Bản phát hành tỷ lệ kèo góc nhà cái tức

Năm tổ chức bao gồm Đại học Keio, Đại học Tokyo, Đại học Osaka và Furukawa Electric Co., Ltd. Mạng quang "Siphon: Mạng quang học dựa trên phương tiện quang học silicon", hỗ trợ phương pháp trung tâm và khu vực, kiến ​​trúc mạng trong xe thế hệ tiếp theo cần thiết cho việc lái xe tự trị cao và đạt được kết quả từ việc trình diễn hệ thống truyền dữ liệu 50GB/s.

Để nhận ra lái xe tự động cao, công suất lớn và mạng lưới trong xe có thể phù hợp với sự gia tăng của các thiết bị điện tử như máy ảnh và cảm biến là điều cần thiết. Hơn nữa, cần phải đáp ứng các yêu cầu cực kỳ nghiêm ngặt duy nhất cho các phương tiện, chẳng hạn như kháng môi trường, tương thích điện từ và độ tỷ lệ kèo góc nhà cái cậy. Trong nghiên cứu này, để nhận ra một hệ thống có độ tỷ lệ kèo góc nhà cái cậy cao, chúng tôi đã đề xuất một phương pháp truyền thông (siphon) trong đó các laser bán dẫn chỉ được đặt trong thiết bị chính của ECU trung tâm (bộ điều khiển điện), chịu trách nhiệm cho các thiết bị của các phương tiện Các sợi quang đơn chế độ thạch anh. Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm.

Siphon có một lớp vật lý bao gồm mạng truyền dữ liệu (D-mặt phẳng) và mạng truyền tín hiệu điều khiển (C-mặt phẳng) với khả năng truyền 50GB/s, và dự phòng do tính năng giảm giá trị điện áp. Ánh sáng được truyền từ thiết bị chính được truyền, nhận hoặc điều chỉnh bởi mỗi thiết bị cổng, sau đó được đưa trở lại thiết bị chính để nhận. Phần mạch điện thực hiện các tín hiệu điều khiển, giao thức và giao diện với các lớp trên để xử lý sửa lỗi và thiết lập liên kết. ECU trung tâm và khu vực có các giao diện tương thích Ethernet, cho phép điều khiển giao thông linh hoạt bằng cách thay đổi khả năng truyền giữa ECU. Hệ thống này rất đáng tỷ lệ kèo góc nhà cái cậy do cấu hình Siphon, với MTTF (thời gian trung bình thất bại,^{(Lưu ý 2)}) đã hơn 50 năm. Bằng cách áp dụng các dây nguồn và sợi quang mới được phát triển, có thể cung cấp hệ thống dây đơn giản, đồng thời hỗ trợ giao tiếp tốc độ cao với tốc độ truyền từ 50 GB/giây trở lên và có thể được mở rộng đến công suất từ ​​100GB/s trở lên.
Bây giờ chúng tôi đã xây dựng một hệ thống trình diễn mô phỏng mạng trong xe (Hình 2). Các tín hiệu video (mỗi tín hiệu 10GB/s) gồm hai camera 4K và dữ liệu chậm từ radar giám sát xung quanh và LIDAR được truyền đồng thời giữa thiết bị chính và thiết bị bốn cổng, thể hiện hộp số không có lỗi có độ trễ thấp. Thông tỷ lệ kèo góc nhà cái thu được từ camera 4K được truyền đến thiết bị xử lý hình ảnh thông qua Siphon và kết quả nhận biết các đối tượng và dấu hiệu giao thông được hiển thị trong thời gian thực.
Hệ thống trình diễn được trang bị thiết bị quang tử silicon, sợi quang và dây dẫn đường dây điện (FASPuls®) được phát triển trong nghiên cứu này.

Đại học Keio
Chúng tôi đã thiết kế một yếu tố quang tử silicon tích hợp cho bộ điều chế Mach-Zehnder quang học và công tắc quang học cho các thiết bị chính và chứng minh các nguyên tắc của phương pháp truyền Siphon. Mạch quang học Silicon Photonics cho thiết bị chính đạt được hoạt động điều chế 25GB/s và tạo ra một mạch dự phòng có thể được chuyển sang nguồn ánh sáng dự phòng bằng cách sử dụng công tắc quang học.

University of Tokyo
đã phát triển một bộ điều chế quang điện tử silicon mỏng silicon và thiết bị tích hợp máy thu quang (mạch quang MD) cho các thiết bị cổng.

Đại học Osaka
Vẽ tỷ lệ lỗi hệ thống đối với các mạng quang Siphon, chỉ ra rằng MTTF đã hơn 50 năm với công suất 100GB/s. Chúng tôi đã xác định phương pháp cấu hình và giao tiếp dự phòng cho xương sống quang học quang học trong xe và xác nhận rằng sử dụng mô phỏng máy tính, thông tỷ lệ kèo góc nhà cái cảm biến như LIDAR, rất cần thiết để truyền video độ phân giải cao 4K, xử lý nhận dạng đối tượng và lái xe tự động cao có thể thu được với độ trễ thấp.

Furukawa Electric Industries, Ltd.
đã phát triển các nguồn ánh sáng laser và các mạch truyền và truyền quang học, và chuyển đổi các yếu tố quang tử silicon thành các mô -đun quang, và chúng đã được kết hợp vào các thiết bị truyền. Mô-đun mạch quang MD cho các thiết bị cổng (Hình 3) có bộ điều biến quang học quang học silicon tích hợp, mạch tích hợp máy thu quang và IC khuếch đại, và đã xác nhận hoạt động truyền và tiếp nhận ở mức 10GB/s trở lên. Ngoài ra, một dây nối số lượng lớn dây nguồn và nguồn điện (FASPuls®) đã được áp dụng cho hệ thống trình diễn truyền hình quang để kết nối thiết bị chính và thiết bị cổng. Khi tăng tốc độ giao tiếp bằng cách sử dụng dây nịt dây thông thường, cần có sự che chắn dày để ngăn ngừa tiếng ồn, dẫn đến tăng trọng lượng, nhưng các sợi quang không bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn điện từ, khiến chúng cả giao tiếp nhẹ và tốc độ cao. Bằng cách áp dụng hệ thống dây của sợi quang và các đường nguồn, có thể cung cấp hệ thống dây đơn giản, đồng thời hỗ trợ giao tiếp tốc độ cao với tốc độ truyền từ 50 GB/giây trở lên và có thể được mở rộng đến công suất từ ​​100GB/s trở lên. Ngoài giao tiếp dữ liệu công suất lớn với bên ngoài xe, nó cũng cho phép sử dụng dữ liệu cảm biến độ phân giải cao như máy ảnh và LIDAR (phát hiện ánh sáng và phạm vi, LIDAR). Điều này sẽ cho phép chúng ta thấy sự phát triển của các hệ thống lái xe tự trị và các dịch vụ được kết nối.

Phát triển trong tương lai
Chúng tôi sẽ tiếp tục thực hiện nghiên cứu và phát triển như một hệ thống nhanh hơn, đáng tỷ lệ kèo góc nhà cái cậy và có khả năng mở rộng cao, nhằm mục đích thực hiện trong các phương tiện hoàn toàn tự động. Điều này sẽ cho phép chúng ta thấy sự phát triển của các hệ thống lái xe tự trị và các dịch vụ được kết nối.

50710_50821
Những kết quả này sẽ được chọn tại ECOC2024 sẽ được tổ chức tại Frankfurt, Đức từ ngày 22 tháng 9 đến ngày 26, 2024 và Đại học Keio sẽ trình bày nó trong một phiên poster.

<Tài liệu tham khảo
Takahashi Ryo, Iwase Masayuki, Tsuda Hiroyuki, "Xu hướng mới nhất trong mạng quang học ô tô," Tạp chí của Viện Điện tử, Kỹ sư Thông tỷ lệ kèo góc nhà cái và Truyền thông, vol. 107 No.2, P127-134, (2024).
Hiroyuki Tsuda, et al.

<Thông tỷ lệ kèo góc nhà cái giấy gốc
Hiroyuki Tsuda, et al.