[发明专利]用于串行总线系统的用户站的装置和用于串行总线系统中的通信的方法

说明书

提出了一种用于串行总线系统（1）的装置（12；16；32；120）和一种用于串行总线系统（1）中的通信的方法。所述装置（12；16；32；120）具有：接收器（122），用于从所述总线系统（1）的总线（40）接收信号，在所述总线系统（1）中，为了在所述总线系统（1）的用户站（10、20、30；100）之间交换消息（45；46）而使用至少一个第一通信阶段（451、452、454）和第二通信阶段（453），其中针对消息（45）来将在所述第一通信阶段（451、452、454）从所述总线（40）接收到的信号的总线状态（401、402）与在所述第二通信阶段（453）接收到的信号的总线状态（U_D1、U_D2）区分开，其中所述接收器（122）被设计为：根据从所述总线（40）接收到的信号来产生数字信号（RxD）并且将所述信号输出给通信控制装置（11），所述通信控制装置对包含在所述数字信号（RxD）中的数据进行分析，其中所述接收器（122）被设计为：在这些通信阶段（451至454）中的每个通信阶段，为了产生所述数字信号（RxD）而使用第一接收阈（T_1；T_3）和第二接收阈（T_2），而且其中所述第二接收阈（T_2）具有负电压值。

技术领域

本发明涉及一种用于串行总线系统的用户站的装置和一种用于串行总线系统中的通信的方法，该串行总线系统以高数据率和高容错能力来进行工作。

背景技术

为了在传感器与控制设备之间、例如在车辆中的传感器与控制设备之间的通信，常常使用总线系统，在该总线系统中，数据在作为具有CAN FD的CAN协议规范的ISO11898-1:2015标准下作为消息来被传输。这些消息在总线系统的用户站、如传感器、控制设备、发生器等等之间被传输。

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传输也增加。为此，还常常需要能比到目前为止将数据更快地从发送方传输到接收方。结果，总线系统的所需要的带宽将进一步增加。

为了能够以比在CAN的情况下更高的比特率来传输数据，以CAN FD消息格式提供了一种用于在消息之内切换到更高的比特率的选项。在这种技术的情况下，通过在数据字段的范围内使用更高的时控来将可能的最大数据率提高得超过为1 MBit/s的值。这种消息随后也被称作CAN FD帧或CAN FD消息。在CAN FD的情况下，将有效数据长度从8字节扩展到多达64个字节，而且数据传输率远高于在CAN的情况下。

尽管基于CAN或CAN FD的通信网络关于例如其鲁棒性方面提供了很多优点，但是与在例如100 Base-T1 以太网（Ethernet）中的数据传输相比速度低得多。此外，到目前为止在CAN FD的情况下达到的多达64个字节的有效数据长度对于一些应用来说太少。

发明内容

因而，本发明的任务是提供一种用于串行总线系统的用户站的装置和一种用于串行总线系统中的通信的方法，该装置和该方法解决了上述问题。尤其应该提供一种用于串行总线系统的用户站的装置和一种用于串行总线系统中的通信的方法，其中在高容错能力的情况下可以实现高数据率和对每个帧的有效数据量的提高。

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的装置来被解决。所述装置具有接收器，用于从总线系统的总线接收信号，在该总线系统中，为了在该总线系统的用户站之间交换消息而使用至少一个第一通信阶段和第二通信阶段，其中针对消息来将在第一通信阶段从总线接收到的信号的总线状态与在第二通信阶段接收到的信号的总线状态区分开，其中该接收器被设计为：根据从总线接收到的信号来产生数字信号并且将该信号输出给通信控制装置，该通信控制装置对包含在该数字信号中的数据进行分析，其中该接收器被设计为：在这些通信阶段中的每个通信阶段，为了产生该数字信号而使用第一接收阈和第二接收阈，而且其中第二接收阈具有负电压值。

基于所述装置的设计方案，能够自动优化针对在总线上的不同通信阶段的接收阈。由此，接收阈对于这些通信阶段中的每个通信阶段来说都是理想的，使得在总线上的不同通信阶段中的比特时间不会失真。