-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Teilnehmerstation für ein Bussystem und ein Verfahren zur Übertragung von Nachrichten zwischen Teilnehmerstationen eines Bussystems, bei welchen insbesondere ein vorhandenes Netzwerk für verschiedene Datenübertragungsarten Verwendung findet.
-
Stand der Technik
-
Für die Übertragung von Daten zwischen Teilnehmerstationen eines Datennetzwerkes stehen verschiedene Kommunikationssysteme zur Verfügung. Zudem steht aufgrund von sehr unterschiedlichen Anforderungsprofilen für die Übertragung von Daten derzeit ein breites Spektrum an Kommunikationstechnologien zur Übertragung der Daten zwischen den Teilnehmerstationen zur Verfügung.
-
Im Bereich der drahtgebundenen Kommunikation werden weltweit verschiedene standardisierte Technologien, wie beispielsweise Ethernet IEEE 802.3, CAN (Controller Area Network = Steuereinrichtungsnetzwerk), usw., zur Vernetzung von Systemen, Rechnern, Sensoren oder Steuergeräten eingesetzt. Vor allem im Bereich der Vernetzung von eingebetteten Systemen (Embedded Systems) oder Sensoren ist darüber hinaus eine Vielzahl proprietärer Systeme im Einsatz.
-
Bei allen diesen Kommunikationssystemen erfolgt die physikalische Signalübertragung zur Übertragung von Daten in der Regel über zwei oder mehr Leitungsadern, die insbesondere aus Kupfer gefertigt sind. Kommunikationssysteme für Sensoren und eingebettete Systeme in Gebäude- bzw. Industrieanlagen oder auch im Bereich von Fahrzeugen zeichnen sich unter anderem durch eine hohe Robustheit gegen Störeinflüsse, durch Echtzeitfähigkeit und durch optimierte Stückkosten aus.
-
In der letzten Zeit wird immer mehr die Möglichkeit gefordert, bis hin zum einzelnen Sensor einer Anlage das Internetprotokoll (IP) anwenden zu können. Dies wird auch Internet der Dinge genannt. Darauf aufbauend ist der Einsatz von hardwareunabhängigen Anwendungen möglich, die über standardisierte Internetprotokolle kommunizieren. Eine solche Technik erfordert jedoch deutlich höhere Datenraten, als sie von den meisten bisherigen Feldbus- und Fahrzeugvernetzungssystemen, an welche die Sensoren angeschlossen sind, unterstützt werden. Bei einem Übergang zu IP-basierter Kommunikation auch in einem Feldbus oder einem in einem Fahrzeug installierten Netzwerk zur Datenkommunikation wird daher ein vollständiger kostenintensiver Austausch von Feldbus- und/oder Netzwerkelementen notwendig.
-
Bei den vorhandenen Feldbussen und/oder Fahrzeugvernetzungssystemen ist die Einführung eines Netzwerks mit höherer Leistungsfähigkeit jedoch nicht für alle Sensoren oder andere Netzwerkknoten gleichermaßen notwendig. Vielmehr bieten die installierten Systeme zur Datenübertragung den Vorteil einer kostengünstigen und sehr zuverlässigen Lösung für niederdatenratige und gegebenenfalls sicherheitskritische Anwendungen. Daher ist eine parallele Installation eines weiteren, leistungsstärkeren Netzwerks wegen des zusätzlichen Verkabelungsaufwands nicht hinnehmbar. Eine solche Installation verursacht nämlich zusätzliche Material- und Installationskosten. Zudem muss zusätzliches Gewicht in Kauf genommen werden, was vor allem im Fahrzeug nachteilig ist.
-
Im Bereich einer hochdatenratigen Vernetzung zur Übertragung von Daten haben sich unterschiedliche Systeme am Markt etabliert. Neben den meist eingesetzten Ethernet-Netzwerken, die eine eigene Verkabelung zur Signalübertragung benötigen, sind auch Systeme verfügbar, die auf einer bestehenden Verkabelung in Gebäuden aufsetzen. Dies sind beispielsweise sogenannte Energieleitungs-Kommunikationssysteme (Powerline-Kommunikationssysteme (PLC)), die für die Übertragung von Daten die in Gebäuden installierten Niederspannungsanlagen für Spannungen bis zu 230 Volt nutzen. Diese Systeme sind unter anderem im Standard „HomePlug“ zusammengefasst.
-
DE 10 000 305 A1 beschreibt das CAN (Controller Area Network) sowie eine als TTCAN (Time Trigger CAN = zeitgetriggertes CAN) bezeichnete Erweiterung des CAN.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Teilnehmerstation für ein Bussystem und ein Verfahren zur Übertragung von Nachrichten zwischen Teilnehmerstationen eines Bussystems bereitzustellen, welche die vorgenannten Probleme lösen und insbesondere den zusätzlichen Verkabelungsaufwand bei der Installation eines hochdatenratigen Kommunikationssystems parallel zu einer bestehenden niederdatenratigen Netzwerkinstallation umgehen.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Teilnehmerstation für ein Bussystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Teilnehmerstation umfasst eine Frequenzfiltereinrichtung zum Durchlass von Nachrichten in einem ersten Frequenzbereich, in welchem Nachrichten gemäß dem CAN-Protokoll für die Teilnehmerstation in dem Bussystem übertragen werden können, und zum Sperren von Nachrichten in einem zweiten Frequenzbereich, in welchem Nachrichten für andere Teilnehmerstationen zeitgleich und/oder in einer geeigneten bzw. vorbestimmten zeitlichen Abfolge zu den Nachrichten in dem ersten Frequenzbereich in dem Bussystem übertragen werden können, und eine Sende-/Empfangseinrichtung zum Senden oder Empfangen von Nachrichten gemäß dem CAN-Protokoll in dem ersten Frequenzbereich.
-
Die Aufgabe wird zudem durch eine Teilnehmerstation für ein Bussystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gelöst. Die Teilnehmerstation umfasst eine Frequenzfiltereinrichtung zum Sperren von Nachrichten in einem ersten Frequenzbereich, in welchem Nachrichten gemäß dem CAN-Protokoll für andere Teilnehmerstationen in dem Bussystem übertragen werden können, und zum Durchlass von Nachrichten in einem zweiten Frequenzbereich, in welchem Nachrichten für die Teilnehmerstation zeitgleich und/oder in einer geeigneten bzw. vorbestimmten zeitlichen Abfolge zu den Nachrichten in dem ersten Frequenzbereich in dem Bussystem übertragen werden können, und eine Sende-/Empfangseinrichtung zum Senden oder Empfangen von Nachrichten in dem zweiten Frequenzbereich.
-
Die beschriebenen Teilnehmerstationen können jeweils sicherstellen, dass sie nur die Nachrichten, also Daten, empfangen, welche für sie relevant sind bzw. welche mit dem von ihnen verwendeten Datenübertragungsprotokoll oder der von ihnen verwendeten Signalform versendet werden. Die anderen Nachrichten, also Daten, welche ebenfalls über das Bussystem übertragen werden, werden jeweils mittels der Frequenzfiltereinrichtung ausgeblendet. Auf diese Weise kann bei dem Bussystem auf eine zusätzliche Netzwerkinstallation neben der oder anstelle der bereits vorhandenen Netzwerkinstallation verzichtet werden. Dies ist insbesondere wegen des damit verbundenen geringeren Materialeinsatzes und geringeren entstehenden Kosten durch die Installation sehr vorteilhaft.
-
Demzufolge entsteht kein zusätzlicher Verkabelungsaufwand bei der Installation eines hochdatenratigen Kommunikationssystems parallel zu einer bestehenden niederdatenratigen Netzwerkinstallation, beispielsweise einem CAN-Bussystem.
-
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Teilnehmerstationen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
-
Bevorzugt ist der erste Frequenzbereich unterhalb des zweiten Frequenzbereichs angeordnet. Anders ausgedrückt, die Nachrichten der Teilnehmerstation in dem ersten Frequenzbereich liegen vorzugsweise in einem Bereich deutlich unterhalb des Bereichs in dem die Nachrichten der Teilnehmerstation in dem zweiten Frequenzbereich liegen, wobei die Trennung zwischen beiden Frequenzbereichen vorzugsweise unterhalb von 10 MHz liegt.
-
Vorteilhafter Weise sind die Nachrichten in dem zweiten Frequenzbereich Nachrichten, die gemäß einer Mehrträger-Übertragungstechnologie übertragen sind. Alternativ können die Nachrichten der Teilnehmerstation in dem zweiten Frequenzbereich Videodaten enthalten. Alternativ können zur Übermittlung bzw. Übertragung der Daten der Teilnehmerstation im zweiten Frequenzbereich auch Informationen aus Daten aus dem ersten Frequenzbereich zur Steuerung der Übermittlung genutzt werden. Das heißt, die Sende-/Empfangseinrichtung kann derart ausgestaltet sein, dass sie zum Senden von Daten der Teilnehmerstation im zweiten Frequenzbereich auch Informationen aus Daten aus dem ersten Frequenzbereich zur Steuerung des Sendens verwendet.
-
Die zuvor genannten Teilnehmerstationen können Teil eines Bussystems zur Übertragung von Daten sein. Hierbei dient die erste Teilnehmerstation zum Senden von Nachrichten in dem ersten Frequenzbereich an eine weitere erste Teilnehmerstation und die zweite Teilnehmerstation dient zum Senden von Nachrichten in dem zweiten Frequenzbereich an eine weitere zweite Teilnehmerstation. Das Bussystem kann zudem einen Bus aufweisen zur Übertragung der Nachrichten in dem ersten Frequenzbereich zwischen der ersten Teilnehmerstation und der weiteren ersten Teilnehmerstation sowie zur Übertragung der Nachrichten in dem zweiten Frequenzbereich zwischen der zweiten Teilnehmerstation und der weiteren zweiten Teilnehmerstation auf einer Busleitung des Busses.
-
Es ist möglich, dass die zweiten Teilnehmerstationen des Bussystems zum Senden von Nachrichten gemäß einer Mehrträger-Übertragungstechnologie ausgestaltet sind. Alternativ ist es möglich, dass die zweiten Teilnehmerstationen des Bussystems zum Senden von Videodaten ausgestaltet sind.
-
Die vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur Übertragung von Nachrichten zwischen Teilnehmerstationen eines Bussystems mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Das Verfahren zur Übertragung von Nachrichten umfasst die Schritte: Senden, mittels einer ersten Teilnehmerstation, von Nachrichten in einem ersten Frequenzbereich und gemäß dem CAN-Protokoll an eine weitere erste Teilnehmerstation; Senden, mittels einer zweiten Teilnehmerstation, von Nachrichten in einem zweiten Frequenzbereich an eine weitere zweite Teilnehmerstation; Übertragen der Nachrichten in dem ersten Frequenzbereich und der Nachrichten in dem zweiten Frequenzbereich auf einer Busleitung eines Busses, über welchen die erste und zweite Teilnehmerstation verbunden sind, wobei die Nachrichten in dem ersten Frequenzbereich zeitgleich und/oder in einer geeigneten bzw. vorbestimmten zeitlichen Abfolge mit den Nachrichten in dem zweiten Frequenzbereich auf der einen Busleitung des Busses übertragen werden können; Empfangen, mittels der weiteren ersten Teilnehmerstation, der Nachrichten in dem ersten Frequenzbereich und Sperren der Nachrichten in dem zweiten Frequenzbereich; und Empfangen, mittels der weiteren zweiten Teilnehmerstation, der Nachrichten in dem zweiten Frequenzbereich und Sperren der Nachrichten in dem ersten Frequenzbereich.
-
Das Verfahren wird durch die zuvor beschriebenen Teilnehmerstationen ausgeführt und bietet daher die gleichen Vorteile wie die Teilnehmerstationen.
-
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
-
Zeichnungen
-
Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
-
2 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Spektralbereichs einer Datenübertragung in dem Bussystem von 1;
-
3 ein vereinfachtes Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Aufbaus von Teilnehmerstationen des Bussystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und
-
4 eine Ansicht einer Anwendung des Bussystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
-
5 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels;
-
6 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
-
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
1 zeigt ein Bussystem 1, das beispielsweise ein CAN-Bussystem sein kann, das in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, einem Flugzeug, usw. oder im Krankenhaus usw. Verwendung finden kann. Das Bussystem 1 hat eine Vielzahl von ersten Teilnehmerstationen 10 und zweiten Teilnehmerstationen 20, die jeweils an einen Bus 30 angeschlossen sind. Über den Bus 30 können Daten, beispielsweise in Form von Nachrichten 40, zwischen den einzelnen Teilnehmerstationen 10 sowie, beispielsweise in Form von Nachrichten 41, zwischen den einzelnen Teilnehmerstationen 20 übertragen werden. Die ersten Teilnehmerstationen 10 können beispielsweise Steuergeräte oder Anzeigevorrichtungen eines Kraftfahrzeugs sein, die mittels des CAN-Protokolls miteinander eine Nachricht 40 austauschen. Die zweiten Teilnehmerstationen 20 können beispielsweise Geräte sein, die über eine geeignete Übertragungstechnologie, wie beispielsweise Frequenzmultiplex (FM) und insbesondere Orthogonaler Frequenzmultiplex (Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM)), der beispielsweise in dem HomePlug-Standard Verwendung findet, eine Nachricht 41 miteinander austauschen.
-
Der HomePlug-Standard beschreibt Schicht 1 bis 3 des ISO/OSI Protokollstapels (Protokollstack). Dadurch wird die Unterstützung von Anwendungen erreicht, die auf dem Internetprotokoll (IP) basieren, wie z.B. Web-Dienste oder auch Streaming-, Multimedia-, und Infotainment-Services. Darüber hinaus bietet ein den Home-Plug-Standard verwendendes Energieleitungs-Kommunikationssystem (PLC-System) den Vorteil einer sehr störresistenten Kommunikation, da bei der Signalübertragung über Stromleitungen sehr starke Störeinflüsse auftreten. Diese Systemeigenschaften machen PLC-Systeme auch robust gegenüber zu erwartende Störungen beim Einsatz im Gebäude-, Industrieanlagen-, oder Fahrzeugumfeld.
-
2 zeigt ein Diagramm des Spektralbereichs in Bezug auf ein Signal |H(f)| zur Veranschaulichung von über das Bussystem 1 übertragbare Frequenzen f. Demzufolge können in einem ersten Frequenzbereich F1, der beispielsweise unter 2 MHz liegt, die Nachrichten 40 über das Bussystem 1 übertragen werden. Dieser erste Frequenzbereich F1 entspricht einem Frequenzbereich, in welchem Nachrichten 40 gemäß dem CAN-Protokoll beziehungsweise dem TTCAN-Protokoll (Time Triggered CAN = zeitgetriggertes CAN), CAN FD (CAN with Flexible Data-rate = CAN mit flexibler Datenrate), usw. übertragen werden. Zudem können über das Bussystem 1 zeitgleich und/oder in geeigneter bzw. vorbestimmter zeitlicher Abfolge die Nachrichten 41 in einem zweiten Frequenzbereich F2 übertragen werden, welcher beispielsweise zwischen 2 bis 40 MHz liegt. Das bedeutet, dass die Nachrichten 40 auch in einer geeigneten bzw. vorbestimmten zeitlichen Abfolge zu den Nachrichten 41 gesendet werden können, wobei es möglich ist, dass zumindest für einen gewissen Zeitraum sowohl Nachricht(en) 40 als auch Nachricht(en) 41 über das Bussystem 1 übertragen werden. Eine vorbestimmte zeitliche Abfolge kann bedeuten, dass die zeitliche Abfolge zu einem früheren Zeitpunkt eindeutig und fest definiert wurde. Eine geeignete zeitliche Abfolge schließt zusätzlich zu dieser Variante auch eine flexible, zum aktuellen Übertragungszeitpunkt festgelegte/ausgehandelte zeitliche Abfolge ein. Der zweite Frequenzbereich F2 wird beispielsweise von Energieleitungs-Kommunikationssystemen (Powerline-Kommunikationssysteme = PLC) genutzt, die Nachrichten 41 gemäß dem HomePlug-Standard austauschen.
-
Aufgrund der Signalform des Basisband-Signals, des Signals gemäß dem CAN-Protokoll zwischen den ersten Teilnehmerstationen 10, sind Signalanteile im Frequenzbereich F2 des Signals, insbesondere des OFDM-Signals zwischen den zweiten Teilnehmerstationen 20, nicht vollkommen auszuschließen. Diese haben in der Regel einen sin(x)/x-förmigen Verlauf, der durch sich periodisch wiederholende lokale Maxima und Minima charakterisiert ist. Zwischen der Anordnung der lokalen Maxima und Minima und den Systemparametern des Basisband-Systems zwischen den ersten Teilnehmerstationen 10 besteht ein direkter Zusammenhang, so dass die Positionen der lokalen Maximumpunkte im Spektrum vorab bestimmt werden können. Als Beispiel für diese Positionen sind in 2 Striche bei den Frequenzen f1, f2, f3 dargestellt. Die Frequenzen f1, f2, f3 können auch Frequenzbänder sein.
-
3 zeigt eine erste Teilnehmerstation 10 und eine zweite Teilnehmerstation 20 genauer.
-
In 3 ist die erste Teilnehmerstation 10 über eine Busstichleitung 31 an den Bus 30 angeschlossen, der aus einem Adernpaar gebildet wird, dessen Adern insbesondere aus Kupfer gefertigt sind. Das Adernpaar bildet gemäß der CAN-Spezifikation eine Busleitung des Busses 30. Die erste Teilnehmerstation 10 hat eine Sende-/Empfangseinrichtung 11 und eine Frequenzfiltereinrichtung 12. Alle über den Bus 30 gesendeten Nachrichten 40, 41 gelangen über die Busstichleitung 31 zu der Frequenzfiltereinrichtung 12. Die Frequenzfiltereinrichtung 12 ist derart ausgestaltet, dass sie Nachrichten 40 in dem ersten Frequenzbereich F1 durchlässt. Demzufolge gelangen die Nachrichten 40 über eine Leitung 13 zu der Sende-/Empfangseinrichtung 11, welche Nachrichten 40 Senden oder Empfangen kann. Demgegenüber ist die Frequenzfiltereinrichtung 12 zum Sperren von Nachrichten 41 ausgestaltet, welche in dem zweiten Frequenzbereich F2 liegen. Demzufolge empfängt die Sende-/Empfangseinrichtung 11 nur Nachrichten 40, welche in dem ersten Frequenzbereich F1 liegen. Da die erste Teilnehmerstation 10 auch nur zum Senden von Nachrichten 40 ausgestaltet ist, welche in dem ersten Frequenzbereich F1 liegen, werden auch diese Daten von der Frequenzfiltereinrichtung 12 zu der Busstichleitung 31 und somit zum Bus 30 durchgelassen. Vorteilhafterweise kann die Frequenzfiltereinrichtung 12 für den ersten Frequenzbereich F1 auch in einer Form ausgeprägt sein, dass sie die Funktion der in CAN Teilnehmerstationen 10 üblicherweise verwendeten Gleichtaktdrossel („Common Mode Choke“) mit bereitstellt.
-
In 3 ist auch die zweite Teilnehmerstation 20 über eine Busstichleitung 31 an den Bus 30 angeschlossen. Die zweite Teilnehmerstation 20 hat eine Sende-/Empfangseinrichtung 21 und eine Frequenzfiltereinrichtung 22. Alle über den Bus 30 gesendeten Nachrichten 40, 41 gelangen über die Busstichleitung 31 zu der Frequenzfiltereinrichtung 22. Die Frequenzfiltereinrichtung 22 ist derart ausgestaltet, dass sie Nachrichten 41 in dem zweiten Frequenzbereich F2 durchlässt. Demzufolge gelangen die Nachrichten 41 über eine Leitung 23 zu der Sende-/Empfangseinrichtung 21, welche Nachrichten 41 Senden oder Empfangen kann. Demgegenüber ist die Frequenzfiltereinrichtung 22 zum Sperren von Nachrichten 40 ausgestaltet, welche in dem ersten Frequenzbereich F1 liegen. Demzufolge empfängt die Sende-/Empfangseinrichtung 21 nur Nachrichten 41, welche in dem zweiten Frequenzbereich F2 liegen. Da die zweite Teilnehmerstation 20 auch nur zum Senden von Nachrichten 41 ausgestaltet ist, welche in dem zweiten Frequenzbereich F2 liegen, werden auch diese Daten von der Frequenzfiltereinrichtung 22 zu der Busstichleitung 31 und somit zum Bus 30 durchgelassen. Die Sende-/Empfangseinrichtung 21 kann auch derart ausgestaltet sein, dass zur Übermittlung bzw. Übertragung der Daten der Teilnehmerstation im zweiten Frequenzbereich auch Informationen aus Daten aus dem ersten Frequenzbereich zur Steuerung der Übermittlung genutzt werden.
-
Aufgrund der unterschiedlichen Frequenzbereiche, welche das aus den ersten Teilnehmerstationen 10 gebildete System und das aus den zweiten Teilnehmerstationen 20 gebildeten System nutzt, ist es physikalisch möglich, Signale bzw. Nachrichten 40 und weitere Signale bzw. Nachrichten 41 auf demselben physikalischen Adernpaar unabhängig voneinander zu übertragen.
-
In Folge der unabhängigen Nutzung der beiden Spektralbereiche, genauer gesagt dem ersten Frequenzbereich F1 und dem zweiten Frequenzbereich F2, ist es ohne zusätzliche Kabelinstallation möglich, ein zweites Netzwerk in einem Fahrzeug zu installieren. Es kann die Leitung, welche bereits die ersten Teilnehmerstationen 10 verbindet, auch für eine Übertragung von Nachrichten 41 zwischen den zweiten Teilnehmerstationen 20 verwendet werden.
-
Die Frequenzfiltereinrichtung 12 ist vorzugsweise derart ausgelegt, dass sie einen Kompromiss aus maximal möglicher Signaldämpfung und minimal notwendiger Flankensteilheit der die Nachrichten 40 enthaltenden Signale einstellt, um eine sichere Erfassung des relevanten Signals, genauer gesagt, der mit ihm übertragenen Daten, in der Sende-/Empfangseinrichtung 11 der ersten Teilnehmerstation 10 zu realisieren. Darüber hinaus ist auch die Frequenzfiltereinrichtung 22 in ähnlicher Weise ausgelegt, um eine sichere Erfassung des relevanten Signals, genauer gesagt, der mit ihm übertragenen Daten, in der Sende-/Empfangseinrichtung 21 der zweiten Teilnehmerstation 20 zu realisieren.
-
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Übertragung von Nachrichten 40, 41 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Nach dem Start des Verfahrens wird bei einem Schritt S1 eine Nachricht 40 mittels der ersten Teilnehmerstation 10 an eine weitere erste Teilnehmerstation 10 gesendet. Anschließend wird bei einem Schritt S2 eine Nachricht 41 mittels einer zweiten Teilnehmerstation 20 an eine weitere zweite Teilnehmerstation gesendet. In einem Schritt S3 werden die Nachrichten 40, 41 auf der Busleitung des Busses 30 übertragen. Hierbei können die Nachrichten 40 in dem ersten Frequenzbereich F1 zeitgleich mit den Nachrichten 41 in dem zweiten Frequenzbereich F2 auf der einen Busleitung des Busses 30 übertragen werden. Das bedeutet, dass eine Nachricht 40 unabhängig davon gesendet werden kann, ob sich zu der Zeit gerade eine Nachricht 41 auf dem Bus 30 befindet. Das Gleiche gilt analog für das Senden einer Nachricht 41. Danach wird bei einem Schritt S4 die Nachricht 40 in der Sende-/Empfangseinrichtung 11 mindestens einer der weiteren ersten Teilnehmerstationen 10 empfangen. Hierbei sperrt die jeweilige Frequenzfiltereinrichtung 12 dieser weiteren ersten Teilnehmerstationen 10 die etwaigen Nachrichten 41 in dem zweiten Frequenzbereich F2, welche gegebenenfalls auch auf dem Bus 30 übertragen werden. Zudem wird bei einem Schritt S5 die Nachricht 41 in der Sende-/Empfangseinrichtung 21 mindestens einer der weiteren ersten Teilnehmerstationen 20 empfangen. Hierbei sperrt die jeweilige Frequenzfiltereinrichtung 22 dieser weiteren zweiten Teilnehmerstationen 20 die etwaigen Nachrichten 40 in dem ersten Frequenzbereich F1, welche gegebenenfalls auch auf dem Bus 30 übertragen werden.
-
Der Schritt S2 kann auch vor dem Schritt S1 stattfinden. Zudem kann auch der Schritt S5 vor dem Schritt S4 stattfinden.
-
5 zeigt eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels. Demzufolge kann die Frequenzfiltereinrichtung 22 der zweiten Teilnehmerstation 20 das Signal in dem zweiten Frequenzbereich F2, beispielsweise das OFDM-Übertragungssignal, das die Nachrichten 41 überträgt, mit einer Anpasseinrichtung 25 an die Frequenzen/Frequenzbänder f1, f2, f3 (2) entsprechend anpassen. Die Anpassung wird durch eine Verringerung bis hin zu einer Abschaltung der Sendeleistung der jeweiligen Unterträger vorgenommen. Dadurch kann eine weitere Reduktion der Störeinflüsse auf das Basisbandsystem, das zwischen den ersten Teilnehmerstationen 10 vorhandene System, erreicht werden. Es ist jedoch weiterhin eine Datenübertragung in dem zwischen den zweiten Teilnehmerstationen 20 vorhandene System, beispielsweise dem HomePlug-System, das heißt dem OFDM-System, möglich.
-
6 zeigt zur Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels ein Fahrzeug 60 mit einer Kamera 61, welche beim Zurückfahren als Einparkhilfe Verwendung findet. Die Kamera 61 ist in 6 hinten am Fahrzeug 60, beispielsweise an dem hinteren Kennzeichenhalter, montiert. Die Kamera 61 ist über ein Kabel 62 mit einer Anzeigeeinrichtung 63 in einem Armaturenbrett 64 verbunden. Die Anzeigeeinrichtung 63 kann in einem Radio oder Navigationsgerät des Fahrzeugs eingebaut sein, wobei die Anzeigeeinrichtung 63 einen nicht dargestellten Videosignaleingang aufweist. Eine Umschaltung der Anzeige der Anzeigeeinrichtung 63 auf das Bild der Kamera 61 erfolgt beim Einlegen des nicht dargestellten Rückwärtsgangs des Fahrzeugs 60, zum Beispiel gesteuert über das Bussystem 1 (1).
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Kabel 62 der Bus 30 (1), über welchen neben den Nachrichten 40 gemäß dem CAN-Protokoll auch Nachrichten 41 übertragen werden, welche im konkreten Beispiel Videodaten enthalten können.
-
Das Videosignal der Kamera 61 wird nach Einlegen des Rückwärtsgangs vorzugsweise kontinuierlich übertragen. Zudem wird die Zeit für Kompression und Dekompression des Videosignals minimiert. Jedoch ist es möglich, das Videosignal der Kamera 61 unkomprimiert zu übertragen, wenn die Kamera 61 eine geringe Bildauflösung hat.
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Nachrichten 40 gemäß dem CAN-Protokoll auch Steuerdaten an die Kamera 61 enthalten. Die Steuerdaten sind zum Beispiel eine Einstellung des Blickwinkels, Zoom, Umschaltung auf Infrarotbetrieb usw. Demzufolge umfasst die Kamera 61 nicht nur eine zweite Teilnehmerstation 20 des Bussystems 1, wie in 1 gezeigt, sondern die Kamera 61 umfasst auch eine erste Teilnehmerstation 10 des Bussystems 1, wie in 1 gezeigt. Demgegenüber ist die Anzeigeeinrichtung 63 eine zweite Teilnehmerstation 20 des Bussystems 1, wie in 1 gezeigt. Die Anzeigeeinrichtung 63 kann jedoch auch eine erste Teilnehmerstation 10 des Bussystems 1, wie in 1 gezeigt, umfassen, wenn auch diese Steuerdaten in Form von Nachrichten 40 gemäß dem CAN-Protokoll sendet und/oder empfängt.
-
Da die Kamera 61 nur während einer Rückwärtsfahrt gebraucht wird, kann sie bei Einlegen des Rückwärtsgangs eingeschaltet werden. Demgegenüber kann die Busleitung 30, wenn die Kamera 61 nicht gebraucht wird, auch Nachrichten 41 für andere Anwendungen übertragen. Diese Nachrichten 41 können auch im Multiplex-Zugriff übertragen werden.
-
Bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen sind verschiedene Maßnahmen zur Minimierung möglicher gegenseitiger Störeinflüsse vorgeschlagen, um einen fehlerfreien, parallelen Betrieb beider Kommunikationssysteme, welche das aus den Teilnehmerstationen 10 gebildete System und das aus den zweiten Teilnehmerstationen 20 gebildete System sind, an demselben physikalischen Adernpaar zu ermöglichen. Die genannten Maßnahmen sind zum einen in der physikalischen Anbindung an den Bus mittels der Frequenzfiltereinrichtungen, und/oder in der geeigneten Adaption des OFDM-basierten Kommunikationssystems realisiert.
-
Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Bussystems 1, der ersten und zweiten Teilnehmerstationen 10, 20 und des Verfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Es ist eine beliebige Kombination der Merkmale des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels sowie der Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels möglich. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.
-
Die Anzahl und Anordnung der ersten Teilnehmerstationen 10 in dem Bussystem 1 der Ausführungsbeispiele ist beliebig. Zudem ist auch die Anzahl und Anordnung der zweiten Teilnehmerstationen 20 in dem Bussystem 1 der Ausführungsbeispiele beliebig.
-
Die Frequenzfiltereinrichtung 12 der ersten Teilnehmerstation 10 kann Spulenelemente aufweisen, welche alle höherfrequenten (Stör-)Signalanteile unterdrückt, um deren Einfluss auf die Signalauswertung in der Sende-/Empfangseinrichtung 11 zu minimieren. Die Frequenzfiltereinrichtung 12 ist vorzugsweise ein Tiefpass.
-
Die Frequenzfiltereinrichtung 22 der zweiten Teilnehmerstation 20 kann ein Bandpassfilter sein, welches alle (Stör-)Signalanteile unterdrückt, die außerhalb des von dem Bandpassfilter durchgelassenen Frequenzbands liegen, um deren Einfluss auf die Signalauswertung in der Sende-/Empfangseinrichtung 21 zu minimieren. Dadurch werden mögliche Interferenzen auf das Basisband des Bandpassfilters minimiert.
-
Der in 2 gezeigte zweite Frequenzbereich F2 kann in geeigneter Art und Weise vergrößert oder verkleinert werden.
-
Vorteilhafterweise können die Teilnehmerstationen 10, 20 auch in eine Form ausgeprägt sein, dass diese sowohl im ersten Frequenzbereich F1, als auch im zweiten Frequenzbereich F2 Daten senden und empfangen können.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
