[发明专利]用于传输数据的双向电流调制网络通信系统

说明书

本发明涉及一种网络通信系统(50)，其具有通信总线(56)、经由通信总线彼此连接的第一通信设备(52)和多个第二通信设备(54)，其中第一通信设备包括用于在通信总线上生成恒定的偏置电压的偏置电压源(64)，第一通信设备包括用于捕获通信总线上的电流的电流测量装置(66)，网络通信系统具有与多个第二通信设备并联布置的端接电阻(60)，第一通信设备包括用于调制由偏置电压和端接电阻设置的电流的第一调制装置(72)，每个第二通信设备包括用于调制由偏置电压和端接电阻设置的电流的第二调制装置(78)，并且每个第二通信设备具有用于捕获端接电阻处的电压的第二电压测量装置(80)。本发明还涉及一种在网络通信系统中进行通信的方法。

技术领域

本发明涉及一种网络通信系统，特别是用于车辆的网络通信系统，其具有通信总线、经由通信总线彼此连接的第一通信设备和多个第二通信设备。

本发明还涉及一种在网络通信系统中进行通信的方法，该网络通信系统特别是用于车辆的网络通信系统，其具有通信总线、经由通信总线彼此连接的第一通信设备和多个第二通信设备。

背景技术

现有技术公开了各种类型的网络通信系统。网络通信系统的一种类型是称为1:N网络通信系统，其具有主网络节点(也简称为主节点)以及多个卫星网络节点(以下也称为从节点)。主节点可以向从节点传输信息，也可以从从节点接收信息。然而，从节点之间不能相互通信。在当前情况下，主节点对应于第一通信设备，而从节点对应于第二通信设备。

经由作为电连接线或通信总线的传输介质，信息从主节点传输到从节点以及从每个单独的从节点传输到主节点。将要在一个方向或另一个方向上传输的信息在连接线上被调制或编码成电信号。因此，主节点调制由一个或多个从节点接收的数据，而从节点对数据进行解码。从节点同样调制要传输的数据，这些数据反过来由主节点接收和解码。

由于用于传输信息的连接线的物理特性，一旦连接线的电气状态开始改变，就会产生电磁辐射。一旦连接线上的电信号不再恒定，而是用数据调制，就会出现这种情况。

以示例的方式，图1图示了这样的网络通信系统10。如上所述，网络通信系统10包括主节点12和多个从节点14，为了简化，图1中仅图示了其中的一个从节点14。主节点12和从节点14经由通信总线16彼此电连接。信号电流(交流电)可以从其流出的寄生电容18沿着通信总线16增加，从而产生电磁辐射。因此，从主节点12到从节点14的电流减少在每个寄生电容处流出的电流部分，结果，从主节点12处的输出电流i₀开始，在从节点14处仅接收到输入电流i_n。与主节点12处的输出电流i₀相比，出现如图1所示的通信总线16的不同段之间的减少的电流i₁和i₂。

寄生电流的结果为I＝C*dV/dt，其中“C”是寄生电容，“V”表示连接线对应部分上的电压。连接线的辐射R与dI/dt＝C*d²V/dt²成正比，其中“dI/dt”是连接线的寄生电流的一阶导数，“d²V/dt²”是连接线的电压的二阶导数。因此，辐射R与总线电流中的改变速度成比例，或与总线电压的二阶导数成比例。

为了满足汽车EMC(电磁兼容)标准领域的高要求和单个OEM制造商的高要求，辐射必须低于在不同频率范围内定义的特定限值。为了符合标准，通常使用主节点和从节点之间的连接线适配数据调制。

对于限制辐射，根据电流的一阶导数的准确适配的实现是相对容易的。因此，这种适配可以在使用电流调制数据(“电流整形”)的网络通信系统中容易地实现。然而，基于一个主节点N个从节点的1:N网络通信系统中传统电子电路的特殊特征，电流调制仅用于一个方向，即从相应的从节点到主节点的方向。