[發明專利]用于通信系統的用戶站和用于高數據率的基于CAN的通信的方法

有效

• 申請號: 201580056963.6
• 申請日: 2015-10-09
• 公開（公告）號: CN107078933B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: P.尼克爾;T.霍根米勒
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L12/403;H04L12/413
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧江;杜荔南

提供一種用于通信系統（1）的用戶站（20；30）和一種用于寬帶CAN通信的方法。用戶站（20；30）包括控制單元（12；34），其用于控制用戶站（10；30）借助第一總線系統對通信系統（1）的第二總線系統的總線（50）的訪問，其中第一總線系統被設計用于以下通信，在所述通信中至少暫時地確保通信系統（1）的至少兩個用戶站（10、20、30）之一對第一總線系統的總線（40）的排他的、無沖突的訪問，并且其中第二總線系統的總線（50）具有至少兩個通道（K1、K2至KNHF），利用所述至少兩個通道，通信系統（1）的至少兩個用戶站（10、30）的消息（51、53）能夠在不同的分開的頻率范圍內時間上彼此無關地傳輸。

技術領域

本發明涉及一種用于通信系統的用戶站和一種用于高數據率的基于CAN的通信的方法，其中具有高頻范圍內的多個可能的傳輸頻率的高速率的傳輸系統與CAN系統組合。

背景技術

CAN總線系統例如在汽車中在傳感器和控制設備之間的通信中應用。在CAN總線系統中，消息借助于CAN協議傳輸，如其在ISO11898中的CAN規范中所描述的那樣。

尤其是，汽車的總線系統持續發展成更高的帶寬、更低的等待時間和更嚴格的實時能力。對此，已知諸如CAN FD等的技術，在所述CAN FD中消息根據規范“CAN withFlexible Data-Rate（具有靈活數據率的CAN），規范版本1.0（來源http://www.semiconductors.bosch.de）”傳輸。在這樣的技術中，最大可能的數據率通過在數據域的范圍內使用超過值1MBit/s的更高時鐘來提高。

然而，進一步存在以下需求，還將已經存在的CAN總線系統進一步發展至超過CANFD的更高的速度。

發明內容

因此，本發明的任務是提供一種用于通信系統的用戶站和一種方法，所述用戶站和所述方法解決前述問題。特別是應該提供一種用于通信系統的用戶站和一種方法，所述用戶站和所述方法能夠實現CAN信號結構和所需的通信裝置在更高數據率上的進一步發展和與傳統CAN用戶站的混合運行。

該任務通過具有權利要求1的特征的用于通信系統的用戶站來解決。用戶站包括控制單元，該控制單元用于控制用戶站借助第一總線系統對通信系統的第二總線系統的總線進行訪問，其中第一總線系統被設計用于以下通信，在所述通信中至少暫時地確保通信系統的至少兩個用戶站之一對第一總線系統的總線的排他的、無沖突的訪問，并且其中第二總線系統的總線具有至少兩個通道，借助所述至少兩個通道，通信系統的至少兩個用戶站的消息能夠在不同的分開的頻率范圍內時間上彼此無關地傳輸。

用戶站提供CAN總線至更高數據率的進一步發展，其中利用相應的通信裝置實現現有的CAN通信的補充。這簡化了擴展的用戶站或節點在具有傳統的CAN用戶站的混合總線系統或網絡中的使用。對此，必要時需要發送/接收裝置（收發機）的更換。然而，具有集成的CAN控制器的現有的微控制器可以繼續使用。

在用戶站中實現針對物理層（Physical Layer）的新的方案，利用該方案能夠實現CAN信號結構和所需的通信裝置至比CAN FD更高的數據率的進一步發展。

用戶站的其他有利的設計方案在從屬權利要求中說明。

根據一個實施例，控制單元可以在釋放用戶站對第二總線系統的總線的至少兩個通道之一的訪問之后在任意的持續時間內具有對該通道的訪問權，以便通過第二總線系統的通道發送具有任意長度的消息。然而也可以的是，通過第二總線系統的至少兩個通道的消息的長度大致等于針對第一總線系統規定的消息的長度的兩倍。替代地或附加地，也可以的是，規定第二總線系統的至少兩個通道的最大占用時間。替代地或附加地，也可以的是，定義具有在最大的占用時間之后的自動釋放的幀。

也可設想的是，第一總線系統被設計用于根據CAN協議傳輸消息并且第二總線系統被設計用于借助至少兩個高頻通道傳輸消息并且比在第一總線系統上更高的速率進行通信。