光学总线系统在汽车车载网络中的应用

图3-18 把来自DME和DSC的信息转换到K-CAN上

1—来自动态稳定控制系统的信息 2—来自数字式发动机电子伺控系统的信息 3—动态稳定控制系统的信号(速度) 4—数字式发动机电子伺控系统的信号(发动机转速)

在数据、语音或图像传输中,要传输的数据量越来越大。为了满足这些要求,在网络技术中越来越多地安装使用光缆的光学传送系统。在宝马车辆中安装了byteflight和MOST两种光学总线系统:byteflight是一种使用光缆的星形总线系统,它以10Mbit/s的速度传输数据;MOST是一种使用光缆的环形总线系统,它以22.5Mbit/s的速度传输数据。

光缆技术已在电信和工业设备中使用较长时间。这种技术能够传输大量数据,并同时具有其他优点(例如抗电磁和静电干扰)。如果使用铜导线,高数据传输率会引起强电磁辐射。这种辐射可能干扰车辆中的其他功能。与铜导线相比,光缆在提供相同的带宽时需要更少的结构空间。此外,光缆比铜导线重量轻很多。与数据传输时传输数字或模拟电压信号的铜导线不同,光缆传输光束。最常用的光缆有塑料光缆和玻璃光缆。

在宝马车辆中只安装塑料光缆。塑料光缆相对于玻璃纤维光缆有下列优点:光纤横断面大,简化了技术生产;对灰尘相对不敏感,容易处理;因为塑料与玻璃相比不易断裂,加工简单,可切割、衍磨或熔化;成本低。一根光缆就是一根由塑料制成的细圆柱形光纤,装在一层薄外壳内。实际的光缆嵌在包壳材料中,包壳材料只用于保护光纤,如图3-19所示。

图3-19 光缆的结构(www.xing528.com)

1—光纤芯 2—外壳 3—包装层

进行光学信息传输时,数字信号借助一个发光二极管被转换成光信号。光信号被通过光缆传输到下一个控制单元。在该控制单元上,光敏二极管把光信号重新转换成数字信号,如图3-20所示。

图3-20 光学信息传输

1—发送控制单元 2—发光二极管(发射二极管) 3—光缆 4—光敏二极管(接收二极管) 5—接收控制单元

在MOST和byteflight上光的波长为650nm(红光)。为了能够区别不同总线系统的光缆,目前有三种用于相应光缆的不同识别颜色:黄色—byteflight;绿色—MOST;橘黄色—售后服务维修导线。