[發明專利]串行總線系統的用戶站和在串行總線系統中發送消息的方法

有效

• 申請號: 201980087123.4
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN113196713B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發明（設計）人: F·哈特維奇;A·穆特爾
• 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
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;劉春元

提供了用于串行總線系統的用戶站和用于在串行總線系統中發送消息的方法。用戶站包括通信控制裝置，用于向所述總線系統的總線發送消息和/或用于從所述總線系統的總線接收消息，格式切換檢查單元，用于檢查所述總線系統的通信控制裝置是否已將所述消息的格式從第一通信階段的第一格式切換到用于第二通信階段的第二格式，以及發送/接收裝置，所述發送/接收裝置被設計成為了以第一格式發送為所述消息的第一數字數據狀態產生第一總線狀態，以及以第二總線狀態能夠覆蓋所述第一總線狀態的方式為所述消息的第二數字數據狀態產生所述第二總線狀態，并且其中所述發送/接收裝置被設計成為了以第二格式發送而產生不同的總線狀態，使得針對所述消息的不同數字數據狀態的總線狀態不能相互覆蓋。

技術領域

本發明涉及串行總線系統的用戶站和用于在串行總線系統中發送消息的方法，利用所述用戶站和所述方法可以在總線系統中選擇性地根據第一通信協議或第二通信協議進行通信，其中根據所述第二通信協議的通信用不同于使用所述第一通信協議的物理層以及比使用所述第一通信協議更高的比特率和更大的數據字段進行。

背景技術

目前，為了在傳感器和控制設備（例如在車輛中）之間進行通信，越來越多地使用總線系統，在所述總線系統中數據作為ISO11898-1：2015標準中的消息進行傳輸，所述標準是使用CAN FD的CAN協議規范。這些消息在總線系統的總線用戶之間傳輸，所述總線用戶例如是傳感器、控制設備、發送器等。在此，CAN FD目前在引入階段的第一步驟中大多采用2Mbit/s（兆比特/秒）的數據比特率在車輛中傳輸數據字段的比特，并且采用500kbit/s（千比特/秒）的仲裁比特率在車輛中傳輸仲裁字段的比特。

同一個物理層既用于仲裁字段的傳輸又用于數據字段的傳輸。在此要區分兩種總線狀態，即“顯性”（對應于邏輯或數字0）和“隱性”（對應于邏輯或數字1）。由于隱性總線狀態不是被主動驅動的，因此隱性總線狀態可以被顯性總線狀態覆蓋，由此實現仲裁。然而，隱性總線狀態只能通過總線系統的終端電阻相對緩慢地設置。一方面，這阻止了更快的數據傳輸。然而，另一方面，根據上述標準ISO11898-1:2015的仲裁保證在數據字段的傳輸期間只有一個用戶站獨占地和無沖突地發送其數據。由此可以在仲裁后更安全地經由總線傳輸數據而無需重復。總的來說，這有助于加速數據傳輸。

因此，如果應當保留仲裁的優點但還要比迄今為止更進一步地提高傳輸速率，則必須找到一種解決方案以根據上述標準ISO11898-1：2015減少仲裁時傳輸速率慢的缺點。

發明內容

因此，本發明的任務是提供解決上述問題的用于串行總線系統的用戶站和用于在串行總線系統中發送消息的方法。特別地，應當提供用于串行總線系統的用戶站和用于在串行總線系統中發送消息的方法，其中可以在具有更大錯誤魯棒性的同時實現高數據率或比特率并且增加每幀的有用數據量。

該任務通過具有本發明特征的用于串行總線系統的用戶站來解決。所述用戶站具有通信控制裝置，用于向所述總線系統的總線發送消息和/或用于從所述總線系統的總線接收消息，以及格式切換檢查單元，用于檢查所述總線系統的通信控制裝置是否已將所述消息的格式從第一通信階段中的第一格式切換到用于第二通信階段的第二格式，以及發送/接收裝置，所述發送/接收裝置被設計成為了以第一格式發送而為所述消息的第一數字數據狀態產生第一總線狀態，以及以第二總線狀態可以覆蓋所述第一總線狀態的方式為所述消息的第二數字數據狀態產生所述第二總線狀態，并且其中所述發送/接收裝置被設計成為了以第二格式發送產生不同的總線狀態，使得針對所述消息的不同數字數據狀態的總線狀態不能相互覆蓋。

利用所述用戶站，特別是即使在仲裁階段和數據階段使用不同物理層時也可以在仲裁階段通過錯誤幀（Error-Flags，錯誤標志）來傳達錯誤。

由此可以在第一通信階段執行從CAN已知的仲裁，并且在第二通信階段與CAN FD相比仍然可以顯著提高傳輸速率。