CN111095867B - 车辆的光纤以太网网络的管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于管理车辆的通信网络(W)的管理系统(1)，该管理系统(l)包括连接至该网络(W)的多个计算机(10、20)、以及将多个计算机(10、20)连接的双向有线链路(L)，该网络(W)具有休眠状态和唤醒状态，该多个计算机(10、20)包括主计算机(10)和至少一个从计算机(20)，该主计算机(10)和该至少一个从计算机(20)配置成通过该双向有线链路(L)发送和接收与网络(W)的请求状态有关的消息，该多个计算机(10、20)中的至少一个的状态是基于与该请求状态有关的该消息来控制的，以便控制网络(W)的状态，该通信网络(W)是光纤以太网类型。

Description

车辆的光纤以太网网络的管理系统
技术领域
本发明大体上涉及装载在车辆中的通信网络领域。本发明尤其涉及一种用于管理机动车辆的光纤以太网网络的系统。
背景技术
通常，机动车辆包括多个车载计算机，该多个车载计算机允许控制车辆的各种功能，诸如发动机点火控制、例如安全气囊或信号灯的安全性控制、或者例如加热或关闭和打开车窗的可从车辆的驾驶室接触的舒适性控制。
以已知的方式，专用于一组功能(在上述示例中为发动机功能、安全性功能或舒适性功能)的每个车载计算机连接至称为“主计算机”的计算机，该主计算机配置成控制称为“从计算机”的其他车载计算机。
为此，主计算机通过称为以太网的局域通信网络与所有从计算机通信。因此，这样的通信网络将主计算机连接至多个从计算机，车辆的所有计算机相互连接，以允许协调每个计算机的运行。
以已知的方式，根据车辆或驾驶员的需要将这样的计算机网络控制成处于“休眠”状态或“唤醒”状态，以例如允许节省车辆的能量。这种进入休眠或唤醒状态必须在网络的所有计算机之间同步，以限制数据的丢失。
因此，已知一种用于管理机动车辆的以太网网络的系统，该管理系统允许唤醒该网络并使其休眠。这样的系统包括主计算机，该主计算机通过通常称为以太网电缆的100Base-T1电缆类型的双绞线连接至以太网络。主计算机配置成通过连接所有计算机的有线链路来管理辅助计算机的唤醒和休眠。然而现在，以太网电缆越来越多地被100Base-TX型的光缆取代，光缆更不容易受到干扰。以已知的方式，通过光纤的通信表现为光信号的形式，该光信号配置成沿着这样的光纤移动。这种情况下通常称为光纤以太网。
对于集成在车辆中的这样的光纤以太网，现有技术未提供允许管理网络的系统，该系统例如使网络中的所有计算机休眠或唤醒。
实际上，在文献FR 3031856中已知一种用于光纤网络的以太网交换机，该交换机包括发送器和接收器，该发送器配置成通过光缆传输光信号，该接收器配置成接收这样的光信号并将其转换为电信号。在文献FR 3031856中描述的交换器还包括电源电路和唤醒电路，该唤醒电路配置成在接收到光信号时生成电唤醒信号。这样的唤醒电路连接至电源电路，从而允许触发这种发送器的启动。
然而，这样的交换机不适用于机动车辆的光纤以太网，这是主要的缺点。
发明内容
因此，通过提出一种简单有效的允许管理光纤以太网类型的车辆通信网络的状态的系统，本发明旨在至少部分地克服该缺点。
更具体地，为了获得该结果，本发明涉及一种用于管理车辆的多路复用通信网络的系统，该管理系统包括连接至该通信网络的多个计算机、以及将该多个计算机相互连接的双向有线链路，该通信网络和该多个计算机具有休眠状态和唤醒状态，该多个计算机包括主计算机和至少一个从计算机，该主计算机和该至少一个从计算机配置成通过该双向有线链路发送和接收与通信网络的请求状态有关的消息，该多个计算机中至少一个的状态是基于与该请求状态相关的该消息来控制的，以便控制通信网络的状态，该通信网络是光纤以太网类型。
这样的管理系统有利地允许控制光纤以太网通信网络的休眠和唤醒，因此允许节省车辆系统的能量。通过这样的管理系统，这样的光纤以太网通信网络的状态可以根据计算机中的一个通过双向有线链路接收到的消息来控制。
有利地，通信网络中的任意计算机都可以通过激活双向的有线链路来控制唤醒。
有利地，与通信网络的状态有关的该消息对应于主计算机和/或该至少一个从计算机通过双向有线链路发送的信号的状态变化。
优选地，该发送的信号具有高态和低态，该信号的高态或低态对应于通信网络的唤醒状态，并且该信号的高态或低态中的另一个对应于通信网络的休眠状态。
有利地，该主计算机和该至少一个从计算机分别配置成通过通信网络发送和接收与该请求状态有关的确认消息，从而允许在主计算机未确认该唤醒请求时不唤醒网络。
有利地，该系统包括第一从计算机和至少一个第二从计算机，该至少一个第二从计算机通过双向有线链路连接至主计算机和该第一从计算机，该主计算机或该第一从计算机中的至少一个包括交换机，该交换机配置成将该至少一个第二从计算机连接至通信网络，从而允许控制网络中的所有计算机。
本发明还涉及一种机动车辆，其包括光纤以太网通信网络、以及如上所述的用于管理该通信网络的状态的管理系统。
本发明最后涉及一种用于管理车辆的多路复用通信网络的方法，该车辆包括该用于管理具有休眠和唤醒状态的该通信网络的管理系统，该管理系统包括主计算机、以及至少一个第一从计算机，该通信网络是光纤以太网类型，该方法包括用于唤醒该通信网络的阶段，该阶段包括：
-激活该双向有线链路的步骤；
-该主计算机或该第一从计算机通过双向有线链路发送通信网络的唤醒消息的步骤；
-该主计算机或该第一从计算机中的另一个接收该唤醒消息的步骤；以及
-唤醒该主计算机和该第一从计算机的步骤，从而导致该通信网络的唤醒。
有利地，发送通信网络的唤醒消息的步骤是由第一从计算机实施的，在主计算机接收到该唤醒消息的步骤之后，该方法包括以下步骤：由该主计算机通过通信网络向该至少一个第一从计算机发送通信网络的唤醒的确认消息。
优选地，该管理方法包括第一从计算机接收该确认消息的步骤。
有利地，该管理系统包括至少一个第二从计算机，该第二从计算机通过双向有线链路连接至第一从计算机和主计算机，接收该唤醒消息的步骤也由该至少一个第二从计算机实施，并且该唤醒步骤还导致第二从计算机的唤醒。
同样地，该管理系统包括至少一个第二从计算机，该至少一个第二从计算机通过双向有线链路连接至第一从计算机和主计算机，主计算机通过通信网络发送通信网络的唤醒的确认消息的步骤有利地允许将该唤醒的确认消息发送至该第一从计算机和该至少一个第二从计算机。
附图说明
通过阅读仅作为示例给出的本发明的实施例的详细描述，并参照附图，本发明的其他特征和优点将显现，在附图中：
-图1是根据本发明的管理系统的实施例的示意图；
-图2是由图1的管理系统的主计算机发送的唤醒信号的示意图；
-图3是有图1的管理系统的从计算机发送的唤醒信号的示意图；
-图4是由图1的系统的主计算机发送的休眠信号的示意图；
-图5是根据本发明的管理方法的实施例的框图，该管理方法包括唤醒阶段，在该唤醒阶段中，唤醒请求由主计算机发送，并且
-图6是根据本发明的管理方法的实施例的框图，该管理方法包括唤醒阶段，在该唤醒阶段中，唤醒请求由从计算机发送。
具体实施方式
在下文中，所描述的实施例更特别地涉及将根据本发明的通信网络的管理系统安装在机动车辆内。然而，本发明还涉及在不同情况下、特别是在任意类型的车辆中的任意安装。
如已知的，机动车辆包括多个称为从计算机20的车载计算机，该从计算机20在被激活时允许启动对车辆的控制。启动控制例如通过发送消息来进行，该消息由与控制相关的设备接收。
为此，这样的从计算机20通过多路复用的通信网络W连接至主计算机10。因此，这样的主计算机10配置成控制从计算机20中的每一个。
本发明中描述的通信网络W是光纤以太网类型的网络，该网络的优点在于，它是具有非常高的数据传输速度的局域网，从而可以限制干扰。
参照图1，机动车辆(未示出)包括根据本发明的管理系统1。因此，这样的管理系统1包括主计算机10、多个从计算机20、以及使计算机10、20相互连接的光纤以太网多路复用通信网络W。根据本发明的优选实施例，光纤以太网通信网络W还包括附加的双向有线链路L，其连接网络W的每个主计算机10和从计算机20。
主计算机10配置成经由光纤以太网的网络W发送允许管理这样的网络W的状态的消息。换句话说，主计算机10配置成控制每个从计算机20以使从计算机20处于特定状态。这样的网络W的管理有利地允许仅在必要时使用连接至网络W的计算机10、20。
在该示例中，管理系统1包括四个从计算机20，其各自专用于车辆的特定功能。然而，管理系统1当然也可以包括不同数量的从计算机20，尤其是单个从计算机20或至少两个从计算机20。
在下文中，由于通信网络W使计算机10、20相互连接，因此，术语“通信网络W的唤醒/休眠”是指由这样的通信网络W连接的所有计算机10、20的唤醒或休眠。
管理系统1的每个计算机10、20配置成经由双向有线链路L发送和接收与通信网络W的状态有关的消息。这样的消息对应通过这样的双向有线链路L产生的信号S1、S2、S3、S4、S5的状态a0、a1的变化。主计算机10和从计算机20还分别配置成通过该通信网络W发送和接收与通信网络W的状态有关的确认消息。
在该示例中，每个计算机10、20因此配置成控制网络W的唤醒，以将该网络W置于“唤醒”状态。另外，每个计算机10、20配置成通过双向有线链路L发送唤醒消息。此外，主计算机10还配置成控制网络W的休眠，以将该网络W置于“休眠”状态。
当从计算机20发送了唤醒请求消息时，在收到这样的唤醒消息时，主计算机10还配置成自我唤醒并将唤醒的确认消息通过通信网络W发送给所有的从计算机20。另外，在接收到由从计算机20中的一个发送的这样的唤醒消息时，每个从计算机20配置成自我唤醒并等待由主计算机10发送的确认消息。
因此，每个从计算机20连接至主计算机10，以便该主计算机10控制从计算机20的状态。同样为了将每个主计算机10和从计算机20连接至通信网络W，计算机10、20中的一个包括交换机30(如图1所示)，英语中也称为“switch(交换机)”。所有的计算机10、20都连接至这样的交换机30，以便通过通信网络W相互连接。
在图1所示的示例中，第一从计算机20包括这样的交换机30，然而，替代地，主计算机10当然也可以包括交换机30。
配置成将每个计算机10、20连接至管理系统1的其他所有的计算机10、20的双向有线链路L允许主计算机10和从计算机20激活通信网络W的唤醒(或休眠)。
为此，参照图2至图4，每个计算机10、20配置成在双向有线链路L上生成电信号S1、S2、S3、S4、S5。这样的信号S1、S2、S3、S4，S5包括对应双向有线链路L的激活的高态a1和对应双向有线链路L的停用的低态a0。因此，每个状态a0、a1都与通信网络W的状态相关联。
在该示例中，双向有线链路L的高态a1与网络W的唤醒状态相关联，双向有线链路L的低态a0与网络W的休眠状态相关联。状态a0、a1的关联当然也可以是相反的。
图2所示的信号S1表示在主计算机10对通信网络W进行唤醒控制的情况下，主计算机10对双向有线链路L的激活。
图3所示的信号S2表示从计算机20对双向有线链路L的激活。该激活导致在唤醒通信网络W时，主计算机10保持对双向有线链路L的激活，该激活由信号S3表示。信号S4表示双向有线链路L上的电信号S2和S3的合成。
图4所示的信号S5表示主计算机10对双向有线链路L的停用，以便控制通信网络W的休眠。
通过根据本发明的管理系统1，计算机10、20以及因此通信网络W的唤醒和休眠可以经由双向有线链路L来控制。如下面将描述的，由于这样的有线链路L是双向的，每个计算机10、20可以控制其他计算机10、20的唤醒，并且因此可以控制通信网络W的唤醒。同样地，主计算机10也可以控制从计算机20的休眠，并且因此可以控制通信网络W的休眠，从而例如允许节省车辆系统的能量。
现在将根据本发明的优选实施例描述根据本发明的用于管理光纤以太网通信网络W的状态的方法。参照图2至图6，这样的网络W包括主计算机10和多个从计算机20。在该示例中，该管理方法具有唤醒阶段和休眠阶段。
如上所述，图2示出了在唤醒阶段中由主计算机10控制的通信网络W的唤醒，图5描述了用于管理网络W的唤醒的方法，该唤醒由主计算机10请求。在这种情况下，主计算机10被本地唤醒，并且在步骤E1A中激活双向有线链路L，从而允许在步骤E2A中发送唤醒消息。为此目的，在该步骤E1A中，主计算机10在双向有线链路L上发送的信号S1从低态a0转换到高态a1。
从计算机20检测双向有线链路L的状态a0、a1的改变。因此，从计算机20在步骤E3A中接收唤醒消息，并在步骤E6A中自我唤醒，从而导致通信网络W的唤醒，该网络W保持唤醒状态。
替代地，在该唤醒阶段中，网络W的唤醒可以由第一从计算机20请求，如图3所示，并且该唤醒阶段的方法在图6中示出。在这种情况下，这样的第一从计算机20被本地唤醒，并且在步骤E1B中激活双向有线链路L，从而在步骤E2B中允许发送唤醒消息。为此，第一从计算机20在双向有线链路L上发出的信号S2从低态a0转换为高态a1。
然后，主计算机10和其他从计算机20检测双向有线链路L的状态a0、a1的变化。因此，在步骤E3B中，所有的计算机10、20接收唤醒消息，并且然后等待唤醒确认消息。
然后，在步骤E4B中，主计算机10发送在步骤E5B中被所有从计算机20接收到的唤醒确认消息。在步骤E6B中，这样的消息的接收使得网络W的所有计算机10、20唤醒。为此，信号S3从低态a0变为高态a1，以保持通信网络W唤醒。在网络W唤醒时保持信号S3的状态。因此，信号S2和S3的合成是信号S4，信号S4的状态的改变被所有计算机10、20检测到。
有利地，在双向有线链路L上发送的信号S4通过主计算机10保持高态a1，即使在通信网络W缺失的情况下，计算机10、20也保持唤醒。
如图4所示，在休眠阶段，主计算机10还控制通信网络W的休眠。在这种情况下，最初唤醒的主计算机10发送休眠消息，并且因此在双向有线链路L上产生从高态a1变为低态a0的信号S5。
从计算机20通过双向有线链路L检测信号S5的状态a0的变化，并且通过通信网络W接收休眠消息。然后，从计算机20进入休眠状态，这具有使通信网络W休眠的作用。
这样的管理系统1有利地允许通过双向有线链路L控制配备至车辆的光纤以太网通信网络W，因此在可以休眠时，允许这样的通信网络W休眠，从而允许例如节省能量。由于配备至网络的根据本发明的有线链路L有利地是双向的，因此这样的网络W也可以有利地被主计算机10或从计算机20唤醒。

Claims (9)

1.一种用于管理车辆的多路复用通信网络(W)的管理系统(1)，所述管理系统(1)包括连接至所述通信网络(W)的多个计算机(10、20)、以及将所述多个计算机(10、20)相互连接的双向有线链路(L)，所述通信网络(W)和所述多个计算机(10、20)具有休眠状态和唤醒状态，所述多个计算机(10、20)包括主计算机(10)和至少一个从计算机(20)，所述主计算机(10)和所述至少一个从计算机(20)配置成通过所述双向有线链路(L)发送和接收与所述通信网络(W)的请求状态相关的消息，所述多个计算机(10、20)中的至少一个的状态是基于与所述请求状态相关的所述消息来控制的，以便控制所述通信网络(W)的状态，所述通信网络(W)是光纤以太网类型，其中，所述主计算机(10)和所述至少一个从计算机(20)分别配置成通过所述通信网络(W)发送和接收与所述请求状态有关的确认消息。
2.根据权利要求1所述的管理系统(1)，其中，与所述通信网络(W)的所述状态有关的所述消息对应于所述主计算机(10)和/或所述至少一个从计算机(20)通过所述双向有线链路(L)发送的信号(S1、S2、S3、S4、S5)的状态(a0、a1)的变化。
3.根据权利要求2所述的管理系统(1)，其中，发送的所述信号(S1、S2、S3、S4、S5)具有高态(a1)和低态(a0)，所述信号(S1、S2、S3、S4、S5)的所述高态(a1)或所述低态(a0)对应于所述通信网络(W)的唤醒状态，并且所述信号的所述高态(a1)或所述低态(a0)中的另一个对应于所述通信网络(W)的休眠状态。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的管理系统(1)，其包括第一从计算机(20)和至少一个第二从计算机(20)，所述至少一个第二从计算机(20)通过所述双向有线链路(L)连接至所述主计算机(10)和所述第一从计算机(20)，所述主计算机(10)或所述第一从计算机(20)中的至少一个包括交换机(30)，所述交换机配置成将所述至少一个第二从计算机(20)连接至所述通信网络(W)。
5.一种机动车辆，其包括光纤以太网通信网络(W)和根据权利要求1至4中的一项所述的用于管理所述通信网络(W)的状态的管理系统(1)。
6.一种用于管理车辆的多路复用通信网络(W)的管理方法，所述车辆包括用于管理具有休眠状态和唤醒状态的所述通信网络(W)的管理系统(1)，所述管理系统(1)包括主计算机(10)和至少一个第一从计算机(20)，所述通信网络(W)是光纤以太网类型，所述主计算机(10)和所述至少一个从计算机(20)分别配置成通过所述通信网络(W)发送和接收与所述通信网络(W)的请求状态有关的确认消息，所述方法包括用于唤醒所述通信网络(W)的阶段，所述阶段包括：
-激活双向有线链路(L)的步骤(E1A、E1B)；
-所述主计算机(10)或所述第一从计算机(20)通过所述双向有线链路(L)发送所述通信网络(W)的唤醒消息的步骤(E2A、E2B)；
-所述主计算机(10)或所述第一从计算机(20)中的另一个接收所述唤醒消息的步骤(E3A、E3B)；以及
-唤醒所述主计算机(10)和所述第一从计算机(20)的步骤(E6A、E6B)，从而导致所述通信网络(W)的唤醒。
7.根据权利要求6所述的管理方法，发送所述通信网络(W)的唤醒消息的所述步骤(E2A、E2B)是由所述第一从计算机(20)实施的，在所述主计算机(10)接收所述唤醒消息的所述步骤(E3A、E3B)之后，所述方法包括步骤(E4B)：所述主计算机(10)通过所述通信网络(W)向所述至少一个第一从计算机(20)发送所述通信网络(W)的唤醒的确认消息。
8.根据权利要求7所述的管理方法，其包括所述第一从计算机(20)接收所述确认消息的步骤(E5B)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的管理方法，其中，所述管理系统(1)包括至少一个第二从计算机(20)，所述第二从计算机通过所述双向有线链路(L)连接至所述第一从计算机(20)和所述主计算机(10)，接收所述唤醒消息的所述步骤(E3A、E3B)也由所述至少一个第二从计算机(20)实施，并且所述唤醒步骤(E6A、E6B)还导致所述第二从计算机(20)的唤醒。
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