尹力会总线课件50245 汽车总线系统原理与检修 七 光缆

光缆,汽车总线系统的原理和故障诊断,1概述：传输数据、声音或图像时的数据量越来越大。今天，光缆技术已应用于电信和工业设备。该技术能在确保传输大量数据的同时提供其它优势。使用铜导线时，较高的数据传输率会造成较强的电磁辐射。这种辐射可能会干扰车内的其它功能。与铜导线不同的是，提供相同带宽时，光缆所需安装空间较小。此外，光缆要比铜导线更轻。与数据传输时铜导线上传输数字或模拟电压信号不同，光缆传输的是光线。,诸如视频和声音这样的信息只能作为模拟信号来传输。这就需要具有更高的电缆束功率。CAN-Datenbus（电脑数据区域控制网络数据总线）系统的传输速度最大为1兆比特/s。因此只能通过CAN-Datenbus（电脑数据区域控制网络数据总线）系统传输控制信号。,借助于光纤MOST-Bus（媒体系统数据交换总线），部件间的数据传输以数字方式进行。借助于光波，在显著提高传输速度的同时，仅需要较少的缆线并可实现较低的重量。与无线电波相比，光波的波长十分短，不会产生电磁干扰波，而且对电磁干扰波不敏感。这种相互联系使光波具有较高的传输速度和抗干扰安全性。,最常用的光缆包括：塑料光缆玻璃光缆。,2.塑料光缆车辆上只安装塑料光缆。与玻璃光缆相比，塑料光缆具有下列优势：纤维横截面更大简化了技术制造过程对灰尘相对不敏感更易于使用，因为塑料不会像玻璃那样破碎更易于处理，能够剪切、打磨或熔化成本低廉,3.结构光缆是一根较细的圆柱形塑料纤维，外面包裹着一层较薄的护皮。真正的光缆包裹在护皮材料内，护皮材料仅起到保护光缆本身的作用。,4.对比光学信息系统和传统信息系统比较光学信息系统和调制解调器传输系统（计算机互联网），可发现两个系统很相似：,光缆承担传输通道的功能。光缆对外部电磁影响特别不敏感。,通过调制解调器传输通过调制解调器传输时，数字信号通过调制解调器的发送部分即调制器转化为模拟信号。这些模拟信号通过电话网络传输给下一个计算机。在这台计算机上，调制解调器的接收部分即解调器将模拟信号转化为数字信号。,光传输,而在进行光学信息传输时，通过一个发光二极管将数字信号转化为光信号。这些光信号通过光缆传输至下一个控制单元。,在该控制单元处，光电二极管将光信号重新转化为数字信号。,5光学传输原理由控制单元产生的电信号在一个发送组件内转化为光信号后射入光缆内。纤维内芯用于传导光波。纤维内芯外裹有一层护皮，以免光线溢出芯外。护皮可反射光线，从而使光线继续在芯内传送。,光线以此方式经过光缆。通过一个接收组件，光线再次转化为电信号。,6控制单元的构造,内控制单元的部件光波导体(LWL)光纤插头光纤信号通过光纤插头传输进控制单元，或者说将产生的光纤信号传输给下一个光纤线成员。电气插座连接电源，环形断路诊断以及输入和输出信号都要靠电气插座连接来保证。仪器内部的电源通过电气插座连接输送到控制单元的供应电压将由仪器内部的电源系统分配到部件。这样可在控制单元中切换每个元件时降低静电流。发射和接收单元光纤导体(FOT),它由一个光电二极管和一个发光二极管组成。到达的光纤信号由光电二极管转化为电压信号，并继续传输到媒体系统数据交换传输接收机传输接收机。发光二极管的任务是将媒体系统数据交换传输接收机的电压信号转化为光纤信号。,产生光波的波长为650nm(纳米)并且是可视红色光。数据将通过光波的调制来进行传输。经调制后的光线接着将通过光导体(LWL)被导向下一个控制单元。,传输接收机由传输器和接收器两个部件组成。传输器将需要被发射的信息以电压信号传输到光线导体。接收器从光纤发射机接收电压信号并将需要的数据继续导向控制单元的标准微型控制单元(CPU)。其他控制单元不需要的信息控制单元将通过传输接收机被传输，而不是将数据传输到CPU。它将原封不动的发送到下一个控制单元。标准微型控制单元(CPU)标准微型控制单元(CPU)是控制单元的中央单元。它包含有一个操控控制单元所有基本功能的微型处理器。,BMW车辆研发了两种用于数据传输的光学总线系统：MOST和byteflight。光线长度为650nm（红光）。可使用三种不同的颜色区分不同总线系统的光缆：,黄色：byteflight绿色：MOST橙色：保养维修线,光电二极管它的任务是将光波转化为电压信号。构造光电二极管包含有一个PN过渡层，它能被光线射透。隔离层位于被强烈掺质的P层下并几乎融入N层中。在P层上有一个接触环阳极。N层安置在金属底板上阴极。,功能光线或红外线渗入到PN过渡层中，通过它的能量形成空闲电子和小孔。它们通过PN过渡层形成电流。这意味着，照到光电二极管的光线越多，经过光电二极管的电流就越强。这个过程被称为内部光电效应。,光电二极管将在反方向有序的依靠电阻进行切换。由于高光线照射流经光电二极管的电流升高，电阻的压降增大。这样光线信号转化为电压信号。,光导体,光缆的任务是将在控制单元发射机内生成的光波导向其他的控制单元的接收器。在光缆技术研发时要注意以下的准则：光波以直线传播。光线不能弯曲。光波则必须在光缆弯曲时也可传输。发射机和接收器之间的距离可以达到几米衰耗光缆在安装时不得由于机械的应力振动安装而受损。在车内温度剧烈波动的情况下也能保证光缆的功能。,因此光缆必须具备下列特性以用于光线数据的传输：必须以很小的衰耗来传导光波。光波必须通过光缆的弯曲处被传导。光缆必须具备柔韧性。光缆的功能在40C到85C的温度范围内能保证。,7光线衰减在纤维内传输的光线随着传输距离的加大逐渐减弱。这一过程称为衰减。,使用光缆时的注意事项进行车辆导线束方面的工作时必须特别小心。与铜电缆不同，光缆损坏时不会立即产生故障，而是在日后使用中用户才能察觉出来。判断信号质量的一个标准就是衰减度。过度衰减可能是由不同原因造成的：大部分光波由光缆通过全反射的原理在内核表面曲折前进。弯曲的光缆光波将通过交界面的全反射反射至内核的涂层上从而通过弯曲段传导。,弯曲半径,塑料光缆的弯曲半径不得小于50mm。50mm大约相对于一个饮料瓶的直径。弯曲半径更小时会影响光缆的性能，甚至造成塑料光缆完全损坏。光线会从过度弯曲部位射出，因为此处无法正确反射光线。,纽结安装时切勿纽结光缆，因为这会损坏纤维内芯和护皮。部分光线会在纽结部位发生散射。从而造成传输损失。,即使仅仅短促纽结过一次，也会损坏光缆。,挤压部位还要避免挤压光缆，因为挤压可能会造成光导横截面永久变形。传输时就会丢失光线。,所系电缆扎带过紧也可能会造成这种挤压。,摩擦部位与铜导线不同的是，光缆上的摩擦部位不会造成短路。而会造成光线损失或使外部光线射入。系统就会受到干扰或完全失灵。,过度伸长过度伸长会使芯线拉长并减小纤维内芯横截面面积。从而减少通过的光量。拉伸光缆时同样可能造成光缆损坏。,过热光缆过热时不会立即产生故障，而是在日后使用中才会造成损坏。例如，油漆烘干或焊接时不得超过85C。,端面有污物或划痕端面有污物或划痕时也可能会导致出现问题。虽然可以避免无意中接触端面，但操作不当仍可能会造成故障。光缆端部的污物会妨碍光线射入和射出。污物会吸收光线，造成衰减程度过大。,端面有划痕时会使到达该处的光线形成散射。从而减少到达接收装置的光线。,插头连接,为了使光导体能连接到控制单元，将使用特殊的光纤线插头。在插座接头上有一个信号方向箭头，显示了输入（到接收器）的情况。插头的外壳建立了到控制单元的连接。通过内核的正面实现了光线到控制单元内发射机/接收器的传输。在生产光缆时为了要在插头外壳上固定光缆，要在光缆尾端利用激光技术焊上塑料套管或者在尾端卡上黄铜质地的套管,光导体的正面,为了保证尽可能的无损耗传输，光导体的正面必须平滑垂直且干净这种要求只能通过专用的切割工具来实现。污染和划痕会提高损耗（衰耗）。,1.光波导体的弯曲半径过小。当光缆弯曲（或弯折）半径小于50mm时，在弯折点会出现内核的损坏（与有机玻璃弯折相比较）。则必须更换光缆。2.LWL的外皮损坏。3.内核表面划伤。,4.内核表面污损。5.内核表面连接错位（插头外壳断裂）。6.内核表面倾斜连接（角度故障）。7.在光导体的正面和控制单元的接触面之间有空隙（插头外壳破裂或没有完全插到位）。8.尾部套管卡位错误。,光导体防弯曲保护通过安装防弯曲保护（波纹管）保证了在铺设光缆时的最小半径50mm。,使用光缆连接器更便于在行李箱区域内加装控制单元。光缆连接器位于后座椅靠背旁的左侧盖板后。光缆连接器旁装有一个电缆套管，用于防止光缆弯曲半径过小。旁边始终是主控控制单元和行李箱内的不同选装配置（根据配置情况）由于车辆配置情况不同，可能装有一个或两个光缆连接器。一个光缆连接器负责出厂时所装的控制单元。另一个光缆连接器连接选装配置的适配装置。只有安装了选装配置适配装置时，才装有一个用于选装配置适配装置的光缆连接器。,在光缆和其部件上不允许的操作诸如钎焊、高温粘贴，焊接等加工和修理方法化学和物理方法如粘贴、对接光缆线路绞合或一根光缆线路和铜线绞合外皮的损坏如穿孔、割口、擦裂等等。在车内安装时不得踩踏，不得在导线上放置物品等等。表面污染，例如，由于液体、灰尘、燃料等等，前面所述的保护盖板只有在进行插入或测试时才能特别小心的去除。在车内铺设时绕圈和打节；更换光缆时要注意长度。作业：在实习车辆上找到光缆并按照注意事项进行检查记录下来？,8MOST媒体系统数据交换总线,MOST是一种专门针对车内使用而开发的、服务于多媒体应用的通信技术。MOST表示“多媒体传输系统”。MOST总线利用光脉冲传输数据。MOST技术满足两个重要要求：MOST总线传输控制单元、音频、视频和导航数据。MOST技术提供了一种控制数据多样性和数据复杂性的逻辑框架模型。,MOST的优点：可达到较高的数据传输率可在不相互干扰的前提下，并行同步提供信息和娱乐服务具有良好的电磁兼容性,为何在车内使用MOST？内装有如下多媒体组件：电话收音机电视导航系统CD换碟机放大器多功能信息显示屏车载监视器,车辆上所用的多媒体组件不断增多，组件功能范围也不断扩展。这些组件组成的新逻辑网络大大增加了系统的复杂性。由于以前使用的总线系统已无法应对这种系统复杂性，因此需要一种新型总线技术，即MOST。多媒体的利用只有通过安装一个分布式系统才能对控制单元连接的理解是成功进行故障查询的基础。实现。也就是说，一个功能（比如收听广播）需要多个控制单元连接起来才能实现。,MOST系统概览奥迪车的MOST系统,宝马车的MOST系统,MOST采用环形光缆结构。可以传输各种数据（控制单元、音频和图像数据）并提供各种数据服务（SMS、TMC等）。,MOST总线采用环形结构，通过光脉冲传输数据。只能朝一个方向传输数据。光缆用作传输媒介。各组件通过MOST共同组成一个中央单元。,组件在更大程度上相互影响。利用即插即用（连接后即可使用）原则可以非常简单地通过各组件扩展系统。MOST能够控制并动态管理分布在车内的各项功能。,多媒体网络的一个重要特征在于，它不仅能够传输控制数据，还能传输传感器数据。,特征较高的数据传输率：22.5MBit/s（奥迪数据传输率：21.2MBit/s）。同步/异步数据传输MOST将控制单元的节点分配到总线内光缆作为传输媒介环形结构MOST不仅表示一种传统意义上的网络，还表示一种用于多媒体和网络控制的集成技术。,环形结构,在环形结构网络内每个终端设备（节点、控制单元）都通过一个环形导线连接。允许发送的信息在该环形导线上循环运行。该信息由每个节点（控制单元）读取并继续传送。某一节点需要发送数据时，会将“准备发送”信息转换为“占用”信息。随后添加接收装置地址、一个故障处理代码和相关数据。为了保持信号强度，数据包经过的节点会再次产生相关数据（转发器）。,作为接收装置分配有地址的节点复制这些数据并以循环形式继续发送。数据再次到达发送装置时，发送装置就会将数据从循环中清除并重新发出“准备发送”信息。,光线方向由主控控制单元（例如多功能音频系统控制器）至光缆连接器，再从连接器处至控制单元（例如行李箱内的CD换碟机）。光线从最后一个控制单元处通过快速编程插头返回主控单元。,优点：分布式控制巨大的网络扩展能力缺点：故障查询过程复杂出现干扰时造成网络失灵布线成本较高,数据传输每个MOST控制单元都可以将数据发送到MOST总线上。只有主控控制单元能实现MOST总线与其它总线系统之间的数据交换。为了满足数据传输应用方面的各种要求，每条MOST信息都分为三个部分：控制数据：例如调节光强度异步数据：例如导航系统，矢量表示同步数据：例如音频、TV和视频信号MOST总线采用环形结构。各通道（同步通道、异步通道和控制通道）在媒介上以同步方式传输。在整个环形总线内都可获得相关数据，即以无损方式读取数据（复制）并能够用于不同组件。,MOST总线的结构易于扩展组件。环形总线内各组件的安装位置取决于功能。无需为将来的系统预留位置（例如双线圈扬声器）。,控制通道控制信号（例如扬声器音量控制信号和诊断数据）通过控制通道发送。同步通道同步通道主要用于传送音频数据。异步通道异步通道传输导航系统的图像数据，例如地图视图和方向箭头。,连接控制单元通过一根只能朝一个方向传输数据的环形总线连接各控制单元。就是说，一个控制单元始终具有两根光缆，一根用于发送装置，一根用于接收装置。在MOST控制单元内采用一种纯纤维连接方式。发送和接收二极管可通过同样位于控制单元内的纤维安装在控制单元内的任意位置处。这样即可使纤维断面缩回到导线束插头内。因此无需额外保护敏感（污物或划伤等）的端面。所有插头的2芯光缆模块都是一样的。MOST合作组织已制定零件系列和触点零件标准。线脚1始终用于接入的光缆，线脚2用于继续传输的光缆。,带宽带宽表示网络的工作能力，即能够同时传输多少数据。应用情况不同时，带宽差异很大。希望在不远的将来，所有车辆乘员都能同时调用各种服务，例如：驾驶员调出导航信息前乘客收听收音机某位后座区乘员收听CD另一位后座区乘员观看DVD,音频数据的1.4MBit/s数据传输率由每个通道44.1kHz的扫描频率（立体声有两个通道）和16比特的分辨率计算得出。同步、异步和控制通道以时分多路传输方式使用22.5MBit/s的MOST带宽。根据需要分为同步和异步通道。用于传输控制信息的通道获得700kBit/s的较小带宽。相当于每秒传输约2700个电码。目前没有任何装置每秒能接收并处理900个电码。将来MOST的数据传输率将达到50-150MBit/s。,睡眠模式,在MOST系统中没有数据交换。仪器处于待命状态，只能通过系统管理器的光学启动脉冲来激活。静电流降低到最小值。激活睡眠模式的条件：所有在MOST系统中的控制单元发出信号以表明待命状态，由此来切换睡眠模式。没有通过网关来自于其他总线系统的要求。故障诊断未激活。在上述条件之上MOST系统能通过。电池管理器在启动电池放电时经由网关通过故障诊断仪传输模式的激活切换至睡眠模式。,待机模式,操作器上并没有向外界提供任何服务，也就是说，系统是关闭的。MOST系统在后台激活。但是，所有的输出媒体（显示屏、收音机信号功放器等等）并未激活或切换至静音。此模式在系统启动和怠速时被激活。激活待机模式：经由网关通过其他数据总线激活，例如，解锁/车门打开，点火系统接通。通过MOST系统的控制单元激活，例如来电（电话）。,电源打开,控制单元完全接通。数据交换在MOST系统中进行。操作器上将提供所有的功能。电源打开模式的条件：MOST系统处于待机模式经由网关通过其他的数据总线激活例如，要激活旋钮选择、显示屏。通过使用者的功能选择来激活，例如，通过多媒体操作单元。,系统启动（唤醒）,当MOST系统处于睡眠模式时，系统将通过唤醒过程首先进入待机模式。控制单元中的唤醒信号除了通过系统管理器之外的MOST系统，还需要将特殊调制的光线执行光信号传输至下一个控制单元。通过在睡眠模式中激活的光电二极管在环形圈中的下一个控制单元接收了执行光信号并继续传输。此过程一直进行到系统管理器。通过接收到的执行光信号来识别系统启动的要求。系统管理器于是再次发射特殊调制光线指令光到下一个控制单元。指令光将由所有的控制单元继续传输。通过FOT接收指令光，系统管理器识别环路的闭合并开始发射信息框架。,在第一个信息框架中MOST系统中的控制单元要求进行身份识别。根据身份识别系统管理器向环路上所有的控制单元发射当前顺序（实际设置）。以实现地址导向的数据传输。故障诊断管理器将登记的控制单元（实际设置）和安装了的控制单元储存名单（额定设置）进行比较。如果实际设置与额定设置并不完全相同，故障诊断管理器将储存相应的故障信息。唤醒过程结束并开始进行数据传输。,声音和视频作为同步数据传输,发送地址：前座信息控制单元J523，在环路里的位置1数据源的接收地址：CD播放器，环路中的位置（取决于配置）控制命令：播放标题10分配传输通道CD播放器数据源测定，在数据区域中的那些字节可供数据传输使用。,于是将带控制数据的组块填入：数据源的发送地址：CD播放器，环路中的位置（取决于配置）系统管理器接收器地址：前座信息控制单元J523，在环路里的位置1控制命令：音乐光盘数据传输到通道01、02、03、04（立体声）,同步传输时的数据管理器,前座信息控制单元J523在带有控制数据组块的帮助下分配：发送地址：前座信息控制单元J523，在环路里的位置1接收器地址：数字音响包控制单元J525，环路中位置（取决于配置）控制命令：读取数据通道01、02、03、04并通过扬声器。当前声音设置，像音量、混频、调谐、低音。静音切换关闭,图片、文本和异步功能数据的传输,导航系统的地图介绍数据卫星导航计算数据因特网页电子邮件以上数据将被作为异步数据传输。异步数据源以不规则的时间间隔发射这些数据。这里每个数据源将异步数据储存在中间存储器里。数据源一直维持等待，直到接收到带接收器地址的信息组。在这些信息组里数据源将数据填入数据区域内的自由字节中以每4比特的数据包(Quadlets)为单位来进行。接收器阅读数据区域内的数据包并使用信息。异步数据停留在数据区域内直到信息组再次到达数据源。数据源从数据区域中取出数据，并换之以新给出的数据。,MOST总线故障诊断BMW诊断系统中为CarCommunicationComputer选择所有带缩写CCC的控制单元名称(例如CCC-GW)为多音频系统控制器选择所有带缩写M-ASK的控制单元名称(例如M-ASK-GW)与多音频系统控制器相比，CarCommunicationComputer在前部有两个开口。通过这个外部特征可以区别这两种控制单元。,温度过高关闭如果某个控制单元过热，则该控制单元自动关闭最长10分钟，以保护各个组件免受损坏。另外，整个MOST总线也可以自动关闭10分钟。当控制单元冷却后，控制单元重新功能正常！如果在一个MOST控制单元中存储了故障”温度过高关闭”，则相关控制单元和多音频系统控制器(或CCC)存储此故障。在测试模块中将分析多音频系统控制器(或CCC)的故障。当多音频系统控制器(或CCC)由于温度过高而自动关闭时，才会显示其名称。,顶级高保真放大器：识别温度过高顶级高保真放大器在温度过高时也可以首先只关闭其功能。如果客户正在听音乐，则产生下列故障症状：音频系统中声音消失。顶级高保真放大器不记录任何故障代码存储记录。MOST复合结构仍旧保持功能正常。当控制单元冷却后，顶级高保真放大器重新功能正常！,MOST控制单元重新编程步骤1：打印MOST总线系统分析的结果。步骤2：用Progman读取车辆数据，确定措施计划并实施。参见SI技术”自E31起所有车型使用CIP和Progman的编程”。TIS-文件-SI技术-输入SBT号码。SBT号码：000303054,步骤3：所有受到怀疑的控制单元必须重新编程。情况1：所有受到怀疑的控制单元已在Progman措施计划中编程。继续进行步骤4。情况2：两个受到怀疑的控制单元中有一个没有在CIP措施计划中编程。在控制单元选择中用”更新软件”重新对这个控制单元编程。情况3：受到怀疑的控制单元在CIP措施计划中没有编程。在控制单元选择中用”更新软件”重新对这个受到怀疑的控制单元编程。步骤4：将通过诊断确定的车辆编程代码填入保修优惠申请的注释栏中。,MOST总线光学检测MOST(多媒体传输系统)网络通过环形结构实现控制单元间的数据交换。信号传输是通过光缆技术实现的。这种情况下，环内的传输只能向一个方向进行。只有当MOST环形结构封闭并且功能良好时信息才可以在环内传递。如果MOST环出现损坏，那么只能与多功能音频系统控制器(或CarCommunicationComputer)进行通信。这是因为控制单元直接连接在数据总线K-CAN上。为了连接MOST总线，在每个MOST控制单元中有一个由发射组件(发射器)和接收组件(接收器)组成的单元。在该单元中集成有一个发射二极管和一个接收二极管。通过光学检测和编程系统可以检查每个控制单元的发射器和接收器。,在环形结构断裂时(两个控制单元间有损坏)可能出现下列故障症状：发送控制单元供电装置损坏，发送控制单元内部故障，发送控制单元发射器损坏，接收控制单元供电装置损坏，接收控制单元内部故障，接收控制单元接收器损坏，发送控制单元和接收控制单元之间的光缆损坏。,控制单元和光缆的光学检测为了对控制单元(或光缆)进行光学检测，必须借助于一个适配器将控制单元(或光缆)与光学检测和编程系统相连。下面列出了用于该检测的两个适配器。,MOST总线：环形结构断裂诊断对于MOST总线，控制单元中有一些与系统相关的故障存储信息。即使控制单元正常，系统故障也可以存储在控制单元中。但通过所有MOST控制单元中的系统故障信息可以得出故障原因。接下来讲述系统故障”网络唤醒无效”。该故障可能存储在所有MOST控制单元中。,故障代码存储记录：网络唤醒无效故障”网络唤醒无效”表明光信号传送上有问题。在环中某个位置没有通过光或通过光过少。原因可能为：控制单元无电压，光缆损坏(例如过度弯折)，某一控制单元内的发射二极管或接收二极管损坏，插头未正确插入。,故障代码存储记录：网络唤醒无效故障”网络唤醒无效”表明光信号传送上有问题。在环中某个位置没有通过光或通过光过少。原因可能为：控制单元无电压，光缆损坏(例如过度弯折)，某一控制单元内的发射二极管或接收二极管损坏，插头未正确插入。构断裂诊断。首先检测MOST环形结构的稳定性。如果MOST环形结构是偶尔断路，则进行光功率降低测试。如果MOST环形结构是持久断路，则下一步进行环形结构断裂诊断。,9宝马车安全总线byteflightBMW与Motorola、Elmos和Infineon一起开发了byteflight系统，主要应用于车辆上与安全性相关的程序。该总线系统主要用于传输特别紧急的安全气囊系统数据。byteflight技术对汽车应用领域特别有利，因为在数据传输率较高时对实时请求所谓要求很高。此外，还必须在强度很高的电磁环境中确保数据传输准确无误。byteflight首次安装在E65/E66/E67车辆上，用于与安全相关的组件，例如安全气囊系统。此后，又安装于E85、E60/E61和E63/E64车辆上。byteflight系统应用于安全系统ISIS（智能型安全和信息系统）和ASE（高级安全电子系统）。这两个安全系统负责控制安全气囊、安全带拉紧器和断开安全蓄电池接线柱。,安全系统包括下列功能：蓄电池断开接线安全气囊触发安全带乘座识别传感器。Byteflight(BMW安全总线系统)总线系统有一个呈星形排列的结构。各卫星式控制单元(=带或不带传感器的控制单元)通过光缆与一个星形耦合器相连。BYTEFLIGHT总线系统中的星形耦合器为安全信息模块(SIM)或安全及网关模块(SGM)。例如：E65/E66/E67/RR01：星形耦合器为安全信息模块(SIM)E85：星形耦合器为安全信息模块(SIM)E60/E61/E63/E64：安全及网关模块(SGM)星形耦合器,byteflight的主控单元是安全和信息模块或安全和网关模块。,基础知识BMW车辆使用byteflight将控制单元联网。这些控制单元用于控制安全气囊系统、乘员保护系统和安全型蓄电池接线柱。数据传输使用塑料光缆。光缆通过光脉冲传输数据。因此，相对于传统铜导线来说，光缆在复杂的电磁环境中更不易于受到外部干扰。数据传输速度为10MBit/s。也就是说，其数据传输率比高速总线PT-CAN高出20多倍。控制单元联网时仅需要一根光缆，该光缆可朝两个方向双向传输数据。控制单元以时间和事件控制方式进行通信。既能以同步，也能以异步方式传输数据。,卫星式控制单元/控制单元每个卫星式控制单元中，一个发射部件(发射器)和接收部件(接收器)作为一个单元连接在Byteflight(BMW安全总线系统)总线上。在该单元中集成有一个发射二极管和一个接收二极管。,传感器安全系统使用来自内部及外部传感器的数据。内部传感器：安装在Byteflight(BMW安全总线系统)控制单元中，例如加速度传感器外部传感器：安装在Byteflight(BMW安全总线系统)控制单元外，例如安全带锁扣开关,星形结构byteflight系统采用星形结构。,星形结构网络中的从属控制单元（副控单元）通过一根单独的导线连接到上级控制单元（主控单元）上。,主控单元接收各个副控单元发送的数据。随即又将这些数据重新发送给所有副控单元。设有地址代码的副控单元接收这些数据。由于主控单元不具有访问控制功能，而仅承担纯粹的分配功能，因此各控制单元必须通过一个协议进行通信。该协议规定了哪个控制单元何时可以发送数据。,优点：易于联网易于扩展具有较高的抗干扰能力缺点：布线成本较高，主控单元有故障或过载时造成网络失灵。由于采用了星形拓扑结构，因此即使单个控制单元（副控单元）失灵，byteflight也能正常工作。每个控制单元内都通过发送和接收模块将电信号转化为光信号。安全和信息模块构成了星形结构的中心。在新款BMW车型中安全和网关模块处于这个中心位置。,4.数据传输byteflight有多个传感器安装在车辆内的关键位置处。它们位于通过总线系统与SIM或SGM连接的卫星式控制单元内。系统不断查询所有传感器信息并将数据分配给所有卫星式控制单元。同CAN总线一样，数据也通过数据电码传输，除数据字节的数量外数据电码结构完全相同。byteflight可传输最长为12个字节的数据。该数据帧包括如下信息：数据帧的起始标记标识符数据帧的长度12字节以下的信息识别错误的机制,数据帧的结束标记,byteflight结合了同步和异步数据传输的优点。因此能够确保重要信息的快速访问时间和次要信息的灵活使用。SIM或SGM发出一个同步脉冲，其它控制单元必须遵守该脉冲。,电码分为优先级较高的电码和优先级较低的电码。通过标识符进行区别。允许范围位于1至255之间，其中1表示最高优先级。优先级较高的信息如传感器数据。优先级较低的信息如状态信息和诊断信息。,卫星式控制单元ISIS有多个传感器安装在车辆内的关键位置处。它们位于通过byteflight连接SIM的卫星式控制单元内。电码始终以起始顺序为开始。接下来是一个标识符。数据电码的优先级通过该标识符确定。系统不断查询所有传感器信息并将数据分配给所有卫星式控制单元。每个字节之前都有一个起始位。每个字节之后都有一个停止位。下一个字节是长度字节，表示数据字节的数量。之后不超过12个字节。接下来是校验和。电码最后是一个双停止位。一个电码的长度范围为4.6s至16s。,卫星式控制单元提供的所有数据电码是如何传输至所有卫星式控制单元的。相关卫星式控制单元决定使哪个乘员保护系统触发。,总线访问程序系统根据规定的时间间隔分配来控制总线访问情况。执行这个控制程序时，只能在规定时间内发送特定信息。该信息通过其标识符进行识别。当然，这个程序要求所有总线设备都保持相当准确的时间同步性。byteflight通过循环（反复）发送一个脉冲，既所谓的同步脉冲，使该系统同步化。该同步脉冲由中央控制单元、SIM或SGM发送。信息可在两个同步脉冲之间的时间间隔内发送。在每个循环周期内都同步发送非常重要的信息。在其它时间间隔内可异步发送只需偶尔发送的次要信息。,传输示例控制单元A发送标识符4，控制单元B发送标识符1。标识符1和4的时间长度取决于信息传输要求。首先发送带有标识符1的信息。只有当该信息完全传输成功后，才执行标识符2和3的发送请求。由于未规定发送标识符2和3的时间，因此它们的等待时间显得很短。此时可发送带有标识符4的信息。,byteflight上传输的所有信息都是以光脉冲形式发送的数据电码。SIM内的S/E模块接收所连卫星式控制单元发送的光脉冲。在智能型星形连接器内，数据电码发送给所有卫星式控制单元。数据交换可朝两个方向进行。S/E模块由一个发光二极管（LED）和一个光电二极管构成。利用芯片接芯片的技术将一个二极管安装在另一个二极管之上。从而实现两个部件与光缆的最佳连接。,发送和接收模块包括用于驱动电路的LED。此外，该模块还包括用于将光信号转化为数字信号的接收放大器。它还集成了光传输质量的监控功能。如果某根光缆上出现下列某项故障时，就会关闭卫星式控制单元：没有在规定时间内接收到光信号发送二极管没有持续发光衰减强度过大,与导线电阻相比的光强度损失称为衰减。系统将发出的和接收到的光强度进行对比。允许的衰减范围由系统决定。超出允许衰减范围时，可能就会出现下列某种故障：光缆纽结，从而增大衰减度光缆承受压力负荷光缆承受拉伸负荷（拉长）光缆折断光缆损坏,byteflight主控单元byteflight主控单元执行两个任务：产生同步脉冲（SyncPuls）。使卫星式控制单元进入报警模式。在ISIS内SIM设定为byteflight主控单元（总线主控单元）。在ASE内SGM承担byteflight主控单元功能。，每个卫星式控制单元都可以通过软件设定为总线主控单元。但系统内只能有一个总线主控单元。所有其它总线设备（总线副控单元）都通过同步脉冲进行内部同步化。每个总线设备都可以在同步脉冲之间将电码发送到byteflight上。,同步脉冲SIM内的byteflight总线主控单元以250s为时间间隔发送同步脉冲。报警模式通过同步脉冲宽度发送。处于报警状态时，一个同步脉冲的持续时间约为2s。同步脉冲时间通常约为3s。,总线主控单元必须根据所有现有传感器信息决定是否将卫星式控制单元设为报警模式。由总线主控单元设置报警模式后，安全系统的所有引爆电路都将设为准备触发状态。需要触发一个引爆输出级时，必须始终将两个独立的信号传输到byteflight上。星式控制单元内引爆电路的高压侧开关通过byteflight的报警模式来控制。低压侧开关由卫星式控制单元内的微处理器控制。触发算法通过所传输的传感器信号电码识别出是否需要使低压侧开关闭合。引爆输出级为例列出了触发所需的信号路径。,自检在总线端R接通时的自检：在总线端R接通时，将进行一次自检。这个自检的持续时间最多约10秒钟。在这个自诊断期间整个安全系统将被检测。在进行自检期间，安全系统不处于准备触发状态。因此无法进行设码及删除故障存储器的故障记忆。安全气囊报警灯亮起。,识别到系统故障：当自检时SIM或SGM识别到一个故障，则自检的持续时间最多会持续约1分钟。如果识别到故障，安全气囊报警灯亮起时间将超过10秒钟。系统无故障：如果系统中未识别到故障，则安全气囊报警灯再次熄灭。自检之后安全系统进入准备运行状态。,行驶模式下的监控：在行驶模式期间，各卫星式控制单元将连续进行自我监控。此外还进行下列检测：检查光信号质量接收器提供了诊断光信号接收质量的可能性。当光接受功率低于某个值域，则产生一个报警信号。此时通信功能还能正常进行。如果运行时出现该报警信号，则在故障代码存储器中会输入一个故障记录。检测与安全有关的总线信息检查引爆电路是否短路和断路,安全气囊报警灯和检查控制信息各卫星式控制单元将控制单元状态信息发送给SIM或SGM。SIM或SGM总结和分析这些信息，并相应地控制安全气囊报警灯组合仪表信息显示器内检查控制信息。SIM或SGM以循环方式将已生成的用于检查控制的显示信息传输到组合仪表上。,安全气囊报警灯亮，但不存在故障代码存储记录如果操作车辆后，故障代码存储器的故障记忆被清除，安全气囊报警灯可能会亮起，但Byteflight(BMW安全总线系统)控制单元的故障代码存储器中没有存储故障。即使在关闭点火开关及打开点火开关后，安全气囊报警灯也不熄灭，并且无故障代码存储记录。如果出现这种情况，必须进行下列工作步骤：关闭点火开关让车辆”进入待机状态”(启动/停止按钮不再亮)打开点火开关，进行快速测试,10光缆总线分析,光缆信号传输的信息娱乐系统,信息显示及操作单元控制单元J523控制单元的显示单元，信息显示及操作单元J685多媒体操作单元E380方向盘操作器E221组合仪表中带显示单元的控制单元J285,通过转向柱电子装置控制单元J527和数据总线的诊断接口J533将方向盘操作单元的数据传输到相关控制单元。,输入和输出信号,前排信息显示及操作单元控制单元J523使用大量输入信号并且控制许多功能。地址代码07显示/操作单元借助于自诊断系统可监控通过多媒体传输系统总线或通过数据总线诊断介面/CAN总线（控制器区域网络总线）与其他控制单元的通讯：电源电压。光导纤维通讯传输系统(FOT)的温度。多媒体传输系统总线的功能。出现故障功能时，即可进行相应的故障存储记录。,通过后档风玻璃上的四根FM和AM天线接收电台节目。带有连接天线多样化功能的天线功放器R25的功能与收音机模块里的相符合。所有的控制信号以及数字信息转换的声音信号将通过媒体系统数据交换总线进行传输。,激活总线系统,总线系统睡眠模式,翻入显示器通过操作前座显示器开/关按键E462，只需借助总线系统的数据传输即可实现。,唤醒电缆唤醒电缆双向运行。如果总线系统处于睡眠模式，在操作某一按键后操作单元为了启动系统向前排信息显示及操作单元控制单元J523发送一次唤醒信号。激活信息娱乐系统后，根据其他唤醒过程控制单元向操作单元发送唤醒信号来激活其电子系统。故障诊断系统地址代号07显示和操作单元故障存储记录在控制单元J523的故障存储器中操作单元和控制单元间的数据传输故障操作单元内一个或多个按键卡住或短路按键“翻出/翻入显示单元”卡住或短路将存储为故障存储记录。,打开显示器,信息控制器J523显示器开/关E462多媒体E380网关J533电力驱动J520的控制单元2显示器开/关电机V201,（1）通过键盘操纵前面的显示器开/关E462，信号将多媒体E380的操作器发射。,（2）由多媒体操作系统将信息转交至前面的信息控制器J523。,（3）信号通过媒体系统数据交换总线至数据总线诊断界面J533传播。,（4）数据总线的诊断界面通过CAN-Komfort（舒适功能电脑数据区域控制网络）总线发射信号至电力驱动J520的控制单元2。,（5）通过一条安全线路显示器开/关电机V201收到信号“打开显示器”。显示器被打开。,收音机电台的切换借助于多功能方向盘,前座信息控制单元J523组合仪表显示器J285方向盘操作单元E221转向柱电子装置控制单元J527数据总线的诊断面板J533,（1）驾驶员多次操作MODE（模式）键来显示所希望的选择菜单（在组合仪表显示器J285内）。,（2）每个按键信号将由方向盘操作单元E221转换成数字信息。它借助LIN总线线路向转向柱电子装置控制单元J527发送这一信息。,（3）转向柱电子装置机控制单元J527将信息“按键MODE已操作”集成在CAN-Komfort（舒适功能电脑数据区域控制网络）。,（4）数据总线的诊断面板J533读取信息在CANKomfort（舒适功能电脑数据区域控制网络）上，并且通过多媒体传输系统总线发送到前座信息控制单元J523上。,（5）前座信息控制单元每次接收到信号“已按下MODE（模式）键”后，为在组合仪表内控制单元（带显示单元）的显示器285中显示下一个选择菜单，会将有关图像数据传输到在媒体系统数据交换总线上。,（6）数据总线的诊断面板J533将该信息传输到CAN-Kombi（组合仪表电脑数据区域控制网络）。,（7）仪表总成读取信息并且在显示器里显示相应的选择菜单。过程1至7重复每次按下MODE（模式）键，直到在仪表总成的显示器选择菜单收音机电台”显示。,（8）驾驶员通过转动左边的调节轮选择希望的收音机电台。这样每次旋转键时组合仪表显示器中的显示内容都会更新。通过按下调节轮确认选择。从方向盘操作单元E221到前座信息控制单元J523以及从控制单元J523到组合仪表的信号传输也按上述方式进行。,（9）前座信息控制单元J523开始播放选出的收音机电台。,功能分配音频管理系统,多媒体操作单元E380辅助停车系统控制器J446ABS控制单元J104故障诊断面板J533,（1）娱乐系统：使用者可通过多媒体操作单元E380对娱乐功能中的音量和音响进行设置。各自分开运行，并可对个人设置进行存储（选件）。,（2）信息：在事件通知和交通通知时娱乐功能以及语音操作系统将关闭。交通通知将在驾驶员一侧复述，事件通知则会通过所有的喇叭进行播送。在导航仪广播通知过程中娱乐功能的音量降低。导航仪广播通知的播放出现在驾驶员座方向。,（3）声控停车系统(APS)：激活APS系统期间（辅助停车系统控制器J446）娱乐系统的音量降低。,（4）车速：带EDS的ABS控制单元J104，通过CAN-Antrieb（传动系统计算机数据区域控制网）数据总线故障诊断面板J533和多媒体系统数据交换总线发送“车速”信息给前座信息控制单元。,（6）通讯系统：在通话时通过电话/电子通讯系统控制器降低娱乐功能的音量。驾驶员可将电话在车辆前后的音量调为一致。,（7）麦克风模块：麦克风能够实现噪音修复技术功能（选件）。麦克风信号将作为数字信息向多媒体系统数据交换总线发送。麦克风的数量取决于车辆装备。,关闭/打开显示器，收音机/激光唱片/电视,进入和启动许可系统E408前座信息控制器J523驾驶员识别系统控制器J589数据总线诊断面板J533数字声音包控制器J525收音机模块R导航仪控制器J401数字声音包控制器J525,（1）使用者通过进入和启动许可系统E408按键进行身份识别。,（2）在前座信息控制器J523中存储下使用者在关闭系统前的最后设置。,（3）驾驶员识别系统控制器J589将信息“驾驶员识别”发送到舒适功能电脑数据区域控制网络。借助数据总线诊断面板J533，信息可供所有与记忆控制器有关的控制器使用。,（4）前座信息控制器J523向收音机模块R发送了询问：目前可接收哪些收音机电台？哪些传输波段能用于声音传输？,（5）收音机模块回复了所要求的信息，并且开始通过声音传输向多媒体系统数据交换总线发送同步数据。,（6）前座信息控制器向前座信息显示单元发送图象数据。在显示单元显示相应的电台目录。此外前座信息控制器发送信息：来自于收音机的命令来播放传输波段音量（取决于使用者）音响设置取决于使用者静音关闭给数字声音包控制器J525。,（7）数字声音包控制器将数字数据通过声音传输转换成数字信号，并且在喇叭上播放。使用者收听收音机电台。,（8）故障诊断系统：地址代号56收音机,（9）编码：通过编码完成下列设置：匹配国家区域频率范围。通过数据总线系统保障信息娱乐系统全部配置的通讯。,（10）故障存储记录：在收音机模块里。低于/超过电源电压媒体系统数据交换总线的中断/衰耗量增加导航仪控制器J401的通讯中断断路/短路HF线路断路/短路ZF连接口的相应的故障存储记录。,（11）数据阅读块，在数据阅读块中：电源电压媒体系统数据交换地址（在环状物内）媒体系统数据交换识别器（方式）诊断电缆的状态电源电压和有线功放器的电流记载和多元化天线当前收听电台的接收强度将被显示。,（12）元件测试，在进行元件测试时，收音机模块R里频率为100赫兹的测试声音将被发送到数字声音包控制器J525上。数字音响系统通过喇叭复述测试声音。它能够检测通过媒体系统数据交换总线的声音数据传输。,信号语音操作系统,E221操作系统方向盘中的.J507语音输入系统控制器.J523信息系统控制器.J525前面数字声音控制器(收音机模块).J526电话/电子通讯系统控制器.J527转向机电子元件控制器.J528电子顶棚控制器.J533数据总线的诊断面板.,1SDS将通过操作方向盘操作单元的PTT键E221被激活。按键信号传输到语音输入系统控制器J507。,2数字声音控制器J525(收音机模块)以及电话/电子通讯系统J526将顶棚模块里的麦克风的信号，转换成数字信息，并且通过媒体系统数据交换总线发送到控制器语音语音输入系统。,3通过数字声音包控制器语音对话系统的语音输入在返回的路线上进行。,4使用者的愿望通过媒体系统数据交换总线的语音对话系统向前座信息控制器J523发送。,5前座信息控制器J523被当作信息娱乐系统操纵器操纵相应控制器执行功能。,导航仪控制器J401,多媒体操作单元E380辅助停车系统控制器J446ABS控制单元J104故障诊断面板J533轮速传感器G47,G45导航仪控制器J401前座信息系统控制器J523前座信息显示单元J685仪表总成里的显示器J285语音输入系统控制器J507数字声音包控制器J525电话/电子通讯系统控制器J526,（1）卫星导航仪：GPS天线它安装在后挡风玻璃上。推算导航仪器前桥路程脉冲信号,（2）奥迪内的导航仪器利用前桥路程脉冲信号来推算导航仪。前段的路程脉冲信号将带有EDSJ104的ABS控制器根据转数检测器的信号前面左边的G47前面右边的G45算出来，并且向传动装置电脑数据区域控制网络发送。数据总线诊断面板J533读取传动装置电脑数据区域控制网络上的信息，并且通过媒体系统数据交换总线向导航仪控制器J401发旋转率,（3）在导航仪控制器J401中如同已知的导航仪一样是由一个转率传感器集成的。前座信息系统控制器J523,（4）前座信息控制器J523作为信息娱乐系统的主控制器：通过多媒体界面和语音对话系统导航系统描述的显示来操纵目的地输入和选择前座信息显示单元J685和仪表总成里的显示器J285通过喇叭发出语音提示语音输入系统控制器J507,（5）语音输入系统控制器J507发送转换为数字信息的语音输入到目的地和激活通过媒体系统数据交换总线到前座信息控制器J523。它开始进行输入，并且操纵相应的导航系统。,（6）导航仪控制器J401通过媒体系统数据交换总线发送信息：到导航仪显示器和前座信息控制器J523。通过信息安装显示器显示单元并且通过两个显示器显示。但地图显示的图片例外。它由导航仪控制器建立。播放语音提示到数字声音包控制器J525。,（7）导航仪控制器J401发送声音数据到媒体系统数据交换总线的同步传输声道。根据来自于前座信息控制器J523减小了数字声音包控制器J525的娱乐功能的音量并且将声音数据通过驾驶员座的喇叭传输。