DE102022126882A1

DE102022126882A1 - System und verfahren zur stromnetzkommunikation (plc) und datenflusskontrolle

Info

Publication number: DE102022126882A1
Application number: DE102022126882.9A
Authority: DE
Inventors: Igal KOTZER; Shlomo Malka; Ayelet Aharon
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2022-05-09
Filing date: 2022-10-14
Publication date: 2023-11-09
Also published as: CN117081625A; US20230361810A1; US11956026B2

Abstract

Ein Stromleitungskommunikationssystem (PLC) für ein Fahrzeug wird in Erwägung gezogen. Das System kann eine Vielzahl von Stromleitungen umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie mindestens einen ersten Knoten und einen zweiten Knoten mit negativen und positiven Polen einer Fahrzeugbatterie verbinden. Das System kann einen Filter umfassen, der mit den Stromleitungen verbunden ist. Der Filter kann so konfiguriert sein, dass er einen ersten Teil eines PLC-Signals an den negativen Anschluss anzieht, bevor der erste Teil den zweiten Knoten erreicht, und dass er einem zweiten Teil des PLC-Signals erlaubt, die Übertragung zum zweiten Knoten fortzusetzen.

Description

EINFÜHRUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Kommunikation über Stromleitungen (PLC), wie z.B., aber nicht notwendigerweise beschränkt auf PLC des Typs, der zur Verwendung bei der Erleichterung der Datenübertragung über Stromleitungen innerhalb eines Fahrzeugs geeignet ist.
Fahrzeuge enthalten eine große Anzahl von elektronischen Geräten, Steuergeräten, Modulen, Einheiten, Knotenpunkten, Subsystemen und dergleichen, die als Komponenten bezeichnet werden können. Die Komponenten können von elektrischer Energie abhängig sein, die über ein Stromverteilungssystem an Bord des Fahrzeugs verteilt wird, z. B. ein Verteilungssystem mit einer Vielzahl von Stromleitungen, die so konfiguriert sind, dass sie die Komponenten elektrisch mit einer Fahrzeugbatterie verbinden. Die Bauteile können auch von einem Kommunikationsnetz abhängig sein, um Informationen mit anderen Bauteilen auszutauschen, z. B. einem Kommunikationsnetz mit einer Vielzahl von Kommunikationsleitungen, die so konfiguriert sind, dass sie die Bauteile elektrisch miteinander verbinden. Das Fahrzeug enthält dementsprechend eine beträchtliche Anzahl von Strom- und Kommunikationsleitungen, was in der Regel eine komplexe und kostspielige Herstellung erfordert, um die Leitungen zwischen Türverkleidungen, Bodenbelägen und anderen schwer zugänglichen Stellen im Fahrzeug zu verpacken und zu installieren, und außerdem die Kosten für die einzelnen Komponenten und das Gesamtgewicht des Fahrzeugs erhöht.
BESCHREIBUNG
Hierin wird ein Stromleitungskommunikationssystem (PLC) vorgestellt, das so konfiguriert ist, dass es die Menge an Verkabelung, Drähten, Fasern und/oder anderen physikalischen Medien in einem Fahrzeug oder einem anderen Gerät verringert. Das PLC-System sieht die Verwendung von Stromleitungen vor, um Netzwerkkommunikation zwischen Fahrzeugkomponenten in einer Weise bereitzustellen, die es ermöglicht, einen Teil der Verkabelung, die zuvor ausschließlich für die Netzwerkkommunikation bestimmt war, zu eliminieren, d. h. die Stromleitungen in die Lage zu versetzen, Daten zwischen Fahrzeugkomponenten anstelle von separaten Kommunikationsleitungen auszutauschen.
Das PLC-System stützt sich auf einen Filter zur Beeinflussung von PLC-Signalen, die zur Übertragung über die Stromleitungen moduliert oder anderweitig übermittelt werden, d. h. PLC-Signale, die zur Erleichterung der PLC-Übertragung von Daten, Informationen, Anweisungen, Befehlen usw. zwischen Fahrzeugkomponenten verwendet werden. Der Filter kann zum Beispiel auf die PLC-Signale einwirken oder sie auf andere Weise so beeinflussen, dass Datenübertragungen zwischen mehreren Fahrzeugkomponenten selektiv durchgeführt werden können.
Ein nicht einschränkender Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein Stromleitungskommunikationssystem (PLC) für ein Fahrzeug. Das System kann eine Vielzahl von Stromleitungen umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie mindestens einen ersten Knoten und einen zweiten Knoten mit negativen und positiven Polen einer Fahrzeugbatterie verbinden. Das System kann ferner ein mit den Stromleitungen verbundenes Filter umfassen, das so konfiguriert ist, dass es einen ersten Teil eines PLC-Signals an den negativen Anschluss anzieht, bevor es den zweiten Knoten erreicht, und einen zweiten Teil des PLC-Signals an die Stromleitungen zur weiteren Übertragung an den zweiten Knoten weiterleitet.
Der erste Teil kann mit Teilen des PLC-Signals innerhalb eines oder mehrerer Frequenzbänder korrespondieren und der zweite Teil mit Teilen des Signals außerhalb der Frequenzbänder.
Der Filter kann so konfiguriert sein, dass er selektiv eine Impedanz einstellt, die die Fähigkeit des Filters bestimmt, den ersten Teil anzuziehen und den zweiten Teil durchzulassen.
Der Filter kann so konfiguriert sein, dass er die Impedanz und/oder die Frequenzbänder anhand von Informationen bestimmt, die über die Stromleitungen von einem der ersten und zweiten Knotenpunkte bereitgestellt werden.
Der Filter kann so konfiguriert sein, dass er die Impedanz und damit die Frequenzbänder des PLC-Signals, das vom Filter angezogen wird, als Reaktion auf zusätzliche Informationen, die von einem der Knotenpunkte über die Stromleitungen bereitgestellt werden, anpasst.
Der Filter kann so konfiguriert sein, dass er einen niedrigen Wert für die dem ersten Teil zugeordnete Impedanz und einen hohen Wert für die dem zweiten Teil zugeordnete Impedanz einstellt.
Der Filter kann so konfiguriert sein, dass er parallel zu den ersten und zweiten Knotenpunkten an die Stromleitungen angeschlossen wird.
Der Filter kann erste, zweite, dritte und vierte Steckbrücken enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie den Filter mit den Stromleitungen verbinden, wobei die ersten und dritten Steckbrücken so konfiguriert sind, dass sie mit dem positiven Anschluss verbunden sind, und die zweiten und vierten Steckbrücken so konfiguriert sind, dass sie mit dem negativen Anschluss verbunden sind. Der Filter kann so konfiguriert sein, dass er den ersten Teil von der ersten Steckbrücke zur zweiten Steckbrücke anzieht und den zweiten Teil von der ersten Steckbrücke zur dritten Steckbrücke weiterleitet.
Die Steckbrücken können so konfiguriert werden, dass sie an die Stromleitungen angeklemmt werden können, ohne die elektrische Kontinuität der Stromleitungen zu unterbrechen.
Der Filter kann so konfiguriert sein, dass er unabhängig vom ersten und zweiten Knotenpunkt an die Stromleitungen angeschlossen wird.
Der Filter kann so konfiguriert sein, dass er an die Stromleitungen innerhalb eines Gehäuses des ersten oder zweiten Knotens angeschlossen wird.
Der Filter kann so konfiguriert sein, dass er an die Stromleitungen angeschlossen wird, so dass der erste und der zweite Knotenpunkt weiterhin elektrische Energie von der Batterie erhalten, wenn der Filter einen offenen Stromkreis aufweist.
Bei der Batterie kann es sich um eine von einer Antriebsbatterie unabhängige Batterie handeln, die für die Versorgung eines Elektromotors des Fahrzeugs ausgelegt ist.
Der erste und der zweite Knotenpunkt können elektronische Steuergeräte (ECUs) an Bord des Fahrzeugs sein, wobei die ECUs unabhängig voneinander arbeiten und an verschiedenen Stellen mit den Stromleitungen verbunden sind.
Bei den Knoten kann es sich um Netze und/oder Teilsysteme an Bord des Fahrzeugs handeln, wobei die Netze und/oder Teilsysteme Gateways zu weiteren Knoten, Modulen, Einheiten und/oder Geräten sind, die stromabwärts von ihnen angeschlossen sind.
Ein nicht einschränkender Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein Stromleitungskommunikationssystem (PLC) für ein Fahrzeug. Das System kann eine Vielzahl von Knoten umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie eine Funktion ausführen, die mit dem Betrieb des Fahrzeugs verbunden ist, wobei die Funktion davon abhängig sein kann, dass mindestens ein erster Knoten der Knoten ein PLC-Signal über eine Vielzahl von Stromleitungen zu einem zweiten Knoten der Knoten überträgt, wobei die Stromleitungen optional enthalten sind, um die Knoten mit einer Nicht-Traktionsbatterie des Fahrzeugs zu verbinden. Das System kann ferner einen Filter enthalten, der so konfiguriert ist, dass er einen ersten Teil des PLC-Signals an eine Masse des Fahrzeugs anzieht, bevor der erste Teil den zweiten Knoten erreicht, und vermeidet, dass ein zweiter Teil des Signals an die Masse angezogen wird, so dass der zweite Teil danach frei ist, die Stromleitungen zum zweiten Knoten zu durchlaufen.
Der erste Teil kann mit Teilen des Signals innerhalb eines oder mehrerer Frequenzbänder korrespondieren und der zweite Teil mit Teilen des Signals außerhalb der Frequenzbänder. Der Filter kann so konfiguriert sein, dass er eine Impedanz des Filters auf einen niedrigen Wert für die Impedanz, die dem ersten Teil zugeordnet ist, und auf einen hohen Wert für die Impedanz, die dem zweiten Teil zugeordnet ist, einstellt, wobei der Filter die Impedanz aus Informationen bestimmt, die von einem der Knoten über die Stromleitungen bereitgestellt werden.
Ein nicht einschränkender Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zur Stromleitungskommunikation (PLC) innerhalb eines Fahrzeugs. Das Verfahren kann das Empfangen von Befehlen an einem Filter an Bord des Fahrzeugs umfassen, wobei die Befehle über Stromleitungen innerhalb des Fahrzeugs übertragen werden können, um eine Vielzahl von Knoten mit einer Batterie zu verbinden, und wobei die Knoten so konfiguriert werden können, dass sie PLC-Signale über die Stromleitungen austauschen. Das Verfahren kann ferner das Einstellen einer Impedanz des Filters von einem ersten Satz von Werten auf einen zweiten Satz von Werten als Reaktion auf die Anweisungen umfassen, wobei der erste Satz von Werten den Filter veranlasst, Teile der PLC-Signale innerhalb einer ersten Gruppe von Frequenzen zu einer Masse des Fahrzeugs anzuziehen, wobei der zweite Satz von Werten den Filter veranlasst, Teile der PLC-Signale innerhalb einer zweiten Gruppe von Frequenzen zu der Masse anzuziehen, wobei die zweite Gruppe eine oder mehrere Frequenzen außerhalb der ersten Gruppe umfasst.
Das Verfahren kann beinhalten, dass beim Betrieb gemäß dem ersten Satz Teile der PLC-Signale innerhalb der ersten Gruppe auf die Erde gerichtet werden, bevor ein damit verbundenes Ziel erreicht wird, und ohne andere Teile der PLC-Signale außerhalb der ersten Gruppe zu erden, und dass beim Betrieb gemäß dem zweiten Satz Teile der PLC-Signale innerhalb der zweiten Gruppe auf die Erde gerichtet werden, bevor ein damit verbundenes Ziel erreicht wird, und ohne andere Teile der PLC-Signale außerhalb der zweiten Gruppe zu erden.
Das Verfahren kann beinhalten, dass der Filter so konfiguriert ist, dass er erste und zweite Steckbrücken auf einer Seite und dritte und vierte Steckbrücken auf einer anderen Seite enthält, wobei die ersten und dritten Steckbrücken mit negativen Leitungen der Stromleitungen verbunden sind. Das Verfahren kann ferner beinhalten, dass die Teile der PLC-Signale über die ersten und zweiten Steckbrücken auf Masse geleitet werden.
Die obigen Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und damit verbundene Vorteile dieser Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Beispielen und Modi zur Durchführung der vorliegenden Offenbarung leicht ersichtlich, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren und den beigefügten Ansprüchen betrachtet werden. Darüber hinaus schließt diese Offenbarung ausdrücklich Kombinationen und Unterkombinationen der oben und unten dargestellten Elemente und Merkmale ein.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die beigefügten Figuren, die Bestandteil dieser Beschreibung sind, veranschaulichen Ausführungsformen der Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Grundsätze der Offenbarung.

1 zeigt ein Powerline-Kommunikationssystem (PLC) gemäß einem nicht einschränkenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
2 zeigt eine schematische Ansicht eines Filters gemäß einem nicht einschränkenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
3 zeigt eine schematische Ansicht eines Datenflusssteuerungsdiagramms gemäß einem nicht einschränkenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
4 zeigt eine schematische Übersicht eines Flussdiagramms für eine PLC gemäß einem nicht einschränkenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung.

Die vorgenannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehre sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Lehre in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ohne weiteres ersichtlich. Es sollte verstanden werden, dass, obwohl in den folgenden Figuren Ausführungsformen separat beschrieben werden, einzelne Merkmale davon zu zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden können.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Wie erforderlich, werden hier detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung offengelegt; es ist jedoch zu verstehen, dass die offengelegten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Offenbarung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert werden kann. Die Abbildungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder verkleinert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind spezifische strukturelle und funktionale Details, die hier offenbart werden, nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um dem Fachmann zu zeigen, wie er die vorliegende Offenbarung auf verschiedene Weise anwenden kann.
1 zeigt ein Powerline-Kommunikationssystem (PLC) 10 in Übereinstimmung mit einem nicht einschränkenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Das PLC-System 10 wird hauptsächlich im Hinblick auf die Erleichterung der PLC-abhängigen Kommunikation innerhalb eines Fahrzeugs 12 beschrieben, um die vorteilhaften Fähigkeiten der vorliegenden Offenbarung zur Verbesserung der Menge und der doppelten Verwendung von Kabeln, Drähten, Fasern und/oder anderen physikalischen Medien zu demonstrieren. Das Fahrzeug 12 ist als Automobil dargestellt, da Automobile typischerweise eine große Anzahl von elektronischen Geräten, Steuerungen, Modulen, Einheiten, Subsystemen usw. an Bord haben, die physikalische Medien zur Unterstützung der Kommunikation und Stromversorgung benötigen. Dies geschieht zu beispielhaften, nicht einschränkenden Zwecken, da die vorliegende Offenbarung ihre Verwendung und Anwendung bei anderen Fahrzeugtypen, wie z. B. Schiffen, schweren Ausrüstungseinheiten usw., und/oder in anderen Nicht-Fahrzeug-Umgebungen, in denen es ebenfalls vorteilhaft sein kann, die Menge an physischen Medien zu verringern, und/oder in denen es vorteilhaft sein kann, die Verwendung separater physischer Medien zu verringern, um separate Strom- und Kommunikationsverbindungen zwischen denselben Knoten bereitzustellen, in vollem Umfang in Betracht zieht.
Das PLC-System 10 ist so dargestellt, dass es eine Vielzahl von Stromleitungen 16, 18 umfasst, die so konfiguriert sind, dass sie eine Vielzahl von Knoten 20 elektrisch und kommunikativ parallel mit den positiven und negativen Polen 22, 24 einer Batterie 26 verbinden. Die Knoten 20 können verschiedene Arten von eigenständigen Komponenten umfassen, wie z. B. elektronische Steuergeräte (ECU), Module, Geräte usw., aber nicht notwendigerweise darauf beschränkt, sowie Gateways oder Schnittstellen zwischen Teilsystemen oder anderen Netzwerken, z. B. umfassen einige Fahrzeuge unabhängige Netzwerke oder Teilsysteme, die über Gateways miteinander verbunden sind. Die Knoten 20 können als Endpunkte, Stationen oder andere Konstruktionen betrachtet werden, die so konfiguriert sind, dass sie als Reaktion auf an sie übermittelte Daten arbeiten und/oder Daten für die Kommunikation mit anderen Knoten 20 erzeugen. Die Knoten 20 können mit zusätzlichen Knoten oder anderen Geräten innerhalb des Fahrzeugs zusammenarbeiten, die nicht in der Lage sind, Energie und/oder Daten, die über die Stromleitungen 16, 18 übertragen werden, zu empfangen oder zu verarbeiten, z. B. können zusätzliche Knoten an die Stromleitung 16, 18 angeschlossen sein und/oder anderweitig mit den Knoten 20 kommunizieren.
Die Knoten 20 sind so dargestellt, dass sie parallel zur Batterie 26 angeschlossen sind, um die für die Stromversorgung erforderlichen elektrischen Verbindungen herzustellen. Bei der Batterie 26 kann es sich um einen Batterietyp mit niedrigerer Spannung oder ohne Traktion handeln, z. B. 12-40 VDC, der so konfiguriert ist, dass er eine Sekundär- oder Hilfsstromversorgung getrennt von einem Hochspannungsbatterietyp 26 an Bord des Fahrzeugs 12 ermöglicht, um einen elektrischen Fahrmotor (nicht dargestellt) zu betreiben. Die Batterie 26 wird zu beispielhaften, nicht einschränkenden Zwecken so beschrieben, wie sie typischerweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird, um verschiedene Fahrzeugsysteme und -komponenten zu betreiben, da die vorliegende Offenbarung ihre Verwendung und Anwendung mit Batterien mit höheren oder niedrigeren Spannungen voll in Betracht zieht. Es wird angenommen, dass die beispielhafte Darstellung besonders vorteilhaft ist, da die Knoten 20, die auf 12-40 VDC angewiesen sind, typischerweise eine robustere oder dickere Verkabelung, Verdrahtung usw. erfordern als Knoten mit niedrigerer Spannung (nicht dargestellt), und als solche wird angenommen, dass sie sogar noch mehr von der verbesserten Energie- und Kommunikationsfunktionalität der vorliegenden Offenbarung profitieren. Nichtsdestotrotz ist die Verwendung und Anwendung der vorliegenden Offenbarung mit Batterien und/oder Knoten mit niedrigerer Spannung voll in Betracht zu ziehen.
Das System 10 ist so dargestellt, dass es einen Filter 30 umfasst, der so konfiguriert ist, dass er eine PLC und einen Datenfluss gemäß einem nicht einschränkenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung bereitstellt. Der Filter 30 kann wie die Knoten 20 so konfiguriert sein, dass er elektrisch und kommunikativ parallel mit den positiven und negativen Anschlüssen 22, 24 der Batterie 26 über die Stromleitungen 16, 18 verbunden ist. Der Filter 30 kann eine Vielzahl von Steckbrücken 34, 36, 38, 40 umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie Verbindungen mit den Stromleitungen 16, 18 herstellen. Bei den Brücken 34, 36, 38, 40 kann es sich um Drähte mit Clips, Leiterbahnen als Teil einer Leiterplatte (PCB), Schnittstellen, Buchsen oder andere Merkmale handeln, die den Filter 30 mit den Stromleitungen 16, 18 elektrisch verbinden können. Diese Verbindung des Filters 30 mit den Stromleitungen 16, 18 kann vorteilhaft sein, um den Stromfluss zwischen den Knoten zu ermöglichen, wenn der Filter 30 einen offenen Stromkreis hat, und/oder um zu ermöglichen, dass der Filter 30 ohne Unterbrechung des Stromflusses angeschlossen wird. Der Filter 30 ist als eigenständiges Steuergerät dargestellt, das unabhängig von den Knoten 20 ist und separat an die Stromleitung 16, 18 angeschlossen ist, um ein nicht einschränkendes Beispiel zu geben, da die vorliegende Offenbarung den Filter als Teil eines oder mehrerer der Knoten 20 oder in diesen eingeschlossen vorsieht.
2 zeigt eine schematische Ansicht des Filters 30 in Übereinstimmung mit einem nicht einschränkenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Der Filter 30 kann so konfiguriert sein, dass er selektiv Teile des Signals 44 anzieht, das über die Stromleitungen 16 zum Minuspol 24 und/oder zu einer Masse 46 (Fahrgestell usw.) des Fahrzeugs 12 läuft, bevor das gesamte Signal 44 ein beabsichtigtes Ziel erreicht. Der Filter 30 kann ein Steuergerät 50, eine Impedanzreduzierungskomponente 52 und/oder andere Komponenten umfassen, um die hierin betrachteten Vorgänge zu erleichtern. Ein nicht einschränkender Aspekt der vorliegenden Offenbarung sieht vor, dass die Steuereinheit 50 einen Prozessor und ein computerlesbares Speichermedium mit einer Vielzahl von nichttransitorischen Befehlen enthält, die, wenn sie mit dem Prozessor ausgeführt werden, ausreichen, um die Steuerung des Filters 30 zur Unterstützung der PLC zu erleichtern. Die Impedanzreduzierungskomponente 52 und/oder die anderen Komponenten des Filters 30 können mit dem Controller 50 einstellbar gesteuert werden, um selektiv einen oder mehrere Teile des Signals 44 zu filtern.
Der Filter 30 wird beispielhaft im Hinblick auf die Filterung des an der ersten Brücke 34 empfangenen Signals 44 gezeigt, so dass ein erster Teil des Signals 44 von der dritten Brücke 38 angezogen wird und danach in Richtung des negativen Anschlusses 24 und/oder der Masse 46 geleitet wird und ein zweiter Teil 56 des Signals 44, d.h. der verbleibende Teil, der nicht von der dritten Brücke 38 angezogen wird, an die zweite Brücke 36 und danach zur weiteren Übertragung über die Stromleitung 16 weitergeleitet wird. Bei dem Signal 44 kann es sich um ein Datensignal oder eine andere Art von Signal handeln, das von einem ersten Knoten 60 zu einem zweiten Knoten 62 der Vielzahl von Knoten 20 übertragen werden soll, als ob die Knoten 60, 62 über ein Kommunikationsnetz kommunizieren würden. Anstatt über ein unabhängiges Kommunikationsnetz zu kommunizieren, ermöglicht die vorliegende Offenbarung die Übertragung ähnlicher Arten von Kommunikationen über die Stromleitungen 16, 18, d. h. als Teil eines Stromverteilungsnetzes, so dass die Stromleitung 16 zur Kommunikation von Strom und Daten zwischen den Knoten 20 verwendet wird. Die Möglichkeit, sowohl Energie als auch Daten über dieselben Stromleitungen 16, 18 zu übertragen, kann vorteilhaft sein, um die Menge der im Fahrzeug 12 enthaltenen physischen Medien zu begrenzen, indem physische Medien, die ausschließlich für die Datenübertragung verwendet werden, eliminiert werden.
Ein nicht einschränkender Aspekt der vorliegenden Offenbarung sieht vor, dass der Filter so konfiguriert ist, dass er den Datenfluss über die Stromleitung 16, 18 steuert. 1-2 zeigen einen einzelnen Filter 30 zur Veranschaulichung, da mehrere Filter 30 in dem System 10 enthalten sein können, optional mit einem Filter 30, der parallel zwischen jedem benachbarten Knoten 20 angeschlossen ist, und/oder einem Filter 30, der als Teil eines jeden der Knoten 20 enthalten oder mit diesem verbunden ist. Die zusätzlichen Filter 30 können selektiv gesteuert werden, um unterschiedliche Teile des Signals 44 anzuziehen und durchzulassen (z. B. Filterung im Frequenzbereich), so dass jeder Filter 30 die Signalisierung, die ihn durchläuft, selektiv steuern kann. Die Knoten 20 können so konfiguriert sein, dass sie das Signal 44 mit Headern, Adressen und/oder anderen Informationen übertragen, die mit dem Steuergerät 50 verwendet werden können, um selektiv die Teile des Signals 44 zu identifizieren, die an den zweiten und dritten Steckbrücken 36, 38 geleitet werden sollen. Ein weiterer Filter (nicht dargestellt) stromabwärts des zweiten Knotens 62 kann beispielsweise angewiesen werden, einen Teil des zweiten Teils/Signals 56 anzuziehen und den verbleibenden Teil an einen anderen stromabwärts gelegenen Knoten (nicht dargestellt) weiterzuleiten, so dass einzelne Teile des ursprünglichen Signals 44 separat an die Masse 46 angezogen werden, bevor sie weiterwandern, wodurch eine Datenflusssteuerung bereitgestellt wird.
3 zeigt eine schematische Ansicht eines Datenflusssteuerungsdiagramms 70 in Übereinstimmung mit einem nicht einschränkenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Die Impedanzreduzierungskomponente 52 und/oder die anderen Komponenten des Filters 30 können zusammenwirken, um eine Signalverarbeitung bereitzustellen, die ausreicht, um den Filter 30 gemäß der im Diagramm 70 dargestellten Filterung zu steuern. Das Diagramm 70 enthält eine Leistung (P[W]), die auf einer vertikalen Achse dargestellt ist, und eine Frequenz (f[Hz]), die auf einer horizontalen Achse dargestellt ist, um zu veranschaulichen, dass der Filter 30 so betrieben werden kann, dass er einen Teil des Signals durchlässt, der einem ersten Frequenzband 74 (z. B. 0-f₀) und einem zweiten Frequenzband 76 (z. B. f₁-f₂) entspricht. Das erste Frequenzband 74 kann für ein Steuersignal reserviert werden, um die Knoten 20 mit Anweisungen für die Datenflusssteuerung der nachgeschalteten Filter 30 zu unterstützen. Das zweite Frequenzband 76 kann einem bestimmten Teil des durchzuleitenden Signals 44 zugeordnet werden, so dass alles außer den Teilen des Signals 44, die mit den Frequenzbändern 74, 76 übereinstimmen, von der negativen Klemme/Masse 24, 46 angezogen wird.
4 zeigt eine schematische Übersicht eines Flussdiagramms 80 für PLC gemäß einem nicht einschränkenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Block 82 bezieht sich auf den ersten Knoten 60, der das Signal 44 mit Steuerinformationen innerhalb des ersten Frequenzbandes 74 und Daten, die zum Empfang am zweiten Knoten 62 gewünscht werden, innerhalb des zweiten Frequenzbandes 76 erzeugt. Block 84 bezieht sich auf einen ersten Filter 30, der die Steuerinformationen verarbeitet, um die Teile des Signals 44 zu identifizieren, die durch die dritten Steckbrücke 38 angezogen werden sollen, d.h. der Signalteil 54 außerhalb des ersten und zweiten Frequenzbandes 74, 76, und die Teile des Signals 44, die zur zweiten Steckbrücke 36 zur anschließenden Übertragung an den zweiten Knoten 62 durchgelassen werden sollen, d.h. der Signalteil 56 innerhalb des ersten und zweiten Frequenzbandes 74, 76. Block 86 bezieht sich auf den zweiten Knoten 62, der das Signal 54 verarbeitet, um beispielsweise eine Fahrzeugfunktion auszuführen oder auf andere Weise den Betrieb des Fahrzeugs 12 gemäß den darin enthaltenen Anweisungen zu erleichtern. Block 88 bezieht sich auf einen zweiten Filter (nicht dargestellt) stromabwärts des zweiten Knotens 62, der die Steuerinformationen verarbeitet, um festzustellen, dass der zweite Teil 54 sein Ziel, d. h. den zweiten Knoten 62, erreicht hat, und der daraufhin den zweiten Teil 54 auf den Boden 46 zieht, bevor er weiter über die Stromleitungen 16, 18 fährt.
Die Offenbarung kann in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden. Repräsentative Beispiele sind in den verschiedenen Figuren gezeigt und hier im Detail als nicht-einschränkende Darstellungen der offenbarten Prinzipien beschrieben. Zu diesem Zweck sollten Elemente und Beschränkungen, die oben beschrieben, aber nicht ausdrücklich in den beigefügten Ansprüchen dargelegt sind, nicht in die Ansprüche aufgenommen werden, weder einzeln noch gemeinsam, weder durch Implikation noch durch Schlussfolgerung noch auf andere Weise. Darüber hinaus schließt die Verwendung des Singulars den Plural ein und umgekehrt, sofern nicht ausdrücklich darauf verzichtet wird, die Begriffe „und“ und „oder“ gelten sowohl im Konjunktiv als auch im Disjunktiv, „jeder“ und „alle“ bedeuten „jeder und alle“, und die Wörter „einschließlich“, „enthaltend“, „umfassend“, „mit“ und dergleichen bedeuten „einschließlich ohne Einschränkung“. Die Begriffe „umfassend“, „einschließlich“ und „mit“ sind einschließend und spezifizieren daher das Vorhandensein bestimmter Merkmale, Schritte, Vorgänge, Elemente oder Komponenten, schließen aber das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Schritte, Vorgänge, Elemente oder Komponenten nicht aus. Die Reihenfolge der Schritte, Prozesse und Vorgänge kann, wenn möglich, geändert werden, und es können zusätzliche oder alternative Schritte verwendet werden. Der in dieser Beschreibung verwendete Begriff „oder“ schließt alle Kombinationen der aufgeführten Elemente ein. Der Begriff „jedes von“ umfasst jede mögliche Kombination der aufgeführten Punkte, einschließlich „jedes von“ den aufgeführten Punkten. Der Begriff „irgendeines von“ schließt jede mögliche Kombination der in den beigefügten Ansprüchen aufgeführten Ansprüche ein, einschließlich „irgendeines von“ den aufgeführten Ansprüchen.
„Ein“, „eine“, „der, die, das“, „mindestens einer“ und „einer oder mehrere“ werden austauschbar verwendet, um anzuzeigen, dass mindestens einer der Punkte vorhanden ist. Es können auch mehrere dieser Elemente vorhanden sein, es sei denn, aus dem Kontext geht eindeutig etwas anderes hervor. Alle numerischen Werte von Parametern (z. B. von Größen oder Bedingungen) in dieser Beschreibung sind, sofern nicht ausdrücklich oder angesichts des Kontextes eindeutig anders angegeben, einschließlich der beigefügten Ansprüche, so zu verstehen, dass sie in allen Fällen durch den Begriff „etwa“ modifiziert werden, unabhängig davon, ob „etwa“ tatsächlich vor dem numerischen Wert erscheint oder nicht. „Ungefähr“ bedeutet, dass der angegebene Zahlenwert eine gewisse Ungenauigkeit zulässt (mit einer gewissen Annäherung an die Genauigkeit des Wertes; ungefähr oder einigermaßen nahe am Wert; fast). Wenn die Ungenauigkeit, die durch „ungefähr“ gegeben ist, in der Fachwelt nicht anders verstanden wird, dann bedeutet „ungefähr“, wie es hier verwendet wird, zumindest Abweichungen, die durch gewöhnliche Methoden der Messung und Verwendung solcher Parameter entstehen können. Darüber hinaus ist die Angabe eines Bereichs so zu verstehen, dass alle Werte und weiter unterteilten Bereiche innerhalb des Bereichs ausdrücklich angegeben werden.
Wörter der Annäherung wie „ungefähr“, „fast“, „im Wesentlichen“, „im Allgemeinen“, „ungefähr“ usw. können hier im Sinne von „bei, nahe oder fast bei“ oder „innerhalb von 0-5 % von“ oder „innerhalb akzeptabler Fertigungstoleranzen“ oder logischen Kombinationen davon verwendet werden. Eine Komponente, die für die Ausführung einer bestimmten Funktion „konfiguriert“ ist, ist in der Lage, diese Funktion ohne Änderungen auszuführen, und hat nicht nur das Potenzial, diese Funktion nach weiteren Änderungen auszuführen. Mit anderen Worten: Wenn die beschriebene Hardware ausdrücklich für die Ausführung der angegebenen Funktion konfiguriert ist, wird sie speziell für die Ausführung der angegebenen Funktion ausgewählt, erstellt, implementiert, verwendet, programmiert und/oder entworfen. Aus Gründen der Konsistenz und Einfachheit können in dieser detaillierten Beschreibung richtungsweisende Adjektive verwendet werden, die den abgebildeten Ausführungsformen entsprechen. Diejenigen, die über gewöhnliche Fachkenntnisse verfügen, werden erkennen, dass Begriffe wie „oben“, „unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „oben“, „unten“ usw. in Bezug auf die Figuren beschreibend verwendet werden können, ohne dass dies eine Einschränkung des Umfangs der Offenbarung darstellt, wie er durch die Ansprüche definiert ist. Räumlich relative Begriffe wie „innen“, „außen“, „unter“, „unterhalb“, ‟„oberhalb“ und dergleichen können hier zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals zu einem anderen Element oder Merkmal zu beschreiben, wie es in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Räumlich relative Begriffe können dazu dienen, verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung oder des Systems im Gebrauch oder Betrieb zusätzlich zu der in den Zeichnungen dargestellten Ausrichtung zu erfassen.
Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben wurden, ist die Beschreibung als beispielhaft und nicht als einschränkend zu verstehen, und es wird für den Fachmann offensichtlich sein, dass viele weitere Ausführungsformen und Implementierungen möglich sind, die in den Anwendungsbereich der Ausführungsformen fallen. Jedes Merkmal einer Ausführungsform kann in Kombination mit oder anstelle eines anderen Merkmals oder Elements in einer anderen Ausführungsform verwendet werden, sofern dies nicht ausdrücklich eingeschränkt wird. Dementsprechend sind die Ausführungsformen nicht einzuschränken, außer im Hinblick auf die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente. Auch können verschiedene Modifikationen und Änderungen im Rahmen der beigefügten Ansprüche vorgenommen werden. Obwohl mehrere Arten zur Ausführung der vielen Aspekte der vorliegenden Lehre im Detail beschrieben wurden, werden diejenigen, die mit dem Gebiet, auf das sich diese Lehre bezieht, vertraut sind, verschiedene alternative Aspekte zur Ausführung der vorliegenden Lehre erkennen, die in den Anwendungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen. Es ist beabsichtigt, dass alles, was in der obigen Beschreibung enthalten ist oder in den begleitenden Zeichnungen gezeigt wird, als illustrativ und beispielhaft für den gesamten Bereich alternativer Ausführungsformen zu verstehen ist, die ein normal ausgebildeter Fachmann als implizit, strukturell und/oder funktionell äquivalent oder anderweitig als offensichtlich auf der Grundlage des enthaltenen Inhalts erkennen würde, und nicht als ausschließlich auf die ausdrücklich dargestellten und/oder beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.

Claims

Ein Stromnetz-Kommunikationssystem, PLC, für ein Fahrzeug, wobei das System umfasst: eine Vielzahl von Stromleitungen, die so konfiguriert sind, dass sie mindestens einen ersten Knoten und einen zweiten Knoten mit negativen und positiven Anschlüssen einer Fahrzeugbatterie verbinden; und einen Filter, der mit den Stromleitungen verbunden ist, wobei der Filter so konfiguriert ist, dass er: Anziehen eines ersten Teils eines PLC-Signals an den negativen Anschluss, bevor es den zweiten Knoten erreicht, wobei das PLC-Signal vom ersten Knoten an die Stromleitungen ausgegeben wird; und Weiterleiten eines zweiten Teils des PLC-Signals an die Stromleitungen zur weiteren Übertragung an den zweiten Knotenpunkt.
System nach Anspruch 1, wobei der erste Teil mit Teilen des PLC-Signals innerhalb eines oder mehrerer Frequenzbänder und der zweite Teil mit Teilen des PLC-Signals außerhalb der Frequenzbänder korrespondiert.
System nach Anspruch 2, wobei der Filter so konfiguriert ist, dass er selektiv eine Impedanz einstellt, wobei die Impedanz die Fähigkeit des Filters bestimmt, den ersten Teil anzuziehen und den zweiten Teil durchzulassen.
System nach Anspruch 3, wobei der Filter so konfiguriert ist, dass er die Impedanz und/oder die Frequenzbänder aus Informationen bestimmt, die über die Stromleitungen von einem der ersten und zweiten Knoten bereitgestellt werden.
System nach Anspruch 4, wobei der Filter so konfiguriert ist, dass er die Impedanz und damit die Frequenzbänder des PLC-Signals, das von dem Filter angezogen wird, in Reaktion auf zusätzliche Informationen, die von einem der Knoten über die Stromleitungen bereitgestellt werden, anpasst.
System nach Anspruch 3, wobei der Filter so konfiguriert ist, dass er einen niedrigen Wert für die dem ersten Abschnitt zugeordnete Impedanz und einen hohen Wert für die dem zweiten Abschnitt zugeordnete Impedanz einstellt.
System nach Anspruch 1, wobei der Filter so konfiguriert ist, dass er parallel zu dem ersten und dem zweiten Knotenpunkt an die Stromleitungen angeschlossen ist.
System nach Anspruch 7, wobei: der Filter erste, zweite, dritte und vierte Steckbrücken enthält, die so konfiguriert sind, dass sie den Filter mit den Stromleitungen verbinden, wobei die ersten und dritten Steckbrücken so konfiguriert sind, dass sie mit dem positiven Anschluss verbunden sind, und die zweiten und vierten Steckbrücken so konfiguriert sind, dass sie mit dem negativen Anschluss verbunden sind; und der Filter so konfiguriert ist, dass er den ersten Teil von der ersten Steckbrücke zur zweiten Steckbrücke anzieht und den zweiten Teil von der ersten Steckbrücke zur dritten Steckbrücke durchlässt.
System nach Anspruch 8, wobei die Steckbrücken so konfiguriert sind, dass sie an die Stromleitungen angeklemmt werden können, ohne die elektrische Kontinuität der Stromleitungen zu unterbrechen.
System nach Anspruch 1, wobei der Filter so konfiguriert ist, dass er mit den Stromleitungen verbunden ist, so dass der erste und der zweite Knoten weiterhin elektrische Energie von der Batterie erhalten, wenn der Filter einen Leerlaufzustand aufweist.