[发明专利]用于经由串行通信总线来传输数据的方法、对应设计的总线接口和对应设计的计算机程序

说明书

本发明涉及一种用于经由串行通信总线来传输数据的方法，在该方法中以经匹配的传输帧传输数据。经匹配的传输帧具有至少一个仲裁字段(BA)和数据字段(PL)，其中，仲裁字段(BA)用于按照具有冲突解决方案的载波侦听多路访问(CSMA/CR)方法通过借助标识符给消息分配优先级来调节总线访问。为仲裁阶段设置了低比特率，并且为数据字段(PL)中的数据的传输设置了增高的比特率。在传输帧中设置了起始字段(SOF)。以以太网传输帧的形式打包数据，将该以太网传输帧再次插入到经匹配的传输帧的数据字段(PL)中。在此，仲裁字段(BA)和起始字段(SOF)替代以太网传输帧的前同步码和起始帧定界符(SFD)。

技术领域

本发明涉及一种经由总线系统联网的电子组件、特别是控制设备、传感器和执行器之间的串行数据传输的技术领域。这种控制设备被广泛用于机动车辆。联网的控制设备、传感器和执行器也用于其他的技术领域，例如用于自动化技术、过程技术等。本发明还涉及一种对应设计的总线接口以及一种对应设计的计算机程序。

背景技术

现代车辆中安装了大量的控制设备。一些控制设备、即例如发动机控制设备、传动装置控制设备、ESP控制设备等，仅被用于动力总成系统。还应提及负责行驶机构领域中的调节的控制设备的类别。这些是用于电子行驶机构设置的控制设备或者是用于行驶动力学调节的控制设备，或者是用作转向辅助的、诸如与速度相关的助力转向的控制设备。此外，还存在安装在车辆车身范围中并且提供特定的舒适功能的另外的控制设备。作为示例提到门控制设备或车窗玻璃升降器控制设备、空调控制设备、座椅调节控制设备、安全气囊控制设备等。此外，还存在视为信息娱乐领域的控制设备的类别，诸如用于周围观察的照相机控制设备、导航设备、雷达设备或光学雷达设备、通信模块和具有电视功能、广播功能、视频功能和音乐功能的娱乐模块。

在技术上存在如下趋势：以IPv6或IPv4形式的IP通信将来应当越来越多地用于控制设备的车载联网。在此，传输能够具有高达64千字节的长度的IP包。尽管可以分段地传输IP包，然而IP通信的使用要求使用能够传输足够大的消息的总线技术。

通常，不同种类的控制设备分别与单独的、为设备种类对应地设计的总线联网。因此，可以在车辆中使用多个不同的总线系统。在此，不同的总线系统可以经由网关相互连接，以便能够实现数据交换。在动力总成系统控制设备的领域中通常使用CAN总线，同样在舒适控制设备的领域中也通常使用CAN总线。在信息娱乐领域中还使用另外的总线系统，诸如基于以太网技术的总线系统，例如基于按照IEEE 802.3标准的标准系列的AVB(AudioVideo Bridging，音频视频桥接)。也可使用通过光波导实现数据传输的总线系统。作为示例提到MOST总线(Media Oriented System Transport，面向媒体的系统传输)或D2B总线(Domestic Digital Bus，家用数字总线)。

以太网总线系统可以追溯到计算机联网的早期，并且已在Palo Alto研究中心Xerox PARC中在1970年代后期被开发。自1980年以来，电气和电子工程师协会(IEEE)就一直负责以太网的维护和进一步开发。工作组802负责以太网。因此，以主要的802表征与以太网有关的标准(例如IEEE 802.1、IEEE 802.2、IEEE 802.3等)。

在此，以太网的一大优势在于，存在可用于传输各种各样的有效数据(诸如视频数据/音频数据等)的现成的协议，并且如今支持大量的也允许在汽车中使用的物理介质。由于物理介质与传输协议无关，因此也可以无问题地开发另外的传输技术并且针对汽车行业的要求匹配该另外的传输技术。