[发明专利]基于光纤网络的汽车电气系统

说明书

技术领域

本发明属于汽车电气控制系统的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于光纤网络的汽车电器系统。

背景技术

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：(1)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、扩展性也有待提高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于光纤网络的汽车电气系统。本发明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。

本发明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，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，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明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100m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)安装本发明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)安装本发明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)本发明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，因此基于本发明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。

附图说明

图1为本发明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发明所述的电解池结构做进一步的阐述。

实施例1