本发明专利技术涉及一种网络通信系统(50)，特别是用于车辆的网络通信系统(50)，其具有通信总线(56)、经由通信总线(56)彼此连接的第一通信设备(52)和多个第二通信设备(54)，其中第一通信设备(52)包括用于在通信总线(56)上生成恒定的偏置电压的偏置电压源(64)，第一通信设备(52)包括用于捕获通信总线(56)上的电流的电流测量装置(66)，网络通信系统(50)具有与多个第二通信设备(54)并联布置的端接电阻(60)，第一通信设备(52)包括用于调制由通信总线(56)上的偏置电压和端接电阻(60)设置的电流的第一调制装置(72)，每个第二通信设备(54)包括用于调制由偏置电压和端接电阻(60)设置的电流的第二调制装置(78)，并且每个第二通信设备(54)具有用于捕获端接电阻(60)处的电压的第二电压测量装置(80)。本发明专利技术还涉及一种用于在网络通信系统(50)中进行通信的相应方法。网络通信系统(50)中进行通信的相应方法。网络通信系统(50)中进行通信的相应方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于传输数据的双向电流调制网络通信系统
[0001]本专利技术涉及一种网络通信系统，特别是用于车辆的网络通信系统，其具有通信总线、经由通信总线彼此连接的第一通信设备和多个第二通信设备。
[0002]本专利技术还涉及一种在网络通信系统中进行通信的方法，该网络通信系统特别是用于车辆的网络通信系统，其具有通信总线、经由通信总线彼此连接的第一通信设备和多个第二通信设备。
技术介绍
[0003]现有技术公开了各种类型的网络通信系统。网络通信系统的一种类型是称为1:N网络通信系统，其具有主网络节点(也简称为主节点)以及多个卫星网络节点(以下也称为从节点)。主节点可以向从节点传输信息，也可以从从节点接收信息。然而，从节点之间不能相互通信。在当前情况下，主节点对应于第一通信设备，而从节点对应于第二通信设备。
[0004]经由作为电连接线或通信总线的传输介质，信息从主节点传输到从节点以及从每个单独的从节点传输到主节点。将要在一个方向或另一个方向上传输的信息在连接线上被调制或编码成电信号。因此，主节点调制由一个或多个从节点接收的数据，而从节点对数据进行解码。从节点同样调制要传输的数据，这些数据反过来由主节点接收和解码。
[0005]由于用于传输信息的连接线的物理特性，一旦连接线的电气状态开始改变，就会产生电磁辐射。一旦连接线上的电信号不再恒定，而是用数据调制，就会出现这种情况。
[0006]以示例的方式，图1图示了这样的网络通信系统10。如上所述，网络通信系统10包括主节点12和多个从节点14，为了简化，图1中仅图示了其中的一个从节点14。主节点12和从节点14经由通信总线16彼此电连接。信号电流(交流电)可以从其流出的寄生电容18沿着通信总线16增加，从而产生电磁辐射。因此，从主节点12到从节点14的电流减少在每个寄生电容处流出的电流部分，结果，从主节点12处的输出电流i0开始，在从节点14处仅接收到输入电流i
n
。与主节点12处的输出电流i0相比，出现如图1所示的通信总线16的不同段之间的减少的电流i1和i2。
[0007]寄生电流的结果为I＝C*dV/dt，其中“C”是寄生电容，“V”表示连接线对应部分上的电压。连接线的辐射R与dI/dt＝C*d2V/dt2成正比，其中“dI/dt”是连接线的寄生电流的一阶导数，“d2V/dt
2”是连接线的电压的二阶导数。因此，辐射R与总线电流中的改变速度成比例，或与总线电压的二阶导数成比例。
[0008]为了满足汽车EMC(电磁兼容)标准领域的高要求和单个OEM制造商的高要求，辐射必须低于在不同频率范围内定义的特定限值。为了符合标准，通常使用主节点和从节点之间的连接线适配数据调制。
[0009]对于限制辐射，根据电流的一阶导数的准确适配的实现是相对容易的。因此，这种适配可以在使用电流调制数据(“电流整形”)的网络通信系统中容易地实现。然而，基于一个主节点N个从节点的1:N网络通信系统中传统电子电路的特殊特征，电流调制仅用于一个方向，即从相应的从节点到主节点的方向。
[0010]数据通常借助于电压调制编码在从主节点到从节点的方向上传输，其中相比于根据电流的一阶导数的适配，基于根据电压的二阶导数的适配的电压的最佳整形要复杂得多。此外，上面引用的等式仅适用于线性电子电路。如果通信总线还具有非线性阻抗，例如该总线不仅用于通信，则根据总线电压的二阶导数进行准确适配(如果实际上可能的话)变得非常困难。在实践中，因此不执行总线电压调制的这种精确适配，而是通常减慢数据传输。因此，从主节点到从节点的可达到的数据传输速率通常比从相应的从节点到主节点的数据传输速率低数倍。
[0011]图2中详细图示了这样的网络通信系统10。如先前参考图1所解释的，其中主节点12经由通信总线16连接到多个从节点14。
[0012]第一通信设备12包含电压源20，其可以被调制并且用于将要由第一通信设备12传输的数据调制成电压并将所述数据传递到通信总线16。然后，通过使用电压测量装置28，调制的电压能够被连接到通信总线16的所有从节点14捕获。因此，由主节点12传输的数据能够在每个从节点14中被相应地解码。
[0013]各个从节点14中的每个从节点还包含电流吸收器30，其可以被调制并且用于将要由从节点14传输的数据调制成电流，经由通信总线16，该电流由存在于主节点12中的电压源20使用电流测量设备26汲取。使用电流测量设备26捕获调制电流。因此，由相应的从节点14传输的数据能在主节点12中被解码。以这种方式建立的通信网络10可以以非常具有成本效益的方式来实施。
[0014]在这方面，WO03/053018A1公开了一种用于在通信路径上、在至少两个通信参与者之间以信号形式双向传输数据的方法，每个通信参与者具有至少一个可切换负载单元、分配给负载单元的至少一个可切换电流源单元和分配给负载单元的至少一个比较器单元，并且在传输数据时，每个通信参与者至少临时分配了发送器的功能或至少临时分配了接收器的功能，其中发送器的负载单元在发送信号之前被断开，发送器的电流源单元被相应地计时以生成要经由通信路径发送的信号，经由通信路径发送以这种方式生成的信号，使得比较器单元产生对应的输出信号分配给接收器，并且发送器的负载单元在传输之后再次被切换开启。
[0015]EP1371045B1公开了一种用于在车辆传感器和控制单元之间传输数据的装置，其中使用第一数据电报将数据从相应的车辆传感器异步地传输到控制单元。控制单元具有接口模块，该接口模块利用来自相应的车辆传感器的传感器数据对第一数据电报进行解码并且将其重新格式化为第二数据电报。接口模块将第二数据电报同步地传输至控制单元的处理器，其中接口模块具有用于缓存传感器数据的存储器。第二数据电报具有用于从相应的车辆传感器选择传感器数据的年龄(age)比特，其中存储器具有用于旧的传感器数据的第一数据字段和用于每个车辆传感器的新的传感器数据的第二数据字段，并且处理器设置该年龄比特。
[0016]US9325245B2涉及一种双向隔离的DC/DC转换器，包括两个连接、两个电压隔离和电流隔离捕获单元、处理模块、两个滤波器电路单元和双向电流转换模块。两个端口之一选择性地用作双向隔离DC/DC转换器的输入连接，而两个端口中的另一个用作输出连接。两个电压隔离和电流隔离捕获单元分别连接到两个连接，以便对两个连接处的电压和电流进行采样并生成对应的反馈信号。处理模块接收该反馈信号，并根据反馈信号输出对应的控制
信号。双向功率转换模块经由两个电压隔离和电流隔离捕获单元连接到两个连接，以便根据由处理模块输出的控制信号来对两个连接之间的不同电压执行转换。
[0017]US9496969B1公开了一种用于降低辐射发射水平的脉冲波形整形器。脉冲波形整形器包括第一积分器和第二积分器，其中第一积分器接收第一脉冲波形并生成第二脉冲波形，第二积分器耦接到第一积分器，第二积分器接收第二脉冲波形并生成具有脉冲波形幅值的第三脉冲波形。第一脉冲波形包含第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种网络通信系统(50)，所述网络通信系统(50)特别是用于车辆的网络通信系统(50)，其具有通信总线(56)、经由所述通信总线(56)彼此连接的第一通信设备(52)和多个第二通信设备(54)，其中，所述第一通信设备(52)包括用于在所述通信总线(56)上生成恒定的偏置电压的偏置电压源(64)，所述第一通信设备(52)包括用于捕获所述通信总线(56)上的电流的电流测量装置(66)，所述网络通信系统(50)具有与所述多个第二通信设备(54)并联布置的端接电阻(60)，所述第一通信设备(52)包括用于调制由所述通信总线(56)上的所述端接电阻(60)和所述偏置电压设置的电流的第一调制装置(72)，每个第二通信设备(54)包括用于调制由所述偏置电压和所述端接电阻(60)设置的电流的第二调制装置(78)，以及每个第二通信设备(54)具有用于捕获所述端接电阻(60)处的电压的第二电压测量装置(80)。2.根据权利要求1所述的网络通信系统(50)，其特征在于，所述电流测量装置(66)具有测量电阻(68)以及用于捕获所述测量电阻(68)两端的电压降的第一电压测量装置(70)，其中，由所述第二通信设备(54)调制的电流流经所述测量电阻(68)。3.根据权利要求1所述的网络通信系统(50)，其特征在于，所述电流测量装置(66)具有电流镜(69)和电流表(71)，其中，由所述第二通信设备(54)调制的电流流经所述电流镜(69)。4.根据前述权利要求1或2所述的网络通信系统(50)，其特征在于，所述偏置电压源(64)和所述第一调制装置(72)在所述第一通信设备(52)中并联设置，并且二极管(76)连接在所述偏置电压源(64)的上游并且阻止电流从所述第一调制装置(72)流入所述偏置电压源(64)。5.根据前述权利要求之一所述的网络通信系统(50)，其特征在于，所述偏置电压源(64)与所述电流测量装置(66)串联连接。6.根据前述权利要求之一所述的网络通信系统(50)，其特征在于，所述偏置电压源(64)是恒压源...
【专利技术属性】
技术研发人员：M莱万多夫斯基，
申请(专利权)人：法雷奥开关和传感器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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