なぜ車載用ケーブルなどにイーサネットケーブルが注目されているのか？

こんにちは。ODU担当の日高です。少し時間が空いてしまいましたが、今回はODUから新たに登場した小型丸形コネクタ・MINI-SNAPの「SPEモデル」についてご紹介したいと思います。

MINI-SNAPシリーズについては、以前のコラムや製品ページにも詳細をご紹介していますが、このコネクタの特徴は「プッシュプルタイプ」で、プラグとレセプタクルを差し込んだ際にロックがかかり、プラグを指で引くとロックが解除される構造を持っていることです。

 

そして今回、このMINI-SNAPにSPEモデルが新しくラインナップされました。
SPEとは「Single Pair Ethernet」の略です。これは従来のCANやフィールドバスに代わる新世代の規格として考えられたものです【★写真1】。

 

【★写真1】今後、SPEは高度化する車載用としてEVや自動運転車、また建機などの機械の内部通信での利用が期待される。

 

SPEは、主に自動車向けや建機、ロボットなどへの利用が期待されています。これらの産業では、最近「CASE」（Connected、Autonomous、Shared&Services、Electricの頭文字）というキーワードが話題になっています。自動車、建機などの業界は自動化とEV化がますます進み、外部世界とのコネクテッド化や自律運転が実現される未来が近づいてきています。しかしこれに伴い、通信データ量の増大や、集中処理、機能更新などの動的構成、ネットワークの種類の削減などが求められるようになり、車載ネットワークやE/E（電気/電子）アーキテクチャも変化を求められているのです。

将来的に数多くのセンサから送り出されるデータ量に対応するには数Gbpsの通信速度が必要になりますが、現在の車載ネットワークプロトコルの主流であるCANは最大8Mbpsです。またCANは、特定の相手（デバイス）だけに情報を届ける仕組みがありません。そこでインターネット基盤技術の1つであるイーサネットや、その上位のTCP/IPといったプロトコルが期待されています。

 

そこで、上記のような業界は特に、近い将来イーサネットに移行していくものと推測されます。わかりやすい例ですと、自動車では自動運転技術などの新しいテクノロジー開発によりシステムの高機能化が進んでいるため、増大するデータ転送に最適なイーサネット通信が選択されていくと推測しています【★写真2】。

 

最大1Gbpsまでの高速通信がツイストペアで可能！ しかも電源供給もOK

ここからは、ODU MINISNAP SPEの特徴と仕様について簡単に触れたいと思います。一般的なイーサネットケーブルは4組のツイストペアで構成されていますが、ケーブルの太さやコネクタのサイズが課題となり、車載などスペースに限りのある場所では、採用しにくかったという課題がありました。

しかし、SPEでは1組のツイストペア線で高速なイーサーネット接続が可能な点が大きな特徴といえるでしょう。さらにSPEは「PoDL」（Power over Data Line）として、センサーなどのエンドデバイスと通信しながら、電源（DC24V/48Vなど）を供給できるようになります。

 

【★写真2】MINI-SNAPのSPEモデル。1対のツイストペアで、最大1Gまでの高速イーサネット通信が可能で、電源供給も同時にできる。

 

通信速度ですが、10BASE-T1（IEEE802.3CG）、100BASE-T1（IEEE802.3BW）、1000BASET1（IEEE802.3BP）に対応しています。したがって、それぞれの規格では、最大速度1Gbps（最大通信距離15m）、100Mbps（40m）、10Mbps（1000m）まで可能ということになります。

また、今回のSPEモデルは、MINI－SNAPの種類として、LシリーズとKシリーズに対応します。ちなみに各シリーズはIP50とIP68 になりますので、防水性能を求める場合にはKシリーズを選定するとよいでしょう。

このほかシールド付ケーブルと、シールドなしケーブルのタイプをご用意しています。前者はIEC63171-6認定で、後者は車載イーサネット技術を統一する非営利団体・OPEN ALLIANCEで認定されています。またハーネス付でも出荷し、多彩なオーバーモルディングにも対応できます。

自動車業界などで適用する場合は、面倒なシールドケーブルを排除することで、複数の車載システムが1本のシールドなしツイストペアケーブルを介して同時にアクセスできるようになり、接続コストとケーブルの重量を大幅に削減できるようになります。

 

このコネクタは新製品となりますが、すでに弊社にサンプルも届いております【★写真3】。ご興味のある方は、ぜひご一報ください。弊社営業担当がご説明させていただきます。次回は医療系のIEC60601-1に対応したMINI-SNAPの新製品について紹介したいと思います。こちらもお楽しみに！

 

【★写真3】MINI-SNAPのSPEモデルサンプル。詳細はぜひ担当までご相談ください。