提出一种用于运行通信网络（101）、尤其是以太网网络的方法。耦合在该网络上的网络设备（1）具有交换机设备（4）、第一控制设备和第二控制设备（2、3），所述第一控制设备和第二控制设备耦合到交换机设备（4）上，以及其中交换机设备（4）针对第一控制设备和第二控制设备（2、3）分别具有接收端口（10、14）和发送端口（9、13），用于经由通信网络（6）发送和接收数据。设置有针对数据的环形通信路径，使得能够在不同方向上冗余地传输数据并且能够对一致性进行检验。通过在利用双向通信路径的情况下的环形结构，确保改善的故障性和在传输错误情况下的错误分析。此外，提出一种网络装置（101），其具有多个相应的网络设备（100、200、300），这些网络设备根据该方法来工作。
1.一种用于运行具有多个耦合到通信网络（6）上的网络设备（1、201、301；100、200、
300）的网络装置（101；110；150）的方法，其中相应的网络设备（1）包括交换机设备（4）、第一控制设备和第二控制设备（2、3），所述第一控制设备和第二控制设备耦合到所述交换机设备（4）上，以及其中所述交换机设备（4）针对所述第一控制设备和第二控制设备（2、3）分别具有接收端口（10、14）和发送端口（9、13），用于经由所述通信网络（6）发送和接收数据，其中该方法包括：通过所述第一控制设备（2）产生第一数据（D1），并且通过所述第二控制设备（3）产生第二数据（D2），其中第一数据（D1）和第二数据（D2）通过预先给定的编码彼此联结；
将所述第一数据（D1）从所述第一控制设备（2）经由所述交换机设备（4）发送给所述第二控制设备（3），并且将所述第二数据（D2）从所述第二控制设备（3）经由所述交换机设备（4）发送给所述第一控制设备（2）；
将所述第一数据（D1）和所述第二数据（D2）经由第一通信路径（CB1、CB2、CB3）从所述交换机设备（4）针对所述第一控制设备（2）的发送端口（9）发送至所述交换机设备（4）针对所述第二控制设备（3）的接收端口（14）；
将所述第一数据（D1）和所述第二数据（D2）经由第二通信路径（CR1、CR2、CR3）从所述交换机设备（4）针对所述第二控制设备（3）的发送端口（13）发送至所述交换机设备（4）针对所述第一控制设备（2）的接收端口（10）；
其中所述第一通信路径和所述第二通信路径（CB1、CB2、CB3、CR1、CR2、CR3）的数据在相反的方向上经过所述多个网络设备中的相同的另外的网络设备（201、301）。
将所述第一数据（D1）和所述第二数据（D2）经由所述交换机设备（4）针对所述第一控制设备（2）的发送端口（9）经由具有第一控制设备和第二控制设备（202、203）的所述另外的网络设备（201、301）之一（201）的至少一个另外的交换机设备（204）发送给所述交换机设备（4）针对所述第二控制设备（3）的接收端口（14）；以及将所述第一数据（D1）和所述第二数据（D2）经由所述交换机设备（4）针对所述第二控制设备（3）的发送端口（13）经由具有第一控制设备和第二控制设备（202、203）的另一网络设备（201）的至少一个另外的交换机设备（204）发送给所述交换机设备（4）针对所述第一控制设备（2）的接收端口（10）；
其中在相应的另外的交换机设备（204）中在所述另外的交换机设备（204）的针对所述第二控制设备（203）的接收端口（214）上所接收的数据被转发给所述另外的交换机设备（204）的针对所述第一控制设备（202）的发送端口（209），并且在所述另外的交换机设备（204）的针对所述第一控制设备（202）的接收端口（210）上所接收的数据被转发给所述另外的交换机设备（204）的针对第二控制设备（203）的发送端口（213）。
3.根据权利要求1或2所述的方法，此外包括：在所述第一控制设备和/或所述第二控制设备（2、3）中比较所述第一数据（D1）和所述第二数据（D2），以便产生比较结果；并且根据比较结果将所述网络设备（1）去激活。
4.根据权利要求1或2所述的方法，此外包括：经由所述第一通信路径和所述第二通信路径（CB1、CB2、CB3、CR1、CR2、CR3）重新发送所述第一数据和所述第二数据（D1、D2）。
5.根据权利要求1或2所述的方法，此外包括：在所述另外的网络设备（201、301）之一（201）中，在针对不同控制设备（202、203）的输入端口（210、214）上接收第一数据（D1）和第二数据（D2），并且比较所接收的数据。
6.根据权利要求1或2所述的方法，此外包括：若所比较的第一数据（D1）和第二数据（D2）并不通过预先给定的编码彼此联结，则显示错误消息。
8.一种用于运行具有多个耦合到通信网络（6）上的网络设备（1、201、301；100、200、
300）的网络装置（101；110；150）的设备，其中相应的网络设备（1）包括交换机设备（4）、第一控制设备和第二控制设备（2、3），所述第一控制设备和第二控制设备耦合到所述交换机设备（4）上，以及其中所述交换机设备（4）针对所述第一控制设备和第二控制设备（2、3）分别具有接收端口（10、14）和发送端口（9、13），用于经由所述通信网络（6）发送和接收数据，其中该设备包括：用于通过所述第一控制设备（2）产生第一数据（D1）并且通过所述第二控制设备（3）产生第二数据（D2）的装置，其中第一数据（D1）和第二数据（D2）通过预先给定的编码彼此联结；
用于将所述第一数据（D1）从所述第一控制设备（2）经由所述交换机设备（4）发送给所述第二控制设备（3）并且将所述第二数据（D2）从所述第二控制设备（3）经由所述交换机设备（4）发送给所述第一控制设备（2）的装置；
用于将所述第一数据（D1）和所述第二数据（D2）经由第一通信路径（CB1、CB2、CB3）从所述交换机设备（4）针对所述第一控制设备（2）的发送端口（9）发送至所述交换机设备（4）针对所述第二控制设备（3）的接收端口（14）的装置；
用于将所述第一数据（D1）和所述第二数据（D2）经由第二通信路径（CR1、CR2、CR3）从所述交换机设备（4）针对所述第二控制设备（3）的发送端口（13）发送至所述交换机设备（4）针对所述第一控制设备（2）的接收端口（10）的装置；
其中所述第一通信路径和所述第二通信路径（CB1、CB2、CB3、CR1、CR2、CR3）的数据在相反的方向上经过所述多个网络设备中的相同的另外的网络设备（201、301）。
9.一种网络装置，具有多个网络设备（1、201、301；100、200、300），所述网络设备耦合到通信网络（6）上，其中相应的网络设备（1）具有交换机设备（4）、第一控制设备和第二控制设备（2、3），所述第一控制设备和第二控制设备耦合到所述交换机设备（4）上，以及其中所述交换机设备（4）针对所述第一控制设备和所述第二控制设备（2、3）分别具有接收端口（10、14）和发送端口（9、13），用于经由所述通信网络（6）发送和接收数据，并且其中所述多个网络设备（1、201、301；100、200、300）被设立用于执行根据权利要求1至7之一所述的方法。
网络设备（1、201、301；100、200、300）是用于运行车辆的执行器设备或传感器设备。
12.根据权利要求9或10所述的网络装置（101），
所述多个网络设备（1、201、301；100、200、300）中的至少一个另外的网络设备（100、
200、300）包括第一交换机设备和第二交换机设备（4、5），其中第一交换机设备（4）被分配给第一控制设备（2），而第二交换机设备（5）被分配给第二控制设备（3），并且其中所述交换机设备（4、5）分别包括至少两个端口（7-18）并且所述交换机设备（4、5）以通信方式彼此耦合。
设置有至少两个环形的子网络装置，其中所述子网络装置在至少两个不同的位置处借助交换机设备彼此耦合。
在该网络装置中此外设置有简单网络设备（400），所述简单网络设备分别具有控制设备和交换机设备。
所述简单网络设备（400）经由支线借助交换机设备（404）耦合到环形的子网络装置上。
所述网络设备分别被实施为单独的FPGA、ASIC、IC芯片或固定地布线的微电路。
用于运行通信网络的方法和网络装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于运行通信网络的方法和一种网络装置，该网络装置以所提出的方法工作。该运行方法尤其可以使用于以太网环境中。
背景技术
[0002] 通信网络越来越广泛地应用于测量、控制和调节复杂技术系统。例如，网络渐增地被使用在汽车中，以便构成车辆控制系统。在相应的复杂的且安全相关的技术系统中，对被设置为网络设备的控制元件的可用性提出高要求。在各个部件、譬如传感器或控制设备发生故障时，这不允许导致总系统的故障。线控驱动（Drive-by-Wire）系统是特别安全相关的，在这些线控驱动系统中以电动的方式通过传感器设备、控制设备和执行器设备的网络耦合将方向盘位置转化为车轮位置。
[0003] 在过去，使用特别关键的部件的冗余实施，使得在错误情况下相应的备份或冗余的部件可以承担相应的任务。在多个冗余部件的情况下，必须确保，两个或更多个控制设备中仅仅一个掌握相应的控制权。此外，不允许对于相同的控制功能产生矛盾的控制指令。因此，值得期望的是，所有控制部件在该网络中拥有相同的信息或数据。
[0004] 就此而言，必须识别不一致的数据形式的错误，这些错误例如可能在通过所使用的网络进行数据传输时是破坏性的。广泛流行的标准网络环境基于以太网协议。以太网基础设施的使用具有如下优点：可以使用标准化的网络设备和方法。然而，在过去也使用专有数据总线，以便将具有内部冗余（即双重设计的功能）的控制部件彼此联结。
[0005] 例如在DE 102 43 713 A1中公开了一种冗余的控制器装置。在此，设置有通过数据总线联网的控制器，所述控制器掌握冗余的控制功能。冗余的控制器通过断路器耦合到数据总线上，使得在确定的评价情况下连接或去耦相应的控制设备。DE 102 43713 A1在此规定冗余的数据总线系统，其中在相应的网络设备中的冗余控制部件例如通过位取反来产生原始数据和备份数据，原始数据和备份数据通过分离的总线系统来发送。
WO2006/002695A1遵循类似方案。就此而言，根据现有技术使用双重实施的通信系统，其中由一个用户馈入的信息被所有用户接收。在此不利的是使用双重实施的数据总线、如Flex-Ray或CAN。将值得期望的是使用已知的或标准通信网络协议，其中可以迅速且可靠地识别出数据通信中的错误。
发明内容
[0006] 因此，本发明的任务是提供一种改进的方法和/或一种网络装置。
[0007] 相应地提出一种用于运行通信网络的方法，网络设备耦合到该通信网络上。相应的网络设备包括交换机设备、耦合到交换机设备上的第一控制设备和第二控制设备。用于第一控制设备和第二控制设备的交换机设备分别具有接收端口和发送端口，用于通过通信网络发送和接收数据。
[0008] 该方法包括：
[0009] 通过第一控制设备产生第一数据，并且通过第二控制设备产生第二数据，其中第一数据和第二数据通过预先给定的编码彼此联结；
[0010] 将第一数据从第一控制设备经由交换机设备发送给第二控制设备，并且将第二数据从第二控制设备经由交换机设备发送给第一控制设备；
[0011] 将第一数据和第二数据经由第一通信路径从交换机设备针对第一控制设备的发送端口发送至交换机设备针对第二控制设备的接收端口；
[0012] 将第一数据和第二数据经由第二通信路径从交换机设备针对第二控制设备的发送端口发送至交换机设备针对第一控制装置的接收端口。
[0013] 在此，第一通信路径和第二通信路径的数据在相反的方向上经过同样的网络设备。
[0014] 通信网络本身可以包括以太网基础设施。交换机设备也可以被称作网桥设备或路由器设备。在网络设备的情况下也谈及网络节点、网络部件或网络元件。
[0015] 作为设置在网络设备中的控制设备例如可以考虑CPU、微处理器或也可以考虑其它可编程的电路。此外，传感器设备或执行器设备可以被理解为控制设备。
[0016] 通信网络或网络协议优选地规定一个用户或一个网络设备到另一用户或网络设备的点对点连接。在此，双向或双工通信可以是可能的。
[0017] 经由预先给定的编码彼此联结的第一数据和第二数据例如可以通过位取反来产生。预先给定的编码允许对这两种数据彼此进行一致性检验。例如，如果通过经由网络的数据传送，数据（包）中的一个受到干扰，则这可以通过在考虑到相应的编码的情况下与分别另一数据（包）的比较来识别。
[0018] 尤其是在基于以太网的通信网络中，双向通信（所谓的双工通信）是可能的。就此而言，第一通信路径从第一控制器的交换机设备的发送端口延伸至第二控制器的交换机设备的接收端口，以及第二通信路径从第二控制器的交换机设备的发送端口延伸至第一控制器的交换机设备的接收端口。第一通信路径例如环形地经由其它交换机设备或其它网络设备经由该通信网络延伸。第二通信路径在相反的方向上经过网络设备。就此而言，冗余的发送和对所有参与的网络设备的功能能力的检验变为可能。优选地，第一数据和第二数据从第一控制设备仅经由网络设备内的交换机设备被引导至第二控制设备，或反之亦然。
[0019] 用于运行尤其基于以太网的通信网络的方法导致环形结构，其中使用以太网环的所得出的通信方向。在网络设备的与控制单元连接的交换机设备的错误情况下，在此可以仅涉及所述方向中的一个，使得一如既往地传送一致的数据。通过比较在不同的通信路径上发送的尤其通过编码彼此联结的数据，可以执行灵活的且可靠的错误分析。可以简单地查明已导致错误的控制部件或设备。这些控制部件或设备优选地被钝化或关断。
[0020] 在该方法的实施方式中，该方法此外包括：
[0021] 将第一数据和第二数据经由交换机设备针对第一控制设备的发送端口经由具有第一控制设备和第二控制设备的另一网络设备的至少一个另外的交换机设备发送给交换机设备针对第二控制设备的接收端口；以及
[0022] 将第一数据和第二数据经由交换机设备针对第二控制设备的发送端口经由具有第一控制设备和第二控制设备的另一网络设备的至少一个另外的交换机设备发送给交换机设备针对第一控制设备的接收端口。
[0023] 在此，在相应的另外的交换机设备中，在所述另外的交换机设备的针对第二控制设备的接收端口处所接收的数据被转发给所述另外的交换机设备的针对第一控制设备的发送端口。在所述另外的交换机设备的针对第一控制设备的接收端口处所接收的数据被转发给所述另外的交换机设备的针对第二控制设备的发送端口。
[0024] 未经编码的或经编码的数据因此从以第一控制设备为出发点的第一通道被发送至被分配给第二控制设备的通道。这也相反地进行，由此进行发送的控制部件可以确定被分配给第二（冗余）控制设备的分别另外的通道是否有相同的数据结果。就此而言，可以确定所分配的以太网交换机或交换机设备是否可靠地正常运转。如果识别出被分配给控制设备的交换机设备有错误地起作用，则进行发送的控制设备优选地钝化。
[0025] 此外，该方法包括：
[0026] 在第一控制设备和/或第二控制设备中将第一数据与第二数据比较，以便产生比较结果；以及
[0027] 根据比较结果使网络设备钝化。
[0028] 如果识别出第一数据和第二数据彼此并不一致，也就是说，没有通过预先给定的编码彼此联结，则可以识别出在数据传输或产生中的错误。
[0029] 此外，该方法可以包括：
[0030] 将第一数据和第二数据经由第一通信路径和第二通信路径重新发送。
[0031] 若例如数据在一个通信周期中未被进行发送的控制设备再次识别或接收，则通过多次发送并且检查正确接收到的数据可以推断出在通信路径中存在的有错误的网络部件。
[0032] 在该方法中此外可以在另一网络设备中在不同的控制设备的输入端口上接收第一数据和第二数据并且将所接收到的数据彼此比较。
[0033] 优选地，用于运行网络装置的方法此外包括：若被比较的第一数据和第二数据并不通过预先给定的编码彼此联结，则显示错误消息。
[0034] 最后，提出具有多个网络设备的网络装置。所述网络设备耦合到通信网络上，尤其是耦合到以太网基础设施上，并且相应的网络设备包括交换机设备、第一控制设备和第二控制设备。在此，交换机设备耦合到控制设备上并且交换机设备分别包括针对第一控制设备和第二控制设备的接收端口和发送端口，用于经由通信网络发送和接收数据。网络设备被设立用于执行如前面所描述的方法。
[0035] 网络装置尤其是车辆的一部分。
[0036] 网络设备可以是传感器设备或执行器设备。作为传感器设备可设想转速传感器、制动设备或换挡控制设备。也可以使用控制设备，其例如能够实现线控驱动。在此例如转向脉冲或加速脉冲以电子方式经由网络被递交给相应的执行器，使得开始车辆的所期望的反应。
[0037] 总之得到特别可靠的网络装置，其即使在通信通道的干扰的情况下也可靠地正常运转。冗余的环形的通信路径设备能够实现一致的控制器通信并且能够实现花费低的错误分析和校正。
[0038] 在网络装置的实施方式中，至少一个网络设备装备有第一交换机设备和第二交换机设备，其中第一交换机设备被分配给第一控制设备，而第二交换机设备被分配给第二控制设备。在此，交换机设备分别包括至少两个端口，并且交换机设备以通信方式彼此耦合。耦合可以在网络设备内部进行，或者也可以借助交换机设备的发送端口和输入端口进行。
[0039] 在网络装置的另外的实施方式中，在该网络装置中此外可以设置有分别具有控制设备和交换机设备的简单网络设备。简单网络设备在此没有冗余的控制设备并且可以针对与安全不太相关的功能而设置。
[0040] 网络设备优选地分别被实施为单独的FPGA、ASIC、IC芯片或固定地布线的微电路。
[0041] 此外，提出一种计算机程序产品，其促使在一个或多个程序控制的设备上执行如上面所解释的用于运行网络装置的方法。
[0042] 计算机程序产品、如计算机程序装置例如可以作为存储介质、如存储卡、USB棒、CD-ROM、DVD或也以从网络中的服务器可下载的文件形式被提供或供应。这例如可以在无线通信网络中通过传输具有计算机程序产品或计算机程序装置的相应文件进行。作为程序控制的设备尤其可以考虑如上所述的网络设备。
[0043] 本发明的其它的可能的实施也包括该方法、该网络装置、该网络设备或网路节点的前面或以下关于实施例所描述的方法步骤、特征或实施方式的未明确述及的组合。在此，本领域技术人员也将添加或修改单个方面作为对本发明的相应基本形式的改进或补充。
附图说明
[0044] 本发明的上面所述的特性、特征和优点以及如其实现的方式和方法结合以下对实施例的描述而变得更清楚且更明显易懂，所述实施例结合附图更详细地予以解释。
[0045] 在此：
[0046] 图1示出网络装置的第一实施方式的示意图；
[0047] 图2示出网络装置的第二实施方式的示意图；
[0048] 图3示出网络装置的第三实施方式的示意图；以及
[0049] 图4至图6示出具有用于解释错误分析的方法方面的通信过程的网络装置的第二实施方式的示意图。
[0050] 在这些图中，相同或功能相同的元件配备有相同的附图标记，只要没有另外说明。
具体实施方式
[0051] 在图1中示出了网络装置的第一实施方式的示意图。这些图此外用于解释用于运行该网络装置的方法。
[0052] 图1示出网络装置101，其例如可以作为以太网网络使用在车辆中。在此，示例性地示出了三个网络设备1、201、301。例如可以涉及控制部件。以下也被称作网络节点或控制部件的网络设备1、201、301分别具有冗余的控制设备2、3、202、203、302、303。网络设备1、201、301也可以被称作网络的用户。
[0053] 控制设备2、3、202、203、302、303被适配以便执行确定的任务或功能。这例如可以是传感器检测或执行器。控制设备也可以被实施为CPU或微处理器。例如可设想的是，控制部件1被设立用于在车辆中用于检测踏板状态或转向运动。网络设备1、201、301分别具有内部交换机设备4、204、304。在此，相应的控制设备2、3、202、203、302、303耦合到相应的交换机设备的发送端口8、12、208、212、308、312上，所述交换机设备被构型为以太网交换机4、204、304。
[0054] 也被称作CPU或处理器的分别冗余的控制设备2、3、202、203、302、303就此而言可以从网络6经由相应的交换机设备4、204、304接收数据并评估该数据。为了耦合到网络基础设施或实际的通信网络6上，交换机设备4、204、304装备有发送端口9、13、209、213、309、313和接收端口10、14、210、214、310、314。
[0055] 控制部件或网络设备1包括具有其它接收端口7、11的交换机设备4，所述其它接收端口分别被分配给CPU2、3中的一个。例如可设想的是，控制部件或网络设备1将控制信号或者控制数据发送给网络中的另一控制部件。在此尤其是在汽车内的安全相关的应用中例如在线控驱动的情况下应确保控制数据一致地存在于所有网络节点处。
[0056] 已经在网络部件内部进行冗余产生的控制数据D1和D2的校准。CPU 2提供数据D1而CPU 3提供数据D2。在此，这些数据通过编码彼此联结。也就是说，通过数学运算由数据D2得出数据D1，并且反之亦然。例如可设想简单的位取反，使得数据D1是数据D2的反数，并且反之亦然。
[0057] 数据D1通过交换机设备4从CPU 2被传送给CPU 3。这通过将数据D1递交给交换机设备4的接收端口7来进行，该交换机设备将所述数据经由发送端口12引导至CPU 3。完全一样地，数据D2从CPU3被递交给所分配的接收端口11，并且交换机设备4将所述数据经由发送端口8转发给CPU 2。现在可以通过将数据D1和D2相互比较来分别在CPU 2中和在CPU 3中进行一致性检验。只要数据相互一致，也就是说预先给定的编码的模数（例如位取反）相一致，则可以认为，通过端口7和11的数据接收、通过端口8和12的数据发送、用于正好这些端口之间的数据交换的交换机设备4以及还有CPU 2、3正确地工作。而如果比较结果提供数据D1与D2相互的不一致，这表明CPU 2、3或交换机设备的错误，接着用于保护数据一致性的可能的反应是钝化（即去激活）控制部件1。
[0058] 此外，网络装置101被设计用于环形通信路径。通过尤其在以太网基础设施的情况下存在的用户或网络设备彼此点对点连接的可能性，可以产生两个彼此分离的通信环，其仅分享相应的交换机设备，但在那里在接收侧和在发送侧并不使用共同的端口。在图1的实施例中，得出由段CB1、CB2和CB3组成的第一通信路径。数据D1和D2行经这些段CB1、CB2和CB3，这借助箭头D1B和D2B表示。在此，添标B代表通信路径B。
[0059] 此外，由段CR1、CR2和CR3组成的通信路径在相反的通信方向上延伸。同样，数据D1和D2经由该路径来发送，这通过箭头D2R和D1R来表示。在此，添标R代表通信路径R。
[0060] 数据D1和D2因此经由不相连的通信路径被传送给所有在网络中存在的控制部件201、301。每个CPU 202、203、302、303经由不同的通信路径、即具有相反的通信方向的两个环获得经编码的以及未经编码的数据D1、D2。每个CPU 202、203、302、303将经由通信途径或通信路径所接收的数据D1、D2的值进行比较。
[0061] 例如，CPU 303经由通信路径CB1获得数据D1B和D2B。所述数据在交换机设备304的输入端口314上被接受。在发送端口312上，交换机设备304将在输入端口314上所接收的数据D1B和D2B进一步递交给CPU 303。在那里，可以进行数据D1B和D2B的比较。
如果所述数据相互一致，则这说明无错误的通信路径CB1。
[0062] 此外，CPU 303经由由段CR1和CR2得出的第二通信路径获得数据D1R和D2R。数据D1R和D2R在接收端口310上被交换机设备304接收并且在被分配给CPU 303的发送端口312上被输出。可以重新进行一致性检验。此外，CPU 303现在可以执行经由环形路径CB1获得的数据以及经由环形路径CR1和CR2获得的数据的比较或者表决。在不受干扰的情况下，数据D1R和D2R相互一致，以及数据D1B和D2B相互一致，以及经由CB1和经由CR1-CR2接收的并且单独地被确定为已经一致的数据相互一致。由此得出，所基于的由CPU2或CPU 3产生的数据D1和D2是正确的。如果在控制部件3或CPU 302、303中比较或表决经由CB1和经由CR1-CR2接收的并且单独地被确定为已经一致的数据时出现不一致，则可推断出通信错误。
[0063] 类似的一致性检验在控制部件201或CPU或控制设备202、203中进行。若参与的交换机设备4、204、304之一有错误地工作或发生故障，则在数据D1、D2被重复发送时可以识别出相应的网络错误。通常，具有不同控制设备的不同数据的多个通信周期在网络6上被发送。基于图1中未示出的其它数据，相应的控制部件201、301可以确定其自己的交换机204、304是否有缺陷。就此而言，可以识别和处理不同的错误情形。
[0064] 由于数据路径CB1、CB2、CB3和CR1、CR2、CR3不相连，传输时的错误只彼此独立地出现。通过构型为网络节点或者部件1、201、301的以太网环确保了具有尤其冗余的控制设备2、3的控制器的尽最大可能地一致的通信。
[0065] 在图2中示出了也适于执行所提出的方法的网络装置110的第二实施方式的示意图。
[0066] 图2基本上示出与参考图1所谈及的元件相同的元件。然而，控制部件或网络节点或网络设备100、200、300装备有冗余的以太网交换机设备4、5、204、205、304、305。由此可以实现数据通信中附加的可靠性。
[0067] 例如，网络设备100包括CPU 2和所分配的以太网交换机设备4。以太网交换机设备4具有与CPU通信耦合的接收端口7和发送端口8。另一发送端口9和接收端口10耦合到网络6上用于发送和接收数据。类似地，CPU 3具有以太网交换机设备5，该以太网交换机设备具有用于耦合到CPU 3上的接收端口11和发送端口12。此外，以太网交换机设备5还具有发送端口13和接收端口14，用于耦合到网络6上。此外，在以太网交换机4、5上设置有发送端口和接收端口15、16、17、18，以便进行两个交换机设备4、5彼此的耦合。这两个交换机设备4、5在此分离地、例如作为FPGA或ASIC或微芯片被制造。
[0068] 控制部件100中的内部一致性检验通过产生数据D1、在端口7上递交给以太网交换机4并且经由端口组合16、17转发给以太网交换机5来进行，以太网交换机5将数据D1提供给CPU 3。类似地，数据D2经由端口11、18、15和18被传送给CPU 2。就此而言，内部一致性检验可以通过对数据D1和D2彼此进行一致性编码来进行。
[0069] 类似地，控制部件200和300具有彼此分离的交换机设备204、205、304、305。在两个交换机204、205或304、305之间传输的数据在图2中未配备有附图标记。从上向下，数据D2B和D1B分别从端口218被传输至端口207。数据D1R和D2R从端口216被传输至端口211。完全一样地，从端口307接收端口318的数据，所述数据对应于D2B和D1B。从端口311接收端口316的数据，所述数据对应于D1R和D2R。
[0070] 如已经鉴于在图1中所示的实施方式所解释的，在控制部件200、300或内部CPU202、203、302、303中对所接收的数据D1R和D2R或D1B和D2B进行比较。接着被称作表决的检验能够如已针对图1所解释的那样实现详细的并且可靠的错误分析并且必要时实现对有错误地工作的网络部件的钝化。
[0071] 若例如在控制部件100中交换机设备4完全故障，则经由通信路径CB1不再能传输数据。经由相反的通信路径CR于是仅还接收经编码的数据信息D2，因为原始数据D1不再从交换机设备4到达通道b或交换机设备305。借助该错误模式（Fehlerbild），接收CPU可以得出结论，即发送器、在此情况下控制部件1是有错误的。
[0072] 而若接收器交换机、例如在控制部件200中的交换机设备204发生故障，则CPU202在通道a中不再获得数据，然而在通道b中经由CB1和CB2完整地获得所有数据。从该错误模式，控制部件200可以得出结论，即其本身有缺陷并且被关断。
[0073] 图3示出网络装置150的第三实施方式的示意图。在此，表明了用于连接网络中的传感器和执行器的扩展方案。在图3中可以看出，又设置有以太网基础设施的环形实施。在此，设置有网络设备100、200、500、605、600，这些网络设备与在图2中所示的网络设备类似地被构建。
[0074] 此外，设置有不具有冗余的交换机或CPU的简单网络部件400。简单网络部件作为单工部件（Simplex）配备有附图标记400。
[0075] 此外，在网络装置150中设置有以太网交换机设备404。
[0076] 在车辆应用中，例如冗余地设置有制动执行器（BbB）或线控转向执行器（SbW）。在图3的图示中，相应的执行器500、600、605、505分别标有“蓝色”或“红色”。
[0077] 例如，控制部件100是活动的，以便为SbW部件505供给控制数据。
[0078] 通过两个单环在两个不同位置借助以太网交换机设备彼此连接的双环形布置，得出两个不相连的数据总线，所述数据总线在网络环中在不同的方向上运行通信。这通过通信路径段处的箭头来表示。得出数据包DG，所述数据包DG从控制部件1到达通向BbW蓝色500的以太网交换机404，经由以太网交换机404到达BbW蓝色500，经由单工部件到达SbW蓝色505。冗余数据包DB从控制部件100经由控制部件200达到以太网交换机404、经由单工部件400经由SbW红色605和BbW红色600和单工部件400到达BbW红色600并且最后到达SbW蓝色505。用DGA或DBA表示返回的数据包。
[0079] 在图3中所示的网络装置150的配置中，执行器505、605经由冗余实施的以太网交换机404以外部环的方式连接到由控制部件100、200和以太网交换机404构成的环形结构上。相应的控制指令或数据不仅经编码地而且未经编码地在通信路径DG或DGA的方向上（向左环绕地）发送，以及经由第二通信路径DB或DBA（向右环绕地）发送。在线控转向控制部件505内进行比较和紧接着的表决，如关于图1和图2曾解释的那样。因此能够可靠地识别出控制部件1的控制指令或数据是否正确。
[0080] 控制部件SbW蓝色505同样经由两个通信路径或方向以数据DGA和DBA应答。可能的是，从每个控制部件经由两个通信路径到达所有在网络中存在的执行器。子网络DG/DGA或DB/DBA中的部件之一的故障不会导致整个通信的故障，因为包DG/DGA和DB/DBA不利用共同的网络部件。
[0081] 简单网络设备400例如是不具有内部冗余的执行器，因为相应功能不关键。可能的是，简单网络设备400经由具有以太网交换机404的支线（Stichleitung）耦合到环形结构上。这在图3中例如在左侧针对简单网络设备400示出，该简单网络设备用单工部件1和单工部件2表示。就此而言，也可以在汽车中将环形结构与以太网支线组合。
[0082] 总之，通过将以太网环形结构与编码通信组合、即产生经由预先给定的编码彼此联结的数据获得双重实施的通信拓扑，而不必使用专用的双重基础设施、如电缆或线路。进行发送的或进行接收的控制部件中的错误可以足够快地且可靠地被识别。总之，利用所提出的方法和网络装置可以实现总系统中的良好的数据一致性。
[0083] 在图4、5和6中如在图2中所示的那样更详细地解释了网络装置的错误情形。在此，代表不同元件之间的数据传输的一些箭头用被置于圆中的数字（1）到（4）来标记。
[0084] 在图4中尤其考虑具有其CPU 2和3以及交换机设备4和5的控制部件100并且假设在交换机设备5中有错误。可以看出，在鉴于箭头（1）、（2）、（3）和（4）的数据传输有错误的情况下还没有出现数据的不一致。只要用（1）-（4）标记的箭头之一或相应的所传输的数据有错误，则CPU 2或3中的一致性检查将失败。这意味着，控制部件100被去激活或钝化。这导致，控制部件100不再发送数据，这也由网络或者网络装置110中的其余控制部件200、300相应地记录。
[0085] 针对所有用（1）-（4）标记的箭头或通信路径无错误的情况，必须推断，交换机设备5内部有错误。系统110的其余部件于是可以被假设为无错误（独立的双重故障的概率被认为极其小，使得独立的双重错误就此而论不必被考虑）。也就是说，认为CPU 2、3和交换机4无错误地工作。这意味着，经由通信路径或通信段CB1传送的数据D1B和D2B被正确地传送至控制部件200和300。就此而言，尽管以太网交换机5的干扰，但控制部件100保持能运转的并且可以由其余控制部件200、300相应地记录。尽管表明交换部件5中有错误，但可以一致地在网络中调用所有数据并且所有数据一致地存在于网络设备100、200、300中。
[0086] 图5示出交换机设备204中的另一错误情况，其中所考虑的通信路径又用被置于圆中的数字（1）-（6）标记。若在位置（1）处的数据D1B和D2B是正确的，在位置（2）和（3）处的相应数据D1B、D2B也是正确的。同样的内容适用于位置（4）和（5）处的箭头：在端口308和312处的D1B和D2B是一致的。这意味着，控制部件200以及控制部件300中的两个通道（通道a和通道b）识别控制部件100的一致的状态信息。也就是说，控制部件100正确地被评价为完全能正常运转的，并且在CPU 202、203、302、303中存在控制部件100的一致的数据。
[0087] 当在位置（1）处的数据D1B或D2B之一有错误时，得出如下情形：
[0088] 只要在位置（6）处数据D1R、D2R不一致，则CPU 202 识别出，从控制部件100没有获得一致的状态信息或数据。就此而言，推断出控制部件200中的错误，因为CPU 203获得一致的数据D1B和D2B：控制部件200钝化。而控制部件300继续地完全能正常运转并且获得由控制部件100发送的一致的状态信息。
[0089] 在数据D1R和D2R在位置（6）处无错误的情况下，CPU 202从相应的交换机设备204的端口208接收一致的数据D1R、D2R并且CPU 203从相应的交换机设备205的端口212接收一致的数据D1B、D2B。在控制部件300上，至少数据D1R、D2R在端口312处以及也在端口308处是一致的，因为基本上排除了独立的双重错误的出现。就此而言，一致的状态数据由网络中的控制部件100提供。
[0090] 最后，图6还示出网络设备110中的交换机部件205的另一潜在的错误情形。所考虑的通信路径又用被置于圆中的数字（1）-（6）标记。若在位置（1）处标记的箭头DR1、DR2提供正确数据，则分别在位置（2）和（3）处沿着两个箭头的D1R、D2R也是正确的。在控制部件200中，CPU 202和203因此识别出控制部件100的一致的状态信息。由于排除双重错误，数据D1B、D2B和两个CPU 302和303是正确的。因此，在控制部件300中，CPU 302和303识别出控制部件100的一致的状态信息。就此而言，网络设备100或控制部件100的所有元件能正常运转。
[0091] 针对在位置（1）处经由端口212到达CPU 203的数据D1R和D2R不一致的情况，得出如下错误情形：
[0092] 只要在位置（6）处数据D1B、D2B不一致，则CPU 203识别出，从控制部件100没有获得一致的状态信息。控制部件200识别出自身中的错误并且钝化，因为CPU 203既没有从D1B、D2B也没有从D1R、D2R得到一致的数据，然而由于排除双重错误，D1R、D2R为CPU202提供一致的数据。而控制部件300继续完全能正常运转并且在端口312处以数据D1B和D2B的形式获得控制部件100的一致的状态信息。
[0093] 只要在位置（1）处在端口212上数据D1R和D2R不一致并且在位置（6）处在端口212上两个数据D1B和D2B正确，则CPU 203获得一致的数据D1B和D2B，并且CPU 202在端口208上获得一致的数据D1R和D2R。在控制部件300中于是至少数据D1B、D2B不仅在CPU 302处而且在CPU 303处都是一致的。就此而言，在网络装置100、200、300的所有控制部件上尽管有错误但存在一致的数据。
[0094] 所有其它错误情况出于对称原因已经通过上面的解释被覆盖。
[0095] 因此，该方法以及所提出的具有其环形结构的网络装置在安全相关的应用中提供最高度一致的控制器通信。所有可能的单个错误不导致在一个或多个网络设备中不能产生一致的数据，或能够在一个通信周期之内被定位。
[0096] 尽管本发明详细地通过优选的实施例被进一步说明和描述，但本发明并不受所公开的实例限制并且其它变型方案可以由本领域技术人员由此导出，而不离开本发明的保护范围。
