Меню English Ukrainian російська Головна

Безкоштовна технічна бібліотека для любителів та професіоналів Безкоштовна технічна бібліотека


Оптичні шини та роз'єми для автомобілів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Електронні пристрої

Коментарі до статті Коментарі до статті

Автомобільна електроніка, що отримала великий розвиток останніми роками, вимагає швидкої та надійної передачі великих масивів інформації. Для цієї мети було розроблено оптичну систему "MOST" (Media Oriented System Transport) [1-4]. У розробці концепції побудови цієї системи та компонентів для неї брали участь спеціалісти концерну Tyco Electronics. Система "MOST" успішно пройшла випробування, і в каталогах компанії Амр вже з'явилися розділи, в яких можна знайти параметри роз'ємів системи.

Основні елементи електронної системи автомобіля показано на рис.1. Обсяг і вид даних, що передаються, залежать від складності застосовуваного в автомобілі обладнання та від його функціонального призначення (управління, регулювання, комунікація або розваги).

Основні елементи електронної системи автомобіля
Рис. 1. Основні елементи електронної системи автомобіля

Компоненти системи швидкого регулювання (наприклад, двигуна або приводу) пов'язані один з одним шиною CAN (рис.1 CAN C). У цій шині передаються електричні сигнали і для шини використовуються мідні дроти.

У системі комунікації здійснюється односпрямована передача даних, наприклад, прийом радіосигналів (АМ/ЧМ), телевізійних даних (DAB) та навігації (GPS) та двонаправлений телефонний зв'язок (GSM).

Електроніка розваг донедавна складалася з магнітоли, програвача лазерних дисків, системи навігації та телематики. В даний час поряд з класичною радіостанцією вона включає автотелефон, екран системи GPS, елементи обслуговування та нещодавно створену систему мовного сповіщення. Надалі передбачається запровадити нові модулі, які дозволять використовувати одночасно кілька підсистем (рис.1). Всі елементи систем швидкого регулювання, управління, комунікації, розваг та мовного сповіщення пов'язані шиною. Функціональні можливості всіх підсистем, що швидко зростають, вимагають збільшення продуктивності шини. Необхідні швидкості передачі наведено в табл.1.

Таблиця 1

Тип шини МОЖНА Б CAN C D2B MOST
Швидкість передачі, Мбіт/c 0.125 1.0 5.6 24.8
Тип даних Управління Управління, регулювання Управління, аудіо Управління, аудіо, відео
Носій Шина ISO 11519-2 Шина ISO 11898 оптоволокно оптоволокно
Засоби передачі Віта пара, паралельні дроти Віта пара, паралельні дроти Штучне оптоволокно Штучне оптоволокно

За сучасними поглядами, загальносистемна шина в автомобілях повинна будуватися за допомогою оптичної лінії. Крім вищої продуктивності оптична лінія забезпечує хорошу електромагнітну сумісність.

Для дослідження можливості побудови оптичних систем та впровадження їх у серійне виробництво консорціум фірм за участю Tyco Electronics AMP спроектував шину D2B. Вперше ця шина була застосована у новому S-класі автомобілів фірми Daimler Chrysler. Шина об'єднала в одну систему радіо та навігаційну систему, підсилювач, CD-плеєр, голосову систему оповіщення та автотелефон. Для передачі використана оптоволоконна лінія. Швидкість передачі в шині D2B близько 5.6 Мбіт/с.

Структура MOST-системи

Система MOST є продукцією консорціуму німецьких та міжнародних автомомобілебудівників. Топологічною структурою системи є кільце (рис.2). Світлові сигнали проходять світловодною лінією від одного приладу до іншого.

Структура MOST-системи
Мал. 2. Структура MOST-системи

У кожному приладі прийняті світлові сигнали перетворюються на електричні, обробляються МОST-процесором і знову перетворюються на світлові за допомогою світлодіода. Швидкість передачі дорівнює 24.8 Мбіт/с. На підставі дослідних випробувань було встановлено, що система повинна мати такі властивості:

  • система повинна мати центральний системний годинник, який забезпечує тактування шини,
  • мусить бути передбачена можливість модернізації системи (plug and play), тобто. підключити новий або виключити один із наявних приладів,
  • повинні бути MOST-специфікатори, які компенсують невеликі відмінності сигналів між вузлами системи,
  • кожен прилад має доступ до шини у будь-який час.
Вимоги до оптичних компонентів

Для забезпечення високої надійності оптичні роз'єми повинні задовольняти вимоги, що пред'являються до електричних роз'ємів:

  • фіксація дротів у роз'ємах повинна витримувати максимальну силу на роз'єднання 60 Н без пошкодження.
  • допустимий температурний діапазон має бути від -40 до +85 С. при вологості повітря 95%.
  • роз'єми повинні витримувати задані кліматичні, вібраційні та шокові навантаження.

Крім того, для оптичних систем обов'язковою є вимога, щоб споживана потужність дорівнювала різниці потужності передавача і чутливості приймача. У процесі експлуатації можуть виникати подряпини на оптичній поверхні, з'являтися плівки внаслідок дії диму сигарет та виходу газу з пластмас, а також з'являтися нашарування пилу тощо. Тому передавачі мають бути передбачені регулювання для компенсації дії негативних факторів. Компанія Tyco Electronics AMP готова постачати компоненти для MOST-систем, які відповідають цим вимогам.

Компоненти MOST-системи

Найбільш складним елементом MOST-системи є MOST-процесор та програмне забезпечення до нього. Другим елементом є шина даних. При розробці вимог до шини слід враховувати велику відмінність елементів, що з'єднуються один від одного. Третім елементом MOST-системи є система зв'язку. Вона включає прив'язку волоконно-оптичного передавача (FOT) до MOST-процесора, прив'язку світловода до FOT та роз'єми в кожному приладі, муфти та самі світловодні дроти. Основні елементи системи зв'язку MOST-системи показано на рис.3.

Прив'язка приладів до світловодних ліній

Для прив'язки приладів до світловодних ліній Tyco Electronics AMP розробляє вироби, які передбачають можливість вставлення нових елементів. Є роз'єми для однієї і двох світловодних ліній, які внаслідок їхньої спеціальної форми позначаються "Pigtail" (рис.4). Підставою для поділу оптичних роз'ємів від елементів підключення з електрооптичними перетворювачами послужила можливість більш ефективного захисту від електромагнітних впливів, взаємозамінність передавальних та приймальних елементів та ефективніший захист оптичної поверхні. Для особливих випадків є у продажу інтегральні елементи "Pigtail", які узгоджені з діючими приладами. Вони компактні та взаємозамінні. Передавальні та приймальні елементи функціональних модулів MOST-системи складаються з CMOS мікросхеми та одного високошвидкісного PIN-діода. Швидкість передачі цих елементів може досягати 25 Мбіт/с.

Компоненти системи зв'язку MOST-системи
Рис. 3 Компоненти системи зв'язку MOST-системи а) світловодні роз'єми 1, 2 б) стандартні модулі 3, 4, 5 в) світловодні лінії

стандартні модулі

Для прив'язки приладів до MOST-шини є повний асортимент модулів (рис.5), що мають 2 або 4 оптичні роз'єми та 12, 20 або 40 електричних контактів. Усі компоненти відповідають встановленим MOST-консорціумом вимогам та мають відповідні оптичні, електричні та механічні параметри.

Роз'єми Роз'єми
Рис.4. Рознімання "Pigtail" для однієї і двох світловодних ліній
2 оптичні роз'єми та 20 електричних контактів 4 оптичні роз'єми та 40 електричних контактів
Рис.5. Модулі: а) 2 оптичних роз'єми та 20 електричних контактів б) 4 оптичних роз'єми та 40 електричних контактів

Випробування показали, що може бути гарантований гарний захист оптичних поверхонь, а також приладових та кабельних роз'ємів.

Зчеплюючі муфти

Для підключення нових приладів до MOST-шини, для зв'язку кабельним джгутом, а також для сервісу необхідні оптичні муфти, що зчіплюють. Розроблено однополюсні та двополюсні варіанти муфт. Вони сумісні з двополюсними роз'ємами описаних вище модулів відповідно до установок MOST-консорціуму.

Світловодні дроти

Для MOST-шин на основі випробувань попередньої системи D2B було розроблено нове оптичне волокно. Воно має кращу еластичність, стійке до загоряння, впливу тиску та не змінює прозорість. Спеціальна внутрішня оболонка гарантує відмінні механічні та оптичні властивості та забезпечує легку оброблюваність. Робочий температурний діапазон сучасних штучних світловодних ліній знаходиться в межах від -40 до +85 °С за оптичних втрат 0.2 дБ/м. Допускається згин з радіусом 25 мм. При радіусі вигину 15 мм відбувається невелике збільшення загасання. Додаткову інформацію щодо роз'ємів MOST-системи компанії AMP можна отримати на сайті tycoelectronics.com та в Техніко-консультаційному центрі, amp@pit.spb.ru.

література

  1. 1. Ch. Thiel, R. Konig: Media Oriented Systems Transport (MOST) ein Standard fur Multimedia Networking im Fahrzeug; Tagung Elektronik im Kraftfahrzeug 1998, VDI-Bericht 1415, VDI-Verlag, Dusseldorf 1998.
  2. 2. D. Schramm: Lichtwellenleiter-Erfahrungen und Potentiale/Tagung Forschritt und Zukunft der Automobiltechnik; Verlag Moderne Lndustrie, Stuttgart 1999.
  3. 3. W. Heckel, S. Schroder: Kunststofflichtwellenleiter fur optische Ubertagungssysteme im Automobil; Vde-Fachberict Kontaktverhalten und Schalten, VDE-Verlag, Berlin, Offenbach 1999.
  4. 4. A. Engel, D. Schramm: Optisches Bussystem fur automobile Netzwerke: F@M Special, 7-8/2000, 53-56, Carl Hanser Verlag, Munchen.

Автор: Петраков Валерій; Публікація: radioradar.net

Дивіться інші статті розділу Автомобіль. Електронні пристрої.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена ​​на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву

ESP32-PICO-D4 - наймініатюрніший WiFi-модуль ESP32 06.06.2019

ESP32-PICO-D4 є найменшим WiFi-модулем з усієї лінійки Espressif ESP32. Модуль випущений у форм-факторі QFN-мікросхеми (SiP) та має розміри 7,0х7,0x0,94 мм. ESP32-PICO-D4 побудований на базі двоядерного процесора Xtensa LX6. У ультракомпактному корпусі з 48-висновками розміщено кристал ESP32, кварцовий резонатор, флеш-пам'ять 32 мбіт (4 мбайт), захисний TVS-діод та LC-елементи обв'язування. Модуль не вимагає підключення зовнішніх елементів, за винятком антени, що дає змогу реалізувати на його основі найбільш мініатюрні пристрої інтернету речей. Крім WiFi 802.11 b/g/n, модуль підтримує також Bluetooth v4.2 BR/EDR/BLE.

Вихідна потужність модуля сягає 100 мВт. Рекомендований діапазон напруги живлення 2,7...3,6 В, при цьому джерело живлення має бути здатне віддавати струм до 0,5 А. Для швидкого знайомства з можливостями модуля можна скористатися налагоджувальною платою ESP32-PICO-KIT

Особливості ESP32-PICO-D4:

На базі ESP32 32-бітове ядро ​​Xtensa dual-core LX6 (600 DMIPS).
32 Мбіт Flash, 520 кбайт RAM, 448 кбайт ROM, 1 кбіт eFuse.
Стандарти 802.11 b/g/ni та Bluetooth v4.2 BR/EDR/BLE.
Розміщення всіх необхідних компонентів усередині чипа.
Умова початку роботи - подача живлення та підключення антени.
Інтерфейси GPIO, UART, SPI, SDIO, I2C, PWM, I2S, ІR, АЦП, ЦАП.
Вбудовані датчики Холла та температури.
Корпус 7,0х7.0х0,94 мм, 48-висновків.
Робочий діапазон температур -40°C...+85°C.

Інші цікаві новини:

▪ Ємна та дешева Li-Ion батарея

▪ MOSFETs для індустріальних застосувань

▪ Нова геотермальна технологія Fervo Energy

▪ Мережевий адаптер Mellanox Innova IPsec 40GbE із шифруванням даних

▪ Інтернет уздовж залізниці

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

 

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Мікрофони, радіомікрофони. Добірка статей

▪ стаття Любиш господаря, кохай і його собаку. Крилатий вислів

▪ стаття Хто винайшов першу грамофонну платівку? Детальна відповідь

▪ стаття Цедрат. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Спрощений розрахунок вольт-амперної характеристики еквівалента лямбда-діода Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ Антенна на 33-й телевізійний канал. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

ім'я:


E-mail (не обов'язково):


коментар:





All languages ​​of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024