WO2024046532A1 - Verfahren zum senden von daten und busknoten - Google Patents

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WO2024046532A1
WO2024046532A1 PCT/DE2023/200159 DE2023200159W WO2024046532A1 WO 2024046532 A1 WO2024046532 A1 WO 2024046532A1 DE 2023200159 W DE2023200159 W DE 2023200159W WO 2024046532 A1 WO2024046532 A1 WO 2024046532A1
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frame
frames
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bus
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Thorsten Fahlbusch
Tobias Beckmann
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Continental Automotive Technologies GmbH
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    • H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4917—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using multilevel codes
    • H04L25/4923—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using multilevel codes using ternary codes
    • H04L25/4925—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using multilevel codes using ternary codes using balanced bipolar ternary codes

Definitions

  • the invention relates to a method for sending data via a bus line and an associated bus node.
  • the amount of data that components of a motor vehicle exchange with one another has increased significantly in recent years and will continue to increase significantly in the future.
  • Reasons for this include, for example, increasing traffic safety, reducing fuel or electricity consumption, increasing functionality for realizing autonomous or semi-autonomous driving and the increasing need for entertainment functions in the vehicle.
  • the document DE 10 2012 224 024 A1 describes a method for exchanging data between participants who are connected to one another by means of a bus system, the data containing a sequence of bits. A control bit is provided to enable error monitoring.
  • CAN bus systems were used to exchange data between components of a motor vehicle. There are different standards for this. To increase the data rates, the bit times were often reduced or the number of data bits per frame was increased. However, it has been shown that known CAN bus systems are only scalable and flexible to a limited extent and no longer offer sufficient performance if the required data rates are increased further.
  • the invention relates to a method for sending data via a bus line, the method having the following steps:
  • the data transmission rate over a bus line can be significantly increased compared to known designs by allowing at least two frames to be sent simultaneously.
  • a sequence of at least three different voltage levels is used when sending the data fields.
  • three, four, five or more different voltage levels can be used. By using more than three different voltage levels, the data transfer rate can be increased even further.
  • the number of lines can, for example, be increased beyond one (e.g. by using two or more twisted pair lines), or other methods from telecommunications or wireless communication can be used application come.
  • a frame can in particular be understood as a number of bits or other data fields, which are typically combined as a unit to form such a frame.
  • each frame has a checksum field into which calculated checksums of the data contained in the respective data field are inserted.
  • checksums can increase the reliability of data transmission.
  • a frame can therefore include at least the data, the checksum field, the header bit and possibly other information. At least the data, the checksum field and/or the header bit can therefore be sent serially within a frame. In particular, no superimposed signal or superimposed signal is generated and sent, for example by modulating a security code onto the data.
  • the total length of the checksum fields of a first frame and a second frame sent at the same time can in particular be less than twice the length of a checksum field of a frame with the same length of the data field. This makes advantageous use of the fact that with the procedure described here, a larger amount of data can be transmitted in parallel, since at least three different voltage levels are used.
  • the data fields and/or checksum fields of the frames can in particular be of the same length. This allows for easy execution.
  • all frames can have data fields of the same length and/or all frames can have checksum fields of the same length.
  • the data field and/or the checksum field in a frame 1 can have the same length as the data field and/or the checksum field in a frame 2, or in the case of three frames also as in frame 3, etc.
  • the bits of the checksum field that have become available through the procedure described here can be used as additional data.
  • ten-B its can be used. This also allows the checksum field to be used for additional data transmission without affecting reliability.
  • the fields for bus synchronization in particular header fields (e.g. SOF, Arbitration, Control Field) and trailer fields (e.g. ACK Field, EOF, IFS) can be the same length in both frames. This allows a simple procedure, especially if two or more frames are transmitted simultaneously in the sense of the invention.
  • header fields e.g. SOF, Arbitration, Control Field
  • trailer fields e.g. ACK Field, EOF, IFS
  • the fields for bus synchronization (header fields and trailer fields) in the second (and possibly 3rd, 4th, 5th, ...) frame can be redefined and used for any purpose. This can increase flexibility even further.
  • the first frames are CAN frames for CAN bus systems with only two different voltage levels. They can also be backwards compatible with such CAN frames. This achieves advantageous backwards compatibility. This allows particularly easy integration into existing systems.
  • backward compatibility can also be provided for systems other than CAN.
  • it can be set up to use conventional CAN communication as well as the new multilevel CAN communication in a mixed operation without the conventional nodes detecting faulty frames.
  • each frame has header fields before the data field and/or checksum field.
  • each frame has trailer fields after the data field and/or checksum field. This allows additional information to be transmitted.
  • bits of the data field of a first frame and the data field of a second frame sent at the same time are transmitted simultaneously by the at least three different voltage levels. This allows particularly advantageous use of the existing hardware, for example the bus line.
  • two frames can be transmitted simultaneously.
  • data field and/or checksum field of two simultaneously transmitted frames can be transmitted simultaneously. This allows for easy execution.
  • arbitration data and/or control data are sent in addition to the data field and/or checksum field only in the first frame, whereby data can be sent or received simultaneously in both the first frame and the second frame.
  • additional payload or capacity for data can be made available in the second frame.
  • only user data, or only user data and checksums, can be sent in the second frame.
  • Arbitration and/or control data can be understood to mean, in particular, data which are not used to transmit user data and possibly directly associated data such as checksums, but which rather serve to control the operation of a bus system or another system used for data transmission. For example, they can be used for time synchronization.
  • arbitration data and/or control data are sent in addition to the data field and/or checksum field in both the first frame and the second frame. This allows such data to be sent in the frame.
  • the data is further inserted into respective data fields of a third frame, or a third frame and one or more further frames.
  • This can be considered a generalization the principle for two frames can be understood.
  • a first frame with a second frame and a third frame, or a first frame with a second frame, a third frame and one or more further frames can be sent simultaneously.
  • third and higher frames can be designed like a second frame.
  • the use of arbitration and control fields of the second, third, etc. frames for any other purpose offers further advantages, with reference being made in particular to the description given above.
  • the bus line for the method described above can advantageously be in particular a CAN bus line, which makes it possible to implement the method according to the invention in existing systems. It can be designed as a twisted pair bus line. Another type of bus line can also be used. In particular, the concept described here is not limited to the use of two bus lines and can be applied to buses with any number of electrical or other physical signal transmission methods
  • the invention further relates to a bus node of a bus system.
  • This can advantageously, but not necessarily, have a bus controller and in particular a bus interface.
  • the bus interface can in particular be designed to send data using at least two, three or at least four different voltage levels.
  • the bus node can in particular be configured to implement a method as described herein to carry out. All versions and variants described here can be used. In principle, any number of different voltage levels can be used.
  • the bus node can in particular receive data and convert it into frames. It can also receive frames that have already been prepared.
  • the bus node can in particular have processor means and memory means, with program code being stored in the memory means, when executed the processor means carry out a method according to the invention.
  • the invention relates to a method for sending data via a bus line.
  • the procedure has the following steps:
  • the data transmission capacity of a bus line is used better than is the case with known methods for sending data.
  • Known methods are typically based on using only two different voltage levels.
  • at least three different voltage levels are used. This allows the simultaneous transmission of larger amounts of data without requiring modifications to the bus line used.
  • the voltage levels can in particular be understood as a difference voltage. In particular, they indicate the difference between the current voltage and the bias voltage.
  • a bus line can in particular be understood as a line that can transmit the voltage levels to other components.
  • the bus line can in particular have a first wire and a second wire, which can be electrically insulated from one another.
  • the bias voltage can be a defined voltage that creates a defined state on the bus line.
  • the voltage levels for data transmission are superimposed on this or they are modulated. This can mean, in particular, that the voltage specified by the bias voltage is increased or reduced by the modulation.
  • a voltage is understood, in particular, to mean a difference between two potentials.
  • a difference can be understood in particular between a potential of a wire or another element of the bus line on the one hand and a potential of another wire or another element of the bus line or possibly ground on the other hand.
  • the voltage levels can also be understood as the value by which the bias voltage is changed.
  • the voltage levels can in particular have different amounts and/or signs.
  • Converting is understood in particular to mean that incoming data determines which different voltage levels are generated one after the other. Different data generates different voltage levels. This is particularly true when considering sufficiently large blocks of several voltage levels to be sent one after the other. Conversion is to be understood as a preliminary stage of modulation, ie voltage levels generated or specified during modulation are used during modulation. The modulation can in particular generate a difference between a voltage on the first wire and a voltage on the second wire. This allows advantageous data transmission.
  • the same preload can be applied as a voltage to the first wire and the second wire. This allows for easy execution.
  • different preloads can in principle also be used.
  • the modulation on the first wire can be carried out in particular in terms of the amount identical to the modulation on the second wire. This allows a voltage difference between the two wires to be increased evenly across both wires.
  • the modulation on the second wire can in particular take place with the opposite sign to the modulation on the first wire. This allows the voltage difference to be increased on both sides, which is easier to evaluate.
  • the voltage on a first wire can be increased by 1 V and on a second wire the voltage can be reduced by 1 V. This creates a voltage difference of 2V.
  • the voltage on a first wire can be increased by 1 V and reduced by 2 V on a second wire. This creates a voltage difference of 3V.
  • the data can be converted into at least four voltage levels. They can also be implemented in more than four voltage levels. For example, they can also be implemented in five, six, seven or more voltage levels. In principle, any number of different voltage levels can be used, with the more different voltage levels used, the more data can be transmitted at the same time.
  • the beneficial effects An increase in data transmission capacity is generally achieved with three voltage levels. An even further increase in data transfer capacity is possible with even more voltage levels.
  • the bus line can be a CAN bus line.
  • the bus line can be designed as a twisted pair bus line.
  • other versions are also possible here, for example optical variants for data transmission (dark/light) or with brightness gradations.
  • any number of wires that are insulated from each other can be used.
  • the voltage levels which are typically modulated as differential voltages, can only be positive. They can also just be negative. This allows for easy execution. Alternatively, one or more voltage levels can be positive and one or more voltage levels can be negative. This allows modulation in both directions.
  • the sign refers in particular to the effect on one wire; on the other wire the sign can be the opposite.
  • the invention further relates to a transmitter for sending data.
  • the transmitter has a biasing unit which is configured to apply a biasing voltage to each wire of one or two wires of a bus line.
  • the transmitter has a modulation unit for each wire, which is designed to modulate a voltage level on the wire.
  • at least one modulation unit can be configured to modulate at least three different voltage levels.
  • one of the voltage levels can be zero, so that at least two non-vanishing voltage levels can be modulated.
  • the voltage levels can be of any value as long as it makes technical sense.
  • one or each modulation unit can have at least two switchable driver stages.
  • the driver stages can in particular be designed as power sources. However, they can also be designed differently.
  • the driver stages can increase and/or reduce the voltage on the respective wire.
  • the use of at least two switchable driver stages ensures that at least two different voltage levels can be impressed, in particular in addition to a bias voltage. This enables the method according to the invention to be carried out or, in general, the use of more than two different voltage levels. In particular, more than two switchable driver stages can also be present.
  • the driver stages or current sources of a first wire can be designed exclusively to increase the voltage, and the driver stages or current sources of a second wire can be designed exclusively to reduce the voltage. This allows voltage levels to be modulated in opposite directions.
  • one or more driver stages or current sources of a first wire can be designed to increase the voltage and one or more driver stages or current sources of the first wire can be designed to reduce the voltage.
  • Current sources of a second wire can in particular be designed in opposite directions to the current sources of the first wire. This means that both an increase and a decrease in voltage can take place on each wire. In particular, counter-rotation can also be achieved in this case.
  • the transmitter may be configured to perform a method as described herein.
  • the transmitter can have processor means and memory means, the memory means containing program code, when executed, the processor means carry out a method according to the invention. So far, the sending of data has been considered in particular, and the corresponding receiving of data will be considered in particular below.
  • the invention further relates to a method for receiving data via a bus line, the method having the following steps:
  • the bus line can have a first wire and a second wire, which are electrically insulated from each other.
  • the modulation can in particular represent a difference between a voltage on the first wire and a voltage on the second wire.
  • the bus line can in particular be a CAN bus line and/or a twisted pair bus line.
  • other implementations are also possible. In this regard, reference is made to the statements already made above regarding the method for sending data; the statements apply accordingly.
  • the invention further relates to a receiver for receiving data.
  • the receiver has a detection unit which is configured to detect a sequence of at least three different voltage levels which are modulated superimposed on one or two wires of a bus line via a bias voltage.
  • the receiver further includes a data generation unit configured to generate data based on the sequence of voltage levels.
  • Such a data generation unit can in particular generate data from a signal generated as already described above. This allows the transmitted data rate to be increased, as already described.
  • each detection unit can have at least two comparison units for comparing the voltage with a respective reference value.
  • the detection unit can in particular determine what deviation there is from the respective reference value and can thereby detect the different voltage levels already mentioned.
  • the data can be generated from this.
  • the receiver can be configured to carry out an already described method for receiving data.
  • the receiver can have memory means and processor means, with program code being stored in the memory means, upon execution of which the processor means carry out a method according to the invention.
  • the transmitter described herein and the receiver described herein can in particular be provided with an additional interface, this interface being able to serve, for example, to exchange data in addition to interfaces already present in known CAN bus systems. This allows easy use of the increased data transmission capacity and connection to other components, such components typically sending and/or receiving data.
  • Fig. 1 a transmitter according to one embodiment
  • Fig. 2 a signal sequence
  • Fig. 3 a receiver according to one embodiment
  • Fig. 5 another signal sequence
  • Fig. 8 another signal sequence
  • Fig. 11 another signal sequence
  • Fig. 13 a bus node
  • Fig. 14 another bus node
  • Fig. 15 two frames
  • Fig. 16 two more frames
  • Fig. 17 a signal flow.
  • Fig. 1 shows a transmitter S according to an embodiment of the invention.
  • the transmitter S is designed to send data via a bus line B.
  • the bus line B has two wires, a first wire being labeled CANH and a second wire being labeled CANL.
  • Data can be transmitted in an advantageous manner via a voltage, i.e. a potential difference, which can be present between these two wires CANH, CANL.
  • a resistance network with five resistors ZchHi, ZchH2, Ten, ZchL2, Zchm is shown, which is used in particular for simulation purposes and which will not be discussed in more detail. They can be viewed as part of bus line B. This also applies to the other figures in which such a resistance network is shown.
  • a resistor R with a switch arranged above it, which can be used to electrically connect the two wires CANH, CANL. This can generally be omitted in other versions.
  • the transmitter S has a bias voltage unit VO, which has a voltage source VCMM, which is connected to the two wires CANH, CANL via two resistors R.
  • bias voltage unit VO By means of the bias voltage unit VO, a bias voltage can be applied to the bus line B, which is present in a basic state, i.e. in particular when no data is being transmitted.
  • the biasing unit VO can also be omitted in other versions or can be generalized as an abstract block for generating a common mode voltage on the two wires or bus lines.
  • a useful signal can be modulated onto the bias voltage, for which purpose the transmitter S has two modulation units M, namely one per wire.
  • the modulation units M each have two current sources. As shown, two current sources lcanh_nms, lcanh_s are connected to the first wire CANH, and two further current sources lcani_nmg, lcanh_g are connected to the second wire CANL.
  • these current sources I which are driver stages and together form a modulation unit M on each wire CANH, CANL, the voltage already mentioned can be varied. This allows data to be transmitted via bus line B.
  • two such current sources I on each of the two wires CANH, CANL not only zeros and ones can be transmitted, as is the case with conventional designs, but rather the data transfer rate can be significantly increased. This is shown in Figure 2.
  • the upper diagram shows a time course of the potential or voltage V(CANH) on the first wire CANH
  • the middle diagram shows the time curve of the potential or voltage V(CANL) on the second wire CANL
  • the bottom one Diagram shows the time course of a resulting voltage difference.
  • both CANH and CANL cables can each be supplied with three different voltages. This leads to three different voltage differences, which are shown at the bottom. Each of these three different voltage differences can, individually or in combination, correspond to a different sequence of zeros and ones in binary representation, so that using the embodiment described herein, a significantly higher data throughput is possible without physically changing the bus line B compared to known embodiments.
  • three different states are shown as numbers.
  • Fig. 3 shows a receiver E for receiving such a signal.
  • the two wires CANH and CANL arrive and are read out.
  • a resistor R is provided on the input side, by means of which the two wires CANH, CANL are connected.
  • the receiver E then has two comparison units V, which in the embodiment shown are each formed from an operational amplifier, which is connected to the first wire CANH at a positive input, and connected to the second wire CANL at a negative input via a respective voltage source is.
  • OTA stands for “Operational Transconductance Amplifier” and means that it is an amplifier that receives a voltage at the input and delivers a current at the output.
  • the gain is then a "transconductance" in AA/, also called Gm.
  • the two voltage sources have different voltages, with the displayed values of 1.0 V and 3.5 V being merely examples.
  • Output signals from the operational amplifiers which are labeled RX and RXT, indicate whether the voltage difference between the two wires is larger or smaller than the voltage of the voltage source shown. Accordingly, not only two, but three different voltage states can be distinguished, whereby the signal explained with reference to FIG. 2, which can be generated by means of the transmitter of FIG. 1, can be read out in an advantageous manner.
  • the output signals RX, RXT of the two operational amplifiers can be fed to a data generation device, not shown, which uses them to generate data that can be further processed digitally.
  • a data generation device not shown, which uses them to generate data that can be further processed digitally.
  • Such further processing can take place in particular within systems such as bus nodes, microcontrollers or control devices.
  • Fig. 7 shows an embodiment of a transmitter S, in which two current sources I are connected to each wire CANH, CANL, which can increase the voltage in the case of the upper wire CANH and can reduce the voltage in the case of the lower wire CANL, one each Additional current source I is connected, which acts in the opposite direction.
  • Fig. 10 shows another alternative embodiment, with two current sources I connected to each of the CANH, CANL wires, with which the voltage can be increased, and two current sources I also connected which the tension can be reduced.
  • the signal sequence shown as an example in FIG. 11 can thus be generated with a total of four different states, which can be detected using the receiver E shown in FIG. 12.
  • One of the operational amplifiers does not require a voltage source, so that the position above or below the bias voltage can be recognized immediately. Accordingly, two additional operational amplifiers or other electronic or electrical components with appropriate functionality are sufficient to detect the total of four possible different levels.
  • Fig. 13 shows a bus node BK, which has a bus controller BC.
  • the bus controller BC can take on general control tasks. In particular, it represents a way to implement a data stream between controller and transceiver. Other implementations are also possible.
  • the bus node BK also has a bus interface BS to a further device, not described in more detail, shown on the left, the bus interface BS not only having a receiving line RX and a transmitting line TX, as in known versions, but also a further receiving line RXT and a further transmitting line TXT.
  • the bus interface BS is therefore designed for ternary communication, i.e. higher data transmission can be achieved in both directions compared to known versions, namely by using three different voltage levels for data transmission.
  • the bus interface BS shown here the higher data transmission performance can be used advantageously, since a connection to other components with higher data transmission rates is also possible.
  • Fig. 14 shows a corresponding embodiment for quaternary communication, ie for the use of four different voltage levels. There are also Additional lines RXQ, TXQ are available, which are designed for an even higher data throughput.
  • Fig. 13 a possible interface for ternary modulation on the PHY (e.g. with signal lines RXT/TXT) is shown.
  • Fig. 14 shows a possible interface for quaternary modulation on the PHY (for example with signal lines RXQ/TXQ).
  • An interface itself can be used unchanged for both modulation variants.
  • Figure 15 shows two frames, with a first frame F1 shown at the top and a second frame F2 shown at the bottom.
  • Both frames F initially begin on the far left after “bus idle”, ie an idle time on the bus line B in which no data is transmitted.
  • the respective frame F then begins with a field SOF, which marks the beginning of the respective frame.
  • Arbitration then takes place, in which the further connection is established and controlled.
  • This is followed by a control field called “Control Field”, which can be used to carry out general control tasks.
  • Both frames F then have a data field, which are transmitted simultaneously, since quaternary modulation is used here, ie the use of four different voltage levels. This is only an example here; for example, a ternary or other modulation could also be used.
  • the data transmission rate is higher than would be possible if binary communication was used, and accordingly several frames, in this case two frames F1, F2, can be transmitted simultaneously.
  • a checksum field “CRC Field” in which checksums are transmitted to ensure proper communication.
  • both frames F have a respective confirmation field “ACK Field”, an end field “EOF” and another field “IFS”.
  • ACK Field confirmation field
  • EEF end field
  • IFS another field
  • the bus becomes idle again.
  • the embodiment described here allows two frames F1, F2 to be transmitted simultaneously, whereas in known embodiments only one frame can be transmitted at the same time. A significantly higher data throughput can therefore be achieved using the embodiment described herein. This is due to the use of more than two different voltage levels.
  • first frame F1 and the second frames F2 can be expanded as desired, i.e. more frames can be used and sent at the same time. It can then also be used again, i.e. in principle first frames F1 can be sent simultaneously with second frames F2.
  • 16 shows an alternative embodiment in this regard, with the fields before and after the data field and the checksum field being designed differently in the second frame F2. These are for free use, i.e. they can also be filled with user data. This user data can be transmitted at the same time to the fields shown in the first frame F1, which assume control tasks on the bus or in communication. This means that an even higher level of data transmission can be achieved.
  • Fig. 17 shows a basic data flow from a source “TX Data Source” to a sink “RX Data Sink”.
  • the data is sent to a controller, which divides the data into Data TX and Data TXQ, the latter data being the data that can be transmitted due to quaternary communication in addition to the data that can already be transmitted in prior art versions.
  • Respective CRC checksum fields are generated for the data.
  • This data, together with its checksum fields, is packed into frames TX and TXQ, which are then further processed and, in particular, sent. For this purpose they are fed to an interface controller / transceiver, which forwards them to a transceiver, which can also be referred to as a transmitter.
  • a transmitter which can also be referred to as a transmitter.
  • the frames are then sent together and thus reach the bus line B, which is generalized into a medium “media” in FIG. 17. connection They are then received by another transceiver and in turn forwarded to a controller via an interface controller / transceiver.
  • the corresponding frames are extracted there, the checksums are checked and, if successful transmission is detected, the extracted data is sent to the RX Data Sink. This results in a total data flow, which is referred to as Data Flow.
  • Mentioned steps of the method according to the invention can be carried out in the order specified. However, they can also be executed in a different order if this makes technical sense.
  • the method according to the invention can be carried out in one of its embodiments, for example with a specific combination of steps, in such a way that no further steps are carried out. However, in principle, further steps can also be carried out, including those not mentioned.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Daten über eine Busleitung, wobei die zu sendenden Daten empfangen werden, in jeweilige Datenfelder von mindestens ersten Frames und zweiten Frames eingefügt werden und die ersten Frames mit den zweiten Frames gleichzeitig gesendet werden. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen zugehörigen Busknoten eines Bussystems.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Senden von Daten und Busknoten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Daten über eine Busleitung sowie einen zugehörigen Busknoten.
Die Menge an Daten, welche Komponenten eines Kraftfahrzeugs untereinander austauschen, hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen und wird in Zukunft noch weiter deutlich steigen. Gründe hierfür sind beispielsweise die Erhöhung der Verkehrssicherheit, die Verringerung von Kraftstoff- oder Stromverbrauch, die zunehmende Funktionalität zur Realisierung eines autonomen oder teilautonomen Fahrens sowie der zunehmende Bedarf an Unterhaltungsfunktionen im Fahrzeug. Das Dokument DE 10 2012 224 024 A1 etwa beschreibt ein Verfahren zum Austausch von Daten zwischen Teilnehmern, die mittels eines Bussystems miteinander verbunden sind, wobei die Daten eine Sequenz von Bits enthalten. Hierbei ist ein Steuerbit vorgesehen, um eine Fehlerüberwachung zu ermöglichen.
Lange Zeit wurde auf CAN-Bussysteme zurückgegriffen, um einen Datenaustausch zwischen Komponenten eines Kraftfahrzeugs zu bewerkstelligen. Hierfür existieren unterschiedliche Standards. Dabei wurden zur Erhöhung der Datenraten häufig die Bitzeiten reduziert, oder es wurde die Anzahl der Datenbit pro Frame erhöht. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bekannte CAN-Bussysteme nur bedingt skalierbar und flexibel sind und bei einer weiteren Erhöhung der erforderlichen Datenraten keine ausreichende Leistung mehr bieten.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Senden von Daten über eine Busleitung vorzusehen, welches im Vergleich zu bekannten Ausführungen alternativ oder besser ausgeführt ist. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, einen zugehörigen Busknoten vorzusehen.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren und einen Busknoten gemäß den jeweiligen Hauptansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können bei- spielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Daten über eine Busleitung, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Empfangen der zu sendenden Daten,
Einfügen der Daten in jeweilige Datenfelder von mindestens ersten Frames und zweiten Frames, und gleichzeitiges Senden von jeweils einem ersten Frame mit einem zweiten Frame.
Mittels eines solchen Verfahrens kann die Datenübertragungsrate über eine Busleitung im Vergleich zu bekannten Ausführungen deutlich erhöht werden, indem mindestens zwei Frames gleichzeitig gesendet werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung wird beim Senden der Datenfelder eine Folge aus mindestens drei unterschiedlichen Spannungspegeln verwendet.
Dadurch kann eine besonders hohe Datenübertragungsrate erreicht werden. Hierzu wird nicht nur auf zwei unterschiedliche Spannungspegel zur Datenübertragung zurückgegriffen, sondern vielmehr auf mindestens drei unterschiedliche Spannungspegel. Dies erlaubt es, die Datenübertragungsrate deutlich zu erhöhen, ohne dass an der Busleitung physikalische Veränderungen erforderlich wären.
Beispielsweise können drei, vier, fünf oder mehr unterschiedliche Spannungspegel verwendet werden. Durch die Verwendung von mehr als drei unterschiedlichen Spannungspegeln kann die Datenübertragungsrate noch weiter erhöht werden.
Als Alternative zur Verwendung von mindestens drei unterschiedlichen Spannungspegeln kann beispielsweise auch die Anzahl der Leitungen über eine hinaus erhöht werden (z.B. durch Verwendung von zwei oder mehr Twis- ted-Pair-Leitungen), oder es können weitere Verfahren aus der Telekommunikation oder der Drahtloskommunikation zur Anwendung kommen. Unter einem Frame kann insbesondere eine Anzahl von Bits oder anderen Datenfeldern verstanden werden, welche typischerweise zu einem solchen Frame als Einheit zusammengefasst sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung weist jeder Frame ein Prüfsummenfeld auf, in welches berechnete Prüfsummen der im jeweiligen Datenfeld enthaltenen Daten eingefügt werden. Durch derartige Prüfsummen kann die Zuverlässigkeit der Datenübertragung erhöht werden. Ein Frame kann demnach zumindest die Daten, das Prüfsummenfeld, das Headerbit und ggf. weitere Informationen umfassen. Zumindest die Daten, das Prüfsummenfeld und/oder das Headerbit können demnach seriell innerhalb eines Frames gesendet werden. Insbesondere wird damit auch kein überlagertes Signal bzw. Überlagerungssignal erzeugt und gesendet, beispielsweise, indem ein Sicherheitscode auf die Daten aufmoduliert wird.
Die Gesamtlänge der Prüfsummenfelder eines ersten Frames und eines gleichzeitig gesendeten zweiten Frames kann insbesondere kleiner sein als die doppelte Länge eines Prüfsummenfelds eines Frames bei gleicher Länge des Datenfelds. Dadurch wird in vorteilhafter Weise ausgenutzt, dass bei der hierin beschriebenen Vorgehensweise eine größere Datenmenge parallel übertragen werden kann, da mindestens drei unterschiedliche Spannungspegel verwendet werden.
Die Datenfelder und/oder Prüfsummenfelder der Frames können insbesondere gleich lang sein. Dies erlaubt eine einfache Ausführung. Insbesondere können also alle Frames gleich lange Datenfelder haben und/oder können alle Frames gleich lange Prüfsummenfelder haben. In anderen Worten, das Datenfeld und/oder das Prüfsummenfeld in einem Frame 1 kann die gleiche Länge aufweisen wie das Datenfeld und/oder das Prüfsummenfeld in einem Frame 2, bzw. bei drei Frames auch wie in Frame 3 usw.
In einer vorteilhaften Variante können die durch die hierin beschriebene Vorgehensweise verfügbar gewordenen Bits des Prüfsummenfeldes als zusätzliche Da- ten-B its verwendet werden. Dadurch kann auch das Prüfsummenfeld zur zusätzlichen Datenübertragung verwendet werden, ohne dass dies die Zuverlässigkeit beeinträchtigt.
Die Felder für die Bussynchronisation, insbesondere Vorspannfelder (z.B. SOF, Arbitration, Control Field) und Nachspannfelder (z.B. ACK Field, EOF, IFS) können insbesondere in beiden Frames gleich lang sein. Dies erlaubt eine einfache Verfahrensführung, insbesondere, wenn zwei oder mehr Frames im Sinne der Erfindung gleichzeitig übertragen werden.
Als vorteilhafte Variante können die Felder für die Bussynchronisation (Vorspannfelder und Nachspannfelder) im zweiten (und ggf. 3., 4., 5., ... ) Frame für beliebige Zwecke umdefiniert und verwendet werden. Dadurch kann die Flexibilität noch weiter erhöht werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung sind die ersten Frames CAN-Frames für CAN-Bussysteme mit nur zwei unterschiedlichen Spannungspegeln. Sie können auch zu solchen CAN-Frames rückwärtskompatibel sein. Dadurch wird eine vorteilhafte Rückwärtskompatibilität erreicht. Dies erlaubt eine besonders einfache Integration in bestehende Systeme.
Allgemeiner kann die Rückwärtskompatibilität auch zu anderen Systemen als CAN vorgesehen sein. In einer weiteren Ausführung kann man es einrichten, herkömmliche CAN Kommunikation sowie die neue Multilevel-CAN Kommunikation in einem gemischten Betrieb zu verwenden, ohne dass die herkömmlichen Knoten fehlerhafte Frames detektieren.
Gemäß einer Ausführung weist jeder Frame Vorspannfelder vor dem Datenfeld und/oder Prüfsummenfeld auf. Gemäß einer Ausführung weist jeder Frame Nachspannfelder nach dem Datenfeld und/oder Prüfsummenfeld auf. Dadurch können zusätzliche Informationen übermittelt werden. Gemäß einer Ausführung ist vorgesehen, dass durch die mindestens drei unterschiedlichen Spannungspegel Bits des Datenfelds eines ersten Frames und des Datenfelds eines gleichzeitig gesendeten zweiten Frames gleichzeitig übertragen werden. Dies erlaubt eine besonders vorteilhafte Ausnutzung der vorhandenen Hardware, beispielsweise der Busleitung.
Insbesondere können zwei Frames gleichzeitig übertragen werden. Beispielsweise können Datenfeld und/oder Prüfsummenfeld von zwei gleichzeitig übertragenen Frames gleichzeitig übertragen werden. Dies erlaubt eine einfache Ausführung.
Gemäß einer Ausführung ist vorgesehen, dass nur im ersten Frame Arbitrierungsdaten und/oder Steuerungsdaten zusätzlich zum Datenfeld und/oder Prüfsummenfeld gesendet werden, wobei Daten sowohl im ersten Frame wie auch im zweiten Frame gleichzeitig gesendet bzw. empfangen werden können. Dadurch kann in dem zweiten Frame zusätzliche Nutzlast bzw. Kapazität für Daten zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere können in dem zweiten Frame nur Nutzdaten, oder nur Nutzdaten und Prüfsummen, gesendet werden.
Unter Arbitrierungs- und/oder Steuerungsdaten können insbesondere Daten verstanden werden, welche nicht der Übertragung von Nutzdaten und ggf. unmittelbar zugehörigen Daten wie Prüfsummen dienen, sondern welche vielmehr der Steuerung des Betriebs eines Bussystems oder eines anderen zur Datenübertragung verwendeten Systems dienen. Beispielsweise können sie zur zeitlichen Synchronisation verwendet werden.
Gemäß einer Ausführung ist vorgesehen, dass sowohl im ersten Frame wie auch im zweiten Frame Arbitrierungsdaten und/oder Steuerungsdaten zusätzlich zum Datenfeld und/oder Prüfsummenfeld gesendet werden. Dadurch können derartige Daten in dem Frame mitgesendet werden.
Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Daten ferner in jeweilige Datenfelder von einem dritten Frame, oder einem dritten Frame und einem oder mehreren weiteren Frames, eingefügt werden. Dies kann als Verallgemeinerung des Prinzips für zwei Frames verstanden werden. Es kann jeweils ein erster Frame mit einem zweiten Frame und einem dritten Frame, oder jeweils ein erster Frame mit einem zweiten Frame, einem dritten Frame und einem oder mehreren weiteren Frames, gleichzeitig gesendet werden. Dies erlaubt eine weitere Parallelisierung und Erhöhung der Datenübertragungskapazität. Dritte und höhere Frames können in einer vorteilhaften Variante so ausgebildet sein wie ein zweiter Frame. Weitere Vorteile bietet die Nutzung von Arbitrierungs- und Steuerungsfelden der zweiten, dritten, u.s.w. Frames für beliebige andere Zwecke, wobei insbesondere auf die weiter oben hierzu gegebene Beschreibung verwiesen sei.
Beim Senden der Datenfelder und/oder beim Senden der Prüfsummenfelder kann insbesondere eine Folge aus vier oder mehr unterschiedlichen Spannungspegeln verwendet werden. Dadurch kann die Kapazität noch weiter erhöht werden, insbesondere im Vergleich zur Ausführung mit nur drei Spannungspegeln.
Alternativ kann beispielsweise auf die oben erwähnten Konzepte der Verwendung von mehreren Leitungen oder des Vectorings zurückgegriffen werden.
Die Busleitung für das vorstehend bezeichnete Verfahren kann in vorteilhafter Weise insbesondere eine CAN-Bus-Leitung sein, was es ermöglicht, das erfindungsgemäße Verfahren in bestehende Systeme zu implementieren. Sie kann als eine Twisted-Pair-Busleitung ausgebildet sein. Auch eine andere Art von Busleitung kann verwendet werden. Das hierin beschriebene Konzept ist insbesondere nicht auf den Einsatz von zwei Busleitungen limitiert und kann auf Busse mit beliebig vielen elektrischen oder anderweitigen physikalischen Signalübertragungsverfahren angewendet werden
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Busknoten eines Bussystems. Dieser kann vorteilhaft, jedoch nicht notwendigerweise einen Buscontroller und insbesondere eine Busschnittstelle aufweisen. Die Busschnittstelle kann insbesondere dazu ausgebildet sein, Daten unter Verwendung von mindestens zwei, drei oder mindestens vier unterschiedlichen Spannungspegeln zu senden. Der Busknoten kann insbesondere dazu konfiguriert sein, ein Verfahren wie hierin beschrieben auszuführen. Dabei kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Es können grundsätzlich beliebig viele unterschiedliche Spannungspegel verwendet werden.
Mittels eines solchen Busknotens kann in vorteilhafter Weise das hierin beschriebene Verfahren umgesetzt werden. Der Busknoten kann insbesondere Daten empfangen und in Frames umsetzen. Er kann auch bereits aufbereitete Frames empfangen. Der Busknoten kann insbesondere Prozessormittel und Speichermittel aufweisen, wobei in den Speichermitteln Programmcode gespeichert ist, bei dessen Ausführung die Prozessormittel ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführen.
Nachfolgend wird eine weitere Erfindung beschrieben. Diese kann vorteilhaft zusammen mit dem bereits beschriebenen Konzept für Datenfelder verwendet werden. Sie ist jedoch auch unabhängig davon realisierbar.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Daten über eine Busleitung.
Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
Aufprägen mindestens einer Vorspannung als Spannung auf die Busleitung, Umsetzen der Daten in eine Folge von mindestens drei unterschiedlichen Spannungspegeln, und
Modulieren der Spannungspegel auf die Vorspannung.
Mittels des eben beschriebenen Verfahrens wird die Datenübertragungskapazität einer Busleitung besser genutzt als dies bei bekannten Verfahren zum Senden von Daten der Fall ist. Bekannte Verfahren basieren typischerweise darauf, dass lediglich zwei unterschiedliche Spannungspegel verwendet werden. Bei dem hierin beschriebenen Verfahren werden dagegen mindestens drei unterschiedliche Spannungspegel verwendet. Dies erlaubt die gleichzeitige Übertragung von höheren Datenmengen, ohne dass an der verwendeten Busleitung hierzu Modifikationen erforderlich wären. Die Spannungspegel können insbesondere als Differenzspannung aufgefasst werden. Insbesondere geben sie die Differenz der jeweils aktuellen Spannung zur Vorspannung an.
Unter einer Busleitung kann insbesondere eine Leitung verstanden werden, welche die Spannungspegel an andere Komponenten übertragen kann. Die Busleitung kann insbesondere eine erste Ader und eine zweite Ader aufweisen, welche elektrisch gegeneinander isoliert sein können. Die Vorspannung kann eine definierte Spannung sein, welche einen definierten Zustand auf der Busleitung herstellt. Dieser werden die Spannungspegel zur Datenübertragung überlagert bzw. sie werden aufmoduliert. Dies kann insbesondere bedeuten, dass die durch die Vorspannung vorgegebene Spannung durch das Modulieren erhöht oder verringert wird.
Unter einer Spannung wird insbesondere eine Differenz zwischen zwei Potentialen verstanden. Im hier vorliegenden Fall kann insbesondere eine Differenz zwischen einem Potential einer Ader oder eines sonstigen Elements der Busleitung einerseits und einem Potential einer anderen Ader oder eines sonstigen Elements der Busleitung oder ggf. Masse andererseits verstanden werden. Die Spannungspegel können auch als Wert verstanden werden, um welchen die Vorspannung geändert wird. Die Spannungspegel können insbesondere unterschiedliche Beträge und/oder Vorzeichen haben.
Unter einem Umsetzen wird insbesondere verstanden, dass ankommende Daten bestimmen, welche unterschiedlichen Spannungspegel nacheinander erzeugt werden. Unterschiedliche Daten erzeugen dabei unterschiedliche Spannungspegel. Dies gilt insbesondere bei Betrachtung von ausreichend großen Blöcken von mehreren hintereinander zu sendenden Spannungspegeln. Das Umsetzen ist als Vorstufe der Modulation zu verstehen, d.h. bei der Modulation erzeugte oder festgelegte Spannungspegel werden bei der Modulation verwendet. Die Modulation kann insbesondere eine Differenz zwischen einer Spannung auf der ersten Ader und einer Spannung auf der zweiten Ader erzeugen. Dies erlaubt eine vorteilhafte Datenübertragung.
Insbesondere kann auf die erste Ader und die zweite Ader die gleiche Vorspannung als Spannung aufgeprägt werden. Dies erlaubt eine einfache Ausführung. Auch unterschiedliche Vorspannungen können jedoch grundsätzlich verwendet werden.
Das Modulieren auf die erste Ader kann insbesondere betragsmäßig identisch zum Modulieren auf die zweite Ader erfolgen. Dadurch kann eine Spannungsdifferenz zwischen den beiden Adern gleichmäßig auf beide Adern verteilt erhöht werden.
Das Modulieren auf die zweite Ader kann insbesondere mit umgekehrtem Vorzeichen zum Modulieren auf die erste Ader erfolgen. Dies erlaubt eine beidseitige Vergrößerung der Spannungsdifferenz, welche einfacher auszuwerten ist.
Beispielsweise kann also auf einer ersten Ader die Spannung um 1 V erhöht werden und auf einer zweiten Ader die Spannung um 1 V verringert werden. Dadurch wird eine Spannungsdifferenz von 2 V erzeugt.
Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass unterschiedliche Beträge der Spannungen für die Adern verwendet werden. Beispielsweise kann die Spannung auf einer ersten Ader um 1 V erhöht werden und auf einer zweiten Ader um 2 V verringert werden. Dadurch wird eine Spannungsdifferenz von 3 V erzeugt.
Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausführung können die Daten in mindestens vier Spannungspegel umgesetzt werden. Sie können auch in mehr als vier Spannungspegel umgesetzt werden. Beispielsweise können sie auch in fünf, sechs, sieben oder mehr Spannungspegel umgesetzt werden. Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl von unterschiedlichen Spannungspegeln verwendet werden, wobei umso mehr Daten gleichzeitig übertragen werden können, je mehr unterschiedliche Spannungspegel verwendet werden. Die vorteilhaften Effekte einer Erhöhung der Datenübertragungskapazität werden grundsätzlich bereits mit drei Spannungspegeln erreicht. Eine noch weitere Erhöhung der Datenübertragungskapazität ist mit noch mehr Spannungspegeln möglich.
Insbesondere kann die Busleitung eine CAN-Busleitung sein. Die Busleitung kann als eine Twisted-Pair-Busleitung ausgebildet sein. Auch andere Ausführungen sind hier jedoch möglich, beispielsweise optische Varianten zur Datenübertragung (dunkel/hell) oder auch mit Helligkeitsabstufungen. Grundsätzlich können beliebig viele gegeneinander isolierte Adem verwendet werden.
Gemäß einer Ausführung können die Spannungspegel, welche typischerweise als Differenzspannungen aufmoduliert werden, nur positiv sein. Sie können auch nur negativ sein. Dies erlaubt eine einfache Ausführung. Alternativ können auch ein oder mehrere Spannungspegel positiv sein und ein oder mehrere Spannungspegel negativ sein. Dies erlaubt eine Modulation in beiden Richtungen. Das Vorzeichen bezieht sich insbesondere auf die Wirkung an einer Ader, an der anderen Ader kann das Vorzeichen entgegengesetzt sein.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Sender zum Senden von Daten. Der Sender weist eine Vorspannungseinheit auf, welche dazu konfiguriert ist, auf jede Ader von einer oder zwei Adern einer Busleitung jeweils eine Vorspannung aufzuprägen. Des Weiteren weist der Sender für jede Ader jeweils eine Modulationseinheit auf, welche dazu ausgebildet ist, einen Spannungspegel auf die Ader zu modulieren. Insbesondere kann mindestens eine Modulationseinheit dazu konfiguriert sein, mindestens drei unterschiedliche Spannungspegel aufzumodulieren.
Mittels eines solchen Senders kann insbesondere das bereits beschriebene Verfahren zum Senden von Daten in vorteilhafter Weise ausgeführt werden. Insbesondere kann einer der Spannungspegel Null sein, so dass mindestens zwei nichtverschwindende Spannungspegel aufmodulierbar sind. Die Spannungspegel können betragsmäßig jeden beliebigen Wert annehmen, sofern dieser technisch sinnvoll ist. Insbesondere kann eine oder jede Modulationseinheit mindestens zwei schaltbare Treiberstufen aufweisen. Die Treiberstufen können insbesondere als Stromquellen ausgebildet sein. Sie können jedoch auch anders ausgeführt sein. Insbesondere können die Treiberstufen die Spannung auf der jeweiligen Ader erhöhen und/oder verringern. Durch die Verwendung von mindestens zwei schaltbaren Treiberstufen wird sichergestellt, dass mindestens zwei unterschiedliche Spannungspegel aufprägbar sind, insbesondere zusätzlich zu einer Vorspannung. Dies ermöglicht die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. allgemein die Verwendung von mehr als zwei unterschiedlichen Spannungspegeln. Insbesondere können auch mehr als zwei schaltbare Treiberstufen vorhanden sein.
Insbesondere können gemäß einer Ausführung die Treiberstufen bzw. Stromquellen einer ersten Ader ausschließlich zur Spannungserhöhung ausgebildet sein, und die Treiberstufen bzw. Stromquellen einer zweiten Ader können ausschließlich zur Spannungsverringerung ausgebildet sein. Dies erlaubt eine gegenläufige Aufmodulation von Spannungspegeln.
Gemäß einer alternativen Ausführung können eine oder mehrere Treiberstufen bzw. Stromquellen einer ersten Ader zur Spannungserhöhung ausgebildet sein und eine oder mehrere Treiberstufen bzw. Stromquellen der ersten Ader zur Spannungsverringerung ausgebildet sein. Stromquellen einer zweiten Ader können insbesondere gegenläufig zu den Stromquellen der ersten Ader ausgebildet sein. Dadurch kann auf jeder Ader sowohl eine Spannungserhöhung wie auch eine Spannungsverringerung stattfinden. Insbesondere kann auch in diesem Fall eine Gegenläufigkeit erreicht werden.
Insbesondere kann der Sender dazu konfiguriert sein, ein Verfahren wie hierin beschrieben auszuführen. Bezüglich des Verfahrens kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Insbesondere kann der Sender Prozessormittel und Speichermittel aufweisen, wobei die Speichermittel Programmcode enthalten, bei deren Ausführung die Prozessormittel ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführen. Bislang wurde insbesondere das Senden von Daten, nachfolgend wird insbesondere ein korrespondierendes Empfangen von Daten betrachtet.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Empfangen von Daten über eine Busleitung, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Erkennen einer Folge von mindestens drei unterschiedlichen Spannungspegeln, welche auf der Busleitung über eine Vorspannung überlagert moduliert sind, und
Umsetzen der Folge von Spannungspegeln in Daten.
Dies korrespondiert zum bereits beschriebenen Verfahren zum Senden von Daten, wobei mindestens drei unterschiedliche Spannungspegel erkannt und in Daten umgesetzt werden können, insofern als diese Spannungspegel in geeigneter Weise erkannt und in Daten umgesetzt werden können. Wie bereits weiter oben erwähnt, kann dadurch die Datenübertragungsrate erheblich erhöht werden.
Insbesondere kann die Busleitung eine erste Ader und eine zweite Ader aufweisen, welche elektrisch gegeneinander isoliert sind. Die Modulation kann insbesondere eine Differenz zwischen einer Spannung auf der ersten Ader und einer Spannung auf der zweiten Ader darstellen. Die Busleitung kann insbesondere eine CAN-Busleitung und/oder eine Twisted-Pair-Busleitung sein. Auch andere Implementierungen sind jedoch möglich. Auf die weiter oben bereits gegebenen Ausführungen bezüglich des Verfahrens zum Senden von Daten sei diesbezüglich verwiesen, die Ausführungen gelten entsprechend.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Empfänger zum Empfangen von Daten. Der Empfänger weist eine Detektionseinheit auf, welche dazu konfiguriert ist, eine Folge aus mindestens drei unterschiedlichen Spannungspegeln zu erkennen, welche auf eine oder zwei Adem einer Busleitung über eine Vorspannung überlagert aufmoduliert sind. Der Empfänger weist ferner eine Datenerzeugungseinheit auf, welche dazu konfiguriert ist, basierend auf der Folge von Spannungspegeln Daten zu erzeugen. Eine solche Datenerzeugungseinheit kann insbesondere Daten aus einem wie weiter oben bereits beschrieben erzeugten Signal erzeugen. Dies erlaubt eine Erhöhung der übertragenen Datenrate, wie bereits beschrieben.
Insbesondere kann jede Detektionseinheit mindestens zwei Vergleichseinheiten zum Vergleichen der Spannung mit einem jeweiligen Referenzwert aufweisen. Die Detektionseinheit kann insbesondere feststellen, welche Abweichung zum jeweiligen Referenzwert besteht, und kann dadurch die bereits erwähnten unterschiedlichen Spannungspegel erkennen. Daraus können die Daten generiert werden.
Insbesondere kann der Empfänger dazu konfiguriert sein, ein bereits beschriebenes Verfahren zum Empfangen von Daten auszuführen. Bezüglich des Verfahrens kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Insbesondere kann der Empfänger Speichermittel und Prozessormittel aufweisen, wobei in den Speichermitteln Programmcode gespeichert ist, bei dessen Ausführung die Prozessormittel ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführen.
Der hierin beschriebene Sender und der hierin beschriebene Empfänger können insbesondere mit einer zusätzlichen Schnittstelle versehen werden, wobei diese Schnittstelle dazu dienen kann, beispielsweise zusätzlich zu bereits bei bekannten CAN-Bussystemen vorhandenen Schnittstellen Daten auszutauschen. Dies erlaubt eine einfache Verwendung der erhöhten Datenübertragungskapazität und die Anbindung an andere Komponenten, wobei solche Komponenten typischerweise Daten senden und/oder empfangen.
Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann den nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen entnehmen. Dabei zeigen:
Fig. 1 : einen Sender gemäß einer Ausführung,
Fig. 2: eine Signalfolge, Fig. 3: einen Empfänger gemäß einer Ausführung,
Fig. 4: einen Sender gemäß einer weiteren Ausführung,
Fig. 5: eine weitere Signalfolge,
Fig. 6: einen Empfänger gemäß einer weiteren Ausführung,
Fig. 7: einen Sender gemäß einer weiteren Ausführung,
Fig. 8: eine weitere Signalfolge,
Fig. 9: einen Empfänger gemäß einer weiteren Ausführung,
Fig. 10: einen Sender gemäß einer weiteren Ausführung,
Fig. 11 : eine weitere Signalfolge,
Fig. 12: einen Empfänger gemäß einer weiteren Ausführung,
Fig. 13: einen Busknoten,
Fig. 14: einen weiteren Busknoten,
Fig. 15: zwei Frames,
Fig. 16: zwei weitere Frames, und
Fig. 17: einen Signalfluss.
Fig. 1 zeigt einen Sender S gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Sender S ist dazu ausgebildet, Daten über eine Busleitung B zu senden. Die Busleitung B weist zwei Adem auf, wobei eine erste Ader mit CANH bezeichnet ist und eine zweite Ader mit CANL bezeichnet ist. Über eine Spannung, also eine Potenti- aldifferenz, welche zwischen diesen beiden Adern CANH, CANL anliegen kann, können Daten in vorteilhafter Weise übertragen werden.
Ausgangsseitig ist an dem Sender ein Widerstandsnetzwerk mit vorliegend fünf Widerständen ZchHi, ZchH2, Zehn, ZchL2, Zchm dargestellt, welches insbesondere für Simulationszwecke verwendet wird und auf welches nicht näher eingegangen wird. Sie können als Bestandteil der Busleitung B angesehen werden. Dies gilt ebenso für die anderen Figuren, in welchen ein solches Widerstandsnetzwerk gezeigt ist. Unmittelbar am Sender S ist ein Widerstand R mit einem darüber angeordneten Schalter vorgesehen, welcher zum elektrischen Verbinden der beiden Adern CANH, CANL verwendet werden kann. Dieser kann in anderen Ausführungen grundsätzlich auch entfallen. Der Sender S weist eine Vorspannungseinheit VO auf, welche eine Spannungsquelle VCMM aufweist, welche über zwei Widerstände R mit den beiden Adem CANH, CANL verbunden ist. Mittels der Vorspannungseinheit VO kann eine Vorspannung auf die Busleitung B angelegt werden, welche in einem Grundzustand anliegt, also insbesondere dann, wenn keine Daten übertragen werden. Die Vorspannungseinheit VO kann in anderen Ausführungen auch entfallen oder als abstrakter Block zur Generierung einer Common Mode Spannung auf den beiden Adern bzw. Busleitungen verallgemeinert werden. Auf die Vorspannung kann ein Nutzsignal aufmoduliert werden, wozu der Sender S zwei Modulationseinheiten M aufweist, nämlich eine pro Ader.
Die Modulationseinheiten M weisen vorliegend jeweils zwei Stromquellen auf. Wie gezeigt, sind dabei zwei Stromquellen lcanh_nms, lcanh_s an der ersten Ader CANH angeschlossen, und zwei weitere Stromquellen lcani_nmg, lcanh_g sind an der zweiten Ader CANL angeschlossen. Mittels dieser Stromquellen I, welche Treiberstufen sind und an jeder Ader CANH, CANL zusammen eine Modulationseinheit M bilden, sind, kann die bereits erwähnte Spannung variiert werden. Damit können Daten über die Busleitung B übertragen werden. Durch das Vorsehen von jeweils zwei solcher Stromquellen I bei jeder der beiden Adern CANH, CANL können dabei nicht nur Nullen und Einsen übertragen werden, wie dies bei konventionellen Ausführungen der Fall ist, sondern vielmehr kann die Datenübertragungsrate deutlich erhöht werden. Dies ist in Fig. 2 dargestellt.
Die hierin erwähnten Stromquellen dienen insbesondere zur Symbolisierung des Begriffs „Modulieren“. Es können auch andere Ausführungen von Leistungstreibern verwendet werden.
Dabei zeigt das obere Schaubild einen zeitlichen Verlauf des Potentials bzw. der Spannung V(CANH) bei der ersten Ader CANH, das mittlere Schaubild zeigt den zeitlichen Verlauf des Potentials bzw. der Spannung V(CANL) bei der zweiten Ader CANL, und das untere Schaubild zeigt den zeitlichen Verlauf einer daraus resultierenden Spannungsdifferenz. Wie leicht ersichtlich ist, können beide Adem CANH, CANL mit jeweils drei unterschiedlichen Spannungen beaufschlagt werden. Dies führt zu drei unterschiedlichen Spannungsdifferenzen, welche ganz unten gezeigt sind. Jede dieser drei unterschiedlichen Spannungsdifferenzen kann, einzeln oder in Kombination, einer unterschiedlichen Folge aus Nullen und Einsen in Binärdarstellung entsprechen, so dass mittels der hierin beschriebenen Ausführung ein deutlich höherer Datendurchsatz ohne physikalische Veränderung der Busleitung B im Vergleich zu bekannten Ausführungen möglich ist. Ganz oben in Fig. 2 sind drei unterschiedliche Zustände als Zahlen wiedergegeben.
Fig. 3 zeigt einen Empfänger E zum Empfangen eines derartigen Signals. Die beiden Adern CANH, CANL kommen dabei an und werden ausgelesen. Eingangsseitig ist hierzu ein Widerstand R vorgesehen, mittels welchem die beiden Adern CANH, CANL verbunden sind. Anschließend weist der Empfänger E zwei Vergleichseinheiten V auf, welche in der gezeigten Ausführung jeweils aus einem Operationsverstärker gebildet sind, welcher an einem positiven Eingang mit der ersten Ader CANH verbunden ist, und an einem negativen Eingang über eine jeweilige Spannungsquelle mit der zweiten Ader CANL verbunden ist. Die Implementierung ist darauf jedoch nicht eingeschränkt, es können auch OTAs oder andere Schaltungskonzepte verwendet werden. „OTA“ steht für "Operational Transconductance Amplifier" und meint, dass es sich um einen Verstärker handelt, der am Eingang eine Spannung bekommt und am Ausgang einen Strom liefert. Das Gain ist dann eine "Transkonduktanz" in AA/, auch Gm genannt. Die beiden Spannungsquellen haben unterschiedliche Spannungen, wobei die angezeigten Werte von 1 ,0 V bzw. 3,5 V hier lediglich beispielhaft sind.
Ausgangssignale der Operationsverstärker, welche mit RX und RXT bezeichnet sind, geben jeweils an, ob die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Adern größer oder kleiner ist als die Spannung der jeweils gezeigten Spannungsquelle. Dementsprechend können nicht nur zwei, sondern drei unterschiedliche Spannungszustände unterschieden werden, wodurch das mit Bezug auf Fig. 2 erläuterte Signal, welches mittels des Senders von Fig. 1 erzeugt werden kann, in vorteilhafter Weise ausgelesen werden kann. Die Ausgangssignale RX, RXT der beiden Operationsverstärker können einer nicht gezeigten Datenerzeugungseinrichtung zugeleitet werden, welche daraus digital weiterverarbeitbare Daten erzeugt. Eine solche Weiterverarbeitung kann insbesondere innerhalb von Systemen wie Busknoten, Mikrocontrollern oder Steuerungsgeräten erfolgen.
Nachfolgend werden mit Bezug auf die Fig. 4 bis 12 Abwandlungen der Ausführungen der Fig. 1 bis 3 beschrieben, wobei jeweils im Wesentlichen auf die Unterschiede eingegangen wird, um unterschiedliche Funktionalitäten zu erläutern. Bei der Ausführung von Fig. 4 wirken nicht alle Stromquellen I zu einer jeweiligen Ader CANH, CANL in die gleiche Richtung, also zur Spannungserhöhung oder Spannungsverringerung, sondern wirken vielmehr in unterschiedliche Richtungen. Bei beiden Adern CANH, CANL kann somit die Spannung sowohl erhöht wie auch verringert werden, indem die jeweilige Stromquelle I eingeschaltet wird. Auch damit können drei unterschiedliche Zustände realisiert werden, wie dies in Fig. 5 anhand einer entsprechenden Signalfolge dargestellt ist. Wie gezeigt können auch hier drei Zustände übertragen werden, wobei im Vergleich zur Ausführung von Fig. 2 die Spannungspegel insgesamt nach unten verschoben sind. Mittels des in Fig. 6 dargestellten Empfängers E kann ein solcher Signalverlauf vorteilhaft empfangen werden, wobei im Vergleich zur Ausführung von Fig. 3 lediglich eine Spannung einer Spannungsquelle unterschiedlich ist.
Fig. 7 zeigt eine Ausführung eines Senders S, bei welchem an jeder Ader CANH, CANL zwei Stromquellen I angeschlossen sind, welche im Fall der oberen Ader CANH die Spannung erhöhen können und im Fall der unteren Ader CANL die Spannung verringern können, wobei jeweils eine zusätzliche Stromquelle I angeschlossen ist, welche in die entgegengesetzte Richtung wirkt. Damit lassen sich sogar insgesamt vier unterschiedliche Zustände realisieren, was zu einer in Fig. 8 beispielhaft dargestellten Signalübertragung führen kann. Der zugehörige Empfänger von Fig. 9, welcher beispielhaft dargestellt ist und mit welchem die Signalfolge empfangen werden kann, weist dementsprechend drei Vergleichseinheiten V auf.
Fig. 10 zeigt eine nochmals alternative Ausführung, wobei bei jeder der Adern CANH, CANL jeweils zwei Stromquellen I angeschlossen sind, mit welchen sich die Spannung erhöhen lässt, und ferner zwei Stromquellen I angeschlossen sind, mit welchen sich die Spannung verringern lässt. Damit kann die beispielhaft in Fig. 11 dargestellte Signalfolge mit insgesamt vier unterschiedlichen Zuständen erzeugt werden, welche sich mithilfe des in Fig. 12 dargestellten Empfängers E detektieren lässt. Dabei wird bei einem der Operationsverstärker auf eine Spannungsquelle verzichtet, so dass die Lage oberhalb oder unterhalb der Vorspannung sofort erkannt werden kann. Dementsprechend genügen für das Detektieren der insgesamt vier möglichen unterschiedlichen Pegel zwei weitere Operationsverstärker oder andere elektronische oder elektrische Komponenten mit entsprechender Funktionalität.
Es sei verstanden, dass grundsätzlich auch mehr als vier unterschiedliche Zustände (z.B. fünf, sechs, sieben, acht oder mehr Zustände) verwendet werden können.
Fig. 13 zeigt einen Busknoten BK, welcher einen Buscontroller BC aufweist. Der Buscontroller BC kann allgemeine Steuerungsaufgaben übernehmen. Er stellt insbesondere eine Möglichkeit dar, einen Datenstrom zwischen Controller und Transceiver zu implementieren. Es sind auch andere Implementierungen möglich.
Der Busknoten BK weist ferner eine Busschnittstelle BS zu einem nicht näher beschriebenen, links dargestellten weiteren Gerät auf, wobei die Busschnittstelle BS nicht nur wie bei bekannten Ausführungen eine Empfangsleitung RX und eine Sendeleitung TX aufweist, sondern zusätzlich auch eine weitere Empfangsleitung RXT und eine weitere Sendeleitung TXT aufweist. Damit ist die Busschnittstelle BS für die ternäre Kommunikation ausgebildet, d.h. es kann im Vergleich zu bekannten Ausführungen in beiden Richtungen eine höhere Datenübertragung erreicht werden, und zwar durch die Verwendung von drei unterschiedlichen Spannungspegeln zur Datenübertragung. Mittels der hier gezeigten Busschnittstelle BS kann in vorteilhafter Weise die höhere Datenübertragungsleistung genutzt werden, da auch eine Anbindung zu anderen Komponenten mit höherer Datenübertragungsrate möglich ist.
Fig. 14 zeigt eine entsprechende Ausführung für quaternäre Kommunikation, d.h. für die Verwendung von vier unterschiedlichen Spannungspegeln. Dabei sind zu- sätzliche Leitungen RXQ, TXQ vorhanden, welche für einen noch höheren Datendurchsatz ausgelegt sind.
Insbesondere wird in Fig. 13 ein mögliches Interface für ternäre Modulation auf dem PHY (beispielsweise mit Signalleitungen RXT/TXT) gezeigt. In Fig. 14 wird insbesondere ein mögliches Interface für quaternäre Modulation auf dem PHY (beispielsweise mit Signalleitungen RXQ/TXQ) gezeigt. Ein Interface selbst kann unverändert für beide Modulationsvananten verwendet werden.
Fig. 15 zeigt zwei Frames, wobei ein erster Frame F1 oben dargestellt ist und ein zweiter Frame F2 unten dargestellt ist.
Beide Frames F beginnen zunächst ganz links nach „Bus Idle“, d.h. einem Leerlauf auf der Busleitung B, in welchem keine Daten übertragen werden. Der jeweilige Frame F beginnt dann mit einem Feld SOF, welcher den Beginn des jeweiligen Frames markiert. Anschließend findet eine Arbitrierung („Arbitration“) statt, in welcher die weitere Verbindung aufgebaut und gesteuert wird. Anschließend folgt ein mit „Control Field“ bezeichnetes Steuerungsfeld, mit welchem allgemeine Steuerungsaufgaben erledigt werden können. Beide Frames F haben anschließend ein Datenfeld „Data Field“, wobei diese gleichzeitig übertragen werden, da vorliegend eine quaternäre Modulation verwendet wird, d.h. die Verwendung von vier unterschiedlichen Spannungspegeln. Dies ist hier nur beispielhaft, es könnte beispielsweise auch eine ternäre oder eine andere Modulation verwendet werden. Dementsprechend ist die Datenübertragungsrate höher als dies bei Verwendung einer binären Kommunikation möglich wäre, und es können dementsprechend mehrere Frames, vorliegend zwei Frames F1 , F2, gleichzeitig übertragen werden. Anschließend folgt ein Prüfsummenfeld „CRC Field“, in welchem Prüfsummen zur Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Kommunikation übertragen werden. Am Schluss haben beide Frames F ein jeweiliges Bestätigungsfeld „ACK Field“, ein Endfeld „EOF“ sowie ein weiteres Feld „IFS“. Nach Übertragung der beiden Frames F folgt wieder ein Leerlauf auf dem Bus. Durch die hier beschriebene Ausführung können zwei Frames F1 , F2 gleichzeitig übertragen werden, wohingegen bei bekannten Ausführungen nur ein Frame gleichzeitig übertragen werden kann. Somit kann ein erheblich höherer Datendurchsatz mittels der hierin beschriebenen Ausführung erreicht werden. Dies liegt an der Verwendung von mehr als zwei unterschiedlichen Spannungspegeln.
Das Konzept des ersten Frames F1 und der zweiten Frames F2 kann beliebig erweitert werden, d.h. es können auch mehr Frames verwendet werden und gleichzeitig gesendet werden. Anschließend kann es ebenfalls wieder verwendet werden, d.h. es können grundsätzlich erste Frames F1 gleichzeitig mit zweiten Frames F2 gesendet werden.
Fig. 16 zeigt eine diesbezügliche alternative Ausführung, wobei bei dem zweiten Frame F2 die Felder vor und nach dem Datenfeld und dem Prüfsummenfeld anders ausgeführt sind. Diese sind zur freien Verwendung („for free use“), d.h. sie können ebenfalls mit Nutzdaten befü lit werden. Diese Nutzdaten können gleichzeitig zu den im ersten Frame F1 dargestellten Feldern, welche Steuerungsaufgaben auf dem Bus bzw. in der Kommunikation übernehmen, übertragen werden. Dadurch kann eine noch zusätzlich erhöhte Datenübertragung erreicht werden.
Fig. 17 zeigt einen prinzipiellen Datenfluss von einer Quelle „TX Data Source“ zu einer Senke „RX Data Sink“. Zunächst werden die Daten einem Controller zugeleitet, welcher die Daten aufteilt in Data TX und Data TXQ, wobei letztgenannte Daten diejenigen sind, welche aufgrund der quaternären Kommunikation zusätzlich zu denjenigen Daten übertragen werden können, welche bereits bei Ausführungen im Stand der Technik übertragen werden können. Zu den Daten werden jeweilige Prüfsummenfelder CRC erzeugt. Diese Daten werden zusammen mit ihren Prüfsummenfeldern in Frames TX und TXQ gepackt, welche dann weiterverarbeitet und insbesondere gesendet werden. Hierfür werden sie einem Interface Controller / Transceiver zugeleitet, welcher sie einem Transceiver weiterleitet, welcher auch als Sender bezeichnet werden kann. Wie mit Bezug auf die Fig. 15 und 16 beschrieben, werden die Frames dann zusammen gesendet und gelangen somit auf die Busleitung B, welche in Fig. 17 zu einem Medium „Media“ verallgemeinert ist. Anschlie- ßend werden sie von einem weiteren Transceiver empfangen und wiederum über einen Interface Controller / Transceiver einem Controller zugeleitet. Dort werden die entsprechenden Frames extrahiert, die Prüfsummen überprüft und bei erkannter erfolgreicher Übertragung die extrahierten Daten der Datensenke RX Data Sink zugeleitet. Dies gibt insgesamt einen Datenfluss, welcher mit Data Flow bezeichnet ist.
Insgesamt kann durch die hierin beschriebene Ausführung eine erheblich höhere Datenübertragungsrate erreicht werden, da mehr als nur zwei Spannungspegel verwendet werden, wobei der apparative Zusatzaufwand minimal ist.
Erwähnte Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Sie können jedoch auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden, soweit dies technisch sinnvoll ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer seiner Ausführungen, beispielsweise mit einer bestimmten Zusammenstellung von Schritten, in der Weise ausgeführt werden, dass keine weiteren Schritte ausgeführt werden. Es können jedoch grundsätzlich auch weitere Schritte ausgeführt werden, auch solche welche nicht erwähnt sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung Merkmale in Kombination beschrieben sein können, beispielsweise um das Verständnis zu erleichtern, obwohl diese auch separat voneinander verwendet werden können. Der Fachmann erkennt, dass solche Merkmale auch unabhängig voneinander mit anderen Merkmalen oder Merkmalskombinationen kombiniert werden können.
Rückbezüge in Unteransprüchen können bevorzugte Kombinationen der jeweiligen Merkmale kennzeichnen, schließen jedoch andere Merkmalskombinationen nicht aus. Bezugszeichenliste
S Sender M Modulationseinheit
Stromquelle / Treiberstufe
Z Widerstand
R Widerstand
VO Vorspannungseinheit B Busleitung
CANH erste Ader
CANL zweite Ader
V Vergleichseinheit
BK Busknoten BC Buscontroller
BS Busschnittstelle
F Frame

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Senden von Daten über eine Busleitung (B), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Empfangen der zu sendenden Daten,
Einfügen der Daten in jeweilige Datenfelder (Data Field) von mindestens ersten Frames (F1 ) und zweiten Frames (F2), und gleichzeitiges Senden von jeweils einem ersten Frame (F1 ) mit einem zweiten Frame (F2).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei beim Senden der Datenfelder (Data Field) eine Folge aus mindestens drei unterschiedlichen Spannungspegeln verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Frame (F) ein Prüfsummenfeld (CRC) aufweist, in welches berechnete Prüfsummen der im jeweiligen Datenfeld (Data Field) enthaltenen Daten eingefügt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Gesamtlänge der Prüfsummenfelder (CRC) eines ersten Frames (F1 ) und eines gleichzeitig gesendeten zweiten Frames (F2) kleiner ist als die doppelte Länge eines Prüfsummenfelds (CRC) eines Frames bei gleicher Länge des Datenfelds (Data Field).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datenfelder (Data Field) und/oder Prüfsummenfelder (CRC) der Frames (F) gleich lang sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Frames (F1 ) CAN-Frames für CAN-Bussysteme mit nur zwei unterschiedlichen Spannungspegeln sind, oder zu solchen CAN-Frames rückwärtskompatibel sind. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Frame (F) Vorspannfelder vor dem Datenfeld (Data Field) und/oder Prüfsummenfeld (CRC) aufweist; und/oder wobei jeder Frame (F) Nachspannfelder nach dem Datenfeld (Data Field) und/oder Prüfsummenfeld (CRC) aufweist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch die mindestens drei unterschiedlichen Spannungspegel Bits des Datenfelds (Data Field) eines ersten Frames (F1 ) und des Datenfelds (Data Field) eines gleichzeitig gesendeten zweiten Frames (F2) gleichzeitig übertragen werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Datenfeld (Data Field) und/oder Prüfsummenfeld (CRC) von zwei gleichzeitig übertragenen Frames (F1 , F2) gleichzeitig übertragen werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nur im ersten Frame (F1 ) Arbitrierungsdaten und/oder Steuerungsdaten zusätzlich zum Datenfeld (Data Field) und/oder Prüfsummenfeld (CRC) gesendet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei sowohl im ersten Frame (F1 ) wie auch im zweiten Frame (F2) Arbitrierungsdaten und/oder Steuerungsdaten zusätzlich zum Datenfeld (Data Field) und/oder Prüfsummenfeld (CRC) gesendet werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Daten ferner in jeweilige Datenfelder (Data Field) von einem dritten Frame, oder einem dritten Frame und einem oder mehreren weiteren Frames, eingefügt werden, und wobei jeweils ein erster Frame (F1 ) mit einem zweiten Frame (F2) und einem dritten Frame, oder jeweils ein erster Frame (F1 ) mit einem zweiten Frame (F2), einem dritten Frame und einem oder mehreren weiteren Frames, gleichzeitig gesendet werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Senden der Datenfelder (Data Field) und/oder beim Senden der Prüfsummenfelder (CRC) eine Folge aus vier oder mehr unterschiedlichen Spannungspegeln verwendet wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Busleitung (B) eine CAN-Bus-Leitung ist, und/oder wobei die Busleitung (B) eine Twisted-Pair-Busleitung ist. Busknoten (BK) eines Bussystems, welcher eine Busschnittstelle (BS) aufweist, wobei die Busschnittstelle (BS) dazu ausgebildet ist, Daten unter Verwendung von mindestens zwei, drei oder mindestens vier unterschiedlichen Spannungspegeln zu senden, und wobei der Busknoten (BK) dazu konfiguriert ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
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