CN108139541B - 光通信连接器、光通信线缆和电子设备 - Google Patents

Abstract

[问题]具有优异的维护特性并且在非光耦合期间抑制光连接器的外部的平行光(准直光)的直接辐射。[解决方案]该光通信连接器包括：准直透镜，对来自光传输路径的光进行准直；以及散射部分，被布置在与准直透镜相比更尖端侧上，并且使来自光传输路径的光散射，所述光是从准直透镜射出的。根据这种配置，在其间频繁发生插入和移除的光通信可以在保持准直信号的优点的同时在连接器不被配合期间由于来自光传输路径的光被散射确保该配置的安全性。

Description

光通信连接器、光通信线缆和电子设备

技术领域

本公开涉及光通信连接器、光通信线缆和电子设备。

背景技术

近来，随着互联网等的通信量的增加，存在对更大的传输容量的需要。在经由铜线缆的常规传输系统中，实现如此大的传输容量变得困难。因此，已经提出了可以实现更大传输容量的光通信。

在目前通常使用的光通信线缆中采用在连接器中相互邻接(abutting)光纤的所谓物理接触(PC)系统。但是，在PC系统中，为了对准两根光纤需要高度准确的调节。此外，在光纤的邻接中，为了防止废物等附着在光纤的尖端而损伤光纤，每次进行连接时都需要清洗两根光纤。另外，在PC系统中，为了抑制光纤的前端之间的间隙中的耦合失败，将折射率调节剂注入进间隙是必不可少的。从这些结果来看，普通用户难以插入和移除使用PC系统的光纤。

作为解决这些问题的方法，已经提出了准直光耦合系统。在准直光耦合系统中，每个透镜以使光轴在每根光纤的尖端对准被安装，并且光信号变成平行光，以在相对的透镜之间传送光信号。通过使用这种准直光耦合系统，放松了光纤的连接器相互对准的准确度。另外，在准直光耦合系统中，由于光纤在非接触状态下相互光耦合，因此也抑制了由于光纤之间侵入的废物等造成的对传输质量的不利影响，并且也消除了对频繁且细心的清洁的需要。

同时，在准直光耦合系统中使用的平行光在理论上甚至在距离输出部分的距离处也不太可能衰减，并且，取决于强度，难以满足关于激光的标准(诸如IEC 60825-1和IEC60825-2)。因此，目前，在断开期间为光通信连接器提供用于屏蔽平行光的光阀(shutter)。

此外，专利文献1提出了一种光连接器，其目的在于防止由准直光(平行光)引起的激光风险。具体地，公开了一种用于执行准直光耦合的光连接器，其中设置了用于光纤固定部分和准直透镜的相对的两个突起-凹陷结构。在这种光连接器中，在光连接器断开期间，准直透镜从光纤固定部分分离，并且突起-凹陷结构对来自光纤的光进行散射。另一方面，在这种光连接器中，在光连接器的连接期间，按压准直透镜，使得准直透镜利用两个插入其间的突起-凹陷结构与光纤固定部分接触，以射出平行光。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP2013-64803A

发明内容

技术问题

但是，在专利文献1中描述的光连接器中，通过即使在断开时也按压准直透镜，准直透镜可以利用两个插入其间的突起-凹陷结构与光纤固定部分接触，并且可以从光学连接器发射准直光。此外，专利文献1中描述的光连接器具有复杂的结构，该结构需要用于使准直透镜移动离开和靠近光纤固定部分的机制等。

此外，在专利文献1中描述的光连接器中，准直透镜向外部暴露。因此，准直透镜表面可以被灰尘、油等污染。与PC系统相比，准直耦合系统对污垢具有抵抗力。但是，在根据具有相对高的插入和移除频率的商业标准的使用条件下，清洁根本不是必需的。此外，当在准直透镜上产生划痕等时，信号质量受到影响。因此，文献中描述的光连接器在准直透镜上发生污染时需要清洁。在这种清洁中，在光连接器的尺寸减小或者布置多个透镜的情况下，透镜部分的维护变得非常困难。此外，在光连接器中安装有光阀的情况下，在一些情况下用于释放光阀的夹具等变得必需。

因此，本公开提出了新颖且改进的、具有优异的维护特性并且可以在非光耦合期间抑制平行光(准直光)直接发射到光连接器的外部的光通信连接器、光通信线缆和电子设备。

对问题的解决方案

根据本公开，提供了一种光通信连接器，包括：准直透镜，被配置为对来自光传输路径的光进行准直；以及扩散部分，被布置在相对于准直透镜的前端侧上，并且被配置为使来自光传输路径的、从准直透镜输出的光扩散。

此外，根据本公开，提供了一种光通信线缆，包括：光传输路径；光通信连接器，所述光通信连接器包括被配置为对来自光传输路径的光进行准直的准直透镜，以及相对于准直透镜布置在前端侧上并且被配置为使来自光传输路径的、从准直透镜输出的光扩散的扩散部分。

此外，根据本公开，提供了一种电子设备，包括：光通信连接器，所述光通信连接器包括被配置为对来自光传输路径的光进行准直的准直透镜，以及相对于准直透镜布置在前端侧上并且被配置为使来自光传输路径的、从准直透镜输出的光扩散的扩散部分。

发明的有益效果

根据如上所述的本公开，可以提供新颖且改进的、具有优异的维护特性并且可以在非光耦合期间防止平行光(准直光)直接发射到光连接器的外部的光通信连接器、光通信线缆和电子设备。

注意，上述效果不一定是限制性的。与上述效果一起或代替上述效果，可以实现本说明书中描述的效果中的任何一个效果或者可以从本说明书中掌握的其它效果。

附图说明

图1是根据本公开第一实施例的电子设备和光通信线缆的外观示例。

图2是图1中所示的光通信连接器的放大截面图。

图3是图1中所示的光通信连接器的放大截面图。

图4是示出图1中所示的光通信连接器的连接状态的放大截面图。

图5是用于描述根据本公开第一实施例的电子设备的硬件配置的框图。

图6是示出车辆控制系统的示意性配置示例的框图。

图7是示出车辆外部信息检测部分和成像部分的安装位置的示例的解释图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的一个或多个优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具有基本上相同的功能和结构的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略这些结构元件的重复解释。

注意，将按以下顺序提供描述。

1.电子设备和光通信线缆的外观示例

2.电子设备和光通信线缆的结构

(光通信连接器)

(电子设备)

(光通信线缆)

3.应用示例

[1.电子设备和光通信线缆的外观示例]

首先，参考图1，将描述根据本公开第一实施例的电子设备100和光通信线缆200的外观示例。

如图1中所示，电子设备100包括光发送和接收部分110。光发送和接收部分110被配置为能够执行光通信。此外，光发送和接收部分110包括光通信连接器10B。光发送和接收部分110可以经由光通信连接器10B来发布电子设备100需要作为光信号发送的数据，并且可以接收到达电子设备100的光信号。

光通信线缆200包括线缆主体201和光通信连接器10A。光通信线缆200经由线缆主体201和光通信连接器10A在电子设备100与另一个电子设备或通信网络(诸如互联网)之间传送光信号。

注意，电子设备100可以是例如移动电子设备(诸如移动电话、智能电话、PHS、PDA、平板PC、膝上型计算机、摄像机、IC记录器、便携式媒体播放器、电子笔记本、电子词典、计算器或便携式游戏控制台)，或者另一种电子设备(诸如台式计算机、显示设备、电视接收器、无线电接收器、录像机、打印机、汽车导航系统、游戏控制台、路由器、集线器或光网络单元(ONU))。替代地，如稍后将描述的，电子设备100可以构成电器(诸如冰箱、洗衣机、钟表、对讲机、空调装备、加湿器、空气净化器、照明装备或烹饪器具)或车辆的一部分或全部。

[2.电子设备和光通信线缆的结构]

接下来，除了图1外还参考图2至图4，将描述电子设备100和光通信线缆200的结构。图2是图1中所示的光通信连接器10A的放大截面图，图3是图1中所示的光通信连接器10B的放大截面图，并且图4是示出图1中所示的光通信连接器10A和10B的连接状态的放大截面图。在下文中，将首先详细描述光通信连接器10A、10B，然后将详细描述包括它们的电子设备100和光通信线缆200。

(光通信连接器)

在下文中，将详细描述光通信连接器10A、10B。此外，由于光通信连接器10A、10B具有共同的结构，因此将主要描述光通信连接器10A的结构。

如图1中所示，光通信连接器10A是被设置在线缆主体201的前端侧上的插头。如图2中所示，光通信连接器10A具有透镜部分110A和扩散部分(圆柱形透镜)120A。注意，除了上述元件之外，光通信连接器10A还可以根据需要包括用于定位每个组件的定位组件、用于保护每个组件的保护组件、用于承载每个组件的壳体等。

透镜部分110A被布置为以便于与存在于线缆主体201内的光传输路径202A的前端侧进行接触。在前端侧上的准直透镜111A中，透镜部分110A将从光传输路径202A射出的光信号的光转换成平行光(准直光)L_A1并输出平行光。另一方面，当平行光输入到前端侧上的准直透镜111A时，透镜部分110A会聚平行光以用于朝着光传输路径202A射出。

注意，在图中示出了两个准直透镜111A，但所示出的模式并不是限制，透镜部分110A也可以具有与光传输路径202A的数量对应的任意数量的一个或多个准直透镜。例如，透镜部分110A可以是在光通信连接器10A的厚度方向和宽度方向上排列(array)准直透镜的微透镜阵列。例如，透镜部分110A可以是在厚度方向(图中的垂直方向)排列两列准直透镜并且在宽度方向(图中的深度方向)排列多行准直透镜的微透镜阵列。

扩散部分120A是圆柱形透镜，其被构造和布置为折射并输出从透镜部分110A射出的平行光L_A1。扩散部分120A被布置在光通信连接器10A的相对于透镜部分110A的前端侧上。此外，扩散部分120A根据需要在宽度方向(图中的深度方向)上延伸，以便能够接收来自布置在透镜部分110A中的每个准直透镜111A的平行光L_A1。注意，示出的模式不是限制，而是在例如在厚度方向上布置三个或更多个准直透镜111A的情况下，或者在仅布置一个准直透镜111A的情况下，扩散部分120A可以相应地在厚度方向中伸长或缩短。此外，关于扩散部分120A，在与多条光传输路径202A对应地设置多个准直透镜的情况下，也可以与各个准直透镜对应地设置多个扩散部分120A。扩散部分120A可以包括除圆柱形透镜以外的球面透镜。在这种情况下，扩散部分120B也包括球面透镜。

扩散部分120A在前端侧上(即，在随后将描述的折射光L_A2的输出侧上)的表面形成圆柱形凸表面121A。

此外，在扩散部分120A中，可以在前端侧上的凸表面121A中形成防反射部分。因而，当从光通信连接器10B接收到光信号时，可以将光信号高效率地输入到扩散部分120A。此外，这种防反射部分可以通过防反射膜或具有小于1μm的周期的微小凹凸结构(例如，蛾眼结构等)来实现。类似地，可以在稍后将描述的凹表面122A中形成防反射部分。因而，当从透镜部分110A接收到光信号时，可以将光信号高效率地输入到扩散部分120A。注意，在随后将描述的光通信连接器10B的平坦表面121A和凸表面121B中，也可以类似地形成防反射部分。

此外，在扩散部分120A中，也可以在前端侧的凸表面121A上形成表面保护部分。因而，防止了无意中损坏扩散部分120A，并且更均匀地输出折射光L_A2，由此光信号的质量得到改进。例如，这样的表面保护部分可以通过丙烯酸树脂等的透明树脂膜或无机材料的透明涂层来实现。注意，在随后将描述的光通信连接器10B的凸表面121B中，也可以类似地形成表面保护部分。

另一方面，扩散部分120A在基端侧上(即，在平行光L_A1的输入侧上)的表面形成凹表面122A。利用这种凹表面122A，平行光L_A1被折射，并且在凸表面121A上进一步折射，以变成折射光L_A2，并且从凸表面121A输出。

此外，扩散部分120A可以包括透明树脂材料(诸如聚碳酸酯)、玻璃材料(诸如BK7、合成石英、无水合成石英或碱金属铝硅酸盐)或其它透明无机材料。特别地，聚碳酸酯的机械强度、可加工性和透明性优异，并且适合作为扩散部分120A的构成材料。

如上所述，穿过线缆主体201中的光传输路径202A的光信号由透镜部分110A变成平行光L_A1，并且被输出到布置在准直透镜111A的前表面上的扩散部分120A。扩散部分120A的透镜部分110A侧是凹状弯曲的凹表面122A，并且从准直透镜111A输入的平行光L_A1通过凹表面122A的曲率被扩散、进一步穿过扩散部分120A的前表面上凸状弯曲的圆柱形凸表面121A、被凸表面121A的曲率会聚作为具有在凸表面121A的前方附近的焦点C的光线L_A2、并且从该焦点显著扩散。凹表面122A和凸表面121A的曲率被调整成使得通过该扩散满足安全标准。

图3中所示的光通信连接器10B是布置在电子设备100的侧表面上的插座(receptacle)。光通信连接器10B具有与上述光通信连接器10A基本相似的结构。例如，透镜部分110B的结构基本上类似于透镜部分110A的结构。另一方面，扩散部分120B在前端侧上(即，在由透镜部分110B的准直透镜111B输出的平行光L_B1的输入侧上)的表面形成基本垂直于平行光L_B1的这样的平坦表面121A。

此外，扩散部分120B在前端侧上(即，在随后将描述的折射光L_B2的输出侧上)的表面形成与光通信连接器10A的扩散部分120A的圆柱形凸表面121A对应的凹表面121B。

穿过光传输路径202B的光信号通过透镜部分110B变成平行光L_B1，并且被输出到布置在准直透镜111B的前表面上的扩散部分120B。由于扩散部分120B的透镜部分110B是与平行光L_B1基本垂直的平坦表面121A，因此平行光L_B1作为平行光穿过平坦表面121A，并且进一步穿过扩散部分120B的前表面的凹状弯曲的凹表面121B，通过凹表面121B的曲率变成光线L_B2，并被扩散。凹表面121B的曲率被调节，使得通过扩散满足安全标准。

上面已经描述了光通信连接器10A和光通信连接器10B的每个结构。由于平行光通过扩散部分120A、120B扩散，因此在光通信连接器10A、10B不相互连接的情况下(即，在非光耦合期间)，如上所述防止平行光直接发射到光通信连接器10A、10B的外部。因而，即使在由准直透镜111A、111B生成的平行光L_A1、L_B1的强度相对大的情况下，也防止平行光L_A1、L_B1直接输入到用户的例如眼球等，从而可以并且因此防止非故意的健康损害。

同时，一般而言，平行光(激光)的输出光强度理论上不会劣化。因此，当激光被输入到用户的例如眼球时，存在发生健康损害的风险。为此，存在定义激光产品的安全性的标准作为国际标准(IEC 60825-1、2)。借助于上述扩散部分120A、120B，光通信连接器10A和10B将容易地满足这种国际标准。

另一方面，如图4中所示并且如后面将要描述的，当光通信连接器10A、10B被连接时，穿过两个扩散部分120A、120B的光信号再次变成平行光，并且光耦合变得可能。

如图4中所示，光通信连接器10A、10B被布置为使得当它们被连接时，扩散部分120A、120B是对称的，并且凸表面121A与凹表面121B相对。在这种情况下，首先，从光传输路径202A发出的光在透镜部分110A中被准直，以变成平行光L_A1。然后，平行光L_A1被输入到扩散部分120A、被凹表面122A折射、被凸表面121A在图的纸页的垂直方向进一步扩散以变成光线L_A2、并且通过凹表面121B被输入到扩散部分120B。输入光线L_A2的路径被凹表面121B的曲率会聚，并被重构为平行于L_A1的平行光L_A3。平行光L_A3在透镜部分110B中被会聚，并被运送到光传输路径202B。

类似地，从光传输路径202B发出的光在透镜部分110B中被准直，以变成平行光L_B1。然后，平行光L_B1被输入到扩散部分120B，并且被凹表面121B折射以变成作为扩散光的光线L_B2。然后，光线L_B2被输入到扩散部分120A。输入到扩散部分120A的光线L_B2在凸表面121A和凹表面122A中再次被折射，以变成平行于L_B1的平行光L_B3。平行光L_B3在透镜部分110A中被会聚，并被发送到光传输路径202A。根据前面所述，经由光通信连接器10A、10B在电子设备100与光通信线缆200之间的光信号的双向传输变为可能。

如上所述，由于从插座和插头输出的光变成扩散的光信号，因此本实施例中用于光通信连接器10A、10B的光通信的信号可以满足安全标准。此外，在光通信连接器10A和光通信连接器10B连接的状态下，由于扩散和会聚效果，可以以重构的方式耦合平行光，并且可以进行双向通信。

此外，因为扩散部分120A、120B布置在前端侧上，所以光通信连接器10A、10B的前表面具有平缓弯曲的圆柱形形状，并且准直透镜111A、111B和光传输路径202A、202B不暴露于外部环境。因此，可以可靠地抑制尘埃或灰尘侵入光传输路径202A、202B和准直透镜111A、111B，并且抑制了油等的附着，从而消除了清洁它们的需要，并且即使在被构造为紧凑型连接器的情况下，维护特性也是优异的。另外，由于扩散部分120A、120B的前端侧形成凸表面121A和凹表面121B，因此污垢(诸如尘埃或灰尘)难以积聚。

另外，在光通信连接器10A、10B中，负责光传输路径202A和202B之间的光传输的透镜部分110A、110B具有相互一致的形状。因此，当制造包括光通信连接器10A和光通信连接器10B的光通信连接器集合时，可以共同制造需要具有高维度准确性的部件。因此，可以提高这种光通信连接器集合的光耦合质量。

如上所述的光通信连接器10A、10B具有优异的维护特性，并且能够执行准直光耦合。此外，由于连接器的前表面上不具有用于屏蔽平行光或用于防止灰尘等侵入的可移动组件(诸如光阀)，因此光通信连接器10A、10B具有简单的机制，并且当重复插入和移除时的可靠性可以显著改进，并且不太可能损坏。因此，光通信连接器10A、10B适于相对频繁地执行光通信线缆200的插入和移除的商用光通信应用。另外，由于简单的结构，因此光通信连接器10A、10B也都可以容易地设计。

(电子设备)

接下来，将描述根据本实施例的电子设备100的配置。如图1中所示，并且如上所述，电子设备100包括光发送和接收部分110。光发送和接收部分110包括光信号光发射部分120、光信号光接收部分130和作为插座的光通信连接器10B。

光发射部分120输出要在电子设备100中作为光信号发送的数据，并且经由布置在光发射部分120的前端侧上的光传输路径202B将光信号输入到光通信连接器10B。

此外，光接收部分130经由光传输路径202B从光通信连接器10B接收光信号，并将光信号输出到电子设备100中的接口。

此外，电子设备100的详细硬件配置没有特别限制，而是可以是例如如图5中所示的配置。图5是用于描述根据本公开第一实施例的电子设备100的硬件配置的框图。

电子设备100主要包括CPU 901、ROM 902和RAM 903。此外，电子设备100还包括主机总线907、桥接器909、外部总线911、接口913、输入设备915、输出设备917、存储设备919、驱动器921、连接端口923以及通信设备925。

CPU 901用作算术处理装置和控制装置，并且根据记录在ROM 903、RAM 905、存储设备919或可移除记录介质927中的各种程序来控制电子设备100的整体操作或操作的一部分。ROM 903存储由CPU 901使用的程序、操作参数等。RAM 905主要存储CPU 901使用的程序以及在程序执行期间适当变化的参数等。这些经由包括内部总线(诸如CPU总线)的主机总线907相互连接。

主机总线907经由桥接器909连接到外部总线911(诸如PCI(外围元件互连/接口)总线)。

输入设备915是例如由用户操作的操作装置(诸如鼠标、键盘、触摸面板、按钮、开关和控制杆)。而且，输入设备915可以是使用例如红外光或其它无线电波的遥控装置(所谓的遥控器)，或者可以是符合电子设备100的操作的外部连接装置929(诸如移动电话或PDA)。此外，输入设备915基于例如用户利用上述操作装置输入的信息来生成输入信号，并且包括用于向CPU 901输出输入的信号的输入控制电路等。电子设备100的用户可以向电子设备100输入各种数据，并且可以通过操作这个输入设备915来指示电子设备100执行各种类型的处理。

输出设备917包括能够可视地或可听地向用户通知所获取的信息的设备。这样的设备包括显示设备(诸如CRT显示设备、液晶显示设备、等离子体显示设备、EL显示设备和灯)、音频输出设备(诸如扬声器和耳机)、打印机、移动电话、传真机等。例如，输出设备917输出通过由电子设备100执行的各种类型的处理所获得的结果。具体地，显示设备以文本或图像的形式显示通过由电子设备执行的各种类型的处理所获得的结果。另一方面，音频输出设备将包括再现的音频数据、声音数据等的音频信号转换成模拟信号，并输出该模拟信号。

存储设备919是被配置为电子设备100的存储单元的示例的、用于存储数据的设备。存储设备919包括例如磁存储设备(诸如HDD(硬盘驱动器))、半导体存储器设备、光存储设备、磁-光存储设备等。这种存储设备919存储要由CPU 901执行的程序以及各种类型的数据、从外部获得的各种类型的数据等。

驱动器921是用于记录介质的读取器/写入器，并且在电子设备100中构建或在外部附连到该电子设备。驱动器921读取记录在所附连的可移动记录介质927(诸如磁盘、光盘、磁-光盘或半导体存储器)中的信息，并将所读取的信息输出到RAM 905。此外，驱动器921可以将记录写入所附连的可移动记录介质927(诸如磁盘、光盘、磁-光盘或半导体存储器)。可移动记录介质927是例如DVD介质、HD-DVD介质、蓝光(注册商标)介质等。此外，可移动记录介质927可以是紧凑型闪存(CompactFlash，CF；注册商标)、闪存、SD存储卡(安全数字存储卡)等。另外，可移动记录介质927可以是例如配备有非接触式IC芯片的IC卡(集成电路卡)、电器等。

连接端口923是用于允许设备直接连接到电子设备100的端口。连接端口923的示例包括USB(通用串行总线)端口、IEEE1394端口、SCSI(小型计算机系统接口)端口等。连接端口923的其它示例包括RS-232C端口、光学数字终端、高清晰度多媒体接口(HDMI，注册商标)端口等。通过将外部连接装置929连接到这种连接端口923，电子设备100从外部连接装置929直接获取各种类型的数据，并将各种类型的数据提供给外部连接装置929。注意，上述光学数字终端可以被配置为包括上述光通信连接器10B的光发送和接收部分110。

通信设备925是包括例如用于连接到通信网络931的通信设备等的通信接口。在本实施例中，通信设备925包括光发送和接收部分110，其中该光发送和接收部分包括上述光通信连接器10B。通信设备925可以是用于光通信的路由器。此外，通信设备925还包括例如用于有线或无线LAN(局域网)、蓝牙(注册商标)或WUSB(无线USB)的通信卡等。另外，通信设备925可以包括用于DSL(非对称数字订户线)的路由器、用于各种类型的通信的调制解调器等。例如，这种通信设备925可以根据预定的协议(例如，FTTx(诸如FTTR、FTTB、FTTH或FTTD)、TCP/IP等)在互联网上发送和接收信号并且与其它通信设备发送和接收信号等。此外，连接到通信设备925的通信网络931包括以有线或无线方式连接的网络等，并且可以是例如互联网、家庭LAN、红外通信、无线电波通信、卫星通信等。

(光通信线缆)

光通信线缆200包括线缆主体201和光通信连接器10A。线缆主体201在内部具有光传输路径202A。光传输路径202A是例如光纤。注意，光传输路径202A没有特别限制，只要光可以被发送即可，并且可以不是光纤。光传输路径202A在需要时在外周面上具有涂层。此外，光通信连接器10A连接到光传输路径202A的前端侧。

这样的光通信线缆200可以用于电子设备(诸如如上所述的电子设备100)与另一个设备之间的光通信的连接。

<3.应用示例>

根据本公开实施例的技术适用于各种产品。例如，根据本公开实施例的技术可以被实现为安装在任何类型的车辆(诸如汽车、电动车辆、混合电动车辆和摩托车)上的设备。

图6是示出可以应用根据本公开实施例的技术的车辆控制系统2000的示意性配置示例的框图。车辆控制系统2000包括经由通信网络2010连接的电子控制单元。在图6中所示的示例中，车辆控制系统2000包括驱动线路控制单元2100、车身系统控制单元2200、电池控制单元2300、车辆外部信息检测单元2400、车辆内部信息检测单元2500以及整体控制单元2600。连接这些控制单元的通信网络2010可以是符合任何标准的车内通信网络(诸如控制器局域网(CAN)、本地互联网络(LIN)、局域网(LAN)或FlexRay(注册商标))。

每个控制单元包括根据各种程序执行操作处理的微计算机、存储由微型计算机执行的程序和用于各种操作的参数等的存储部分，以及驱动受到各种类型的控制的设备的驱动电路。每个控制单元包括用于经由通信网络2010与其它控制单元通信的网络I/F，以及用于通过有线通信或无线通信与车辆外部和内部的设备、传感器等通信的通信I/F。图6示出了作为整体控制单元2600的功能配置的微型计算机2610、通用通信I/F 2620、专用通信I/F2630、定位部分2640、信标接收部分2650、车载设备I/F 2660、音频和图像输出部分2670、车内网络I/F 2680以及存储部分2690。其它控制单元中的每一个类似地包括微型计算机、通信I/F、存储部分等。

驱动线路控制单元2100根据各种程序来控制与车辆的驱动线路相关的设备的操作。例如，驱动线路控制单元2100被用作用于生成车辆的驱动力的驱动力生成设备(诸如内燃机或驱动马达)的控制设备、将驱动力传送到车轮的驱动力传送机制、调节车辆的转向角的转向机制、生成车辆的制动力的制动设备等。驱动线路控制单元2100可以具有用于防抱死制动系统(ABS)或电子稳定性控制(ESC)的控制设备的功能。

驱动线路控制单元2100连接到车辆状态检测部分2110。车辆状态检测部分2110包括例如以下传感器中的至少一个：诸如检测车身的轴向旋转运动的角速度的陀螺仪传感器、检测车辆的加速度的加速度传感器，或者检测加速踏板的操作量、制动踏板的操作量、方向盘的方向盘角度、发动机速度、车轮旋转速度等的传感器。驱动线路控制单元2100使用从车辆状态检测部分2110输入的信号来执行操作处理，并且控制内燃机、驱动马达、电力转向设备、制动设备等。

车身系统控制单元2200根据各种程序来控制附连到车辆主体的各种设备的操作。例如，车身系统控制单元2200被用作用于无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗设备或各种灯(诸如前灯、后备灯、刹车灯、转向灯或雾灯)的控制设备。在这种情况下，车身系统控制单元2200可以接收从代替钥匙起作用的便携式设备发送的无线电波或者各种开关的信号。车身系统控制单元2200接收这些无线电波或信号，并且控制车门锁设备、电动车窗设备、灯等。

电池控制单元2300根据各种程序控制次要电池2310。次要电池2310用作驱动马达的电源。例如，电池控制单元2300从包括次要电池2310的电池设备接收信息(诸如电池温度、电池输出电压或电池剩余电量)。电池控制单元2300使用这些信号来执行操作处理，并且对次要电池2310执行温度调节控制或者控制被包括在电池设备中的冷却设备等。

车辆外部信息检测单元2400检测包括车辆控制系统2000的车辆的外部的信息。例如，车辆外部信息检测单元2400连接到成像部分2410和车辆外部信息检测部分2420中的至少一个。成像部分2410包括飞行时间(ToF)相机、立体相机、单目相机、红外相机以及其它相机中的至少一个。车辆外部信息检测部分2420包括例如检测当前天气的环境传感器，以及检测在包括车辆控制系统2000的车辆周围的其他车辆、障碍物、行人等的周围信息检测传感器。

环境传感器可以是例如检测多雨天气的雨滴传感器、检测雾的雾传感器、检测阳光度的阳光传感器、检测降雪的雪传感器中的至少一个。周围信息检测传感器可以是超声波传感器、雷达设备以及光检测和测距/激光成像检测和测距(LIDAR)设备中的至少一个。这些成像部分2410和车辆外部信息检测部分2420可以作为独立的传感器或设备被安装，或者作为集成了传感器和设备的设备被安装。

图7示出了成像部分2410和车辆外部信息检测部分2420的安装位置的示例。成像部分2910、2912、2914、2916和2918例如被定位与车辆2900的前鼻部、侧视镜、后保险杠、后门以及车厢内挡风玻璃的上部中的至少一个处。附连到前鼻部的成像部分2910和附连到车厢内挡风玻璃的上部的成像单元2918主要获取车辆2900前方的区域的图像。附连到侧视镜的成像部分2912和2914主要获取车辆2900侧面的区域的图像。附连到后保险杠或后门的成像部分2916主要获取车辆2900后方区域的图像。附连到车厢内挡风玻璃的上部的成像部分2918主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、交通灯、交通标志、车道等。

此外，图7示出了成像部分2910、2912、2914和2916的相应成像范围的示例。成像范围a表示附连到前鼻部的成像部分2910的成像范围。成像范围b和c分别表示附连到侧视镜的成像部分2914和2912的成像范围。成像范围d表示附连到后保险杠或后门的成像部分2916的成像范围。例如，对由成像部分2910、2912、2914和2916捕获的图像数据进行重叠来提供俯视车辆2900的俯视图像。

附连到车辆2900的车厢内的挡风玻璃的前部、后部、侧部、角落以及上部的车辆外部信息检测部分2920、2922、2924、2926、2928、2930可以是例如超声波传感器或雷达设备。附连到车辆2900的前鼻部、后保险杠，后门以及车厢内挡风玻璃的上部的车辆外部信息检测部分2920、2926和2930可以是例如LIDAR设备。这些车辆外部信息检测部分2920至2930主要用于检测前方车辆、行人、障碍物等。

本描述将参考图6再次继续。车辆外部信息检测单元2400使成像部分2410捕获车辆外部的图像，并接收所捕获的图像数据。另外，车辆外部信息检测单元2400从连接的车辆外部信息检测部分2420接收检测信息。在车辆外部信息检测部分2420是超声波传感器、雷达设备或LIDAR设备的情况下，车辆外部信息检测单元2400使得超声波、无线电波等被发送，并且接收所接收的反射波的信息。车辆外部信息检测单元2400可以基于接收到的信息执行检测检测物体(诸如人、汽车、障碍物、交通标志或道路上的字母等)的处理，或者检测距离的处理。车辆外部信息检测单元2400可以基于接收到的信息执行识别降雨、雾、道路状况等的环境识别处理。车辆外部信息检测单元2400可以基于接收到的信息来计算到车辆外部的物体的距离。

另外，车辆外部信息检测单元2400可以基于接收到的图像数据执行识别人、汽车、障碍物、交通标志、道路上的字母等的图像识别处理，或者检测距离的处理。车辆外部信息检测单元2400可以对接收到的图像数据执行失真校正处理、定位处理等，并且组合由不同成像部分2410捕获的图像数据以生成俯视图或全景图像。车辆外部信息检测单元2400可以使用由其他成像部分2410捕获的图像数据来执行视点转换处理。

车辆内部信息检测单元2500检测关于车辆内部的信息。车辆内部信息检测单元2500例如连接到检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测部分2510。驾驶员状态检测部分2510可以包括对驾驶员进行成像的相机、检测驾驶员的生物信息的生物传感器、拾取车厢内的声音的麦克风等。生物传感器附连到例如座椅面、方向盘等，并且检测坐在座椅上的乘客或者握住方向盘的驾驶员的生物信息。车辆内部信息检测单元2500可以基于从驾驶员状态检测部分2510输入的检测信息来计算驾驶员的疲劳程度或驾驶者的注意程度，或者确定驾驶员是否打瞌睡。车辆内部信息检测单元2500可以对拾取的音频信号执行处理(诸如噪声抵消处理)。

整体控制单元2600根据各种程序来控制车辆控制系统2000内的整体操作。整体控制单元2600连接到输入部分2800。输入部分2800被实现为乘客可以在其上执行输入操作的设备(诸如触摸面板、按钮、麦克风、开关或控制杆)。输入部分2800可以是例如使用红外光或其它无线电波的遥控设备，或者与车辆控制系统的操作对应的外部连接设备(诸如移动电话或个人数字助理(PDA))。输入部分2800可以是例如相机。在那种情况下，乘客可以通过手势输入信息。而且，输入部分2800可以包括例如基于由乘客等使用上述输入部分2800输入的信息来生成输入信号的输入控制电路等，并且向整体控制单元2600输出所生成的输入信号。乘客等操作这个输入部分2800，由此向车辆控制系统2000输入各种类型的数据，或者向车辆控制系统2000指示处理动作。

存储部分2690可以包括存储要由微型计算机执行的各种程序的只读存储器(ROM)，以及存储各种参数、操作结果、传感器值等的随机存取存储器(RAM)。另外，存储部分2690可以被实现为磁存储设备(诸如硬盘驱动器(HDD)、半导体存储设备、光存储设备、磁-光存储设备等)。

通用通信I/F 2620是作为在外部环境2750中的各种设备之间的通信中介的通用通信I/F。通用通信I/F 2620可以实现蜂窝通信协议(诸如全球移动通信系统(GSM)、WiMAX、长期演进(LTE)或者高级LTE(LTE-A))，或者其它无线通信协议(诸如无线LAN(也被称为Wi-Fi(注册商标))。通用通信I/F 2620可以例如经由基站或接入点连接到外部网络(诸如互联网、云网络或特定于服务提供商的网络)上的设备(诸如应用服务器或控制服务器)。另外，通用通信I/F 2620可以例如使用点对点(P2P)技术连接到车辆附近的终端(诸如行人或商店的终端，或者机器类型通信(MTC)终端)。

专用通信I/F 2630是支持为了车辆使用的目的而定义的通信协议的通信I/F。专用通信I/F 2630可以实现标准协议(诸如车辆环境中的无线接入(WAVE)，它是用于低层的IEEE 802.11p和用于高层的IEEE 1609的组合)，或者专用短程通信(DSRC)。专用通信I/F2630通常执行V2X通信。V2X通信是包括车辆-车辆通信、车辆-基础架构通信和车辆-行人通信中的一种或多种的概念。

定位部分2640例如从GNSS卫星接收用于定位的全球导航卫星系统(GNSS)信号(诸如来自GPS卫星的全球定位系统(GPS)信号)，并生成包括车辆的纬度、经度和高度的位置信息。此外，定位部分2640还可以通过与无线接入点交换信号来识别当前位置，或者从具有定位功能的终端(诸如移动电话、PHS或智能电话)获取位置信息。

信标接收部分2650例如从安装在道路上的无线站等接收无线电波或电磁波，并且获取信息(诸如当前位置、交通堵塞、封闭的道路或所需时间)。此外，信标接收部分2650的功能可以被包括在上述专用通信I/F 2630中。

车载设备I/F 2660是在微型计算机2610与车辆中的各种设备之间的连接中进行中介的通信接口。车载设备I/F 2660可以使用无线通信协议(诸如无线LAN、蓝牙(注册商标)、近场通信(NFC)或无线USB(WUSB))来建立无线连接。另外，车载设备I/F 2660还可以经由连接终端(未示出)(以及如果必要的话还有线缆)建立有线连接。车载设备I/F 2660可以包括例如乘客的移动设备、乘客的可穿戴设备以及被带入或附连到车辆的信息设备中的至少一个。车载设备I/F 2660与例如乘客具有的移动设备或可穿戴设备或被带入或附连到车辆的信息设备交换控制信号或数据信号。

车内网络I/F 2680是在微型计算机2610与通信网络2010之间的通信中进行中介的接口。车内网络I/F 2680按照通信网络2010支持的预定协议来发送和接收信号等。

基于经由通用通信I/F 2620、专用通信I/F 2630、定位部分2640、信标接收部分2650、车载设备I/F 2660和车内网络I/F 2680中的至少一个获取的信息，整体控制单元2600的微型计算机2610根据各种程序来控制车辆控制系统2000。例如，微型计算机2610可以基于所获取的关于车辆内部和外部的信息计算驱动力生成设备、转向机制或制动设备的控制目标值，并且向驱动线路控制单元2100输出控制指令。例如，微型计算机2610可以执行用于车辆的碰撞避免或减震、基于车辆-车辆距离的跟随行驶、车辆速度维护行驶、自动驾驶等的协作控制。

微型计算机2610可以基于经由通用通信I/F 2620、专用通信I/F2630、定位部分2640、信标接收部分2650、车载设备I/F 2660和车内网络I/F 2680中的至少一个获取的信息来创建包括关于车辆的当前位置的周围信息的本地地图信息。另外，微型计算机2610可以基于所获取的信息预测危险(诸如车辆碰撞、接近行人等，或进入关闭的道路)，并生成警告信号。警告信号可以是例如用于生成警告声音或打开警告灯的信号。

音频和图像输出部分2670将声音和图像中的至少一个的输出信号发送到能够在视觉上或听觉上向车辆的乘客或车辆的外部通知信息的输出设备。在图6的示例中，音频扬声器2710、显示部分2720和仪表板2730被例示为输出设备。例如，显示部分2720可以包括车载显示器和平视显示器中的至少一个。显示部分2720可以具有增强现实(AR)显示功能。输出设备也可以是除这些设备之外的设备，如耳机、投影仪或灯。在输出设备是显示设备的情况下，显示设备以各种形式(诸如文本、图像，表格或图形)可视地显示由微型计算机2610执行各种处理所获得的结果或者从另一个控制单元接收的信息。另外，在输出设备是音频输出设备的情况下，音频输出设备将包括再现的音频数据或声学数据等的音频信号转换成模拟信号，并在听觉上输出该模拟信号。

此外，在图6中所示的示例中，经由通信网络2010连接的至少两个控制单元可以被集成到单个控制单元中。替代地，独立的控制单元可以被配置为控制单元。而且，车辆控制系统2000还可以包括未示出的另一个控制单元。另外，在上面的描述中，由任何控制单元执行的功能的一部分或全部可以由另一个控制单元执行。即，只要经由通信网络2010发送和接收信息，就可以由任何控制单元执行预定的操作处理。类似地，连接到任何控制单元的传感器或设备可以连接到另一个控制单元，并且控制单元可以经由通信网络2010相互发送和接收检测信息。

在上述的车辆控制系统2000中，使用图1至图5描述的光通信连接器10A至10D可以应用于图6中所示的各种接口。例如，光通信连接器10A至10D可以被应用为通用通信I/F2620、专用通信I/F 2630、车载设备I/F 2660、音频和图像输出部分2670、车内网络I/F2680、与此对应的外部环境2750、车载设备2760、音频扬声器2710、显示部分2720、仪表板2730、通信网络2010等中的通信连接器。此外，例如，根据本公开的电子设备(例如，电子设备100)可以应用于整体控制单元2600。另外，除了通信网络2010之外，根据本公开的光通信线缆(例如，光通信线缆200)还适用于连接到车辆控制系统2000内部/外部的每个接口和设备。

此外，使用图1和图5描述的电子设备100的至少一些结构元件可以在用于图6中所示的整体控制单元2600的模块(例如，包括单个管芯的集成电路模块)中被实现。可替代地，使用图5描述的电子设备100可以由图6中所示的车辆控制系统2000的多个控制单元实现。

根据如上所述的本实施例，在频繁地执行插入和移除的光通信连接器10A、10B中，可以在由于准直信号而具有优点的同时在不嵌入(non-fitting)期间实现其安全性。此外，由于光通信连接器10A、10B的表面包括平缓弯曲的表面，因此对抗由于频繁执行的插入和移除而引起的灰尘、污垢等的维护特性高，并且由于不具有可移动部分，因此可以连续地确保高可靠性，并且插头和插座容易设计。

以上已经参考附图描述了本公开的一个或多个优选实施例，但是本公开不限于上述示例。本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内找到各种变化和修改，并且应当理解的是，它们将自然地落入本公开的技术范围内。

例如，在上述实施例中已经描述了光通信连接器10A布置在光通信线缆200中并且光通信连接器10B布置在电子设备100中，但是光通信连接器10A、10B不限于此。例如，光通信连接器10A可以布置在电子设备100中，并且光通信连接器10B可以布置在光通信线缆200中。

此外，光通信连接器10A、10B的扩散部分120A、120B的形状不限于所示的模式，只要来自准直透镜111A、111B的平行光L_A1、L_B1可以被折射和扩散。

此外，在所示的模式中已经描述了当光通信连接器10A和光通信连接器10B连接时凸表面121A和凹表面121B分离，但是根据本公开的结构不限于此。例如，当光通信连接器10A和光通信连接器10B连接时，凸表面121A和凹表面121B可以至少部分地接触。

另外，在本说明书中描述的效果仅仅是说明性或示例性的效果，而不是限制性的。即，与上述效果一起或代替上述效果，根据本公开的技术可以实现从本说明书的描述中对本领域技术人员清楚的其它效果。

此外，本技术也可以如下配置。

(1)一种光通信连接器，包括：

准直透镜，被配置为对来自光传输路径的光进行准直；以及

扩散部分，被布置在相对于准直透镜的前端侧上，并且被配置为使来自光传输路径的、从准直透镜输出的光扩散。

(2)如(1)所述的光通信连接器，其中

扩散部分在光输出侧上的表面形成凸表面或凹表面。

(3)如(1)或(2)所述的光通信连接器，其中

扩散部分在光输出侧上的表面形成凸表面，并且使从准直透镜输出的光在被会聚后被扩散。

(4)如(1)所述的光通信连接器，其中

扩散部分在光输出侧上的表面形成凹表面，并且从使准直透镜输出的光在不被会聚的状态下被扩散。

(5)如(3)所述的光通信连接器，其中

来自准直透镜的光的输入侧的表面形成凹表面。

(6)如(1)至(3)中任一项所述的光通信连接器，其中

扩散部分在光输出侧上的表面形成凸表面，以及

当包括与所述扩散部分和所述准直透镜对应的另一个扩散部分和另一个准直透镜的第二光通信连接器被连接成使得所述扩散部分与所述另一个扩散部分相对时，

光通信连接器被配置为使得从所述扩散部分输出的光穿过所述另一个扩散部分，以变成平行光。

(7)如(1)至(6)中任一项所述的光通信连接器，其中

扩散部分包括圆柱形透镜。

(8)如(1)至(7)中任一项所述的光通信连接器，其中

扩散部分在光输入侧上的表面或在光输出侧上的表面中包括防反射部分。

(9)如(1)至(8)中任一项所述的光通信连接器，其中

扩散部分在光输出侧上的表面中包括表面保护部分。

(10)如(1)至(9)中任一项所述的光通信连接器，其中

扩散部分包括聚碳酸酯。

(11)一种光通信线缆，包括：

光传输路径；

光通信连接器，所述光通信连接器包括被配置为对来自光传输路径的光进行准直的准直透镜，以及相对于准直透镜布置在前端侧上并且被配置为使来自光传输路径的、从准直透镜输出的光扩散的扩散部分。

(12)一种电子设备，包括：

光通信连接器，所述光通信连接器包括被配置为对来自光传输路径的光进行准直的准直透镜，以及相对于准直透镜布置在前端侧上并且被配置为使来自光传输路径的、从准直透镜输出的光扩散的扩散部分。

附图标记列表

100 电子设备

111A，111B 准直透镜

120A，120B 扩散部分

121A 凸表面

121B 凹表面

122A 凹表面

200 光通信线缆

Claims (10)

1.一种第一光通信连接器，包括：

第一准直透镜，被配置为对来自光传输路径的光进行准直；以及

第一扩散部分，被布置在所述第一光通信连接器相对于所述第一准直透镜的前端侧上，

其中所述第一扩散部分被配置为使来自光传输路径的光扩散，

其中所述光是从所述第一准直透镜输出的，并且

其中所述第一扩散部分在从所述第一扩散部分扩散的光的输出侧上的第一表面是凸表面，并且所述第一扩散部分在从所述第一准直透镜输出的光的输入侧上的第二表面是凹表面。

2.根据权利要求1所述的第一光通信连接器，其中

从所述第一准直透镜输出的光在所述第一扩散部分处在被会聚后被扩散。

3.根据权利要求1所述的第一光通信连接器，其中

从所述第一准直透镜输出的光在不被会聚的状态下被扩散。

4.根据权利要求1所述的第一光通信连接器，其中

包括分别与所述第一扩散部分和所述第一准直透镜对应的第二扩散部分和第二准直透镜的第二光通信连接器被连接到所述第一光通信连接器，使得所述第一扩散部分与所述第二扩散部分相对，并且

基于所述第一光通信连接器与所述第二光通信连接器的连接，从所述第一扩散部分输出的光穿过所述第二扩散部分，以变成平行光。

5.根据权利要求1所述的第一光通信连接器，其中

所述第一扩散部分包括圆柱形透镜。

6.根据权利要求1所述的第一光通信连接器，其中

所述第一扩散部分在所述输入侧上的第二表面或在所述输出侧上的第一表面之一中包括防反射部分。

7.根据权利要求1所述的第一光通信连接器，其中

所述第一扩散部分在所述输出侧上的第一表面中包括表面保护部分。

8.根据权利要求1所述的第一光通信连接器，其中

所述第一扩散部分包括聚碳酸酯。

9.一种光通信电缆，包括：

光传输路径；以及

光通信连接器，所述光通信连接器包括：

被配置为对来自光传输路径的光进行准直的准直透镜；以及

相对于准直透镜布置在所述光通信连接器的前端侧上的扩散部分，其中所述扩散部分被配置为：

使从所述准直透镜接收的光扩散，其中所述准直透镜接收来自所述光传输路径的光；以及

输出来自光传输路径和准直透镜的扩散的光，

其中所述扩散部分在从所述扩散部分扩散的光的输出侧上的第一表面是凸表面，并且所述扩散部分在从所述准直透镜输出的光的输入侧上的第二表面是凹表面。

10.一种电子设备，包括：

光通信连接器，所述光通信连接器包括：

被配置为对来自光传输路径的光进行准直的准直透镜；以及相对于准直透镜布置在所述光通信连接器的前端侧上的扩散部分，其中所述扩散部分被配置为：

使从所述准直透镜接收的光扩散，其中所述准直透镜接收来自所述光传输路径的光；以及

输出来自光传输路径和准直透镜的扩散的光，

其中所述扩散部分在从所述扩散部分扩散的光的输出侧上的第一表面是凸表面，并且所述扩散部分在从所述准直透镜输出的光的输入侧上的第二表面是凹表面。

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