WO2019192850A1 - Empfangseinrichtung für ein bussystem und betriebsverfahren hierfür - Google Patents

Empfangseinrichtung für ein bussystem und betriebsverfahren hierfür Download PDF

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WO2019192850A1
WO2019192850A1 PCT/EP2019/057112 EP2019057112W WO2019192850A1 WO 2019192850 A1 WO2019192850 A1 WO 2019192850A1 EP 2019057112 W EP2019057112 W EP 2019057112W WO 2019192850 A1 WO2019192850 A1 WO 2019192850A1
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WO
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bus
signal
receiving device
filter
receiving
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PCT/EP2019/057112
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English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Walker
Axel Pannwitz
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40013—Details regarding a bus controller

Definitions

  • the invention relates to a receiving device for a bus system, wherein the receiving device has a first bus connection for connection to a first signal line of the bus system, a second bus connection for connection to a second signal line of the bus system and a reception unit for receiving a bus reception signal from the first and second
  • the invention further relates to a method for operating such
  • data packets consist of an arbitration part, which is transmitted in standard speed 500kBit / s, and a data part, which is transmitted at a significantly higher speed.
  • Overshoots depend on the bus topology, the length of the stubs, the location and number of termination resistors, and the location of the device
  • a device and a method for selectively hiding bus vibrations in the data reception via a bus system are known.
  • the known device provides a masking element for masking oscillations of the bus signal.
  • the masking element is comparatively expensive. Disclosure of the invention
  • a receiving device for a bus system wherein the receiving device has a first bus connection for connection to a first signal line of the bus system, a second bus connection for connection to a second signal line of the bus system and a reception unit for receiving a bus reception signal from the first and second
  • the receiving means comprises a configurable filter means for filtering the bus receive signal and / or a signal derived therefrom.
  • the invention can be used in bus systems of the CAN-FD type.
  • the receiving device is designed to set or change one or more filter coefficients of the filter device as a function of the bus reception signal, so that an operation of the filter device can be dynamically adapted to the actual transmission conditions, ie in particular also during the runtime of the receiving device.
  • the receiving device is configured to assign different filter coefficients to different transmitters of bus reception signals receivable by the receiving device, so that filtering optimized for individual transmitters is made possible.
  • the receiving device is designed to determine averaged over several transmitters filter coefficients, whereby under Using the averaged filter coefficients signal reception for several stations can be optimized at the same time.
  • the receiving device is configured to use the filter device for filtering those signal parts which have a transition from a dominant bus state to a recessive bus state.
  • the filtering can particularly effectively improve the evaluability of the received or filtered signals, since unwanted oscillations occur in particular in these signal parts (temporal regions of the signal).
  • the receiving device is designed to use the filter device for filtering those signal parts that correspond to a data field. This makes it possible, in particular to filter the data corresponding to the data field, so that in these
  • Transmissions comparatively high bit rates can be used.
  • the filtering can also be used, according to further embodiments, however, also be omitted, thereby reducing the effort in the
  • the receiving device has a
  • Analog / digital converter wherein in particular the analog / digital converter is designed for converting the bus reception signal and / or a signal derived therefrom into a digital signal.
  • the digital signal can be processed particularly efficiently, in particular in the sense of a
  • filtering e.g. also take place in the digital domain, in particular the flexibility in terms of the configurability of the filter is particularly large.
  • filtering may be accomplished by a digital FIR (finite impulse response) filter.
  • FIG. 1 shows schematically a simplified block diagram of a bus system according to an embodiment
  • FIG. 2 schematically shows a simplified block diagram of a bus system according to a further embodiment
  • FIG. 3 shows schematically a block diagram of a receiving device according to an embodiment
  • FIG. 4 schematically shows a block diagram of a filter device according to an embodiment
  • FIG. 5 schematically shows a simplified flowchart according to FIG
  • FIG. 6 shows schematically a block diagram of a receiving unit according to an embodiment
  • FIG. 7 schematically shows a block diagram of a receiving unit according to a further embodiment
  • FIG. 8 schematically shows a block diagram of a receiving unit according to a further embodiment.
  • FIG. 1 schematically shows a simplified block diagram of a bus system 1 according to an embodiment that is used in a vehicle, in particular a motor vehicle, an aircraft, etc., or in an industrial robot, etc.
  • the bus system 1 has a first
  • Subscriber station 1 10 Subscriber station 1 10, a second subscriber station 120, a third
  • Subscriber station 130 Subscriber station 130, a fourth subscriber station 140, a fifth
  • the bus system 1 can be, for example, a CAN bus system or a CAN FD bus system, etc.
  • the bus system 1 in the present exemplary embodiment is designed for a communication in which an exclusive, collision-free access of one of the subscriber stations 1 10 to 150 to the bus line 160 is ensured at least temporarily.
  • the first subscriber station 110 may, for example, be a control unit of a
  • 150 may each be a sensor of the motor vehicle.
  • the third subscriber station 130 may be, for example, a display device of a motor vehicle.
  • FIG. 2 shows a bus system 2 according to a further exemplary embodiment.
  • the bus system 2 according to the second embodiment has a linear bus topology with two terminating resistors 170a, 170b at respective ends the bus line 160.
  • the subscriber stations 1 10 to 150 may be constructed in the same manner in the bus system 2 according to FIG. 2 as in FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of a receiving device 10 for a bus system according to an embodiment.
  • the receiving device 10 described below with reference to FIG. 3 possibly plus an optional transmitting device (not shown) in at least one subscriber station 110,
  • the receiving device 10 has a first bus connection 12a
  • the bus line 160 (FIG. 1) has the two signal lines 1a, 1b.
  • the receiving device 10 has a receiving unit 14 for receiving a bus receive signal BE from the first and second bus terminals 12a, 12b, and a configurable filter means 141 for filtering the bus receive signal BE and / or a signal derived therefrom.
  • the bus reception signal BE can arise, for example, in that one or more other bus users transmit a corresponding bus end signal via the bus line 160 (FIGS. 1, 2).
  • the configurable filter device 141 enables a precise evaluation of received bus signals, wherein the intrinsically disturbing bus vibrations affect an evaluation of received signals due to the filtering less than in conventional receiving devices.
  • the receiving device 10 is designed to set or change one or more filter coefficients of the filter device 141 as a function of the bus receive signal, so that an operation of the filter device 141 dynamically, ie in particular also at runtime of the receiving device 10, to the actual Transmission conditions can be adjusted.
  • FIG. 4 schematically shows a block diagram of a filter device 141 according to an embodiment.
  • the filter device 141 has at least three filter coefficients FK1, FK2, FK3, which can be changed in the manner described above in order to be able to adapt the filtering of the bus receive signal BE and / or a signal derived therefrom.
  • FIG. 5 schematically shows a flowchart according to an embodiment of an operating method for the receiving device 10 (FIG. 3).
  • the receiving device 10 receives the bus receive signal BE, and in step 210, the receive device 10 filters the bus receive signal BE and / or a signal derived from the bus receive signal BE by means of the configurable filter device 141 ( Figure 3).
  • the receiving device 10 (FIG. 3) is configured to different filter coefficients or different values for different transmitters (which are, for example, other bus subscribers 1 10, 120,...) Of bus receive signals BE receivable by the receiving device 10 for the filter coefficients, so that optimized for individual stations filtering is possible.
  • the filter coefficients assigned to the respective transmitters can advantageously be stored at least temporarily and reused by these transmitters for a future reception of bus reception signals BE.
  • the receiving device 10 is configured to determine filter coefficients averaged over a plurality of transmitters, whereby a signal reception for a plurality of transmitters can be optimized using the averaged filter coefficients.
  • the receiving device 10 is configured to use the filtering device 141 to filter those signal parts that represent a transition from a dominant bus state to a recessive bus state.
  • the filtering device 141 to filter those signal parts that represent a transition from a dominant bus state to a recessive bus state.
  • the receiving device 10 is configured to use the filter device 141 for filtering those signal parts which correspond to a data field. This makes it possible, in particular to filter the data corresponding to the data field, so that comparatively high bit rates can be used in these transmissions.
  • the filtering can also be used, according to further embodiments, however, also be omitted, thereby reducing the effort in the
  • Arbitration phase i.d.R. does not require as high data rates as the transmission of user data.
  • the receiving device 10 has an analog / digital converter 142, wherein, in particular, the analog / digital converter 142 is designed to convert the bus receive signal BE and / or a signal derived therefrom into a digital signal DS.
  • the digital signal DS can be processed particularly efficiently, in particular also in the sense of a (configurable) filtering.
  • said filtering may be e.g. also take place in the digital domain, in particular the flexibility with regard to the configurability of the filter device 141 is particularly large.
  • filtering may be accomplished by a digital FIR (finite impulse response) filter.
  • Filter coefficients FK1, FK2, FK3 (Figure 4) (e.g., dominant-recessive transitions at r1 / EDL or r0 / BRS, etc.).
  • the filter means 141 may advantageously operate on the least mean square method, i. the input to the filter means 141 is compared to a previously stored dominant-recessive transition, and when the sum of the squared deviations falls below a certain threshold, that is considered the detected dominant-recessive slope.
  • the recessive dominant edge of the bus receive signal BE and / or a signal derived therefrom is delayed by the filter sweep time of the filter device 141.
  • the filtering means 141 is used in at least one data field of the transmission packet, that is, for filtering a part of the considered signal having a data field (and not, for example, a header).
  • Filter device 141 newly determined for each data packet.
  • the filter coefficients are stored for an individual transmitter. This is possible because at the end of the
  • Filter coefficients FK1, FK2, FK3 ( Figure 4) and to use a stored set of filter coefficients, e.g. when the filter coefficients that have just been determined deviate too much from the stored filter coefficients (for example, due to random disturbances).
  • the configurable filter device 141 in particular completely, be constructed in analog circuit technology. In further preferred embodiments, it is provided
  • Bus receive signal BE and / or a signal derived therefrom by means of the A / D converter 142 (Fig. 3) to digitize and the signal processing, in particular an adaptive filtering, to realize on the thus obtained digital signal DS.
  • the receiving device 10 may be designed to use subfunctions of a protocol controller, in particular a CAN controller (not shown).
  • a functionality relating to the adaptive filtering can advantageously also be integrated into the CAN controller, because this results in synergy effects in the
  • a CAN interface circuit In some embodiments, a CAN interface circuit
  • ADC analog / digital converter
  • the conditioned signal can then be transmitted as an analog signal to the protocol controller IC, where then the ADC is located.
  • FIG. 6 schematically shows a block diagram of a receiving unit 14a according to another embodiment providing signal conditioning and ADC 142a and outputting a digitized signal DS1 via a serial BUS 1440 to a protocol controller IC 300.
  • the protocol controller IC 300 forms a structural unit separate from the receiving unit 14a or the receiving device 10.
  • the first and second bus connection 12a, 12b is a low-pass filter
  • an antialiasing filter 143 downstream, whose output signal is fed to the ADC 142 a.
  • the ADC 142a outputs a n-bit wide digital signal to a parallel-to-serial converter 144, which in turn provides a serial, ie 1-bit-wide, digital signal DS1 at its output 144a.
  • the serial digital signal DS1 may be transmitted to the protocol controller IC 300 via a serial bus 1440.
  • FIG. 7 schematically shows a block diagram of a receiving unit 14b according to a further embodiment, which comprises analog signal preprocessing with conversion of the differential signal into a mass-related signal,
  • Antialiasing filter offset and gain correction, and an analog output driver.
  • the first and second bus connection 12a, 12b is followed by a voltage divider 145 and a low-pass filter 143a, in particular an antialiasing filter 143a, and a controllable amplifier 146, which allows a gain correction.
  • the controllable amplifier 146 is assigned an analog output driver 147, to which optionally a DC voltage source 148 can act for offset correction.
  • the output driver 147 accordingly outputs a signal (as described above in particular with respect to level and / or frequency spectrum and / or offset),
  • Protocol Controller IC 300a an ADC 142b to the from the
  • Receiving unit 14b received analog signal AS to convert to a digital signal.
  • the sampling rate (sample frequency) for detection, in particular digitization, of the bus reception signal BE is selected to be approximately 50 MHz (megahertz), with a simple antialiasing filter
  • Signal bandwidths are processed up to about 20MHz.
  • a timer is activated, which after e.g. 1, 9 ps (or microseconds) (or 3.9 ps, for example) starts the Dominant Recessive Flank recording.
  • the recording ends depending on the CAN-FD data rate at the latest with the end of the recessive bit, i. at a data rate of e.g. 5Mbit and a bit width of 400ns to 2,4us and 4,4us respectively.
  • the shape of the dominant-recessive edge for the corresponding transmission stage in the bus system 1 is now known at the receiving device 10.
  • the recorded edge can now be directly or e.g. converted as
  • Filter coefficient for the filter device 141 in particular in the data phase, can be used.
  • the recessive dominant edge is detected in a classical manner, eg by means of a digital low-pass filter and the following digital comparator, and the dominant-recessive edge is advantageous for example by means of the filter device 141 according to the
  • Filtering device 141 may advantageously operate on the least squares method in some embodiments.
  • the bus receive signal BE (or a signal derived therefrom) is sent to a shift register chain which is e.g. has the same length as the signal recorded in the arbitration phase.
  • the difference to the corresponding point of the recorded signal is formed and squared (multiplied by itself).
  • all squared differences are summed up and compared with a threshold value. If the sum is smaller than the threshold value, this is recognized as the dominant-recessive flank. This happens at the moment when the incoming dominant-recession flank matches (largely) the dominant-recessive flank stored during the arbitration phase. It may be advantageous in some embodiments to match the sweep times of both edge detection circuits.
  • FIG. 8 schematically shows a block diagram of a receiving unit 14c according to a further embodiment.
  • the first and second bus connection 12a, 12b is followed by a low-pass filter 143b, in particular an antialiasing filter 143b, whose
  • Output signal is supplied to the ADC 142c.
  • the ADC 142c outputs a n-bit wide digital signal DS2.
  • the digital signal DS2 is fed to a further low pass 1400 with a downstream comparator 1402.
  • the elements 1400, 1402 are designed, for example, during the data phase of the CAN transmission to detect the recessive dominant (“R2D") edge in the classical manner, ie by means of the (digital) low-pass filter 1400 and the (digital) comparator connected downstream of it and therefore may also be referred to as the "R2D comparator stage".
  • An output signal S1 of the comparator 1402 thus indicates whether an R2D edge has been detected during the data phase of the CAN transmission.
  • the digital signal DS2 is additionally supplied to a delay element 1408, which provides at its output a correspondingly delayed digital signal DS2 ', which is a coefficient determination and filter unit 1410 is supplied, which is designed, depending on determined
  • the unit 1410 corresponds in this respect approximately to the configurable filter device 141 from FIG. 4 and is referred to below as the D2R recognition unit 1410 for short.
  • the D2R recognition unit 1410 is associated with a coefficient memory 1412 for at least temporary storage of filter coefficients FK1, FK2, FK3 (FIG. 4). Operation of the D2R detection unit 1410 is controlled by an enable signal EN, which is determined by a protocol decoder 1416 in response to a bitstream BS.
  • the bitstream BS corresponds to a digital received signal Rx, as it corresponds, for example, the received signal Rx of the prior art described above.
  • the D2R detection unit 1410 may advantageously operate on the least mean square method.
  • the bus receive signal BE (or a signal derived therefrom, in the present case, for example, the delayed digital signal DS2 ') is sent to a shift register string (not shown), e.g. the same length as the one in one
  • Sampling step at each point of the shift register chain, the difference to the corresponding point of the recorded signal is formed and squared (multiplied by itself). In each time step, all squared differences are summed up and compared with a threshold value. If the sum is smaller than the threshold value, this is recognized as the dominant-recessive flank. This happens at the moment the incoming Dominant-Recessive flank
  • edge detection circuits 1400, 1402 (R2D) and 1410 (D2R) which in the present case can be adjusted by means of the preferably controllable, Delay elements 1404 (for signal S1) and 1414 (for signal S2) takes place, whereby correspondingly possibly delayed signals S1 ', S2' are obtained, which
  • the output signal BS can be generated in a further embodiment by a register 1406 in the simplest case. Recognizing the recessive
  • Dominant edge eg signaled by a high level (e.g.
  • Embodiments but also be advantageous to make switching the register to other conditions. So could the permission to renew
  • Switching is to be given only after a certain dead time or requires that in addition to the edge detection signal, the bus voltage may not fall below or exceed a certain value.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Empfangseinrichtung (10) für ein Bussystem (1; 2), wobei die Empfangseinrichtung (10) einen ersten Busanschluss (12a) zur Verbindung mit einer ersten Signalleitung (1a) des Bussystems (1; 2), einen zweiten Busanschluss (12b) zur Verbindung mit einer zweiten Signalleitung (1b) des Bussystems (1; 2) und eine Empfangseinheit (14) zum Empfangen eines Busempfangssignals (BE) von dem ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) aufweist, wobei die Empfangseinrichtung (10) eine konfigurierbare Filtereinrichtung (141) zur Filterung des Busempfangssignals (BE) und/oder eines daraus abgeleiteten Signals aufweist.

Description

Beschreibung
Titel
Empfangseinrichtung für ein Bussvstem und Betriebsverfahren hierfür
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Empfangseinrichtung für ein Bussystem, wobei die Empfangseinrichtung einen ersten Busanschluss zur Verbindung mit einer ersten Signalleitung des Bussystems, einen zweiten Busanschluss zur Verbindung mit einer zweiten Signalleitung des Bussystems und eine Empfangseinheit zum Empfangen eines Busempfangssignals von dem ersten und zweiten
Busanschluss aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen
Empfangseinrichtung.
In der CAN-FD Kommunikation bestehen Datenpakete aus einen Arbitrationsteil, welcher in Standardgeschwindigkeit 500kBit/s übertragen wird, und einem Datenteil, der mit deutlich höherer Geschwindigkeit übertragen wird. Durch Reflexionen in dem realen Kabelbaum des Bussystems kommt es, insbesondere bei dem Übergang vom dominanten in den rezessiven Buszustand, zu
Überschwingern, die das Erkennen des Rezessiv-Bits erschweren. Die
Überschwinger hängen von der Bustopologie, der Länge der Stubs, von Position und Anzahl der Terminierungswiderstände und von dem Standort des
Sendeknotens im Bussystem ab.
Aus der DE 102015222334A1 sind eine Einrichtung und ein Verfahren zum selektiven Ausblenden von Busschwingungen bei dem Datenempfang über ein Bussystem bekannt. Die bekannte Einrichtung sieht ein Maskierungselement zum Maskieren von Schwingungen des Bussignals vor. Das Maskierungselement ist vergleichsweise aufwendig. Offenbarung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Empfangseinrichtung der eingangs genannten Art und ein Betriebsverfahren hierfür dahingehend zu verbessern, dass die vorstehend genannten Nachteile des Stands der Technik vermindert oder vermieden werden.
Vorgeschlagen ist eine Empfangseinrichtung für ein Bussystem, wobei die Empfangseinrichtung einen ersten Busanschluss zur Verbindung mit einer ersten Signalleitung des Bussystems, einen zweiten Busanschluss zur Verbindung mit einer zweiten Signalleitung des Bussystems und eine Empfangseinheit zum Empfangen eines Busempfangssignals von dem ersten und zweiten
Busanschluss aufweist, wobei die Empfangseinrichtung eine konfigurierbare Filtereinrichtung zur Filterung des Busempfangssignals und/oder eines daraus abgeleiteten Signals aufweist. Dies ermöglicht eine präzise Auswertung von empfangenen Bussignalen, wobei die an sich störenden Busschwingungen eine Auswertung von empfangenen Signalen aufgrund der Filterung weniger stark beeinträchtigen als bei konventionellen Empfangseinrichtungen. Besonders bevorzugt ist die Erfindung bei Bussystemen vom CAN-FD-Typ verwendbar.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet, einen oder mehrere Filterkoeffizienten der Filtereinrichtung in Abhängigkeit des Busempfangssignals einzustellen oder zu verändern, so dass ein Betrieb der Filtereinrichtung dynamisch, also insbesondere auch zur Laufzeit der Empfangseinrichtung, an die tatsächlichen Übertragungsverhältnisse angepasst werden kann.
Bei weiteren Ausführungsformen ist die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet, unterschiedlichen Sendern von durch die Empfangseinrichtung empfangbaren Busempfangssignalen unterschiedliche Filterkoeffizienten zuzuordnen, so dass eine für individuelle Sender optimierte Filterung ermöglicht ist.
Bei weiteren Ausführungsformen ist die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet, über mehrere Sender gemittelte Filterkoeffizienten zu ermitteln, wodurch unter Verwendung der gemittelten Filterkoeffizienten ein Signalempfang für gleichzeitig mehrere Sender optimierbar ist.
Bei weiteren Ausführungsformen ist die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet, die Filtereinrichtung zur Filterung von solchen Signalteilen zu verwenden, die einen Übergang von einem dominanten Buszustand zu einem rezessiven Buszustand aufweisen. Hierbei kann die Filterung besonders wirkungsvoll die Auswertbarkeit der empfangenen bzw. gefilterten Signale verbessern, da insbesondere in diesen Signalteilen (zeitlichen Bereichen des Signals) unerwünschte Schwingungen auftreten.
Bei weiteren Ausführungsformen ist die Empfangseinrichtung dazu ausgebildet, die Filtereinrichtung zur Filterung von solchen Signalteilen zu verwenden, die einem Datenfeld entsprechen. Dies ermöglicht, insbesondere die mit dem Datenfeld korrespondierenden Daten zu filtern, so dass bei diesen
Übertragungen vergleichsweise hohe Bitraten nutzbar sind. Bei anderen zu übertragenden Informationen, beispielsweise während einer Arbitrierungsphase, kann die Filterung auch verwendet werden, kann weiteren Ausführungsformen zufolge jedoch auch unterbleiben, wodurch sich der Aufwand bei der
Signalauswertung entsprechend reduziert.
Bei weiteren Ausführungsformen weist die Empfangseinrichtung einen
Analog/Digital-Wandler auf, wobei insbesondere der Analog/Digital-Wandler zur Umwandlung des Busempfangssignals und/oder eines daraus abgeleiteten Signals in ein Digitalsignal ausgebildet ist. Das Digitalsignal kann besonders effizient weiterverarbeitet werden, insbesondere auch im Sinne einer
(konfigurierbaren) Filterung. Mit anderen Worten kann bei manchen
Ausführungsformen die genannte Filterung z.B. auch in der digitalen Domäne erfolgen, wobei insbesondere die Flexibilität hinsichtlich der Konfigurierbarkeit des Filters besonders groß ist. Beispielsweise kann die Filterung bei manchen Ausführungsformen mittels eines digitalen FIR (finite impulse response) Filters (Filter mit endlicher Impulsantwort) erfolgen.
Weitere Aspekte der Ausführungsformen sind angegeben durch eine
Teilnehmerstation für ein Bussystem mit wenigstens einer Empfangseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7. Weitere Aspekte der Ausführungsformen sind angegeben durch ein Bussystem mit einer Busleitung, die wenigstens eine erste Signalleitung und wenigstens eine zweite Signalleitung aufweist, und mit mindestens zwei Teilnehmerstationen, wobei wenigstens eine der mindestens zwei Teilnehmerstationen wenigstens eine Empfangseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
Weitere Aspekte der Ausführungsformen sind angegeben durch ein Verfahren zum Betreiben einer Empfangseinrichtung für ein Bussystem nach Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind. Dabei bilden alle
beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger
Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer
Zusammenfassung in den Schutzansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 schematisch ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems gemäß einer Ausführungsform,
Figur 2 schematisch ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems gemäß einer weiteren Ausführungsform,
Figur 3 schematisch ein Blockdiagramm einer Empfangseinrichtung gemäß einer Ausführungsform,
Figur 4 schematisch ein Blockdiagramm einer Filtereinrichtung gemäß einer Ausführungsform, Figur 5 schematisch ein vereinfachtes Flussdiagramm gemäß einer
Ausführungsform,
Figur 6 schematisch ein Blockdiagramm einer Empfangseinheit gemäß einer Ausführungsform,
Figur 7 schematisch ein Blockdiagramm einer Empfangseinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform, und
Figur 8 schematisch ein Blockdiagramm einer Empfangseinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Figur 1 zeigt schematisch ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems 1 gemäß einer Ausführungsform, das in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, einem Flugzeug, usw., oder in einem Industrieroboter usw.
Verwendung finden kann. In Fig. 1 hat das Bussystem 1 eine erste
Teilnehmerstation 1 10, eine zweite Teilnehmerstation 120, eine dritte
Teilnehmerstation 130, eine vierte Teilnehmerstation 140, eine fünfte
Teilnehmerstation 150, eine Busleitung 160 und einen Abschlusswiderstand 170, wobei die Teilnehmerstationen 110 bis 150 in einer sternförmigen Topologie angeordnet sind. Das Bussystem 1 kann beispielsweise ein CAN-Bussystem oder ein CAN-FD-Bussystem usw., sein. Ganz allgemein ist das Bussystem 1 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für eine Kommunikation ausgestaltet, bei welcher zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer der Teilnehmerstationen 1 10 bis 150 auf die Busleitung 160 gewährleistet ist. Die erste Teilnehmerstation 110 kann beispielsweise ein Steuergerät eines
Kraftfahrzeugs sein. Die zweite, vierte und fünfte Teilnehmerstation 120, 140,
150 kann beispielsweise jeweils ein Sensor des Kraftfahrzeugs sein. Die dritte Teilnehmerstation 130 kann beispielsweise eine Anzeigeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs sein.
Figur 2 zeigt ein Bussystem 2 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zum Bussystem 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist das Bussystem 2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel jedoch eine lineare Bustopologie mit zwei Abschlusswiderständen 170a, 170b an jeweiligen Enden der Busleitung 160 auf. Die Teilnehmerstationen 1 10 bis 150 können bei dem Bussystem 2 gemäß Fig. 2 auf die gleiche Weise aufgebaut sein, wie bei Fig. 1.
Figur 3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Empfangseinrichtung 10 für ein Bussystem gemäß einer Ausführungsform. Beispielsweise kann die nachstehend unter Bezugnahme auf Figur 3 beschriebene Empfangseinrichtung 10 (ggf. zuzüglich einer optionalen, nicht dargestellten Sendeeinrichtung) in wenigstens einer Teilnehmerstation 1 10, .., 150 der vorstehend unter
Bezugnahme auf die Figuren 1 , 2 beschriebenen Bussysteme 1 , 2 verwendet werden.
Die Empfangseinrichtung 10 weist einen ersten Busanschluss 12a zur
Verbindung mit einer ersten Signalleitung 1a, z.B. CAN_H, des in Fig. 3 schematisch angedeuteten Bussystems 1 auf, und einen zweiten Busanschluss 12b zur Verbindung mit einer zweiten Signalleitung 1 b, z.B. CAN_L, des Bussystems 1. Beispielsweise weist die Busleitung 160 (Fig. 1 ) also die beiden Signalleitungen 1a, 1 b auf.
Die Empfangseinrichtung 10 weist eine Empfangseinheit 14 zum Empfangen eines Busempfangssignals BE von dem ersten und zweiten Busanschluss 12a, 12b auf, sowie eine konfigurierbare Filtereinrichtung 141 zur Filterung des Busempfangssignals BE und/oder eines daraus abgeleiteten Signals. Das Busempfangssignal BE kann beispielsweise dadurch entstehen, dass ein oder mehrere andere Busteilnehmer ein entsprechendes Bussendesignal über die Busleitung 160 (Fig. 1 , 2) aussenden.
Die konfigurierbare Filtereinrichtung 141 ermöglicht eine präzise Auswertung von empfangenen Bussignalen, wobei die an sich störenden Busschwingungen eine Auswertung von empfangenen Signalen aufgrund der Filterung weniger stark beeinträchtigen als bei konventionellen Empfangseinrichtungen.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die Empfangseinrichtung 10 dazu ausgebildet, einen oder mehrere Filterkoeffizienten der Filtereinrichtung 141 in Abhängigkeit des Busempfangssignals einzustellen oder zu verändern, so dass ein Betrieb der Filtereinrichtung 141 dynamisch, also insbesondere auch zur Laufzeit der Empfangseinrichtung 10, an die tatsächlichen Übertragungsverhältnisse angepasst werden kann. Figur 4 zeigt schematisch ein Blockdiagramm einer Filtereinrichtung 141 gemäß einer Ausführungsform. Die Filtereinrichtung 141 weist wenigstens drei Filterkoeffizienten FK1 , FK2, FK3 auf, die in der vorstehend beschriebenen Weise änderbar sind, um die Filterung des Busempfangssignals BE und/oder eines daraus abgeleiteten Signals anpassen zu können.
Figur 5 zeigt schematisch ein Flussdiagramm gemäß einer Ausführungsform eines Betriebsverfahrens für die Empfangseinrichtung 10 (Fig. 3). In Schritt 200 (Fig. 5) empfängt die Empfangseinrichtung 10 das Busempfangssignal BE, und in Schritt 210 filtert die Empfangseinrichtung 10 mittels der konfigurierbaren Filtereinrichtung 141 (Fig. 3) das Busempfangssignal BE und/oder ein vom dem Busempfangssignal BE abgeleitetes Signal.
Bei weiteren Ausführungsformen ist die Empfangseinrichtung 10 (Fig. 3) dazu ausgebildet, unterschiedlichen Sendern (bei denen es sich beispielsweise um andere Busteilnehmer 1 10, 120, .. handelt) von durch die Empfangseinrichtung 10 empfangbaren Busempfangssignalen BE unterschiedliche Filterkoeffizienten bzw. unter schiedliche Werte für die Filterkoeffizienten zuzuordnen, so dass eine für individuelle Sender optimierte Filterung ermöglicht ist. Die den jeweiligen Sendern zugeordneten Filterkoeffizienten können vorteilhaft zumindest zeitweise gespeichert und für einen zukünftigen Empfang von Busempfangssignalen BE von diesen Sendern wieder verwendet werden.
Bei weiteren Ausführungsformen ist die Empfangseinrichtung 10 dazu ausgebildet, über mehrere Sender gemittelte Filterkoeffizienten zu ermitteln, wodurch unter Verwendung der gemittelten Filterkoeffizienten ein Signalempfang für gleichzeitig mehrere Sender optimierbar ist.
Bei weiteren Ausführungsformen ist die Empfangseinrichtung 10 dazu ausgebildet, die Filtereinrichtung 141 zur Filterung von solchen Signalteilen zu verwenden, die einen Übergang von einem dominanten Buszustand zu einem rezessiven Buszustand aufweisen bzw. repräsentieren. Hierbei kann die
Filterung besonders wirkungsvoll die Auswertbarkeit der empfangenen bzw. gefilterten Signale verbessern, da insbesondere in diesen Signalteilen (zeitlichen Bereichen des Signals) unerwünschte Schwingungen („Busschwingungen“) auftreten.
Bei weiteren Ausführungsformen ist die Empfangseinrichtung 10 dazu ausgebildet, die Filtereinrichtung 141 zur Filterung von solchen Signalteilen zu verwenden, die einem Datenfeld entsprechen. Dies ermöglicht, insbesondere die mit dem Datenfeld korrespondierenden Daten zu filtern, so dass bei diesen Übertragungen vergleichsweise hohe Bitraten nutzbar sind. Bei anderen zu übertragenden Informationen, beispielsweise während einer Arbitrierungsphase, kann die Filterung auch verwendet werden, kann weiteren Ausführungsformen zufolge jedoch auch unterbleiben, wodurch sich der Aufwand bei der
Signalauswertung entsprechend reduziert. Dies ist möglich, weil die
Arbitrierungsphase i.d.R. nicht so hohe Datenraten erfordert wie die Übertragung von Nutzdaten.
Bei weiteren Ausführungsformen weist die Empfangseinrichtung 10 (Fig. 3) einen Analog/Digital-Wandler 142 auf, wobei insbesondere der Analog/Digital-Wandler 142 zur Umwandlung des Busempfangssignals BE und/oder eines daraus abgeleiteten Signals in ein Digitalsignal DS ausgebildet ist. Das Digitalsignal DS kann besonders effizient weiterverarbeitet werden, insbesondere auch im Sinne einer (konfigurierbaren) Filterung. Mit anderen Worten kann bei manchen Ausführungsformen die genannte Filterung z.B. auch in der digitalen Domäne erfolgen, wobei insbesondere die Flexibilität hinsichtlich der Konfigurierbarkeit der Filtereinrichtung 141 besonders groß ist. Beispielsweise kann die Filterung bei manchen Ausführungsformen mittels eines digitalen FIR (finite impulse response) Filters (Filter mit endlicher Impulsantwort) erfolgen.
Nachstehen sind weitere vorteilhafte Ausführungsformen beschrieben, die jeweils einzeln oder in Kombination mit weiteren Ausführungsformen mit einer oder mehreren der vorstehenden Ausführungsformen kombinierbar sind.
Bei weiteren Ausführungsformen wird vorgeschlagen, die Signalform einer als Busempfangssignal BE empfangenen Dominant-Rezessiv-Flanke (oder die Signalform eines hieraus abgeleiteten Signals) zumindest zeitweise zu speichern und durch Einstellen der adaptiven Filtereinrichtung 141 (Fig. 3) die
Signalenergie, welche in den Überschwingern der Bussignale ist, zu dem
Nutzsignal hinzuzurechnen. Bei weiteren Ausführungsformen wird vorgeschlagen, die Filtereinrichtung 141 nur für die Dominant-Rezessiv-Flanke zu verwenden (aufgrund anderer
Impedanz-Verhältnisse wird die rezessive-Dominant-Flanke wesentlich ungestörter übertragen).
Bei weiteren Ausführungsformen wird vorgeschlagen, keine spezielle
Trainingssequenz zu senden, sondern z.B. in der Arbitrationsphase des
Bussystems 1 bzw. in einem folgenden CAN-FD Steuerungsfeld einen im
Zeitpunkt bekannten Dominant-Rezessiv-Übergang zu benutzen, um die
Filterkoeffizienten FK1 , FK2, FK3 (Fig. 4) zu bestimmen (z.B. die Dominant- Rezessiv-Übergänge bei r1/EDL oder rO/BRS etc.).
Bei weiteren Ausführungsformen wird vorgeschlagen, dass die Filtereinrichtung 141 in vorteilhafter Weise nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate arbeiten kann, d.h. das Eingangssignal für die Filtereinrichtung 141 wird mit einem zuvor gespeicherten Dominant-Rezessiv-Übergang verglichen, und wenn die Summe der quadratischen Abweichungen unter eine bestimmte Schwelle fällt gilt das als erkannte Dominant-Rezessiv-Flanke. Bei weiteren
Ausführungsformen sind auch andere Filterstrategien möglich.
Bei weiteren Ausführungsformen wird die Rezessiv-Dominant-Flanke des Busempfangssignals BE und/oder eines daraus abgeleiteten Signals um die Filterdurchlaufzeit der Filtereinrichtung 141 verzögert.
Bei weiteren Ausführungsformen wird die Filtereinrichtung 141 zumindest in einem Datenfeld des Übertragungspakets verwendet, also zur Filterung eines Teils des betrachteten Signals, das ein Datenfeld (und nicht z.B. ein Steuerfeld, „header“) aufweist.
Bei weiteren Ausführungsformen werden die Filterkoeffizienten der
Filtereinrichtung 141 bei jedem Datenpaket neu ermittelt. Somit werden die unterschiedlichen Reflexionen bei Sendern aus verschiedenen Positionen des CAN-Bussystems 1 ausgeglichen. Bei weiteren Ausführungsformen werden die Filterkoeffizienten für einen individuellen Sender gespeichert. Dies ist möglich, weil am Ende der
Abitrationsphase der Objekt-Identifier und damit die Identität des sendenden Knotens feststeht. Bei weiteren Ausführungsformen ist es möglich, die
Filterkoeffizienten für jeden einzelnen Sender zu mittein (Mittelwertbildung).
Bei weiteren Ausführungsformen ist es möglich, einen aktuellen Satz
Filterkoeffizienten FK1 , FK2, FK3 (Fig. 4) zu verwerfen und einen gespeicherten Satz Filterkoeffizienten zu verwenden, z.B. dann, wenn die gerade ermittelten Filterkoeffizienten zu stark von den gespeicherten Filterkoeffizienten abweichen (z.B. durch zufällige Störungen).
Bei weiteren Ausführungsformen kann die konfigurierbare Filtereinrichtung 141 , insbesondere komplett, in analoger Schaltungstechnik aufgebaut werden. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, das
Busempfangssignal BE und/oder ein daraus abgeleitetes Signal mittels des A/D- Wandlers 142 (Fig. 3) zu digitalisieren und die Signalverarbeitung, insbesondere eine adaptive Filterung, auf dem so erhaltenen Digitalsignal DS zu realisieren.
Bei weiteren Ausführungsformen kann die Empfangseinrichtung 10 dazu ausgebildet sein, Teilfunktionen eines Protocol-Controllers, insbesondere CAN- Controllers (nicht gezeigt) zu nutzen. Bei weiteren Ausführungsformen kann eine die adaptive Filterung betreffende Funktionalität vorteilhaft auch in den CAN- Controller integriert sein, weil sich hierdurch Synergieeffekte bei der
Signalverarbeitung ergeben.
Bei manchen Ausführungsformen kann ein CAN-Interface-Schaltkreis
beispielsweise enthalten:
1 ) Signalkonditionierung sowie Analog/Digital-Wandler (ADC) 142 und sendet dann das digitalisierte Signal DS über einen seriellen BUS zum Protocol- Controller-IC, oder
2) Eine analoge Signalvorverarbeitung mit Umwandlung von differentiellen Signal in ein massebezogenes Signal, Antialiasing Filter, Offset- und
Verstärkungskorrektur sowie analogen Ausgangstreiber. Das konditionierte Signal kann dann als analoges Signal zum Protocol-Controller-IC übertragen werden, wo sich dann auch der ADC befindet.
Figur 6 zeigt schematisch ein Blockdiagramm einer Empfangseinheit 14a gemäß einer weiteren Ausführungsform, die eine Signalkonditionierung und einen ADC 142a vorsieht und ein digitalisiertes Signal DS1 über einen seriellen BUS 1440 zu einem Protocol-Controller-IC 300 ausgibt. Bei bevorzugten Varianten bildet der Protocol-Controller-IC 300 eine gegenüber der Empfangseinheit 14a bzw. der Empfangseinrichtung 10 getrennte bauliche Einheit. Bei weiteren
Ausführungsformen ist auch denkbar, zwei oder mehr der genannten
Komponenten baulich in eine gemeinsame Einheit (nicht gezeigt) zu integrieren.
Dem ersten und zweiten Busanschluss 12a, 12b ist ein Tiefpassfilter,
insbesondere ein Antialiasing-Filter 143, nachgeschaltet, dessen Ausgangssignal dem ADC 142a zu geführt wird. Der ADC 142a gibt ein n bit breites Digitalsignal an einen Parallel-Seriell-Wandler 144 aus, der wiederum an seinem Ausgang 144a ein serielles, also 1 bit breites, Digitalsignal DS1 bereitstellt. Das serielle Digitalsignal DS1 kann über einen seriellen Bus 1440 zu dem Protocol- Controller-IC 300 übertragen werden.
Figur 7 zeigt schematisch ein Blockdiagramm einer Empfangseinheit 14b gemäß einer weiteren Ausführungsform, die eine analoge Signalvorverarbeitung mit Umwandlung von differentiellen Signal in ein massebezogenes Signal,
Antialiasing Filter, Offset- und Verstärkungskorrektur sowie einen analogen Ausgangstreiber vorsieht.
Dem ersten und zweiten Busanschluss 12a, 12b ist ein Spannungsteiler 145 und ein Tiefpassfilter 143a, insbesondere ein Antialiasing-Filter 143a, nachgeschaltet, sowie ein steuerbarer Verstärker 146, der eine Verstärkungskorrektur ermöglicht, Dem steuerbaren Verstärker 146 ist ein analoger Ausgangstreiber 147 zugeordnet, auf den optional zur Offset-Korrektur eine Gleichspannungsquelle 148 wirken kann. An seinem Ausgang 147a gibt der Ausgangstreiber 147 dementsprechend ein wie vorstehend beschrieben (insbesondere hinsichtlich Pegel und/oder Frequenzspektrum und/oder Offset) konditioniertes,
massebezogenes, Analogsignal AS aus, das dem Protocol-Controller-IC 300a zugeführt werden kann. Im Unterschied zu der Variante gemäß Fig. 6 weist der Protocol-Controller-IC 300a einen ADC 142b auf, um das von der
Empfangseinheit 14b erhaltene Analogsignal AS in ein Digitalsignal zu konvertieren.
Bei weiteren Ausführungsformen wird die Abtastrate (Samplefrequenz) zur Erfassung, insbesondere Digitalisierung, des Busempfangssignals BE zu etwa 50 MHz (Megahertz) gewählt, wobei mit einem einfachen Antialiasingfilter
Signalbandbreiten bis zu etwa 20MHz verarbeitbar sind.
Bei weiteren Ausführungsformen ist vorgesehen, dass eine digitale
Signalverarbeitung während der Arbitrierungsphase des Bussystems„klassisch“ arbeitet, d.h. sie bildet mittels digitalem Tiefpassfilter und digitalem Komparator einen konventionellen analogen Empfänger nach. Aufgrund der niedrigen Datenrate ist das ohne Nachteile möglich. Nachdem das Arbitrationsfeld empfangen wurde ist dem Protocol-Controller die Nummer des sendenden Knotens bekannt. Nun wird das r1 Bit dominant gesendet und nach 2us (bei 1 1 Bit Arbitrierungsfeld 4us) folgt das EDL rezessiv. Diese Dominant-Rezessiv- Flanke kann bei weiteren Ausführungsformen dazu benutzt werden, um individuelle Filterkoeffizienten für diesen sendenden Knoten zu bestimmen.
Dabei wird nach Beginn z.B. ein Zeitglied aktiviert, welches nach z.B. 1 ,9 ps (Mikrosekunden) (oder z.B. 3,9 ps) die Aufzeichnung der Dominant-Rezessiv- Flanke startet. Die Aufzeichnung endet in Abhängigkeit der CAN-FD Datenrate spätestens mit dem Ende des Rezessiv Bits, d.h. bei einer Datenrate von z.B. 5Mbit und einer Bitbreite von 400ns nach 2,4us bzw. 4,4us.
Bei anderen Ausführungsformen kann man eine kürzere Aufzeichnungszeit wählen. Damit ist nun bei der Empfangseinrichtung 10 die Form der Dominant- Rezessiv-Flanke für die entsprechende Sendestufe im Bussystem 1 bekannt. Die aufgezeichnete Flanke kann nun direkt oder z.B. umgerechnet als
Filterkoeffizient für die Filtereinrichtung 141 , insbesondere in der Datenphase, verwendet werden.
Bei weiteren Ausführungsformen wird während der Datenphase die Rezessiv- Dominant-Flanke in klassischer Weise, z.B. mittels digitalem Tiefpassfilter und folgendem digitalem Komparator erkannt, und die die Dominant-Rezessiv-Flanke wird vorteilhaft z.B. mittels der Filtereinrichtung 141 gemäß den
Ausführungsformen erkannt. Die Filtereinrichtung 141 kann bei manchen Ausführungsformen in vorteilhafter Weise nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate arbeiten. Hierbei wird das Busempfangssignal BE (oder ein daraus abgeleitetes Signal) in eine Schieberegisterkette geschickt, die z.B. die gleiche Länge wie das in der Arbitrationsphase aufgezeichnete Signal hat. In jedem Abtastschritt wird an jedem Punkt der Schieberegisterkette die Differenz zum entsprechenden Punkt des aufgezeichneten Signals gebildet und quadriert (mit sich selbst multipliziert). In jedem Zeitschritt werden alle quadrierten Differenzen aufsummiert und mit einem Schwellwert verglichen. Ist die Summe kleiner als der Schwellwert gilt das als Dominant-Rezessiv-Flanke erkannt. Das geschieht in dem Moment in dem die einlaufende Dominant-Rezessiv-Flanke mit der während der Arbitrationsphase gespeicherten Dominant-Rezessiv-Flanke (weitgehend) übereinstimmt. Es kann bei manchen Ausführungsformen vorteilhaft sein, die Durchlaufzeiten beider Flankenerkennungsschaltungen aneinander anzupassen.
Figur 8 zeigt schematisch ein Blockdiagramm einer Empfangseinheit 14c gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Dem ersten und zweiten Busanschluss 12a, 12b ist ein Tiefpassfilter 143b, insbesondere ein Antialiasing-Filter 143b, nachgeschaltet, dessen
Ausgangssignal dem ADC 142c zugeführt wird. Der ADC 142c gibt ein n bit breites Digitalsignal DS2 aus. Das Digitalsignal DS2 wird einem weiteren Tiefpass 1400 mit nachgeschaltetem Komparator 1402 zugeführt. Die Elemente 1400, 1402 sind beispielsweise dazu ausgebildet, während der Datenphase der CAN-Übertragung die Rezessiv-Dominant („R2D“)-Flanke in klassischer Weise, also mittels des (digitalen) Tiefpassfilters 1400 und des ihm nachgeschalteten (digitalen) Komparators zu erkennen und können daher auch als„R2D- Komparatorstufe“ bezeichnet werden. Ein Ausgangssignal S1 des Komparators 1402 gibt demnach an, ob während der Datenphase der CAN-Übertragung eine R2D-Flanke erkannt worden ist.
Das Digitalsignal DS2 wird zusätzlich einem Verzögerungsglied 1408 zugeführt, das an seinem Ausgang ein entsprechend verzögertes Digitalsignal DS2‘ bereitstellt, welches einer Koeffizientenermittlungs- und Filtereinheit 1410 zugeführt wird, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von ermittelten
Filterkoeffizienten (vgl. auch die konfigurierbare Filtereinrichtung 141 (Fig. 4) sowie die Filterkoeffizienten FK1 , FK2, FK3) eine adaptive digitale Filterung des verzögerten Digitalsignals DS2‘ auszuführen, insbesondere dazu, mittels der adaptiven digitalen Filterung des verzögerten Digitalsignals DS2‘ eine Dominant- Rezessiv („D2R“)-Flanke zu erkennen. Die Einheit 1410 entspricht insoweit in etwa der konfigurierbaren Filtereinrichtung 141 aus Fig. 4 und wird nachfolgend kurz als D2R-Erkennungseinheit 1410 bezeichnet.
Der D2R-Erkennungseinheit 1410 ist ein Koeffizientenspeicher 1412 zur zumindest zeitweisen Speicherung von Filterkoeffizienten FK1 , FK2, FK3 (Fig. 4) zugeordnet. Ein Betrieb der D2R-Erkennungseinheit 1410 wird durch ein enable- Signal EN gesteuert, das von einem Protokolldekoder 1416 in Abhängigkeit eines Bitstroms BS ermittelt wird. Der Bitstrom BS entspricht dabei einem digitalen Empfangssignal Rx, wie es beispielsweise dem Empfangssignal Rx des eingangs beschriebenen Stands der Technik entspricht.
Bei bevorzugten Ausführungsformen kann die D2R-Erkennungseinheit 1410 in vorteilhafter Weise nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate arbeiten. Hierbei wird das Busempfangssignal BE (oder ein daraus abgeleitetes Signal, vorliegend z.B. das verzögerte Digitalsignal DS2‘) in eine Schieberegisterkette (nicht gezeigt) geschickt, die z.B. die gleiche Länge wie das in einer
vorangehenden Arbitrationsphase aufgezeichnete Signal hat. In jedem
Abtastschritt wird an jedem Punkt der Schieberegisterkette die Differenz zum entsprechenden Punkt des aufgezeichneten Signals gebildet und quadriert (mit sich selbst multipliziert). In jedem Zeitschritt werden alle quadrierten Differenzen aufsummiert und mit einem Schwellwert verglichen. Ist die Summe kleiner als der Schwellwert gilt das als Dominant-Rezessiv-Flanke erkannt. Das geschieht in dem Moment in dem die einlaufende Dominant-Rezessiv-Flanke
mit der während der Arbitrationsphase gespeicherten Dominant-Rezessiv-Flanke (weitgehend) übereinstimmt. Dies kann durch ein Signal S2 am Ausgang der D2R-Erkennungseinheit 1410 signalisiert werden.
Es kann bei manchen Ausführungsformen vorteilhaft sein, die Durchlaufzeiten beider Flankenerkennungsschaltungen 1400, 1402 (R2D) und 1410 (D2R) aneinander anzupassen, was vorliegend mittels der, vorzugsweise steuerbaren, Verzögerungsglieder 1404 (für Signal S1 ) und 1414 (für Signal S2) erfolgt, wodurch entsprechend ggf. verzögerte Signale S1‘, S2‘ erhalten werden, die
Das Ausgangssignal BS kann bei weiteren Ausführungsformen im einfachsten Fall durch ein Register 1406 erzeugt werden. Das Erkennen der Rezessiv-
Dominant-Flanke (beispielsweise signalisiert durch einen High-Pegel (z.B.
entsprechend„logisch Eins“) des Signals S1‘) setzt das Register 1406 auf logisch Null, und das Erkennen der Dominant-Rezessiv-Flanke (beispielsweise signalisiert durch einen High-Pegel des Signals S2‘) setzt das Register 1406 auf logisch Eins. Zur weiteren Erhöhung der Störfestigkeit kann es bei weiteren
Ausführungsformen aber auch vorteilhaft sein, das Umschalten des Registers an weitere Bedingungen zu knüpfen. So könnte die Erlaubnis zum erneuten
Umschalten erst nach einer bestimmten Totzeit gegeben werden oder man verlangt, dass zusätzlich zur Flankenerkennung-Signal die Busspannung eine bestimmten Wert nicht unter- bzw. überschreiten darf.

Claims

Ansprüche
1. Empfangseinrichtung (10) für ein Bussystem (1 ; 2), wobei die
Empfangseinrichtung (10) einen ersten Busanschluss (12a) zur Verbindung mit einer ersten Signalleitung (1 a) des Bussystems (1 ; 2), einen zweiten Busanschluss (12b) zur Verbindung mit einer zweiten Signalleitung (1 b) des Bussystems (1 ; 2) und eine Empfangseinheit (14) zum Empfangen eines Busempfangssignals (BE) von dem ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) aufweist, wobei die Empfangseinrichtung (10) eine konfigurierbare Filtereinrichtung (141 ) zur Filterung des Busempfangssignals (BE) und/oder eines daraus abgeleiteten Signals aufweist.
2. Empfangseinrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei die Empfangseinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, einen oder mehrere Filterkoeffizienten (FK1 , FK2, FK2) der Filtereinrichtung (141 ) in Abhängigkeit des Busempfangssignals (BE) einzustellen oder zu verändern.
3. Empfangseinrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die Empfangseinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, unterschiedlichen Sendern von durch die
Empfangseinrichtung (10) empfangbaren Busempfangssignalen
unterschiedliche Filterkoeffizienten zuzuordnen.
4. Empfangseinrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei die Empfangseinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, über mehrere Sender gemittelte Filterkoeffizienten zu ermitteln.
5. Empfangseinrichtung (10) nach wenigstens einem der vorstehenden
Ansprüche, wobei die Empfangseinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, die Filtereinrichtung (141 ) zur Filterung von solchen Signalteilen zu verwenden, die einen Übergang von einem dominanten Buszustand zu einem rezessiven Buszustand aufweisen.
6. Empfangseinrichtung (10) nach wenigstens einem der vorstehenden
Ansprüche, wobei die Empfangseinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, die Filtereinrichtung (141 ) zur Filterung von solchen Signalteilen zu verwenden, die einem Datenfeld entsprechen.
7. Empfangseinrichtung (10) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Empfangseinrichtung (10) einen Analog/Digital- Wandler (142) aufweist, wobei insbesondere der Analog/Digital-Wandler (142) zur Umwandlung des Busempfangssignals (BE) und/oder eines daraus abgeleiteten Signals in ein Digitalsignal (DS) ausgebildet ist.
8. Teilnehmerstation (110, 120, 130, 140, 150) für ein Bussystem (1 ; 2) mit wenigstens einer Empfangseinrichtung (10) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche.
9. Bussystem (1 ; 2) mit einer Busleitung (160), die wenigstens eine erste
Signalleitung (1a) und wenigstens eine zweite Signalleitung (1 b) aufweist, und mit mindestens zwei Teilnehmerstationen (1 10, 120, 130, 140, 150), wobei wenigstens eine der mindestens zwei Teilnehmerstationen (110, 120, 130, 140, 150) wenigstens eine Empfangseinrichtung (10) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
10. Verfahren zum Betreiben einer Empfangseinrichtung (10) für ein Bussystem (1 ; 2), wobei die Empfangseinrichtung (10) einen ersten Busanschluss (12a) zur Verbindung mit einer ersten Signalleitung (1a) des Bussystems (1 ; 2), einen zweiten Busanschluss (12b) zur Verbindung mit einer zweiten
Signalleitung (1 b) des Bussystems (1 ; 2) und eine Empfangseinheit (14) zum Empfangen eines Busempfangssignals (BE) von dem ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) aufweist, wobei die Empfangseinrichtung (10) eine konfigurierbare Filtereinrichtung (141 ) aufweist und das Busempfangssignal (BE) und/oder ein daraus abgeleitetes Signal mittels der Filtereinrichtung (141 ) zumindest teilweise oder zeitweise filtert (210).
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