汽车电气系统以及汽车的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及基于多芯光缆的汽车电气系统以及包括此汽车电气系统的汽车。

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连接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）线束愈发愈复杂，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。

当前已有人提出利用光纤代替电气导线来传输非动力信号。例如，中国专利授权公告号CN103434461B提出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。上述方案由于仅采用一根光纤，只能解决单一的点对点传输，不能实现多信号共存传输。

以上公开于本实用新型背景部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

为了解决以上现有技术的多个问题中的至少一个，本实用新型提供了一种汽车电气系统，所述汽车电气系统包括：多芯光缆，所述多芯光缆包含N根纤芯，其中N大于1；以及多个光收发组件，用于发射和接收信号，其中，所述多个光收发组件中的每个光收发组件通过所述多芯光缆与所述多个光收发组件中的其他光收发组件进行连接，并且其中所述多个光收发组件中的第一光收发组件将第一信号通过所述多芯光缆中的所述N根纤芯多路传输到所述多个光收发组件中的第二光收发组件。

上述汽车电气系统还可包括：多个汽车外围组件，所述多个汽车外围组件中的每一个汽车外围组件通过所述多个光收发组件中的至少一个光收发组件与其他汽车外围组件进行通信。

在上述汽车电气系统中，所述多个汽车外围组件包括发动机电子控制单元、传输控制单元TCU、防锁死制动系统ABS、灯光电子控制单元、门窗电子控制单元、配电电子控制单元、防盗电子控制单元、安全气囊电子控制单元、倒车电子控制单元、娱乐终端以及导航单元。

在上述汽车电气系统中，所述第一光收发组件包括第一编解码器，所述第一编解码器用于对所述第一信号进行编码以便进行多路传输。

在上述汽车电气系统中，所述第二光收发组件包括第二编解码器，所述第二编解码器用于对接收到的所述第一信号进行解码。

在上述汽车电气系统中，所述多芯光缆中的每根纤芯被编号，并且所述纤芯按编号一一连接在所述多个光收发组件之间。

在上述汽车电气系统中，所述第一光收发组件配置成通过所述N根纤芯中的第一纤芯传输节点位，所述节点位用于指示所述第一信号的接收端，即所述第二光收发组件。

在上述汽车电气系统中，所述第一光收发组件配置成通过所述N根纤芯中的第二纤芯传输信号识别位，所述信号识别位用于指示所述第一信号的类型。

在上述汽车电气系统中，所述第一光收发组件配置成通过所述N根纤芯中的第三纤芯传输信息有效标志位，所述信息有效标志位用于指定所述第一信号中的哪一位数据是有效的。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种汽车，该汽车包括前述汽车电气系统。

本实用新型的技术方案通过采用多芯光缆取代金属导线，能够有效减轻车身重量，并从根本上解决铜损问题。另外，采用多芯光缆还能有效降低信号在传输过程中被干扰的可能性。此外，信号通过多芯光缆内的多根纤芯进行多路传输能有效解决多信号共存传输的问题，彻底变革整车线束系统的物理层结构。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本实用新型的某些原理的具体实施方式，本实用新型的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1是表示本实用新型的一个实施例的汽车电气系统的结构示意图；

图2是表示本实用新型的另一个实施例的汽车电气系统的结构示意图；以及

图3是表示本实用新型的又一个实施例的汽车电气系统的结构示意图。

具体实施方式

以下说明描述了本实用新型的特定实施方式以教导本领域技术人员如何制造和使用本实用新型的最佳模式。为了教导实用新型原理，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型将落在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式接合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述特定实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

在本说明书中，诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本实用新型的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。

诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。

图1是表示本实用新型的一个实施例的汽车电气系统1000的结构示意图。如图1所示，汽车电气系统1000包括：第一光收发组件110、第二光收发组件130以及用于连接第一和第二光收发组件的多芯光缆120。多芯光缆120包含多根纤芯121,122,123,124,125。在进行光传输时，第一光收发组件110将第一信号通过所述多芯光缆120中的多根纤芯多路传输到第二光收发组件130。同样，第二光收发组件130也可将第二信号通过所述多芯光缆120中的多根纤芯多路传输到第一光收发组件110。

在一个实施例中，所述第一光收发组件包括第一编解码器，所述第一编解码器用于对所述第一信号进行编码以便进行多路传输，并且所述第二光收发组件包括第二编解码器，所述第二编解码器用于对接收到的所述第一信号进行解码。在另一个实施例中，所述第一光收发组件包括第一编解码器，所述第一编解码器用于对接收到的第二信号进行解码，并且所述第二光收发组件包括第二编解码器，所述第二编解码器用于对所述第二信号进行编码以便进行多路传输。

在一个实施例中，所述多芯光缆中的每根纤芯被编号，并且所述纤芯按编号一一连接在所述多个光收发组件之间。例如，1号纤芯被配置用于传输节点位，所述节点位用于指示所述第一信号的接收端，即所述第二光收发组件。2号纤芯被配置用于传输信号识别位，所述信号识别位用于指示所述第一信号的类型。3号纤芯用于传输信息有效标志位，所述信息有效标志位用于指定所述第一信号中的哪一位数据是有效的。4号、5号纤芯可用于其他用户定义功能。

本领域技术人员可以理解，上述编号纤芯可根据实际需要定义其传输，而不限于上面的具体例子。在一个实施例中，多根纤芯，例如两根纤芯联合用于指示信号的类型。

另外，本领域技术人员可以理解，汽车电气系统1000中可具有多个光收发组件，包括但不限于2个。同样，多芯光缆120可包含N根纤芯，其中N大于1即可。

图2是表示本实用新型的另一个实施例的汽车电气系统2000的结构示意图。

如图2所示，汽车电气系统2000包括：第一光收发组件110、第二光收发组件130、第三光收发组件150、第四光收发组件170、用于连接第一和第二光收发组件的第一多芯光缆120、用于连接第二和第三光收发组件的第二多芯光缆140、用于连接第三和第四光收发组件的第三多芯光缆160。

第一多芯光缆120包含多根纤芯121,122,123,124,125。在一个实施例中，第一光收发组件110将第一信号通过所述第一多芯光缆120中的多根纤芯多路传输到第二光收发组件130。同样，第二光收发组件130也可将第二信号通过所述第一多芯光缆120中的多根纤芯多路传输到第一光收发组件110。

类似地，第二多芯光缆140包含多根纤芯141,142,143,144,145，而第三多芯光缆160包含多根纤芯161,162,163,164,165。在一个实施例中，第二光收发组件130将第二信号通过所述第二多芯光缆140中的多根纤芯多路传输到第三光收发组件150。同样，第三光收发组件150也可将第二信号通过所述第二多芯光缆140中的多根纤芯多路传输到第二光收发组件130。在一个实施例中，第三光收发组件150将第三信号通过所述第三多芯光缆160中的多根纤芯多路传输到第四光收发组件170。同样，第四光收发组件170也可将第三信号通过所述第三多芯光缆160中的多根纤芯多路传输到第三光收发组件150。

在一个实施例中，第一多芯光缆、第二多芯光缆、第三多芯光缆中的纤芯数量一致。这样，在存在多方通信时，通过多芯光缆彼此互连的光收发组件可将信号不加任何处理地传递出去，实现高速通信。

尽管未示出，上述汽车电气系统2000还可包括：多个汽车外围组件，所述多个汽车外围组件中的每一个汽车外围组件通过所述多个光收发组件中的至少一个光收发组件与其他汽车外围组件进行通信。所述多个汽车外围组件包括发动机电子控制单元、传输控制单元TCU、防锁死制动系统ABS、灯光电子控制单元、门窗电子控制单元、配电电子控制单元、防盗电子控制单元、安全气囊电子控制单元、倒车电子控制单元、娱乐终端以及导航单元等。

在一个实施例中，每个光收发组件都包括一编解码器，用于将待发送的信号进行编码以及将接收的信号进行解码。

在一个实施例中，所述多芯光缆中的每根纤芯被编号，并且所述纤芯按编号一一连接在所述多个光收发组件之间。例如，1号纤芯被配置用于传输节点位，所述节点位用于指示所述第一信号的接收端，即所述第二光收发组件。2号纤芯被配置用于传输信号识别位，所述信号识别位用于指示所述第一信号的类型。3号纤芯用于传输信息有效标志位，所述信息有效标志位用于指定所述第一信号中的哪一位数据是有效的。4号、5号纤芯可用于其他用户定义功能。

本领域技术人员可以理解，上述编号纤芯可根据实际需要定义其传输，而不限于上面的具体例子。在一个实施例中，多根纤芯，例如两根纤芯联合用于指示信号的类型。

图3是表示本实用新型的又一个实施例的汽车电气系统3000的结构示意图。

如图3所示，汽车电气系统3000包括多个光收发组件，即第一光收发组件310、第二光收发组件330以及第N光收发组件350。与汽车电气系统1000和2000不同，图3中的汽车电气系统3000还包括主干多芯光缆300，并且第一光收发组件310、第二光收发组件330以及第N光收发组件350分别通过多芯光缆320，340以及360与主干多芯光缆300连接。通过上述结构，汽车电气系统3000可采用类似于CAN协议方式来进行编码传输，解决多信号共存传输，并且信号间互不干扰。

在一个实施例中，当主干多芯光缆300上空闲时，连接到该主干多芯光缆300上的所有光收发组件都可以启动发送信息。另外，由于连接到主干多芯光缆300上的光收发组件并没有类似地址这样的标识，所以，添加或去除一个设备，无需改变其他设备的应用层软件。

综上，本实用新型的技术方案通过采用多芯光缆取代金属导线，能够有效减轻车身重量，并从根本上解决铜损问题。另外，采用多芯光缆还能有效降低信号在传输过程中被干扰的可能性。此外，信号通过多芯光缆内的多根纤芯进行多路传输能有效解决多信号共存传输的问题，彻底变革整车线束系统的物理层结构。

本领域技术人员容易理解，前述汽车电气系统对车辆本身没有太多的约束，因此可应用到现有或将来的各种类型的车辆中。

以上例子主要说明了本实用新型的汽车电气系统以及汽车。尽管只对其中一些本实用新型的一个或多个实施例进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本实用新型可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本实用新型精神及范围的情况下，本实用新型可能涵盖各种的修改与替换。