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塑料光纤在汽车上的应用


塑料光纤在汽车中的应用
光纤多路数据通讯系统。塑料光纤可用于车载通信、视听系统。车载 机通信网络和控制系统组成一个网络,将微型计算机、卫星导航设备、 移动电话、传真等外设纳入机车整体设计中。旅客还可通过塑料光纤 网络在座位上享受音乐、电影、视频游戏、购物、Internet等服务。 光纤传感器 光纤照明系统

高 100米

低 185米
最高
没有 几十公里

没有 几百米
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PMMA塑料光纤的衰减和带宽
衰减:目前PMMA POF在650nm的损耗小于200 db/km. 而且,在1300nm波长和 1500nm波长的损耗极限已和传统的石英光纤相当 带宽:传输带宽最高可达10GHz.km,传输速率最高可达10Gbps。而铜芯双绞 线带宽只有几百MHz .km,传输速率最大为1Gbps
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谢谢!
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光纤汽车照明系统
利用POF,一个光源能照亮多处地方(仪表板照明,开关照明,控制 板照明,变速杆标志、杂物箱照明,烟灰盘照明,左右钥匙照明等), 简化照明系统结构,降低照明系统重量
POF用来向驾驶员指示外部照明灯(尾灯)工作状况,可靠性提高
POF用于进门照明系统(DCX车外钥匙孔的照明)
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IDB-1394
是IDB(INTELLIGENT TRANSPORTANTION SYSTEM DATA BUS)论坛和I394贸易 组织之间达成的初步意向,用来为汽车创建一个基于IEEE1394B数据格式 (FIREWIRE)的协议。这一格式使得计算机和外围比如数据CAMCORDERS,MP3 播放器之间的数据传输速率更高,达到400MBIT/S。这一概念是向用户提供一 个非常方便的接驳口(CCP,customer convernience port),允许用户把家用 电器直接和汽车接驳即汽车和家庭娱乐之间的相互交流。汽车中的一个IDB1394网络将允许高清晰电视HDTV,未压缩的视讯或者SUPER AUDIO CD的传输。 这样一个网络可能会于2006-2007年问世。
在欧洲目前至少有有16个车型采用了MOST通信系统,
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宝马公司采用塑料光纤的理由
至于采用塑料光纤的理由,宝马公司解释说:“使用目前的电缆时, 数据传输速度一旦超过500kbps,就会产生电磁噪音问题。而今后车 内数据传输速度的发展趋势将是越来越高,这一问题将更加严重。考 虑到这一情况,从着眼于未来的角度出发,采取了导入塑料光纤的措 施。”。该公司的想法是:反正早晚都要正式使用塑料光纤,倒不如 干脆从现在就开始使用。 即使从成本方面来看,使用塑料光纤也比使用电缆合算。比如说,由 于连接器无须考虑电磁噪音的消除问题,因此价格相当便宜,只有 1.2美元。 宝马公司计划在“BMW5系列”、“BMW3系列”等普通车型上也引 进塑料光纤。2001年宝马车在全球的销售数量为90万辆左右,如果 在全部车辆上都引进像7系列那样的车内LAN,将需要共计4.5万千米 的塑料光纤。
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FLEXRAY
正在开发的一个基于POF的通信系统,主要目的是提供一个 “DRIVER-BY-LIGHT”功能,比如自动刹车。概念为:替换目前的机械 驱动装置,使得汽车的转向,刹车以及齿轮切换采用全电子系统,该 电子系统采用POF作为连接。该组织成立于2000年,由七个主要的核 心成员组成(DAIMLERCHRYSLER,BMW,BOSCH,MOTOROLA,Philips, GM以及VW),并且有50个成员。
这个趋势将持续上升
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塑料光纤的重要特点
质量轻 芯径大、易连接 柔韧性好、使用寿命长 高传输速率(数百M~数Gbit/s) 支持宽带应用
抗电磁干扰、抗振动、可靠度高
操作、连接容易、维修方便、系统成本低;
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塑料光纤在汽车上的应用
南京展瑞光电技术有限公司
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提要
PMMA塑料光纤 PMMA塑料光纤 PMMA塑料光纤的应用 PMMA塑料光纤在汽车上的应用
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塑料光纤(POF)-Plastics Optic Fiber
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光纤多路数据通讯系统(MOST和IDB-1394)
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MOST(媒体定向系统传输)
基于PMMA光纤以及红色LED(650纳米),用于连接汽车内娱乐系统的 光学数据总线标准。比如,它能够实现CD以及DVD播放机,调谐器, LCD显示设备以及GPS导航系统之间的光学互连。
目前这一技术还没有应用在汽车里面,不过在手提电脑,摄像照相机以及象 APPLE产的iPOD等小玩意上已经非常流行了。这是一个未来发展的趋势,即汽 车和家庭娱乐之间具有相互交流的功能。 美国通用汽车公司等美国制造商计 划使用塑料光纤在车中安装以IEEE1394为基础的“IDB-1394”
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塑料光纤在汽车中的应用例子
把数字信号从设置于汽车行李柜中的CD机传送到仪表板上的音频控制器中 日产汽车用从1981年4月开始,在Cedric和Gloria车中安装POF线路,用于乘客遥控 收音机和空调器。其中光纤线路使用2根 4.5米长的POF,而采用常规电子线路,就 得需要30多根铺设在座位和底板之间的有限空间中。 丰田Century配备的高级光纤环路系统使用了POF,以检测汽车的整体运行车况 DCX从1998年11月开始销售的S系列汽车全部采用了POF组成的车内LAN系统,将 CD机至喇叭和车辆的导航装置等5种信息传输系统联系起来,LAN网络全长7米,信 号传输速率为4.2Mb/s。 POF可用来制造一个特别的传感器,安装在车上,如不幸发生交通意外,可透过光纤 的屈曲程度,测出车子哪个部分撞到途人和撞击力,然後启动引动器,以减轻对被撞 途人的撞击力,从以减低在交通意外中途人的死亡率和受伤的程度。 GM公司研制了一种Optiplex的光纤转向柱和门/座复用系统,试验车为1979Buick车 汽车仪表板用光纤照明已有20多年的历史,用光纤照明系统照明道路也为时不远
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塑料光纤的应用范围
光纤到户FTTH,光纤到桌FFTD等 局域网(>1GBps) 办公自动化
家庭智能化,符合1394标准
飞机(10/100MBps) 汽车
工业控制总线
照明和装饰 传感器
光纤跳线
军事应用
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Byteflight(单根光纤总线系统)
Byteflight,用于服务“关键性功能”,德国BMW公司为了汽车安 全性应用如“安全气囊控制”而开发的数据总线协议。类似于MOST, 它依赖于650纳米的LED以及工作在一个较低速率(10M)的PMMA光纤。 它没有采用分离的发送-接受器件,而是采用TRANSCEIVER,通过一 个星形网络提供双向的通信。该星形网络用来连接传感器和安全气囊 驱动装置。如安全气囊的控制。在基于POF的网络中,会有一个塑料 光纤传感器专用于触发安全气囊的开启。 到目前为止,大概由700万个BYTEFLIGHT收发模块广泛采用在BMW的 汽车中,包括7系。
现在总线的工作速率是25M,不过正计划上升到50M以及150M。该标准 是以德国汽车制造商戴姆肋-奔驰公司、BMW以及AUDI公司于1998年 率先倡导的。
德国宝马公司(BMW)在2002年3月上市的BMW7系列中铺设50米塑料光纤。
宝马公司则新增加了两种车内LAN。一种是信息系统LAN的“MOST”,另一种是控制系统LAN 的“byteflight”。此次宝马车上采用MOST和byteflight,将开创MOST与bytefligh走向实用化的 先河。MOST采用的塑料光纤长度为7米,bytefligh采用为43米。
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塑料光纤在汽车上应用的动力和理由
汽车自动化电子化程度越来越高,设备间连接电子线路的电缆越来越 多、越来越粗且复杂,布线更为困难和费用更高。为降低汽车重量和 体积和提高设计自由度,汽车制造商对光纤多路数据链路极感兴趣。
随着汽车导航系统的飞速发展,信息量的增加,为了提高安全性能, 汽车制造商正在加快采用气囊与传感器的步伐,以便在车内处理更多 的信息。作为传播信息的通道,汽车制造商已正式开始采用塑料光纤 来构筑车内局域网(LAN)。 现时全球已有超过100几十万台汽车安装了塑料光纤,
• 是由以高折射率的聚合物材料制作的纤芯和以低折射率的聚 合物材料制作的皮层所构成的光导纤维 • 作为塑料光纤的聚合物纤芯材料主要有PMMA,PS,PC等
• 最成熟和广泛商业化应用(局域网、光纤到户、照明等)和 在汽车、军事上应用的,主要是低损耗PMMA塑料光纤11-11-2007Dasheng POF
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汽车光纤传感器
在汽车应用领域,POF可用来制造一个特别的传感器,安装 在车上,如不幸发生交通意外,可透过光纤的屈曲程度,测出车子哪 个部分撞到行人和撞击力,然后启动引动器,以减轻对被撞行人的撞 击力,从而减低在交通意外中途人的死亡率和受伤的程度
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