总线系统的用户站和改善总线系统中的发送质量的方法
【专利摘要】表明了一种用于总线系统（1）的用户站（10；30）和一种用于改善总线系统（1）中的发送质量的方法。用户站（10；30）包括用于经由所述总线系统（1）将消息（45；46；47）发送给所述总线系统（1）的至少一个其他的用户站或者从所述总线系统（1）的至少一个其他的用户站接收消息（45；46；47）的发送/接收装置（12），在所述总线系统（1）中至少间歇地确保用户站（10，20，30）独占地、无冲突地访问所述总线系统（1）的总线（40），其中所述发送/接收装置（12）具有用于对要由所述发送/接收装置（12）发送的发送信号进行发送信号处理的发送信号处理装置（123），并且其中所述发送信号处理装置（123）被构建用于通过针对所述消息（45；46；47）产生内部发送信号来设定所述发送信号的位的预先确定的位对称性，其中在所述内部发送信号中，位的显性阶段被缩短，而位的隐性阶段被延长。
【专利说明】
总线系统的用户站和改善总线系统中的发送质量的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于总线系统的用户站和一种用于改善总线系统中的发送质量的方法，其中减小在被发送的位之间的可能的不对称性。
【背景技术】
[0002]针对在传感器与控制设备之间的通信，CAN总线系统已得到广泛流行。在CAN总线系统中，借助CAN协议来传输消息，如其在ISO11898中的CAN规范中所描述的那样。
[0003]DE 10 000 305 Al描述了CAN(控制器局域网络(Controller Area Network))以及CAN的称作TTCAN(Time Trigger CAN=时间触发的CAN)的扩展。使用在CAN中的介质访问控制方法基于逐位仲裁。在CAN中，逐位仲裁依据在经由总线要传输的消息之内的前导标识符(fuehrender Identifier)来进行。
[0004]如已经在DE 10 2012 200 997中所描述的那样，在逐位仲裁中，最初多个用户站可以同时经由总线系统传输数据，而由此不干扰数据传输。在CAN协议中，在仲裁和数据字段中的比特率是相同的，使得适用Bitrate_arb=Bitrate_data。最大比特率为IMbps(兆比特每秒)，即比特时间为Iys。
[0005]CAN协议曾以名称CAN-FD予以进一步开发，根据该CAN-FD根据规范“CAN withFlexible Data-Rate, Specificat1n Vers1n 1.0(具有灵活的数据速率的CAN(规范片反本I.0))”(来源http: //www.semiconductors.bosch.de)来传输消息。利用CAN-FD可能提高系统的数据速率，在所述系统中数据速率迄今曾被系统的总线长度限制。
[0006]在CAN-ro中，与典型的CAN相比，在仲裁阶段结束时，紧接着的数据阶段的比特率被提高到例如2Mbps、4Mbps、8Mbps，使得适用Bi trate_arb〈Bitrate_data。对于 CAN-FD 总线系统的用户站的发送/接收装置或收发器的物理层(Physical Layer)而言，位对称性是无错误传输的重要参数。
[0007]在信号传输到总线系统上时，根据要传输的数据在高信号状态与低信号状态之间切换，或者相反地在低信号状态与高信号状态之间切换，其中关于发送信号TX和接收信号RX，低信号状态也被称作显性状态(Dominantzustand)，而高信号状态也被称作隐性状态(Rezessivzustand)。在这种情况下，在总线上传输的信号(总线信号)相对于总线系统的用户站的发送信号TX被延迟。此外，接收信号RX在总线系统的其他用户站中相对于基于发送信号TX得到的总线信号被延迟。
[0008]位对称性bitsym可以被限定为Bitsym=t_tx_t_rx，其中t_tx是在进行发送的用户站的收发器的TX输入端上的位持续时间，而t_rx是在同一用户站的收发器的RX输出端上的位持续时间。理想的位对称性是0，使得适这适用于如下两个状态，即隐性状态和显性状态。
[0009]在位对称性过小(显性阶段过长)时，通信不再可能，因为在接收信号RX的端子上所确定的隐性位短到使得不再能够由CAN协议控制器(CAN-ProtocoI ControIIer)置位采样点(Sample-Punkt)。当隐性阶段过长时，同样内容适用，由此显性阶段变得过短。
[0010]位对称性与比特率无关。然而，差的位对称性在比特率较高时较强烈地发生作用。在500kbps(每秒500千比特)的情况下，也称为开关时间的状态变换对总比特时间具有比在例如SMbps的情况下显著更小的影响。此外，在高比特率的情况下变得相关的是，从显性到隐性的开关时间或边沿(dom=>rec)比从显性到隐性的开关时间或边沿(dom=>rec)更长，因为隐性状态通过ISO标准来确定，不能主动驱动。因此，出现位不对称性。显性位变得更长，隐性位变得更短。
[0011]位对称性的参数最近曾在CiA-CANro兴趣组(Spec 601_1)中被引进，其中适用的是，隐性位的时间t_rec在2Mbps的情况下允许处于t_rec=400_550ns的范围中，而在5Mbps的情况下允许处于t_reC=120-220ns的范围中。在这种情况下适用的是，线路电阻RL具有为60欧姆的值，线路电容CL具有为10pF的值，以及为负载电容的电容CRXD，该电容CRXD附在RXD端子或者RXD-管脚上并且例如具有为15pF的值。
[0012]因此有问题的是，缺少的位对称性随着比特率的升高而更强烈地发生作用。如果对于信号所需的位对称性未被遵守，则在总线系统中发生有错误的传输。
【发明内容】
[0013]因而，本发明的任务是提供一种用于总线系统的用户站和一种用于改善总线系统中的发送质量的方法，该用户站和方法解决了前面提到的问题。尤其是，要提供一种用于总线系统的用户站和一种用于改善总线系统中的发送质量的方法，其中满足对在总线系统中接收到的信号的位对称性的要求，使得不出现有错误的传输。
[0014]该任务通过根据权利要求1所述的用于总线系统的用户站来解决。该用户站包括用于经由总线系统将消息发送给总线系统的至少一个其他的用户站或者从总线系统的至少一个其他的用户站接收消息的发送/接收装置，在所述总线系统中至少间歇地确保用户站独占地、无冲突地访问总线系统的总线，其中所述发送/接收装置具有用于对要由发送/接收装置发送的发送信号进行发送信号处理的发送信号处理装置，并且其中发送信号处理装置被构建为用于通过针对消息产生内部发送信号来设定(Einstellung)发送信号的位的预先确定的位对称性，其中在内部发送信号中，位的显性阶段被缩短，而位的隐性阶段被延长。
[0015]利用该用户站，总线系统的CAN_H和CAN_I^的更好的位对称性是可能的。由此，防止了在总线系统的用户站之间的有错误的传输或能够实现具有CAN-FD的系统应用。较高的位对称性提供了确定总线拓扑结构大小的余量。
[0016]用户站的有利的其他构建方案在从属权利要求中予以描述。
[0017]可能地，发送信号处理装置被构建用于延迟在内部发送信号中的位的下降边沿，使得位的显性阶段被缩短，而位的隐性阶段被延长。
[0018]发送信号处理装置也可以被构建为，根据对位对称性的测量的结果实施用于延迟内部发送信号中的位的下降边沿的时间。
[0019]也可能的是，发送信号处理装置被构建为，只有当用户站自己是发送方时，才实施发送信号处理。
[0020]根据一个实施例，发送信号处理装置被构建为根据消息的仲裁阶段和数据区域来接通或者关断发送信号处理。在这种情况下，发送信号处理装置可以被构建为仅针对数据区域实施发送信号处理。
[0021]发送/接收装置此外还可以具有用于总线的总线缆芯CAN_H和CANJJ^发送级，其中发送信号处理装置被构建用于修改CAN_H和CAN_U^]发送级，使得CAN_H和CAN_U^]发送级主动驱动在数据区域中的从显性到隐性的状态变换。
[0022]此外，该用户站再者可具有用于控制总线系统中的通信的通信控制装置，其中该通信控制装置或者发送/接收装置被构建用于检测数据区域。
[0023]前面所描述的用户站可以是如下总线系统的部分:该总线系统具有总线和至少两个用户站，所述至少两个用户站经由总线彼此连接，使得所述至少两个用户站能够彼此通信，其中所述至少两个用户站中的至少一个用户站是前面所描述的用户站。
[0024]前面所提到的任务再者还通过根据权利要求10所述的一种用于改善总线系统中的发送质量的方法来解决。在总线系统中，至少间歇地确保用户站独占地、无冲突地访问总线系统的总线。该方法包括如下步骤:利用用户站的发送/接收装置的发送信号处理装置来处理要由发送/接收装置发送的发送信号，其方式是:通过产生内部发送信号来设定发送信号的位的预先确定的位对称性，其中位的显性阶段被缩短而位的隐性阶段被延长，以及利用发送/接收装置将内部发送信号作为消息经由总线系统发送给总线系统的至少一个其他的用户站。
[0025]该方法提供了如其在前面关于用户站所提到的优点同一的优点。
[0026]本发明的其他可能的实施方案也包括在前面或者在下文中有关这些实施例所描述的特征或者实施形式的未明确提到的组合。在此，本领域技术人员也将添加单个方面作为对本发明的相应基本形式的改进或者补充。
【附图说明】
[0027]随后参照所附的附图并且依据实施例更详细地描述了本发明。在附图中:
图1示出了根据第一实施例的总线系统的简化的方框电路图；
图2示出了根据第一实施例的总线系统的用户站的发送/接收装置的方框电路图；
图3示出了用于阐明由根据第一实施例的总线系统的用户站发送的消息的结构的图解；
图4示出了发送信号关于时间的电压变化过程，如其能够由根据第一实施例的总线系统的用户站所发送的那样；
图5示出了接收信号关于时间的电压变化过程，如其被根据第一实施例的总线系统的用户站所接收到的那样；
图6示出了发送信号关于时间的电压变化过程，如其由根据第一实施例的发送/接收装置为了发送所接收到的那样；
图7示出了内部发送信号关于时间的电压变化过程，如其由根据第一实施例的发送/接收装置所产生的那样；
图8示出了接收信号关于时间的电压变化过程，如其被根据第一实施例的总线系统的用户站所接收到的那样；
图9示出了根据第一实施例的发送信号处理装置的方框电路图；
图10示出了根据第一实施例的用于改善总线系统中的接收质量的方法的流程图； 图11示出了根据第二实施例的用于改善总线系统中的接收质量的方法的流程图；以及图12示出了根据第三实施例的用于改善总线系统中的接收质量的方法的流程图。
[0028]在这些附图中，相同的或者功能相同的要素只要未另外说明就被配备有同一附图
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【具体实施方式】
[0029]图1示出了总线系统1，该总线系统I例如可以是CAN总线系统、CAN-FD总线系统等。总线系统I可以在车辆、尤其是机动车、飞机等中或者在医院等中得到应用。
[0030]在图1中，总线系统I具有多个用户站10、20、30，所述用户站10、20、30分别被连接到总线40上，所述总线40具有第一总线缆芯41和第二总线缆芯42。这些总线缆芯41、42也可以称为CAN_H和CAN_L并且用于在发送状态下耦合输入显性电平。消息45、46、47可以以信号为形式经由总线40在各个用户站10、20、30之间被传输。用户站10、20、30例如可以是机动车的控制设备或者显示设备。
[0031]如在图1中所示出的那样，用户站10、30分别具有通信控制装置11和发送/接收装置12。而用户站20具有通信控制装置11和发送/接收装置13。用户站10、30的发送/接收装置12和用户站20的发送/接收装置13分别直接被连接到总线40上，即使这在图1中未示出也如此。
[0032]通信控制装置11用于控制相应的用户站10、20、30经由总线40与连接到总线40上的用户站10、20、30中的另一用户站的通信。通信控制装置11可以如传统的CAN控制器那样被实施。
[0033]用户站20的发送/接收装置13用于以发送信号TX为形式将消息46发送给总线系统I的另一用户站和用于以接收信号RX为形式接收总线系统I的另外的用户站的消息45、47。发送/接收装置13可以如传统的CAN收发器那样被实施。
[0034]在这一方面，图2示出了发送/接收装置12的结构。发送/接收装置12在其端子121、122上与通信控制装置11连接。在这种情况下，端子121用于将发送信号TX从通信控制装置11输入到发送/接收装置12中，用于发送到总线40上。端子122用于将由发送/接收装置12从总线40接收到的接收信号RX转发给通信控制装置11。在发送信号TX的路径中，发送/接收装置12具有发送信号处理装置123，用于在发送信号TX被转送给用于总线缆芯CAN_H和CAN_L的发送级的发送级单元124之前处理发送信号TX。总线缆芯CAN_H连接到发送/接收装置12的端子125上。总线缆芯CAN_L连接到发送/接收装置12的端子126上。在接收信号RX经由端子122被转发给通信控制装置11之前，接收信号RX从端子125、126被输送给接收信号处理装置127。在发送/接收装置12的端子128上，发送级单元124连接到用于发送级单元124的电压VCC5上。发送级单元124和接收信号处理装置127经由端子129与地连接并且因此接地。借助耦合输出网络的电阻50，可以在端子125、126上测量传输特性。电阻50典型地具有为60欧姆的值。发送信号处理装置123可由外部装置60来配置。
[0035]与此相对照，发送/接收装置13不具有发送信号处理装置123并且因而例如如传统的CAN收发器那样被实施。
[0036]因此，发送/接收装置12根据CAN协议通信，而接收装置13可以根据CAN协议或者CAN-FD协议通信。
[0037]图3在其上部分中依据消息45示出了CAN帧，如其由发送/接收装置12或者发送/接收装置13发送的那样，而在其下部分中示出CAN-Π)帧，如其可由发送/接收装置12发送的那样。CAN帧和CAN-FD帧针对在总线40上的CAN通信基本被划分成两个不同的阶段，即仲裁阶段451、453和数据区域452，该数据区域452在CAN-HS中也称为数据字段或在CAN-Π)中也称为数据阶段。在CAN-Π)中，与典型的CAN相比，在仲裁阶段451结束时，紧接着的数据阶段的比特率被提高到例如2、4、8Mbps。由此适用的是，在CAN-FD中，仲裁阶段451、453中的比特率小于在数据区域452中的比特率。在CAN-FD中，数据区域452相对于CAN帧的数据区域452明显被缩短。
[0038]在总线系统I中进行通信时，一方面可出现位不对称性，因为接收阈值的位置根据IS011898-2典型地处于0.7V并且由此并不居中地在为2V的典型总线电压差中。另一方面，根据如下情况得到位不对称性:CAN协议需要显性和隐性状态，其中从隐性到显性的状态变换(rec=>dom)由发送级动驱动，而从显性到隐性的状态变换(dom=>rec)确定了总线特征(如电阻和电容)的大部分。
[0039]图4和图5示出了针对其中在发送/接收装置12中未进行发送信号TX的校正的情况利用发送/接收装置12将消息45作为CAN帧或者CAN-FD帧进行发送的结果。发送信号TX在图4中被示为电压U关于时间t的时间变化过程曲线图。在这种情况下，发送信号TX在时间上看来首先具有隐性阶段，接着具有显性阶段并且此后又具有隐性阶段。显性阶段和/或隐性阶段可以包括一个或者多个位。图5将由此得出的接收信号RX示为电压U关于时间t的时间变化过程曲线图。在这种情况下，发送信号TX具有显性电平的时间t_tx在接收信号RX中被延长到时间1:_^。
[0040]与此相对照，图6至图8示出了针对其中在发送/接收装置12进行发送信号TX的校正的情况(如随后所描述的那样)利用发送/接收装置12将消息45作为CAN帧或者CAN-FD帧进行发送的结果。在这种情况下，图6将发送信号TX示为电压U关于时间t的时间变化过程曲线图。发送信号TX在时间上看来首先具有隐性阶段，接着具有显性阶段并且此后又具有隐性阶段。显性阶段和/或隐性阶段可以包括一个或者多个位。图7将在发送/接收装置12内部产生的发送信号TX_intern示为电压U关于时间t的时间变化过程曲线图。图8将由此得出的接收信号RX示为电压U关于时间t的时间变化过程曲线图。在这种情况下，在发送/接收装置13内部产生的发送信号TX_intern借助发送信号处理装置123有关发送信号TX的下降边沿被延迟了延迟时间t_d。由此，接收信号RX由于发送信号TX而具有显性电平的时间、^在接收信号RX中被缩短，使得适用t_rx=t_tx。
[0041]换言之，到达发送/接收装置12的TX端子(TX管脚)的信号由发送信号处理装置123有关下降边沿被延迟了时间t_d。因此，到达发送/接收装置12的TX端子的信号的位的显性阶段被缩短。相对应地，到达发送/接收装置12的TX端子的信号的位的隐性阶段被延长。
[0042]利用由发送信号处理装置123执行的方法可以设定接收信号RX的理想的位对称性。
[0043]图9示出了发送信号处理装置123的可能的实施方式。因此，发送信号处理装置123可以具有检测单元1231、分析单元1232和时间元件1233。发送信号处理装置123可以实施在图10中予以阐明的用于改善总线系统I中的接收质量的方法。
[0044]根据图10，在该方法在步骤SI开始之后，利用检测单元1231检测发送信号TX，并且检测的结果被输送给分析单元1232。此后，该流程继续行进到步骤S2。
[0045]在步骤S2，分析单元1232分析检测单元1231是否已检测发送信号TX的下降边沿。如果发送信号TX的下降边沿曾被检测，则该流程继续行进到步骤S3。否则，该流程继续行进到步骤S4。
[0046]在步骤S3，采用时间元件1233，并且时间元件1233将发送信号TX的下降边沿延迟了延迟时间t_d，如在图6和图7中所阐明的那样。延迟时间t_d可以由外部装置60来设定。这在配置发送信号处理装置123时可利用外部装置60来进行。此后，该流程继续行进到步骤S40
[0047]在步骤S4，发送信号TXjntern被转发给发送/接收装置12的发送级单元124，并且因此被耦合输入到总线40上。此后，该流程返回到步骤SI。
[0048]当发送信号处理装置123和/或发送/接收装置12和/或用户站10、30关断时，该方法结束。
[0049]因此，发送/接收装置12能够均衡接收信号RX中的位不对称性并建立理想的位对称性。
[0050]利用发送信号处理装置123要保证，不超过来自标准IS011898-2的传播延迟时间(Propagat1n Delay Time)的上限。例如，在发送/接收装置13中，最大传播延迟时间关于温度和多个部分(Teil)具有为200ns的值。如果在发送/接收装置12中接着需要具有为35ns的值的延迟时间〖_(1，以便设定理想的位对称性，则发送/接收装置12的传播延迟时间处于235ns。这小于来自IS011898-2的最大传播延迟时间，该最大传播延迟时间处于为255ns的值，使得满足ISO11898-2的要求。
[0051 ]在本实施例的有利的修改方案中，延迟时间t_d不是固定地被设定，而是根据位对称性的测量来被调节或者被设定。由此始终可以实现理想的位对称性。测量可以由发送/接收装置12或者外部装置60实施。
[0052]由发送/接收装置12在发送信号处理装置123中执行的方法首先能够实现用于目前的拓扑结构的CAN-FD系统设计。由发送/接收装置12在发送信号处理装置123中执行的方法可应用于CAN-HS和CAN-FD。此外，有利的是，由发送/接收装置12在发送信号处理装置123中执行的方法与在总线40上的确定的通信阶段无关。
[0053]图11阐明了根据第二实施例的方法。在这种情况下，发送信号处理装置123又实施用于改善总线系统I中的接收质量的方法，如关于第一实施例所描述的那样。然而根据本实施例，发送信号处理装置123附加地实施步骤310、311、312。
[0054]在步骤SlO中，发送信号处理装置123例如同样利用检测单元1231检测发送/接收装置12自己是否是发送方。为此，发送信号处理装置123可以观察从通信控制装置11到达发送/接收装置1200的发送信号TX的下降边沿。发送信号处理装置123依据发送信号TX的被计数的下降边沿判断:发送/接收装置12是否在数据区域452中充当发送方。因此，检测单元1231包括计数器，该计数器尤其是被构建为5位计数器。发送信号TX的下降边沿用作检测单元1231或计数器的时钟输入(Takteingang)。可替选地，计数器也可以对发送信号TX的上升边沿进行计数。在这种情况下，利用的是，在仲裁阶段451、453中发送最大35位(没有填充位(Stuffbit))，即出现最大17个下降边沿。这例如可以通过使用5位计数器来检测。计数器的复位可通过时间元件进行。仲裁阶段451、453的比特率被传送给检测单元1231。时间元件典型地为8位。然而，时间元件也可以为至少6位和最大11位。时间元件的选择视总线系统的分别所使用的数据传输协议而定。
[0055]如果发送/接收装置12自己是发送方，则该流程继续行进至步骤S11。否则，该流程退回到步骤S10。
[0056]在步骤Sll，发送信号处理装置123例如同样利用检测单元1231检测:在CAN通信期间是否检测适合于利用发送信号处理装置123进行发送信号处理的阶段。当保证用户站10、30自己进行发送并且总线系统I中没有另外的用户站进行发送时，那么始终是利用发送信号处理装置123进行发送信号处理的合适的阶段或者区域。在CAN和CAN-FD中，这是在图2的数据区域452中的情况。利用检测装置127对仲裁阶段451、453的结束或者数据区域452的开始的识别已可以根据步骤SlO的结果推断。可替选地或者附加地，可以经由BRS位对仲裁阶段451、453的结束或者数据区域452的开始进行识别，该BRS位在仲裁阶段451、453结束时存在。在这种情况下，发送/接收装置12能够将在数据区域452中使用的数据传输协议解码。因此，发送/接收装置12是局部网络收发器(Partial-Networking-Transceiver )。如果发送信号处理装置123已检测了数据区域452，则该流程继续行进到步骤S12。否则，该流程退回到步骤SI O。
[0057]在步骤S12中，发送信号处理装置123例如借助检测单元1231测量CAN_H和CAN_I^位对称性。在这种情况下，数据区域453中的比特率被确定。如果存在过大的位不对称性，则该流程继续行进至步骤SI，使得执行发送信号处理，如在第一实施例中关于图9和图10所描述的那样。否则，该流程返回到步骤SlO。
[0058]利用发送信号处理装置123进行发送信号处理在识别数据区域452时开始。在数据区域452结束时，利用发送信号处理装置123进行发送信号处理结束。在此，所使用的设定被存储并且保持长时间获得，直至发送信号处理装置123检测并且因此识别接下来的数据区域452或者检测并且因此识别仲裁阶段451、453的结束。由此，由发送信号处理装置123执行的方法可以利用步骤SI至S4根据消息45或者消息46;47的仲裁阶段451 ;453和数据区域452而被接通或者被关断。
[0059]当集成到发送/接收装置12中的用于局部网络功能的协议控制器存在并且可用于在仲裁结束时识别尤其BRS位时，根据本实施例的发送/接收装置12可以特别成本低廉地被实现。在这种情况下，协议控制器要由足够精确的时钟来运行。
[0060]根据本实施例的修改方案，利用通信控制装置11的CAN模块作为外部装置60来对数据区域452进行识别。通信控制装置11的CAN-模块借助开关信号S将识别的结果输出给发送/接收装置12。开关信号S用信号通知数据区域452。在这种情况下，发送/接收装置120和通信控制装置11分别具有附加的管脚，用于传输开关信号S。这比根据其必需集成到发送/接收装置12中的协议控制器的解决方案更为成本低廉，该协议控制器在仲裁结束时识别尤其BRS位并且要由足够精确的时钟运行。
[0061]根据本实施例的其他修改方案，步骤SlO至S12也可以由发送/接收装置12的一个或多个另外的装置或者也由外部装置60实施。
[0062]由发送/接收装置12在发送信号处理装置123中执行的根据图11的方法和/或其修改方案首先也能够实现用于目前的拓扑结构的CAN-ro系统设计。由发送/接收装置12在发送信号处理装置123中执行的根据图11的方法和/或其修改方案也可应用于CAN-HS和CAN-FD。再者有利的是，由发送/接收装置12在发送信号处理装置123中执行的根据图11的方法和/或其修改方案与在总线40上的确定的通信阶段无关。
[0063]图12阐明了根据第三实施例的方法。在这种情况下，发送信号处理装置123又实施用于改善总线系统I中的接收质量的方法，如关于第二实施例所描述的那样。然而，此处不是实施步骤S4而是实施步骤S41。
[0064]在步骤S41中，发送信号处理装置123在识别数据区域453之后针对数据区域453的位修改发送级单元124的总线缆芯CAN_H和CANJ^发送级，使得从显性到隐性的状态变换(dom=>rec)由发送级单元124的发送级0六1'1_!1和041'1_]^主动驱动。因为这只在数据区域453中发生，所以避免了总线系统I的不同发送/接收装置12、13彼此相对地驱动。
[0065]即使在步骤S41中也通过经修改的发送级单元124实现:到达发送/接收装置12的TX端子的信号的位的显性阶段被缩短，而到达发送/接收装置12的TX端子的信号的位的隐性阶段相对应地被延长。
[0066]由发送/接收装置12在发送信号处理装置123中执行的根据图12的方法首先也能够实现用于目前的拓扑结构的CAN-ro系统设计。由发送/接收装置12在发送信号处理装置123中执行的根据图12的方法也可应用于CAN-HS和CAN-FD。再者，有利的是，由发送/接收装置12在发送信号处理装置123中执行的根据图12的方法与在总线40上的确定的通信阶段无关。
[0067]根据第一至第三实施例的方法和用户站10、20、30的总线系统I的所有前面所描述的构建方案都可以单个地或以所有可能的组合得到应用。附加地，尤其是可设想如下修改方案。
[0068]根据第一至第三实施例的前面所描述的总线系统I依据基于CAN协议的总线系统来描述。然而，根据第一至第三实施例的总线系统I也可以是其他类型的通信网络。有利的是，但不是必然的前提条件:在总线系统I中至少在确定的时间段内确保用户站10、20、30独占地、无冲突地访问总线线路40或者总线线路40的共同的通道。
[0069]根据第一至第三实施例的总线系统I尤其是CAN网络或者CAN-Π)网络或者FlexRay网络。
[0070]根据第一至第三实施例的总线系统I中的用户站10、20、30的数目和布局是任意的。尤其是，在第一至第三实施例的总线系统I中也可以只存在用户站10或者用户站30。[0071 ]为了实现还更高的数据速率，在消息45、46、47的CAN帧之内可以进行类似于诸如以太网等的数据传输协议的数据传输。
[0072]前面所描述的实施例的功能可以被实现在收发器或发送/接收装置12或发送装置或者CAN收发器或者收发器芯片组或者CAN收发器芯片组中，或者也可以实现在通信控制装置11等中。附加地或者可替选地，可以集成到现有的产品中。尤其是可能的是，所观察的功能要么嵌入作为分离的电子组件(芯片(Chip))的收发器中要么嵌入在集成的其中仅存在电子组件(芯片)的总解决方案中。
【主权项】
1.用于总线系统(I)的用户站(10;30)，其具有: 用于经由所述总线系统(I)将消息(45;46;47)发送给所述总线系统(I)的至少一个其他的用户站或者从所述总线系统(I)的至少一个其他的用户站接收消息(45;46;47)的发送/接收装置(12)，在所述总线系统(I)中至少间歇地确保用户站(10，20，30)独占地、无冲突地访问所述总线系统(I)的总线(40)， 其中所述发送/接收装置(12)具有发送信号处理装置(123)，用于对要由所述发送/接收装置(12)发送的发送信号进行发送信号处理，以及 其中所述发送信号处理装置(123)被构建用于通过针对所述消息(45;46;47)产生内部发送信号来设定所述发送信号的位的预先确定的位对称性， 其中在所述内部发送信号中，位的显性阶段被缩短，而位的隐性阶段被延长。2.根据权利要求1所述的用户站(10;30)，其中，所述发送信号处理装置(123)被构建用于延迟在内部发送信号中的位的下降边沿，使得位的显性阶段被缩短，而位的隐性阶段被延长。3.根据权利要求1或2所述的用户站(10;30)，其中，所述发送信号处理装置(123)被构建为根据对位对称性的测量的结果实施用于延迟内部发送信号中的位的下降边沿的时间。4.根据上述权利要求之一所述的用户站(10;30)，其中，所述发送信号处理装置(123)被构建为，只有当所述用户站(10;30)自己是发送方时，才实施发送信号处理。5.根据上述权利要求之一所述的用户站(10;30)，其中，所述发送信号处理装置(123)此外还被构建用于根据所述消息(45;46;47)的仲裁阶段(451;453)和数据区域(452)来接通或者关断发送信号处理。6.根据权利要求5所述的用户站(10;30)，其中，所述发送信号处理装置(123)被构建为，只针对所述数据区域(452)实施发送信号处理。7.根据权利要求5或6所述的用户站(10;30)， 其中，所述发送/接收装置(12)具有用于总线(40)的总线缆芯CAN_H和CAN_L的发送级，以及 其中，所述发送信号处理装置(123)被构建用于修改CAN_H和CANJJ^]发送级，使得CAN_H和CAN_L的发送级在数据区域(452)中主动地驱动从显性到隐性的状态变换。8.根据上述权利要求之一所述的用户站(10;30)，此外还具有通信控制装置(11)，用于控制在所述总线系统(I)中的通信，其中所述通信控制装置(11)或者所述发送/接收装置(12)被构建用于检测数据区域(452)。9.一种总线系统(1)，其具有: 总线(40)，和 至少两个用户站(10; 20; 30)，所述至少两个用户站(10; 20; 30)经由所述总线(4)彼此连接，使得所述至少两个用户站(10; 20; 30)能够彼此通信， 其中所述至少两个用户站(10 ; 20; 30)中的至少一个是根据上述权利要求之一所述的用户站(10;30)。10.—种用于改善总线系统(I)中的发送质量的方法，其中至少间歇地确保用户站(10，20，30)独占地、无冲突地访问所述总线系统(I)的总线(40)，该方法具有如下步骤: 利用所述用户站(10，30)的发送/接收装置(12)的发送信号处理装置(123)通过如下方式来处理(S3)要由所述发送/接收装置(12)发送的发送信号:通过产生内部发送信号来设定发送信号的位的预先确定的位对称性，其中位的显性阶段被缩短，而位的隐性阶段被延长，以及利用所述发送/接收装置(12)将内部发送信号作为消息(45;46;47)经由所述总线系统(I)发送(S4;S41)给所述总线系统(I)的至少一个其他的用户站。
【文档编号】H04L12/40GK106063198SQ201580011560
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月27日 公开号201580011560.X, CN 106063198 A, CN 106063198A, CN 201580011560, CN-A-106063198, CN106063198 A, CN106063198A, CN201580011560, CN201580011560.X, PCT/2015/54124, PCT/EP/15/054124, PCT/EP/15/54124, PCT/EP/2015/054124, PCT/EP/2015/54124, PCT/EP15/054124, PCT/EP15/54124, PCT/EP15054124, PCT/EP1554124, PCT/EP2015/054124, PCT/EP2015/54124, PCT/EP2015054124, PCT/EP201554124
【发明人】F.哈特维奇, S.瓦尔克, I.黑埃曼
【申请人】罗伯特·博世有限公司