[发明专利]用于串行总线系统的用户站和用于在串行总线系统中发送消息的方法

说明书

提供用于总线系统（1）的用户站（20；30）和用于在总线系统（1）中以不同的比特率发送消息的方法。用户站（20；30）包括用于将消息（4；5）发送到所述总线系统（1）的总线线路（3）上的发送级（2200），其中所述发送级（2200）具有用于针对消息（5）在高总线状态（461；462）与低总线状态（471）之间切换差分总线信号的输出级（225，226，2270，2280），其中所述发送级（2200）被构建，使得对于用于传输所述消息（5）的数据的至少一个第一阶段，所述差分总线信号（CAN_EL_H2；CAN_EL_L2）针对低总线状态（471）具有相同的电平并且低欧姆地驱动所述低总线状态（471），并且其中所述发送级（2200）被构建，使得对于用于传输所述消息（5）的数据的第二阶段（453；454；455），与所述高总线状态（462）类似的总线状态（461）具有与在所述高总线状态（462）中在差分总线信号（CAN_EL_H1；CAN_EL_L1）之间的差分电压相比在所述差分总线信号（CAN_EL_H1；CAN_EL_L1）之间的更小的差分电压。

技术领域

本发明涉及用于串行总线系统的用户站和用于在串行总线系统中发送消息的方法，所述串行总线系统以高的数据率和大的抗错强健性工作。

背景技术

例如在车辆中，针对在传感器与控制设备之间的通信，经常使用总线系统，在所述总线系统中数据作为消息以作为具有CAN FD的CAN协议规范的标准ISO11898-l:2015传输。消息在总线系统的总线用户、如传感器、控制设备、传送器（Geber）等等之间传输。

随着技术设备或车辆的功能的数目增加，在总线系统中的数据通信也增多。为此还常常要求，应将数据比至今更快地从发送器传输到接收器。其结果是，总线系统的所要求的带宽进一步被提高。

为了能够与在CAN中相比以更高的比特率传输数据，以CAN FD消息格式在消息之内创建了用于切换到更高比特率的选项。在这种技术的情况下，最大可能的数据率通过在数据字段的范围中使用较高的时序（Taktung）被提高超过1MBit/s的值。这种消息随后也被称为CAN FD帧或CAN FD消息。在CAN FD中，有效数据长度从8字节被扩展到高达64字节并且数据传输率明显比在CAN中高。

即使基于CAN或CAN FD的通信网络鉴于其稳健性提供非常多的优点，所述通信网络与在例如100Base-T1以太网中的数据传输相比也还是具有明显更低的速度。此外，至今利用CAN FD达到的高达64字节的有效数据长度对于一些应用而言太低。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种用于串行总线系统的用户站和一种用于在串行总线系统中发送消息的方法，该用户站和该方法解决先前提到的问题。尤其应提供一种用于串行总线系统的用户站和一种用于在串行总线系统中发送消息的方法，在该用户站和该方法的情况下在大的抗错强健性时能够实现高的数据率和每帧的有效数据的数量的提高。

该任务通过具有权利要求1的特征的用于串行总线系统的用户站来解决。用户站包括用于将消息发送到总线系统的总线线路上的发送级，其中所述发送级具有用于针对消息在高总线状态与低总线状态之间切换差分总线信号的输出级，其中发送级被构建为，对于用于传输该消息的数据的至少一个阶段，所述差分总线信号针对低总线状态具有相同的电平并且低欧姆地驱动低总线状态，并且其中所述发送级被构建为，对于用于传输该消息的数据的第二阶段，与高总线状态类似的总线状态具有与在高总线状态中在差分总线信号之间的差分电压相比在差分总线信号之间的更小的差分电压。

利用用户站可以实现比特率并且因此从发送器到接收器的传输速度的明显提高。然而在此情况下同时保证大的抗错强健性。

基于用户站的设计方案不再需要错误帧（Error-Frames）。这也有助于实现至少10Mbps的净数据率。而且，有效数据的大小可以为每帧高达4096个字节。