ダウンロード
ダウンロード

マニュアル、データシート、ソフトウェアなどのダウンロード:

ダウンロード・タイプ
型名またはキーワード

車載用Ethernetのテスト

auto_ethernet_header

車載用Ethernetのテスト

信頼性、相互運用性の確保

ADAS、スマート・セーフティ・システム、ヒューマン・マシン・サブシステムは、膨大なデータを生成して車両全体に伝わります。さらに、車両サブシステム間の統合強化により、単純なリング・ネットワークから、バックボーンに接続されたゲートウェイを含む、より複雑なトポロジに移行するという、基本的なアーキテクチャ上の変更が進んでいます。

車載用Ethernetは、実績のあるITテクノロジから派生しており、容量と統合の両方のニーズに対応しています。車載用途以外のEthernetとは異なり、車載バスは、より軽量で低コストの、シールドされていないシングル・ツイストペア・ケーブルを使用しています。PAM3変調により、高速のデータ・レートと信頼性を実現しています。

車載ネットワークは、特定のアプリケーションや要件に応じて、さまざまな規格、速度で構成されています。車載ネットワーク通信の90%は10Mbps以下で動作します。低速のCAN/CAN-FD、LIN、FlexRay、SENT、PSI5、CXPIといった規格が対応しているのは10Mbpsまでです。自動運転、コネクテッド・カーなどの新しいアプリケーションでは、より高速な車載ネットワークが必要となるため、IEEEはIPベースの車載用Ethernet規格である100BASE-T1(P802.3bw)と1000BASE-T1(802.3bp)を導入しました。

IPベースの車載ネットワーク規格の適用範囲を拡張するため、IEEEは近年、802.3cg仕様の一部として、低速10BASE-T1S(Short Reach)車載用Ethernet規格を導入しました。

ハードウェアの相互運用性を確保し、さまざまな動作条件で信頼できる車両動作を保証するため、信号レベル、ノイズ、クロック特性に厳しい制約が課せられています。この規格で指定されているテスト技術は、Ethernetネットワークでは十分に確立されていますが、CANやLINなどの低速シリアル・バスでの作業に慣れている多くの自動車エンジニアにとって、新たな設計課題となっています。

設計検証

プロトタイプのネットワーク・デバイス構築後、設計が仕様の範囲内にあることを評価します。

当社オシロスコープは、車載用Ethernet設計の提示と評価を行うためのツールです。

  • 高度な測定ツール、解析ツールを使用して、さまざまなユース・ケースで評価。
  • 統計的な解析やヒストグラムと共に、振幅や時間の測定などの自動測定は、信号品質チェックの第一歩です。
  • アイ・ダイアグラムは、PAM3信号にノイズ、シグナル・インテグリティの問題がないかを評価する最も迅速な方法です。
  • ジッタ解析ツールは、タイム・インターバル・エラー(TIE)、サイクル間、Rj / Djの測定を含む、マスタ/スレーブ・クロック・ジッタのプロファイルを解析します。
auto-ethernet-app-wedge1

アイ・ダイアグラムは、複雑なPAM3波形を表示するのに最も適した方法です

迅速なデバッグとトラブルシューティング

複雑なネットワークでは、システムやコンポーネントに問題が発生することが予想されるため、迅速にデバッグして根本原因を突き止める必要があります。車載用Ethernetの高速データ・レートとエンベデッド・クロックは、ノイズや電力の変動による影響を受けます。

トラブルシュートの一環として波形評価に慣れているエンジニアであっても、PAM3信号をデバッグするのは難しい場合があります。また、車載用Ethernetは双方向バスであるため、対象となる信号を正確に捕捉するのがさらに難しくなる場合もあります。

拡張解析ソフトウェアで構成された当社オシロスコープは、トラブルシューティングを迅速かつ効果的に行うためのツールになります。

  • クロック・リカバリの問題をトラブルシューティングするTIEとヒストグラム
  • PAM3信号を迅速に評価するためのアイ・ダイアグラム
  • ジッタがランダムであるかデターミニスティックであるかを判断することによってノイズ・ソースを特定する拡張ジッタ解析
  • 拡張トリガ機能
  • 干渉源を特定するためのFFT解析
auto-ethernet-app-wedge2

複雑なシステムをトラブルシューティングするには、マルチチャンネル測定と、FFT解析やジッタ解析などの優れた信号インテグリティ・ツールが必要です。

auto-ethernet-app-wedge3 psd-sftw-test-results

このパワー・スペクトル密度テストを含む自動テストでは、結果をテスト限界と比較して規格に対するコンプライアンスを確認します。

コンプライアンス対策

ネットワーク環境へのサブシステム統合のため、エンジニアはすべてのデバイスに相互運用性があり、個々のECUが他のECUと通信していることを示す、検証可能な客観的証拠を示す必要があります。これは、EMI/EMC、ESDのテストにも及びます。

しかし、より複雑で高速なビット・レート(Mbps、Gbps)のシリアル・テクノロジの場合、テストはより難しい場合があります。

テクトロニクスは長年にわたりハイスピード・コンプライアンス・テストに携わってきており、この専門技術を自動車の新技術に対しても適用しています。コンプライアンス・ソリューションは、100BASE-T1(802.3bpTM)およびBroadR-Reachまたは100BASE-T1 (802.3bwTM)のサポートも含みます。最新のコンプライアンス・ソリューションは、10BASE-T1S(802.3cg)に対応しています。すべてOPEN Allianceによって定義されたテスト要件に準拠しています。当社オシロスコープ、スペクトラム・アナライザは、ESDおよびEMCのテストにも対応しています。

信号分離による車載用Ethernetテスト

車載用Ethernetの信号特性評価、プロトコル・テストでは、設計から検証、メンテナンスに至るまで、さまざまな問題点に直面します。ケーブルを切断せずに、ECU#1とECU#2間の実際のデータを観測し、全二重モードでのシグナル・インテグリティを評価し、さらにシステム・レベルでプロトコル・データを検証しようとすると、テストの複雑さ、作業時間、コストが増加します。当社独自の特許出願中の信号分離ソリューションは、市場で現在提供されている製品の欠点を克服するだけでなく、さまざまな優れた特長を備えています。

tek_signal_separation_diagram_with_eye

車載用Ethernetテスト・ソリューション

車載用Ethernetのトランスミッタ・テストには、オシロスコープ、適切なプローブ、信号源、ソフトウェア、テスト・フィクスチャが必要です。テクトロニクスは、お客様のご要求に応えるよう、信号品質とコンプライアンスのための豊富なテスト・ソリューションをご用意しています。

自動テスト・ソフトウェアは、新規に購入するオシロスコープにインストールしたり、ご使用中のオシロスコープに追加したり、または同じシリーズの複数のオシロスコープで共有することもできます。当社までお問い合わせください。

コネクテッド・カー・アプリケーションの問題にお悩みですか?


ライブラリ

Title
Ensuring the Performance and Conformance of In-Vehicle Networks for New-Generation Automobiles
Automotive Primer: In-Vehicle Networking This primer provides an overview of the trends, challenges and solutions associated with the expected future evolution of in-vehicle networks, as well as a …
車載Ethernet:真の信号観測
自動車における車載Ethernet技術が加速しているなか、複数のECU間でのインターオペラビリティ(相互運用性)と確かな動作を検証するためには、総合的な設計検証が重要になっています。このアプリケーション・ノートでは、車載Ethernet、全二重通信に関する情報、マスタとスレーブの信号分離の必要性、信号分離によるテスト方法 …
Title
Automotive Ethernet Testing Webinar - D Mehta 4-21-20
In this webinar, Darshan Mehta, Automotive Product Manager, covers:  Trends in in-vehicle network technology and standards Automotive Ethernet standards including 100BASE-T1, 1000BASE-T1 and …