CN108352993B - 以太网总线、控制设备和用于唤醒以太网总线的控制设备的方法 - Google Patents

以太网总线、控制设备和用于唤醒以太网总线的控制设备的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种以太网总线（1），其包括至少两个控制设备（2、3），其中所述控制设备（2、3）分别具有总线驱动器（4）和微处理器（5），其中至少第一控制设备（2）具有电压调节器（10），所述电压调节器能够针对控制设备（2）的工作电压（VCC）设定至少两个电压值，其中第一电压值被设置用于工作状态“休眠”而第二电压值被设置用于工作状态“通信”，其中所述总线驱动器（4）分别通过至少两条总线线路（6、7）彼此连接，其中在所述总线线路（6、7）上分别连接有终端网络（8），其中所述终端网络（8）具有至少两个电阻（R1、R2）和电容器（C3），其中所述两个电阻（R1、R2）分别配备有一条总线线路（6、7）而且在所述终端网络（8）的中间抽头（9）上彼此连接，其中所述终端网络（8）的电容器（C3）布置在中间抽头（9）与接地之间，其中所述以太网总线（1）具有至少一个唤醒模块（15），所述唤醒模块被构造为使得根据唤醒事件（S）来产生电压信号，以便利用所述电压调节器（10）来改变在所述控制设备（2）的中间抽头（9）上的电压，其中至少一个电压调节器（10）分配有如下电路（11），借助于所述电路，所述电压调节器（10）根据在所述中间抽头（9）上的电压从所述第一电压值被调节到所述第二电压值；一种控制设备（2、3）；以及一种用于唤醒控制设备（2、3）的方法。

Description

以太网总线、控制设备和用于唤醒以太网总线的控制设备的 方法
技术领域
本发明涉及一种以太网总线、一种控制设备和一种用于唤醒以太网总线的控制设备的方法。
背景技术
优选地，在总线系统中的、尤其是在车辆网络中的控制设备应该只有在需要其功能时才是活跃的。否则这些控制设备应该停用并且没有值得一提的能量需求。对于网络技术CAN和FlexRay来说，规定了特殊的有唤醒能力的总线驱动器，一旦在总线上有有效信号，所述总线驱动器就使控制设备的电压调节器接通。对于以太网总线系统来说，到目前为止不存在这种标准。
在此已经提出：将唤醒信号作为差分信号加载到两条数据线路或总线线路上。这可以是与正常的通信信号相同的交变电压信号或者可以是直流电压。用于加载唤醒信号以及用于探测唤醒信号的电路可能负面地影响对称性并且借此负面地影响传输特性。
发明内容
本发明所基于的技术问题在于：提供一种以太网总线以及一种控制设备，借助于所述以太网总线以及所述控制设备能在不影响对称性的情况下唤醒控制设备；以及提供一种用于唤醒以太网总线的控制设备的方法。
该技术问题的解决方案通过具有权利要求1的特征的以太网总线、具有权利要求7的特征的控制设备以及具有权利要求8的特征的方法得到。本发明的其它有利的设计方案从从属权利要求中得到。
以太网总线包括至少两个控制设备。在此，控制设备也可以是开关。控制设备分别具有总线驱动器和微处理器，其中至少一个第一控制设备具有电压调节器，所述电压调节器可以针对控制设备的工作电压设定至少两个电压值。在此，第一电压值被设置用于工作状态“休眠”或者被停用而第二电压值被设置用于工作状态“通信”或者“清醒”或者被激活。总线驱动器分别通过至少两条总线线路彼此连接。在这些总线线路上分别连接有终端网络，所述终端网络是相应的控制设备的组成部分。终端网络具有电容器和至少两个电阻，其中两个电阻分别与一条总线线路连接而且在终端网络的中间抽头上彼此连接，其中终端网络的电容器布置在中间抽头与接地之间。以太网总线具有至少一个唤醒模块，所述唤醒模块被构造为使得根据唤醒事件来产生电压信号，以便利用电压调节器来改变在控制设备的中间抽头上的电压。在此，至少一个电压调节器分配有如下电路，借助于所述电路，该电压调节器根据在中间抽头上的电压从第一电压值被调节到第二电压值并且因此被唤醒或被激活。在此，不影响数据传输的对称性。在此可以规定：在唤醒模块的输出端上的电压只须在预先确定的时间内存在而且接着可以重新被切断，其中电压调节器保持被设定在第二电压值上，要不然只要控制设备应该保持活跃，在唤醒模块的输出端上就持续有电压。
在一个实施方式中，第二控制设备也具有带两个电压值的电压调节器，所述电压调节器分配有电路，以便为电压调节器分析在中间抽头上的电压。因此，第二控制设备也可以被停用，其中所述第二控制设备通过唤醒第一控制设备而自动地一并被唤醒，因为在第一控制设备的中间抽头上的电压的变化经由总线线路也导致在另一控制设备的中间抽头上的电压的变化。
在另一实施方式中，第二控制设备也具有唤醒模块。
在另一实施方式中，该唤醒模块和/或该电路集成到控制设备中。
在另一实施方式中，该电路具有电阻和晶体管，所述电阻和晶体管形成分压器，其中电压调节器的控制输入端与分压器的中间抽头连接，其中分压器处在工作电压与接地之间，其中晶体管的控制输入端与终端网络的中间抽头连接。因此，唤醒模块可使晶体管接通，这导致在分压器的中间抽头上的电压的变化而且因此导致分压器的切换，在此应注意：相反的逻辑也是可能的，例如唤醒模块的电压使晶体管截止。在此，在该电路上的工作电压不必等于控制设备的工作电压。
在另一实施方式中，唤醒模块分配有至少一个滤波器，以便抑制高频共模干扰。例如，为此在唤醒模块的输出端上布置有扼流圈或者低通滤波器。经此防止了这些共模干扰无意间地唤醒控制设备。在唤醒模块的输入端上也可布置有低通滤波器，以便抑制输入端干扰。
优选的应用领域是在机动车中的应用。
附图说明
随后，本发明依据一个优选的实施例进一步予以阐述。唯一的附图示出了以太网总线的部分的示意性方框电路图。
具体实施方式
在图1中示出了具有第一控制设备2和第二控制设备3的以太网总线1。控制设备2、3分别具有总线驱动器4和微处理器5，其中总线驱动器4通过至少两条总线线路6、7彼此连接。两个控制设备2、3分别具有终端网络8，所述终端网络8由两个电阻R1、R2和一个电容器C3组成。在此，分别电阻R1与总线线路6连接而电阻R2与总线线路7连接，其中两个电阻在终端网络8的中间抽头9上彼此连接。在中间抽头9与接地之间布置有电容器C3。两个控制设备2、3进一步具有双电容器C1、C2，所述双电容器接到总线线路6、7上并且处在总线线路6、7与总线驱动器之间。在此，没有示出第二控制设备3的双电容器C1、C2。控制设备2、3进一步具有共模扼流圈CMC，其中没有示出第二控制设备3的共模扼流圈CMC。控制设备2、3分别具有电压调节器10，所述电压调节器将第一工作电压VBAT转换成控制设备2、3的工作电压VCC。在此，该工作电压VCC可以被关断（第一电压值）或者被接通（第二电压值）。电压调节器10分配有电路11，所述电路具有电阻R和晶体管T，所述电阻R和晶体管T串联在工作电压VBAT与接地之间。电路11形成分压器，其中中间抽头12与电压调节器10的控制输入端13连接。晶体管T的控制输入端14与终端网络8的中间抽头9连接。控制设备2、3进一步分别具有唤醒模块15，所述唤醒模块将工作电压VBAT转换到输出电压，所述输出电压经由扼流圈L附在中间抽头9上。在此，唤醒模块15具有控制输入端16，所述控制输入端根据唤醒事件S来接通输出电压，其中在控制输入端16前面还可布置有低通滤波器17。
在停用状态下，晶体管T截止，使得近似VBAT附在电压调节器10的控制输入端13上。如果现在应该唤醒控制设备2，那么在控制输入端16上施加信号S，由此唤醒模块15的输出电压附到中间抽头9上并且所述中间抽头的电位升高。经此，控制输入端14控制晶体管T。由此，工作电压VBAT降落到电阻R上并且控制输入端13被拉到接地。这造成了用于微处理器5和总线驱动器4的工作电压VCC的接通（第二电压值）。在控制设备2的中间抽头9上的电位的升高经由总线线路6、7被传递到第二控制设备3的中间抽头9上，使得在那里类似地使电压调节器10接通。

Claims (8)

1.一种以太网总线（1），其包括至少两个控制设备（2、3），其中所述控制设备（2、3）分别具有总线驱动器（4）和微处理器（5），其中至少第一控制设备（2）具有电压调节器（10），所述电压调节器能够针对控制设备（2）的工作电压（VCC）设定至少两个电压值，其中第一电压值被设置用于工作状态“休眠”而第二电压值被设置用于工作状态“通信”，其中所述总线驱动器（4）分别通过至少两条总线线路（6、7）彼此连接，其中每个终端网络（8）分别连接在所述至少两条总线线路（6、7）上，其中所述终端网络（8）具有至少两个电阻（R1、R2）和电容器（C3），其中所述两个电阻（R1、R2）分别配备有一条总线线路（6、7）而且在所述终端网络（8）的中间抽头（9）上彼此连接，其中所述终端网络（8）的电容器（C3）布置在中间抽头（9）与接地之间，
其特征在于，
所述以太网总线（1）具有至少一个唤醒模块（15），所述唤醒模块被构造为使得根据唤醒事件（S）来产生电压信号，以便利用所述电压调节器（10）来改变在所述控制设备（2）的中间抽头（9）上的电压，其中至少一个电压调节器（10）分配有如下电路（11），借助于所述电路，所述电压调节器（10）根据在所述中间抽头（9）上的电压从所述第一电压值被调节到所述第二电压值。
2.根据权利要求1所述的以太网总线，其特征在于，第二控制设备（3）同样具有带两个电压值的电压调节器（10）并且分配有电路（11），以便为所述电压调节器（10）分析在所述中间抽头（9）上的电压。
3.根据权利要求1或2所述的以太网总线，其特征在于，第一和第二控制设备（2、3）分别分配有唤醒模块（15）。
4.根据权利要求1或2所述的以太网总线，其特征在于，所述唤醒模块（15）集成在控制设备（2、3）中。
5.根据权利要求1或2所述的以太网总线，其特征在于，所述电路（11）具有电阻（R）和晶体管（T），所述电阻和晶体管形成分压器，其中所述电压调节器（10）的控制输入端（13）与所述分压器的中间抽头（12）连接，其中所述分压器处在工作电压（VBAT）与接地之间，其中所述晶体管（T）的控制输入端（14）与所述终端网络（8）的中间抽头（9）连接。
6.根据权利要求1或2所述的以太网总线，其特征在于，所述唤醒模块（15）分配有至少一个滤波器（L、17），以便抑制高频共模干扰。
7.一种用于以太网总线（1）的控制设备（2、3），所述控制设备（2、3）包括总线驱动器（4）、微处理器（5）和电压调节器（10），其中所述电压调节器（10）针对所述控制设备（2、3）的工作电压（VCC）具有至少两个电压值，其中第一电压值被设置用于工作状态“休眠”而第二电压值被设置用于工作状态“通信”，其中所述控制设备（2、3）具有终端网络（8），所述终端网络具有至少两个电阻（R1、R2）和电容器（C3），其中一个电阻（R1、R2）分别与一条总线线路（6、7）的一个接线端子连接而且所述两个电阻（R1、R2）在中间抽头（9）上彼此连接，其中所述电容器（C3）布置在所述中间抽头（9）与接地之间，
其特征在于，
所述控制设备（2、3）具有唤醒模块（15），所述唤醒模块具有用于唤醒事件（5）的输入端（16）和用于所述终端网络（8）的中间抽头（9）的输出端。
8.一种用于唤醒以太网总线（1）的控制设备（2、3）的方法，其中所述控制设备（2、3）具有总线驱动器（4）、微处理器（5）和电压调节器（10），所述电压调节器能够针对所述控制设备（2、3）的工作电压（VCC）设定至少两个电压值，其中第一电压值被设置用于工作状态“休眠”而第二电压值被设置用于工作状态“通信”，其中所述总线驱动器（4）与至少两条总线线路（6、7）连接，其中每个终端网络（8）分别连接在所述至少两条总线线路（6、7）上，所述终端网络具有至少两个电阻（R1、R2）和电容器（C3），其中所述两个电阻（R1、R2）分别与一条总线线路（6、7）连接而且在所述终端网络（8）的中间抽头（9）上彼此连接，其中所述终端网络（8）的电容器（C3）布置在中间抽头（9）与接地之间，
其特征在于，
设置有唤醒模块（15），所述唤醒模块根据唤醒事件（S）产生电压信号，以便改变在所述中间抽头（9）上的电压，其中通过电路（11）来检测在所述中间抽头（9）上的所述电压变化而且所述电压调节器（10）从所述第一电压值被调节到所述第二电压值。
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