DT-22 ist ein Telematikgerät für den Versicherungs- und Flottenmanagementmarkt (auch bekannt als „Blackbox“). Es integriert Algorithmen zur Auswertung von Kilometerstand, Standort/Position, Fahrtverfolgung, Fahrstilprofilen, Unfallerkennung und -berichterstattung.
Kunde: B810 SRL
Vorteile
Der Hauptvorteil dieses Systems besteht darin, dass es den Beteiligten ermöglicht, Dienste wie die Wiederbeschaffung gestohlener Geräte, Geofencing für Diebstahlwarnungen, Risikoanalysen und Fahrerprofile anzubieten.
- Fahrzeug-Ortung
- Unfallerkennung
- Erkennung von Fahrrisiken
- Geofence für Diebstahlschutz
Design-Herausforderungen
Der häufigste Montageort für ein Flottentelematikgerät ist auf der Hauptbatterie des Fahrzeugs, wo das Gerät normalerweise direkt von der Batterie mit Strom versorgt wird. Der verfügbare Platz unter der Motorhaube ist begrenzt und von Fahrzeug zu Fahrzeug unterschiedlich, was die mechanischeKonstruktion des Geräts stark einschränkt.
Metallische Komponenten in der Umgebung des Telematikgeräts können die Signalstärkeverringern,was den Einsatz von Hochleistungsantennen erforderlich macht.
Zusätzlich zu dieser Einschränkung erschwert die geringe Größe des Geräts die Entwicklung einer Standard-Mobilfunkantenne mit guter Leistung.
Die provisorische Lösung war eine FPC-Antenne, die mit einem Kabel und einem UMCC-Steckverbinderauf der oberen Abdeckung installiert wurde. Aufgrund der Nähe zur Hauptplatine erreicht diese Lösung jedoch eine Leistung in Bezug auf die abgestrahlte Signalstärke. Das Ergebnis war eine unzureichende Netzabdeckung und unzuverlässige Netzwerkverbindung, die für die Qualitätsstandards von TE inakzeptabel und für die Kundenerfahrung schlecht waren.
Darüber hinaus kann die Verwendung vonUMCC-Steckverbindern zuMontageproblemen bei der Fertigung und/oder zu einer Instabilität der Verbindung führen, wenn das Produkt durch den Einbau im Motorraum des Fahrzeugs Vibrationen ausgesetzt ist.
Die Lösung
B810 SRL und Ingenieure von TE haben gemeinsam eine maßgeschneiderte Laser-Direktstrukturierungsantenne (LDS) entwickelt. sDie LDS-Technologie ermöglicht es, beliebige leitfähige 3D-Strukturen auf einemKunststoffformteil abzuformen, den verfügbaren Raum optimal zu nutzen. Sie gibt dem Antennenentwickler die Freiheit, anspruchsvolle leitfähige Muster zu entwerfen, um eine große Bandbreite abzudecken, wie sie insbesondere für Mobilfunkantennen erforderlich ist. Im November 2020 wurde das erste Konzept vorgestellt.
TE Engineering simulierte die Antennenleistung auf verschiedenen Leiterplattengrößen und untersuchte den Einfluss benachbarterKomponenten, was schließlich zu einer Reduzierung derLeiterplattengröße um 30 % führte.
Ein weiterer Vorteil von LDS-Antennen ist die Integration mehrerer Antennen auf einem einzigen Kunststoffträger. Dadurch lässt sich die Anzahl der Komponenten reduzieren, bei nur minimalen zusätzlichen Kosten. In diesem Fall wurde die keramische, mit Bluetooth-Technologie kompatible Chipantenne durch eine zweite LDS-Struktur ersetzt, die parallel zur LTE-/GSM-Antenne ausgeführt ist – und das zum Aufwand von lediglich einem Federkontakt.
Die Antennen wurden über vergoldete Federkontakte von TE verbunden, die auch unter rauen Umgebungsbedingungen eine langfristige Stabilität gewährleisten. Die Antennenbefestigung erfolgt mit lediglich zwei Schrauben, und die Montage wird durch eine Ausrichtungsfunktion zur Leiterplatte vereinfacht.
Umsetzung
Nachdem die Simulation und das mechanische Design Anfang Februar 2021 abgeschlossen waren, konnte TE in Zusammenarbeit mit einem seiner Vertriebspartner, Avnet, innerhalb von zwei Wochen 20 Muster im Rapid-Prototyping-Verfahren herstellen, ohne zu diesem Zeitpunkt in Formwerkzeuge investieren zu müssen.
B810 SRL überprüfte die Antennenabmessungen und sandte zwei Geräte zur Strahlungsmessung an TE und Avnet. Nach der Überprüfung wurde das Produktionswerkzeug gebaut. TE und Avnet stellten vor dem Start der Serienproduktion im September 2021 Musterstückzahlen von 100 bzw. 1.000 Einheiten zur Evaluierung zur Verfügung.
Das Ergebnis
Die LDS-Antenne mit optimaler Strahlungsleistung und einfacher, zuverlässiger Montagemethode wurde erfolgreich in das neue Design der DT-22-Geräte integriert. Sie erfüllt die Betriebsanforderungen auch in dichten städtischen Umgebungen, in denen das Verbindungssignal schlecht oder unzureichend sein kann.
DT-22 ist ein Telematikgerät für den Versicherungs- und Flottenmanagementmarkt (auch bekannt als „Blackbox“). Es integriert Algorithmen zur Auswertung von Kilometerstand, Standort/Position, Fahrtverfolgung, Fahrstilprofilen, Unfallerkennung und -berichterstattung.
Kunde: B810 SRL
Vorteile
Der Hauptvorteil dieses Systems besteht darin, dass es den Beteiligten ermöglicht, Dienste wie die Wiederbeschaffung gestohlener Geräte, Geofencing für Diebstahlwarnungen, Risikoanalysen und Fahrerprofile anzubieten.
- Fahrzeug-Ortung
- Unfallerkennung
- Erkennung von Fahrrisiken
- Geofence für Diebstahlschutz
Design-Herausforderungen
Der häufigste Montageort für ein Flottentelematikgerät ist auf der Hauptbatterie des Fahrzeugs, wo das Gerät normalerweise direkt von der Batterie mit Strom versorgt wird. Der verfügbare Platz unter der Motorhaube ist begrenzt und von Fahrzeug zu Fahrzeug unterschiedlich, was die mechanischeKonstruktion des Geräts stark einschränkt.
Metallische Komponenten in der Umgebung des Telematikgeräts können die Signalstärkeverringern,was den Einsatz von Hochleistungsantennen erforderlich macht.
Zusätzlich zu dieser Einschränkung erschwert die geringe Größe des Geräts die Entwicklung einer Standard-Mobilfunkantenne mit guter Leistung.
Die provisorische Lösung war eine FPC-Antenne, die mit einem Kabel und einem UMCC-Steckverbinderauf der oberen Abdeckung installiert wurde. Aufgrund der Nähe zur Hauptplatine erreicht diese Lösung jedoch eine Leistung in Bezug auf die abgestrahlte Signalstärke. Das Ergebnis war eine unzureichende Netzabdeckung und unzuverlässige Netzwerkverbindung, die für die Qualitätsstandards von TE inakzeptabel und für die Kundenerfahrung schlecht waren.
Darüber hinaus kann die Verwendung vonUMCC-Steckverbindern zuMontageproblemen bei der Fertigung und/oder zu einer Instabilität der Verbindung führen, wenn das Produkt durch den Einbau im Motorraum des Fahrzeugs Vibrationen ausgesetzt ist.
Die Lösung
B810 SRL und Ingenieure von TE haben gemeinsam eine maßgeschneiderte Laser-Direktstrukturierungsantenne (LDS) entwickelt. sDie LDS-Technologie ermöglicht es, beliebige leitfähige 3D-Strukturen auf einemKunststoffformteil abzuformen, den verfügbaren Raum optimal zu nutzen. Sie gibt dem Antennenentwickler die Freiheit, anspruchsvolle leitfähige Muster zu entwerfen, um eine große Bandbreite abzudecken, wie sie insbesondere für Mobilfunkantennen erforderlich ist. Im November 2020 wurde das erste Konzept vorgestellt.
TE Engineering simulierte die Antennenleistung auf verschiedenen Leiterplattengrößen und untersuchte den Einfluss benachbarterKomponenten, was schließlich zu einer Reduzierung derLeiterplattengröße um 30 % führte.
Ein weiterer Vorteil von LDS-Antennen ist die Integration mehrerer Antennen auf einem einzigen Kunststoffträger. Dadurch lässt sich die Anzahl der Komponenten reduzieren, bei nur minimalen zusätzlichen Kosten. In diesem Fall wurde die keramische, mit Bluetooth-Technologie kompatible Chipantenne durch eine zweite LDS-Struktur ersetzt, die parallel zur LTE-/GSM-Antenne ausgeführt ist – und das zum Aufwand von lediglich einem Federkontakt.
Die Antennen wurden über vergoldete Federkontakte von TE verbunden, die auch unter rauen Umgebungsbedingungen eine langfristige Stabilität gewährleisten. Die Antennenbefestigung erfolgt mit lediglich zwei Schrauben, und die Montage wird durch eine Ausrichtungsfunktion zur Leiterplatte vereinfacht.
Umsetzung
Nachdem die Simulation und das mechanische Design Anfang Februar 2021 abgeschlossen waren, konnte TE in Zusammenarbeit mit einem seiner Vertriebspartner, Avnet, innerhalb von zwei Wochen 20 Muster im Rapid-Prototyping-Verfahren herstellen, ohne zu diesem Zeitpunkt in Formwerkzeuge investieren zu müssen.
B810 SRL überprüfte die Antennenabmessungen und sandte zwei Geräte zur Strahlungsmessung an TE und Avnet. Nach der Überprüfung wurde das Produktionswerkzeug gebaut. TE und Avnet stellten vor dem Start der Serienproduktion im September 2021 Musterstückzahlen von 100 bzw. 1.000 Einheiten zur Evaluierung zur Verfügung.
Das Ergebnis
Die LDS-Antenne mit optimaler Strahlungsleistung und einfacher, zuverlässiger Montagemethode wurde erfolgreich in das neue Design der DT-22-Geräte integriert. Sie erfüllt die Betriebsanforderungen auch in dichten städtischen Umgebungen, in denen das Verbindungssignal schlecht oder unzureichend sein kann.
