【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在有线通信网络中的用户站之间通信的。用户站可以是电子处理单元或电子控制装置。越来越多的电子部件集成在车辆中，这些电子部件能够彼此交换消息。为此形成不同的设有网关的通信网络，网关将不同的通信网络彼此连接起来。网关用于执行格式变换，以此将呈一个通信网络的格式的消息转换成其它通信网络的格式并且反之亦然，因此一个通信网络中的电子部件的消息也被其它通信网络中的电子部件所理解并且反之亦然。在某些情况下，对通信总线造成非常强烈负荷的控制装置也被联网在单独的分支中，尽管使用相同的总线系统并且对于该分支并不需要格式转换。
技术介绍
1、近些年来，电子控制装置大多根据控制器局域网通过can总线系统相互联网。该控制器局域网在1994年以iso标准iso 11898-1被标准化。其间，对can总线协议的不同扩展进行了标准化。所有这些变型方案都是普遍的，即，使用无屏蔽部的双绞线作为物理传输介质。总线拓扑在can总线中相应于线结构。因此，多点连接是可能的，这是因为直至128个总线站能与共同的总线线路联接。这具有不可忽视的优点。总线缆线可以非常灵活地铺设。由于线状的总线结构，缆线的长度大大减少并且这导致显著的重量节省。然而，缺点在于，能达到的数据传输率相对较小。即使在根据can-fd的扩展的变型方案中，数据传输率也仅在直至5mbit/s的范围中。
2、如今，除了尤其是经由can总线联网的控制装置、传感器和执行器，还有其它的电子部件使用在车辆中。作为示例提到了车载通信单元、中央计算单元、网关、信息娱乐装置，如收音机、电话和显示装置、导
3、对此，can总线的数据传送能力经常不再足够。因此，为了联网这种装置，采用其它的通信技术。在此，尤其是提到基于以太网技术的通信网络。在汽车领域中，尤其是提到most(相应于“media oriented system transport(面向媒体的系统传输)”)和broadr-reach，其扩展方案如今被冠以“汽车以太网”的名称。该通信系统提供100mbit/s以及更大的数据传输速率，被设计成用于提升数据吞吐量并降低铺设缆线的重量和成本。尤其是根据标准ieee 802.3bw的也作为100basee-t1所已知的变型方案已经根据汽车系统的要求而被研发出。为此仅需要只具有一个绞合的芯线对的非屏蔽的缆线，数据可以经由该缆线对称地在两个方向上以全双工运行在15米长度的距离上传输。
4、在2016年，变型方案1000base-t1甚至被指定用于在车辆中的使用以及用于工业应用，在其中，数据传输速率可以被提升到1gbit/s。数据也经由仅具有一个双绞线的缆线传输。针对15米的最大长度，在缆线说明中没有规定用于缆线的屏蔽部。这相应于所谓的a类型的缆线。此外，也存在b类型的缆线，该缆线允许具有直至40米的长度。然而，屏蔽部被建议用于这种通信通道。针对1000base-t1的标准是：ieee 802.3bp。屏蔽部很大程度上改善了电磁兼容特性，如通信线路的辐射和干扰影响，从而使对处于屏蔽部中的绞合线路的品质要求明显降低。因此，在汽车领域中通常也在较短的传输距离中使用屏蔽缆线(具有直至15米缆线长度的a类型的缆线)，这是因为它们提供了更好的抗干扰性并且没有显著的经济劣势。
5、针对在包括驾驶员辅助系统(在其中也使用自动行驶功能)的自主行驶领域中的应用，数据量如此之大，以至于越来越多地使用基于1000base-t1的通信连接部。在商用车领域中还发生，必须协同工作的电子部件不仅存在于牵引车中而且还存在于挂车中。因此，存在用于牵引车中的电子部件的通信网和用于挂车中的电子部件的另外的通信网。在联结挂车时，两个通信网经由插塞连接部相互连接。在此，在牵引车和在挂车中分别装入有网关装置，在联结时在网关装置之间必须建立起通信连接。为此，在挂车中，总线缆线的一部分被施装到螺旋形的塑料套管中。缆线插头被插入到牵引车的相应的插口中。相反，该螺旋缆线在挂车中被插入到插口中。因此，产生非常灵活的连接部，该连接部在挂车的较大摆动时也不会分离。缆线通过螺旋形状相应地延长。由于挂车的网关可以施装在挂车中的最后面、例如在安装在后面的倒车摄像头的附近，所以缆线的第二部分可以在挂车的长度上延伸。因此，对于这些总线缆线与通信网的耦接将会导致超过15米的线路长度。
6、在1000base-t1标准中推荐的屏蔽缆线是屏蔽双绞线的类型。包括多个不同类型的屏蔽缆线。一种特别高质量的屏蔽缆线以名称s/ftp所已知。这意味着：缆线是双屏蔽的。它们包括一个双绞线。其以铝箔包覆。此外，铝箔又以金属丝编织物包覆。双屏蔽部因此由铝箔和金属丝编织物组成。最后，如此构建的缆线以塑料层包覆。图1示出了如此构建的s/ftp类型的缆线。英文名称是：“screened foiled twisted pair(双屏蔽双绞线)”。在此，附图标记tp表示绞合的绝缘芯线对。单个的芯线标有字母a。塑料，尤其是聚乙烯被用作单个芯线的绝缘材料。各芯线绝缘部标有字母i。由铝制成的屏蔽箔标有字母f。金属丝编织物设有附图标记sd。金属丝编织物sd由金属制成。通常使用钢合金。针对高质量的缆线，金属丝编织物可以由铜制成。缆线stp的塑料外套标有字母m。在此所使用的典型的塑料是丙烯或聚氨酯或聚乙烯。
7、然而问题在于缆线屏蔽部是敏感的。首先需要的是，缆线屏蔽部必须被联接至相对于车辆的地，以便避免静电荷。图2示出了该原理。以附图标记cu1表示第一电子控制装置。以附图标记cu2表示第二电子控制装置。替代电子控制装置，也可以使用不引起控制过程的电子处理单元。两个电子控制装置cu1和cu2经由缆线stp相互连接。涉及到s/ftp类型的缆线。绞合的芯线对以附图标记tp来表示。金属丝编织物形式的外屏蔽部以sd表示。包围芯线对tp的内屏蔽箔未示出。同样也未示出塑料外套，该塑料外套保护金属丝编织物免受外部影响和机械损伤。缆线在两个端部上设有未详细示出的插头。这些插头被插入到各自的控制装置的相应的插口中(未详细示出)。相应的插口被安装在电路板上，该电路板还包括用于1000base-t1汽车以太网协议的收发器组件。该收发器组件在图2中在控制装置cu1和cu2中以附图标记tsc表示。涉及到半导体芯片形式的组件，该组件在以太网中被称为“介质相关接口”。其任务在于将待传输的符号转换成对称的差分电压值，差分电压值被施加到绞合的芯线对的两个芯线上以传输符号。这在发送数据时实现。相反，在收发器组件tsc1和tsc2中测量对称的差分电压值并且转换成符号。这在接收数据时实现。如提到的那样，1000base-t1已被设计成，使得两个通信方可以同时发送和接收数据(双工运行)。为此，发送总线站将各自的芯线的电压值加到在那里所施加的电压上；而其作为接收方将其自身的电压从分别施加的电压中减去。于是，做减法的结果相应于由对置的总线站已发送的电压。用于将数据转换为总线信号的调制类型被称为三电平脉冲幅度调本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于检查在两个通信方(CU1、CU2)之间的有线的通信连接部(B1)的缆线屏蔽部(SD)的功能的设备，所述两个通信方经由所述有线的通信连接部(B1)通信，其特征在于，至少在其中一个通信方(CU1、CU2)中设置有第一电路(EC1)，通过所述第一电路能将测试电压施加到所述缆线屏蔽部(SD)上，而在其中这个通信方(CU1、CU2)或其中另一个通信方中设置有第二电路(EC2)，所述第二电路将所施加的测试电压输送给用于测量值检测的机构(ADC)，所述用于测量值检测的机构执行对所述测试电压的测量，并且在测量到处于所允许的值范围(RA1)之外或处于多个所允许的值范围(RA2-RA6)中的一个所允许的值范围之外的测试电压的情况下产生故障信号(ERC)。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述第一电路(EC1)中设置有能够对所述测试电压的施加进行接通和关断的开关机构(S1)和/或在所述第一电路(EC1)中设置有能够对所述测试电压向电气地的导出进行接通和关断的开关机构(S2)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，在一个通信方或两个通信方(CU1、CU2)中包括
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述电子控制设备(MCU)是形式为微控制器的能编程的电子控制设备，所述微控制器具有作为用于测量值检测的机构的模拟/数字转换器(ADC)，所述模拟/数字转换器以数字方式检测所述测试电压的电压值。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，在所述第一电路(EC1)中环绕所述缆线屏蔽部(SD)的圆周地分布有接触引脚，当所述通信连接部(B1)的缆线(STP)的插头(PL)插入到通信方(CU1、CU2)的相应的插口(SC)中时，所述接触引脚在所述插头的区域中挤压到所述缆线屏蔽部(SD)的接触面上，其中，所述接触引脚分别利用具有不同电容值的电容器(C1a-C1d)接至地电位。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述通信连接部(B1)的缆线(STP)具有若干绞合的芯线对(TP)，经由所述绞合的芯线对来传输总线信号。
7.根据权利要求8所述的设备，其中，所述通信连接部(B1)的缆线(STP)是相应于根据标准ISO/IEC-11801(2002)E：S/FTP的仅具有一个绞合的芯线对(TP)的“双屏蔽双绞线”的S/FTP类型的缆线，所述缆线以铝箔包覆并具有作为外屏蔽部(SD)的金属丝编织物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，数据传输相应于1000BaseT1 Typ B根据通信标准IEEE802.3bp经由所述通信连接部(B1)的缆线(STP)来实现。
9.用于检查在两个通信方(CU1、CU2)之间的有线的通信连接部(B1)的缆线屏蔽部(SD)的功能的方法，所述两个通信方经由所述有线的通信连接部(B1)通信，其特征在于具有如下步骤：通过一个通信方(CU1、CU2)将测试电压施加到所述缆线屏蔽部(SD)上；在这个通信方或另一个通信方(CU1、CU2)中测量所述缆线屏蔽部(SD)上的测试电压；在这个通信方或另一个通信方(CU1、CU2)中评估测量值并且在所述测试电压不能被测量或者测量到处于所允许的值范围(R1)之外或处于多个所允许的值范围(R2-R6)中的一个所允许的值范围之外的测试电压的情况下在这个通信方或另一个通信方(CU1、CU2)中产生故障信号(ERC)。
10.在根据权利要求1至9中任一项所述的设备中用作通信方的电子处理单元，其特征在于，在所述电子处理单元(CU1、CU2)中设置有能将测试电压施加到缆线屏蔽部(SD)上的第一电路(EC1)和/或设置有将所施加的测试电压输送给用于测量值检测的机构(ADC)的第二电路(EC2)，所述用于测量值检测的机构执行所述测试电压的测量并且在所述测试电压不能被测量到或者测量到处于所允许的值范围(R1)之外或处于多个所允许的值范围(R2-R6)中的一个所允许的值范围之外的测试电压的情况下产生故障信号(ERC)。
11.根据权利要求10所述的电子处理单元，其中，在所述第一电路(EC1)中设置有能够对所述测试电压的施加进行接通和关断的第一开关机构(S1)和/或在所述第一电路(EC1)中设置有能够对所述测试电压向电气地的导出进行接通和关断的第二开关机构(S2)。
12.根据权利要求10或11所述的电子处理单元，其中，在所述第一电路(EC1)中环绕所述缆线屏蔽部(SD)的圆周地分布有接触引脚，当所述通信连接部(B1)的缆线(STP)的插头(PL)插入到通信方的相应的插口(SC)中时，所述接...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于检查在两个通信方(cu1、cu2)之间的有线的通信连接部(b1)的缆线屏蔽部(sd)的功能的设备，所述两个通信方经由所述有线的通信连接部(b1)通信，其特征在于，至少在其中一个通信方(cu1、cu2)中设置有第一电路(ec1)，通过所述第一电路能将测试电压施加到所述缆线屏蔽部(sd)上，而在其中这个通信方(cu1、cu2)或其中另一个通信方中设置有第二电路(ec2)，所述第二电路将所施加的测试电压输送给用于测量值检测的机构(adc)，所述用于测量值检测的机构执行对所述测试电压的测量，并且在测量到处于所允许的值范围(ra1)之外或处于多个所允许的值范围(ra2-ra6)中的一个所允许的值范围之外的测试电压的情况下产生故障信号(erc)。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述第一电路(ec1)中设置有能够对所述测试电压的施加进行接通和关断的开关机构(s1)和/或在所述第一电路(ec1)中设置有能够对所述测试电压向电气地的导出进行接通和关断的开关机构(s2)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，在一个通信方或两个通信方(cu1、cu2)中包括用于驱控第一开关机构或第二开关机构(s1、s2)的电子控制设备(mcu)。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述电子控制设备(mcu)是形式为微控制器的能编程的电子控制设备，所述微控制器具有作为用于测量值检测的机构的模拟/数字转换器(adc)，所述模拟/数字转换器以数字方式检测所述测试电压的电压值。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，在所述第一电路(ec1)中环绕所述缆线屏蔽部(sd)的圆周地分布有接触引脚，当所述通信连接部(b1)的缆线(stp)的插头(pl)插入到通信方(cu1、cu2)的相应的插口(sc)中时，所述接触引脚在所述插头的区域中挤压到所述缆线屏蔽部(sd)的接触面上，其中，所述接触引脚分别利用具有不同电容值的电容器(c1a-c1d)接至地电位。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述通信连接部(b1)的缆线(stp)具有若干绞合的芯线对(tp)，经由所述绞合的芯线对来传输总线信号。
7.根据权利要求8所述的设备，其中，所述通信连接部(b1)的缆线(stp)是相应于根据标准iso/iec-11801(2002)e：s/ftp的仅具有一个绞合的芯线对(tp)的“双屏蔽双绞线”的s/ftp类型的缆线，所述缆线以铝箔包覆并具有作为外屏蔽部(sd)的金属丝编织物。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，数据传输相应于1000baset1 typ b根据通信标准ieee802.3bp经由所述通信连接部(b1)的缆线(stp)来实现。
9.用于检查在两个通信方(cu1、cu2)之间的有线的通信连接部(b1)的缆线屏蔽部(sd)的功能的方法，所述两个通信方经由所述有线的通信连接部(b1)通信，其特征在于具有如下步骤：通过一个通信方(cu1、cu2)将测...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德里亚斯·格斯，
申请(专利权)人：采埃孚商用车系统全球有限公司，
类型：发明
国别省市：
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