[发明专利]用于串行总线系统的用户站和用于在串行总线系统中进行通信的方法

说明书

提供一种用于串行总线系统（1）的用户站（10；30）和一种用于在串行总线系统（1）中进行通信的方法。用户站（10；30）具有通信控制设备（11；31），用于控制用户站（10；30）与总线系统（1）的至少一个另外的用户站（10；20；30）的通信；以及发送/接收设备（12；32），用于将由通信控制设备（11；31）产生的发送信号（TXD）作为帧（450；4500）发送到总线系统（1）的总线（40）上，其中对于在总线系统（1）的用户站（10、20、30）之间交换的帧（450；4500），在第一通信阶段（451）中发送到总线（40）上的信号的位时间（t_bt）不同于在第二通信阶段（452）中发送的信号的位时间（t_bt），其中通信控制设备（11；31）被构成用于在第一运行方式中为第一帧（450）产生发送信号（TXD），第一帧（450）根据预先给定的通信协议构成，总线系统（1）中的另外的用户站（10；20；30）利用预先给定的通信协议通信，以及其中通信控制设备（11；31）被构成用于在第二运行方式中为第二帧（4500）产生发送信号（TXD），第二帧（4500）将与在预先给定的通信协议中指派给至少一个位的功能不同的功能指派给该位。

技术领域

本发明涉及用于串行总线系统的用户站和用于在串行总线系统中进行通信的方法，利用所述用户站和所述方法除了纯数据传递之外，还支持其他功能，例如安全（功能安全性）、保障（数据安全性）和QoS（Quality of Service，服务质量，诸如保证帧的最大等待时间、总线系统中用户站（节点）的时间同步。

背景技术

例如在交通工具中对于在传感器和控制设备之间的通信，出于成本原因目前越来越频繁地使用总线系统而不是点对点连接，在所述总线系统中数据作为消息在作为具有CAN FD的CAN协议规范的标准ISO11898-1:2015中被传输。消息在总线系统的用户站、诸如传感器、控制设备、发送方等之间被传输。在此情况下，目前在引入阶段中在第一步骤中在交通工具中大多数在传输数据字段的位时以2Mbit/s（兆位/秒）的数据位速率并且在传输仲裁字段的位时以500kbit/s的仲裁位速率使用CAN FD。

经由这样的总线系统交换越来越多的信息。尤其是除了纯数据传递之外，还应该支持其他功能，例如安全（功能安全性）、保障（数据安全性）和QoS（Quality of Service，服务质量，诸如保证帧的最大等待时间）、总线系统中用户站（节点）的时间同步。还存在用户的愿望：进一步升高总线系统中的数据速率，以便至少保持并且尽可能仍然进一步提高总线系统中的数据传输速度。

为此，可设想的是，通知接收节点哪个信息处于经由总线发送的帧中。在经典CAN和CAN FD情况下，通过帧标识符（ID，帧标识符）来通知帧的内容，所述帧标识符也被用于仲裁。因为每个用户站（节点）发送具有专用帧标识符的帧，所以这在原则上可行。这对应于帧标识符和内容的平面分配。

关于经由总线发送的帧向接收节点通知越多的信息，必须为帧标识符维持越多的位并且然后经由总线来传输。然而，由于仲裁位比数据位长得多，由此净数据速率降低。

发明内容

因此，本发明的任务是提供解决上述问题的用于串行总线系统的用户站和用于在串行总线系统中进行通信的方法。尤其是，应该提供一种用于串行总线系统的用户站和一种用于在串行总线系统中进行通信的方法，其中可以传送关于经由总线发送的帧的数据的尽可能多的信息，而不由此降低用于帧的先前数据速率，并且不由此失去与用户站的以前通信版本的兼容性，使得与用户站的以前通信版本相比，可以实现每帧用户数据量的升高。