用于总线系统的用户站和用于在总线系统中的数据传输的方法技术方案

提供了一种用于总线系统（1；2）的用户站（10）和一种用于在总线系统（1；2）中的数据传输的方法。该用户站（10）包括发送/接收装置（12），用于通过总线（40）将消息（45；46；47）发送给总线系统（1；2）的其它用户站（20；30）和/或接收总线系统（1；2）的其它用户站（20；30）的消息（45；46；47），其中该发送/接收装置（12）被设计为：将差分电压从用于在第一时间段内进行数据传输的预先确定的第一电压值降低到用于在第二时间段内进行数据传输的预先确定的第二电压值或者又从预先确定的第二电压值提高到预先确定的第一电压值，而且将用于在第二时间段内接收消息（45；46；47）的比特的判断阈（125、126）从用于在第一时间段内进行数据传输的预先确定的第一阈值降低到用于在第二时间段内进行数据传输的预先确定的第二阈值或者又从预先确定的第二阈值提高到预先确定的第一阈值，而且其中该用户站（10）被设计为：在第二时间段内以比在第一时间段内更高的数据传输率来发送或接收消息（45；47）。

User Station for Bus System and Data Transfer Method for Bus System

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于总线系统的用户站和用于在总线系统中的数据传输的方法
本专利技术涉及一种用于总线系统的用户站和一种用于在总线系统中的数据传输的方法，其中针对CAN或者CANFD的协议以比常用的电压更低的电压来实施。
技术介绍
例如在车辆中设置CAN网络，在所述CAN网络中，借助于CAN和/或CANFD协议来传输消息，如在目前作为CAN协议规范的ISO-CD-11898-1中以CANFD描述的那样。在CAN的情况下，在很多情况下都不能进一步提高数据传输率，因为否则电压沿必须被选择得陡峭，使得会产生比所容许的电磁辐射更多的电磁辐射。早期只存在唯一的长的CAN总线，该唯一的长的CAN总线已经使车辆中的所有控制设备连接。如今，由于用户的数目多而存在很多较短的CAN总线。短的线缆长度导致更好的信噪比。在CAN总线上的越来越多的通信也需要提高数据传输率超过CANFD。因而，申请人方面所考虑到的是：替代到目前为止的CAN总线系统，使用如下总线系统，其中使用比往常在数字系统中常用的为5V或3.3V的高电压（highvoltage）更低的电压（lowvoltage）。这种具有更低的电压的系统公知为LVDS（LowVoltageDigitalSystem（低电压数字系统））。然而存在问题的是：已经存在的总线系统与基于LVDS系统的LVDS用户站不兼容。LVDS用户站的LV消息被传统的用户站中的用户站破坏。因而，在现有的标准CAN系统中，所有现有的用户站都必须针对LVDS系统来改装。这花费很高而且成本大。
技术实现思路
因而，本专利技术的任务是提供一种用于总线系统的用户站和一种用于在总线系统中的数据传输的方法，所述用户站和方法解决之前提到的问题。尤其应该提供一种用于总线系统的控制装置和一种用于在总线系统中的数据传输的方法，其中相对于到目前为止的解决方案还可以进一步提高总线上的数据传输率，以便这样使经由总线的没有错误的通信加快。该任务通过具有权利要求1的特征的用于总线系统的用户站来解决。该用户站包括发送/接收装置，用于通过总线将消息发送给总线系统的其它用户站和/或接收总线系统的其它用户站的消息，其中该发送/接收装置被设计为：将差分电压从用于在第一时间段内进行数据传输的预先确定的第一电压值降低到用于在第二时间段内进行数据传输的预先确定的第二电压值或者又从预先确定的第二电压值提高到预先确定的第一电压值，而且将用于在第二时间段内接收消息的比特的判断阈从用于在第一时间段内进行数据传输的预先确定的第一阈值降低到用于在第二时间段内进行数据传输的预先确定的第二阈值或者又从预先确定的第二阈值提高到预先确定的第一阈值，而且其中该用户站被设计为：在第二时间段内以比在第一时间段内更高的数据传输率来发送消息。与常规的CAN或CANFD相比，利用该用户站可以将数据传输率提高四倍。另一优点在于：由用户站执行的LV通信并不干扰总线上的标准CAN或标准CANFD通信，该LV通信以比往常在数字系统中常用的为5V或3.3V的高电压（highvoltage）更低的电压（lowvoltage）来运行。LVCAN用户站在数据传输时产生比常见的差分电压更小的差分电压。差分电压小得使得这些差分电压不能被标准CAN用户站察觉，因为这些差分电压低于为1V的判断阈，即例如为0.5V或者甚至为负。有利地，该用户站被设计为使得标准CAN用户容忍由所描述的用户站执行的LV差分电压变化而且并不寄送错误消息。由此，多个LV-CAN用户站可以不受干扰地进行通信。然而，之前描述的用户站被设计为使得该用户站可以在需要时更换到标准协议上并且接着同样可以与标准CAN用户站交换信息。因此，由所描述的用户站实施的方法与到目前为止的CAN总线系统完全兼容。因此，标准CAN用户站或者标准CANFD用户站可以逐渐在总线中通过LV-CAN用户替代。该用户站的其它有利的设计方案在从属权利要求中说明。按照一个实施例，该发送/接收装置具有连接端而且被设计为：根据在该连接端上的信号降低差分电压和判断阈或者提高差分电压和判断阈。附加地或替选地，该发送/接收装置可以被设计为：分析消息的内容并且根据消息的内容来降低差分电压和判断阈或者提高差分电压和判断阈。按照一个实施例，该发送/接收装置具有第一连接端而且被设计为：根据在第一连接端上的信号产生具有用于数据传输的预先确定的第一电压值的差分电压；该发送/接收装置具有用于利用如下判断阈来接收比特的第二连接端，该判断阈具有预先确定的第一阈值；而且该发送/接收装置具有第三连接端而且被设计为：根据在第三连接端上的信号，产生具有用于数据传输的预先确定的第二电压值的差分电压；而且该发送/接收装置具有用于利用如下判断阈来接收比特的第四连接端，该判断阈具有预先确定的第二阈值。按照一个实施例，该用户站还具有通信控制装置，该通信控制装置被设计为：在第二时间段内在总线系统的用户站同步时预期有填充位的位置处插入填充位地发送消息，和/或其中该通信控制装置或该发送/接收装置被设计为：以第一时间段内那样的差分电压电平和数据传输率来创建填充位。附加地或替选地，通信控制装置或发送/接收装置可以被设计为：除了显性填充位之外，按顺序直接创建隐性填充位。第一时间段优选地是确定哪个用户站至少暂时得到对总线或者总线的共同信道的独占的、无冲突的访问的时间段。第二时间段优选地是该用户站具有对总线或者总线的共同信道的独占的、无冲突的访问的时间段。可设想的是：差分电压的电平平均具有在-1V与3V的范围内的值。附加地或替选地，差分电压可以具有在0.2V≤UD≤1V的范围内的值。按照一个设计方案，该发送/接收装置可以被设计为：将LV传输并行地调制到以预先确定的第一电流值的传输上。附加地或替选地，该用户站可具有错误计数器，该错误计数器被设计用于对发送尝试被中断多少次进行计数，而且其中该发送/接收装置被设计为切换到发送运行，其中差分电压被切换到预先确定的第一电压类型，以便当该错误计数器的计数器状态超过预先确定的值时仅以原始电平和原始数据传输率来发送消息。该总线系统可以是CAN总线系统或者CANFD总线系统。附加地或替选地，可能的是：在发送/接收装置中布置有至少一个反射减少单元，该反射减少单元连接在总线的两根总线芯线之间，以便减少总线系统中的反射。之前描述的用户站可以是总线系统的部分，该总线系统还包括以下总线，至少两个用户站通过该总线彼此连接，使得所述至少两个用户站可以彼此进行通信。在这种情况下，该总线系统还可具有开关，该开关接在用户站中的至少两个用户站之间，以便将总线划分成几乎一样大的部分。之前提到的任务还通过在之前描述的总线系统中根据权利要求10所述的用于数据传输的方法来解决。在该方法的情况下，在总线系统中使用发送/接收装置，用于通过总线将消息发送给总线系统的其它用户站和/或接收总线系统的其它用户站的消息，其中该发送/接收装置将差分电压从用于在第一时间段内进行数据传输的预先确定的第一电压值降低到用于在第二时间段内进行数据传输的预先确定的第二电压值或者又从预先确定的第二电压值提高到预先确定的第一电压值，而且将用于在第二时间段内接收消息的比特的判断阈从用于在第一时间段内进行数据传输的预先确定的第一阈值降低到用于在第二时间段内进行数据传输的预先确定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于总线系统（1；2）的用户站（10），所述用户站具有发送/接收装置（12；120），用于通过总线（40）将消息（45；46；47）发送给所述总线系统（1；2）的其它用户站（20；30）和/或接收所述总线系统（1；2）的其它用户站的消息（45；46；47），其中所述发送/接收装置（12；120）被设计为：将差分电压从用于在第一时间段内进行数据传输的预先确定的第一电压值降低到用于在第二时间段内进行数据传输的预先确定的第二电压值或者又从所述预先确定的第二电压值提高到所述预先确定的第一电压值，而且将用于在第二时间段内接收所述消息（45；46；47）的比特的判断阈（125、126）从用于在第一时间段内进行数据传输的预先确定的第一阈值降低到用于在第二时间段内进行数据传输的预先确定的第二阈值或者又从所述预先确定的第二阈值提高到所述预先确定的第一阈值，而且其中所述用户站（10）被设计为：在第二时间段内以比在第一时间段内更高的数据传输率来发送或接收消息（45；47）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.14 DE 102016224961.41.一种用于总线系统（1；2）的用户站（10），所述用户站具有发送/接收装置（12；120），用于通过总线（40）将消息（45；46；47）发送给所述总线系统（1；2）的其它用户站（20；30）和/或接收所述总线系统（1；2）的其它用户站的消息（45；46；47），其中所述发送/接收装置（12；120）被设计为：将差分电压从用于在第一时间段内进行数据传输的预先确定的第一电压值降低到用于在第二时间段内进行数据传输的预先确定的第二电压值或者又从所述预先确定的第二电压值提高到所述预先确定的第一电压值，而且将用于在第二时间段内接收所述消息（45；46；47）的比特的判断阈（125、126）从用于在第一时间段内进行数据传输的预先确定的第一阈值降低到用于在第二时间段内进行数据传输的预先确定的第二阈值或者又从所述预先确定的第二阈值提高到所述预先确定的第一阈值，而且其中所述用户站（10）被设计为：在第二时间段内以比在第一时间段内更高的数据传输率来发送或接收消息（45；47）。2.根据权利要求1所述的用户站（10），其中所述发送/接收装置（12；120）具有连接端（LV），而且其中所述发送/接收装置（12；120）被设计为：根据在所述连接端（LV）上的信号降低所述差分电压和所述判断阈或者提高所述差分电压和所述判断阈，和/或其中所述发送/接收装置（12；120）被设计为：分析消息（45）的内容并且根据所述消息（45）的内容来降低所述差分电压和所述判断阈或者提高所述差分电压和所述判断阈（125、126）。3.根据权利要求1或2所述的用户站（10），其中所述发送/接收装置（12；120）-具有第一连接端（Tx）并且被设计为：根据在所述第一连接端（Tx）上的信号产生具有用于数据传输的预先确定的第一电压值的差分电压；-具有用于利用如下判断阈（125、126）来接收比特的第二连接端（Rx），所述判断阈具有所述预先确定的第一阈值；而且-具有第三连接端（LVTx）而且被设计为：根据在所述第三连接端上的信号，产生具有用于数据传输的预先确定的第二电压值的差分电压；而且-具有用于利用如下判断阈（125、126）来接收比特的第四连接端（LVRx），所述判断阈具有所述预先确定的第二阈值。4.根据上述权利要求之一所述的用户站（10），所述用户站还具有通信控制装置（11），所述通信控制装置被设计为：在第二时间段内在所述总线系统（1；2）的用户站（10、20、30）同步时预期有填充位（60）的位置处插入所述填充位（60）地发送消息（45；47），和/或其中所述通信控制装置（11）被设计为：以第一时间段内那样的差分电压电平和数据传输率来创建所述填充位（60），和/或其中所述通信控制装置（11）...

【专利技术属性】
技术研发人员：S维森迈尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE