車載イーサネット用の10BASE-T1Sインタフェースの検証

10BASE-T1Sイーサネットでは、さまざまなセンサを車載イーサネット用車両電源システムに統合できます(死角検出用の短距離レーダーセンサや駐車支援用の超音波センサなど)。機能を確実に動作させるためには、10BASE‑T1Sイーサネット経由でのデータ伝送を常にあらゆる気候環境で保証する必要があります。機能は、開発と製造の両方の段階でテストする必要があります。IEEE 802.3cgに準拠したコンプライアンステストに合格した10BASE-T1Sイーサネットインタフェースだけを車両に搭載できます。このため、自動車メーカーとそのサプライヤーは、これらのテストを短時間で確実に実行できる測定器を必要としています。

車載イーサネット用の10BASE-T1Sインタフェースの検証

課題

10BASE-T1Sイーサネットでは、さまざまなセンサを車載イーサネット用車両電源システムに統合できます(死角検出用の短距離レーダーセンサや駐車支援用の超音波センサなど)。機能を確実に動作させるためには、10BASE‑T1Sイーサネット経由でのデータ伝送を常にあらゆる気候環境で保証する必要があります。機能は、開発と製造の両方の段階でテストする必要があります。IEEE 802.3cgに準拠したコンプライアンステストに合格した10BASE-T1Sイーサネットインタフェースだけを車両に搭載できます。このため、自動車メーカーとそのサプライヤーは、これらのテストを短時間で確実に実行できる測定器を必要としています。

背景

1本のツイストペア経由のネットワークテクノロジーを採用した車載イーサネットは、車両での高速かつコストパフォーマンスの高いデータ通信を可能にします。また、電子制御ユニット(ECU)、さまざまなセンサ、リアビューカメラ、その他のデバイスを車両電源システムに統合できます。新しいIEEE 10BASE‑T1S規格により、分岐接続構成による車載イーサネットへのデバイスの統合が特に容易になります。100BASE-T1のスタートポロジーとは異なり、スイッチを追加する必要がなく、配線がよりシンプルです。CANやLINなどの車載バスシステムから10BASE‑T1Sへの置き換えも簡単です。異なるバスシステムの接続にゲートウェイは不要です。10BASE-T1Sは、1本のツイストペア経由で半二重モードで通信し、10 Mbit/sでのデータ伝送が可能です。複数のデバイスが同時に伝送することによるデータの衝突は、物理層の衝突回避(PLCA:Physical Layer Collision Avoidance)によって回避されます。インタフェースの検証については、IEEE 802.3cg規格で、6つのテストケースからなるコンプライアンステストが規定されています。

ローデ・シュワルツのソリューション

R&S®RTO/R&S®RTP オシロスコープファミリーは、信号再現性とテスト自動化機能に優れているため、10BASE‑T1Sコンプライアンステストに最適です。10BASE-T1Sイーサネット・コンプライアンステスト用のオプション(R&S®RTO-K89およびR&S®RTP-K89)を用いれば、IEEE 802.3cg規格に準拠したシングルエンド測定または差動測定(差動プローブを使用)を実行できます。テストセットアップの10BASE-T1Sインタフェースへの接続には、テストフィクスチャを使用できます。完全なコンプライアンステストを実行するには、オシロスコープに加えて、MDIリターンロスやMDIモード変換損失の測定用のR&S®ZNDなどのベクトル・ネットワーク・アナライザが必要です。R&S®ScopeSuite テストソフトウェアを使用すれば、測定器の制御、結果の計算、ドキュメントの作成を自動化できます。テストウィザードに図示される手順に従ってテストを実行できます(図1)。このため、オペレーターのミスによる誤った測定が事実上なくなります。R&S®ScopeSuiteは、別のPCまたはR&S®RTO/R&S®RTP オシロスコープにインストールできるスタンドアロンアプリケーションです。

図1:グラフィックウィザードによるテストケースの紹介
図1:グラフィックウィザードによるテストケースの紹介
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アプリケーション

イーサネット・コンプライアンステストは、トランスミッターの品質に重点を置いています。コンプライアンステストでは、トランスミッターからの特定の信号が必要です。各通信チップセットは、これらの信号を単体で作成できなければなりません。テスト信号は、コンピューターのメーカーから提供されたテストソフトウェアを使用して、USBインタフェースなどを経由して、アクティブにします。テストを選択すると、R&S®ScopeSuiteはまずテストセットアップを表示します。さらに、テストを開始する前に、検証のために予想されるテスト信号を表示します。このため、オシロスコープで測定された信号の妥当性を確認できます。テストセットアップと設定したテスト信号は、必要に応じて変更できます。テストが自動的に開始/実行されます。コンプライアンステストは非常に高速に実行され、信頼性の高い再現性のある結果が得られます。

リミットエディターを使用してテストリミットを変更して、製品開発段階でのシグナルインテグリティーのテストに関するさまざまな品質要件を満たすことができます。テストレポートには、テストリミットとすべてのテスト結果が記録されます。すべてのテストの合否結果を一目で確認できます。

まとめ

10BASE-T1Sイーサネット・コンプライアンステスト:

  • 10BASE-T1Sインタフェース用テストソリューション
  • IEEE 802.3cgに準拠したコンプライアンステスト
  • 定義済の自動テストステップ
  • ウィザードによる手順のガイダンス
  • わかりやすい包括的なテストレポート
図2:わかりやすい包括的なテストレポート
図2:わかりやすい包括的なテストレポート
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