總線系統(tǒng)的用戶(hù)站和提高總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率的方法
【專(zhuān)利摘要】展示了一種用于總線系統(tǒng)（1；2）的用戶(hù)站（10；30；50）和一種用于提高總線系統(tǒng)（1；2）的數(shù)據(jù)速率的方法。該用戶(hù)站（10；30；50；60）包括：用于從總線系統(tǒng)（1；2）的至少一個(gè)其他的用戶(hù)站經(jīng)由所述總線系統(tǒng)（1；2）接收消息（41，42，43）的裝置（15），在所述總線系統(tǒng)（1；2）中至少暫時(shí)地確保用戶(hù)站（10，20，30，50）獨(dú)占地、無(wú)沖突地訪問(wèn)所述總線系統(tǒng)（1；2）的總線線路（40）；校驗(yàn)裝置（12），用于校驗(yàn)所接收到的消息（41；42；43）是否被指定用于該用戶(hù)站（10；30；50）；以及錯(cuò)誤處理裝置（14），用于只有當(dāng)通過(guò)所述校驗(yàn)裝置（12）的校驗(yàn)得出所接收到的消息（41；42；43）被指定用于該用戶(hù)站（10；30；50）時(shí)才對(duì)所接收到的消息（41；42；43）進(jìn)行錯(cuò)誤處理。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
總線系統(tǒng)的用戶(hù)站和提高總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于總線系統(tǒng)的用戶(hù)站和一種用于提高總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率的方法，其中在數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤沒(méi)有導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸被未參與該數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠脩?hù)站中止。
【背景技術(shù)】
[0002]針對(duì)在傳感器與控制設(shè)備之間的通信，CAN總線系統(tǒng)已得到廣泛流行。在CAN總線系統(tǒng)中，借助CAN協(xié)議來(lái)傳輸消息，如其在I SOl 1898中的CAN規(guī)范中所描述的那樣。在車(chē)輛中的智能傳感器的數(shù)目增加并且控制設(shè)備較強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)程中，在CAN總線上的用戶(hù)站的數(shù)目并且在CAN總線上的數(shù)據(jù)量一直不斷增長(zhǎng)。
[0003]DE 10 000 305 Al描述了CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network))以及CAN的稱(chēng)作TTCAN(Time Trigger CAN=時(shí)間觸發(fā)的CAN)的擴(kuò)展。使用在CAN中的介質(zhì)訪問(wèn)控制方法基于逐位仲裁。在CAN中，逐位仲裁依據(jù)在經(jīng)由總線要傳輸?shù)南⒅畠?nèi)的前導(dǎo)標(biāo)識(shí)符(fuehrender Identifier)來(lái)進(jìn)行。
[0004]如已經(jīng)在DE 10 2012 200 997中所描述的那樣，在逐位仲裁中，多個(gè)用戶(hù)站可以同時(shí)經(jīng)由總線系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)，而由此不干擾數(shù)據(jù)傳輸。
[0005]最近，曾建議譬如CAN-ro之類(lèi)的技術(shù)，其中消息根據(jù)“CAN with Flexible Data-Rate, Specificat1n Vers1n 1.0(具有靈活的數(shù)據(jù)速率的CAN(規(guī)范版本1.0))”(來(lái)源http: //www.semiconductors.bosch.de)而被傳輸?shù)?。在這種技術(shù)中，最大可能的數(shù)據(jù)速率通過(guò)在數(shù)據(jù)字段的范圍中采用較高的計(jì)時(shí)(Taktung)被提高超過(guò)為IMBit/s的值。利用CAN-FD可能提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率，在所述系統(tǒng)中數(shù)據(jù)速率迄今曾被系統(tǒng)的總線長(zhǎng)度限制。
[0006]為了無(wú)反射的并且由此快速的數(shù)據(jù)傳輸，總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)起著重要作用。在理想情況下，在CAN總線上只有兩個(gè)CAN用戶(hù)站。在該情況下，總線端部可以理想地閉合并且線路反射可以被避免。然而，為了節(jié)約傳輸線纜并且能夠真正利用CAN協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)踐中期望的是，將盡可能多的CAN用戶(hù)站連接到一條總線上。
[0007]然而問(wèn)題在于，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)在數(shù)據(jù)線路的每個(gè)分支處都形成反射。這些反射與原始信號(hào)疊加并且干擾接收器的接收。反射越大，則數(shù)據(jù)速率必須被選擇得越緩慢，以便還能夠可靠地傳輸該信號(hào)。
[0008]為了確保安全的傳輸，CAN協(xié)議設(shè)置了錯(cuò)誤處理，錯(cuò)誤處理也稱(chēng)為ErrorHandling。根據(jù)錯(cuò)誤處理，每個(gè)CAN用戶(hù)站對(duì)在CAN總線上的所有信號(hào)進(jìn)行檢驗(yàn)并且在識(shí)別出錯(cuò)誤時(shí)中止具有錯(cuò)誤幀的傳輸，該錯(cuò)誤幀也稱(chēng)為Error Frame。甚至因?yàn)槠淅缤耆珱](méi)有進(jìn)一步處理經(jīng)由CAN總線傳輸?shù)男盘?hào)而未參與通信的CAN用戶(hù)站介入到發(fā)送器和接收器的通信中。
[0009]在CAN總線上出現(xiàn)的干擾信號(hào)對(duì)CAN用戶(hù)站產(chǎn)生不同程度強(qiáng)烈的影響。干擾的影響越大，則有用信號(hào)與干擾相比被衰減得越強(qiáng)烈。一般而言，在干擾源與接收器之間的線路越短，并且在發(fā)送器與接收器之間的線路越長(zhǎng)，則信號(hào)品質(zhì)就越差。由此可出現(xiàn)，接收器可能會(huì)無(wú)錯(cuò)誤地接收信號(hào)，而未參與該通信的CAN用戶(hù)站識(shí)別出錯(cuò)誤并且通過(guò)錯(cuò)誤報(bào)告而損壞了該信號(hào)。這引起發(fā)送器必須重新發(fā)送該信號(hào)，這不必要地提高了在CAN總線上的總線負(fù)荷并且不必要地使數(shù)據(jù)傳輸放慢。
[0010]為了能夠安全地識(shí)別出有錯(cuò)誤的信號(hào)，在絕大多數(shù)情況下，分析CRC信號(hào)就足夠了。
[0011]此外可能的是，實(shí)現(xiàn)還更高的數(shù)據(jù)速率，其方式是:在CAN幀之內(nèi)進(jìn)行類(lèi)似于諸如以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸。然而，這種協(xié)議目前并不能不加考慮地得到使用。
[0012]其他問(wèn)題在于，在設(shè)計(jì)CAN網(wǎng)絡(luò)或者總線系統(tǒng)時(shí)針對(duì)每個(gè)單個(gè)用戶(hù)站設(shè)定在哪些時(shí)刻要采樣位。該設(shè)定也稱(chēng)作位定時(shí)(Bit Timing)。根據(jù)該信號(hào)被哪個(gè)用戶(hù)站接收，另外的時(shí)刻對(duì)于無(wú)錯(cuò)誤接收是最優(yōu)的。然而，這些時(shí)刻可不根據(jù)進(jìn)行發(fā)送的用戶(hù)站改變。因而，在設(shè)計(jì)CAN網(wǎng)絡(luò)或者總線系統(tǒng)時(shí)，必須在考慮所有用戶(hù)站的情況下找到最好的時(shí)刻的折衷方案。尤其是在設(shè)計(jì)具有多個(gè)CAN-Π)用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，困難的是設(shè)定一些時(shí)刻，使得所有用戶(hù)站都能夠無(wú)錯(cuò)誤地接收信號(hào)。當(dāng)不能找到合適的時(shí)刻時(shí)，作為對(duì)此的解決方案必須減小總線的數(shù)據(jù)速率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于總線系統(tǒng)的用戶(hù)站和一種方法，該用戶(hù)站和方法解決了前面提到的問(wèn)題。尤其是，應(yīng)提供一種用于總線系統(tǒng)的用戶(hù)站和一種方法，其中在CAN總線上的干擾沒(méi)有引起在CAN總線上的總線負(fù)荷提高并且因此引起數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率降低，而且簡(jiǎn)化了 CAN網(wǎng)絡(luò)或者總線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
[0014]該任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1所述的特征的用于總線系統(tǒng)的用戶(hù)站來(lái)解決。用戶(hù)站包括:用于從總線系統(tǒng)的至少一個(gè)其他的用戶(hù)站經(jīng)由總線系統(tǒng)接收消息的裝置，在該總線系統(tǒng)中至少暫時(shí)地確保用戶(hù)站獨(dú)占地、無(wú)沖突地訪問(wèn)總線系統(tǒng)的總線線路;校驗(yàn)裝置，用于校驗(yàn)所接收到的消息是否被指定用于該用戶(hù)站；以及錯(cuò)誤處理裝置，用于只有當(dāng)通過(guò)校驗(yàn)裝置的校驗(yàn)得出所接收到的消息被指定用于該用戶(hù)站時(shí)才對(duì)所接收到的消息進(jìn)行錯(cuò)誤處理。
[0015]在該用戶(hù)站中防止了可由確定的接收器正確接收的信號(hào)被沒(méi)有參與該數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠脩?hù)站損壞。由此實(shí)現(xiàn)比迄今更廣泛地采用CAN-ro并且更高的在CAN總線上的最大數(shù)據(jù)速率。此外，對(duì)CAN網(wǎng)絡(luò)或者總線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)得以簡(jiǎn)化，因?yàn)槔迷撚脩?hù)站不再需要執(zhí)行位定時(shí)。
[0016]因此，用戶(hù)站也適合于在被較高計(jì)時(shí)的系統(tǒng)、譬如CAN-FD等中采用。即使在其中迄今尚不可能進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)速率的應(yīng)用中，前面所描述的用戶(hù)站也適合于采用CAN-FD。這種應(yīng)用例如是如下總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):在這些總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，CAN-Π)由于線路反射迄今尚不能被采用。在許多情況下，以前面描述的方式只構(gòu)建特別強(qiáng)烈地遭受線路反射的那些用戶(hù)站就足夠了。
[0017]此外，利用前面所描述的用戶(hù)站可以提高在CAN-Π)中的最大可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率。
[0018]另一優(yōu)點(diǎn)在于:利用前面所描述的用戶(hù)站可以通過(guò)類(lèi)似于另外的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、譬如以太網(wǎng)等來(lái)發(fā)送消息而顯著更簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率的提高。
[0019]此外，前面所描述的用戶(hù)站在如下應(yīng)用、即所謂的非公路(Off-Highway)應(yīng)用中是非常有利的:在這些應(yīng)用中，不同的制造商逐漸越來(lái)越多地將用戶(hù)站連接到總線線路上。利用實(shí)施所描述的選擇性的錯(cuò)誤處理(Error Handling)的用戶(hù)站，該總線系統(tǒng)相對(duì)于其他用戶(hù)站的事后連接更穩(wěn)健。
[0020 ]用戶(hù)站的有利的其他構(gòu)建方案在從屬權(quán)利要求中予以描述。
[0021]校驗(yàn)裝置可以被構(gòu)建用于校驗(yàn)所接收到的消息是否具有預(yù)先確定的位模式，該預(yù)先確定的位模式包括:所接收到的消息被指定用于該用戶(hù)站或者沒(méi)有被指定用于該用戶(hù)站。
[0022]校驗(yàn)裝置也可以如下被構(gòu)建:該校驗(yàn)裝置依據(jù)在所接收到的消息中所包括的消息標(biāo)識(shí)符實(shí)施該校驗(yàn)裝置的校驗(yàn)。在這種情況下，校驗(yàn)裝置可以在變型方案中如下被構(gòu)建:該校驗(yàn)裝置在其校驗(yàn)時(shí)對(duì)于該用戶(hù)站遮住(ausblenden)具有或者不具有帶有預(yù)先確定的位模式的消息標(biāo)識(shí)符的消息。
[0023]錯(cuò)誤處理裝置可以被構(gòu)建為使得:當(dāng)通過(guò)校驗(yàn)裝置的校驗(yàn)得出所接收到的消息沒(méi)有被指定用于該用戶(hù)站時(shí)，該錯(cuò)誤處理裝置不實(shí)施錯(cuò)誤處理;并且當(dāng)通過(guò)校驗(yàn)裝置的校驗(yàn)得出所接收到的消息被指定用于該用戶(hù)站并且錯(cuò)誤識(shí)別裝置識(shí)別出所接收到的消息的錯(cuò)誤時(shí)，該錯(cuò)誤處理裝置輸出錯(cuò)誤幀。
[0024]也可能的是，校驗(yàn)裝置被構(gòu)建用于將用戶(hù)站的在消息中包括的消息標(biāo)識(shí)符輸出給用戶(hù)站的通信控制裝置，以便根據(jù)用戶(hù)站的在消息中包括的消息標(biāo)識(shí)符設(shè)定采樣消息的位的時(shí)刻。
[0025]可能地，該裝置是發(fā)送/接收裝置，該發(fā)送/接收裝置此外還被構(gòu)建用于經(jīng)由總線系統(tǒng)向總線系統(tǒng)的至少一個(gè)其他的用戶(hù)站發(fā)送消息，其中所述消息在消息標(biāo)識(shí)符中具有預(yù)先確定的位模式。
[0026]前面所描述的用戶(hù)站可以是如下總線系統(tǒng)的部分:該總線系統(tǒng)具有總線線路和至少兩個(gè)用戶(hù)站，所述至少兩個(gè)用戶(hù)站經(jīng)由總線線路彼此連接，使得所述至少兩個(gè)用戶(hù)站能夠相互通信。在這種情況下，所述至少兩個(gè)用戶(hù)站中的至少一個(gè)是前面所描述的用戶(hù)站。
[0027]前面所提到的任務(wù)此外還通過(guò)一種用于提高總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率的方法來(lái)解決。該方法包括如下步驟:利用用戶(hù)站的發(fā)送/接收裝置從總線系統(tǒng)的其他的用戶(hù)站經(jīng)由總線系統(tǒng)接收消息，在該總線系統(tǒng)中至少暫時(shí)地確保用戶(hù)站獨(dú)占地、無(wú)沖突地訪問(wèn)總線系統(tǒng)的總線線路;利用校驗(yàn)裝置來(lái)校驗(yàn)所接收到的消息是否被指定用于該用戶(hù)站；以及利用錯(cuò)誤處理裝置，只有當(dāng)通過(guò)校驗(yàn)裝置的校驗(yàn)得出所接收到的消息被指定用于該用戶(hù)站時(shí)，才對(duì)接收到的消息進(jìn)行錯(cuò)誤處理。
[0028]在該方法中，校驗(yàn)裝置在接通和關(guān)斷錯(cuò)誤處理裝置時(shí)可以使用存儲(chǔ)裝置，其中當(dāng)所接收到的消息被校驗(yàn)出于不同于錯(cuò)誤處理的原因?qū)τ谒鲇脩?hù)站遮住預(yù)先確定的所接收到的消息時(shí)，使用該存儲(chǔ)裝置或者其他存儲(chǔ)裝置。
[0029]該方法提供了如其在前面關(guān)于用戶(hù)站所提到的那樣的同一優(yōu)點(diǎn)。
[0030]本發(fā)明的其他可能的實(shí)施方案也包括在前面或在下文中關(guān)于這些實(shí)施例所描述的特征或者實(shí)施形式的未明確提到的組合。在此，本領(lǐng)域技術(shù)人員也將添加單個(gè)方面作為對(duì)本發(fā)明的相應(yīng)基本形式的改進(jìn)或者補(bǔ)充。
【附圖說(shuō)明】
[0031]在下文中參照所附的附圖并且依據(jù)實(shí)施例更詳細(xì)地描述了本發(fā)明。在附圖中: 圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施例的總線系統(tǒng)的簡(jiǎn)化的方框電路圖；
圖2示出了由根據(jù)第一實(shí)施例的用戶(hù)站所使用的列表的實(shí)例；
圖3示出了根據(jù)第一實(shí)施例的方法的流程圖；
圖4示出了根據(jù)第二實(shí)施例的方法的流程圖；以及圖5示出了根據(jù)第三實(shí)施例的總線系統(tǒng)的簡(jiǎn)化的方框電路圖。
[0032]在這些附圖中，相同的或者功能相同的要素只要未另外說(shuō)明就被配備有同一附圖
ο
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1示出了總線系統(tǒng)1，該總線系統(tǒng)I例如可以是CAN總線系統(tǒng)、CAN-FD總線系統(tǒng)等?？偩€系統(tǒng)I可以在車(chē)輛、尤其是機(jī)動(dòng)車(chē)、飛機(jī)等中或者在醫(yī)院等中得到應(yīng)用。
[0034]在圖1中，總線系統(tǒng)I具有多個(gè)用戶(hù)站10、20、30，所述用戶(hù)站10、20、30分別被連接到總線線路40上。消息41、42、43可以以信號(hào)形式經(jīng)由總線線路40在各個(gè)用戶(hù)站10、20、30之間被傳輸。消息41、42、43分別具有消息標(biāo)識(shí)符(消息-1dentifier)411、421、431中的一個(gè)，所述消息標(biāo)識(shí)符在CAN總線系統(tǒng)中也被稱(chēng)作CAN-1D。用戶(hù)站1、20、30例如可以是機(jī)動(dòng)車(chē)的傳感器或者控制設(shè)備或者顯示設(shè)備。
[0035]如在圖1中所示出的那樣，用戶(hù)站10具有通信控制裝置11、校驗(yàn)裝置12、存儲(chǔ)裝置
13、錯(cuò)誤處理裝置14和發(fā)送/接收裝置15。而，用戶(hù)站20具有通信控制裝置11和發(fā)送/接收裝置15。用戶(hù)站3如用戶(hù)站10那樣具有通信控制裝置11、校驗(yàn)裝置12、存儲(chǔ)裝置13、錯(cuò)誤處理裝置14和發(fā)送/接收裝置15。用戶(hù)站10、20、30的發(fā)送/接收裝置15分別直接被連接到總線線路40上，S卩使這在圖1中未示出也如此。
[0036]通信控制裝置11用于控制相應(yīng)的用戶(hù)站10、20、30經(jīng)由總線線路40與連接到總線線路40上的用戶(hù)站10、20、30中的另一用戶(hù)站的通信。校驗(yàn)裝置12、存儲(chǔ)裝置13和錯(cuò)誤處理裝置14用于提高在總線線路40上的針對(duì)由發(fā)送/接收裝置15接收到的消息41、42、43的數(shù)據(jù)速率并且用于簡(jiǎn)化總線系統(tǒng)I的設(shè)計(jì)，如后面還要更詳細(xì)地予以描述的那樣。通信控制裝置11可以如傳統(tǒng)的CAN控制器那樣被實(shí)施。發(fā)送/接收裝置15可以在其發(fā)送功能方面如傳統(tǒng)的CAN收發(fā)器那樣被實(shí)施。因此，利用這兩個(gè)用戶(hù)站10、30可以提高在總線線路40上的數(shù)據(jù)速率并且簡(jiǎn)化總線系統(tǒng)I的設(shè)計(jì)。而，用戶(hù)站20不僅在其發(fā)送功能而且在其接收功能方面都對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)的CAN用戶(hù)站。
[0037]在CAN總線系統(tǒng)中，多個(gè)用戶(hù)站10、20、30都是在活動(dòng)中的，這些用戶(hù)站10、20、30發(fā)出帶有消息標(biāo)識(shí)符(消息-1dent if ier )411、421、431的消息41、42、43。消息標(biāo)識(shí)符411、421、431在仲裁階段中被用于仲裁。在仲裁之后，僅還有用戶(hù)站10、20、30中的一個(gè)用戶(hù)站將信號(hào)以消息41、42、43中的一個(gè)或多個(gè)消息為形式發(fā)送到總線線路40上。從該時(shí)刻起，每個(gè)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)的用戶(hù)站10、20、30都可以觀察總線信號(hào)或消息41、42、43。
[0038]例如，如果用戶(hù)站10的發(fā)送/接收裝置15接收到消息42，則用戶(hù)站10的校驗(yàn)裝置12依據(jù)在該消息42中包含的消息標(biāo)識(shí)符421來(lái)校驗(yàn)，消息42是否被指定用于該用戶(hù)站1。在這種情況下，校驗(yàn)裝置12將所接收到的消息42的消息標(biāo)識(shí)符421與在存儲(chǔ)裝置13中存儲(chǔ)的一個(gè)或者多個(gè)消息標(biāo)識(shí)符進(jìn)行比較。
[0039]圖2示出了列表130，在該列表130中可以存放有在存儲(chǔ)裝置13中所存儲(chǔ)的消息標(biāo)識(shí)符。列表130也可以以陣列等形式被構(gòu)建。在圖2中，在本實(shí)施例中僅存儲(chǔ)有消息標(biāo)識(shí)符421。在列表130中，在需要時(shí)也可能存儲(chǔ)其他消息標(biāo)識(shí)符，如通過(guò)列表130中的點(diǎn)所示出的那樣。列表130說(shuō)明了，用戶(hù)站20的消息42并不是被指定用于用戶(hù)站10并且因而不應(yīng)利用錯(cuò)誤處理裝置14來(lái)處理。在本實(shí)施例的修改方案中，列表130也可以說(shuō)明，用戶(hù)站20的消息42被指定用于用戶(hù)站10并且因而應(yīng)利用錯(cuò)誤處理裝置14來(lái)處理。
[0040]因此，用戶(hù)站10被構(gòu)建為使得該用戶(hù)站10雖然從用戶(hù)站20接收到消息42，但并不針對(duì)該消息實(shí)施錯(cuò)誤處理。錯(cuò)誤處理僅針對(duì)用戶(hù)站30的消息43和另外在總線系統(tǒng)I中可能存在的但是此處并未示出的用戶(hù)站來(lái)實(shí)施。在本實(shí)施例的修改方案中，用戶(hù)站10也可以被構(gòu)建為使得其對(duì)于用戶(hù)站10遮住用戶(hù)站20的消息42。由此，在用戶(hù)站10中可以將接收消息的要維持的數(shù)量保持得盡可能小，因?yàn)椴皇敲總€(gè)消息42都單個(gè)地被固定在用戶(hù)站10的存儲(chǔ)裝置13中。代替此地，整個(gè)標(biāo)識(shí)范圍被關(guān)聯(lián)給一個(gè)用戶(hù)站10、20、30。在這種情況下，確定的形成信號(hào)的消息(在本情況下在用戶(hù)站10中為消息42)被遮住。由此，消息42沒(méi)有被存放在用戶(hù)站10的存儲(chǔ)裝置中并且沒(méi)有觸發(fā)用戶(hù)站10中的數(shù)據(jù)處理的中斷(Interrupt)。
[0041]例如，可以利用也可用于前面所描述的對(duì)消息42的遮住的校驗(yàn)裝置12通過(guò)在消息標(biāo)識(shí)符中的確定的位模式實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)，所述位模式如尤其是針對(duì)作為總線系統(tǒng)I的第一用戶(hù)站的第一用戶(hù)站1的消息標(biāo)識(shí)符411的xxxxOOOxxxx、針對(duì)作為總線系統(tǒng)I的第二用戶(hù)站的用戶(hù)站20的消息標(biāo)識(shí)符421的xxxxOO Ixxxx以及當(dāng)用戶(hù)站30是總線系統(tǒng)I的第八用戶(hù)站時(shí)針對(duì)用戶(hù)站30的消息標(biāo)識(shí)符431的XXX 111 xxxx，其中x是消息標(biāo)識(shí)符411、412、413的任意位。如果校驗(yàn)裝置12在使用在存儲(chǔ)裝置13中的列表130的情況下識(shí)別出:所接收到的消息具有作為消息標(biāo)識(shí)符的位模式xxxxOOlxxxx，則校驗(yàn)裝置12將錯(cuò)誤處理裝置14關(guān)斷。在總線系統(tǒng)I中可供接收消息42支配的時(shí)間段之后，校驗(yàn)裝置12又將錯(cuò)誤處理裝置14接通。這依據(jù)圖3予以更詳細(xì)地闡述。
[0042]圖3示出了用于提高總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率的方法的流程圖，該方法由總線系統(tǒng)I的用戶(hù)站10、30實(shí)施。在該方法開(kāi)始之后，用戶(hù)站10的發(fā)送/接收裝置15接收消息42并且將該消息存儲(chǔ)在相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)裝置、例如存儲(chǔ)裝置13中。此后，該流程繼續(xù)行進(jìn)到步驟S2。
[0043]在步驟S2中，用戶(hù)站10的校驗(yàn)裝置12校驗(yàn):消息42是否被指定用于用戶(hù)站10。在這種情況下，校驗(yàn)裝置12將所接收到的消息42的消息標(biāo)識(shí)符421與列表130的一個(gè)或者多個(gè)消息標(biāo)識(shí)符進(jìn)行比較。如果所接收到的消息42的消息標(biāo)識(shí)符421被包含在列表130中(這在圖2中所示出的列表130中情況如此)，則流程繼續(xù)行進(jìn)到步驟S3。要不然，該流程繼續(xù)行進(jìn)到步驟S6。
[0044]在步驟S3中，即當(dāng)消息42沒(méi)有被指定用于用戶(hù)站10時(shí)，校驗(yàn)裝置12關(guān)斷用戶(hù)站10的錯(cuò)誤處理裝置14。此后，該流程繼續(xù)行進(jìn)到步驟S4。
[0045]在步驟S4中確定:在總線系統(tǒng)I中供接收消息42支配的時(shí)間段是否到期。如果該時(shí)間段到期，該流程繼續(xù)行進(jìn)到步驟S5。
[0046]在步驟S5中，校驗(yàn)裝置12又將用戶(hù)站10的錯(cuò)誤處理裝置14接通。此后，該流程退回到步驟S I。
[0047]如果接收到不同于消息42的消息(例如消息43)，則該流程繼續(xù)行進(jìn)到步驟S6。在步驟S6中，錯(cuò)誤處理裝置14在其錯(cuò)誤處理時(shí)確定所接收到的消息43是否是有錯(cuò)誤的。如果所接收到的消息43是有錯(cuò)誤的，則該流程繼續(xù)行進(jìn)至步驟S7。要不然，該流程繼續(xù)行進(jìn)至步驟S80
[0048]在步驟S7中，錯(cuò)誤處理裝置14經(jīng)由用戶(hù)站10的發(fā)送/接收裝置15將錯(cuò)誤幀141發(fā)送到總線線路40上并且由此發(fā)送給另外的用戶(hù)站20、30。此后，該流程退回到步驟SI。
[0049]在步驟S8中，即當(dāng)在消息43中不包含錯(cuò)誤時(shí)，錯(cuò)誤處理裝置14將消息43轉(zhuǎn)送給通信控制裝置11或通信控制裝置11訪問(wèn)其的相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)裝置，以便處理用戶(hù)站10的消息43的其他數(shù)據(jù)。此后，該流程退回到步驟SI。
[0050]該方法在相應(yīng)的用戶(hù)站10、30或者總線系統(tǒng)I關(guān)斷時(shí)結(jié)束。尤其是，只要可能選擇性地接通和關(guān)斷錯(cuò)誤處理裝置14(如前面所描述的那樣)，步驟S4和S5就也可以以其他方式被實(shí)施。
[0051]因此，當(dāng)用戶(hù)站20經(jīng)由總線線路40發(fā)送消息42時(shí)，錯(cuò)誤處理裝置14和由此用戶(hù)站10在本實(shí)施例中可以不再輸出錯(cuò)誤幀141。此外，錯(cuò)誤處理裝置14不再能夠進(jìn)行對(duì)消息42的錯(cuò)誤的檢驗(yàn)。當(dāng)通過(guò)校驗(yàn)裝置12的校驗(yàn)得出所接收到的消息被指定用于用戶(hù)站10時(shí)，錯(cuò)誤處理裝置14與檢驗(yàn)所接收到的消息的錯(cuò)誤一起僅還執(zhí)行錯(cuò)誤處理并且在識(shí)別出所接收到的消息的錯(cuò)誤時(shí)輸出錯(cuò)誤幀。
[0052]用戶(hù)站30以同用戶(hù)站10相同的方式工作。
[0053]以這種方式，當(dāng)用戶(hù)站10、30并未參與數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，在消息有錯(cuò)誤的情況下在總線系統(tǒng)I中不再發(fā)生通過(guò)用戶(hù)站10、30中止該數(shù)據(jù)傳輸。
[0054]此外，可以取消位定時(shí)，而不必因此減小數(shù)據(jù)速率。
[0055]作為本實(shí)施例的其他修改方案，校驗(yàn)裝置12也可以將在消息41、42、43中包括的消息標(biāo)識(shí)符411、421、431輸出給通信控制裝置11。由此，通信控制裝置11可以根據(jù)相應(yīng)的用戶(hù)站10、30、50的在消息41、42、43中包括的消息標(biāo)識(shí)符411、421、431來(lái)設(shè)定采樣消息41、42、43的位的時(shí)刻。這具有如下優(yōu)點(diǎn):針對(duì)在設(shè)計(jì)總線系統(tǒng)時(shí)仍然還執(zhí)行位定時(shí)和不能找到位定時(shí)的折衷方案的情況，這不會(huì)引起由此并不必然必須降低數(shù)據(jù)速率。尤其是當(dāng)多個(gè)CAN用戶(hù)想要接收同一 CAN-Π)信號(hào)時(shí)，根據(jù)CAN-1D或消息標(biāo)識(shí)符的單獨(dú)的位定時(shí)是有利的，該單獨(dú)的位定時(shí)也可以被稱(chēng)作CAN-1D單獨(dú)的位定時(shí)。
[0056]圖4闡明了根據(jù)第二實(shí)施例的校驗(yàn)裝置12的構(gòu)建方案。因此，校驗(yàn)裝置12完全關(guān)斷通過(guò)錯(cuò)誤處理裝置14的錯(cuò)誤處理。在這種情況下，在用于提高數(shù)據(jù)速率的方法中取消步驟S2，如在圖4中所示出的那樣。此外，步驟S6緊接著步驟S3。不然，用戶(hù)站10如在第一實(shí)施例中所描述的那樣被建立。
[0057]校驗(yàn)裝置12的這種構(gòu)建方案例如對(duì)于智能傳感器而言是有意義的，所述智能傳感器并不指示可靠的接收，或者僅發(fā)送消息。對(duì)于這種傳感器的實(shí)例在車(chē)輛中尤其是雨量傳感器、油壓傳感器等。
[0058]圖5示出了根據(jù)第三實(shí)施例的總線系統(tǒng)2。此處，用戶(hù)站50的校驗(yàn)裝置12使用其存儲(chǔ)裝置13來(lái)接通和關(guān)斷錯(cuò)誤處理裝置14，如關(guān)于第一實(shí)施例針對(duì)步驟S2至S5所描述的那樣。然而，針對(duì)消息的另外的校驗(yàn)、譬如出于不同于錯(cuò)誤處理的原因?qū)τ谟脩?hù)站10、20、30遮住確定的消息而使用其他存儲(chǔ)裝置16。這具有如下優(yōu)點(diǎn):用戶(hù)站10不需要的或者對(duì)于用戶(hù)站10而言確切地說(shuō)為了確保舒適功能而會(huì)令人感興趣的有錯(cuò)誤的消息沒(méi)有導(dǎo)致與安全相關(guān)的和時(shí)間關(guān)鍵的消息的延遲。例如，油壓傳感器或者照明功能傳感器等的輸出對(duì)于刮水器驅(qū)動(dòng)裝置而言不是必需的。
[0059]與此相對(duì)照，用戶(hù)站10的校驗(yàn)裝置12使用存儲(chǔ)裝置13不僅用于接通和關(guān)斷錯(cuò)誤處理裝置14而且用于校驗(yàn)消息、譬如出于不同于錯(cuò)誤處理的原因?qū)τ谟脩?hù)站10、20、30遮住確定的消息。在這種情況下，由用戶(hù)站10進(jìn)一步處理的每個(gè)有錯(cuò)誤的消息42、43延遲了總線系統(tǒng)I中的后續(xù)的消息的通信。
[0060]不然，根據(jù)第三實(shí)施例的總線系統(tǒng)2如第一實(shí)施例的總線系統(tǒng)I那樣被建立。
[0061 ]根據(jù)第一至第三實(shí)施例的方法和用戶(hù)站10、20、30、50的總線系統(tǒng)1、2的所有前面所描述的構(gòu)建方案都可以單個(gè)地或以所有可能的組合地得到應(yīng)用。附加地，尤其是可設(shè)想如下修改方案。
[0062]前面所描述的根據(jù)第一至第三實(shí)施例的總線系統(tǒng)1、2依據(jù)基于CAN協(xié)議的總線系統(tǒng)來(lái)描述。然而，根據(jù)第一至第三實(shí)施例的總線系統(tǒng)1、2也可以是其他類(lèi)型的通信網(wǎng)絡(luò)。有利的是，但不是必然的前提條件:在總線系統(tǒng)1、2中至少在確定的時(shí)間段內(nèi)確保用戶(hù)站10、20、30、50獨(dú)占地、無(wú)沖突地訪問(wèn)總線線路40或者總線線路40的共同的通道。
[0063]根據(jù)第一至第三實(shí)施例的總線系統(tǒng)1、2尤其是CAN網(wǎng)絡(luò)或者CANH)網(wǎng)絡(luò)或者LIN網(wǎng)絡(luò)或者FlexRay網(wǎng)絡(luò)。
[0064]根據(jù)第一至第三實(shí)施例的總線系統(tǒng)1、2中的用戶(hù)站10、20、30、50的數(shù)目和布局是任意的。尤其是，在第一至第三實(shí)施例的總線系統(tǒng)1、2中也可以只存在用戶(hù)站10或者用戶(hù)站30或者用戶(hù)站50。
[0065]為了實(shí)現(xiàn)較高的數(shù)據(jù)速率，在消息41、42、43的CAN幀之內(nèi)可以進(jìn)行類(lèi)似于諸如以太網(wǎng)等的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸。
[0066]前面所描述的實(shí)施例的功能可以被實(shí)現(xiàn)在收發(fā)器或發(fā)送/接收裝置15或收發(fā)器或者CAN收發(fā)器或者收發(fā)器芯片組或者CAN收發(fā)器芯片組中，或者也可以實(shí)現(xiàn)在通信控制裝置11等中。附加地或者替選地，可以集成在現(xiàn)有的產(chǎn)品中。尤其是可能的是，所觀察的功能要么嵌入作為分開(kāi)的電子模塊(芯片)的收發(fā)器中要么嵌入在集成的其中僅存在電子模塊(芯片)的總解決方案中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于總線系統(tǒng)(1;2)的用戶(hù)站(10;30;50)，其具有: 用于從總線系統(tǒng)(I; 2)的至少一個(gè)其他的用戶(hù)站經(jīng)由所述總線系統(tǒng)(I ;2)接收消息(41，42，43)的裝置(15)，在所述總線系統(tǒng)(1;2)中至少暫時(shí)地確保用戶(hù)站(10，20，30，50)獨(dú)占地、無(wú)沖突地訪問(wèn)所述總線系統(tǒng)(I ;2)的總線線路(40)， 校驗(yàn)裝置(12)，用于校驗(yàn)所接收到的消息(41 ;42;43)是否被指定用于該用戶(hù)站(10;30;50);以及 錯(cuò)誤處理裝置(14)，用于只有當(dāng)通過(guò)所述校驗(yàn)裝置(12)的校驗(yàn)得出所接收到的消息(41; 42; 43 )被指定用于該用戶(hù)站(1; 30; 50 )時(shí)才對(duì)所接收到的消息(41; 42; 43 )進(jìn)行錯(cuò)誤處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶(hù)站(10;30;50)，其中，所述校驗(yàn)裝置(12)被構(gòu)建用于校驗(yàn)所接收到的消息(41 ;42;43)是否具有預(yù)先確定的位模式，該位模式包括:所接收到的消息(41;42;43)是被指定用于所述用戶(hù)站(10; 30; 50)還是沒(méi)有被指定用于所述用戶(hù)站(10;30; 50) ο3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的用戶(hù)站(10;30;50)，其中，所述校驗(yàn)裝置(12)如下被構(gòu)建:所述校驗(yàn)裝置(12)依據(jù)在所接收到的消息(41 ;42;43)中包括的消息標(biāo)識(shí)符(411 ;421;431)來(lái)實(shí)施所述校驗(yàn)裝置(12)的校驗(yàn)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用戶(hù)站(10;30;50)，其中，所述校驗(yàn)裝置(12)如下地被構(gòu)建:所述校驗(yàn)裝置(12)在其校驗(yàn)時(shí)對(duì)于所述用戶(hù)站(10; 30; 50)遮住具有或者不具有帶有預(yù)先確定的位模式的消息標(biāo)識(shí)符(411;421;431)的消息(41;42;43)。5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的用戶(hù)站(10;30;50)，其中，所述錯(cuò)誤處理裝置(14)被構(gòu)建為使得:當(dāng)通過(guò)所述校驗(yàn)裝置(12)的校驗(yàn)得出所接收到的消息(41 ;42;43)不是被指定用于所述用戶(hù)站(10;30;50)時(shí)，所述錯(cuò)誤處理裝置(14)不實(shí)施錯(cuò)誤處理，而當(dāng)通過(guò)所述校驗(yàn)裝置(12)的校驗(yàn)得出所接收到的消息(41;42;43)被指定用于所述用戶(hù)站(10;30;50)并且所述錯(cuò)誤處理裝置(14)識(shí)別出所接收到的消息(41 ;42;43)的錯(cuò)誤時(shí)，該錯(cuò)誤處理裝置(14)輸出錯(cuò)誤幀(141)。6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的用戶(hù)站(10;30;50)，其中，所述校驗(yàn)裝置(12)被構(gòu)建用于將用戶(hù)站(1; 30; 50 )的在所述消息(41; 42; 43 )中包括的消息標(biāo)識(shí)符(411; 421; 431)輸出給所述用戶(hù)站(10;30;50)的通信控制裝置(11)，以便根據(jù)所述用戶(hù)站(10;30;50)的在所述消息(41; 42; 43)中包括的消息標(biāo)識(shí)符(411; 421; 431)設(shè)定采樣所述消息(41; 42; 43)的位的時(shí)刻。7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的用戶(hù)站(10;30;50)，其中，所述裝置(15)是發(fā)送/接收裝置，所述發(fā)送/接收裝置此外被構(gòu)建用于經(jīng)由所述總線系統(tǒng)(1;2)將消息(41 ;42;43)發(fā)送給所述總線系統(tǒng)(I ;2)的至少一個(gè)其他的用戶(hù)站，其中所述消息(41 ;42;43)在所述消息標(biāo)識(shí)符(411; 421; 431)中具有預(yù)先確定的位模式。8.總線系統(tǒng)(I;2)，其具有: 總線線路(40)，和 至少兩個(gè)用戶(hù)站(10; 20 ;30; 50)，所述至少兩個(gè)用戶(hù)站(10 ;20; 30 ;50)經(jīng)由所述總線線路(4)彼此連接，使得所述至少兩個(gè)用戶(hù)站(10; 20; 30; 50)能夠彼此通信， 其中所述至少兩個(gè)用戶(hù)站(10; 20; 30; 50)中的至少一個(gè)是根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的用戶(hù)站(10; 30; 50)。9.用于提高總線系統(tǒng)(1;2)的數(shù)據(jù)速率的方法，其具有如下步驟: 利用用戶(hù)站(10;30;50)的發(fā)送/接收裝置(15)來(lái)從總線系統(tǒng)(1;2)的其他的用戶(hù)站經(jīng)由所述總線系統(tǒng)(I ;2)接收消息(41，42，43)，在所述總線系統(tǒng)(I ;2)中至少暫時(shí)地確保用戶(hù)站(10，20，30，50)獨(dú)占地、無(wú)沖突地訪問(wèn)所述總線系統(tǒng)(I; 2)的總線線路(40)； 利用校驗(yàn)裝置(12)來(lái)校驗(yàn)所接收到的消息(41 ;42;43)是否被指定用于該用戶(hù)站(10;30;50);以及 只有當(dāng)通過(guò)所述校驗(yàn)裝置(12)的校驗(yàn)得出所接收到的消息(41，42，43)被指定用于該用戶(hù)站(10;30;50)時(shí)，才利用錯(cuò)誤處理裝置(14)對(duì)所接收到的消息進(jìn)行錯(cuò)誤處理。10.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述校驗(yàn)裝置(12)在接通和關(guān)斷錯(cuò)誤處理裝置(14)時(shí)使用存儲(chǔ)裝置(13)，并且其中當(dāng)所接收到的消息(41; 42; 43)被校驗(yàn)出于不同于錯(cuò)誤處理的原因?qū)τ谒鲇脩?hù)站(10，20，30)遮住預(yù)先確定的所接收到的消息(41; 42;43)時(shí)，使用該存儲(chǔ)裝置(13)或者其他的存儲(chǔ)裝置(16)。
【文檔編號(hào)】H04L12/413GK105981319SQ201580008792
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2015年1月22日
【發(fā)明人】R.馬喬爾, S.魏森邁爾
【申請(qǐng)人】羅伯特·博世有限公司