[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

本发明提出了用于串行总线系统的装置和用于串行总线系统中的通信的方法。所述装置具有接收器，用于从总线系统的总线接收信号，在总线系统中对于在总线系统的用户站之间交换的消息来说，在第一通信阶段从总线接收到的信号的总线状态不同于在第二通信阶段接收到的信号的总线状态，其中接收器被设计为基于从总线接收到的信号来产生数字信号且将所述信号输出给通信控制装置以分析包含在数字信号中的数据，其中接收器还被设计为在第二通信阶段为了产生数字信号而使用至少一个第一接收阈和至少一个第二接收阈，其中第二接收阈具有负电压值或者比最大电压值更大的电压值，所述最大电压值由总线系统的用户站针对第二通信阶段中的总线状态来驱动。

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CAN协议规范的ISO11898-1:2015标准下作为消息以CAN FD来传输。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。

随着技术设施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更快地将数据从发送方传输到接收方。其后果是，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，在CAN FD消息格式中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1MBit/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 以太网下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，其中在使用该总线系统用于通信的技术设施运行时的灵活性高的情况下并且在该通信的容错能力强的情况下可以实现高数据率和每个帧的有效数据量的提高。

该任务通过根据本发明的用于串行总线系统的用户站的装置来解决。该装置具有接收器，用于从总线系统的总线接收信号，在该总线系统中对于在总线系统的用户站之间交换的消息来说，在第一通信阶段从总线接收到的信号的总线状态不同于在第二通信阶段接收到的信号的总线状态，其中该接收器被设计为基于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用以分析包含在该数字信号中的数据，其中该接收器还被设计为在第二通信阶段为了产生该数字信号而使用至少一个第一接收阈和至少一个第二接收阈，而且其中第二接收阈具有负电压值或者第二接收阈具有比最大电压值更大的电压值，该最大电压值由总线系统的用户站针对第二通信阶段中的总线状态来驱动。

由于该装置的设计，即使在数据阶段中在一个帧中有效驱动两个总线状态的情况下，也能够识别发送冲突。这一点在总线上发生所驱动的信号叠加时也适用，由此在总线上出现“模拟”电平。因而，可以省去经由在该装置中的微控制器和/或通信控制装置进行的分析，该微控制器/该通信控制装置在这种情况下通过发送信号TXD和接收信号RXD的比较不再能够可靠地识别出发送冲突，因为所得到的接收信号RXD不再能准确预测。