JP2016525848A - バスシステムの加入者局、及び、バスシステムの加入者局のエラー耐性を改善する方法 - Google Patents

Abstract

バスシステム（１；２）の加入者局（１０；３０；５０；６０）、及び、バスシステム（１；２）の加入者局（１０；３０；５０；６０）のエラー耐性を改善する方法が示される。加入者局（１０；３０；５０；６０）は、バスシステム（１；２）を介して他の加入者局へと信号を送信し、バスシステム（１；２）を介して信号を受信する送信／受信装置（１３）であって、少なくとも一時的に、バスシステム（１；２）のバス線（４０）への排他的で衝突の無いアクセスが保証される、上記送信／受信装置（１３）と、送信／受信装置（１３）の送信経路（１３１）の送信特性及び／又は送信／受信装置（１３）の受信経路（１３２）の受信特性を変更する変更装置（１２；１４）と、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、バスシステム内での分岐線、誤った接続、調整不良、押し潰されたケーブルコンジット（Ｋａｂｅｌｆｕｅｈｒｕｎｇ）による不都合な条件においても、バスシステム上での情報伝送の際のエラー耐性が特に改善される、バスシステムの加入者局及びバスシステムの加入者局のエラー耐性を改善する方法に関する。

センサと制御装置との間の通信のために、ＣＡＮバスシステムは広く普及している。ＣＡＮバスシステムでは、メッセージは、ＩＳＯ１１８９８のＣＡＮ仕様書に記載されるように、ＣＡＮプロトコルを利用して伝送される。このために最近では、例えば、仕様書「ＣＡＮ ｗｉｔｈ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄａｔａ−Ｒａｔｅ、Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｖｅｒｓｉｏｎ １．０」（出典：ｈｔｔｐ:／／ｗｗｗ．ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ．ｂｏｓｃｈ．ｄｅ）に対応してメッセージが伝送されるＣＡＮ−ＦＤのような技術がさらに提案された。このような技術では、最大可能データレートは、１Ｍｂｉｔ／ｓの値を越えるデータフィールドの範囲内でより速いパルスを使用することによって、上げられる。このことは一般には、実際に存在するバストポロジを基礎とする限り、例えばビット誤り率がより高くなるという形で伝送品質への負荷となる。

実際に存在するバストポロジは、バス線上における特性インピーダンスが理論とは異なる箇所で反射が起きるという趣旨で、通常では理論から外れている。このような箇所とは、例えば、実際の実現においては、例えばスタブ、パッシブスターポイント等でしばしば見うけられる分岐線、誤った接続、調整不良、押し潰されたケーブルコンジットである。これにより発生する反射によって、バス線上で状態の時間的クロストークが起こり、すなわち、送信されたシンボル又はビットが、時間的に連続するシンボルでクロストークし、場合によってはシンボルの測定に誤りが生じるという形で上記クロストークが起きる。

ＩＳＯ１１８９８におけるＣＡＮ仕様書によれば、バス線は両側が線路インピーダンスで終端するべきであり、従って、規定された最大ケーブル長に渡る過渡現象は、送信されたシンボル内で収まり、シンボル区間の最後には一意の状態が生じる。しかしながら、現実には、２つ以上のＣＡＮシンボル間のクロストークが回避されないことが多い。

ＣＡＮバスシステムの加入者局は、大抵ではマイクロコントローラに組み込まれた通信プロセッサと、トランシーバ（Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）とも呼ばれ、バス線と直接接続する別体のチップとして実現された送信者装置／受信者装置と、で構成される。このようなトランシーバでは、受信経路は大抵、バスレベルをバイアス調整するための分圧器が前段に接続されたコンパレータのみ含んでいる。コンパレータは、ドミナントな（ｄｏｍｉｎａｎｔ）バス状態からレセッシブな（ｒｅｚｅｓｓｉｖ）バス状態へのバスレベルを直接的に評価し、出力口で判定を出す。

送信経路は、それぞれ、ＣＡＮバスシステムの２つのバス芯線、即ち、ＣＡＮ ハイ（Ｈｉｇｈ）（Ｃ＿Ｈ）及びＣＡＮ ロー（ＬＯＷ）（Ｃ＿Ｌ）とも呼ばれ送信状態においてドミナントレベルを導入するために使用される上記２つのバス芯線のための、プルアップ（Ｐｕｌｌｕｐ）トランジスタ及びプルダウン（Ｐｕｌｌｄｏｗｎ）トランジスタで構成される。２つのトランジスタが接続されていない場合には、リセッシブなレベルが設定され、従って、受信経路の入力抵抗によって、バス線の２つのバス芯線のレベルが平均的な水準に置かれる。ドミナント状態とリセッシブ状態とでは内部抵抗が異なるため、バスシステムの複数の加入者局の間で調停が行われる。

送信レベルは、先に記載した接続過程によって設定される。その際には、バスシステムのバス線の基本的に容量的な特性により充放電過程（Ｕｍｌａｄｅｖｏｒｇａｎｇ）が起こり、これにより、一定の時間後に所望のバスレベルが設定される。その際には、ドミナントレベルからリセッシブレベルへの遷移、及びリセッシブレベルからドミナントレベルへの遷移が、様々な速度又は時定数で起こる。

このように時間が異なることから、ドミナントバスレベルからリセッシブバスレベルへのより遅い遷移によって、受信者とも呼ばれる受信装置内で誤り確率がより高くなる。ＣＡＮ−ＦＤでは、特に、調停が行われた後に送信されるデータ部内のシンボル時間を短縮することによって、データレートを上げることが実現されるため、この特性によって、バスシステムの利用シナリオが制限されることもあるであろう。

その際、識別閾値までの受信信号の間隔が極めて縮小されているため、重畳したノイズによって、非常に高い確率で、ＣＡＮ送信／受信装置内で誤った検出が起こる可能性がある。

従って、本発明の課題は、上記の問題を解決するバスシステムの加入者局及び方法を提供することである。特に、実際のバス線の上記の不都合な条件においても、特にＣＡＮバスシステムであるバスシステム上で情報を伝送する際の送信品質を改善するバスシステムの加入者局、および方法が提供されるべきである。

本課題は、請求項１の特徴を備えたバスシステムの加入者局によって解決される。加入者局は、バスシステムを介して他の加入者局へと信号を送信し、バスシステムを介して信号を受信する送信／受信装置であって、少なくとも一時的に、バスシステムのバス線への排他的で衝突の無いアクセスが保証される、上記送信／受信装置と、送信／受信装置の送信経路の送信特性及び／又は送信／受信装置の受信経路の受信特性を変更する変更装置と、を備える。

上記加入者局では、送信／受信装置内での追加的な処置によって、バス線上での信号の改善が実現される。

上記加入者局によって、ドミナント状態からレセッシブ状態への遷移について大きな利点がもたらされ、このことはさらに、ＣＡＮ、及び、場合によってはＦｌｅｘＲａｙにも当てはまる。加入者局は、ＣＡＮ−ＦＤのデータ部での、特に切り替え速度が速い場合の問題のためにも適している。

加入者局は、例えばＣＡＮ−ＦＤ等のようなより高速のシステム内で使用するためにも適している。送信される信号及び／又は受信信号に関する加入者局の機能は、一実施形態において、特に、送信者装置／受信者装置内、又は、トランシーバ若しくはＣＡＮトランシーバ若しくはトランシーバ・チップセット若しくはＣＡＮトランシーバ・チップセット内での事前処理として実現されてもよい。特に、注目している機能は、別体の電子モジュール（チップ）としてトランシーバに組み込まれるということが可能であり、又は、電子モジュール（チップ）が１つだけ存在する集積トータルソリューション（ｉｎｔｅｇｒｉｅｒｔｅ Ｇｅｓａｍｔｌｏｅｓｕｎｇ）に埋め込まれるということが可能である。

加入者局は、実際の又は現実のバストポロジの上記の不都合な条件においても、ＣＡＮバスシステムで情報を伝送する際の送信品質の改善のために適している。加入者局は、標準ＣＡＮバスシステムよりも高速のシステムでの使用のためにも適しており、トランシーバ、特にＣＡＮトランシーバ・チップセットの送信経路内及び／又は受信経路内での実装により実現される。このために、加入者局は、現在提供可能な解決策に比べて、追加的な処理段を有する。

変更装置は、送信される信号の周期（Ｔａｋｔ）内で送信チャネル上でのバスレベルの過渡振動を実現するために、送信／受信装置により送信される信号にプレディストーション処理を施すために送信出力段を備えてもよく、及び／又は、変更装置は、検出時点をアイパターン上で右方向に変更し、識別閾値をアイパターン上で上方向へと変更するための受信変更装置であってもよい。

送信／受信装置より送信される信号にプレディストーション処理を施す送信出力段は、バスシステムのフレームの一部に従って、加入者局の送信特性を調整するよう構成されてもよい。その際に、送信出力段は、送信／受信装置により送信される信号のデータ部にプレディストーション処理を施すよう構成されてもよい。

送信出力段は、送信／受信装置により送信される信号にプレディストーション処理を施すために、送信／受信装置の送信される信号の電圧レベル、又は、送信／受信装置の出力抵抗を変更するよう構成されてもよい。その際に、送信出力段は、送信信号の状態変化の後の時間に従って、電圧レベル及び出力抵抗を調整するよう構成されてもよい。さらに、送信信号の状態変化は、特に、送信信号のドミナントな状態からリセッシブな状態への変化であってもよい。

好適に、送信出力段は、第１の駆動信号により駆動可能な第１のトランジスタと、第２の駆動信号により駆動可能な第２のトランジスタと、第３の駆動信号により駆動可能な第３のトランジスタと、第４の駆動信号により駆動可能な第４のトランジスタと、を備え、第１のトランジスタ及び第２のトランジスタは、第１のバス芯線のための端子と接続され、第３のトランジスタ及び第４のトランジスタは、第２のバス芯線のための端子と接続される。その際に、送信出力段は、第１のバス芯線及び第２のバス芯線について、定められた内部抵抗により或るレベルを設定するために、第１〜第４のトランジスタをそれぞれ線形的に駆動するよう構成されてもよい。代替的又は追加的に、送信出力段は、送信／受信装置の送信される信号、及び、送信／受信装置の送信経路のインピーダンスにプレディストーション処理を施すために、各バス状態の間、第１の駆動信号〜第４の駆動信号のための所定の時間的推移を利用するように構成されてもよい。

先に記載した加入者局は、バス線と、互いに通信しうるようにバス線（４）を介して相互接続された少なくとも２つの加入者局と、をさらに備えるバスシステムの一部であってもよい。その際に、少なくとも２つの加入者局の少なくとも１つは、先に記載した加入者局であってもよい。

上記の課題は、さらに、バスシステムの加入者局のエラー耐性を改善する方法によって解決される。本方法は、加入者局の送信／受信装置により、バスシステムを介して他の加入者局へと信号を送信し、又は、加入者局の送信／受信装置により、バスシステムを介して信号を受信する工程であって、少なくとも一時的に、バスシステムのバス線への排他的で衝突の無いアクセスが保証される、上記送信又は受信する工程と、加入者局の送信出力段により、送信される信号のパルス（Ｔａｋｔｕｎｇ）内で送信チャネル上でのバスレベルの過渡振動を実現するために、送信／受信装置により送信される信号にプレディストーション処理を施す工程と、を含む。

本方法は、加入者局との関連で先に挙げた効果と同様の効果を奏する。

本発明のさらなる別の可能な実現は、以前に又は以下で実施形態に関して記載される特徴又は実施形態の、明示的には挙げられてない組み合わせも含む。その際に、当業者はさらに、個々の観点も、本発明の各基本形態への改良又は補足として付け加えるであろう。

以下では、本発明が、添付の図面を参照して、実施形態を用いてより詳細に記載される。
第１の実施例に係るバスシステムの簡素化されたブロック図を示す。 第１の実施例に係るバスシステムの送信／受信装置の電気回路図を示す。 第１の実施例に係るバスシステムを介して伝送される送信信号の信号推移、及び、これに対応する駆動信号ＴＸの信号推移を示す。 図２の送信／受信装置の出力段及びバスシステムのバス線の、指数関数的に減衰する特徴が示された理想的な（正規化された）信号推移を示す。 図４の信号推移に対応するアイパターンの一例を示す。 第１の実施例に係る方法のフロー図を示す。 第２の実施例に係るバスシステムの簡素化されたブロック図を示す。 第２の実施例に係るバスシステムの送信／受信装置の電気回路図を示す。 第２の実施例に係るバスシステムの送信／受信装置の送信出力段の電気回路図を示す。 第２の実施例に係る方法のフロー図を示す。 第２の実施例に係る送信出力段の駆動信号の一例を示す。 第２の実施例に係る送信出力段のプレディストーション処理が施された駆動信号の一例を示す。 図１１及び図１２の信号のための第２の実施例に係る送信出力段の出力信号の推移を示す。 バスシステムを介して送信されるメッセージの構造の一例を示す。

図では、特に明記しない限り、同一の構成要素又は機能が同一の構成要素には、同一の符号が付される。

図１は、バスシステム１を示しており、このバスシステム１は、例えばＣＡＮバスシステム、ＣＡＮ−ＦＤバスシステム等であってもよい。バスシステム１は、車両内、特に、自動車内、飛行機内等で、又は病院内で利用される。

図１では、バスシステム１は、第１のバス心線４１及び第２のバス芯線４２を有するバス線４０にそれぞれが接続された複数の加入者局１０、２０、３０を有する。バス芯線４１、４２は、ＣＡＮ ハイ（Ｈｉｇｈ）（Ｃ＿Ｈ）及びＣＡＮ ロー（Ｌｏｗ）とも呼ばれ、送信状態においてドミナントレベルを導入する役目を果たす。バス線４０を介して、メッセージ４５、４６、４７が、信号の形態で、個々の加入者局１０、２０、３０間で伝送されうる。加入者局１０、２０、３０は、例えば、車両の制御装置又は表示装置であってもよい。

図１に示されるように、加入者局１０、３０は、通信制御装置１１と、受信変更装置１２と、送信／受信装置１３と、を有する。これに対して、加入者局２０は、通信制御装置１１と、送信／受信装置１４とを有する。図１では示されていないが、加入者局１０、２０、３０の送信／受信装置１３は、それぞれバス線４０に直接的に接続されている。

通信制御装置１１は、各加入者局１０、２０、３０と、バス線４０に接続された他の加入者局１０、２０、３０との間のバス線４０を介した通信を制御するために用いられる。受信変更装置１２は、後に詳細に記載するように、送信／受信装置１３により受信されるメッセージ４５、４６、４７の受信品質を改善するために用いられる。通信制御装置１１は、従来のＣＡＮコントローラのように実現されてもよい。送信／受信装置１３は、その送信機能について、従来のＣＡＮトランシーバのように実現されてもよい。

図２は、例として、加入者局２０の送信／受信装置１３の構造をより詳細に示している。送信／受信装置１３は、バス芯線４１、４２に接続するための送信経路１３１及び受信経路１３２を有する。送信経路１３１は、メッセージ４５、４６、４７のうちの１つに基づく送信信号を送信するために用いられる。受信経路１３２は、対応する送信信号を受信するために用いられる。送信経路１３１と受信経路１３２とはそれぞれ、従来のＣＡＮ加入者局のように構成されている。

図２では、受信経路１３２内の送信／受信装置１３は、バス芯線４１、４２を接続するための第１の入力端子Ｃ＿Ｈ、第２の入力端子Ｃ＿Ｌを有する。さらに、受信経路１３２内には、２つの抵抗器１３３、１３４と、コンパレータ１３５と、処理部１３６と、出力端子１３７と、が配置されている。抵抗器１３３は、コンパレータ１３５の（正の電位に置かれた）第１の入力口と、第１の入力端子Ｃ＿Ｈとの間に配置される。抵抗器１３４は、コンパレータ１３５の（負の電位に置かれた）第２の入力口と、第２の入力端子Ｃ＿Ｌとの間に配置される。送信経路１３１内には、２つのバス芯線４１、４２のためのプルアップトランジスタ（Ｐｕｌｌｕｐ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１３８及びプルダウントランジスタ（Ｐｕｌｌｄｏｗｎ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１３９が配置されている。

図３は、加入者局２０で生じる経時的な２つの信号推移を示している。図３の上の部分には、バス線４０のバス芯線４１、４２間の測定された差動信号Ｃ＿Ｌ−Ｃ＿Ｈの一例が示されている。図３の下の部分には、これに対応する、送信経路１３１のための制御信号ＴＸが示されている。測定された差動信号Ｃ＿Ｌ−Ｃ＿Ｈでは、信号遅延の他に、特に、所望のバスレベルが設定される時定数が様々であることが見て取れる。結果として、ドミナントレベルからレセッシブレベルへの遷移、及び、リセッシブレベルからドミナントレベルへの遷移が、様々な速度又は様々な時定数で行われる。その理由は、ＣＡＮ送信／受信装置１３の出力抵抗が、送信される信号又は送信された信号の送信状態に依存することである。

図４には、送信すべき信号又は送信された信号の周期（Ｔａｋｔ）Ｔｓに対して正規化された、送信／受信装置１３及びバス線４０の指数関数的に減衰する特性が示された理想的な信号推移が経時的に示されている。

図５のアイパターンでは、図５では縦軸の中央にある０．５という識別閾値Ｅまでの受信信号の間隔が非常に縮小されていることが分かる。これにより、バス線４０を介して送信される信号にノイズが重畳すると、非常に高い確率で、誤った検出が起きる可能性がある。図５では、上記検出のために利用可能な範囲が、グラフ上に斜線で示されている。

最善のエラー耐性を実現するために、受信変更装置１２が、送信／受信装置１３の受信特性を変更する。これは図５に示されているが、このことが、図６との関連で示される加入者局１０、３０のエラー耐性を改善する方法において解説される。

図６では、本方法の開始後に、工程Ｓ１において、送信された信号についてのアイパターンが作成される。

次の工程Ｓ２において、送信／受信装置１３の受信特性が充分であるか否かが決定される。工程Ｓ２での答えが「はい」の場合には、本方法は終了する。工程Ｓ２での答えが「いいえ」の場合には、フローは工程３に続く。

工程Ｓ３では、図５の検出時点Ｔ_Ｄが、図５のアイパターンの斜線が入った範囲内の可能な限り右側に存在するように、受信変更装置１２によって変更される。図５で示される例では、このように変更された検出時点Ｔ_Ｄは、横軸上の０．６のより少し下に存在するであろう。この後で、フローは工程Ｓ４に続く。

工程Ｓ４では、受信変更装置１２は、図５の識別閾値Ｅを、変更された識別閾値Ｅ１へと少し上方に上げることで、図５の決定閾値Ｅを変更する。図５で示される例では、変更された識別閾値Ｅ１は、縦軸のほぼ０．７のところにある。この後で、本法は工程Ｓ２に戻る。

換言すれば、受信変更装置１２は検出時点Ｔ_Ｄの位置を、右方向に、変更された検出時点Ｔ_Ｄ１へと変更し、識別閾値Ｅを、上方向に、変更された判定閾値Ｅ_１へと上げる。代替的に、工程Ｓ３は、工程Ｓ４の後で又は工程Ｓ４と一緒に実行されてもよい。代替的に、工程Ｓ３又は工程Ｓ４のみが実行されてもよい。

従って、ドミナントバスレベルからリセッシブバスレベルへのより遅い遷移に起因するエラー確率が、上記の様々な時間に基づき受信経路１３２内でより高くなることが、受信変更装置１２によって防止することが可能である。結果的に、メッセージ４５、４６、４７のうちの１つに基づき送信／受信信号１３により受信された信号の品質が、２つの加入者局１０、３０によって改善され、これにより、加入者局１０、３０のエラー耐性が改善されうる。

図７は、第２の実施例に係るバスシステム２を示している。バスシステム２は、第１の実施例のように構成された少なくとも１つの加入者局１０の他に、少なくとも１つの加入者局５０と、少なくとも１つの加入者局６０と、を備える。加入者局１０、５０、６０はそれぞれ、第１の実施例のようにバス線４０に接続されている。第１の実施例のように、バス線４０を介して、個々の加入者間１０、５０、６０で、信号の形態によるメッセージ４５、４６、４７が伝送される。さらに、加入者局５０、６０は、例えば車両の制御装置又は表示装置等であってもよい。

加入者局５０、６０はそれぞれ、通信装置１１及び送信／受信装置１３の他に、送信変更装置１４を有する。さらに、加入者局１０、６０はそれぞれ受信変更装置１２を有するが、これに対して、加入者局５０は受信変更装置１２を有さない。受信変更装置１２は、第１の実施例で記載されたのと同じように構成される。

図８は、加入者局５０の送信／受信装置１３の構造を例として詳細に示している。送信／受信装置１３は、ここでも、送信経路１３１及び受信経路１３２を有し、その際、受信経路１３２は、第１の実施例のように構成される。これに対して、送信経路１３１は、本実施例では、駆動信号Ｓ_Ｈ＋により駆動される第１のトランジスタ１４１と、駆動信号Ｓ_Ｈ−により駆動される第２のトランジスタ１４２と、駆動信号Ｓ_Ｌ＋により駆動される第３のトランジスタ１４３と、駆動信号Ｓ_Ｌ−により駆動される第４のトランジスタ１４４と、を有する。第１のトランジスタ１４１は、抵抗器１４５を介して端子Ａと接続される。第２のトランジスタ１４２は、抵抗器１４６を介して端子Ｂと接続される。第３のトランジスタ１４３は、抵抗器１４７を介して端子Ａと接続される。第４のトランジスタ１４４は、抵抗器１４８を介して端子Ｂと接続される。さらに、第１のトランジスタ１４１、第２のトランジスタ１４２は、バス線４０のバス芯線４１のための端子Ｃ＿Ｈと接続される。第３のトランジスタ１４３、第４のトランジスタ１４４は、バス線４０の第２のバス芯線４２のための端子Ｃ＿Ｌと接続される。ロジックモジュール１４９が、送信経路１３１と、送信／受信装置１３のここでは詳細に記載しない更なる別の構成要素と、を接続する。

送信／受信装置１３では、トランジスタ１４１〜１４４と抵抗器１４５〜１４８とが、図９で別に示されている送信出力段１５０を形成する。図９では、端子Ａは、電圧ＶＤＤで表され、端子Ｂは、グランドＧＮＤで表される。送信出力段１５０は、例えば図４で第１の実施例に関して示されたように、送信すべき信号を変更するために用いられる。

このために、送信出力段１５０は、バス線４０上での所望のバスレベルのより速い過渡振動（Ｅｉｎｓｃｈｗｉｎｇｅｎ）を実現するために、送信信号とも呼ばれる送信すべき信号にプレディストーション処理（Ｖｏｒｖｅｒｚｅｒｒｕｎｇ）を施すように設けられる。プレディストーション処理は、各駆動信号Ｓ_Ｈ＋、Ｓ_Ｈ−、Ｓ_Ｌ＋、Ｓ_Ｌ−の電圧レベルの変更によって実現されうる。電圧レベルは、各駆動信号Ｓ_Ｈ＋、Ｓ_Ｈ−、Ｓ_Ｌ＋、Ｓ_Ｌ−の状態変化の後の時間に従って調整される。

その際に、２つの端子Ｃ＿Ｈ及びＣ＿Ｌのため、従ってバス線４０のバス芯線４１、４２のために、定められた内部抵抗により或るレベルが設定されるように、図８及び図９のトランジスタ１４１〜１４４は、厳密に飽和した状態で駆動されるのではなく、線形的に駆動される。その際に、駆動信号Ｓ_Ｈ＋、Ｓ_Ｈ−は、端子Ｃ＿Ｈ、即ちバス芯線４１のために設定される。これに対して非対称的に、駆動信号Ｓ_Ｌ＋、Ｓ_Ｌ−は、端子Ｃ＿Ｌ、即ちバス芯線４２のために設定される。例えば、充放電過程のような動的な影響を補正するために、各ビット状態の間、換言すればシンボル時間の範囲内に、駆動信号Ｓ_Ｈ＋、Ｓ_Ｈ−、Ｓ_Ｌ＋、Ｓ_Ｌ−の特定の駆動関数、換言すれば時間的推移が、送信出力段１５０の送信すべき信号及びインピーダンスにプレディストーション処理を施すために使用される。

これにより、適用例として所望のレベルが可能な限り迅速に実現され、特に、ＣＡＮ−ＦＤのデータ部でのドミナント状態からリセッシブ状態への遷移のために利点が得られる。

図１０は、これに対応する、加入者局５０、６０のエラー耐性を改善する方法を示している。その際に、本方法の開始後に、工程Ｓ１０において、送信経路１３１によって送信される信号が決定される。

次の工程Ｓ１１では、各駆動信号Ｓ_Ｈ＋、Ｓ_Ｈ−、Ｓ_Ｌ＋、Ｓ_Ｌ−の電圧レベルを変更することで、送信出力段１５０によって、送信すべき信号にプレディストーション処理が施される。この後に本方法は終了する。

図１１は、駆動信号Ｘ_１の一例を示し、この駆動信号Ｘ_１に対して、図１２に示される駆動信号Ｘ_２についてプレディストーション処理が行われた。図１２の駆動信号Ｘ_２の場合、信号の電圧レベルの状態変化時の、示される形態によるオーバーシュート（Ｕｅｂｅｒｓｃｈｗｉｎｇｕｎｇ）は、特別な例である。特に、オーバーシュートの振幅は、それぞれ同じ値であってもよい。代替的又は追加的に、少なくとも１つのオーバーシュート又は全てのオーバーシュートの時間的推移は、正弦波形状の曲線の形状を成していてもよく、特に、全てのオーバーシュートで同じ形状の曲線を成していてもよい。駆動信号Ｘ_１、Ｘ_２それぞれから得られる送信出力段１５０の出力信号Ｙ_１、Ｙ_２が、図１３に示されている。その際に、図１３では、点線で示される信号が、図１１の駆動信号に基づき得られる出力信号Ｙ_１を表している。図１３に直線で示される信号は、図１２の駆動信号に基づき得られる出力信号Ｙ_２を表している。結果として、送信出力段１５０によるプレディストーション処理に基づき得られた出力信号Ｙ_２では、プリディストーション処理が施されていない信号よりも早期にレベルが設定される。

代替的又は追加的に、工程Ｓ１１でのプリディストーション処理は、送信／受信装置１３の出力抵抗の変更によって行われてもよい。出力抵抗も、状態変化の後の時間に従って調整される。

２つの代替例を含む本実施例に係る方法は、ドミナント状態からリセッシブ状態への遷移のために特に適している。このことは、ＣＡＮバスシステムについても、ＦｌｅｘＲａｙについても言える。本方法はさらに、ＣＡＮ−ＦＤのデータ部分での切り替え速度がより高速の場合の問題についても特に適している。

本実施例は、最善のエラー耐性の達成については、第１の実施例よりも簡単である。というのは、送信経路１３１は、解決すべき問題に対してより決定的に影響を与えるからである。

第３の実施例によれば、第２の実施例に係るプリディストーション処理が実施される。従って、第３の実施例に係るバスシステムは、幅広い部分で、第２の実施例に係るバスシステムと同じ形態により構成される。

しかしながら本実施例では、ＣＡＮフレームとも呼ばれるメッセージ４５、４６、４７の部分に従って、切り替えエッジを改善するために送信／受信装置１３の送信特性が調整される。

図１４は、ＣＡＮフレームの例としてメッセージ４５を示している。メッセージ４５は、メッセージヘッダ部４５１と、データ部４５２と、メッセージ終端部４５３と、を有する。メッセージヘッダ部４５１と、メッセージ終端部４５３とは、ＣＡＮバスシステムでは調停のために用いられる。データ部４５２は、各加入者局１０、２０、５０、６０の駆動のために決定されたデータを含む。

本実施例では、工程Ｓ１１において、データ部４５２に関してのみ、送信／受信装置１３の送信特性が調整される。しかしながら、メッセージヘッダ部４５１及びメッセージ終端部４５３については、送信／受信装置１３の送信特性は変更されないままである。

これにより、メッセージヘッダ部４５１のところと、メッセージ終端部４５３のところで、調停への可能性が得られ、特にデータ部でパルスがより速い際に、バス線上での信号品質が改善される。同時に、対応する構成によりバースト誤りが伝送される可能性は保たれたままである。

第４の実施例によれば、同様に、第２の実施例に係るプレディスト―ション処理が行われる。従って、第４の実施例に係るバスシステムは、幅広い部分で、第２の実施例に係るバスシステムと同じ形態により構成される。

しかしながら、本実施例では、送信信号へのプレディスト―ション処理と並んで、駆動信号Ｓ_Ｈ＋、Ｓ_Ｈ−、Ｓ_Ｌ＋、Ｓ_Ｌ−へのプレディスト―ション処理も、送信出力段１５０のインピーダンスの動的な調整のために使用される。

第１〜第４の実施例に係る加入者局１０、２０、３０、５０、６０のバスシステム１，２及び方法の、以前に記載した全ての構成は、個別に、又は、全ての可能な組み合わせにおいて利用されうる。さらに、特に以下の変更が構想される。

第１〜第４の実施例に係る以前に記載したバスシステム１、２は、ＣＡＮプロトコルに基づくバスシステムを用いて記載されている。しかしながら、第１〜第４の実施例に係るバスシステム１、２は、他の形態による通信ネットワークであってもよい。しかしながら有利に、バスシステム１、２では、少なくとも特定の期間の間、バス線４０又は当該バス線４０の共有チャネルへの、加入者局１０、２０、３０、５０、６０による排他的で衝突のないアクセスが保証されることは必ずしも前提条件ではない。

第１〜第４の実施例に係るバスシステム１、２は、特に、ＣＡＮネットワーク、ＣＡＮ ＦＤネットワーク、又は、ＬＩＮネットワーク、又はＦｌｅｘＲａｙネットワークであってもよい。

第１〜第４の実施例に係るバスシステム１、２内での加入者局１０、２０、３０、５０、６０の数及び構成は任意である。特に、加入者局１０のみ、又は、加入者局５０のみ、又は、加入者局５０のみが、第１〜第４の実施例に係るバスシステム１、２内に存在してもよい。

本方法は、例えばＣＡＮ−ＦＤ、ＦｌｅｘＲａｙ等の各特別な適用のために別々に最適化されてもよい。複数の使用分野について、上記の適用は自動的に検知され、対応して適合されうる。例えば、第１の実施例に係る方法は、ＣＡＮ−ＦＤでは、ＣＡＮよりも速く実行されるため、各プロトコルで許容されるよりも長い遅延が発生しない。

加入者局１０、３０、５０、６０は、特にＣＡＮ−ＦＤのために、通常のＣＡＮ伝送の範囲において、明らかにより速いデータレートが利用される際のＣＡＮ−ＦＤの受信品質を上げる可能性となる。

以前に記載された実施例の機能は、第１〜第４の実施例に関して、トランシーバ又は送信／受信装置１３に実装され、第１の実施例に関しては、通信制御装置６１等にも実装される。追加的又は代替的に、既存の製品に組み込まれてもよい。

先に記載した加入者局は、バス線と、互いに通信しうるようにバス線を介して相互接続された少なくとも２つの加入者局と、をさらに備えるバスシステムの一部であってもよい。その際に、少なくとも２つの加入者局の少なくとも１つは、先に記載した加入者局であってもよい。

Claims (10)

1. バスシステム（１；２）の加入者局（１０；３０；５０；６０）であって、
   前記バスシステム（１；２）を介して他の加入者局へと信号を送信し、前記バスシステム（１；２）を介して信号を受信する送信／受信装置（１３）であって、少なくとも一時的に、前記バスシステム（１；２）のバス線（４０）への排他的で衝突の無いアクセスが保証される、前記送信／受信装置（１３）と、
   前記送信／受信装置（１３）の送信経路（１３１）の送信特性、及び／又は、前記送信／受信装置（１３）の受信経路（１３２）の受信特性を変更する変更装置（１２；１４）と、
   を備える、加入者局（１０；３０；５０；６０）。
2. 前記変更装置（１４）は、送信される前記信号の周期（Ｔｓ）内で送信チャネル上での前記バスレベルの過渡振動を実現するために、前記送信／受信装置（１３）により送信される前記信号にプレディストーション処理を施すために送信出力段（１５０）を備え、及び／又は、
   前記変更装置（１２）は、前記検出時点（Ｔ_Ｄ）をアイパターン上で右方向に変更し、前記識別閾値（Ｅ）をアイパターン上で上方向へと変更するための受信変更装置である、請求項１に記載の加入者局（１０；３０；５０；６０）。
3. 前記送信出力段（１５０）は、前記送信／受信装置（１３）により送信される前記信号にプレディストーション処理を施すために、前記バスシステム（２）のフレームの一部に従って前記加入者局（５０；６０）の前記送信特性を調整するよう構成される、請求項２に記載の加入者局（５０；６０）。
4. 前記送信出力段（１５０）は、前記送信／受信装置（１３）により送信される前記信号のデータ部（４５２）にプレディストーション処理を施すよう構成される、請求項３に記載の加入者局（５０；６０）。
5. 前記送信出力段（１５０）は、前記送信／受信装置（１３）により送信される前記信号にプレディストーション処理を施すために、前記送信／受信装置（１３）の前記送信される信号の電圧レベル又は前記送信／受信装置（１３）の出力抵抗を変更するよう構成される、請求項２〜４のいずれか１項に記載の加入者局（５０；６０）。
6. 前記送信出力段（１５０）は、前記送信信号の状態変化の後の時間に従って、前記電圧レベル及び前記出力抵抗を調整するよう構成され、前記送信信号の前記状態変化は、特に、前記送信信号のドミナントな状態からリセッシブな状態への変化である、請求項５に記載の加入者局（５０；６０）。
7. 前記送信出力段（１５０）は、
   第１の駆動信号（Ｓ_Ｈ＋）により駆動可能な第１のトランジスタ（１４１）と、
   第２の駆動信号（Ｓ_Ｈ−）により駆動可能な第２のトランジスタ（１４２）と、
   第３の駆動信号（Ｓ_Ｌ＋）により駆動可能な第３のトランジスタ（１４３）と、
   第４の駆動信号（Ｓ_Ｌ−）により駆動可能な第４のトランジスタ（１４４）と、
   を有し、
   前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタ（１４１、１４２）は、第１のバス芯線（４１）のための端子（Ｃ＿Ｈ）と接続され、
   前記第３のトランジスタ及び前記第４のトランジスタ（１４３、１４４）は、第２のバス芯線（４２）のための端子（Ｃ＿Ｌ）と接続される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の加入者局（５０；６０）。
8. 前記送信出力段（１５０）は、前記第１のバス芯線及び前記第２のバス芯線（４１、４２）について、定められた内部抵抗により或るレベルを設定するために、前記第１のトランジスタ〜前記第４のトランジスタ（１４１〜１４４）をそれぞれ線形的に駆動するよう構成され、及び／又は、
   前記送信出力段（１５０）は、前記送信／受信装置（１３）の前記送信される信号、及び、前記送信／受信装置（１３）の送信経路（１３１）のインピーダンスにプレディストーション処理を施すために、各バス状態の間、前記第１の駆動信号〜第４の駆動信号（Ｓ_Ｈ＋、Ｓ_Ｈ−、Ｓ_Ｌ＋、Ｓ_Ｌ−）のための所定の時間的推移を利用するよう構成される、請求項７に記載の加入者局（５０；６０）。
9. バス線（４０）と、
   互いに通信しうるようにバス線（４）を介して相互接続された少なくとも２つの加入者局（１０；２０；３０；５０；６０）と、
   を備えるバスシステム（１；２）であって、
   前記少なくとも２つの加入者局（１０；２０；３０；５０；６０）の少なくとも１つは、請求項１〜８に記載の加入者局（１０；３０；５０；６０）である、バスシステム（１；２）。
10. バスシステム（１；２）の加入者局（１０；３０；５０；６０）のエラー耐性を改善する方法であって、
    前記加入者局（１０；３０；５０；６０）の送信／受信装置（１３）により、前記バスシステム（１；２）を介して他の加入者局へと信号を送信し、又は、前記加入者局（１０；３０；５０；６０）の送信／受信装置（１３）により、前記バスシステム（１；２）を介して信号を受信する工程であって、少なくとも一時的に、前記バスシステムのバス線への排他的で衝突の無いアクセスが保証される、前記送信又は受信する工程と、
    前記加入者局の変更装置（１２；１４）により、前記送信／受信装置（１３）の送信経路（１３１）の送信特性、及び／又は、前記送信／受信装置（１３）の受信経路（１３２）の受信特性を変更する工程と、
    を含む方法。

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