用于串行的总线系统的用户站的通信控制装置和用于在串行的总线系统中通信的方法制造方法及图纸

提供了一种用于串行的总线系统的用户站的通信控制装置和一种用于在串行的线系统中进行通信的方法。通信控制装置被设计用于，控制总线系统的用户站与至少一个其他的用户站的通信，并且用于产生用于发送到总线系统的总线上的发送信号，并且/或者用于从总线接收信号，其中，通信控制装置被设计用于，按照帧产生发送信号，在所述帧中设置带有预先确定时间长度的位，其中，通信控制装置被设计用于，在帧中相比于位序列的其他的位缩短至少一个位，所述至少一个位布置在具有相同逻辑值的至少两个位的位序列中，并且其中，通信控制装置被设计用于，不缩短不是布置在具有相同逻辑值的至少两个位的位序列中的位。两个位的位序列中的位。两个位的位序列中的位。

【技术实现步骤摘要】
用于串行的总线系统的用户站的通信控制装置和用于在串行的总线系统中通信的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于用户站的通信控制装置，所述用户站用于串行的总线系统，以及一种用于在串行的总线系统中进行通信的方法，所述总线系统以高的数据传输率以及大的错误稳健性来工作。

技术介绍

[0002]用于在传感器与控制器之间、例如在车辆中通信的总线系统应当根据技术装备的或者说车辆的功能的数目来实现大的数据量的传输。在许多应用场合中要求能够以尽可能高的数据传输率将数据从发送器传输到接收器。
[0003]在车辆中目前总线系统处于引入阶段中，其中数据作为标准ISO11898
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1：2015中的消息以带有CAN FD的CAN协议规范的形式被传输。消息在总线系统的总线用户如传感器、控制器、发送器等之间进行传输。为此，消息在总线上在下述帧中被发送，在所述帧中在两个通信阶段之间进行切换。在所述第一通信阶段（仲裁）协定，总线系统的哪个用户站在随后的第二通信阶段（数据阶段或者说用户数据的发送）中将其帧发送到总线上。CAN FD被大多数制造商在第一步骤中以500 kbit/s的仲裁比特率和2 Mbit/s的数据比特率应用在车辆中。也就是说，在传输到总线上时在缓慢的运行类型和快速的运行类型之间来回切换。
[0004]为了在第二通信阶段仍然能够实现较大的数据传输率，目前为CAN FD开发后继总线系统，所述后继总线系统被称为CAN XL并且目前在CAN自动化组织（CiA（CAN in Automation））中被标准化。CAN XL除了通过CAN总线的纯粹的数据传输外还应当支持其他的功能，如功能性的安全（Safety）、数据安全（Security）和服务质量（QoS = 服务质量）。这些是基本的特性，在自动驾驶车辆中需要所述特性。
[0005]在数据通过通道（CAN总线）在帧中传输时可能产生错误。例如能够由于外部的影响、尤其在总线终端处的入射或者反射，而篡改位或者推移位之间的边沿。此外，由于非理想的时钟脉冲源在用户站中可能出现相位错误，所述用户站就目前总线上的通信而言不是消息的发送器，而是仅仅消息的接收器（接收节点）。
[0006]这样的帧条件有助于降低每次能有效传输的数据量，即净数据速率。

技术实现思路

[0007]因此本专利技术的任务是，提供一种用于串行的总线系统的用户站的通信控制装置和一种用于在串行的总线系统中进行通信的方法，所述通信控制装置解决前面所提及的问题。尤其应当提供一种用于串行的总线系统的用户站的通信控制装置和一种用于在串行的总线系统中进行通信的方法，其中即使在高的数据传输率和必要时提高每帧的用户数据量的情况下，也能够实现通信的大的错误稳健性。
[0008]该任务通过具有权利要求1的特征的用于串行的总线系统的用户站的通信控制装置来解决。所述通信控制装置设计用于控制总线系统的用户站与至少一个其他的用户站的
通信，并且用于产生用于发送到总线系统的总线上的发送信号，并且/或者用于从总线接收信号，其中，所述通信控制装置设计成，按照帧来产生发送信号，在所述帧中设置带有预先确定时间长度的位，其中，所述通信控制装置设计成，在帧中相比于位序列其他的位缩短至少一个位，所述至少一个位布置在具有相同逻辑值的至少两个位的位序列中，并且其中，所述通信控制装置设计成不缩短不是布置在具有相同逻辑值的至少两个位的位序列中的位。
[0009]通过该通信控制装置的设计方案能够通过总线每单位时间传输比目前为止更多的数据，而不会由此在总线系统中降低通信的错误稳健性。
[0010]利用所述通信控制装置能够由此在串行的总线系统中、尤其在CAN或者CAN FD或者CAN XL中在数据传输率进一步提高的情况下尽管如此实现稳健的通信。
[0011]在此，在总线系统中利用通信控制装置能够实现的是，在第一通信阶段中保留从CAN已知的仲裁，并且尽管如此相对于CAN或者CAN FD或者CAN XL再次显著地提高传输率。
[0012]如果在总线系统中也存在至少一个CAN用户站和/或至少一个CAN FD用户站，则也能够使用被通信控制装置所执行的方法，这些用户站根据CAN协议和/或CAN FD协议来发送消息。
[0013]通信控制装置的有利的另外的设计方案在从属权利要求中提出。
[0014]以可行的方式，每个位在没有缩短的情况下在时间上划分成四个区段，其中，在第一与第二区段之间设置第一采样点，并且其中，在第三与第四区段之间设置第二采样点，并且其中，通信控制装置设计成，使用第一和第二采样点以用于在接收信号中确定位的逻辑值，通信控制装置为通过总线传输的发送信号接收所述接收信号。
[0015]在第一采样点与第二采样点之间能够在不缩短位的情况下布置两个区段。
[0016]按照一种实施例，通信控制装置能够设计成，缩短位序列的第二位和位序列的每个随后的位。
[0017]按照一种实施例，通信控制装置能够设计成，缩短在位序列的第二位和位序列中的每个随后的位中直接布置在第二采样点之前的区段，其中，通信控制装置设计成，与在位序列的最后位中直接布置在第二采样点之后的区段相比，不那么剧烈地缩短在位序列的第二位和位序列中的每个随后的位中直接布置在第二采样点之后的区段。
[0018]通信控制装置能够设计成，与位序列的最后位相比，更剧烈地缩短布置在位序列的第一位与最后位之间的位。
[0019]按照一种实施例，通信控制装置设计成，位序列的最后位比位序列的第一位更剧烈地缩短。
[0020]按照其他的设计方案，通信控制装置能够设计成，针对位个性化地确定位序列的位的缩短的长度。
[0021]能够设想到的是，通信控制装置具有分析模块，所述分析模块用于分析在由通信控制装置所创建的发送信号中是否布置有具有相同逻辑值的至少两个位的位序列；和位长度缩短模块，所述位长度缩短模块用于缩短位序列中的至少一个位，所述位序列由分析模块在分析时被确定。
[0022]通信控制装置能够具有位长度延长模块，所述位长度延长模块用于延长位序列中的至少一个位，所述至少一个位作为被缩短的位包含在被总线所接收的信号中。附加地或者替代地，通信控制装置此外能够具有错误帧计数模块，所述错误帧计数模块用于对被总
线所接收的错误帧进行计数。
[0023]此外通信控制装置能够设计成，将至少一个预先确定的位添入到发送信号中，所述位向总线系统中的接收节点指示，当前被总线所接收的信号具有至少一个位，所述至少一个位布置在具有相同逻辑值的至少两个位的位序列中并且相比于位序列其他的位被缩短。
[0024]通信控制装置能够设计成如此产生发送信号，使得对于在总线系统的用户站之间相互变换的消息而言，在第一通信阶段中被发送到总线上的信号的位时间能够与在第二通信阶段中被发送的信号的位时间进行区分，并且其中，在第一通信阶段中协定，总线系统的哪个用户站在随后的第二通信阶段中得到对总线的至少暂时的独有的、无冲突的存取，并且其中，通信控制装置设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于用户站（10；20；30）的通信控制装置（11；21；31），所述用户站用于串行的总线系统（1），其中，所述通信控制装置（11；21；31）被设计用于控制所述总线系统（1）的所述用户站（10；20；30）与至少一个其他的用户站（10；20；30）的通信并且用于产生发送信号（TxD）并且/或者用于从所述总线（40）接收信号（VDIFF），所述发送信号用于发送到所述总线系统（1）的总线（40）上，其中，所述通信控制装置（11；21；31）被设计用于，按照帧（450）来产生所述发送信号（TxD），在所述帧中设置带有预先确定的时间长度（t_bt1；t_b2）的位（B1至B6），其中，所述通信控制装置（11；21；31）被设计用于，在所述帧（450）中相比于位序列的其他的位缩短至少一个位，所述至少一个位布置在具有相同逻辑值的至少两个位的位序列（B1至B3；B4至B6）中，并且其中，所述通信控制装置（11；21；31）被设计用于，不缩短不是布置在具有相同逻辑值的至少两个位的位序列中的位。2.根据权利要求1所述的通信控制装置（11；21；31），其中，每个位（B1至B6）在没有缩短的情况下关于时间（t）划分成四个区段（SY、PP、P1、P2），其中，在第一与第二区段（SY、PP）之间设置第一采样点（TP），并且其中，在第三与第四区段（P1、P2）之间设置第二采样点（TP），并且其中，所述通信控制装置（11；21；31）被设计用于，使用所述第一和第二采样点（TP）以确定接收信号（RxD）中的所述位（B1至B6）的逻辑值，所述通信控制装置（11；21；31）为通过所述总线（40）传输的发送信号（TxD_TC）接收所述接收信号。3.根据权利要求2所述的用户站（10；20；30），其中，在所述第一采样点（TP）与第二采样点（TP）之间在不缩短位的情况下布置两个区段（PP、P1）。4.根据权利要求2或者3所述的用户站（10；20；30），其中，所述通信控制装置（11；21；31）被设计用于，缩短位序列（B1至B3；B4至B6）的第二位（B2；B5）和所述位序列（B1至B3；B4至B6）的每个随后的位（B3；B6）。5.根据权利要求的2至4中任一项所述通信控制装置（11；21；31），其中，所述通信控制装置（11；21；31）被设计用于，在所述位序列（B1至B3；B4至B6）的所述第二位（B2；B5）和所述位序列（B1至B3；B4至B6）的每个随后的位（B3；B6）中缩短直接布置在所述第二采样点（TP）之前的区段（P1），其中，所述通信控制装置（11；21；31）被设计用于，与在所述位序列（B1至B3；B4至B6）的最后位（B3；B6）中直接布置在所述第二采样点（TP）之后的区段（P1）相比，不那么剧烈地缩短在所述位序列（B1至B3；B4至B6）的第二位（B2；B5）和所述位序列（B1至B3；B4至B6）中的每个随后的位（B3；B6）中直接布置在所述第二采样点（TP）之后的区段（P2）。6.根据上述权利要求中任一项所述的通信控制装置（11；21；31），其中，所述通信控制装置（11；21；31）被设计用于，与所述位序列（B1至B3；B4至B6）的最后位（B3；B6）相比，更剧烈地缩短布置在所述位序列（B1至B3；B4至B6）的第一位（B1；B4）与最后位（B3；B6）之间位（B2；B5）。7.根据权利要求6所述的通信控制装置（11；21；31），其中，所述通信控制装置（11；21；
31）被设计用于，所述位序列（B1至B3；B4至B6）的最后位（B3；B6）比所述位序列（B1至B3；B4至B6）的第一位（B1；B4）更剧烈地缩短。8.根据上述权利要求中任一项所述的通信控制装置（11；21；31），其中，所述通信控制装置（11；21；31）被设计用于，针对位个性化地确定所述位序列（B1至B3；B4至B6）的位的缩短的长度。9.根据上述权利要求中任一项所述的通信控制装置（11；21；31），其中，所述通信控制装置（11；21；31）具有：分析模块（151），所述分析模块用于分析在由所述通信控制装置（11；21；31）所创建的发送信号（TxD）中是否布置有具有相同逻辑值的至少两个位的位序...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：