基于光纤网络的汽车电气系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于光纤网络的汽车电气系统，包括主干光纤、传感器、光收发组件、网关和汽车的外围组件；所述传感器测量的电信号通过光收发组件转化成光信号，并通过主干网络，并通过网关以及光收发组件传送给汽车的外围组件；所述汽车的外围组件包括：发动机ECU、传动系统TCU、制动系统ABS、灯光控制ECU、门窗控制ECU、配电ECU、防盗ECU、安全气囊ECU、倒车ECU、娱乐终端以及导航单元。本发明专利技术所述的汽车电气系统通过主干光纤传输光学控制信号，不仅使得控制线路可以完全避免电气短路、电磁干扰和线路劣化熔毁的问题；而且可以同时兼容CAN、LIN、FlexRay和MOST在内的各种通信协议，能够快速传输视频信号，满足了现代车辆对信息的高速、共享的要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种基于光纤网络的汽车电气系统，包括主干光纤、传感器、光收发组件、网关和汽车的外围组件；所述传感器测量的电信号通过光收发组件转化成光信号，并通过主干网络，并通过网关以及光收发组件传送给汽车的外围组件；所述汽车的外围组件包括：发动机ECU、传动系统TCU、制动系统ABS、灯光控制ECU、门窗控制ECU、配电ECU、防盗ECU、安全气囊ECU、倒车ECU、娱乐终端以及导航单元。本专利技术所述的汽车电气系统通过主干光纤传输光学控制信号，不仅使得控制线路可以完全避免电气短路、电磁干扰和线路劣化熔毁的问题；而且可以同时兼容CAN、LIN、FlexRay和MOST在内的各种通信协议，能够快速传输视频信号，满足了现代车辆对信息的高速、共享的要求。【专利说明】基于光纤网络的汽车电气系统
本专利技术属于汽车电气控制系统的
，更具体地说，本专利技术涉及一种基于光纤网络的汽车电器系统。
技术介绍
传统的汽车电气控制系统，是以金属例如铜制成的电气导线作为控制讯号的传导和连接。例如，具有中控计算机设置的汽车，为了精确控制汽车的各个外围组件，例如发动机、传动系统、制动系统、悬架、门框、配电、防盗、安全气囊、倒车、娱乐和导航等，需要通过大量金属制成的电气导线与中控计算机以及外围组件的驱动线路进行连接，传送各种不同的电气控制讯号，以使各个外围组件能够正常工作。然而，随着汽车工业的飞速发展，传统的以线束为主要联结方式的汽车电气系统在实际操作突出存在以下不足，主要表现在以下方面:(I)线束愈发复杂，难以实现信息共享；随着电子控制单元之间数据通信数量的增加，高速数据传输速率变得很重要，普通线束传输速率已经不能满足高速数据的传输。(2)金属导线容易氧化以及腐蚀，并导致线路阻抗值增大，影响电气信号的正确传输或连接，并且容易导致短路或者自燃，从而存在安全隐患。而采用光纤网络可以克服上述不足。目前光纤网络已经应用在高档轿车上，并且经受住了时间的考验。如:戴姆勒-克莱斯勒(奔驰)“S级”系列以及宝马的“BMW7”系等。据统计，截至目前为止，在欧洲已经有16个车型采用了光纤通信系统。然而现有技术中，基于光纤网络的汽车电器系统成本高昂、扩展性也有待提闻。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于光纤网络的汽车电气系统。本专利技术所述的汽车电气系统具有成本低、可靠性高、扩展性好的优点；该系统采用的总线架构能够满足现在以及未来相当长一段时间内汽车发展的需求。本专利技术采用的技术方案如下:一种基于光纤网络的汽车电气系统，包括主干光纤、传感器、光收发组件、网关和汽车的外围组件；其特征在于:所述传感器测量的电信号通过光收发组件与主干光纤连接，并通过主干光纤，并通过网关以及光收发组件传送给汽车的外围组件。其中，所述汽车的外围组件包括:发动机E⑶、传动系统T⑶、制动系统ABS、灯光控制E⑶、门窗控制E⑶、配电E⑶、防盗E⑶、安全气囊E⑶、倒车E⑶、娱乐终端以及导航单元。其中，所述传感器包括机油压力感测单元、电力感测单元、前后轮防滑感测单元、前后轮胎压感测单元、前后轮刹车感测单元、前后平衡感测单元、前后避震感测单元、车内温度感测单元、照明感测单元、安全气囊感测单元、接收天线感测单元、发射天线感测单元、音响感测单元、视频感测单元、电动门锁感测单元等。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果:(I)本专利技术的汽车电气系统采用塑料光纤作为传输介质，配备LED传送模块，用一根主光纤就可以满足整车应用，从而大大减少了线束的使用。而且光纤模块的最高通信可以达到IOOm带宽，可以同时兼容CAN、LIN、FlexRay和MOST在内的各种通信协议，能够快速传输视频信号，满足了现代车辆对信息的高速、共享的要求。(2)未来传统的汽车机械系统(如刹车和驾驶系统)将变成通过高速容错总线与高性能ECU相连的电气系统。基于光纤网络的汽车电气系统提供这些系统之间的一个高速、容错和时间触发的安全通信通道。(3)安装本专利技术所述总线架构的光纤网络之后，线束将极大简化，维修将变得非常简单，操作员通过手持终端能够可实时诊断整车的配件节点的工作状态，并直接定位到模块，绕开了大量线束排查工作。(4)安装本专利技术所述总线架构的光纤网络之后，部件升级将变得简单易行，由于光纤网络上信息高速共享，部件替代仅需要更换模块，无需改动线束，这对于整车系统工程化带来了极大的便利。(5)本专利技术使用的塑料光纤制造技术已经稳定成熟，而且原料成本也相对较低，因此基于本专利技术所述总线架构的光纤网络汽车电气系统具备很强的应用和市场前景。(6)本申请所述的汽车电气系统，通过主干光纤传输光学控制信号，使得控制线路可以完全避免电气短路、电磁干扰和线路劣化熔毁的问题，并有利于引领汽车新技术的发展，必将会产生长远的经济和社会效益。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术所述基于光纤网络的汽车电气系统的结构框图。【具体实施方式】以下将结合实施例以及附图对本专利技术所述的电解池结构做进一步的阐述。实施例1如附图1所示，本实施例所述的基于光纤网络的汽车电气系统采用总线式结构，以单根主干光纤为主干网，所有的传感器通过主干网实现共享，各E⑶通过网关挂接到干线网络上。本专利技术所述光纤网络的系统架构借鉴了美国通用公司GMLAN的设计理念，将规定的用于开放系统互联的体系结构(OSI)作为模型，建立了一个能高速、有效互联的通信架构。根据汽车通信的特点，主要引入了物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层；基于此模型开发的基于光纤网络的汽车电气系统，能够完全满足现在以及未来一定时间内车辆电气系统通信的需求。本实施例所述的光纤网络的汽车电气系统，除了主干光纤10外，还包括传感器20，所述的传感器可以是分别设置的多个传感器，也可以是具有多种检测单元和用途的传感器，例如在本实施例中，所述的传感器为一个或者多个，其具有检测机油压力、电力、前后轮防滑、前后轮胎压、前后轮刹车、前后平衡、前后避震、车内温度、照明、安全气囊、接收天线、发射天线、音响感测、视频感测、电动门锁感测等功能；例如，所述传感器包括机油压力感测单元、电力感测单元、前后轮防滑感测单元、前后轮胎压感测单元、前后轮刹车感测单元、前后平衡感测单元、前后避震感测单元、车内温度感测单元、照明感测单元、安全气囊感测单元、接收天线感测单元、发射天线感测单元、音响感测单元、视频感测单元、电动门锁感测单元等。此外本专利技术的电气系统还包括用于将检测获得的电信号转化为光信号的光收发组件030 ;此外还包括用于将光信号传递给各外围组件的网关，所述的网关包括动力系统网关40、底盘系统网关50、电气系统网关60、安全系统网关70、配套系统网关80。其中，所述汽车的外围组件包括:发动机ECU、传动系统TCU、制动系统ABS、灯光控制ECU、门窗控制ECU、配电ECU、防盗ECU、安全气囊ECU、倒车ECU、娱乐终端以及导航单元。其中，动力系统网关通过光收发组件分别与发动机ECU、传动系统TCU和制动系统ABS连接；底盘系统网关通过光收发组件与悬架系统ECAS连接；电气系统网关通过光收发组件与灯光控制ECU、门窗控制E⑶和配电E⑶连接；安全系统网关通过光收发组件与防盗E⑶、安全气囊E⑶和倒车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光纤网络的汽车电气系统，包括主干光纤、传感器、光收发组件、网关和汽车的外围组件；其特征在于：所述传感器测量的电信号通过光收发组件与主干光纤连接，并通过主干光纤，并通过网关以及光收发组件传送给汽车的外围组件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚纪荣，
申请(专利权)人：江苏彤明高科汽车电器有限公司，
类型：发明
国别省市：