说法，“自动”驾驶技术是使用的首选术语，而不是自动驾驶、无人驾驶或自动驾驶。

上个月，美国众议院一致通过了一项法案（H.R.3388），有望刺激自动汽车的发展。这项具有里程碑意义的立法将使公司能够更快地将这些车辆部署在公共道路上，并遏制各州减缓其蔓延。根据这项法案，汽车制造商可以在未来几年在美国的道路上增加数十万辆自动汽车。

自动汽车还占据了德国法兰克福最近的车展的中心舞台。奥迪推出了AICON，而戴姆勒则表现出EQ和雷诺推出了Symbioz。所有三辆概念汽车都可以瞥见行业在不太遥远的未来领导的地方。

在法兰克福在法兰克福的聚光灯下的一些最有趣的车辆吹捧了全电力火车。例如，奥迪AICON具有四个电动机和800伏充电系统。

“电动汽车具有适合自动化驾驶应用的架构，”Mentori汽车的商业发展总监Nick Smith表示，Siemens队伍分工，提供汽车连接，电气化和车辆架构领域的硬件和设计工具。

今年早些时候，Mentor推出了DRS360平台，这是一个为自动驾驶应用设计电气和电子系统的工具。

“自动驾驶汽车将依赖于先进安全系统的复杂网络，包括驱动器、微处理器和数千个传感器，”史密斯解释说。“电气化动力系统增加了额外的复杂性。工程师必须为高压应用设计自动汽车电气系统。”

在未来十年中，越来越多的电动汽车将击中道路。日产雷诺 - 三菱联盟计划在2022年推出12辆纯电动车辆。大众汽车索引所有300种型号在其阵容中将有电动版本到2030年，而沃尔沃说它将停止生产由内燃机供电的车辆十年。

许多一级供应商也为自动汽车时代做好了准备。他们正在投资于专注于下一代技术的公司，如LIDAR，一种基于激光的传感器系统，与摄像机和雷达相结合，可以实现自动驾驶。Delphi Automotive正在与Innoviz Technologies合作，而Magneti Marelli最近在Leddartech获得了股份。

使自动驾驶成为现实的其他组件包括高性能计算机平台、坚固的驱动系统、热摄像机、超声波传感器和红外传感器。

“车辆如何对某种情况作出反应取决于它通过传感器看到和听到的内容，”Delphi汽车首席技术官Glen de Vos说。“所需的三种基本类型的感知技术：视觉（相机），LIDAR和雷达。

“每个传感器都有其优点，”德沃斯解释说。“雷达不受天气影响。激光雷达提供非常精确的距离和距离信息。视觉提供了对象分类的准确性。

德沃斯指出：“通过将这三者结合起来，该系统可以全面了解车辆周围的情况，增加冗余的安全性和信心。”。

汽车工程师正在努力实现几个级别的自主权。他们的长期目标是超越今天的车辆，配备了许多类型的先进驾驶员辅助系统，例如自适应巡航控制，防姑式制动器和车道离开警告。

下一步是使驱动程序能够根据流量和环境条件来放弃对车辆的安全关键功能的控制。

SAE指定了六个级别的自动驾驶系统，从非自动化（0级）到全自动驾驶（5级）。

3级是指高度自动化的驾驶，驾驶员仍然需要能够根据要求接管车辆。四级自动化意味着一辆汽车可以自己处理大多数驾驶情况。圣杯是5级-在任何驾驶条件下的完全自动化。

汽车制造商正在为吹牛的权利而竞争。例如，奥迪宣称其2018款A8豪华轿车是全球首款提供3级自主性的量产车。该公司计划到2020年推出4级车。

其他汽车制造商正在采取更加谨慎的方法。例如，本田打算在2020年之前拥有能够在市场上驾驶的高速公路驾驶的车辆。它不希望有4级能力准备到2025年的汽车。

根据汽车研究中心(Center for Automotive Research)的数据，大多数5级汽车将在2030年前投入商用，也就是4级汽车首次上路大约10年后。

一些预测甚至更大胆。Rethinkx是一个硅谷认为坦克，预测“在未来十年内将在未来十年内发生”历史上最快，最深切，最长期的交通中断之一“。然而，发育感的现实是，许多监管，法律和基础设施障碍仍然需要赶上自动化的驾驶技术。

电气连接

无论自动化汽车何时开始大规模生产，有一件事是肯定的:电气连接将是关键。汽车工程师首先必须找到一种方法，使所有组件在一个能够处理更重的电子负载的体系结构中完美工作。

“5级系统将需要至少40到50万亿次的计算能力，这是当今车辆的20倍，”德沃斯说几年内，我们的信息传输速度将比现在快10倍。这将是一个重大的转变，这将导致更复杂的线束。”

“自动驾驶所需的传感器需要更高的分辨率，并提供更多的数据，”Navigant Research的高级分析师Sam Abuelsamid补充道例如，用于防抱死制动器的车轮转速传感器提供的单个数字数据点的分辨率不超过256位。另一方面，激光雷达传感器通常每秒提供300000个或更多点。

“自动车辆的信号可靠性也更为重要，”阿布拉达姆解释说。“通过传统系统，如果电气连接失败，则可能禁用子系统，但驱动程序仍然完全控制。在自动化车中，如果没有对人类居住者的控制权，可能不再是真的。

“当我们发展到自动车辆时，我们需要在车辆网络内需要更大的数据带宽，这可能需要以太网连接，”阿布勒斯纳米德警告。“接线和连接需要更强大，可靠或增加冗余。”

“由于所有更快的数据速度和更高的带宽，自动汽车将使用更多同轴电缆和双绞线，”USCAR说。“一些估计每辆车拨打超过40根的同轴电线，只需使用天线，摄像机和以太网连接。这将需要大会过程中的巨大变化。“

无屏蔽双绞线的优点是提供电磁传导电阻，而不需要昂贵的、沉重的屏蔽。

“它允许在高密度系统中提高电缆管理的更紧密的弯曲半径，”Schleuniger Inc.的产品管理副总裁Pete Doyon解释说，这为许多公司提供了自动化驾驶系统的许多公司，包括新的玩家作为优步。

“双绞线设计也有助于显著减少终止问题，”Doyon补充说。“这种电缆本质上是平衡的，并且比平行对产品提供更好的机械可靠性。”

“自动汽车也将增加线束的整体复杂性，”莫恩指出。“将被生成的数据量将是出色的，以便在板上的计算机系统中在分裂中制定生命和死亡决策。数据和信号线将成为更关键的拼图。“

根据DOYON的说法，许多设备将需要多根线。它们由于输出要求而与多导体电缆连接。这将增加线束的整体尺寸和重量。

“而不是拥有所有插头的十几个较小的线束，汽车行业现在正在使用更大的线束，”Doyon说。“超级大线束减少了所需的连接器和终端。”

通过自动化驾驶系统，失败不是一种选择。间歇地阻止工作或功能可能导致致命事故。因此，早期的自动汽车将具有冗余系统。

“这样，一次失败就不会导致灾难性的事件，”Doyon说。“然而，这也意味着将会有更多的电线和电路，这将带来重量和空间上的挑战。”

“重量和安装空间是我们客户最重要的要求，”Leoni AG市场营销高级副总裁Bernd Buhmann说，Leoni AG是一家领先的汽车线束供应商。“对于自动驾驶汽车来说，为了整合所有新功能，限制所需的重量和空间是更为关键的。

“自治车辆产生更多数据并需要更多的数据，”布哈尔曼解释。“汽车必须能够对这些主题作出反应。这些汽车需要冗余电源，并且必须在车内连接更多的传感器。

“对于数据和配电，需要更多智能设备，使用新的电子元件进行融合和切换功率，”Buhmann添加了Buhmann。“计算安全关键应用的故障率的方法尚未到位，并且需要开发。”

“今天，用于汽车应用的大量电线是26尺，”Domen说。“很多人都很舒适地切割，剥离和压接线的尺寸。但是，我们现在开始看到更小的28个仪表线的兴趣，特别是对于信号和数据应用。

“不幸的是，小型终端还没有用于汽车应用，涉及电线的大小，”多扬指出你必须把电线的一端对折，以获得更大的横截面，这样才能装进更大的端子。”

随着自动驾驶汽车的出现，对铝线的需求也将不断增长，以解决轻量化问题。

多恩说：“许多汽车制造商已经将用于电池和其他需要10号以上规格的应用的大型电缆改用铝。”然而，较小规格的铝线存在许多挑战，例如绝缘层剥落后的脆性和氧化问题。

“铝非常柔软，有延展性和延展性，”多扬补充道它容易放松，这使它难以处理。

“但是，汽车行业正在进行大量的研发工作，”Doyon说我们目前正与许多线束供应商合作，使铝成为自动化汽车的可行选择。”