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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Netzwerkkommunikationssystem für ein Fahrzeug mit mehreren Kommunikationseinheiten sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Netzwerkkommunikationssystems.
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Stand der Technik
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Bei Fahrzeugen können zur Signalübertragung zwischen Steuergeräten und/oder Sensoren, wie z.B. Türkontaktschalter, Drosselklappensensor, Motorsteuergerät und ESP-Steuergerät, elektrische Leitungen, insbesondere Kupferleitungen verwendet werden. Die digitale Informationsübertragung erfolgt dabei zeitseriell, da eine Frequenzmodellierung gegenüber anderen frequenzmodellierten Systemen wie z.B. einem Radio oder anderen Fahrzeugen sehr störanfällig ist. Zudem wären an jeder Koppelstelle, also z.B. am Steuergerät, teure Frequenzmodulatoren notwendig.
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Zur Übertragung eines analogen Signals wie z.B. eines Tankfüllstands werden hierbei mindestens zwei Leitungen zum auswertenden Steuergerät benötigt. Pro Fahrzeug sind daher in der Regel mehrere Kilometer Kupferkabel notwendig, um die Kommunikation der bis zu 100 Steuergeräte und Sensoren zu ermöglichen. Allein diese Kabel können bis zu 5% der gesamten Fahrzeugmasse betragen und benötigen sehr viel Bauraum.
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Bei dem in Fahrzeugen auch verwendeten sog. MOST-Bus (Media Oriented Systems Transport) handelt es sich um ein Kommunikationssystem, bei dem Lichtwellenleiter verwendet werden und welcher ausschließlich zur Kommunikation von Multimediageräten wie z.B. Navigationssystem und Radio verwendet wird. Der MOST-Bus nutzt als Sender breitbandige LEDs, die rotes Licht im Bereich von 650 nm emittieren. Als Empfänger bzw. Detektor kommen Photodioden zum Einsatz, deren Empfindlichkeit im Bereich von 500 nm bis 1100 nm liegt, aber nicht ausschließlich auf rotes Licht (mit 650 nm) abgestimmt ist. Das Signal wird im MOST-Bus daher einkanalig und sequentiell übertragen (schmalbandig). Dies erfolgt somit analog beispielsweise zum elektrischen CAN-Bus.
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Aus der
DE 10 2006 002 748 A1 ist beispielsweise ein Insassenschutzsystem für ein Fahrzeug bekannt, bei dem mehrere Sensoren einen gemeinsamen Lichtwellenleiter nutzen, um Daten an ein Steuergerät zu übermitteln. Jedem der Sensoren ist dabei eine andere Wellenlänge zugeordnet.
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Aus der
DE 199 44 967 C2 ist beispielsweise ein Übertragungssystem für Daten- oder Steuersignale bekannt, bei dem verschiedene Bussystemsysteme mittels eines Multiplexers an einen Lichtwellenleiter angebunden werden, um Daten einzuspeisen. Mittels eines Demultiplexers oder vergleichbaren Mitteln können die über den Lichtwellenleiter übertragenen Daten wieder aufgeteilt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß werden ein Netzwerkkommunikationssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Netzwerkkommunikationssystems mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Ein erfindungsgemäßes Netzwerkkommunikationssystem für ein Fahrzeug weist mehrere Kommunikationseinheiten auf, die mittels Lichtwellenleiter miteinander verbunden und dazu eingerichtet sind, unter Verwendung optischer Signale miteinander zu kommunizieren. Die Kommunikationseinheiten oder zumindest eine Teilmenge davon sind hierzu bevorzugt mittels Lichtwellenleiter in Ringtopologie miteinander verbunden. Denkbar sind auch mehrere solcher Ringe bzw. Ringtopologien, die auf geeignete Weise miteinander verbunden sind.
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Dabei ist das Netzwerkkommunikationssystem dazu eingerichtet, mehrere parallele - und zwar insbesondere zeitparallele - Signalkanäle zur Kommunikation bereitzustellen, denen voneinander verschiedene - und insbesondere auch nicht überlappende - optische Wellenlängenbereiche zugeordnet sind. Zudem weisen die mehreren parallelen Signalkanäle wenigstens einen digitalen Signalkanal und wenigstens einen analogen Signalkanal auf.
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Die optischen Signale bzw. die Wellenlängenbereiche liegen dabei insbesondere im sichtbaren Bereich bzw. Spektrum des Lichts, d.h. beispielsweise zwischen 400 nm und 750 nm, denkbar ist jedoch ebenso eine Ausweitung in den ultravioletten und/oder infraroten Bereich. Zudem ist damit eine flexible Zerlegung eines analogen breitbandigen Signals in Wellenlängenbereiche möglich. Insbesondere ist das Netzwerkkommunikationssystem bzw. wenigstens eine Kommunikationseinheit des Netzwerkkommunikationssystems dazu eingerichtet bzw. in der Lage, die Signalkanäle frei zu konfigurieren, d.h. jedem Signalkanal einen Wellenlängenbereich vorgebbarer Größe zuzuweisen.
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Über die erwähnte Ringtopologie, d.h. dass jedes Element physischen Zugriff auf die Signalleitung hat, können dabei insbesondere sowohl analoge als auch digitale Signalkanäle verwendet werden. Die Netzwerkarchitektur ist somit besonders einfach bzw. unkompliziert.
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Ein weiterer, besonderer Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens ist die integrierte Nutzung der physikalischen Eigenschaften des Lichts (Intensität, Polarisation, Frequenzverschiebung, Interferenzen) als Sensor- und/oder Mess- und/oder Steuerprinzip. Elektrische Sensorsignale müssen nicht erst in modulierte Lichtsignale umgewandelt werden, die dann übertragen werden und wieder in elektrische Signale durch Demodulation zurück transferiert werden müssen Beispielsweise ist damit eine faseroptische Temperaturmessung mittels DTS möglich.
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Zudem ermöglicht das vorgeschlagene Verfahren eine Kompatibilität zu Sensorelementen, die die Eigenschaften des Lichts als Wirkprinzip nutzen. Beispielsweise kann ein Steuergerät bzw. eine Recheneinheit ein analoges Signal eines Sensorelements direkt auswerten. Das Sensorelement benötigt somit keinen Wandler, mit dem einer Multiplexeinheit ein bereits kodiertes Signal bereitgestellt wird. Es wird daher nur ein Sensorelement, nicht jedoch immer der gesamte Sensor benötigt.
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Zudem wird eine einfache galvanische Trennung der Elemente ermöglicht. Dies ist insbesondere bei Elektrofahrzeugen vorteilhaft bzw. wichtig, die zwangsläufig Hochspannungsbatterien besitzen.
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Bei den Kommunikationseinheiten kann es sich insbesondere um Steuereinheiten (bzw. Steuergeräte) und/oder Sensoreinheiten (bzw. Sensoren oder Sensorelemente) und/oder um Aktoreinheiten handeln. Damit kann ein fahrzeuginternes Netzwerk für die Kommunikation, eine Messwerterfassung und insbesondere auch komplizierte Fahrzeugregelungskonzepte bereitgestellt werden. Es wird die zeitparallele Signalübertragung von digitalen und analogen Signalen zwischen Steuergeräten und/oder Sensorelementen auf einer oder wenigen physischen Leitungen ermöglicht. Weiterhin können optische Messsignale direkt in die Kommunikation von Steuergeräten und Sensorelementen integriert werden, wie nachfolgend noch näher erläutert.
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In einem digitalen Signalkanal werden bekanntermaßen kodierte Informationen übertragen, wobei im Stand der Technik zahlreiche geeignete Übertragungsverfahren bekannt sind. Beispielsweise kann eine Frequenzmodulation eingesetzt werden, womit eine besonders hohe Datenrate möglich ist. Der wenigstens eine digitale Signalkanal ist dabei insbesondere als schmalbandiger Signalkanal ausgebildet. Unter einem schmalbandigen Signalkanal ist dabei im Grunde nur eine Wellenlänge mit ggf. einer gewissen Bandbreite von beispielsweise etwa 5nm zu verstehen, wobei die Wellenlängenbandbreite eines schmalbanidgen Kanals an die Auflösungsfähigkeit und an die Brechungseigenschaften der verwendeten Lichtleitermaterialien angepasst werden sollte.
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In einem analogen Signalkanal werden bekanntermaßen Informationen durch den Signalzustand selbst übertragen. Beispielsweise kann eine Zuordnung zwischen Analogwert einerseits und Intensität, Frequenz, Phase, Polarisation usw. andererseits benutzt werden. Der wenigstens eine analoge Signalkanal ist dabei insbesondere als breitbandiger Signalkanal ausgebildet. Unter einem breitbandigen Signalkanal ist dabei im Grunde ein (kontinuierlicher) Bereich über mehrere Wellenlängen hinweg zu verstehen, beispielsweise ein Bereich zwischen 400 nm bis 550 nm oder die Farben von blau bis grün. Damit kann erreicht werden, dass ein kontinuierlicher Analogwertebereich über die Signalfrequenz bzw. Lichtfrequenz (Wellenlänge) dargestellt werden kann. Denkbar ist aber auch - alternativ oder zusätzlich - dass ein analoger Signalkanal als schmalbandiger Signalkanal ausgebildet ist und ein kontinuierlicher Analogwertebereich über die Signalamplitude, -phase o.ä. dargestellt wird.
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Vorzugsweise ist wenigstens eine der Kommunikationseinheiten als Steuereinheit ausgebildet und dazu eingerichtet, ein Signal auf wenigstens einem der Signalkanäle zu erzeugen - und dann insbesondere auch in den angebundenen Lichtwellenleiter einzuspeisen - und ein Signal auf wenigstens einem der Signalkanäle auszulesen. Hierbei kann es sich um denselben Signalkanal handeln, denkbar sind jedoch auch das Senden und Empfangen auf verschiedenen Signalkanälen. Ebenso ist es auch denkbar und zweckmäßig, dass eine Steuereinheit auf mehreren Signalkanälen senden und/oder empfangen kann. Denkbar ist hierbei auch, dass entsprechende Mittel zum Multiplexen bzw. Demulitplexen oder aber verschiedene LEDs bzw. Filter oder dergleichen vorgesehen sind.
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Vorzugsweise ist wenigstens eine der Kommunikationseinheiten als aktive Sensoreinheit ausgebildet und dazu eingerichtet, ein Signal auf wenigstens einem der Signalkanäle zu erzeugen. Hierzu ist dann eine Energieversorgung der Sensoreinheit nötig.
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Es ist auch von Vorteil, wenn wenigstens eine der Kommunikationseinheiten als passive Sensoreinheit ausgebildet und dazu eingerichtet ist, ein Signal auf wenigstens einem der Signalkanäle zu verändern. Bei solchen Sensoreinheiten ist eine (separate) Energieversorgung meist nicht nötig.
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Für die Signaldetektion und Signalerzeugung werden zweckmäßigerweise übliche Bauelemente wie z.B. Glasfaserkommunikation, faseroptischer Temperaturmessung (engl. DTS, distributed temperature sensing), (industrielle) Photodetektoren oder Photodioden und dergleichen verwendet. Einige fahrzeugtypische Schalterkennungsaufgaben wie z.B. Türkontakt, Gurtschlosskontakt und Pedalschalter können rein optisch von passiv arbeitenden Sensoreinheiten realisiert werden, die das Signal eines dafür vorgesehenen Signalkanals modifizieren, und zwar z.B. durch Unterbrechen bzw. Freigeben, Intensitätsänderung und dergleichen, und daher keine Kodierung benötigen.
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Als (passive) Sensoreinheiten werden insbesondere solche Elemente verwendet, deren Messprinzip auf den physikalischen Eigenschaften von Licht wie z.B. Phasenlage, Spektrum und ggf. Polarisation beruhen. Dabei können einfache und insbesondere in der Industrie etablierte, aber auch sehr präzise optische Messmethoden wie z.B. Spektralantwort, Interferenz und Intensitätsänderung verwendet werden. Das Messsignal kann dann, ohne Umwandlung, zur auswertenden Steuereinheit weiter- bzw. zurückgeleitet werden. Beispiele für solche passive Sensoreinheiten sind ein Winkelsensor auf Basis eines Dispersionsprismas, Breitband-Lichtschranken als Positionssensor aber auch eine faseroptische Temperaturmessung.
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Entstörungseinrichtungen oder elektrische Abschirmungen an den Kommunikationseinheiten werden bei dem vorgeschlagenen System nicht benötigt, da elektromagnetische Felder keinen signifikanten Einfluss auf den Signalträger Licht haben.
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Bevorzugt ist weiterhin, wenn eine als Steuereinheit ausgebildete Kommunikationseinheit mittels separatem Lichtleiter - d.h. insbesondere unabhängig von der erwähnten Ringtopologie - nur mit einer als Sensoreinheit ausgebildeten Kommunikationseinheit verbunden ist, wobei für diesen separaten Lichtleiter nur ein Signalkanal vorgesehen ist, der als analoger breitbandiger Signalkanal ausgebildet ist. Hier kann dann der volle zur Verfügung stehende Wellenlängenbereich, also beispielsweise das volle sichtbare Spektrum, zur Datenübertragung genutzt werden.
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Es versteht sich, dass weiterhin auch Sensoreinheiten und/oder Aktoreinheiten auf herkömmliche Weise, d.h. mittels elektrischer Leitungen und entsprechender Signalübertragung, an eine Steuereinheit angebunden sein können.
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Mit dem vorgeschlagenen System lassen sich insgesamt gegenüber herkömmlichen Systemen wesentlich höhere Datenrate bei geringerem Leitungsgewicht und Leitungsvolumen erreichen. Es ergibt sich eine deutlich geringere Anfälligkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen und es werden selbst keine elektromagnetischen Störungen erzeugt. Außerdem wird eine gewisse Robustheit gegenüber Korrosion an Steckverbindungen erreicht, ebenso wie eine einfachere Vernetzung der Kommunikationseinheiten.
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Weiterhin ergibt sich eine einfachere Fehlersuche bei Leitungsdefekten, da deutlich weniger Leitungen vorhanden sind und eine einfache Durchgangsprüfung erfolgen kann. Eine galvanische Trennung ist auf allen Leitungsabschnitten gegeben. Hierdurch reduziert sich der Aufwand zur fehlerfreien und sicheren Signalübertragung, vor allem in der Nähe von Hochspannungsgeräten wie Batterien und Zündeinheiten. Auch wird eine deutliche Reduzierung der Anzahl an Steckkontakten erreicht, was eine Gewichts- und Volumenersparnis generiert sowie die Fehlerwahrscheinlichkeit stark herabsetzt. Dieses führt zu einer erheblichen Kostenersparnis.
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines Netzwerkkommunikationssystems für ein Fahrzeug, bei dem mehrere Kommunikationseinheiten vorgesehen werden, die mittels Lichtwellenleiter miteinander verbunden werden und unter Verwendung optischer Signale miteinander kommunizieren. Hierbei werden mehrere parallele Signalkanäle zur Kommunikation bereitgestellt, denen voneinander verschiedene Wellenlängenbereiche zugeordnet sind, es werden von den mehreren parallelen Signalkanälen wenigstens einer als digitaler Signalkanal und wenigstens einer als analogen Signalkanal verwendet.
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Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen sowie die Vorteile des Verfahrens sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf obige Ausführungen zum Netzwerkkommunikationssystem, die hier entsprechend gelten.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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Figurenliste
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- 1 zeigt schematisch ein nicht erfindungsgemäßes Netzwerkkommunikationssystem.
- 2 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Netzwerkkommunikationssystem in einer bevorzugten Ausführungsform.
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Ausführungsform der Erfindung
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In 1 ist schematisch ein nicht erfindungsgemäßes Netzwerkkommunikationssystem 100 dargestellt, wie es in Fahrzeugen bisher üblicherweise verwendet wird.
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Bei dem Netzwerkkommunikationssystem 100 werden zwei verschiedene Leitungsarten verwendet, nämlich eine zweiadrige, elektrische Einkanal-Signalleitung, die mit 170 bezeichnet und mit einer durchgezogenen Linie dargestellt ist, und eine zweiadrige, elektrische Versorgungsleitung, die mit 175 bezeichnet und mit einer gestrichelten Linie dargestellt ist.
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Das Netzwerkkommunikationssystem 100 weist beispielhaft vier als Steuereinheiten bzw. Steuergeräte ausgebildete Kommunikationseinheiten 110, 120, 130 und 140 auf. Die Steuereinheiten 110 und 120 sind mittels der zweiadrigen, elektrischen Einkanal-Signalleitung 170 miteinander und an eine Gateway-Einheit 150 angebunden, genauso wie Steuereinheiten 130 und 140. Etwaige Versorgungsleitungen für die Steuereinheiten sind der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
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Die Steuereinheiten 110 und 120 einerseits und die Steuereinheiten 130 und 140 andererseits können verschiedenen Bussystemen mit verschiedenen Kommunikationsprotokollen oder dergleichen zugeordnet sein, was die gezeigte Gateway-Einheit 150 für die Kommunikation erfordert.
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Weiterhin sind verschiedene Sensoreinheiten und Aktoreinheiten vorgesehen, die den Steuereinheiten zugeordnet sind. Der Steuereinheit 110 sind die Sensoreinheiten 111 und 112 sowie die Aktoreinheit 113 zugeordnet. Der Steuereinheit 120 sind die Sensoreinheit 121 und die Aktoreinheit 122 zugeordnet. Der Steuereinheit 130 sind die Sensoreinheit 131 und die Aktoreinheiten 132 und 133 zugeordnet. Der Steuereinheit 140 ist die Sensoreinheit 141 zugeordnet.
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Die Sensoreinheiten sind jeweils mittels einer zweiadrigen, elektrischen Einkanal-Signalleitung 170 sowie einer zweiadrigen, elektrischen Versorgungsleitung 170 an die jeweils zughörige Steuereinheit angebunden. Die Aktoreinheiten sind jeweils mittels einer zweiadrigen, elektrischen Versorgungsleitung 175 an die jeweils zughörige Steuereinheit angebunden. Bei den Aktoreinheiten handelt es sich um elektrisch ansteuerbare Aktoren, wie z.B. Elektromagneten, Piezoaktoren usw.
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Durch die Verwendung elektrischer Signalleitungen ist - wie eingangs erwähnt - nur eine einkanalige Signalübertragung möglich, was die gezeigten, vielen Signalleitungen erfordert.
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In 2 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Netzwerkkommunikationssystem 200 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt, wie es ebenfalls in einem Fahrzeug zum Einsatz kommen kann und insbesondere das in 1 gezeigte Netzwerkkommunikationssystem 100 ersetzen kann.
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Auch bei dem Netzwerkkommunikationssystem 200 werden verschiedene Leitungsarten verwendet, nämlich - wie auch beim Netzwerkkommunikationssystem 100 gemäß 1 - eine zweiadrige, elektrische Einkanal-Signalleitung, die mit 270 bezeichnet und mit einer durchgezogenen Linie dargestellt ist, und eine zweiadrige, elektrische Versorgungsleitung, die mit 275 bezeichnet und mit einer gestrichelten Linie dargestellt ist. Im Vergleich zum Netzwerkkommunikationssystem 100 gemäß 1 sind diese jedoch optional und werden nur für bestimmte Zwecke verwendet, wie nachfolgend noch erläutert wird.
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Weiterhin werden Lichtwellenleiter 280 und 285 als Signalleitungen verwendet. Nachfolgend soll zwischen Lichtwellenleitern 280, die mit zwei durchgezogenen Linien, und 185, die mit drei durchgezogenen Linien dargestellt sind, unterschieden werden. Dabei können diese beiden Arten von Lichtwellenleitern physisch gleichartig aufgebaut und angebunden sein, jedoch sollen auf den mit 280 bezeichneten Lichtwellenleitern mehrere parallele Signalkanäle bereitgestellt werden, nämlich wenigstens ein digitaler Signalkanal und wenigstens ein analoger Signalkanal. Auf dem mit 285 bezeichneten Lichtwellenleiter soll nur ein analoger, breitbandiger Signalkanal bereitgestellt werden.
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Beispielhaft sollen auf den Lichtwellenleitern 280 die Signalkanäle a, b, c, d und e zu Verfügung gestellt werden. Während die Signalkanäle a, b, d und e beispielsweise jeweils einer unterschiedlichen Farbe sichtbaren Lichts, d.h. einer bestimmten Wellenlänge, entsprechen, entspricht der Signalkanal c einem breiteren Wellenlängenbereich über beispielsweise verschiedene Farben hinweg, die sich jedoch von den Farben der Signalkanäle a, b, d und e unterscheiden. Während die Signalkanäle a, b, d und e dann insbesondere für digitale Signale verwendet werden, kann der Signalkanal c für ein analoges Signal verwendet werden.
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Auf dem Lichtwellenleiter 285 hingegen soll nur ein Signalkanal k vorgesehen sein, der das volle Spektrum sichtbaren Lichts abdeckt und damit ebenfalls für ein analoges Signal verwendet werden kann.
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Das Netzwerkkommunikationssystem 200 weist beispielhaft, wie auch das Netzwerkkommunikationssystem 100, vier als Steuereinheiten bzw. Steuergeräte ausgebildete Kommunikationseinheiten sowie zugeordnete Sensoreinheiten und Aktoreinheiten auf. Die Zuordnung - und insbesondere auch Funktion - der Steuereinheiten, Sensoreinheiten und Aktoreinheiten entspricht insbesondere derjenigen beim Netzwerkkommunikationssystem 100, was durch eine entsprechende Nummerierung dargestellt werden soll.
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Damit weist das Netzwerkkommunikationssystem 200 vier als Steuereinheiten bzw. Steuergeräte ausgebildete Kommunikationseinheiten 210, 220, 230 und 240 auf. Diese vier Steuereinheiten sind über Lichtwellenleiter 280 in einer Ringtopologie miteinander verbunden, eine Gateway-Einheit ist hierzu nicht nötig. Etwaige Versorgungsleitungen für die Steuereinheiten sind der Übersichtlichkeit auch hier nicht dargestellt.
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Weiterhin sind verschiedene Sensoreinheiten und Aktoreinheiten vorgesehen, die den Steuereinheiten zugeordnet sind. Der Steuereinheit 210 sind die Sensoreinheiten 211 und 212 sowie die Aktoreinheit 213 zugeordnet. Der Steuereinheit 220 sind die Sensoreinheit 221 und die Aktoreinheit 222 zugeordnet. Der Steuereinheit 230 sind die Sensoreinheit 231 und die Aktoreinheiten 232 und 233 zugeordnet. Der Steuereinheit 240 ist die Sensoreinheit 241 zugeordnet.
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Das es sich um elektrisch ansteuerbare Aktoren handelt sind die Aktoreinheiten sind - wie auch beim Netzwerkkommunikationssystem 100 gemäß 1 - jeweils mittels einer zweiadrigen, elektrischen Versorgungsleitung 275 an die jeweils zughörige Steuereinheit angebunden. Die Sensoreinheiten 211, 221 und 241 hingegen sind mittels der Lichtwellenleiter 280 an die zugehörigen Steuereinheiten angebunden und insbesondere in deren Ringtopologie integriert.
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Bei den Sensoreinheiten 211 und 241 kann es sich beispielsweise um die erwähnten passiven Sensoreinheiten handeln, die keine Energieversorgung benötigen, sondern beispielsweise nur auf geeignete Weise das optische Signal verändern, wie vorstehend ausführlich erläutert. Bei der Sensoreinheit 221 kann es sich beispielsweise um die erwähnte aktive Sensoreinheit handeln, die eine Energieversorgung benötigt, wie gezeigt. Den Sensoreinheiten 211, 221 und 241 sind nun die Signalkanäle a, b bzw. c zugeordnet, d.h. die Sensoreinheiten sind dazu ausgebildet, ein Signal in dem entsprechenden Signalkanal zu verändern bzw. zu senden.
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Entsprechend der vorstehend erwähnten Zuteilung der Signalkanäle handelt es sich bei der Sensoreinheit 241 mit dem zugeordneten Signalkanal c demnach um eine Sensoreinheit, die ein analoges und beispielsweise kontinuierliches Signal erzeugt bzw. ein Signal auf diese Weise verändert.
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Die Sensoreinheit 231 ist mittels eines separaten Lichtwellenleiters 285 an die zugehörige Steuereinheit 230 angebunden und kann mit dem Signalkanal k entsprechend das volle Spektrum sichtbaren Lichts für ein analoges Signal nutzen.
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Jede der Steuereinheiten ist nun einerseits dazu eingerichtet, ein optisches Signal auf einem Signalkanal zu empfangen und zwar insbesondere auf demjenigen Signalkanal, der auch der der Steuereinheit zugeordneten Sensoreinheit zugeordnet ist. Andererseits ist jede der Steuereinheiten auch dazu eingerichtet, auf wenigstens einem Signalkanal ein optisches Signal zu erzeugen und in den Lichtwellenleiter 280 einzuspeisen. Hierbei kann es sich um den Signalkanal der der Steuereinheit zugeordneten Sensoreinheit und/oder einen anderen Signalkanal handeln. Insbesondere sind die Steuereinheiten in der Lage, die Signalkanäle frei zu konfigurieren, d.h. jedem Signalkanal einen Wellenlängenbereich vorgebbarer Größe zuzuweisen.
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Die Sensoreinheit 212 ist - wie auch beim Netzwerkkommunikationssystem 100 gemäß 1 - mittels einer zweiadrigen, elektrischen Einkanal-Signalleitung 270 sowie einer zweiadrigen, elektrischen Versorgungsleitung 275 an die zughörige Steuereinheit angebunden. Damit soll gezeigt werden, dass auch herkömmliche Sensoren weiterhin im Rahmen des Netzwerkkommunikationssystems 200 verwendet werden können. Um, falls gewünscht, ein von dieser Sensoreinheit erhaltenes Signal in den Lichtwellenleiter einzuspeisen, ist ggf. eine entsprechende Umwandlung des Signals nötig.
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Insgesamt ist zu sehen, dass bei dem Netzwerkkommunikationssystem 200 deutlich weniger Leitungen benötigt werden, als dies bisher der Fall war. Zudem können deutlich höhere Datenübertragungsraten erreicht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006002748 A1 [0005]
- DE 19944967 C2 [0006]
