總線系統(tǒng)的用戶站和減小總線系統(tǒng)中的線路傳導(dǎo)的發(fā)射的方法
【專利摘要】表明了一種用于總線系統(tǒng)（1）的用戶站（10；30）和一種用于減小總線系統(tǒng)（1）中的線路傳導(dǎo)的發(fā)射的方法的方法。用戶站（10；30）包括用于經(jīng)由所述總線系統(tǒng)（1）發(fā)送或者接收總線系統(tǒng)（1）的至少一個其他的用戶站的消息（45；46；47）的發(fā)送/接收裝置（12；120；1200），在所述總線系統(tǒng)（1）中至少間歇地確保用戶站（10，20，30）獨(dú)占地、無沖突地訪問所述總線系統(tǒng)（1）的總線（40），其中所述發(fā)送/接收裝置（12；120；1200）具有用于控制所述發(fā)送/接收裝置（12；120；1200）的特性來減小在所述總線系統(tǒng)（1）中的線路傳導(dǎo)的發(fā)射的發(fā)射控制裝置（126），并且其中所述發(fā)送/接收裝置（12；120；1200）此外還被構(gòu)建來根據(jù)消息（45；46；47）的仲裁階段（451；453）和數(shù)據(jù)區(qū)域（452）來接通或者關(guān)斷所述發(fā)射控制裝置（126）。
【專利說明】
總線系統(tǒng)的用戶站和減小總線系統(tǒng)中的線路傳導(dǎo)的發(fā)射的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于總線系統(tǒng)的用戶站和一種用于減小總線系統(tǒng)中的線路傳導(dǎo)的(1 e i tung sgebunden )發(fā)射的方法，其中除了仲裁之外還對總線系統(tǒng)的用戶站的發(fā)送/接收裝置的特性進(jìn)行控制?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]針對在兩個或者更多個總線用戶、譬如(多個)傳感器、(多個)控制設(shè)備等之間的通信，CAN總線系統(tǒng)已得到廣泛流行。在CAN總線系統(tǒng)中，借助CAN協(xié)議來傳輸消息，如其在 IS011898中的CAN規(guī)范中所描述的那樣。在車輛中的智能傳感器的數(shù)目增加并且控制設(shè)備較強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)程中，在CAN總線上的用戶站的數(shù)目并且在CAN總線上的數(shù)據(jù)量一直不斷增長。
[0003]DE 10 000 305 A1 描述了CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network))以及CAN的稱作TTCAN(Time Trigger CAN=時間觸發(fā)的CAN)的擴(kuò)展。使用在CAN中的介質(zhì)訪問控制方法基于逐位仲裁。在CAN中，逐位仲裁依據(jù)在經(jīng)由總線要傳輸?shù)南⒅畠?nèi)的前導(dǎo)標(biāo)識符(fuehrender Identifier)來進(jìn)行。[〇〇〇4]如已經(jīng)在DE 10 2012 200 997中所描述的那樣，在逐位仲裁中，多個用戶站可以同時將數(shù)據(jù)發(fā)送到總線系統(tǒng)上，而由此不干擾數(shù)據(jù)傳輸。
[0005]最近，曾建議譬如CAN-FD之類的技術(shù)，其中消息根據(jù)規(guī)范“CAN with Flexible Data-Rate, Specificat1n Vers1n 1.0(具有靈活的數(shù)據(jù)速率的CAN(規(guī)范版本 1.0))” (來源http://www.semiconductors.bosch.de)而被傳輸?shù)?。在這種技術(shù)中，最大可能的數(shù)據(jù)速率通過在數(shù)據(jù)字段的范圍中采用較高的計時(Taktung)而被提高超過為IMBit/s的值。
[0006]總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對于信號完整性和由此快速的數(shù)據(jù)傳輸而言起到了重要作用。尤其是有問題的是，在數(shù)據(jù)傳輸時在CAN總線系統(tǒng)的用戶站的數(shù)據(jù)線路的每個分支上形成反射。 這些反射與所發(fā)送的信號疊加并且干擾接收器的接收。反射越大，則數(shù)據(jù)速率必須被選擇得越緩慢，以便還能夠可靠地傳輸該信號。
[0007]對CAN高速發(fā)送/接收裝置(也稱為CAN-Highspeed-Transceiver(CAN-HS收發(fā)器)) 的最重要的要求除了遵守功能參數(shù)之外還滿足在如下方面的要求:_發(fā)射，-直接功率注入(DPI，Direct Power Inject1n)，這是用于在電磁兼容性(EMV)領(lǐng)域中進(jìn)行抗干擾性測量的方法，以及_ 靜電放電(ESD=Electrostatic Discharge)。
[0008]隨著通過幾個CAN應(yīng)用者引進(jìn)CAN-FD，現(xiàn)在使用超過每秒lMBit( 1Mbps)、2Mbps、 4Mbps并且必要時更高的比特率。對此有問題的是，盡管CAN總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率提高，但是制造商對發(fā)射極限值需要相同的值，如在傳統(tǒng)的CAN總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率的情況下那樣，該傳統(tǒng)的CAN總線系統(tǒng)例如根據(jù)“Hardware Requirement, for CAN Interfaces 1.3(CAN接口的硬件要求1.3)”來建立。目前，當(dāng)使用較高的比特率時，這些極限值利用CAN-H)并不能被遵守。違犯極限值的原因在發(fā)送/接收裝置(收發(fā)器)不變的情況下是提高的能量密度，因為在CAN信號中每單位時間驅(qū)動更多邊沿。
[0009]利用現(xiàn)有技術(shù)不能滿足的另一要求是需要如下CAN應(yīng)用者:所述CAN應(yīng)用者即使在至兩個總線線路的耦合輸出網(wǎng)絡(luò)中的為+/- 10歐姆的不對稱的電阻的情況下也遵守發(fā)射極限。該需要應(yīng)模擬在實(shí)際車輛中的兩個總線線路的不同的線路電阻。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因而，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于總線系統(tǒng)的用戶站和一種方法，該用戶站和方法解決了前面提到的問題。尤其是，應(yīng)提供一種用于總線系統(tǒng)的用戶站和一種方法，其中在CAN發(fā)送/接收裝置(CAN收發(fā)器)正常運(yùn)行時將發(fā)射減小到最小值，使得CAN應(yīng)用者的發(fā)射極限也針對CAN-HS或者CAN-FD得以遵守。
[0011]該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的用于總線系統(tǒng)的用戶站來解決。所述用戶站包括:用于經(jīng)由總線系統(tǒng)發(fā)送或者接收總線系統(tǒng)的至少一個其他的用戶站的消息的發(fā)送/ 接收裝置，在該總線系統(tǒng)中至少間歇地(zeitweise)確保用戶站獨(dú)占地、無沖突地訪問總線系統(tǒng)的總線，其中該發(fā)送/接收裝置具有用于控制該發(fā)送/接收裝置的特性來減小在該總線系統(tǒng)中的線路傳導(dǎo)的發(fā)射的發(fā)射控制裝置，并且其中發(fā)送/接收裝置此外還被構(gòu)建用于根據(jù)消息的仲裁階段和數(shù)據(jù)區(qū)域(Datenbereich)來接通或者關(guān)斷發(fā)射控制裝置。利用該用戶站能夠即使在CAN-FD比特率的情況下也實(shí)現(xiàn)遵守目前預(yù)先給定的用于CAN的發(fā)射極限值。 此外，在測量時利用總線系統(tǒng)的耦合輸出網(wǎng)絡(luò)中的不對稱的電阻能夠遵守發(fā)射極限值。 [0〇12]另一優(yōu)點(diǎn)在于，可能自動地匹配現(xiàn)場中的總線線路情況。
[0013]因此，用戶站也適合于在被較高計時的系統(tǒng)、譬如CAN-FD等中采用。即使在其中迄今因為預(yù)先給定的發(fā)射極限值尚不可能進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)速率的應(yīng)用中，前面所描述的用戶站也適合于采用CAN-FD。
[0014]此外，利用前面所描述的用戶站可以提高在CAN-H)中的最大可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率。
[0015]另一優(yōu)點(diǎn)在于:利用前面所描述的用戶站可以通過類似于另外的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、 譬如以太網(wǎng)(Ethernet)等來發(fā)送消息而顯著更簡單地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率的提高。
[0016]用戶站原則上可以應(yīng)用于所有雙線接口中，這些雙線接口的特征在于通信階段， 在該通信階段中保證了只有一個用戶進(jìn)行發(fā)送。[0017 ]用戶站的有利的其他構(gòu)建方案在從屬權(quán)利要求中予以描述。
[0018]該用戶站優(yōu)選地此外還包括用于控制總線系統(tǒng)中的通信的通信控制裝置，其中該通信控制裝置或者發(fā)送/接收裝置具有用于檢測數(shù)據(jù)區(qū)域的檢測裝置。[〇〇19]可能地，發(fā)送/接收裝置具有檢測裝置，所述檢測裝置被構(gòu)建為使得所述檢測裝置基于在仲裁階段結(jié)束時對BRS位的檢測來識別所述數(shù)據(jù)區(qū)域。
[0020]根據(jù)其他變型方案，發(fā)送/接收裝置被構(gòu)建為基于通信控制裝置的開關(guān)信號來識別數(shù)據(jù)區(qū)域。在這種情況下，該通信控制裝置可以具有檢測裝置，該檢測裝置被構(gòu)建為使得該檢測裝置在識別了數(shù)據(jù)區(qū)域之后經(jīng)由端子向發(fā)送/接收裝置輸出開關(guān)信號。
[0021]還根據(jù)其他變型方案，發(fā)送/接收裝置具有檢測裝置，該檢測裝置被構(gòu)建為使得該檢測裝置基于對發(fā)送信號的監(jiān)控來識別數(shù)據(jù)區(qū)域。在這種情況下，該檢測裝置可以具有用于對發(fā)送信號的下降邊沿或者上升邊沿進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)器。也可能的是，該檢測裝置此外還具有用于使計數(shù)器復(fù)位的時間元件(Zeitglied)。
[0022]前面所描述的用戶站可以是如下總線系統(tǒng)的部分:該總線系統(tǒng)具有總線和至少兩個用戶站，所述至少兩個用戶站經(jīng)由總線彼此連接，使得所述至少兩個用戶站能夠相互通信。在這種情況下，所述至少兩個用戶站中的至少一個是前面所描述的用戶站。
[0023]前面所提到的任務(wù)此外還通過一種具有權(quán)利要求10的特征的用于減小在總線系統(tǒng)中的線路傳導(dǎo)的發(fā)射的方法來解決。該方法包括如下步驟:利用發(fā)送/接收裝置經(jīng)由總線系統(tǒng)發(fā)送總線系統(tǒng)的至少一個其他的用戶站的消息，在該總線系統(tǒng)中至少間歇地確保用戶站獨(dú)占地、無沖突地訪問總線系統(tǒng)的總線；利用發(fā)送/接收裝置的發(fā)射控制裝置來控制發(fā)送/接收裝置的特性，以便減小總線系統(tǒng)的線路傳導(dǎo)的發(fā)射；以及根據(jù)消息的仲裁階段和數(shù)據(jù)區(qū)域來接通或者關(guān)斷發(fā)射控制裝置。
[0024]該方法提供了與前面在用戶站方面提到的優(yōu)點(diǎn)同一的優(yōu)點(diǎn)。
[0025]本發(fā)明的其他可能的實(shí)施方案也包括在前面或者在下文中關(guān)于這些實(shí)施例所描述的特征或者實(shí)施形式的未明確提到的組合。在此，本領(lǐng)域技術(shù)人員也將添加單個方面作為對本發(fā)明的相應(yīng)基本形式的改進(jìn)或者補(bǔ)充。【附圖說明】
[0026]隨后參照所附的附圖并且依據(jù)實(shí)施例更詳細(xì)地描述了本發(fā)明。在附圖中:圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施例的總線系統(tǒng)的簡化的方框電路圖；圖2示出了在根據(jù)第一實(shí)施例的總線系統(tǒng)中的總線信號關(guān)于時間的額定電壓變化過程；圖3示出了在根據(jù)第一實(shí)施例的總線系統(tǒng)中用于測量線路傳導(dǎo)的發(fā)射的耦合輸出網(wǎng)絡(luò)的電路圖；圖4示出了根據(jù)第一實(shí)施例的總線系統(tǒng)的用戶站的發(fā)送/接收裝置的方框電路圖；圖5示出了用于闡明由根據(jù)第一實(shí)施例的總線系統(tǒng)的用戶站發(fā)送的消息的結(jié)構(gòu)的圖解；圖6示出了根據(jù)第二實(shí)施例的總線系統(tǒng)的用戶站的發(fā)送/接收裝置的方框電路圖；以及圖7示出了根據(jù)第三實(shí)施例的總線系統(tǒng)的用戶站的發(fā)送/接收裝置的方框電路圖。
[0027]在這些附圖中，相同的或者功能相同的要素只要未另外說明就被配備有同一附圖記 D【具體實(shí)施方式】
[0028]圖1示出了總線系統(tǒng)1，該總線系統(tǒng)1例如可以是CAN總線系統(tǒng)、CAN-FD總線系統(tǒng)等。 總線系統(tǒng)1可以在車輛、尤其是機(jī)動車、飛機(jī)等中或者在醫(yī)院等中得到應(yīng)用。[〇〇29]在圖1中，總線系統(tǒng)1具有多個用戶站10、20、30，所述用戶站10、20、30分別被連接到總線40上，所述總線40具有第一總線纜芯41和第二總線纜芯42。這些總線纜芯41、42也可以稱為CANJ^RCANJ^^且用于在發(fā)送狀態(tài)下親合輸入顯性(dominant)電平。消息45、46、47 可以以信號為形式經(jīng)由總線40在各個用戶站10、20、30之間被傳輸。用戶站10、20、30例如可以是機(jī)動車的控制設(shè)備或者顯示設(shè)備。
[0030]如在圖1中所示出的那樣，用戶站10、30分別具有通信控制裝置11和發(fā)送/接收裝置12。而用戶站20具有通信控制裝置11和發(fā)送/接收裝置13。用戶站10、30的發(fā)送/接收裝置 12和用戶站20的發(fā)送/接收裝置13分別直接被連接到總線40上，即使這在圖1中未示出也如此。
[0031]通信控制裝置11用于控制相應(yīng)的用戶站10、20、30經(jīng)由總線40與連接到總線40上的用戶站10、20、30中的另一用戶站的通信。發(fā)送/接收裝置12用于以信號為形式發(fā)送消息 45、47并且用于減小總線系統(tǒng)1中的線路傳導(dǎo)的發(fā)射，以便遵守在CAN-FD比特率中的發(fā)射極限，如稍后還更詳細(xì)地描述的那樣。線路傳導(dǎo)的發(fā)射可在總線40上出現(xiàn)。通信控制裝置11可以如傳統(tǒng)的CAN控制器那樣被實(shí)施。發(fā)送/接收裝置13可以如傳統(tǒng)的CAN收發(fā)器那樣被實(shí)施。
[0032]圖2示出了關(guān)于時間t的帶有開關(guān)邊沿51、52的電壓變化過程U，如該電壓變化過程由在圖4中更精確地示出的發(fā)送/接收裝置12產(chǎn)生的那樣。開關(guān)邊沿51對應(yīng)于信號從顯性狀態(tài)53到隱性(rezessive)狀態(tài)54的過渡。開關(guān)邊沿52對應(yīng)于信號從隱性狀態(tài)54到顯性狀態(tài) 53的過渡。所示出的電壓變化過程具有開關(guān)邊沿51、52,如要由發(fā)送/接收裝置12產(chǎn)生的額定電壓變化過程那樣。顯性狀態(tài)53對應(yīng)于顯性總線狀態(tài)。隱性狀態(tài)54對應(yīng)于隱性總線狀態(tài)。 [〇〇33]圖3示出了在用于總線40的CAN_I^PCAN_L的兩個總線纜芯上的耦合輸出網(wǎng)絡(luò)。該耦合輸出網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于測量CAN收發(fā)器或發(fā)送/接收裝置12和發(fā)送/接收裝置13的線路傳導(dǎo)的發(fā)射。在該親合輸出網(wǎng)絡(luò)中，由第一電容C1和第一電阻R1構(gòu)成的串聯(lián)電路被分配給總線纜芯CAN_H，而由第二電容C2和第二電阻R2構(gòu)成的串聯(lián)電路被分配給總線纜芯CAN_L。第一電容C1和第二電容C2分別在其一側(cè)上與第三電阻R3和測量裝置50連接，用于耦合輸出發(fā)射極限值EMI1。電阻R3在其另一端接地。CAN收發(fā)器或發(fā)送/接收裝置13和發(fā)送/接收裝置12的線路傳導(dǎo)的發(fā)射根據(jù) 150歐姆方法(150 Ohm_Methode)(IEC 61967_4，Integrated circuits, Measurement of electromagnetic emiss1ns, 150 kHz to 1GHz - Part 4: Measurement of conducted emiss1ns - 1/150 direct coupling method(集成電路、電磁發(fā)射測量、150kHz到1GHz-第4部分:傳導(dǎo)發(fā)射測量-1/150直接耦合方法))和根據(jù)IEC 62228(EMC evaluat1n of CAN Transceivers=CAN收發(fā)器的EMC評估)來測量。在利用圖3 的耦合輸出網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)射測量時，評估兩個總線纜芯CAN_I^PCAN_L的被再分的 (heruntergeteilt)AC信號，該AC信號是交流電壓信號。在測量裝置50上，除了第三電阻R3 之外再一次利用50歐姆內(nèi)阻進(jìn)行測量。[〇〇34]對發(fā)射的影響量是:-針對CAN_H、CAN_L的兩個發(fā)送級關(guān)于驅(qū)動電流和內(nèi)阻相協(xié)調(diào)(Matching)，-在這兩個發(fā)送級之間的操控定時，以及 _這兩個發(fā)送級的電流電壓特性曲線(1-U特性曲線)。[〇〇35]用戶站20的發(fā)送/接收裝置13管控對發(fā)射的影響量，使得達(dá)到目前對CAN-HS的要求的極限值，即達(dá)到直至每秒500KBit(500 kbps)。
[0036]與此相對照，圖4更精確地示出了用戶站10、30的發(fā)送/接收裝置12的結(jié)構(gòu)。因此， 發(fā)送/接收裝置12在其一側(cè)連接到總線40上，而在其另一側(cè)連接至通信控制裝置11。因此， 發(fā)送/接收裝置12可以接收通信控制裝置11的發(fā)送信號TX并且耦合輸入到總線40上。[〇〇37]在圖4中，發(fā)送/接收裝置12具有用于總線纜芯41的信號CAN_H的路徑，在該路徑中布置有第一晶體管121和第一驅(qū)動器(DRV)122,并且發(fā)送/接收裝置12具有用于總線纜芯42的信號CAN_L的路徑，在該路徑中布置有第二晶體管123和第二驅(qū)動器(DRV)124。第一晶體管121經(jīng)由二極管1211與電壓VCC5連接，該電壓VCC5在圖2中闡明。第二晶體管123經(jīng)由二極管1231與信號CAN_L的端子連接。此外，第二晶體管123與地GNDL連接，即接地。這兩個信號 CAN_H和CAN_I4^輸送給電壓對稱性測量裝置125并且緊接著被輸送給發(fā)射控制裝置126。發(fā)射控制裝置126由檢測裝置127經(jīng)由連接1271被接通或者被關(guān)斷。如果發(fā)射控制裝置126被接通并且由此處于運(yùn)行中，則該發(fā)射控制裝置126可以經(jīng)由連接1261向第一驅(qū)動器(DRV) 122輸出用于設(shè)定(Einstellung)路徑CAN_H中的發(fā)射的影響量的信號。此外，發(fā)射控制裝置 126可以經(jīng)由連接1262向第二驅(qū)動器(DRV)124輸出用于設(shè)定路徑CAN_L中的發(fā)射的影響量的信號。[〇〇38] 電壓對稱性測量裝置125測量CAN_H和CAN_U^AC總信號。檢測裝置127在CAN通信期間檢測并且確定適合于利用發(fā)射控制裝置126進(jìn)行控制的階段。
[0039]如在圖5中依據(jù)針對在圖5中的上部的CAN幀和在圖5中的下部的CAN-FD幀的消息 45分別作為關(guān)于時間t的電壓U所示出的那樣，在總線40上的CAN通信可以基本被劃分成兩個不同的階段，也就是僅示意性示出的仲裁階段451、453和數(shù)據(jù)區(qū)域452,該數(shù)據(jù)區(qū)域452在 CAN-HS中也稱為數(shù)據(jù)字段或在CAN-ro中也稱為數(shù)據(jù)階段。在CAN-ro中，與典型的CAN相比在仲裁階段結(jié)束時，接著的數(shù)據(jù)階段的比特率被提高到例如2、4、8Mbps。由此適用的是，在 CAN-FD中，仲裁階段451、453中的比特率小于在數(shù)據(jù)區(qū)域452中的比特率。在CAN-ro中，數(shù)據(jù)區(qū)域452相對于CAN幀的數(shù)據(jù)區(qū)域452明顯被縮短。CAN-H)盡管數(shù)據(jù)階段較短也仍然能夠?qū)崿F(xiàn)比在CAN-HS中更多數(shù)據(jù)的傳輸。
[0040]當(dāng)保證用戶站10、30自己進(jìn)行發(fā)送并且總線系統(tǒng)1中沒有其他用戶站進(jìn)行發(fā)送時， 那么始終是利用發(fā)射控制裝置126進(jìn)行控制的合適階段或者區(qū)域。在CAN和CAN-FD中，這是在圖5中的數(shù)據(jù)區(qū)域452中的情況。[〇〇41]在本實(shí)施例中，經(jīng)由BRS位實(shí)現(xiàn)利用檢測裝置127識別仲裁階段451、453或者數(shù)據(jù)區(qū)域452的結(jié)束，該BRS位存在于仲裁階段451、453結(jié)束時。在這種情況下，發(fā)送/接收裝置12 能夠?qū)υ跀?shù)據(jù)區(qū)域452中使用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議解碼。因此，發(fā)送/接收裝置12是用于子網(wǎng)運(yùn)行的收發(fā)器(局部網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器(Partial-Networking-Transceiver))。[〇〇42]如果檢測裝置127已檢測了數(shù)據(jù)區(qū)域452,則該檢測裝置127經(jīng)由連接1271激活發(fā)射控制裝置126,使得執(zhí)行發(fā)射控制并且尤其是執(zhí)行發(fā)射調(diào)節(jié)。發(fā)射控制裝置126為此可以檢測不同的量。例如，發(fā)射控制裝置126可以檢測發(fā)射極限值EMI1的量度，該量度可以在 CAN_H和CAN_L收發(fā)器內(nèi)部上、即在發(fā)送/接收裝置12中被量取。發(fā)射控制裝置126在由發(fā)送/ 接收裝置12本身發(fā)送的顯性階段期間也可以檢測在CAN_H和CAN_IJ:的驅(qū)動電流。[〇〇43]通過發(fā)射控制裝置126進(jìn)行的發(fā)射控制在識別數(shù)據(jù)區(qū)域452時開始并且設(shè)定CAN_H 和CAN_L的發(fā)送級的影響量，使得線路傳導(dǎo)的發(fā)射被最小化。為此，如下方法可以得到應(yīng)用: 該方法在本
【申請人】的未公開的較早申請中予以描述。在數(shù)據(jù)區(qū)域452結(jié)束時，通過發(fā)射控制裝置126進(jìn)行的發(fā)射控制結(jié)束。在此，所使用的設(shè)定被存儲并且保持長時間獲得，直至檢測裝置127檢測并且因此識別接下來的數(shù)據(jù)區(qū)域452或者檢測并且因此識別仲裁階段451、453 的結(jié)束。由此，發(fā)射控制裝置126可以根據(jù)消息45或者消息46;47的仲裁階段451;453和數(shù)據(jù)區(qū)域452而被接通或者關(guān)斷。
[0044]用戶站30以同用戶站10相同的方式工作。
[0045]當(dāng)集成到發(fā)送/接收裝置12中的用于局部網(wǎng)絡(luò)功能的協(xié)議控制器存在并且可用于在仲裁結(jié)束時識別尤其BRS位時，根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)送/接收裝置12可以特別成本低廉地被實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，協(xié)議控制器要由足夠精確的時鐘(Takt)來運(yùn)行。
[0046]圖6示出了根據(jù)第二實(shí)施例的通信控制裝置110和發(fā)送/接收裝置120。在發(fā)送/接收裝置120中，利用檢查控制裝置(Kontrollsteuereinrichtung)llO的數(shù)據(jù)字段檢測裝置 111識別數(shù)據(jù)區(qū)域452。數(shù)據(jù)字段檢測裝置111可以由通信控制裝置110的CAN模塊實(shí)施。通信控制裝置110將識別的結(jié)果借助開關(guān)信號S從檢測裝置111經(jīng)由端子128輸出給發(fā)送/接收裝置120。開關(guān)信號S用信號通知數(shù)據(jù)區(qū)域452。在該情況下，發(fā)送/接收裝置120和通信控制裝置110分別具有用于端子128的附加的管腳。
[0047]在其他情況下，根據(jù)本實(shí)施例的總線系統(tǒng)以與根據(jù)第一實(shí)施例的總線系統(tǒng)1相同的方式被建立。[〇〇48]在根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)送/接收裝置120中，因此對于端子128僅必需兩個附加的管腳。這比根據(jù)第一實(shí)施例的解決方案更成本低廉，在根據(jù)第一實(shí)施例的解決方案中必需集成到發(fā)送/接收裝置12中的協(xié)議控制器，該協(xié)議控制器在仲裁結(jié)束時尤其還識別BRS位并且要由足夠精確的時鐘運(yùn)行。
[0049]圖7示出了根據(jù)第三實(shí)施例的發(fā)送/接收裝置1200。在發(fā)送/接收裝置1200中，利用檢測裝置1270通過監(jiān)控發(fā)送信號TX來進(jìn)行數(shù)據(jù)區(qū)域452的識別。因此，發(fā)送/接收裝置1200 的發(fā)送信號TX的輸入被評估，以便由此識別數(shù)據(jù)區(qū)域452。更精確地說，為了檢測數(shù)據(jù)區(qū)域 452和由此識別數(shù)據(jù)區(qū)域452,觀察從通信控制裝置11到達(dá)發(fā)送/接收裝置1200的發(fā)送信號 TX的下降邊沿。檢測裝置1270依據(jù)發(fā)送信號TX的被計數(shù)的下降邊沿判斷:發(fā)送/接收裝置 1200是否作為數(shù)據(jù)區(qū)域452中的發(fā)送方起作用。因此，數(shù)據(jù)字段檢測裝置1270包括計數(shù)器 1272,該計數(shù)器1272尤其是被構(gòu)建為5位計數(shù)器。發(fā)送信號TX的下降邊沿用作檢測裝置1270 或計數(shù)器1272的時鐘輸入?？商孢x地，計數(shù)器1272也可以對發(fā)送信號TX的上升邊沿進(jìn)行計數(shù)。
[0050]在這種情況下，利用的是，在仲裁階段451、453發(fā)送最大35位，沒有(多個)填塞位 (Stopfbit)(stuff condit1n(填塞情況))，也就是說出現(xiàn)最大17個下降邊沿。這例如可以通過使用5位計數(shù)器來檢測。對計數(shù)器1272的復(fù)位通過時間元件1273進(jìn)行。仲裁階段451、 453的比特率被傳送給檢測裝置1270。時間元件1273典型地為8位。然而，時間元件1273也可以為至少6位和最大11位。時間元件1273的選擇視總線系統(tǒng)的分別所使用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議而定。
[0051]在其他情況下，根據(jù)本實(shí)施例的總線系統(tǒng)以與根據(jù)第一實(shí)施例的總線系統(tǒng)1相同的方式被建立。[〇〇52] 根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)送/接收裝置1200不僅可以應(yīng)用于CAN-HS而且也可應(yīng)用于CAN-FD。利用發(fā)送/接收裝置1200識別數(shù)據(jù)區(qū)域452,而在發(fā)送/接收裝置1200和通信控制裝置11 上沒有附加的管腳。此外，如在第一實(shí)施例中那樣的附加的協(xié)議控制器不是必需的。[〇〇53]利用發(fā)送/接收裝置1200可以針對每種應(yīng)用情況都實(shí)現(xiàn)線路傳導(dǎo)的發(fā)射的減小。 [〇〇54]根據(jù)第一至第三實(shí)施例的方法和用戶站10、20、30的總線系統(tǒng)1的所有前面所描述的構(gòu)建方案都可以單個地或者以所有可能的組合地得到應(yīng)用。附加地，尤其是可設(shè)想如下修改方案。
[0055]前面所描述的根據(jù)第一至第三實(shí)施例的總線系統(tǒng)1依據(jù)基于CAN協(xié)議的總線系統(tǒng)來描述。然而，根據(jù)第一至第三實(shí)施例的總線系統(tǒng)1也可以是其他類型的通信網(wǎng)絡(luò)。有利的是，但是不是必然的前提條件:在總線系統(tǒng)1中至少在確定的時間段內(nèi)確保用戶站10、20、30 獨(dú)占地、無沖突地訪問總線40或者總線40的共同的通道。[〇〇56]根據(jù)第一至第三實(shí)施例的通信系統(tǒng)1尤其是CAN網(wǎng)絡(luò)或者CAN-H)網(wǎng)絡(luò)，或者在由發(fā)射控制裝置126執(zhí)行的發(fā)射控制和尤其是發(fā)射調(diào)節(jié)方面是FlexRay網(wǎng)絡(luò)。[〇〇57]根據(jù)第一至第三實(shí)施例的總線系統(tǒng)1中的用戶站10、20、30的數(shù)目和布局是任意的。尤其是，在第一至第三實(shí)施例的總線系統(tǒng)1中也可以只存在用戶站10或者用戶站30。 [〇〇58] 為了實(shí)現(xiàn)還更高的數(shù)據(jù)速率，在消息45、46、47的CAN幀之內(nèi)可以進(jìn)行類似于諸如以太網(wǎng)等的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸。[〇〇59]前面所描述的實(shí)施例的功能可以被實(shí)現(xiàn)在收發(fā)器或發(fā)送/接收裝置12或收發(fā)器或者CAN收發(fā)器或者收發(fā)器芯片組或者CAN收發(fā)器芯片組中，或者也可以實(shí)現(xiàn)在通信控制裝置 11等中。附加地或者可替選地，可以集成在現(xiàn)有的產(chǎn)品中。尤其是可能的是，所觀察的功能要么在收發(fā)器中作為分離的電子組件(芯片(Chip))實(shí)現(xiàn)，要么嵌入在集成的其中僅存在電子組件(芯片)的總解決方案中。
【主權(quán)項】
1.用于總線系統(tǒng)(1)的用戶站(10;30)，其具有:用于經(jīng)由所述總線系統(tǒng)(1)發(fā)送或者接收所述總線系統(tǒng)(1)的至少一個其他的用戶站 的消息(45; 46; 47 )的發(fā)送/接收裝置(12; 120; 1200 )，在所述總線系統(tǒng)(1)中至少間歇地確 保用戶站(1〇,20,30)獨(dú)占地、無沖突地訪問所述總線系統(tǒng)(1)的總線(40)，其中所述發(fā)送/接收裝置(12; 120; 1200)具有用于控制所述發(fā)送/接收裝置(12; 120; 1200)的特性來減小在所述總線系統(tǒng)(1)中的線路傳導(dǎo)的發(fā)射的發(fā)射控制裝置(126)，并且其中所述發(fā)送/接收裝置(12; 120; 1200)此外還被構(gòu)建用于根據(jù)消息(45;46;47)的仲 裁階段(451 ;453)和數(shù)據(jù)區(qū)域(452)來接通或者關(guān)斷所述發(fā)射控制裝置(126)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶站(10;30)，其此外還具有通信控制裝置(11; 110)，用于 控制在所述總線系統(tǒng)(1)中的通信，其中所述通信控制裝置(110)或者所述發(fā)送/接收裝置 (12; 1200)具有用于檢測數(shù)據(jù)區(qū)域(452)的檢測裝置(111; 127; 1270)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用戶站(10;30)，其中，所述發(fā)送/接收裝置(12)具有檢測裝置 (127)，所述檢測裝置(127)被構(gòu)建為使得所述檢測裝置(127)基于在仲裁階段(451 ;453)結(jié) 束時對BRS位的檢測來識別數(shù)據(jù)區(qū)域(452)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用戶站(10;30)，其中，所述發(fā)送/接收裝置(12)被構(gòu)建為基于 所述通信控制裝置(110)的開關(guān)信號(S)來識別所述數(shù)據(jù)區(qū)域(452)。5.根據(jù)權(quán)利要求2或者4所述的用戶站(10;30)，其中，所述通信控制裝置(110)具有檢 測裝置(111)，所述檢測裝置(111)被構(gòu)建為使得所述檢測裝置(111)在識別數(shù)據(jù)區(qū)域(452) 之后經(jīng)由端子(128)向發(fā)送/接收裝置(120)輸出開關(guān)信號(S)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用戶站(10;30)，其中，所述發(fā)送/接收裝置(120)具有檢測裝 置(1270)，所述檢測裝置(1270)被構(gòu)建為使得所述檢測裝置(1270)基于對發(fā)送信號(TX)的 監(jiān)控來識別數(shù)據(jù)區(qū)域(452)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用戶站(10;30)，其中，所述檢測裝置(1270)具有用于對發(fā)送 信號(TX)的下降邊沿或者上升邊沿進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)器(1272)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用戶站(10;30)，其中，所述檢測裝置(1270)此外還具有用于 使所述計數(shù)器(1272)復(fù)位的時間元件(1273)。9.一種總線系統(tǒng)(1)，其具有:總線(40)，以及至少兩個用戶站(10; 20; 30)，所述至少兩個用戶站(10; 20; 30)經(jīng)由所述總線(4)彼此 連接，使得所述至少兩個用戶站(10; 20; 30)能夠彼此通信，其中所述至少兩個用戶站(10 ; 20; 30)中的至少一個是根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的 用戶站(10;30)。10.—種用于減小在總線系統(tǒng)(1)中的線路傳導(dǎo)的發(fā)射的方法，其具有如下步驟:利用發(fā)送/接收裝置(12; 120; 1200)來經(jīng)由所述總線系統(tǒng)(1)發(fā)送所述總線系統(tǒng)(1)的 至少一個其他的用戶站的消息(45;46;47)，在所述總線系統(tǒng)(1)中至少間歇地確保用戶站 (10,20,30)獨(dú)占地、無沖突地訪問所述總線系統(tǒng)(1)的總線(40)，利用所述發(fā)送/接收裝置(12; 120; 1200)的發(fā)射控制裝置(126)來控制所述發(fā)送/接收 裝置(12;120;1200)的特性，以便減小所述總線系統(tǒng)(1)的線路傳導(dǎo)的發(fā)射，以及根據(jù)消息(45;46;47)的仲裁階段(451;453)和數(shù)據(jù)區(qū)域(452)來接通或者關(guān)斷所述發(fā)射控制裝置(126)。
【文檔編號】H04L12/413GK106068631SQ201580011496
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年2月27日 公開號201580011496.5, CN 106068631 A, CN 106068631A, CN 201580011496, CN-A-106068631, CN106068631 A, CN106068631A, CN201580011496, CN201580011496.5, PCT/2015/54125, PCT/EP/15/054125, PCT/EP/15/54125, PCT/EP/2015/054125, PCT/EP/2015/54125, PCT/EP15/054125, PCT/EP15/54125, PCT/EP15054125, PCT/EP1554125, PCT/EP2015/054125, PCT/EP2015/54125, PCT/EP2015054125, PCT/EP201554125
【發(fā)明人】F.哈特維奇, S.瓦爾克, I.黑埃曼
【申請人】羅伯特·博世有限公司