常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)MOST

汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢修現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五光學(xué)總線

3.1光學(xué)總線的信息傳輸3.1.1光學(xué)傳輸簡(jiǎn)介1.信號(hào)的光學(xué)傳輸

與傳統(tǒng)的電傳輸信號(hào)不同，光學(xué)傳輸是利用光來(lái)傳輸信號(hào)的，兩者的區(qū)別如圖3-1所示。圖3-1光傳輸與電傳輸?shù)膮^(qū)別現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五圖3-2光信號(hào)通過(guò)光導(dǎo)纖維（光纜）傳輸2.光學(xué)傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)導(dǎo)線少且重量輕；傳輸速度快；不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，同時(shí)對(duì)電磁干擾也不敏感。3.1.2光學(xué)傳輸?shù)南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)1.光學(xué)傳輸?shù)目刂茊卧诠鈱W(xué)總線中，每一個(gè)總線用戶（收音機(jī)、CD唱機(jī)、視頻導(dǎo)航儀等）都有一個(gè)光學(xué)傳輸控制單元，用于實(shí)現(xiàn)光學(xué)傳輸?shù)男盘?hào)調(diào)制、解調(diào)和控制?，F(xiàn)在是3頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五光學(xué)傳輸控制單元由內(nèi)部供電裝置、收發(fā)單元——光導(dǎo)發(fā)射器（FOT）、光波收發(fā)器、標(biāo)準(zhǔn)微控制器（CPU）、專用部件等組成。圖3-3光學(xué)傳輸控制單元現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五1）光導(dǎo)插頭收發(fā)單元——光導(dǎo)發(fā)射器（FOT）由一個(gè)光電二極管和一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成（圖3-4）。2）電氣插頭3）內(nèi)部供電裝置4）收發(fā)單元——光導(dǎo)發(fā)射器如圖3-5所示，光學(xué)傳輸中使用的光波波長(zhǎng)為650nm，是可見(jiàn)紅光。圖3-4光導(dǎo)發(fā)射器（FOT）

圖3-5波長(zhǎng)650nm的可見(jiàn)紅光現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五5）光波收發(fā)器6）標(biāo)準(zhǔn)微控制器7）專用部件2.光電二極管

光電二極管是利用光電效應(yīng)原理將光波轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的。如圖3-6所示，光電二極管內(nèi)有一個(gè)P-N結(jié)，入射光可以照射到這個(gè)P-N結(jié)上。在P型層上有一個(gè)正極觸點(diǎn)（滑環(huán)），N型層與金屬底板（負(fù)極）相連。圖3-6光電二極管的結(jié)構(gòu)示意圖現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五如果入射光或紅外線照射到P-N結(jié)上，P-N結(jié)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生自由電子和空穴，從而形成穿越P-N結(jié)的電流。照射到光電二極管上的入射光越強(qiáng)，流過(guò)光電二極管的電流就越大。這個(gè)現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。圖3-7光電效應(yīng)原理現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3.光導(dǎo)纖維1）光導(dǎo)纖維的作用和相關(guān)要求作為光波的傳輸介質(zhì)，光導(dǎo)纖維（亦稱光纜）的作用是將在某一控制單元發(fā)射器內(nèi)產(chǎn)生的光波傳送到另一控制單元的接收器。2）光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖3-9和圖3-10所示，光導(dǎo)纖維由幾層構(gòu)成。纖芯是光導(dǎo)纖維的核心部分，是光波的傳輸介質(zhì)，也可以稱之為光波導(dǎo)線。纖芯一般用有機(jī)玻璃或塑料制成，纖芯內(nèi)的光波根據(jù)全反射原理幾乎無(wú)損失地傳輸。圖3-8光導(dǎo)纖維的作用是傳輸光波現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五圖3-9光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)

圖3-10光導(dǎo)纖維各部分的尺寸現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3）光波在光導(dǎo)纖維中的傳輸在直的光導(dǎo)纖維中，光波是按全反射原理在纖芯表面以Z字形曲線傳輸?shù)摹，F(xiàn)在是10頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五4）專用插頭為了能將光導(dǎo)纖維連接到控制單元上，在光學(xué)傳輸系統(tǒng)中使用了一種專用插頭。插座本體上有一個(gè)信號(hào)方向箭頭，表示光波傳輸方向（通向接收器）。圖3-14光學(xué)傳輸系統(tǒng)的專用插頭現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五5）光纖端面

為了能使光波傳輸過(guò)程中的損失盡可能小，光導(dǎo)纖維的端面應(yīng)光滑、垂直、潔凈（圖3-15）。因此，使用了一種專用的切削工具。切削面上的污垢和刮痕會(huì)加大光波的傳輸損失（衰減）。圖3-15光導(dǎo)纖維的端面現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五2.5MOST數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)2.5.1MOST的發(fā)展

MOST是媒體信息傳送的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)采用MOST，不僅可以減輕連接各部件的線束的質(zhì)量、降低噪聲，而且可以減輕系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)人員的負(fù)擔(dān)，最終在用戶處實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備的集中控制。現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五2.MOST的應(yīng)用

MOST系統(tǒng)可連接汽車音響系統(tǒng)、視頻導(dǎo)航系統(tǒng)、車載電視、高保真音頻放大器、車載電話、多碟CD播放器等模塊，其數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)22.5Mbit/s，而且沒(méi)有電磁干擾。圖3-17AUDIA8汽車的信息及娛樂(lè)（InformationandEntertainment）多媒體系統(tǒng)現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五圖3-18BMW車系F01/F02車型的MOST多媒體影音娛樂(lè)系統(tǒng)TOPHIFI—頂級(jí)高保真音響放大器；CIC—車輛信息計(jì)算機(jī)；DVD—DVD換碟機(jī)；KOMBI—組合儀表；RSE—后座區(qū)娛樂(lè)系統(tǒng)；SDARS—衛(wèi)星收音機(jī)調(diào)諧器；TCU—遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)控制單元；ULF-SBX—接口盒；VM—視頻模塊；ZGM—中央網(wǎng)關(guān)模塊現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3.MOST的傳輸速率圖3-19多媒體的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五圖3-20帶有立體聲的數(shù)字式電視系統(tǒng)

車載多媒體影音娛樂(lè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率要求很高。僅僅是帶有立體聲的數(shù)字式電視系統(tǒng)，就需要約6Mbit/s的傳輸速度?，F(xiàn)在是17頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五在車載多媒體影音娛樂(lè)系統(tǒng)中，海量的視頻和音頻數(shù)據(jù)是由MOST總線來(lái)傳輸?shù)?，而CAN總線只能用來(lái)傳輸控制信號(hào)（圖3-21）。圖3-21CAN總線在車載數(shù)字電視系統(tǒng)中用來(lái)傳輸控制信號(hào)3.2.2MOST的組成與系統(tǒng)狀態(tài)1.MOST的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

MOST總線系統(tǒng)采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?？刂茊卧ㄟ^(guò)光導(dǎo)纖維沿環(huán)形方向?qū)?shù)據(jù)發(fā)送到下一個(gè)控制單元。這個(gè)過(guò)程一直在持續(xù)進(jìn)行，直至首先發(fā)出數(shù)據(jù)的控制單元又接收到這些數(shù)據(jù)為止。可以通過(guò)數(shù)據(jù)總線自診斷接口和診斷CAN總線來(lái)對(duì)MOST系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷?，F(xiàn)在是18頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五圖3-22MOST系統(tǒng)采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五圖1-42BMWE60車系全車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五在MOST總線中，每個(gè)終端設(shè)備（節(jié)點(diǎn)、控制單元）在一個(gè)具有環(huán)形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)光導(dǎo)纖維環(huán)相互連接。圖3-23音頻、視頻數(shù)據(jù)信息在MOST環(huán)形總線上循環(huán)R—接收器；T—發(fā)射器各個(gè)控制單元之間的連接通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)只沿一個(gè)方向傳輸?shù)沫h(huán)形總線實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，一個(gè)控制單元擁有兩根光導(dǎo)纖維，一根光導(dǎo)纖維用于發(fā)射器，一根光導(dǎo)纖維用于接收器?，F(xiàn)在是21頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五在MOST控制單元中進(jìn)行純粹的光導(dǎo)纖維連接。對(duì)于所有MOST插頭而言，2芯光導(dǎo)纖維插頭（圖3-24）的結(jié)構(gòu)是一樣的。光導(dǎo)纖維線腳Pin1始終用于輸入，光導(dǎo)纖維線腳Pin2始終用于轉(zhuǎn)發(fā)，其上由箭頭符號(hào)。圖3-242芯光導(dǎo)纖維插頭現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五2.MOST系統(tǒng)管理器

MOST系統(tǒng)管理器與診斷管理器共同負(fù)責(zé)MOST總線內(nèi)的系統(tǒng)管理。（1）控制系統(tǒng)狀態(tài)；（2）發(fā)送MOST總線信息；（3）管理傳輸容量。系統(tǒng)管理器的作用如下：3.MOST總線系統(tǒng)狀態(tài)1）休眠模式處于休眠模式時(shí)，MOST總線內(nèi)沒(méi)有數(shù)據(jù)交換，靜態(tài)電流降至最小值，系統(tǒng)處于待命狀態(tài)，只能由系統(tǒng)管理器發(fā)出的光波啟動(dòng)脈沖來(lái)激活。圖3-25處于休眠模式下的MOST系統(tǒng)現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五2）備用模式MOST總線系統(tǒng)處于備用模式時(shí)，無(wú)法為用戶提供任何服務(wù)，但這時(shí)MOST總線系統(tǒng)仍在后臺(tái)運(yùn)行。圖3-26處于備用模式下的MOST總線系統(tǒng)3）通電工作模式MOST總線系統(tǒng)處于通電工作模式時(shí)，控制單元完全接通，MOST總線上有數(shù)據(jù)交換，用戶可使用影音娛樂(lè)、通信、導(dǎo)航等所有功能。圖3-27處于通電工作模式下的MOST系統(tǒng)現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3.2.3MOST的數(shù)據(jù)傳輸1.信息幀1）脈沖頻率

MOST系統(tǒng)管理器以44.1KHz的脈沖頻率向環(huán)形總線上的下一個(gè)控制單元發(fā)送信息幀（Frames)。由于使用了固定的時(shí)間光柵和脈沖頻率，MOST系統(tǒng)允許傳遞同步數(shù)據(jù)。2）信息幀的結(jié)構(gòu)在MOST系統(tǒng)中，一個(gè)信息幀的大小為64字節(jié)（1個(gè)字節(jié)為8bit，可分成以下幾部分。圖3-28MOST信息幀的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（1）起始區(qū)?，F(xiàn)在是26頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（2）分界區(qū)?，F(xiàn)在是27頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（3）數(shù)據(jù)區(qū)?，F(xiàn)在是28頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（4）校驗(yàn)字節(jié)。

兩個(gè)校驗(yàn)字節(jié)傳送發(fā)射器/接收器地址（標(biāo)識(shí)符）和接收器的控制指令（如放大器音量增大或音量減?。┬畔ⅰ，F(xiàn)在是29頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（5）狀態(tài)區(qū)。信息幀的狀態(tài)區(qū)包含用于給接收器發(fā)送信息幀的信息?，F(xiàn)在是30頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（6）奇偶校驗(yàn)區(qū)。奇偶校驗(yàn)區(qū)用于最后檢查數(shù)據(jù)的完整性，該區(qū)的內(nèi)容將決定是否需要重復(fù)一次發(fā)送過(guò)程?，F(xiàn)在是31頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五2.MOST總線的工作過(guò)程1）系統(tǒng)啟動(dòng)（喚醒）圖3-35伺服光波的傳輸過(guò)程現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五圖3-36主光波圖3-37喚醒過(guò)程結(jié)束（開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸）現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五2）同步數(shù)據(jù)的傳輸

在MOST系統(tǒng)中，音頻和視頻信息是作為同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。為便于理解，下面以AUDIA803年型汽車播放音樂(lè)CD為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。圖3-38同步數(shù)據(jù)（音頻和視頻信息）的傳輸過(guò)程現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五同步傳輸?shù)臄?shù)據(jù)管理如圖3-39所示，前部信息控制單元J523用帶有以下校驗(yàn)數(shù)據(jù)的信息組：圖3-39同步傳輸?shù)臄?shù)據(jù)管理現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3）異步數(shù)據(jù)的傳輸

在MOST系統(tǒng)中，導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖顯示、導(dǎo)航計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁(yè)和E-Mail等圖片、文本信息是作為異步數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。異步?shù)據(jù)源是以不規(guī)則的時(shí)間間隔來(lái)發(fā)送這些數(shù)據(jù)的。為此，每個(gè)數(shù)據(jù)源將其異步數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到緩沖寄存器內(nèi)。然后數(shù)據(jù)源開(kāi)始等待，直至接收到帶有接收器地址的信息組。現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3.2.4MOST的診斷1.診斷管理器除系統(tǒng)管理器外，MOST總線還有一個(gè)診斷管理器。圖3-41診斷管理器

診斷管理器執(zhí)行環(huán)路斷開(kāi)診斷，并將MOST總線上的控制單元診斷數(shù)據(jù)傳給診斷控制單元。在AudiA803年型汽車上，數(shù)據(jù)總線診斷接口J533就是執(zhí)行自診斷功能的。2.系統(tǒng)故障如果在MOST總線上發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸中斷，就無(wú)法完成正常的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。由于MOST總線是環(huán)形結(jié)構(gòu)，因此將這種數(shù)據(jù)傳輸中斷稱為環(huán)路斷開(kāi)，亦即總線斷路。診斷管理器的故障存儲(chǔ)器中存有故障信息——“光纖數(shù)據(jù)總線斷路”?，F(xiàn)在是37頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3.環(huán)路斷開(kāi)診斷1）診斷導(dǎo)線與詢問(wèn)脈沖

為準(zhǔn)確判斷出發(fā)生環(huán)路斷開(kāi)的具體位置，需要使用診斷導(dǎo)線來(lái)進(jìn)行環(huán)路斷開(kāi)診斷。診斷導(dǎo)線通過(guò)中央導(dǎo)線連接器與MOST總線上的各個(gè)控制單元相連。圖3-42診斷導(dǎo)線與MOST總線上的各個(gè)控制單元相連現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五2）應(yīng)答的內(nèi)容環(huán)路斷開(kāi)診斷開(kāi)始后，MOST總線上的各個(gè)控制單元發(fā)送以下兩種信息：（1）控制單元電氣方面是否正常——本控制單元電氣功能是否正常（如電源供電是否正常）；（2）控制單元光學(xué)方面是否正?！究刂茊卧墓怆姸O管是否能夠接收到環(huán)形總線上位于其前面的控制單元發(fā)出的光波信號(hào)。診斷管理器通過(guò)這些信息就可識(shí)別出：（1）MOST總線系統(tǒng)是否有電氣故障（供電故障）以及是哪個(gè)控制單元出現(xiàn)了電氣故障；（2）MOST總線系統(tǒng)中哪兩個(gè)控制單元之間的數(shù)據(jù)傳輸中斷了，亦即是哪兩個(gè)控制單元之間的光導(dǎo)纖維發(fā)生了斷路?，F(xiàn)在是39頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3）故障的確認(rèn)

可利用備用的控制單元VAS6186來(lái)替換可疑控制單元，然后觀察MOST系統(tǒng)是否恢復(fù)正常。若替換后，系統(tǒng)恢復(fù)正常，則可確認(rèn)，故障確系可疑控制單元損壞所致。圖3-43用備用的控制單元VAS6186替換可疑控制單元圖3-44備用的控制單元VAS6186現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五4.信號(hào)衰減幅度增大的診斷診斷管理器還有信號(hào)衰減幅度增大的診斷功能，即通過(guò)監(jiān)測(cè)MOST系統(tǒng)傳輸光波功率的降低來(lái)判斷光學(xué)系統(tǒng)在信號(hào)傳輸過(guò)程中是否存在信號(hào)衰減幅度過(guò)大的故障。圖3-45信號(hào)衰減幅度增大的診斷現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3.4光導(dǎo)纖維的使用與維修3.4.1光波傳輸系統(tǒng)的信號(hào)衰減及原因1.光波傳輸系統(tǒng)的信號(hào)衰減為了表征光波在傳輸過(guò)程中的損失程度，引入了光波信號(hào)衰減這一概念。如果在傳輸過(guò)程中，由于歷經(jīng)多次轉(zhuǎn)發(fā)，光波的功率降低了，就稱之為發(fā)生了光波信號(hào)衰減。

光波信號(hào)的衰減程度用衰減常數(shù)來(lái)表示，其單位為分貝（dB）。衰減常數(shù)的定義為：現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五

如果光波發(fā)射源發(fā)射的光波功率為20W，而光波接收器接收到的光波功率為10W。則在這一轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中，光波的衰減常數(shù)為：也就是說(shuō)，對(duì)于衰減常數(shù)為3dB的光波傳輸系統(tǒng)而言，光波信號(hào)會(huì)衰減一半。

在光學(xué)總線系統(tǒng)中，一般將3dB作為光波傳輸系統(tǒng)衰減常數(shù)的極限值，超出極限值即認(rèn)為光波傳輸系統(tǒng)的信號(hào)衰減幅度過(guò)大，必須予以維修或更換。圖3-61光波信號(hào)在兩個(gè)控制單元之間傳輸時(shí)的衰減情況現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五2.信號(hào)衰減幅度增大的原因圖3-62導(dǎo)致光波傳輸系統(tǒng)信號(hào)衰減幅度增大的原因1-光導(dǎo)纖維的曲率半徑過(guò)小。如果光導(dǎo)纖維彎曲（折疊）的半徑小于25mm，那么在纖芯的拐點(diǎn)處就會(huì)產(chǎn)生模糊（不透明，與折疊的有機(jī)玻璃相似），這時(shí)必須更換光導(dǎo)纖維；2-光導(dǎo)纖維的包層損壞；3-光導(dǎo)纖維端面刮傷；4-光導(dǎo)纖維端面臟污；5-光導(dǎo)纖維端面錯(cuò)位（插頭殼體碎裂）；6-光導(dǎo)纖維端面未對(duì)正（角度不對(duì)）；7-光導(dǎo)纖維的端面與控制單元的接觸面之間有空隙（插頭殼體碎裂或未能鎖止定位）；8-光導(dǎo)纖維端套變形現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3.4.2光導(dǎo)纖維的使用1.操作光導(dǎo)纖維時(shí)的注意事項(xiàng)（1）彎曲半徑不宜過(guò)小。（2）不許彎折。（3）不準(zhǔn)擠壓。（4）嚴(yán)禁摩擦、磨損。（5）嚴(yán)禁拉伸。（6）嚴(yán)禁過(guò)熱。（7）嚴(yán)禁浸水。（8）光導(dǎo)纖維端面不得有污染和損傷。現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五2.光導(dǎo)纖維的正確鋪裝在車上鋪裝光導(dǎo)纖維時(shí)，應(yīng)該采取特別的防護(hù)措施。采用硬度適宜的波紋管包扎光導(dǎo)纖維，既可以為光導(dǎo)纖維提供外力作用的保護(hù)，還可以有效防止光導(dǎo)纖維被過(guò)度彎折，以保證最小25mm的彎曲半徑。圖3-70以硬度適宜的波紋管包扎光導(dǎo)纖維現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五圖3-70以硬度適宜的波紋管包扎光導(dǎo)纖維現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3.4.3光導(dǎo)纖維的維修1.光導(dǎo)纖維維修概要

在BMW車系中，包層為綠色的光導(dǎo)纖維用于MOST系統(tǒng)，包層為黃色的光導(dǎo)纖維用于byteflight系統(tǒng)，包層為桔紅色的光導(dǎo)纖維則用作維修導(dǎo)線。圖3-71光導(dǎo)纖維包層的顏色現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五2.維修光導(dǎo)纖維的注意事項(xiàng)

特別注意：MOST系統(tǒng)中的光導(dǎo)纖維在兩個(gè)控制單元之間只允許進(jìn)行一次維修，而B(niǎo)yteflight

系統(tǒng)中的光導(dǎo)纖維不允許維修，只能更換新件。3.維修光導(dǎo)纖維的專用工具光導(dǎo)纖維的維修需要使用專用工具——VAS6223組合套件，也稱光導(dǎo)纖維維修包。圖3-72VAS6223組合套件VAS6223組合套件中有兩個(gè)專門(mén)用于光導(dǎo)纖維維修的鉗子，剪切鉗用于光導(dǎo)纖維的剪切，壓接鉗用于光導(dǎo)纖維銅質(zhì)接頭的壓接?，F(xiàn)在是49頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五圖3-73VAS6223剪切鉗現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五圖3-74VAS6223壓接鉗現(xiàn)在是51頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五4.光導(dǎo)纖維維修實(shí)際操作（1）視長(zhǎng)度需要，使用VAS6223剪切鉗將光導(dǎo)纖維粗略地剪開(kāi)。注意，要使用側(cè)剪功能，且動(dòng)作要慢、穩(wěn)，以免折斷纖芯。圖3-75將光導(dǎo)纖維粗略地剪開(kāi)現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（2）將光導(dǎo)纖維嵌入VAS6223剪切鉗的保護(hù)層導(dǎo)槽中剪切保護(hù)層（橘紅色包層）。注意，此時(shí)的光導(dǎo)纖維絕對(duì)不允許彎曲或夾緊。圖3-76剪切保護(hù)層（橘紅色包層）現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（3）將光導(dǎo)纖維嵌入VAS6223剪切鉗中，并將鉗口閉合。注意，要使保護(hù)層導(dǎo)槽與箭頭方向（即光導(dǎo)纖維方向）對(duì)正。圖3-77將光導(dǎo)纖維嵌入VAS6223剪切鉗中，并將鉗口閉合現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（4）用VAS6223剪切鉗的剪刀輪對(duì)光導(dǎo)纖維實(shí)施精剪切，以確保剪切后的光導(dǎo)纖維截面平滑、無(wú)損傷。注意，不要剪得太快，以免造成損傷。圖3-78光導(dǎo)纖維實(shí)施精剪切圖3-79精剪切后的光導(dǎo)纖維截面平滑、無(wú)損傷現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（5）如圖3-80所示，將光導(dǎo)纖維銅質(zhì)接頭嵌入VAS6223壓接鉗中。此處，需注意銅質(zhì)接頭不要歪斜。圖3-80將光導(dǎo)纖維銅質(zhì)接頭嵌入VAS6223壓接鉗中現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（6）如圖3-81所示，用VAS6223壓接鉗的鎖定桿將銅質(zhì)接頭鎖住。

圖3-81用鎖定桿將銅質(zhì)接頭鎖住現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（7）如圖3-82所示，將已經(jīng)去除保護(hù)層的光導(dǎo)纖維插入銅質(zhì)接頭的內(nèi)孔，直至可以感覺(jué)到輕微的阻力。圖3-82將光導(dǎo)纖維插入銅質(zhì)接頭的內(nèi)孔現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（8）如圖3-83所示，確認(rèn)光導(dǎo)纖維與銅質(zhì)接頭接觸良好、對(duì)正后，施力進(jìn)行壓接。圖3-83施力進(jìn)行壓接現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五（9）檢查光導(dǎo)纖維與銅質(zhì)接頭的接合情況。要求纖芯端面與銅質(zhì)接頭端面之間的間隙值X為0.01~0.1mm，將光導(dǎo)纖維與銅質(zhì)接頭拉開(kāi)的力不小于60N（確保接合可靠），光波信號(hào)在該接頭處的衰減常數(shù)不得大于0.3dB。圖3-84檢查光導(dǎo)纖維與銅質(zhì)接頭的接合情況現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五復(fù)習(xí)思考題GAMEOVER1.采用光導(dǎo)纖維進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸有哪些優(yōu)點(diǎn)？2.簡(jiǎn)述MOST光學(xué)總線的數(shù)據(jù)傳輸原理及應(yīng)用范疇。3.簡(jiǎn)述byteflight光學(xué)總線的數(shù)據(jù)傳輸原理及應(yīng)用范疇。4.如何正確使用和維修光學(xué)總線？現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3.3byteflight總線3.3.1byteflight簡(jiǎn)介1.byteflight的功能與發(fā)展byteflight系統(tǒng)是由BMW與Motorola、Elmos、Infineon合作開(kāi)發(fā)的，主要用于傳輸時(shí)間上要求特別緊迫的安全氣囊系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

byteflight系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbit/s，可以滿足對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求非常高的汽車安全氣囊系統(tǒng)的要求，且可在強(qiáng)電磁干擾條件下可靠地傳輸數(shù)據(jù)。byteflight在ISIS（智能安全集成系統(tǒng)）和ASE（高級(jí)安全電子設(shè)備）中使用。這兩個(gè)安全系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制安全氣囊、安全帶拉緊裝置和斷開(kāi)安全蓄電池接線柱。現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五2.byteflight總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)BMW車輛使用byteflight將用于控制安全氣囊系統(tǒng)、乘員保護(hù)系統(tǒng)和安全蓄電池接線柱的控制單元聯(lián)網(wǎng)。數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)是塑料光導(dǎo)纖維，光導(dǎo)纖維通過(guò)光波脈沖傳輸數(shù)據(jù)。因此，更不易于受到外部干擾。數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbit/s。傳輸介質(zhì)為一根光導(dǎo)纖維，且可朝兩個(gè)方向雙向傳輸數(shù)據(jù)。控制單元以時(shí)間和事件觸發(fā)方式進(jìn)行通信。既能以同步方式傳輸數(shù)據(jù)，也能以異步方式傳輸數(shù)據(jù)。圖3-50byteflight系統(tǒng)采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3.3.2byteflight系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸1.byteflight的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)同CAN總線一樣，數(shù)據(jù)也通過(guò)數(shù)據(jù)電碼傳輸，除數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)量外數(shù)據(jù)電碼結(jié)構(gòu)完全相同。byteflight可傳輸最長(zhǎng)為12個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。圖3-51byteflight數(shù)據(jù)電碼的結(jié)構(gòu)1—起始順序；2—起始位；3—停止位；ID—標(biāo)識(shí)符（決定電碼的優(yōu)先級(jí)和數(shù)據(jù)內(nèi)容）；LEN—長(zhǎng)度（包括數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)量）；D0—數(shù)據(jù)字節(jié)0（起始數(shù)據(jù)字節(jié)）；D11—數(shù)據(jù)字節(jié)11（最大的結(jié)束數(shù)據(jù)字節(jié)）；CRCH—高位循環(huán)冗余碼校驗(yàn)；CRCL—低位循環(huán)冗余碼校驗(yàn)現(xiàn)在是64頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五byteflight數(shù)據(jù)電碼分為優(yōu)先級(jí)較高的電碼和優(yōu)先級(jí)較低的電碼兩類。數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)通過(guò)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行識(shí)別。標(biāo)識(shí)符允許范圍位于1至255之間，其中1表示最高優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)較高的信息是碰撞傳感器發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，而優(yōu)先級(jí)較低的信息一般是系統(tǒng)狀態(tài)信息和系統(tǒng)故障診斷信息。圖3-52電碼優(yōu)先級(jí)1—標(biāo)識(shí)符（決定電碼優(yōu)先級(jí)）；2—報(bào)警同步脈沖（報(bào)警狀態(tài)下的同步脈沖）；3—低優(yōu)先級(jí)信息（優(yōu)先級(jí)較低的電碼）；4—正常同步脈沖（正常狀態(tài)下的同步脈沖）；5—高優(yōu)先級(jí)信息（優(yōu)先級(jí)較高的電碼）；t_cyc—循環(huán)時(shí)間（一個(gè)同步脈沖的循環(huán)時(shí)間）現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五2.衛(wèi)星式控制單元衛(wèi)星式控制單元與主控制單元之間的電碼始終以起始順序?yàn)殚_(kāi)始，接下來(lái)是一個(gè)標(biāo)識(shí)符。數(shù)據(jù)電碼的優(yōu)先級(jí)通過(guò)該標(biāo)識(shí)符確定。系統(tǒng)不斷查詢所有碰撞傳感器信息并將數(shù)據(jù)分配給byteflight系統(tǒng)所有控制單元。圖3-53各個(gè)衛(wèi)星式控制單元與SIM之間的數(shù)據(jù)流1~4—安裝于車內(nèi)不同位置的衛(wèi)星式控制單元；5—SIM（安全和信息模塊）現(xiàn)在是66頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五主控制單元（SIM）再將衛(wèi)星式控制單元提供的數(shù)據(jù)電碼向系統(tǒng)內(nèi)的所有衛(wèi)星式控制單元發(fā)布，其過(guò)程如圖3-54所示。衛(wèi)星式控制單元視碰撞的劇烈程度決定由其控制的氣囊是否觸發(fā)以及觸發(fā)強(qiáng)度。1~3—安裝于車內(nèi)不同位置的衛(wèi)星式控制單元；4—控制側(cè)向安全氣簾的衛(wèi)星式控制單元；5—SIM（安全和信息模塊）圖3-54主控制單元發(fā)送至衛(wèi)星式控制單元的數(shù)據(jù)電碼如圖3-54所示，控制側(cè)向安全氣簾的衛(wèi)星式控制單元已經(jīng)發(fā)出觸發(fā)安全氣簾的指令，且該安全氣簾已經(jīng)觸發(fā)（即引爆器引爆，安全氣簾彭開(kāi)）?，F(xiàn)在是67頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3.總線訪問(wèn)程序byteflight系統(tǒng)根據(jù)規(guī)定的時(shí)間間隔分配來(lái)控制總線訪問(wèn)情況。執(zhí)行這個(gè)控制程序時(shí)，只能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)送特定信息，該信息通過(guò)其標(biāo)識(shí)符進(jìn)行識(shí)別。4.發(fā)送和接收模塊發(fā)送和接收模塊能夠?qū)㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)并通過(guò)光導(dǎo)纖維傳輸。每個(gè)衛(wèi)星式控制單元都有一個(gè)電子光學(xué)發(fā)送和接收模塊（SE）。這些SE模塊分別通過(guò)光導(dǎo)纖維連接在SIM內(nèi)的智能型星形連接器上。SIM內(nèi)也有用于與各個(gè)衛(wèi)星式控制單元交換數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收模塊SE。圖3-55星形連接器與衛(wèi)星式控制單元通過(guò)SE進(jìn)行數(shù)據(jù)交換現(xiàn)在是68頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五5.byteflight主控單元byteflight主控單元執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)，一是產(chǎn)生同步脈沖（SyncPulse），二是使衛(wèi)星式控制單元進(jìn)入報(bào)警模式。6.同步脈沖SIM內(nèi)的byteflight總線主控單元以250μs為時(shí)間間隔發(fā)送同步脈沖。報(bào)警模式通過(guò)同步脈沖寬度發(fā)送。處于報(bào)警狀態(tài)時(shí)，一個(gè)同步脈沖的持續(xù)時(shí)間約為2μs。同步脈沖時(shí)間通常約為3μs。圖3-56byteflight總線上的信息循環(huán)A—報(bào)警同步脈沖；B—正常同步脈沖；C—同步脈沖；D—電碼；Z1—循環(huán)1；Z2—循環(huán)2；Z3—循環(huán)3；Z4—循環(huán)4現(xiàn)在是69頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五總線主控單元必須根據(jù)所有碰撞傳感器發(fā)送的信息決定是否將衛(wèi)星式控制單元設(shè)為報(bào)警模式。由主控單元設(shè)置報(bào)警模式后，安全系統(tǒng)的所有引爆電路都將設(shè)為準(zhǔn)備觸發(fā)狀態(tài)。需要觸發(fā)一個(gè)引爆輸出級(jí)時(shí)，必須始終將兩個(gè)獨(dú)立的信號(hào)傳輸?shù)絙yteflight總線上。圖3-57使左前側(cè)安全氣簾引爆電路觸發(fā)的信號(hào)流程1-報(bào)警模式脈沖；2-高壓側(cè)開(kāi)關(guān)；3-引爆電容器；4-左前側(cè)安全氣簾引爆器；5-低壓側(cè)開(kāi)關(guān)；6-微處理器；7-用于控制左前側(cè)安全氣簾的衛(wèi)星式控制單元現(xiàn)在是70頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3.3.3byteflight總線的應(yīng)用1.寶馬BMW高級(jí)安全電子系統(tǒng)的特點(diǎn)高級(jí)安全電子系統(tǒng)ASE具有以下優(yōu)點(diǎn)：快速獲取并傳輸數(shù)據(jù)（傳輸速率為10Mbit/s）；準(zhǔn)確識(shí)別碰撞；安全氣囊控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；選擇性觸發(fā)；精確控制智能型安全氣囊；觸發(fā)安全性高；抗電磁干擾能力強(qiáng)；需要時(shí)可斷開(kāi)安全蓄電池接線柱，進(jìn)行蓄電池線路診斷等。通過(guò)分布于車輛上重要位置的多個(gè)加速傳感器，能夠比多重乘員保護(hù)系統(tǒng)MRS更準(zhǔn)確地識(shí)別出碰撞情況。由車內(nèi)加速傳感器探測(cè)到的車輛減速信息都被傳送至安全和網(wǎng)關(guān)模塊SGM。SGM與所有衛(wèi)星式控制單元交換減速數(shù)據(jù)，據(jù)此描繪出準(zhǔn)確的碰撞情況。然后根據(jù)碰撞情況及時(shí)地、有選擇地觸發(fā)執(zhí)行器。發(fā)生碰撞時(shí)，僅觸發(fā)那些必要的執(zhí)行器（氣囊），以便對(duì)車內(nèi)乘員提供最佳的保護(hù)，并降低維修費(fèi)用?，F(xiàn)在是71頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五2.寶馬BMW高級(jí)安全電子系統(tǒng)的組成圖3-58ASE高級(jí)安全電子系統(tǒng)的組成現(xiàn)在是72頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五圖3-59ASE高級(jí)安全電子系統(tǒng)電路圖現(xiàn)在是73頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3.寶馬BMW高級(jí)安全電子系統(tǒng)的工作原理1）觸發(fā)規(guī)則（1）碰撞嚴(yán)重程度。通過(guò)大量的碰撞和行駛試驗(yàn)，確定可能的事故類型的BMW觸發(fā)閾值。觸發(fā)閾值取決于碰撞嚴(yán)重程度，碰撞嚴(yán)重程度分為四組——CS0，不必觸發(fā)乘員保護(hù)系統(tǒng)；CS1，輕度碰撞；CS2，中度碰撞；CS3，重度碰撞。（2）觸發(fā)閾值。觸發(fā)閾值的確定主要取決于碰撞嚴(yán)重程度以及對(duì)其他因素的考慮，如撞擊方向、碰撞時(shí)接觸面積和車內(nèi)乘員是否系好安全帶。由此得出控制各個(gè)乘員保護(hù)系統(tǒng)的不同閾值。由于觸發(fā)閾值的不同，前部安全氣囊第2級(jí)的引爆根據(jù)碰撞的嚴(yán)重程度而變化。現(xiàn)在是74頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五如果安全帶鎖扣識(shí)別錯(cuò)誤，系統(tǒng)會(huì)由此推斷出乘員未系安全帶。此時(shí)觸發(fā)閾值降低，盡管是識(shí)別錯(cuò)誤，還是會(huì)試圖激活安全帶拉緊裝置。如果座椅占用識(shí)別出現(xiàn)錯(cuò)誤，系統(tǒng)將確認(rèn)座椅被占用（即座椅上坐有乘員）。此時(shí)，乘員保護(hù)系統(tǒng)會(huì)被激活（相應(yīng)的安全氣囊會(huì)引爆）。2）碰撞時(shí)的觸發(fā)（1）正面碰撞。發(fā)生正面碰撞時(shí)，可將碰撞嚴(yán)重程度分為輕度至中度碰撞（CS1/CS2）和嚴(yán)重碰撞（CS3）三級(jí)。（2）側(cè)面碰撞。發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)，碰撞嚴(yán)重程度區(qū)分為輕度和中度碰撞兩種。（3）尾部碰撞。從碰撞嚴(yán)重程度CS1（輕度碰撞）起，觸發(fā)主動(dòng)式頭枕和安全帶拉緊裝置?，F(xiàn)在是75頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五圖3-60車輛發(fā)生正面碰撞時(shí)安全氣囊的觸發(fā)過(guò)程現(xiàn)在是76頁(yè)\一共有92頁(yè)\編輯于星期五3）緊急呼叫如果裝有車載電話，BMW高級(jí)安全電子系統(tǒng)可向客戶提供兩種緊急呼叫功能，即手動(dòng)和自動(dòng)緊急呼叫功能。關(guān)于碰撞嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)斷開(kāi)安全蓄電池接線柱（并非全車斷電，危險(xiǎn)報(bào)警燈等法定燈具及電話系統(tǒng)依然有電），關(guān)閉電動(dòng)燃油泵，以及進(jìn)行