[发明专利]网络和用于操作网络的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络以及一种用于操作网络的方法。

背景技术

机动车辆中的控制设备可以通过不同的总线系统诸如CAN（控制器局域网）总线系统、MOST（面向多媒体的系统传输）总线系统、FlexRay总线系统或者LIN（局域互联网）总线系统通信。所提及的总线系统在其特性方面不同，诸如待传输数据的数据率、插头和缆线类型、可连接到总线系统上的控制设备的数目、最大允许的缆线长度等。控制系统的供能可以从车载网络中进行，通常通过所谓的端子来进行。在此，控制设备可以仅在需要时或者持续从车载网络中供能。

在持续被供电的控制设备中出现这种控制设备持续地为机动车辆中的能量存储器、尤其车载电池加负荷的问题，这会导致车载电池完全耗尽。因此开发了用于网络管理的方法，通过这种方法，控制设备可以在需要时转换到关断状态或休眠状态中，其中可以从休眠状态中唤醒控制设备。通过关断或者转换到休眠状态中可以降低控制设备的能耗，这为车载电池去负荷。

为了进一步节能，如今开发出用于以所谓的子网工作来操作网络的方法。在此将可能的是，选择的控制设备在机动车辆的行驶工作期间也可以有针对性地开启或关断，并且由此可以仅在需要时彼此通信。然而，为了实现这种子网工作，需要将复杂的逻辑集成到相应的总线系统的收发器模块和控制设备中。此外需要适于协调网络状态的控制部。这提高了本来就高的系统复杂性并且造成故障可能性提高。

与CAN总线系统、FlexRay总线系统和LIN总线系统不同，以太网允许无直流地通信。由此，在借助以太网实现的总线系统中可以将通信信号、通常为交流电压信号调制到直流电压上，而不用担心通信质量有所损失。DE10 2008 030 222A1公开了一种用于与差分总线系统通信的控制设备，其中控制设备包括用于馈送和/或用于检测信号的耦合单元，其中耦合单元使用与连接到总线系统上的其它单元共同的电势。

如果控制设备从车载网络供能，则会存在将车载电压的电压电平变换到相应控制设备的工作电压的电压电平上的需求。尤其可以将所谓的开关调节器和所谓的同相调节器用于这种变换。在开关调节器的情况下可以周期性地将开关调节器的输入电压接通或断开并且将该输入电压给出到存储器环节上。在开关调节器或存储器环节的输出端上根据接通时间与断开时间的比例出现确定的平均电压。在此有利的是小的损耗功率，而不利的是通过快速开关过程造成高的开关开销和EMV（电磁电容）干扰。

与此相反，同相调节器提供的优点是输出电压干扰较少，却由于较高的损耗热而具有比开关调节器差的效率。然而存在的问题是，在从车载网络为控制设备供电时，每个控制设备必须要关联至少一个之前描述的调节器。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供如下网络和如下用于操作网络的方法，该网络和该方法保证减少网络元件、尤其是用于布线的元件并且允许简单可靠以及节能的子网工作。

该技术问题的解决方案从具有独立权利要求1和10的特征的主题得出。本发明的其它有利扩展方案从从属权利要求得出。

提出的是一种网络、尤其是一种机动车辆中的网络。在此，网络优选为无直流的网络、尤其是以太网。

网络包括中央用户和至少一个第一用户。在此，中央用户可以是中央控制器、尤其是所谓的网关。第一用户可以是外围控制设备。当然，网络还可以包括除第一用户之外的其它用户。中央用户和至少一个第一用户通过至少一个第一缆线连接。类似地，其它用户可以分别通过其它缆线与中央用户连接。由此，总体上形成根据本发明的网络的所谓的星型拓扑。

中央用户包括至少一个信号耦合单元和至少一个能量耦合单元。借助信号耦合单元可以将交变电压施加到第一缆线的至少一个第一线路上或者从其分接交变电压。交变电压在此用于数据传输，以在中央用户和第一用户之间进行通信。在此，通信是双向均可能的。在发送数据时，例如中央用户将相应的交变电压施加到第一缆线的至少一个第一线路上。在接收数据时，中央用户从第一缆线的至少第一线路分接相应的交变电压。

借助能量耦合单元能够将具有预定的电压电平的直流电压施加到第一缆线的第一线路上。因此，交变电压和直流电压可以同时施加到第一缆线的第一线路上。于是可以将交变电压调制到直流电压上。