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光纤在汽车中的应用

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  近几年我国汽车保有量逐年增加,2013年达到1.37亿辆,到今年底,可能突破1.5亿辆的规模。按保守估计,未来中国保有量能够达到4.9亿辆左右。全球汽车保有量截止2014年底有望突破12亿辆。
  汽车最基本的代步功能已经远远无法满足人们的需求,最先进材料和高端电子技术、最智能化控制系统、最前沿的多功能娱乐系统等等已经在各类汽车中被大量应用。
  最新型的环保材料“塑料光纤”自然也不例外,在现代汽车应用中开始初露头角。

  车内氛围装饰就是其亮点之一,光纤通光均匀、柔和柔美不刺眼、不褪色、安装便捷,比冷光线使用寿命长。


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汽车MOST光纤导航影音娱乐系统

  目前很多高档汽车上装备的配置科技含量越来越高,Multi Media Interface(多媒体界面)系统,简称MMI,就是一种。MMI的首要设计目标就是将所有相关的控制面板(MMI终端)集中于一个具有可转可按的控制旋钮及其周围4个操作按键的中央控制板。在该控制面板的两边,除了用来退出菜单的返回键之外,还有8个功能键可以让用户直接进入相应的功能菜单,实现了操作简便、定位完美和运行通畅的技术理念。MMI的第二个组成部分是MMI显示屏。这个7英寸的彩色屏幕位于中控台之上的仪表板中央,正处于驾驶者的最佳视野范围内。显示屏上排列的几何原理与MMI面板上的控制旋钮和操作按键布局完全一致,让使用者的手眼之间达到和谐对应。使用频繁的功能会自动排在菜单的优先位置,方便进入。


  MMI系统中各控制单元通过光导纤维相互连接并传递信息,这种传输方式称为Media Oriented System Transport(媒体导向系统传输),简称为MOST总线。MOST系统内部则由多媒体操作、显示控制单元和其它功能系统控制单元共同组成。包括CD播放器、车载电话控制单元、导航控制单元、收音机、音响控制单元、TV调谐器、网关等。这些控制单元通过塑料光导纤维相互连接和传递信号,所有控制单元串联在一起,并形成闭环。


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 MOST总线上的每个控制单元都有相同的结构特征,即在光纤接口处都有接收和发送模块。与之相连的是传输接收机,传输接收机又与控制单元的微处理器相连,同时还与控制单元内部的供电模块相连。当接收到上一个控制单元传来的光信号时,由接收发送模块中的光电二极管将其转换为电信号,经由传输接收机发给微处理器使用,然后再由传输接收机将其发给发送模块,由发送模块的发光二极管将电信号转换成光信号发给下一个控制单元。

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光导纤维是MOST系统的传输媒介,由几层材料组合而成。内核是其中央区域,由聚丙烯酸甲酯组成并形成自己的光导体,在内核中光信号以全反射的方式进行传递。包在内核外面的是一层透明的光学涂层,用以实现光的全反射。涂层外面是一层黑色护套,用以防护外部光线照射进来,干扰正常的信息传递。黑色护套外面还有一层黄色护套,起到温度变化时的保护作用(40~85℃),并能防止机械损伤,还能起到标识作用。
 

  由于光信号在光导纤维内进行的是全反射,要求光纤走向尽量接近直线。但在实际结构中,光纤与车辆线束一起布置,不弯曲是不可能的。所以,光导纤维的特殊结构能保证光信号在一定弯曲度内的全反射,但光纤弯曲部位的弯曲半径必须大于25mm,否则无法实现信息的正常传递。为了能使光导纤维与控制单元正确连接,采用了特殊的连接插头,在插头上标有指示光信号走向的箭头。光信号的传递通过光导纤维内核的切面来实现,因此,要求该切面必须干净、平整、垂直。在维修中,光导纤维的切割必须使用专用工具,否则无法达到正常要求。


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