DE102021122342A1 - TRANSMISSION NETWORK AND METHOD FOR IN-VEHICLE TRANSMISSION OF SIGNALS AND VEHICLE WITH A TRANSMISSION NETWORK - Google Patents

TRANSMISSION NETWORK AND METHOD FOR IN-VEHICLE TRANSMISSION OF SIGNALS AND VEHICLE WITH A TRANSMISSION NETWORK Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Übertragungsnetzwerk zur fahrzeuginternen Signalübertragung in einem Fahrzeug. Das Übertragungsnetzwerk weist eine Vielzahl von durch das Übertragungsnetzwerk verbundenen Teilnehmern, ein Kommunikationsnetz zur Übertragung von Kommunikationssignalen zwischen den Teilnehmern sowie ein Energieversorgungsnetz zur Übertragung von elektrischer Energie zu den Teilnehmern auf. Ein jeweiliger Teilnehmer ist dazu eingerichtet, über das Energieversorgungsnetz unter Verwendung einer Power-Line-Communication, PLC, Übertragungstechnologie mit zumindest einem anderen der Teilnehmer zu kommunizieren. Das Übertragungsnetzwerk ist dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von einer Art eines zu kommunizierenden Signals, das Signal selektiv über das Kommunikationsnetz oder als PLC-Signal über das Energieversorgungsnetz zu übertragen.

Figure DE102021122342A1_0000
The invention relates to a transmission network for in-vehicle signal transmission in a vehicle. The transmission network has a large number of participants connected by the transmission network, a communication network for the transmission of communication signals between the participants and a power supply network for the transmission of electrical energy to the participants. A respective participant is set up to communicate with at least one other participant via the power supply network using a power line communication, PLC, transmission technology. The transmission network is set up, depending on a type of signal to be communicated, to transmit the signal selectively via the communication network or as a PLC signal via the power supply network.
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Description

Die Erfindung betrifft ein Übertragungsnetzwerk zur fahrzeuginternen Signalübertragung in einem Fahrzeug, ein Verfahren zur Signalübertragung mittels eines solchen Übertragungsnetzwerks und ein Fahrzeug mit einem solchen Übertragungsnetzwerk.The invention relates to a transmission network for in-vehicle signal transmission in a vehicle, a method for signal transmission using such a transmission network, and a vehicle with such a transmission network.

Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, weisen in der Regel eine Vielzahl von Steuergeräten auf, die vielfältige Funktionen im Fahrzeug steuern. Hierzu gehören insbesondere für verbrennungsmotorische Fahrzeuge beispielsweise Steuergeräte eines Fahrdynamik-Regelsystems, einer elektronischen Motorsteuerung, für eine elektronische Zündung oder auch zur Langzeitüberwachung von Sensoren zur Tankfüllstandsmessung oder Öldruckmessung. In elektrisch angetriebenen Fahrzeugen können Funktionen eines Batteriemanagements oder einer Ladeelektronik derart gesteuert werden. Auch können insbesondere Wechselrichter und/oder DC/DC-Wandlereinheiten von derartigen Steuergeräten gesteuert werden.Vehicles, in particular motor vehicles, generally have a large number of control units which control a wide range of functions in the vehicle. In particular for vehicles with internal combustion engines, these include, for example, control units of a vehicle dynamics control system, an electronic engine control system, for electronic ignition or also for long-term monitoring of sensors for measuring the level of fuel in the tank or measuring oil pressure. In electrically driven vehicles, battery management functions or charging electronics can be controlled in this way. In particular, inverters and/or DC/DC converter units can also be controlled by such control devices.

Die Steuergeräte können durch ein Übertragungsnetzwerk (Bordnetz) innerhalb einer elektrischen/elektronischen Architektur (E/E Architektur) miteinander verbunden sein. Über das Übertragungsnetzwerk werden die Steuergeräte zum einen mit elektrischer Energie versorgt und es wird zum anderen eine fahrzeuginterne Signalübertragung zwischen den Steuergeräten realisiert. Typischerweise umfasst die E/E Architektur des Fahrzeugs also zwei Netze: ein Kommunikationsnetz und ein Energieversorgungsnetz, wobei mittels des Kommunikationsnetzes Kommunikationssignale an die Teilnehmer oder Steuergeräte übermittelt werden und mittels des Energieversorgungsnetzes eine Versorgung der Teilnehmer mit elektrischer Energie stattfindet.The control units can be connected to one another by a transmission network (vehicle network) within an electrical/electronic architecture (E/E architecture). On the one hand, the control devices are supplied with electrical energy via the transmission network and, on the other hand, a vehicle-internal signal transmission between the control devices is realized. The E/E architecture of the vehicle therefore typically comprises two networks: a communication network and a power supply network, with communication signals being transmitted to the participants or control units by means of the communication network and the participants being supplied with electrical energy by means of the power supply network.

Die Kommunikationssignale werden innerhalb des Übertragungsnetzwerks beispielsweise auf Kommunikationsbussen übertragen. Ein Kommunikationsbus kann insbesondere ein CAN-Bus (CAN - Controller Area Network) oder LIN-Bus (LIN - Local Interconnect Network) oder FlexRay Bussystem sein. Auch eine Signalübertragung via Ethernet ist bekannt. Eine derartige Form der Signalübertragung hat den Vorteil, dass bei ständig steigender Anzahl von Steuergeräten im Fahrzeug die Kosten für dedizierte Signalleitungen eingespart werden können. Nachteilig hieran ist, dass mit steigender Anzahl der Steuergeräte die Auslastung des Kommunikationsnetzes zunimmt, was eine Qualität der Datenübertragung beeinträchtigen kann. Außerdem steigt die Vulnerabilität der fahrzeuginternen Signalübertragung durch die Konzentration der Kommunikationssignale in einem einzigen Bussystem.The communication signals are transmitted within the transmission network, for example on communication buses. A communication bus can in particular be a CAN bus (CAN—Controller Area Network) or LIN bus (LIN—Local Interconnect Network) or a FlexRay bus system. Signal transmission via Ethernet is also known. Such a form of signal transmission has the advantage that with a constantly increasing number of control devices in the vehicle, the costs for dedicated signal lines can be saved. The disadvantage of this is that the utilization of the communication network increases as the number of control devices increases, which can impair the quality of the data transmission. In addition, the vulnerability of the vehicle's internal signal transmission increases due to the concentration of the communication signals in a single bus system.

Im Falle eines Busausfalls, beispielsweise durch einen Leitungs- oder Kontaktfehler, ist die Signalübertragung unterbrochen, während die Steuergeräte mittels des intakten Energieversorgungsnetzes weiterhin mit elektrischer Energie versorgt werden. Gegebenenfalls können die Steuergeräte in einem durch den Busausfall ausgelösten Notbetrieb mit Hilfe von Annahmen oder letzten gültigen Informationen agieren, die früher oder später ihre Gültigkeit verlieren können. Die Steuergeräte agieren in einem solchen Zustand „kopflos“, was eine Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs oder einzelner Fahrzeugsysteme beeinträchtigen kann.In the event of a bus failure, for example due to a line or contact fault, the signal transmission is interrupted, while the control units continue to be supplied with electrical energy by means of the intact power supply network. If necessary, the control units can act in an emergency mode triggered by the bus failure with the help of assumptions or last valid information that can lose its validity sooner or later. In such a state, the control units act "without a head", which can impair the functionality of the vehicle or individual vehicle systems.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Zuverlässigkeit der Signalübertragung in einem Übertragungsnetzwerk eines Fahrzeugs zu verbessern.An object of the present invention is to improve the reliability of signal transmission in a transmission network of a vehicle.

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht. Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The solution to this problem is achieved according to the teaching of the independent claims. Various embodiments and developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Übertragungsnetzwerk zur fahrzeuginternen Signalübertragung. Das Übertragungsnetzwerk weist eine Vielzahl von durch das Übertragungsnetzwerk verbundenen Teilnehmern, ein Kommunikationsnetz zur Übertragung von Kommunikationssignalen zwischen den Teilnehmern sowie ein Energieversorgungsnetz zur Übertragung von elektrischer Energie zu den Teilnehmern auf. Mit anderen Worten kann die Übertragung von Kommunikationssignalen zu, von und/oder zwischen den Teilnehmern des Übertragungsnetzwerks mittels des Kommunikationsnetzes erfolgen, während die Übertragung von elektrischer Energie zu den Teilnehmern mittels des Energieversorgungsnetzes erfolgen kann. A first aspect of the invention relates to a transmission network for in-vehicle signal transmission. The transmission network has a large number of participants connected by the transmission network, a communication network for the transmission of communication signals between the participants and a power supply network for the transmission of electrical energy to the participants. In other words, communication signals can be transmitted to, from and/or between the participants in the transmission network by means of the communication network, while electrical energy can be transmitted to the participants by means of the energy supply network.

Das Kommunikationsnetz kann insbesondere als Ethernet oder als ein Kommunikationsbus ausgebildet sein. Ein Kommunikationsbus kann ein CAN-Bus (CAN - Controller Area Network) oder LIN-Bus (LIN - Local Interconnect Network) oder FlexRay Bussystem sein. Das Kommunikationsnetz kann domänenzentralisiert ausgestaltet sein, eine Sterntopologie oder eine Mesh-Topologie aufweisen.The communication network can be designed in particular as Ethernet or as a communication bus. A communication bus can be a CAN bus (CAN—Controller Area Network) or LIN bus (LIN—Local Interconnect Network) or a FlexRay bus system. The communication network can be designed to be domain-centralized, have a star topology or a mesh topology.

In dem Übertragungsnetzwerk ist ein jeweiliger Teilnehmer des Übertragungsnetzwerks, beispielsweise ein Steuergerät zur Steuerung einer Fahrzeugfunktionalität, dazu eingerichtet, auch über das Energieversorgungsnetz mit zumindest einem anderen der Teilnehmer zu kommunizieren, und zwar unter Verwendung einer PLC-Übertragungstechnologie (PLC - Power Line Communication). Hierzu können die Teilnehmer des Übertragungsnetzwerks die entsprechend ausgebildeten Kommunikationsschnittstellen oder PLC-Schnittstellen aufweisen. Mit anderen Worten können die Teilnehmer des erfindungsgemäßen Übertragungsnetzwerks nicht nur mittels des Kommunikationsnetzes kommunizieren, sondern auch mittels des Energieversorgungsnetzes.In the transmission network, a respective subscriber of the transmission network, for example a control device for controlling a vehicle functionality, is set up to communicate with at least one other subscriber via the power supply network, using PLC transmission technology (PLC—Power Line Communication). To this end, the participants in the transmission network can have the appropriately designed communication interfaces or PLC interfaces senior In other words, the participants in the transmission network according to the invention can communicate not only by means of the communication network, but also by means of the power supply network.

Das Übertragungsnetzwerk ist zudem dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von einer Art eines zu kommunizierenden Signals, das Signal selektiv über das Kommunikationsnetz oder als PLC-Signal über das Energieversorgungsnetz zu übertragen. Mit anderen Worten kann die erfindungsgemäße Signalübertragung selektiv und in Abhängigkeit von einem Signaltyp des zu kommunizierenden Signals über eines der beiden Netze des Übertragungsnetzwerks erfolgen. Dies kann insbesondere im Falle einer statischen Ausgestaltung in einer Netzwerktopologie des Übertragungsnetzwerks festgelegt oder hardwarecodiert sein. Mit anderen Worten können Signale in Abhängigkeit von ihrer Art oder ihrem Signaltyp auf festgelegten Topologiepfaden entweder in das Kommunikationsnetz oder in das Energieversorgungsnetz des Übertragungsnetzwerks eingekoppelt oder eingespeist werden. Die Auswahl des Kommunikationsnetzes oder des Energieversorgungsnetzes zur Übertragung eines oder mehrerer zu kommunizierender Signale kann auch dynamisch oder spontan in Abhängigkeit von der Art der Signale erfolgen.The transmission network is also set up, depending on a type of signal to be communicated, to transmit the signal selectively via the communication network or as a PLC signal via the power supply network. In other words, the signal transmission according to the invention can take place selectively and depending on a signal type of the signal to be communicated via one of the two networks of the transmission network. This can be fixed or hardware-coded, particularly in the case of a static configuration in a network topology of the transmission network. In other words, depending on their nature or their signal type, signals can be coupled or fed into the communication network or into the power supply network of the transmission network on specified topology paths. The communication network or the energy supply network for the transmission of one or more signals to be communicated can also be selected dynamically or spontaneously depending on the type of signals.

Die Erfindung ermöglicht es, eine Konzentration der zu kommunizierenden Signale ausschließlich auf das Kommunikationsnetz aufzubrechen. Dies reduziert die Auslastung des Kommunikationsnetzes. Die teilweise Auslagerung von Kommunikationssignalen von dem Kommunikationsnetz auf das Energieübertragungsnetz schafft „freie“ Übertragungskapazitäten im Kommunikationsnetz, so dass komplexe und vielfältige Versorgungszustände der einzelnen Teilnehmer des Übertragungsnetzwerks umsetzbar und kontrollierbar sind.The invention makes it possible to break up a concentration of the signals to be communicated exclusively on the communication network. This reduces the utilization of the communication network. The partial outsourcing of communication signals from the communication network to the energy transmission network creates "free" transmission capacities in the communication network, so that complex and diverse supply states of the individual participants in the transmission network can be implemented and controlled.

Außerdem ermöglicht die Erfindung eine Reduktion der Verletzlichkeit oder Vulnerabilität der fahrzeuginternen Signalübertragung im Falle eines Fehlers im Kommunikationsnetz. Hierdurch kann die Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs auch bei einem Ausfall des Kommunikationsnetzwerks aufrechterhalten werden.In addition, the invention makes it possible to reduce the vulnerability of the signal transmission inside the vehicle in the event of a fault in the communication network. As a result, the functionality of the vehicle can be maintained even if the communication network fails.

Unter einem „Fahrzeug“ im Sinne der Erfindung ist jede Art von Fahrzeug zu verstehen, mittels dessen eine oder mehrere Personen und/oder Ladung transportiert werden kann. Insbesondere ist ein Personenkraftwagen (PKW), ein Lastkraftwagen (LKW), ein Motorrad, ein Bus, ein Fahrrad oder ein Anhänger zu einem der vorausgehend genannten Fahrzeuge ein Fahrzeug im Sinne der Erfindung. Dies gilt insbesondere auch für die Zugeinheit sowie die Anhänger eines Zuges, für ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug, insbesondere ein Flugzeug.A “vehicle” within the meaning of the invention is any type of vehicle that can be used to transport one or more people and/or cargo. In particular, a passenger car (car), a truck (lorry), a motorcycle, a bus, a bicycle or a trailer for one of the aforementioned vehicles is a vehicle within the meaning of the invention. This also applies in particular to the train unit and the trailer of a train, a watercraft or an aircraft, in particular an airplane.

Unter einer „Kommunikationsschnittstelle“ im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Vorrichtung einer technischen Entität, insbesondere eines erfindungsgemäßen Teilnehmers, zu verstehen, mittels derer unmittelbar, oder mittelbar über wenigstens eine dazwischengeschaltete Kommunikationseinrichtung (beispielsweise eine Funkschnittstelle oder ein Gateway), eine Kommunikationsverbindung mit wenigstens einer anderen technischen Entität, beispielsweise einem anderen Teilnehmer, bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann eine Kommunikationsschnittstelle physikalisch durch eine Anschlussvorrichtung an eine elektrisch leitende oder optische oder drahtlose Verbindung gegeben sein. Darüber hinaus kann die Kommunikationsschnittstelle Mittel zur Datenverarbeitung oder Aufbereitung aufweisen, mittels derer Daten oder andere Informationen senderseitig auf vorbestimmte Art und Weise übermittelt bzw. empfangsseitig verarbeitet werden können. Dies kann insbesondere mithilfe so genannter Kommunikationsprotokolle erfolgen. So sind etwa auch Vorrichtungen zum Anschluss des Teilnehmers, der ein Steuergerät der oben beschriebenen Art sein kann, an das Kommunikationsnetz „Kommunikationsschnittstellen“ im oben genannten Sinne.A "communications interface" within the meaning of the invention is to be understood in particular as a device of a technical entity, in particular of a subscriber according to the invention, by means of which a communication connection with at least one another technical entity, for example another participant. In particular, a communication interface can be given physically by a connection device to an electrically conductive or optical or wireless connection. In addition, the communication interface can have means for data processing or processing, by means of which data or other information can be transmitted in a predetermined manner at the transmitter end or processed at the receiver end. This can be done in particular with the help of so-called communication protocols. For example, devices for connecting the subscriber, which can be a control unit of the type described above, to the communications network are also “communications interfaces” in the sense mentioned above.

Eine „PLC-Schnittstelle“ im Sinne der Erfindung ist eine PLC-fähige Kommunikationsschnittstelle der oben beschriebenen Art.A "PLC interface" within the meaning of the invention is a PLC-capable communication interface of the type described above.

Unter „konfiguriert“ oder „Konfiguration“, „eingerichtet“ bzw. Abwandlungen dieser Begriffe ist im Sinne der Erfindung zu verstehen, dass die entsprechende Vorrichtung bereits dazu hergerichtet oder einstellbar - d.h. konfigurierbar - ist, eine bestimmte Funktion zu erfüllen. Die Konfiguration bzw. Einrichtung kann dabei beispielsweise über eine entsprechende Einstellung von Parametern eines Prozessablaufs oder von hardware- oder softwareimplementierten Schaltern oder ähnlichem zur Aktivierung bzw. Deaktivierung von Funktionalitäten bzw. Einstellungen erfolgen. Insbesondere kann die Vorrichtung mehrere vorbestimmte Konfigurationen oder Betriebsmodi aufweisen, so dass das Konfigurieren mittels einer Auswahl einer dieser Konfigurationen bzw. Betriebsmodi erfolgen kann."Configured" or "configuration", "established" or modifications of these terms is to be understood within the meaning of the invention that the corresponding device is already prepared or adjustable - i.e. configurable - to fulfill a specific function. The configuration or setup can take place, for example, via a corresponding setting of parameters of a process flow or of hardware or software-implemented switches or the like for activating or deactivating functionalities or settings. In particular, the device can have a plurality of predetermined configurations or operating modes, so that the configuration can be carried out by selecting one of these configurations or operating modes.

Die hierin gegebenenfalls verwendeten Begriffe „umfasst“, „beinhaltet“, „schließt ein“, „weist auf“, „hat“, „mit“, oder jede andere Variante davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken. So ist beispielsweise ein Verfahren oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen umfasst oder aufweist, nicht notwendigerweise auf diese Elemente beschränkt, sondern kann andere Elemente einschließen, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder die einem solchen Verfahren oder einer solchen Vorrichtung inhärent sind.As used herein, the terms "comprises,""includes,""includes,""has,""has,""having," or any other variation thereof are intended to cover non-exclusive inclusion. For example, a method or device that includes or has a list of elements is not necessarily limited to those elements, but may include other elements that are not expressly listed or inherent in such a method or apparatus.

Ferner bezieht sich „oder“, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, auf ein inklusives oder und nicht auf ein exklusives „oder“. Zum Beispiel wird eine Bedingung A oder B durch eine der folgenden Bedingungen erfüllt: A ist wahr (oder vorhanden) und B ist falsch (oder nicht vorhanden), A ist falsch (oder nicht vorhanden) und B ist wahr (oder vorhanden), und sowohl A als auch B sind wahr (oder vorhanden).Further, unless expressly stated to the contrary, "or" refers to an inclusive or and not to an exclusive "or". For example, a condition A or B is satisfied by one of the following conditions: A is true (or present) and B is false (or absent), A is false (or absent) and B is true (or present), and both A and B are true (or present).

Die Begriffe „ein“ oder „eine“, wie sie hier verwendet werden, sind im Sinne von „ein/eine oder mehrere“ definiert. Die Begriffe „ein anderer“ und „ein weiterer“ sowie jede andere Variante davon sind im Sinne von „zumindest ein Weiterer“ zu verstehen.As used herein, the terms "a" or "an" are defined to mean "one or more". The terms "another" and "another" and any other variant thereof shall be construed to mean "at least one other".

Der Begriff „Mehrzahl“ oder „Vielzahl“, wie er hier verwendet wird, ist im Sinne von „zwei oder mehr“ zu verstehen.The term "plurality" or "plurality" as used herein means "two or more".

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen des Übertragungsnetzwerks beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird oder technisch unmöglich ist, beliebig miteinander sowie mit den im weiteren beschriebenen weiteren Aspekten der Erfindung kombiniert werden können.Preferred embodiments of the transmission network are described below, each of which can be combined with one another as desired and with the other aspects of the invention described below, unless this is expressly excluded or is technically impossible.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Übertragungsnetzwerk dazu eingerichtet, ein einen infrastrukturellen Gesamtzustand des Fahrzeugs repräsentierendes Infrastruktursignal als PLC-Signal über das Energieversorgungsnetz zu übertragen.In some embodiments, the transmission network is set up to transmit an infrastructure signal representing an overall infrastructural state of the vehicle as a PLC signal via the power supply network.

Bei einigen dieser Ausführungsformen ist das Infrastruktursignal zumindest eines oder eine Kombination von zumindest zwei der folgenden Signale: (i) Signal, das einen Fahrzeugzustand repräsentiert. (ii) Signal, das einen Klemmenzustand repräsentiert. (iii) Signal, das einen Energiebordnetzzustand repräsentiert. (iv) Signal, das einen Energieverteilungszustand innerhalb des Fahrzeugs repräsentiert. (v) Signal, das einen Zustand eines physischen Bordnetzes des Fahrzeugs repräsentiert. Insbesondere kann das Infrastruktursignal einen fahrzeugübergreifenden E/E-Gesamtbetriebszustand des Fahrzeugs repräsentieren.In some of these embodiments, the infrastructure signal is at least one or a combination of at least two of the following signals: (i) Signal representing a vehicle condition. (ii) Signal representing a clamp condition. (iii) signal representing a power system state. (iv) Signal representing a power distribution condition within the vehicle. (v) signal representing a state of a physical vehicle electrical system. In particular, the infrastructure signal can represent a cross-vehicle E/E overall operating state of the vehicle.

Ein Fahrzeugzustand nach (i) kann insbesondere ein Grundzustand, wie „Parken“, „Wohnen“, „Fahren“ sein. Klemmenzustände nach (ii) können insbesondere Zustände von denjenigen Klemmen sein, deren Bezeichnungen in der DIN 72552-2 definiert sind. Der Energiebordnetzzustand nach (iii) kann ein elektrisches Energiemanagement des Fahrzeugs umfassen, insbesondere betreffend elektrischer Energieflüsse und/oder Leistungsflüsse im Fahrzeug. Der Energiebordnetzzustand kann insbesondere einen Zustand einer Batterie oder mehrerer Batterien des Fahrzeugs umfassen, insbesondere einen Ladezustand (SoC - State of Charge) und/oder einen Gesundheitszustand (SoH - State of Health) einer solchen Batterie. Die Batterie kann insbesondere eine Batterie zur Aufnahme, zum Speichern und zur Abgabe von elektrischer Antriebsenergie für das Fahrzeug sein. Zum Energieverteilungszustand (Power Distribution) nach (iv) können elektrische Werte, insbesondere elektrische Spannungen und/oder elektrische Ströme gehören, die in einem Stromkreis oder mehreren Stromkreisen des Fahrzeugs auftreten können. Der Energieverteilungszustand kann auch eine Plausibilisierung der elektrischen Energieverteilung innerhalb des Fahrzeugs beschreiben, insbesondere das Auftreten elektrischer Leckströme. Der Zustand des physischen Energiebordnetzes nach (v) kann insbesondere einen Zustand der elektrischen Kabel und/oder Kontakte umfassen.A vehicle state according to (i) can in particular be a basic state such as “parking”, “living”, “driving”. Terminal states according to (ii) can in particular be states of those terminals whose designations are defined in DIN 72552-2. The state of the vehicle electrical system according to (iii) can include electrical energy management of the vehicle, in particular with regard to electrical energy flows and/or power flows in the vehicle. The vehicle electrical system state can in particular include a state of a battery or multiple batteries of the vehicle, in particular a state of charge (SoC—State of Charge) and/or a state of health (SoH—State of Health) of such a battery. The battery can in particular be a battery for receiving, storing and delivering electrical drive energy for the vehicle. The energy distribution state (power distribution) according to (iv) can include electrical values, in particular electrical voltages and/or electrical currents, which can occur in one electric circuit or in a plurality of electric circuits of the vehicle. The energy distribution state can also describe a plausibility check of the electrical energy distribution within the vehicle, in particular the occurrence of electrical leakage currents. The state of the physical on-board power supply according to (v) can in particular include a state of the electrical cables and/or contacts.

Diesen Ausführungsformen liegt die Erkenntnis zugrunde, dass innerhalb klassischer E/E Architekturen Signale unterschiedlicher Kritikalität mittels des Kommunikationsnetzes übertragen werden. Nicht alle Signaltypen oder Arten von Signalen werden zur Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs im Falle eines Fehlers im Kommunikationsnetz oder im Falle eines Busausfalls benötigt. Gleichzeitig sind - bedingt durch die Einführung teil- oder hochautonomer Fahrzeugfunktionen - die Leitungen des Energieversorgungsnetzes klassischer E/E Architekturen oftmals robuster gegenüber Fehlern oder Ausfällen, als das Kommunikationsnetz. Diejenigen Signale oder Infrastruktursignale, die bei einem Busausfall benötigt werden, um die Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs aufrecht zu erhalten, werden in vorteilhafter Weise durch die beschriebenen Ausführungsformen des Übertragungsnetzwerks selektiv mittels der (robusteren) Leitungen des Energieversorgungsnetzes übertragen. Oftmals gilt, dass ein Steuergerät auch bei ausgefallenem Kommunikationsnetz gezielter oder besser agieren oder reagieren kann, solange die elektrische Energieversorgung intakt ist.These embodiments are based on the knowledge that within classic E/E architectures, signals of different criticality are transmitted by means of the communication network. Not all signal types or types of signals are required to maintain vehicle functionality in the event of a failure in the communications network or in the event of a bus failure. At the same time - due to the introduction of partially or highly autonomous vehicle functions - the lines of the energy supply network of classic E/E architectures are often more robust to errors or failures than the communication network. Those signals or infrastructure signals that are required in the event of a bus failure in order to maintain the functionality of the vehicle are advantageously transmitted selectively by the described embodiments of the transmission network using the (more robust) lines of the power supply network. It is often the case that a control unit can act or react in a more targeted or better way, even if the communication network fails, as long as the electrical energy supply is intact.

Die Übertragung von funktionalen Signalen, die eine Funktion eines der Steuergeräte betreffen, können in einigen dieser Ausführungsformen weiterhin über das Kommunikationsnetz übertragen werden. Ein funktionales Signal ist beispielsweise ein Signal, das von einer Lenkung des Fahrzeugs an das Fahrdynamik-Regelsystem des Fahrzeugs übermittelt wird und einen aktuellen Lenkwinkel angibt. Auch Signale, die im Zuge einer Antrieb-Fahrdynamik-Kommunikation übermittelt werden, sind Beispiele für funktionale Signale. Die funktionalen Signale sind von untergeordneter Bedeutung für das Aufrechterhalten der Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs.In some of these embodiments, the transmission of functional signals relating to a function of one of the control units can also be transmitted via the communication network. A functional signal is, for example, a signal that is transmitted from the vehicle's steering system to the vehicle's driving dynamics control system and indicates a current steering angle. Signals that are transmitted in the course of drive-vehicle dynamics communication are also examples of functional signals. The functional signals are of secondary importance for the Maintaining the functionality of the vehicle.

Bei einigen Ausführungsformen ist der jeweilige Teilnehmer dazu eingerichtet, eine Information über seinen momentanen Betriebsmodus über das Energieversorgungsnetz als PLC-Signal zu dem zumindest einen weiteren Teilnehmer zu kommunizieren. Der momentane Betriebsmodus umfasst bevorzugt Angaben über einen aktuellen Energie- oder Leistungsbedarf des Teilnehmers. Der Betriebsmodus kann ein Standby-Modus oder ein ausgeschalteter oder ein eingeschalteter Modus sein. Dadurch, dass die Teilnehmer die Informationen über ihre jeweiligen Betriebszustände als PLC-Signale über das Energieversorgungsnetz kommunizieren, ergibt sich der Vorteil, dass jeder Teilnehmer im Übertragungsnetzwerk jederzeit wissen kann, wenn ein anderer Teilnehmer oder auch ein Pfad oder Topologiepfad des Netzwerks abgeschaltet ist. Hierdurch sind beispielsweise Betriebsstrategien für ein effizientes elektrisches Energiemanagement des Fahrzeugs umsetzbar.In some embodiments, the respective subscriber is set up to communicate information about its current operating mode to the at least one other subscriber via the power supply network as a PLC signal. The current operating mode preferably includes information about a current energy or power requirement of the subscriber. The operating mode can be a standby mode or a switched off or a switched on mode. Because the participants communicate the information about their respective operating states as PLC signals via the power supply network, there is the advantage that every participant in the transmission network can know at any time when another participant or a path or topology path of the network is switched off. As a result, for example, operating strategies for efficient electrical energy management of the vehicle can be implemented.

Bei einigen Ausführungsformen ist zumindest einer der Teilnehmer als ein PLC-fähiges Energieverteilungsmodul ausgebildet und dazu eingerichtet, die elektrische Energie innerhalb des Übertragungsnetzwerks energiebedarfsgerecht in Abhängigkeit von einem Energiebedarf zumindest eines anderen der Teilnehmer, insbesondere in Abhängigkeit von einem momentanen und/oder erwarteten Energiebedarf des zumindest einen anderen Teilnehmers, zu verteilen. Der momentane Energiebedarf kann sich aus einem momentanen Betriebsmodus des zumindest einen anderen Teilnehmers ergeben. Analog kann sich der erwartete Energiebedarf aus einem für den Teilnehmer geplanten zukünftigen Betriebsmodus ergeben.In some embodiments, at least one of the participants is designed as a PLC-enabled energy distribution module and set up to distribute the electrical energy within the transmission network according to energy requirements depending on an energy requirement of at least one other of the participants, in particular depending on a current and/or expected energy requirement of the at least another participant to distribute. The current energy requirement can result from a current operating mode of the at least one other participant. Analogously, the expected energy requirement can result from a future operating mode planned for the subscriber.

Mit anderen Worten kann also zumindest einer der Teilnehmer als ein PLC-Gateway ausgebildet sein und als solches an der PLC-basierten Kommunikation über das Energieversorgungsnetz teilnehmen. Die Verteilung der elektrischen Energie kann insbesondere in Abhängigkeit von den momentanen Betriebsmodi der Teilnehmer erfolgen, wobei ein momentaner Betriebsmodus eines Teilnehmers den momentanen Energiebedarf des Teilnehmers bestimmen kann. Das Energieverteilungsmodul kann im Zentrum einer Sterntopologie des Übertragungsnetzwerks angeordnet sein. Alternativ kann das Übertragungsnetzwerk eine Mesh-Topologie aufweisen, wobei das Energieverteilungsmodul als ein Knoten der Mesh-Topologie ausgebildet sein kann. Bevorzugt agiert das Energieverteilungsmodul als ein Energie- und/oder Informationsumschlagplatz oder Energiemanagementsystem des Übertragungsnetzwerks.In other words, at least one of the participants can be designed as a PLC gateway and as such can participate in the PLC-based communication via the power supply network. The electrical energy can be distributed in particular as a function of the current operating modes of the participants, with a current operating mode of a participant being able to determine the current energy requirement of the participant. The power distribution module can be arranged in the center of a star topology of the transmission network. Alternatively, the transmission network can have a mesh topology, in which case the power distribution module can be in the form of a node in the mesh topology. The energy distribution module preferably acts as an energy and/or information hub or energy management system of the transmission network.

Bei einigen dieser Ausführungsformen kann das Energieverteilungsmodul dazu eingerichtet sein, eine Plausibilisierung von momentan in dem Übertragungsnetzwerk auftretenden elektrischen Kennwerten, insbesondere eines momentan in dem Übertragungsnetzwerk fließenden elektrischen Stroms und/oder einer momentan in dem Übertragungsnetzwerk auftretenden elektrischen Spannung, durchzuführen, indem es überprüft, ob die momentan auftretenden elektrischen Kennwerte von plausiblen Kennwerten abweichen. Ein plausibler Kennwert kann sich beispielsweise aus einer Topologie des Übertragungsnetzwerks, insbesondere aus einer Anordnung von Maschen und/oder Knoten des Netzwerks ergeben. Ein plausibler Kennwert kann auch aus den momentanen Betriebsmodi der Teilnehmer und den daraus resultierenden Energiebedarfen der Teilnehmer abgeleitet werden.In some of these embodiments, the energy distribution module can be set up to carry out a plausibility check of electrical parameters currently occurring in the transmission network, in particular an electrical current currently flowing in the transmission network and/or an electrical voltage currently occurring in the transmission network, by checking whether the currently occurring electrical characteristics deviate from plausible characteristics. A plausible characteristic value can result, for example, from a topology of the transmission network, in particular from an arrangement of meshes and/or nodes in the network. A plausible characteristic value can also be derived from the current operating modes of the participants and the resulting energy requirements of the participants.

Die Plausibilisierung kann das Überwachen jeweils aktuell auftretender elektrischer Ströme und/oder Spannungen an einzelnen oder allen der Teilnehmer durch das Energieverteilungsmodul umfassen. Insbesondere kann das Energieverteilungsmodul dazu eingerichtet sein, die momentanen Betriebsmodi der Teilnehmer auszuwerten und abzugleichen, ob ein in einem jeweiligen Betriebsmodus plausibler elektrischer Energiebedarf eines jeweiligen Teilnehmers einem aktuell durch ihn angeforderten Energiebedarf entspricht. Anhand einer Abweichung der Bedarfe kann das Energieverteilungsmodul einen fehlerhaften Teilnehmer erkennen oder identifizieren. Dadurch, dass das Energieverteilungsmodul PLC-fähig ist und an der Kommunikation über das Energieversorgungsnetz mittels der PLC-Übertragungstechnologie teilnehmen kann, ergibt sich der Vorteil, dass die beschriebene Plausibilisierung der elektrischen Kennwerte unabhängig von der funktionalen Kommunikation im Kommunikationsnetz und dessen Zustand (also auch bei einem Busausfall im Kommunikationsnetz) darstellbar ist.The plausibility check can include the monitoring of currently occurring electrical currents and/or voltages at some or all of the participants by the energy distribution module. In particular, the energy distribution module can be set up to evaluate the current operating modes of the participants and to compare whether a plausible electrical energy requirement of a respective participant in a respective operating mode corresponds to an energy requirement currently requested by the participant. The energy distribution module can detect or identify a faulty participant based on a deviation in the requirements. Because the power distribution module is PLC-capable and can participate in communication via the power supply network using PLC transmission technology, there is the advantage that the described plausibility check of the electrical parameters can be carried out independently of the functional communication in the communication network and its status (i.e. also with a bus failure in the communication network) can be represented.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Energieversorgungsnetz dazu ausgebildet, das zu kommunizierende Signal unabhängig von einer Priorisierung der mittels des Kommunikationsnetzes übertragenen Kommunikationssignale zu übertragen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das zu kommunizierende Signal unter Vermeidung der sich durch die Priorisierung ergebenden zeitlichen Verzögerung übertragen werden kann.In some embodiments, the power supply network is designed to transmit the signal to be communicated independently of a prioritization of the communication signals transmitted using the communication network. This results in the advantage that the signal to be communicated can be transmitted while avoiding the time delay resulting from the prioritization.

Bei einigen Ausführungsformen ist zumindest einer der Teilnehmer dazu eingerichtet, die Art des Signals zu bestimmen und in Abhängigkeit von der Art des Signals das Kommunikationsnetz oder das Energieversorgungsnetz zur Übertragung des Signals auszuwählen. Mit anderen Worten kann dynamisch oder spontan entschieden werden, über welches der Netze ein jeweiliges Signal zu übertragen ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Infrastruktursignal der oben beschriebenen Art mit einer Kennung versehen ist, die es dem zumindest einen Teilnehmer erlaubt, es als Infrastruktursignal zu erkennen. Die Kennung kann eine Information, insbesondere ein charakteristisches Merkmal, Zeichen oder eine Gesamtheit charakteristischer Merkmale oder Zeichen zur eindeutigen Identifizierung des Signals als Infrastruktursignal sein. Insbesondere kann die Kennung durch eine charakteristische Bitfolge dargestellt sein, die es dem Teilnehmer ermöglicht, das Signal als Infrastruktursignal zu erkennen. Der Teilnehmer ist bevorzugt derart mit dem Übertragungsnetzwerk verbunden, dass er in der Art einer Weichenstellung die Einkopplung des anhand der Kennung als Infrastruktursignal erkannten Signals in das Energieübertragungsnetz bewirken kann. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Auslastung des Kommunikationsnetzes und des Energieversorgungsnetzes dynamisch angepasst werden kann. Falls der Teilnehmer das Energieverteilungsmodul ist oder umfasst, kann die beschriebene Auswahlkompetenz mit der Energieverteilungskompetenz des Energieverteilungsmoduls im Übertragungsnetzwerk kombiniert werden.In some embodiments, at least one of the participants is set up to determine the type of signal and, depending on the type of signal, to select the communication network or the power supply network for transmitting the signal. In other words, it can be decided dynamically or spontaneously which of the networks a respective signal is to be transmitted. For example, it can be provided that an infrastructure signal of the type described above is provided with an identifier that allows the at least one participant to recognize it as an infrastructure signal. The identifier can be a piece of information, in particular a characteristic feature, character or a set of characteristic features or characters for the unambiguous identification of the signal as an infrastructure signal. In particular, the identifier can be represented by a characteristic bit sequence that enables the subscriber to recognize the signal as an infrastructure signal. The subscriber is preferably connected to the transmission network in such a way that he can cause the signal identified as an infrastructure signal on the basis of the identifier to be coupled into the energy transmission network in the manner of setting a switch. This results in the advantage that the utilization of the communication network and the power supply network can be adjusted dynamically. If the participant is or includes the energy distribution module, the selection competence described can be combined with the energy distribution competence of the energy distribution module in the transmission network.

Die Auswahl der Signale, die auch über das Kommunikationsnetzwerk übertragen werden können, kann auf ein sinnvolles Minimum begrenzt sein, um das Kommunikationsnetz nicht zu überlasten, um also nicht zu viele Slots im Nachrichtenkatalog zu besetzen. Die gesamte Bandbreite der Infrastruktursignale ist bevorzugt nur über das Energieübertragungsnetz verfügbar.The selection of the signals that can also be transmitted via the communication network can be limited to a reasonable minimum in order not to overload the communication network, ie in order not to occupy too many slots in the message catalog. The entire bandwidth of the infrastructure signals is preferably only available via the energy transmission network.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur fahrzeuginternen Signalübertragung in einem Fahrzeug mittels eines Übertragungsnetzwerks. Das Übertragungsnetzwerk weist eine Vielzahl von durch das Übertragungsnetzwerk verbundenen Teilnehmern, ein Kommunikationsnetz zur Übertragung von Kommunikationssignalen zwischen den Teilnehmern und ein Energieversorgungsnetz zur Übertragung von elektrischer Energie zu den Teilnehmern auf. Ein Verfahrensschritt besteht darin, dass ein jeweiliger Teilnehmer über das Energieversorgungsnetz unter Verwendung einer PLC-Übertragungstechnologie mit zumindest einem anderen der Teilnehmer kommuniziert. Gemäß einem weiteren Verfahrensschritt ist vorgesehen, dass das Übertragungsnetzwerk in Abhängigkeit von einer Art eines zu kommunizierenden Signals, das Signal selektiv über das Kommunikationsnetz oder als PLC-Signal über das Energieversorgungsnetz überträgt.A second aspect of the invention relates to a method for in-vehicle signal transmission in a vehicle by means of a transmission network. The transmission network has a multiplicity of participants connected by the transmission network, a communication network for the transmission of communication signals between the participants and a power supply network for the transmission of electrical energy to the participants. One method step consists in a respective participant communicating with at least one other participant via the power supply network using PLC transmission technology. According to a further method step, it is provided that the transmission network, depending on the type of signal to be communicated, transmits the signal selectively via the communication network or as a PLC signal via the power supply network.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, das mit einem Übertragungsnetzwerk nach dem vorgenannten ersten Aspekt der Erfindung ausgestattet ist.A third aspect of the invention relates to a vehicle equipped with a transmission network according to the aforesaid first aspect of the invention.

Die in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung erläuterten Merkmale und Vorteile gelten entsprechend auch für die weiteren Aspekte der Erfindung.The features and advantages explained in relation to the first aspect of the invention also apply correspondingly to the further aspects of the invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren.Further advantages, features and application possibilities of the present invention result from the following detailed description in connection with the figures.

Dabei zeigt

  • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Übertragungsnetzwerk gemäß einer Ausführungsform;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur fahrzeuginternen Signalübertragung in einem Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform.
while showing
  • 1 a schematic representation of a vehicle with a transmission network according to an embodiment;
  • 2 a schematic representation of a method for in-vehicle signal transmission in a vehicle according to an embodiment.

In den Figuren werden durchgängig dieselben Bezugszeichen für dieselben oder einander entsprechenden Elemente der Erfindung verwendet.Throughout the figures, the same reference numbers are used for the same or corresponding elements of the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 10 mit einem Übertragungsnetzwerk 12. Das Übertragungsnetzwerk 12 weist ein Kommunikationsnetz 14 zur Übertragung von Kommunikationssignalen und ein Energieversorgungsnetz 16 zur Übertragung von elektrischer Energie auf. 1 shows a schematic representation of a vehicle 10 with a transmission network 12. The transmission network 12 has a communication network 14 for the transmission of communication signals and an energy supply network 16 for the transmission of electrical energy.

Das Übertragungsnetzwerk 12 weist zudem eine Vielzahl von Teilnehmern 18 auf, die sowohl mit dem Kommunikationsnetz 14, als auch mit dem Energieversorgungsnetz 16 verbunden sind. Bei den Teilnehmern 18 kann es sich um Steuergeräte des Fahrzeugs 10 handeln, die vielfältige Funktionen im Fahrzeug 10 steuern können. Dies können Steuergeräte eines Fahrdynamik-Regelsystems, einer elektronischen Motorsteuerung, für eine elektronische Zündung oder auch zur Langzeitüberwachung von Sensoren zur Tankfüllstandsmessung oder Öldruckmessung sein.The transmission network 12 also has a large number of subscribers 18 which are connected both to the communication network 14 and to the power supply network 16 . The participants 18 can be control units of the vehicle 10 that can control a variety of functions in the vehicle 10 . These can be control units of a driving dynamics control system, an electronic engine control, for an electronic ignition or also for long-term monitoring of sensors for measuring the tank fill level or oil pressure.

Das Energieversorgungsnetz 16 kann über ein Energieverteilungsmodul 20 mit einer elektrischen Energiequelle 22 elektrisch leitend verbunden sein. Mit anderen Worten wird durch die Energiequelle 22 über das Energieverteilungsmodul 20 elektrische Energie in das Energieversorgungsnetz 16 eingespeist und an die Teilnehmer 18 verteilt. Die Verteilung der elektrischen Energie kann auf Grundlage eines jeweils aktuellen Energiebedarfs der Teilnehmer 18 durch das Energieverteilungsmodul 20 gesteuert sein.The energy supply network 16 can be electrically conductively connected to an electrical energy source 22 via an energy distribution module 20 . In other words, electrical energy is fed into the energy supply network 16 by the energy source 22 via the energy distribution module 20 and distributed to the subscribers 18 . The distribution of the electrical energy can be controlled by the energy distribution module 20 on the basis of a current energy requirement of the participants 18 .

Ein jeweiliger Teilnehmer 18 ist dazu eingerichtet, über das Energieversorgungsnetz 16 unter Verwendung einer PLC-Übertragungstechnologie mit zumindest einem anderen der Teilnehmer 18 zu kommunizieren. Hierzu weisen die Teilnehmer 18 Kommunikationsschnittstellen 24 auf, die als PLC-Schnittstellen ausgebildet sind. Der Übersichtlichkeit halber ist nur für einen der in 1 dargestellten Teilnehmer 18 eine Kommunikationsschnittstelle 24 eingezeichnet.A respective subscriber 18 is set up for this purpose via the power supply network 16 using PLC transmission technology to communicate with at least one other of the participants 18. To this end, the participants have 18 communication interfaces 24 which are in the form of PLC interfaces. For the sake of clarity, only one of the in 1 participants 18 shown a communication interface 24 located.

Es werden verschiedene Arten von Signalen zu, von und/oder zwischen den Teilnehmern 18 übertragen. Zu einer ersten Art von Signalen gehören funktionale Signale, also Signale, die beispielsweise von einer Lenkung des Fahrzeugs 10 an ein Fahrdynamik-Regelsystem des Fahrzeugs 10 übermittelt werden und jeweils aktuelle Lenkwinkel angeben. Auch Signale, die im Zuge einer Antrieb-Fahrdynamik-Kommunikation übermittelt werden, sind Beispiele für funktionale Signale. Zu einer zweiten Art von Signalen gehören Infrastruktursignale, die einen übergeordneten Gesamtzustand des Fahrzeugs 10 repräsentieren und die für eine Aufrechterhaltung einer Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs 10 von Bedeutung sind.Various types of signals are transmitted to, from, and/or between participants 18 . A first type of signal includes functional signals, ie signals that are transmitted, for example, from a steering system of vehicle 10 to a vehicle dynamics control system of vehicle 10 and each indicate current steering angles. Signals that are transmitted in the course of drive-vehicle dynamics communication are also examples of functional signals. A second type of signal includes infrastructure signals that represent a higher-level overall condition of vehicle 10 and that are important for maintaining vehicle 10 functionality.

Das Übertragungsnetzwerk 12 ist dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von einer Art eines zu kommunizierenden Signals, das Signal selektiv über das Kommunikationsnetz 14 oder als PLC-Signal über das Energieversorgungsnetz 16 zu übertragen. Dies kann im Falle einer statischen Ausgestaltung in einer Netzwerktopologie des Übertragungsnetzwerks 12 festgelegt oder hardwarecodiert sein. Mit anderen Worten können Signale in Abhängigkeit von ihrer Art oder ihrem Signaltyp auf festgelegten Topologiepfaden entweder in das Kommunikationsnetz 14 oder in das Energieversorgungsnetz 16 des Übertragungsnetzwerks 12 eingekoppelt oder eingespeist werden.The transmission network 12 is set up to transmit the signal selectively via the communication network 14 or as a PLC signal via the power supply network 16 depending on a type of signal to be communicated. In the case of a static embodiment, this can be fixed or hardware-coded in a network topology of the transmission network 12 . In other words, depending on their nature or their signal type, signals can be coupled or fed into either the communication network 14 or the energy supply network 16 of the transmission network 12 on specified topology paths.

Die Auswahl des Kommunikationsnetzes 14 oder des Energieversorgungsnetzes 16 zur Übertragung eines oder mehrerer zu kommunizierender Signale kann auch dynamisch oder spontan in Abhängigkeit von der Art der Signale erfolgen. Hierzu kann einer der Teilnehmer 18, beispielsweise das Energieverteilungsmodul 20, dazu eingerichtet sein, die Art des Signals zu bestimmen und in Abhängigkeit von der Art des Signals das Kommunikationsnetz 14 oder das Energieversorgungsnetz 16 zur Übertragung des Signals auszuwählen. Das Energieverteilungsmodul 20 kann also dynamisch entscheiden, über welches der Netze ein jeweiliges Signal übertragen wird.The communication network 14 or the energy supply network 16 for the transmission of one or more signals to be communicated can also be selected dynamically or spontaneously depending on the type of signals. For this purpose, one of the participants 18, for example the power distribution module 20, can be set up to determine the type of signal and to select the communication network 14 or the power supply network 16 for transmission of the signal depending on the type of signal. The energy distribution module 20 can therefore dynamically decide via which of the networks a respective signal is transmitted.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur fahrzeuginternen Signalübertragung mittels eines Übertragungsnetzwerks 12, das ein Kommunikationsnetz 14, ein Energieversorgungsnetz 16 und eine Vielzahl an Teilnehmern 18 aufweist. Wie oben beschrieben, werden mittels des Kommunikationsnetzes 14 Kommunikationssignale von, zu und/oder zwischen den Teilnehmern 18 übertragen. Über das Energieversorgungsnetz 16 wird elektrische Energie aus einer externen Energiequelle 22 in das Übertragungsnetzwerk 12 eingespeist. 2 shows a schematic representation of a method for in-vehicle signal transmission by means of a transmission network 12, which has a communication network 14, an energy supply network 16 and a large number of participants 18. As described above, the communication network 14 is used to transmit communication signals from, to and/or between the participants 18 . Electrical energy from an external energy source 22 is fed into the transmission network 12 via the energy supply network 16 .

Die Teilnehmer 18 kommunizieren untereinander nicht nur über das Kommunikationsnetz 14, sondern auch über das Energieversorgungsnetz 16, wobei sie sich hierzu einer PLC-Übertragungstechnologie bedienen (S1).The participants 18 communicate with one another not only via the communication network 14 but also via the power supply network 16, using PLC transmission technology for this purpose (S1).

Die zu kommunizierenden Signale können, wie oben beschrieben, verschiedenen Arten zugeordnet werden. Je nach einer Art eines zu kommunizierenden Signals wird das Signal in einem Schritt S2 über das Kommunikationsnetz 14 oder als PLC-Signal über das Energienetz 16 übertragen.As described above, the signals to be communicated can be assigned to different types. Depending on the type of signal to be communicated, the signal is transmitted in a step S2 via the communication network 14 or as a PLC signal via the energy network 16 .

Die Erfindung beinhaltet insbesondere die Entkopplung von einerseits in der Vergangenheit als Hardware-Signale dargestellten Infrastruktursignalen, die in digitale Signale in bestehenden Kommunikationsnetzwerken überführt worden sind, und andererseits von originär digitalen Infrastruktursignalen in einen vom Kommunikationsnetzwerk unabhängigen Pfad, der auch bei Ausfall des Kommunikationsnetzwerks eine Übertragung der Infrastruktursignale ermöglicht und somit die Handlungsfähigkeit der verbundenen Teilnehmer erheblich verbessern kann.The invention includes, in particular, the decoupling of infrastructure signals presented in the past as hardware signals, which have been converted into digital signals in existing communication networks, and on the other hand of originally digital infrastructure signals in a path independent of the communication network, which also allows transmission in the event of a failure of the communication network which enables infrastructure signals and can thus significantly improve the ability of the connected participants to act.

Während vorausgehend wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass eine große Anzahl von Variationen dazu existiert. Es ist dabei auch zu beachten, dass die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nur nichtlimitierende Beispiele darstellen, und es nicht beabsichtigt ist, dadurch den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren zu beschränken. Vielmehr wird die vorausgehende Beschreibung dem Fachmann eine Anleitung zur Implementierung mindestens einer beispielhaften Ausführungsform liefern, wobei sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktionsweise und der Anordnung der in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem in den angehängten Ansprüchen jeweils festgelegten Gegenstand sowie seinen rechtlichen Äquivalenten abgewichen wird.While at least one exemplary embodiment has been described above, it should be appreciated that a large number of variations thereon exist. It should also be noted that the example embodiments described are intended to be non-limiting examples only, and are not intended to limit the scope, applicability, or configuration of the devices and methods described herein. Rather, the foregoing description will provide those skilled in the art with guidance for implementing at least one example embodiment, while understanding that various changes in the operation and arrangement of elements described in an example embodiment may be made without departing from the scope of the appended claims the specified object and its legal equivalents are deviated from.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie Zustands- oder Infrastruktursignale fahrzeugintern mittels Powerline Kommunikation übertragen werden können.Overall, the examples show how status or infrastructure signals can be transmitted in-vehicle using power line communication.

Bezugszeichenlistereference list

1010
Fahrzeugvehicle
1212
Übertragungsnetzwerktransmission network
1414
Kommunikationsnetzcommunication network
1616
Energieversorgungsnetzpower grid
1818
TeilnehmerParticipant
2020
Energieverteilungsmodulpower distribution module
2222
Elektrische EnergiequelleElectrical energy source
2424
Kommunikationsschnittstellecommunication interface

Claims (10)

Übertragungsnetzwerk (12) zur fahrzeuginternen Signalübertragung in einem Fahrzeug (10), aufweisend: eine Vielzahl von durch das Übertragungsnetzwerk (12) verbundenen Teilnehmern (18); ein Kommunikationsnetz (14) zur Übertragung von Kommunikationssignalen zwischen den Teilnehmern (18); ein Energieversorgungsnetz (16) zur Übertragung von elektrischer Energie zu den Teilnehmern (18); wobei ein jeweiliger Teilnehmer (18) dazu eingerichtet ist, über das Energieversorgungsnetz (16) unter Verwendung einer Power-Line-Communication, PLC, Übertragungstechnologie mit zumindest einem anderen der Teilnehmer (18) zu kommunizieren; wobei das Übertragungsnetzwerk (12) dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit von einer Art eines zu kommunizierenden Signals, das Signal selektiv über das Kommunikationsnetz (14) oder als PLC-Signal über das Energieversorgungsnetz (16) zu übertragen.Transmission network (12) for in-vehicle signal transmission in a vehicle (10), having: a plurality of subscribers (18) connected by the transmission network (12); a communications network (14) for transmitting communications signals between the participants (18); an energy supply network (16) for the transmission of electrical energy to the participants (18); a respective subscriber (18) being set up to communicate with at least one other of the subscribers (18) via the power supply network (16) using a power line communication, PLC, transmission technology; wherein the transmission network (12) is set up, depending on a type of signal to be communicated, to transmit the signal selectively via the communication network (14) or as a PLC signal via the power supply network (16). Übertragungsnetzwerk (12) nach Anspruch 1, dazu eingerichtet, ein einen infrastrukturellen Gesamtzustand des Fahrzeugs (10) repräsentierendes Infrastruktursignal als PLC-Signal über das Energieversorgungsnetz (16) zu übertragen.transmission network (12) to claim 1 , set up to transmit an infrastructure signal representing an overall infrastructural state of the vehicle (10) as a PLC signal via the power supply network (16). Übertragungsnetzwerk (12) nach Anspruch 2, wobei das Infrastruktursignal zumindest eines oder eine Kombination von zumindest zwei der folgenden Signale ist: Signal, das einen Fahrzeugzustand repräsentiert; Signal, das einen Klemmenzustand repräsentiert; Signal, das einen Energiebordnetzzustand repräsentiert; Signal, das einen Energieverteilungszustand innerhalb des Fahrzeugs (10) repräsentiert; Signal, das einen Zustand eines physischen Bordnetzes des Fahrzeugs (10) repräsentiert.transmission network (12) to claim 2 , wherein the infrastructure signal is at least one or a combination of at least two of the following signals: signal representing a vehicle condition; signal representing a clamp state; signal representing an on-board power supply system state; signal representing an energy distribution condition within the vehicle (10); Signal representing a state of a physical on-board network of the vehicle (10). Übertragungsnetzwerk (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der jeweilige Teilnehmer (18) dazu eingerichtet ist, eine Information über seinen momentanen Betriebsmodus über das Energieversorgungsnetz (16) als PLC-Signal zu dem zumindest einen weiteren Teilnehmer (18) zu kommunizieren.Transmission network (12) according to one of the preceding claims, wherein the respective subscriber (18) is set up to communicate information about its current operating mode via the power supply network (16) as a PLC signal to the at least one further subscriber (18). Übertragungsnetzwerk (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Teilnehmer (18) als ein PLC-fähiges Energieverteilungsmodul (20) dazu eingerichtet ist, die elektrische Energie innerhalb des Übertragungsnetzwerks (12) energiebedarfsgerecht in Abhängigkeit von einem Energiebedarf zumindest eines anderen der Teilnehmer zu verteilen.Transmission network (12) according to one of the preceding claims, wherein at least one of the subscribers (18) is set up as a PLC-capable energy distribution module (20) to distribute the electrical energy within the transmission network (12) according to energy requirements depending on an energy requirement of at least one other of the distribute participants. Übertragungsnetzwerk (18) nach Anspruch 5, wobei das Energieverteilungsmodul (20) dazu eingerichtet ist, eine Plausibilisierung von momentan in dem Übertragungsnetzwerk (12) auftretenden elektrischen Kennwerten durchzuführen, indem es überprüft, ob die momentan auftretenden elektrischen Kennwerte von für das Übertragungsnetzwerk (12) plausiblen Kennwerten abweichen.transmission network (18) according to claim 5 , wherein the energy distribution module (20) is set up to carry out a plausibility check of electrical characteristic values currently occurring in the transmission network (12) by checking whether the currently occurring electrical characteristic values deviate from plausible characteristic values for the transmission network (12). Übertragungsnetzwerk (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Energieversorgungsnetz (16) dazu ausgebildet ist, das Signal unabhängig von einer Priorisierung der mittels des Kommunikationsnetzes (14) übertragenen Kommunikationssignale zu übertragen.Transmission network (18) according to one of the preceding claims, wherein the energy supply network (16) is designed to transmit the signal independently of a prioritization of the communication signals transmitted by means of the communication network (14). Übertragungsnetzwerk (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Teilnehmer (18) dazu eingerichtet ist, die Art des Signals zu bestimmen und in Abhängigkeit von der Art des Signals das Kommunikationsnetz (14) oder das Energieversorgungsnetz (16) zur Übertragung des Signals auszuwählen.Transmission network (12) according to one of the preceding claims, wherein at least one of the participants (18) is set up to determine the type of signal and, depending on the type of signal, to use the communication network (14) or the power supply network (16) to transmit the to select the signal. Verfahren zur fahrzeuginternen Signalübertragung in einem Fahrzeug (10) mittels eines Übertragungsnetzwerks (12), wobei das Übertragungsnetzwerk (12) eine Vielzahl von durch das Übertragungsnetzwerk (12) verbundenen Teilnehmern (18), ein Kommunikationsnetz (14) zur Übertragung von Kommunikationssignalen zwischen den Teilnehmern (18) und ein Energieversorgungsnetz (16) zur Übertragung von elektrischer Energie zu den Teilnehmern (18) aufweist; wobei ein jeweiliger Teilnehmer (18) über das Energieversorgungsnetz (16) unter Verwendung einer Power-Line-Communication, PLC, Übertragungstechnologie mit zumindest einem anderen der Teilnehmer (18) kommuniziert; wobei das Übertragungsnetzwerk (12) in Abhängigkeit von einer Art eines zu kommunizierenden Signals, das Signal selektiv über das Kommunikationsnetz (14) oder als PLC-Signal über das Energieversorgungsnetz (16) überträgt.Method for in-vehicle signal transmission in a vehicle (10) by means of a transmission network (12), wherein the transmission network (12) has a plurality of participants (18) connected by the transmission network (12), a communication network (14) for the transmission of communication signals between the participants (18) and a power supply network (16) for the transmission of electrical energy to the participants (18); wherein a respective participant (18) communicates with at least one other of the participants (18) via the power supply network (16) using a power line communication, PLC, transmission technology; wherein the transmission network (12), depending on a type of signal to be communicated, selectively transmits the signal over the communications network (14) or as a PLC signal over the power grid (16). Fahrzeug (10) mit einem Übertragungsnetzwerk (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Vehicle (10) with a transmission network (12) according to one of Claims 1 until 8th .
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