[发明专利]用于优化地在总线系统的用户站之间传输数据的方法和用户站

说明书

技术领域

本发明涉及用于经由由多个用户站共同地使用的第一信道和由总线系统的多个用户站所使用的第二信道在总线系统的用户站之间传输数据的方法，其中在第二信道上传输的信号也与在第一信道上传输的数据相关。本发明此外还涉及总线系统的用户站，所述用户站具有用于执行所述方法的介质连接单元。

背景技术

例如由公开文献DE 100 00 305 A1已知“控制器域网络（CAN）”以及被称为“时间触发CAN”（TTCAN）的CAN的扩展。在CAN中所使用的介质访问控制方法基于逐位的判优。在逐位的判优中，多个用户站可以同时尝试经由总线系统的信道传输数据，而不由此干扰数据传输。用户站可以在经由信道发送位时确定信道的逻辑状态（0或1）。如果所发送的位的值不对应于信道的经确定的逻辑状态，则用户站结束对信道的访问。在CAN中，通常在要经由信道传输的数据帧内在判优字段中进行逐位的判优。在用户站向信道完整地发送判优字段之后，该用户站知道其具有对该信道的排他访问。因此，判优字段的传输结束对应于释放间隔的开始，在该释放间隔内用户站可以排他地使用信道。按照CAN的协议规范，其它用户站一直不被允许对信道进行访问，也即向信道发送数据，直至进行发送的用户站传输了数据帧的校验和字段（CRC字段）。因此，CRC字段的传输的结束时间点对应于释放间隔的结束。

通过逐位的判优，实现了数据帧经由信道的无破坏的传输。由此，得到了CAN的良好的实时特性，而在介质访问控制方法中，具有明显更不利的实时特性，因为由于冲突和由此所需的新的数据帧传输而产生数据传输的延迟，其中在介质访问控制方法中由用户站发送的数据帧由于与其它站发送的另外的数据帧冲突而在经由该信道传输期间可能被损坏。

CAN的实时特性的进一步的改善通过扩展TTCAN来实现。按照TTCAN的协议规范定义时间窗结构，该时间窗结构包括多个相继的时间窗（通常也被称为“时隙”或“time slots”）并且规则地重复。这里，可以给确定的消息类型并且从而给确定的用户站分配确定的时间窗，在该时间窗内允许传输该消息类型的消息。因此，在TTCAN中设置确定的时间窗，在该时间窗内确定的站具有对CAN域的信道的排他访问。在TTCAN情况下，对信道的访问至少部分地按照基于时间的多重访问（时分复用访问，TDMA）的原则来协调。

CAN的协议或者其扩展的TTCAN尤其适于在实时条件下传输短的通知。但是如果应当经由CAN域传输较大的数据块，则可以干扰性地察觉信道的相对小的位速率。为了保证逐位判优的正确功能，必须针对位的传输保持尤其是与总线系统的扩展和在信道上的信号传播速度相关的最少持续时间。因此，位速率不能通过减少单个位的持续时间容易地被提高。

为了仍然能够足够快速地经由通信接口与较缓慢的数据流(该数据流通过介质访问控制方法被控制)、例如CAN数据流并行地传输相对大的数据量，在DPMA中在文件登记号DE 10 2009 026 961下的未授权专利申请提出，利用任意访问协议经由任意的总线系统、例如CAN总线执行高频（HF）通信。这里，可以按照任意访问方法来控制对由多个用户站为了HF通信使用的第二信道的访问。要经由第一信道传输的第一数据和要经由第二信道传输的第二数据通过共同的信号线路来传输。

发明内容

本发明的任务是，说明一种用于总线系统用户站对与由多个用户站共同使用的第一信道并行的总线系统第二信道的访问的改善的方法，其中减少在信道和/或电磁辐射之间的相互干扰。该任何通过具有权利要求1的特征的数据传输方法解决。

在实现本发明方法时也规定，经由任意总线系统、例如CAN总线利用任意访问协议执行高频（HF）通信，其中按照任意访问方法控制对由多个用户站为了HF通信所使用的第二信道的访问。要经由第一信道传输的第一数据和要经由第二信道传输的第二数据经由共同的信号线路被传输。可以设想，这里涉及已知总线系统、尤其是CAN的总线线路，经由该总线线路按照CAN的协议传输第一信道的数据。这具有如下优点：例如掌握CAN的已知协议的传统用户站可以无问题地连接到总线系统，该总线系统以本发明的方法运行。就此而言，所建议的方法涉及CAN的协议的扩展，该扩展与已知的协议和CAN的设备是可兼容的。

这里优选的是，根据第一数据构成数据信号并且根据第一数据和第二数据构成调制信号并且对该数据信号叠加以调制信号。作为用于构成调制信号的调制方法，可以例如使用频率调制、尤其是根据第二信道的逻辑状态（0或1）的频率键控。也可以设想，设置相位调制，例如二进制的相位调制（二进制相移键控，BPSK）。