CN212034140U - 用于车辆的数据网络和具有数据网络的车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于车辆(2)的数据网络(8)，其中，数据网络(8)具有网络节点(20)、电气设备(22)以及与网络节点(20)连接的用于控制网络节点(20)的数据处理装置(10)，所述电气设备连接至网络节点(20)的端口(18)，并且可以通过所述端口(18)向其供应电能。为了能够实现车辆(2)的节能运行提出了，数据处理装置(10)根据预设的、与车辆状态相关的接通/切断规则将用于接通或切断端口(18)的控制指令传输至网络节点(20)，并且网络节点(20)根据传输的控制指令将端口(18)接通或切断。此外，本实用新型还涉及一种具有数据网络(8)的车辆(2)。

Description

用于车辆的数据网络和具有数据网络的车辆
技术领域
本实用新型涉及一种根据本实用新型的用于车辆的数据网络和一种根据本实用新型的车辆。
背景技术
存在车辆的多个状态，在这些状态中不需要车辆的特定电气设备或特定的电气设备组。如果车辆位于这种状态中，则可以切断电气设备或设备组，以便节约电能。
此外，只要车辆的电气设备适用，就可以通过网络节点向所述电气设备供应电能，电气设备是车辆的数据网络的一部分并且连接至数据网络的网络节点。
网络节点和连接至网络节点的、通过网络节点被供应电能的电气设备可以属于不同的设备组。也就是说可以规定，在不同于连接至网络节点的电气设备的车辆状态中将网络节点切断。
因此，尤其可以产生如下的车辆状态，在该车辆状态中，不需要连接至网络节点的电气设备并且因此原则上可以将其切断，然而所述网络节点应该保持接通，例如因为连接至网络节点的其他电气设备应该可以通过网络节点发送和/或接收数据，和/或要通过网络节点向其供应电能。在这种情况下，在该车辆状态中为了切断不需要的电气设备而切断网络节点是不允许的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于说明一种能够实现车辆的节能运行的数据网络。
根据本实用新型，该技术问题通过根据本实用新型的数据网络解决。
本实用新型所要解决的另外的技术问题在于，提供一种可以节能地运行的车辆。
根据本实用新型，该技术问题通过根据本实用新型的车辆解决。
根据本实用新型的数据网络和根据本实用新型的车辆的有利的扩展方案分别是本实用新型和随后的描述的主题。
在根据本实用新型的用于车辆的数据网络中，数据网络具有网络节点、电气设备(其连接至网络节点的端口，并且可以通过所述端口向其供应电能) 以及与网络节点连接的、用于控制网络节点的数据处理装置。根据预设的、与车辆状态相关的接通/切断规则，将用于接通或切断端口的控制指令从数据处理装置传输至网络节点。此外，根据传输的控制指令、由网络节点接通或切断端口。
根据本实用新型的车辆具有数据网络，所述数据网络具有网络节点、电气设备以及与网络节点连接的、用于控制网络节点的数据处理装置，电气设备连接至网络节点的端口并且可以通过所述端口向其供应电能。数据处理装置被设计为，用于根据预设的、与车辆状态相关的接通/切断规则将用于接通或切断端口的控制指令传输至网络节点。此外，网络节点被设计为，用于根据传输的控制指令将网络节点的端口接通或切断。
结合根据本实用新型的数据网络提到的车辆优选是根据本实用新型的车辆。
通过切断与电气设备连接的端口，可以导致将电气设备切断，而不必为了切断电气设备而在整体上切断网络节点。如果在特定的车辆状态中不需要电气设备，那么可以通过切断端口来切断所述电气设备，由此可以节省能量。当网络节点在该车辆状态中应该保持运行时，电气设备不一定必然保持接通。网络节点可以保持接通，从而例如可以将网络节点的一个或多个另外的端口用于数据传输和/或用于给一个或多个另外的电气设备供应电能。在切断开头提到的端口期间，例如可以通过网络节点的另外的端口给连接至所述另外的端口的另外的电气设备供应电能。在需要时，通过接通开头提到的端口可以导致，连接至所述端口的电气设备又返回到其接通状态中。
如果通过车辆电池向数据网络或至少数据网络的网络节点供应电能，那么在不需要电气设备的车辆状态中，可以通过切断端口减小车辆电池的放电。
本实用新型能够实现灵活的能量管理。通过改变接通/切断规则可以改变网络节点的接通/切断特性，而不必改变数据网络的布线。换言之，通过调整接通/切断规则可以在数据网络的布线不变的情况下改变：在哪些车辆状态中将网络节点的端口接通，或者在哪些车辆状态中将端口切断。本实用新型尤其能够实现，针对网络节点的每个端口单独确定，在哪些车辆状态中将网络节点的相应的端口接通或切断。这能够实现将连接至网络节点的电气设备单独接通/切断。
当前，将端口(也被称为接口)理解为用于连接设备的连接插座。
“根据传输的控制指令接通或切断”网络节点的端口的表述理解为，如果控制指令是用于切断端口的指令，则将端口切断，并且如果控制指令是用于接通端口的指令，则将端口接通。
接通/切断规则优选定义了，在哪些车辆状态中应该将网络节点的端口接通，并且在哪些车辆状态中应该将端口切断。
此外有利的是，可以编辑接通/切断规则，尤其是通过可以与或与数据处理装置连接的操作单元。由此可以以低成本的方式执行接通/切断规则的改变，以便重新定义，在哪些车辆状态中应该接通网络节点的端口，并且在哪些车辆状态中应该切断端口。
端口的切断适宜地包括中断对端口的电压供应。端口的接通适宜地包括恢复对端口的电压供应。
适宜地，在数据处理装置中存储了可以在或在数据处理装置上实施的计算机程序。有利地，在该计算机程序中实现接通/切断规则。以优选的方式，数据处理装置通过该计算机程序被设计为，用于根据接通/切断规则将用于接通或切断端口的控制指令传输至网络节点。
数据处理装置可以包括计算机单元、尤其是服务器或相互通信连接的多个计算机单元。
此外适宜的是，在网络节点中存储用于评估传输的控制指令的软件。优选地，网络节点通过软件被设计为，用于根据传输的控制指令将网络节点的端口接通或切断。
车辆尤其可以被构造为轨道车辆。
此外，数据网络优选是以太网网络。此外有利的是，电气设备是以太网供电设备。
数据网络的网络节点例如可以是开关、尤其以太网开关。
有利地监控车辆的状态，尤其是借助车辆的一个或多个监控设备。在此优选地产生车辆状态数据。适宜地，由数据处理装置依据车辆状态数据产生控制指令。
以优选的方式，在车辆的状态改变的情况下、即当车辆状态改变时将控制指令传输至网络节点。
例如可以规定，当车辆停止时，根据接通/切断规则切断网络节点的端口。这能够实现节能的车辆的停止运行。
在将车辆设计为轨道车辆的情况下尤其可以规定，当车辆以被拆除的方式停止时、即当车辆通过使其集电器不接触滑接线而停止时，根据接通/切断规则将网络节点的端口切断。
在网络节点的端口的接通状态中，有利地尤其根据标准IEEE 802.3af或标准IEEE802.3at通过端口向电气设备供应电能。相反地，在端口的切断状态中，优选中断至电气设备的电能流。
以优选的方式，网络节点的端口的切断导致连接至端口的电气设备被切断。端口的接通优选导致提到的电气设备被接通。
特别优选的是，在运行时仅通过网络节点的端口向电气设备供应电能。以这种方式，可以去除用于给电能设备供应电能的附加的能量源。
有利地，数据处理装置将所谓的简单网络管理协议(SNMP)、尤其所述简单网络管理协议的第3版本用作用于控制网络节点的网络协议。该网络协议能够尤其通过数据加密和参与者认证来实现数据处理装置与网络节点之间的安全的通信。
此外可以规定，在成功地接通/切断端口之后，网络节点通过接通/切断端口将确认通知传输至数据处理装置。为了传输确认通知，优选使用之前提到的网络协议。尤其可以传输确认通知作为所谓的SNMP陷阱消息。
优选地，在由数据处理装置启动端口切断的情况下、即在期望的端口切断的情况下，由数据处理装置影响车辆的诊断系统，使得诊断系统不产生错误通知，所述错误通知以切断或不能够到达电气设备为基础。
在本实用新型的优选的实施方式中，数据网络包括多个电气设备。之前提到的电气设备尤其可以是多个电气设备中的一个。
适宜地，电气设备连接至网络节点的不同的端口。控制指令尤其可以是用于接通或切断多个所述端口的指令。以优选的方式，由网络节点接通或切断网络节点的与控制指令相关的端口。
网络节点的每个端口优选具有可与所述端口明确相关联的标志。控制指令此外可以具有网络节点的待接通/切断的端口的标志。
接通/切断规则优选限定了，应该在哪些车辆状态中接通网络节点的哪个端口，并且应该在哪些车辆状态中切断网络节点的哪个端口。接通/切断规则尤其可以关于不同的车辆状态定义应该接通/切断数据网络的电气设备的顺序。
有利地，在数据处理装置中存储了一种关联关系，在该关联关系中明确定义了哪个电气设备连接至网络节点的哪个端口。接通/切断规则优选基于该关联关系。换言之，优选依据该关联关系产生控制指令。
有利地，可以通过与所述电气设备连接的端口向相应的电气设备供应电能。
多个电气设备可以形成设备组。以优选的方式，将网络节点的与该设备组的电气设备连接的端口共同接通/切断。上面提到的控制指令尤其可以是用于接通或切断与设备组的电气设备连接的端口的指令。
此外可以规定，连接至网络节点的端口的电气设备形成多个设备组。
此外有利的是，在数据处理装置中存储了一种关联关系，在该关联关系中明确限定了相应的电气设备属于哪个设备组。接通/切断规则优选基于该关联关系。换言之，优选根据该关联关系产生控制指令。此外有利的是，该关联关系是可编辑的，使得例如特定的设备组的电气设备可以与另外的设备组相关联，可以概括多个设备组，和/或可以将设备组分为多个设备组。
相应的电气设备例如可以是用于乘客计数系统的传感器、用于视频监控系统的照相机、用于乘客网络的WLAN访问点或用于乘客信息系统的信息输出设备。信息输出设备例如可以是用于与乘客相关的广播通知的喇叭或显示器、尤其是集成到乘客座椅中的显示器。
提到的系统、即乘客计数系统、视频监控系统、乘客网络和乘客信息系统适宜地是车辆的元件。
一个或多个电气设备分别可以是另外的网络节点、尤其是开关。另外的电气设备分别可以连接至这种另外的网络节点的一个或多个端口。
本实用新型的有利的设计方案的迄今为止给出的描述包含大量的特征，这些特征在本实用新型中部分地以组合为多个的形式再现。然而也可以单独考虑这些特征，并且概括为有另外的意义的组合。特别地，所述特征分别可以单独并且以任意的适当组合与根据本实用新型的数据网络和根据本实用新型的车辆组合。
即使当在描述中，分别在单数中或结合数词使用一些术语时，本实用新型针对所述术语的保护范围应该并不局限于单数或相应的数词。
附图说明
本实用新型的上述的特性、特征和优点以及其实现方式结合随后结合附图详细阐述的、对本实用新型的实施例的描述变得更清楚和容易理解。实施例用于阐述本实用新型，然而并没有将本实用新型限制为在实施例中说明的特征组合，也没有在功能特征方面限制本实用新型。此外，还可以明确独立地考虑实施例的适合于此的特征，并且可以将其与本实用新型的任意的特征组合。
唯一的附图示意性示出轨道车辆2以及用于向轨道车辆2供应电能的滑接线4。
具体实施方式
轨道车辆2装备有集电器6，轨道车辆2可以通过集电器从滑接线4获取电能。此外，轨道车辆2具有数据网络8，该数据网络在本实施例中是以太网网络。
数据网络8包括数据处理装置10，其本身包括车辆控制系统12(Train ControlSystem)以及服务器14(Train Server)。数据处理装置10的车辆控制系统12通过数据线路16与服务器14连接，该数据线路连接至车辆控制系统12的端口18和服务器14的端口18。
此外，数据网络8具有网络节点20，该网络节点在本实施例中是以太网开关。该网络节点20示例性地具有五个端口18。原则上，网络节点20可以具有更多的或更少数量的端口18。
网络节点20通过另外的数据线路16与数据处理装置10的服务器14连接，该另外的数据线路16连接至网络节点20的端口18中的一个以及连接至服务器14的第二端口18。
此外，数据网络8具有多个电气设备22，这些电气设备分别通过另外的数据线路16与网络节点20的其中一个另外的端口18连接，其中，电气设备22中的每个恰好与网络节点20的端口18相关联。
所提到的电气设备22是能够通过以太网供电的设备，其中，在运行中，仅通过网络节点20的、与相应的电气设备22连接的端口18向电气设备22 供应电能。
电气设备22例如是乘客计数传感器24，而另外的电气设备22示例性地是视频监控照相机26、用于乘客网络的WLAN访问点28和用于乘客信息系统的信息输出设备30。
此外，电气设备22形成多个设备组。在本实施例中，数据网络8具有带有第二电气设备22的第一设备组32a和带有第二电气设备22的第二设备组32b。
之前提到的、将数据网络8的相应的部件相互连接的数据线路16分别构造为以太网线缆。
除了之前提到的部件以外，数据网络8还可以具有在附图中未示出的、一个或多个另外的部件、例如一个或多个另外的网络节点。为了简单起见，没有讨论数据网络8的这种可能的另外的部件。
在数据处理装置10中，尤其在其服务器14中存储了用于控制网络节点 20的软件。为了与网络节点20进行通信，服务器14使用所谓的简单网络管理协议、更准确地说是该协议的第3版本。
之前提到的车辆控制系统12例如借助在附图中未示出的监控设备来监控轨道车辆2的状态。在此产生车辆状态数据，并且将其从车辆控制系统12 传输到服务器14。车辆状态数据此外包括将网络节点20的哪些端口18接通和将网络节点20的哪些端口18切断的信息。
在服务器14中存储了，将数据网络8的哪个电气设备22连接至网络节点20的哪个端口18。此外，在服务器14中存储了，哪个电气设备22形成共同的设备组32a、32b。
依据根据车辆状态数据确定的轨道车辆2的状态，服务器14根据在提到的软件中实施的、预设的接通/切断规则产生用于接通或切断网络节点20 的端口18的控制指令，并且将控制指令传输至网络节点20。尤其在轨道车辆2的状态改变中产生控制指令，并且将控制指令传输至网络节点20。例如，如果轨道车辆驾驶员通过轨道车辆2的操作元件触发改变轨道车辆2的状态的事件，则可以产生控制指令，并且将控制指令传输至网络节点20。
由服务器14产生的并且传输至网络节点20的控制指令包含网络节点20 的待接通/切断的端口18的标志。由网络节点20根据控制指令接通/切断网络节点20的端口的标志包含在控制指令中的端口18。
在网络节点20的相应的端口18的接通状态中，通过端口18向连接至端口18的电气设备22供应电能。相反地，在网络节点20的相应的端口18 的切断状态中，将到电气设备22的电能流中断。网络节点20的端口18的切断导致连接至端口18的电气设备22停止运行。相反地，网络节点20的端口18的接通导致，连接至端口18的电气设备22开始运行。
当前，由服务器14控制网络节点20，从而共同接通/切断网络节点20 的、与同一设备组32a、32b的电气设备22的端口18。
在成功将相应的端口18接通/切断之后，网络节点20通过接通/切断端口18产生确认通知，并且将确认通知传输至服务器14。
接通/切断规则例如可以设置，在轨道车辆2从第一车辆状态到第二车辆状态的状态改变的情况下，将网络节点20的、与第一设备组32a的电气设备22连接的端口18切断，相反地，使网络节点20的与第二设备组32a的电气设备22连接的端口18保持接通。
此外，接通/切断规则可以设置，在轨道车辆2从第二车辆状态到第三车辆状态的状态改变的情况下，除了网络节点20的、已经切断的连接有第一设备组32a的电气设备22的端口18以外，还切断了网络节点20的、连接有第二设备组32b的电气设备22的端口18。第三车辆状态例如可以是如下状态，在该状态中，轨道车辆2通过使集电器6不接触滑接线4而停止(所谓轨道车辆2的以被拆除的方式的停止)。
在沿相反方向的状态改变的情况下、即从第三车辆状态通过第二车辆状态到第一车辆状态的状态改变的情况下，接通/切断规则可以设置，沿相反的顺序再次接通网络节点20的端口18。
在轨道车辆2从第一车辆状态到第三车辆状态的直接的状态改变的情况下，接通/切断规则可以设置，将网络节点20的与第一设备组32a的电气设备22连接的端口18和网络节点20的与第二设备组32b的电气设备22连接的端口18共同切断。
此外，接通/切断规则可以设置，在轨道车辆2从第三车辆状态到第一车辆状态的直接的状态改变的情况下，将网络节点20的与第一设备组32a的电气设备22连接的端口18和网络节点20的与第二设备组32b的电气设备22连接的端口18共同接通。
虽然本实用新型在细节上通过优选的实施例详细说明和描述，但本实用新型并不局限于公开的示例，并且由此可以推导出其他的变型方案，而不会超出本实用新型的保护范围。

Claims (18)

1.一种用于车辆(2)的数据网络(8)，其中，所述数据网络(8)具有网络节点(20)、电气设备(22)以及与网络节点(20)连接的数据处理装置(10)，所述电气设备连接至网络节点(20)的端口(18)并且能够通过所述端口(18)向所述电气设备供应电能，所述数据处理装置用于控制网络节点(20)，其特征在于，所述数据处理装置(10)根据预设的、与车辆状态相关的接通/切断规则将用于接通或切断端口(18)的控制指令传输至网络节点(20)，并且所述网络节点(20)根据传输的控制指令将端口(18)接通或切断。
2.根据权利要求1所述的数据网络(8)，其特征在于，监控车辆(2)的状态，并且在此产生车辆状态数据，其中，由数据处理装置(10)依据车辆状态数据产生控制指令。
3.根据权利要求1所述的数据网络(8)，其特征在于，在车辆(2)的状态改变的情况下将所述控制指令传输至网络节点(20)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的数据网络(8)，其特征在于，当车辆(2)停止时，根据接通/切断规则将网络节点(20)的端口(18)切断。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的数据网络(8)，其特征在于，当车辆(2)以被拆除的方式停止时，根据接通/切断规则将网络节点(20)的端口(18)切断。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的数据网络(8)，其特征在于，在网络节点(20)的端口(18)的接通状态中，通过端口(18)向所述电气设备(22)供应电能，并且在端口(18)的切断状态中，将到电气设备(22)的电能流中断。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的数据网络(8)，其特征在于，在运行时仅通过网络节点(20)的端口(18)向所述电气设备(22)供应电能。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的数据网络(8)，其特征在于，数据处理装置(10)将所谓的简单网络管理协议用作用于控制网络节点(20)的网络协议。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的数据网络(8)，其特征在于，数据处理装置(10)将简单网络管理协议的第3版本用作用于控制网络节点(20) 的网络协议。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的数据网络(8)，其特征在于，在实现接通/切断端口(18)之后，网络节点(20)通过接通/切断端口(18)将确认通知传输至数据处理装置(10)。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的数据网络(8)，其特征在于，所述数据网络(8)包括多个电气设备(22)，所述电气设备连接至网络节点(20)的不同的端口(18)，其中，所述控制指令是用于接通或切断多个所述端口(18)的指令，并且由网络节点(20)接通或切断所述网络节点的与所述控制指令相关的端口(18)。
12.根据权利要求11所述的数据网络(8)，其特征在于，多个所述电气设备(22)形成设备组(32a、32b)，并且将网络节点(20)的与所述设备组(32a、32b)的电气设备(22)连接的端口(18)共同接通/切断。
13.一种具有数据网络(8)的车辆(2)，所述数据网络具有网络节点(20)、电气设备(22)以及与网络节点(20)连接的数据处理装置(10)，所述电气设备连接至网络节点(20)的端口(18)并且能够通过所述端口(18)向所述电气设备供应电能，所述数据处理装置用于控制网络节点(20)，其特征在于，所述数据处理装置(10)被设计为，用于根据预设的、与车辆状态相关的接通/切断规则将用于接通或切断端口(18)的控制指令传输至网络节点(20)，并且所述网络节点(20)被设计为，用于根据传输的控制指令将网络节点(20)的端口(18)接通或切断。
14.根据权利要求13所述的车辆(2)，其特征在于，所述数据网络(8)是以太网网络，并且所述电气设备(22)是以太网供电设备。
15.根据权利要求13或14所述的车辆(2)，其特征在于，所述数据网络(8)的网络节点(20)是开关。
16.根据权利要求13或14所述的车辆(2)，其特征在于，所述数据网络(8)的网络节点(20)是以太网开关。
17.根据权利要求13或14所述的车辆(2)，其特征在于，所述电气设备(22)是用于乘客计数系统的传感器(24)、用于视频监控系统的照相机(26)、用于乘客网络的WLAN访问点(28)或用于乘客信息系统的信息输出设备(30)。
18.根据权利要求13或14所述的车辆(2)，其特征在于，所述车辆(2) 被构造为轨道车辆。
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DE102017215317.2 2017-09-01
DE102017215317.2A DE102017215317A1 (de) 2017-09-01 2017-09-01 Verfahren zum Betreiben eines Datennetzwerks eines Fahrzeugs sowie Fahrzeug mit einem Datennetzwerk
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