针对双线式数据总线的共模干扰的信噪比增加方法技术

双线式数据总线(Z)的从具有端口(A1，A2)的发送器(S)至具有端口(A3，A4)的接收器(E)的数据(d)发送方法。该方法包括以下步骤：检测端口(A1，A2)上的第一共模电压摆动，并且形成第一共模信号(k1)。检测端口(A3，A4)上的第二共模电压摆动，并且形成第二共模信号(k2)。发送器(S)经由双线式数据总线(Z)发送数据。接收器(E)接收数据。将端口(A3，A4)上的电压差与下、上接收阈值(SW4，SW5)比较，其中，装置元件(CMP2)的输出(O)根据该比较而呈现第一或第二电平。如果第一共模信号(k1)的绝对值大于第一阈值(SW1)，那么升高差分发送电平。如果第二共模信号(k2)的绝对值大于第二阈值(SW2)，那么升高上接收阈值(SW5)且/或降低下接收阈值(SW4)。该方法允许从发送器(S)至接收器(E)的数据发送。根据检测到的第一共模信号(k1)的绝对值与第一阈值(SW1)的比较结果，每当第一共模信号(k1)的绝对值大于第一阈值(SW1)时，就升高上接收阈值(SW5)且/或降低下接收阈值(SW4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】针对双线式数据总线的共模干扰的信噪比增加方法相关申请的交叉参考本专利技术声称享有于2016年2月18日提交的申请号为102016102813.4，2016年2月18日提交的申请号为102016102815.0、2016年2月18日提交的申请号为102016102814.2、2016年2月18日提交的申请号为102016102816.9、2016年11月22日提交的申请号为102016122450.2、2016年11月22日提交的申请号为102016122449.9、2016年11月22日提交的申请号为102016122452.9和2016年11月22日提交的申请号为102016122451.0的德国专利的优先权，并将这些德国专利申请的全部内容以引用的方式并入本专利申请的主题。
本专利技术涉及一种如果双线式数据总线中存在共模干扰，则增加信噪比的方法和装置。
技术介绍
对于双线式数据总线中的数据的数字发送，一直存在这样的问题：由于来自外部的辐射，双线式数据总线线路的两条数据总线线路上产生共模摆动，其中，当因该共模摆动而使输入级进入饱和状态时，共模摆动可以导致输入信号失真，且因此导致接收到的数据被损坏。该情况在例如Flexray数据总线等汽车数据总线中特别严重。根据DE-A-102014204048，已知用于总线系统的用户站，其包括发送控制系统，该发送控制系统用于控制发送器/接收器装置的性能，以便降低各总线系统中的有线发送。因此，本文件的主题仅关于总线系统朝向外部的发送，而非反向上的稳健性的增加即，防止来自外部的辐射。根据DE-A-102009000697，已知用于双线式线路的驱动电路，其评估双线式线路上的电压，且可选地，一旦出现故障状态，就施加误差信号。可选地，重新调整驱动电路的输出电流。根据US-A-5825819，已知具有借助于反馈环路而进行共模抑制的驱动器。然而，反馈环路在正常操作期间也一直有效，且因此对正常操作造成影响。然而，也期望能够处理使系统进入非规范兼容(non-specification-compliant)状态的事件，而不会通过以非规范兼容方式的这种共模抑制来不利地影响正常操作。根据US-A-2003/0085736，已知在正常操作期间有效的其他共模抑制。根据US-A-5592510，已知用于双绞线的驱动器，其有效地减小双线式总线线路中的共模电流。此外，该共模抑制在正常操作期间是有效的。在当前技术中，这些共模抑制对于处于未被干扰的正常操作中的发送器和接收器的装置来说是负担。当非规范兼容干扰发生时，期望这样的发送系统可能以最稳健的方式应对该干扰–这实际上本身已经违反了规范。
技术实现思路
本专利技术的目的是检测严重的共模干扰，以及通过优选同时采取但是未必一定同步的额外措施来增加用于数据发送的信噪比。根据下文详细说明的变型体所述的本专利技术基于共同概念：在双线式数据总线的共模干扰的情况下，将在发送器侧增加(差分)信号电平或将在接收器侧降低共模干扰敏感度，或将采取这两种措施。根据第一变型体，通过由发送器进行过大共模电压摆动的检测的方法，即，在作用于双线式数据总线(Z)的共模干扰的影响下，借助于数字电压信号经由车辆的双线式数据总线(Z)从发送器(S)向接收器(E)发送数据(d)的方法，来实现如本专利技术所提出的上述目的，-其中，双线式数据总线(Z)包括第一数据总线线路(d1)和第二数据总线线路(d2)，-其中，发送器(S)包括连接至第一数据总线线路(d1)的第一连接点(A1)和连接至第二数据总线线路(d2)的第二连接点(A2)，和第一参考电势连接点(BP1)，-其中，发送器(S)包括用于第一连接点(A1)的第一驱动器(D1)和用于第二连接点(A2)的第二驱动器(D2)，且-其中，接收器(E)包括连接至第一数据总线线路(d1)的第三连接点(A3)和连接至第二数据总线线路(d2)的第四连接点(A4)，和第二参考电势连接点(BP2)，包括以下步骤：a)检测发送器(S)的第一和第二连接点(A1，A2)处相对于第一参考电势连接点(BP1)的第一共模电压摆动，并且形成第一共模信号(k1)，b)发送器(S)通过在发送器(S)的第一和第二连接点(A1，A2)之间施加具有差分发送电平的数字电压信号，经由双线式数据总线(Z)向接收器(E)发送数据(d)，i)其中，第一驱动器(D1)使用第一偏置(O1)和第一电压电平(P1)驱动第一数据线路(d1)，ii)其中，第二驱动器(D2)使用第二偏置(O2)和第二电压电平(P2)驱动第二数据线路(d2)，且iii)其中，差分发送电平是第一电压电平(P1)和第二电压电平(P2)的差值，c)接收器(E)通过检测接收器(E)的第三连接点(A3)和第四连接点(A4)之间的电压差来进行数据接收，和d)将检测到的第一共模电压摆动的量与第一阈值(SW1)进行比较，并且如果第一共模电压摆动的量大于第一阈值(SW1)，那么(特别地，在发送器侧)增加差分发送电平。根据第二变型体，通过由包括用于将共模摆动与阈值进行比较的比较器的接收器进行过大共模电压摆动的检测的方法，即通过在作用于双线式数据总线(Z)的共模干扰的影响下，借助于数字电压信号经由车辆的双线式数据总线(Z)从发送器(S)向接收器(E)发送数据(d)的方法，来实现如本专利技术所提出的上述目的，-其中，双线式数据总线(Z)包括第一数据总线线路(d1)和第二数据总线线路(d2)，-其中，发送器(S)包括连接至第一数据总线线路(d1)的第一连接点(A1)和连接至第二数据总线线路(d2)的第二连接点(A2)，和第一参考电势连接点(BP1)，且-其中，接收器(E)包括连接至第一数据总线线路(d1)的第三连接点(A3)和连接至第二数据总线线路(d2)的第四连接点(A4)，和第二参考电势连接点(BP2)，包括以下步骤：a)检测接收器(E)的第三和第四连接点(A3，A4)处相对于第二参考电势连接点(BP2)的第二共模电压摆动，并且形成第二共模信号(k2)，b)发送器(S)通过在发送器(S)的第一和第二连接点(A1，A2)之间施加用于在连接点之间(随着时间)产生电压差的数字电压信号，经由双线式数据总线(Z)向接收器(E)发送数据(d)，c)接收器(E)通过检测接收器(E)的第三连接点(A3)和第四连接点(A4)之间的电压差来进行数据接收，d)将接收器(E)的第三和第四连接点(A3，A4)之间存在的电压差与第三阈值(SW3)进行比较，其中，第一逻辑值被分配至高于该第三阈值(SW3)的电压差，且与第一逻辑值反转的第二逻辑值被分配至低于该第三阈值(SW3)的电压差，和e)将检测到的第二共模电压摆动的量与第二阈值(SW2)进行比较，并且如果第二共模电压摆动的量大于第二阈值(SW2)，那么(特别地，在接收器侧)增加第三阈值(SW3)。根据第三变型体，通过由发送器和由包括用于比较共模的比较器的接收器二者进行过大共模电压摆动的检测的方法，即通过在作用于双线式数据总线(Z)的共模干扰的影响下，借助于数字电压信号经由车辆的双线式数据总线(Z)从发送器(S)向接收器(E)发送数据(d)的方法，来实现如本专利技术所提出的上述目的，-其中，双线式数据总线(Z)包括第一数据总线线路(d1)和第二数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在作用于双线式数据总线(Z)的共模干扰的影响下借助于数字电压信号经由车辆的所述双线式数据总线(Z)从发送器(S)至接收器(E)发送数据(d)的方法，‑其中，所述双线式数据总线(Z)包括第一数据总线线路(d1)和第二数据总线线路(d2)，‑其中，所述发送器(S)包括连接至所述第一数据总线线路(d1)的第一连接点(A1)和连接至所述第二数据总线线路(d2)的第二连接点(A2)，和第一参考电势连接点(BP1)，‑其中，所述发送器(S)包括用于所述第一连接点(A1)的第一驱动器(D1)和用于所述第二连接点(A2)的第二驱动器(D2)，且‑其中，所述接收器(E)包括连接至所述第一数据总线线路(d1)的第三连接点(A3)和连接至所述第二数据总线线路(d2)的第四连接点(A4)，和第二参考电势连接点(BP2)，所述方法包括以下步骤：a)检测所述发送器(S)的第一和第二连接点(A1，A2)处相对于所述第一参考电势连接点(BP1)的第一共模电压摆动，并且形成第一共模信号(k1)，b)所述发送器(S)通过在所述发送器(S)的第一和第二连接点(A1，A2)之间施加具有差分发送电平的数字电压信号，经由所述双线式数据总线(Z)向所述接收器(E)发送数据(d)，i)其中，所述第一驱动器(D1)使用第一偏置(O1)和第一电压电平(P1)驱动所述第一数据线路(d1)，ii)其中，所述第二驱动器(D2)使用第二偏置(O2)和第二电压电平(P2)驱动所述第二数据线路(d2)，且iii)其中，所述差分发送电平是所述第一电压电平(P1)和所述第二电压电平(P2)的差值，c)所述接收器(E)通过检测所述接收器(E)的第三连接点(A3)和第四连接点(A4)之间的电压差来进行数据接收，和d)将检测到的第一共模电压摆动的量与第一阈值(SW1)进行比较，并且如果所述第一共模电压摆动的量大于所述第一阈值(SW1)，那么增加所述差分发送电平。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.18 DE 102016102813.4;2016.02.18 DE 10201611.一种在作用于双线式数据总线(Z)的共模干扰的影响下借助于数字电压信号经由车辆的所述双线式数据总线(Z)从发送器(S)至接收器(E)发送数据(d)的方法，-其中，所述双线式数据总线(Z)包括第一数据总线线路(d1)和第二数据总线线路(d2)，-其中，所述发送器(S)包括连接至所述第一数据总线线路(d1)的第一连接点(A1)和连接至所述第二数据总线线路(d2)的第二连接点(A2)，和第一参考电势连接点(BP1)，-其中，所述发送器(S)包括用于所述第一连接点(A1)的第一驱动器(D1)和用于所述第二连接点(A2)的第二驱动器(D2)，且-其中，所述接收器(E)包括连接至所述第一数据总线线路(d1)的第三连接点(A3)和连接至所述第二数据总线线路(d2)的第四连接点(A4)，和第二参考电势连接点(BP2)，所述方法包括以下步骤：a)检测所述发送器(S)的第一和第二连接点(A1，A2)处相对于所述第一参考电势连接点(BP1)的第一共模电压摆动，并且形成第一共模信号(k1)，b)所述发送器(S)通过在所述发送器(S)的第一和第二连接点(A1，A2)之间施加具有差分发送电平的数字电压信号，经由所述双线式数据总线(Z)向所述接收器(E)发送数据(d)，i)其中，所述第一驱动器(D1)使用第一偏置(O1)和第一电压电平(P1)驱动所述第一数据线路(d1)，ii)其中，所述第二驱动器(D2)使用第二偏置(O2)和第二电压电平(P2)驱动所述第二数据线路(d2)，且iii)其中，所述差分发送电平是所述第一电压电平(P1)和所述第二电压电平(P2)的差值，c)所述接收器(E)通过检测所述接收器(E)的第三连接点(A3)和第四连接点(A4)之间的电压差来进行数据接收，和d)将检测到的第一共模电压摆动的量与第一阈值(SW1)进行比较，并且如果所述第一共模电压摆动的量大于所述第一阈值(SW1)，那么增加所述差分发送电平。2.一种在作用于双线式数据总线(Z)的共模干扰的影响下借助于数字电压信号经由车辆的所述双线式数据总线(Z)从发送器(S)至接收器(E)发送数据(d)的方法，-其中，所述双线式数据总线(Z)包括第一数据总线线路(d1)和第二数据总线线路(d2)，-其中，所述发送器(S)包括连接至所述第一数据总线线路(d1)的第一连接点(A1)和连接至所述第二数据总线线路(d2)的第二连接点(A2)，和第一参考电势连接点(BP1)，且-其中，所述接收器(E)包括连接至所述第一数据总线线路(d1)的第三连接点(A3)和连接至所述第二数据总线线路(d2)的第四连接点(A4)，和第二参考电势连接点(BP2)，所述方法包括以下步骤：a)检测所述接收器(E)的第三和第四连接点(A3，A4)相对于所述第二参考电势连接点(BP2)的第二共模电压摆动，并且形成第二共模信号(k2)，b)所述发送器(S)通过在所述发送器(S)的第一和第二连接点(A1，A2)之间施加用于在连接点之间产生电压差的数字电压信号，经由所述双线式数据总线(Z)向所述接收器(E)发送数据(d)，c)所述接收器(E)通过检测所述接收器(E)的第三连接点(A3)和第四连接点(A4)之间的电压差来进行数据接收，d)将所述接收器(E)的第三和第四连接点(A3，A4)之间存在的电压差与第三阈值(SW3)进行比较，其中，第一逻辑值被分配至高于所述第三阈值(SW3)的电压差，且与所述第一逻辑值反转的第二逻辑值被分配至低于所述第三阈值(SW3)的电压差，和e)将检测到的第二共模电压摆动的量与第二阈值(SW2)进行比较，并且如果所述第二共模电压摆动的量大于所述第二阈值(SW2)，那么增加所述第三阈值(SW3)。3.一种在作用于双线式数据总线(Z)的共模干扰的影响下借助于数字电压信号经由车辆的所述双线式数据总线(Z)从发送器(S)至接收器(E)发送数据(d)的方法，-其中，所述双线式数据总线(Z)包括第一数据总线线路(d1)和第二数据总线线路(d2)，-其中，所述发送器(S)包括连接至所述第一数据总线线路(d1)的第一连接点(A1)和连接至所述第二数据总线线路(d2)的第二连接点(A2)，和第一参考电势连接点(BP1)，-其中，所述发送器(S)包括用于所述第一连接点(A1)的第一驱动器(D1)和用于所述第二连接点(A2)的第二驱动器(D2)，且-其中，所述接收器(E)包括连接至所述第一数据总线线路(d1)的第三连接点(A3)和连接至所述第二数据总线线路(d2)的第四连接点(A4)，和第二参考电势连接点(BP2)，所述方法包括以下步骤：a)检测所述发送器(S)的第一和第二连接点(A1，A2)处相对于所述第一参考电势连接点(BP1)的第一共模电压摆动，并且形成第一共模信号(k1)，b)检测所述接收器(E)的第三和第四连接点(A3，A4)处相对于所述第二参考电势连接点(BP2)的第二共模电压摆动，并且形成第二共模信号(k2)，c)所述发送器(S)通过在所述发送器(S)的第一和第二连接点(A1，A2)之间施加具有差分发送电平的数字电压信号，经由所述双线式数据总线(Z)向所述接收器(E)发送数据(d)，i)其中，所述第一驱动器(D1)使用第一偏置(O1)和第一电压电平(P1)驱动所述第一数据线路(d1)，ii)其中，所述第二驱动器(D2)使用第二偏置(O2)和第二电压电平(P2)驱动所述第二数据线路(d2)，且iii)其中，所述差分发送电平是所述第一电压电平(P1)和所述第二电压电平(P2)的差值，d)所述接收器(E)通过检测所述接收器(E)的第三连接点(A3)和第四连接点(A4)之间的电压差来进行数据接收，e)将所述接收器(E)的第三和第四连接点(A3，A4)之间存在的电压差与第三阈值(SW3)进行比较，其中，第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科·格茨，
申请(专利权)人：艾尔默斯半导体股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE