CN1550087A - 在车辆电气部件之间传输信息的方法和供电线路结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法和供电线路结构(PL)，用于在车辆中在电气部件(2、3、4)之间传输信息。信息经数据总线(CAN)传输。至少一些部件(2、3、4)经供电线路结构(PL)供电。为了尽可能地无故障地在车辆中的部件之间传输信息，本发明提出，信息除了经数据总线(CAN)传输外，还至少在数据总线(CAN)出故障后经过供电线路结构传输。

Description

在车辆电气部件之间传输信息的方法和供电线路结构
技术领域
本发明涉及在车辆中的电气部件之间传输信息的方法。信息通过数据总线传输。至少一些部件经供电线路结构供电。
此外本发明还涉及在车辆中的电气部件之间传输信息的总线系统。所述总线系统包含一个数据总线。至少一些部件连接在设在车辆中的向所述部件供电的供电线路结构。
本发明还涉及另外一个电气部件，该电气部件具有用于通过数据总线向其它电气部件发送信息的和用于通过数据总线从其它电气部件接收信息的装置。所述部件和至少一些其它的部件连接在所述用于供电的供电电路上。
背景技术
根据现有技术，一般地借助于总线传输(例如局域网控制器，CAN)进行在车辆中的不同电气部件之间的通信，例如车门操纵和座位操纵，。此外，当前新的总线概念正在兴起，其电气部件之间的通信要经供电线路结构进行，所述的供电线路结构用于在车辆中为电气部件供电。这种新的总线概念这称为电源线通信。这种电源线通信利用当前车辆中现有的供电线路结构只能够有限地运行，因为经供电线路结构传输的信息由于干扰和反射在抵达接收部件时受到强烈衰减，以致于不再能从干扰信号或者噪音中区别开。
从WO 92/21180中公知一种用于电源线通信的供电线路结构。在该文中很概括地说明了电源线通信的作用方式并且提及在实现电源线通信时出现的各种问题的解决方案。该文明显地涉及供电线路结构方面和电源线通信的作用方式。
此外由DE 19703144C2公知一种在汽车中通过供电线路结构传输信息的方法。此文中说明的电源线通信限于用在车辆的辅助倒车电气部件。采用车辆中已有的供电线路结构进行电源通信，没有特别地对电源线通信进行改变或者适配。
由现有技术公知的数据总线工作可能会存在或多或少的容差。在车辆中却越来越多地采用安全相关的部件，例如x-by-wire应用，其中应当保证经数据总线的数据传输的故障安全。为了至少大致实现所要求的故障安全，至少在部分区域把数据总线冗余地构成。
用多个数据总线的总线系统铺设却由于附加的数据总线导致材料成本上升并且由于在车辆中铺设附加的数据总线而导致劳动费用和成本费用提高。
发明内容
因此本发明的任务是以尽可能低的成本费用和劳动费用提高总线系统的故障安全性，尤其是对于用于车辆的安全相关的范围中。
为了完成此任务本发明由前序部分所述技术的车辆部件之间信息传输的方法出发提出，除经由数据总线之外还至少在数据总线出故障之后通过供电线路结构传输信息。
本发明着眼于，在车辆中的每个电气部件，尤其是安全相关的系统中的电气部件，要用电源供电并且提供供电线路。在本发明的意义上的电气部件具体地是车辆操纵装置，然而也表示可电控的液压或者气动或者其它种类的部件。尤其把车辆安全相关范围的部件，例如马达操纵、传动杆或者制动系统(所谓的x-by-wire应用)，称为电气部件。
经过供电线路结构传输信息也称为“电源线通信”。通过除了经数据总线外还经由供电线路结构附加进行信息传输对已有的总线系统提供至少部分冗余信道。即使通过供电线路结构不能够冗余设计车辆中的全部通信网络，无论如何也可以通过这些信道实施应急功能或者跛行复位(limp-home)功能。以此方式可以防止由于受干扰的信息传输使一个电气部件的故障导致其它部件发生故障甚至使整个车辆发生故障。根据本发明的故障安全性比只采用总线的故障安全性要显著大得多。
将数据总线设计为标准化的用于确定信息传输的总线系统。如果在数据总线中例如由于线路失灵或者收发器失灵而不再能够进行数据传输，可以至少把相关信息经供电线路结构传输。本发明的总线系统尤其用于安全相关的范围内，例如MotorCAN、传动杆操纵、制动系统或者其它x-by-wire路应用。本发明的核心从而是利用在车辆中总归存在的供电网络作为车辆中部件之间进行通信的第二物理层，也就是说借助于电源线通信的冗余总线系统。
用本发明可以确保安全相关系统之间的通信连接并且提高系统的故障安全性。为了实现冗余的传输线路段不必设置附加的线路，由此把第二传输线路段的附加费用和附加成本降到很低。供电线路结构已经是安全相关的，因为在所述供电线路上进行通信，由于在安全相关系统中供应电能，所述供电线路不允许发生故障。
根据本发明的一个有利的扩展提出，信息以冗余方式经数据总线和经供电线路结构传输。在接收部件中也就会有相同的信息，所述信息既经数据总线也经供电线路结构传输。
根据本发明的一个优选实施例提出，在经数据总线正常进行信息传输时，在接收部件中不分析经供电线路结构传输的信息。只有在经数据总线传输信息出错时才在接收部件中分析经供电线路结构传输的信息。
变通地提出，把经供电线路结构传输的信息在接收部件中与经数据总线传输的信息进行比较。也就是附加地把经供电线路结构传输的信息用于进行似真性检验。以此方式可以识别传输失误并且采用适当的措施，例如重新传输所述信息或者忽略该传输的(可能有错误的)信息。
根据本发明的另一个有利的扩展提出，在经数据总线进行正常信息传输时，所述信息只经数据总线传输，而在经数据总线传输信息出错时，所述信息经供电线路结构传输。根据此扩展只有在经过数据总线的信息传输失灵时才调用供电线路结构传输信息。在正常进行信息传输时可以调用供电线路传输其它的信息。
由此提出，在数据总线正常传输信息时其它的信息经供电线路结构传输。这种不依赖于经数据总线进行信息传输的在供电线路结构上的通信例如可以按需要断开，以便在经数据总线传输信息出错时能够经供电线路结构传输所述信息。变通地还可继续在供电线路结构上的通信，其中对经供电线路的信息传输提供较小的频带作为经数据总线传输的补充。而所述带宽足以能够接管数据总线的信息传输的性命攸关的部分。由此可以确保应急行动。
作为本发明的任务的另一种解决方案着眼于进行前序部件所述技术的车辆电气部件之间的信息传输用的总线系统着眼提出，总线系统除了数据总线之外还包含供电线路结构，用于至少在数据总线故障之后传输信息。
根据本发明的另一个扩展提出所述的数据总线构成为控制器局域网(CAN)总线。
根据一个本发明的优选的实施形式提出，所述的总线系统具有实施本发明的方法的装置。
最后本发明任务的另一个解决方案着眼于前序部分所述技术的车辆电气部件提出，所述电气部件具有其它的装置用于经供电线路结构向其它的电气部件发送信息和至少在数据总线出故障后经供电线路结构从其它的电气部件接收信息的装置。
根据本发明的一个有利的扩展提出所述的部件具有实施根据本发明的方法的装置。
附图说明
本发明的其它的特征、应用可能性和优点由以下对在附图中所示的本发明的实施例的说明得出。在此所有所述的或者所示的特征本身或者以任意的组合构成本发明的对象，独立于在权利要求中的摘要或者其派生，还独立于其在说明书或者附图的表达及图示。在附图中：
图1根据本发明的一个优选实施形式的总线系统；
图2根据本发明第一优选实施形式的方法的流程图；
图3根据本发明第二优选实施形式的方法的流程图；
图4根据本发明第三优选实施形式的方法的流程图；
具体实施方式
图1中一种根据本发明的总线系统全体用附图标记1标示出。所述的总线系统1起在车辆中的电气部件2、3、4之间传输信息的作用。所述电气部件2、3、4例如是任意车辆功能的操纵装置，尤其是车辆的安全相关范围的操纵装置，例如内燃机、传动杆、制动系统或者任意的其它所谓x-by-wire路应用。在本发明的意义上电气部件还表示可电控的液压或者气动部件或者其它技术的部件。
总线1包含标准化的数据总线，所述数据总线被确定用于传输信息。在本实施例中把所述的数据总线构成为控制器局域网(CAN)总线并且在图1中通过用较细的线条示出。经供电线路结构PL供给电气部件2、3、4电能。在图1中供电线路PL用较粗的线示出。根据本发明供电线路结构PL作为根据本发明的总线系统1的冗余的通信网络的部分。从而信息可以不经数据总线CAN传输，而是在必要时经供电线路结构PL传输。经供电线路PL的信息传输也称作电源线通信(PLC)。
车辆部件2、3、4包含总线收发器，用于经数据总线CAN向其它的电气部件2、3、4发送信息和经数据总线CAN从其它的电气部件2、3、4接收信息。此外部件2、3、4各有一个PLC收发器6，用于经供电线路PL结构向其它的电气部件2、3、4发送信息和经供电线路结构PL从其它的电气部件2、3、4接收信息。所述部件2、3、4还含有计算装置7，特别是微处理器，在其上可以运行控制程序以实施部件2、3、4的控制或者调节功能。
最后部件2、3、4包含另一个计算装置8用于经收发器5和6控制信息传输。所述另一个计算装置8起减轻计算装置7负荷的作用。
在图2中示出根据第一优选实施例的本发明所述的方法。所述的方法起始于功能框10中。在功能框11中产生信息，所述的信息经根据本发明的总线系统1传输。在功能框12中把产生的信息经根据本发明的总线系统1发送，并且还是既可以经数据总线CAN(功能框13)也可以经供电线路结构PL(功能框14)发送。功能框11和12被实施在欲发送信息的部件2、3、4中。在功能框15中接收经数据总线CAN和经供电线路结构PL传输的信息。接着在查询框16中检验数据总线CAN是否正常。如果是，就把经数据总线CAN接收的信息进行进一步的处理(功能块17)。不然就把经供电线路结构PL传输的信息进行进一步的处理(功能框18)。在功能框19中处理经数据总线CAN或者经供电线路结构PL传输的信息。通过功能框15至19代表的方法步骤在接收信息的部件2、3、4中实施。在功能框20中结束根据本发明的方法。
在图3中示出根据本发明的另一个实施例。在此例如在图2中的实施例中把产生的信息既经数据总线CAN也经供电线路结构PL传输并且由接收部件2、3、4接收。在查询框21中检验经数据总线CAN传输的信息是否与经供电线路结构PL传输的信息相同。根据此实施形式调用供电线路PL传输似真性检验用的信息。如果经数据总线CAN传输的信息与经供电线路结构传输的信息相同，就可以由此看出，信息准确无误地传输了。在功能框22中把经数据总线CAN接收的信息调用在接收部件2、3、4中进行进一步的处理在其它的情况下就转向查询框23，在其中检验数据总线CAN是否正常。如果是正常，就转向功能框12，在此再次传送产生的信息。不然就转向功能框24，其中调用经供电线路结构传输的信息调用进行进一步的处理。然后转向功能框19，在功能框19中处理接收的信息。在功能框20中结束根据本发明的方法。
在图4中示出根据本发明的第三实施例。在此实施例中在发送产生的信息前就已经在查询框25中检验数据总线CAN是否正常。如果正常就在功能框26中把产生的信息经数据总线CAN传输(功能框28)。不然就把产生的信息在功能框27中经供电线路结构PL(功能框29)传输。在功能框30中接收或经数据总线CAN或经供电线路结构传输的信息。
在该实施形式中信息在正常的情况下经数据总线CAN传输。在此时供电线路结构PLC可以执行另外的通信任务和传送其它的信息。在必要时供电线路结构PLC可以至少传送部分的至该时刻为止经数据总线CAN传输的信息，并且防止接收部件2、3、4的故障甚至整个车辆的故障。如果供电线路结构PL接管信息传输，至这一时刻为止经供电线路结构传输的信息可以中断也可以继续，只要供电线路结构有足够的带宽。

Claims (11)

1.方法，用于在车辆的电气部件(2、3、4)之间传输信息，其中信息经数据总线(CAN)传输并且至少一些部件(2、3、4)经供电线路结构(PL)供电，其特征在于，所述信息除了经数据总线(CAN)传输外，至少在数据总线(CAN)出故障后还经过供电线路结构传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，信息冗余地经数据总线(CAN)和经供电线路结构(PL)传输。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在经数据总线(CAN)正常传输信息时在接收部件(2、3、4)中不对经供电线路结构传输的信息进行分析。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，把经供电线路结构(PL)传输的信息在接收部件(2、3、4)中与经数据总线(CAN)传输的信息进行比较。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在经数据总线正常传输信息时，信息只经数据总线(CAN)传输，而在经数据总线(CAN)出错时信息传输时信息经供电线路结构(PL)传输。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在经数据总线(CAN)正常传输信息时其它信息经供电线路结构传输。
7.总线系统(1)，用于在车辆的电气部件(2、3、4)之间传输信息，其中所述的总线系统(1)具有数据总线(CAN)并且至少一些部件(2、3、4)连接在设在车辆中的供电线路结构(PL)上，以向所述的部件(2、3、4供电，其特征在于，所述的总线系统(1)除了包含数据总线(CAN)传输外，还包含供电线路结构(PL)用于至少在数据总线(CAN)出故障后传输信息。
8.如权利要求7所述的总线系统(1)，其特征在于，所述的数据总线(CAN)被构成为控制器局域网(CAN)总线。
9.如权利要求7或8所述的总线系统，其特征在于，总线系统(1)具有实施如权利要求2至6之一方法的装置。
10.车辆的电气部件(2、3、4)，具有用于经数据总线(CAN)向其它的电气部件发送信息和经数据总线(CAN)从其它的电气部件接收所发送信息的装置(5)，并且至少一些所述的其它的部件(2、3、4)连接在进行供电的供电线路结构(PL)，其特征在于，所述的部件(2、3、4)具有用于至少在数据总线(CAN)出故障后经供电线路结构(PL)向其它电气部件(2、3、4)发送信息和经供电线路结构(PL)从其它的电气部件(2、3、4)接收所发送信息的另外的装置(6)。
11.如权利要求10所述的车辆部件(2、3、4)，其特征在于，所述的部件(2、3、4)的部件具有实施根据权利要求2至6之一方法的装置。
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