Teilnehmerstation für ein Bussystem und Verfahren zum Betrieb eines

Bussystems mit Teilnehmerstationen für unterschiedliche

Da ten übertragungsstanda rds

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Teilnehmerstation für ein Bussystem und ein Verfahren zum Betrieb eines Bussystems mit Teilnehmerstationen für unterschiedliche Datenübertragungsstandards.

Stand der Technik

Für die Kommunikation zwischen Sensoren und Steuergeräten hat das CAN- Bussystem eine weite Verbreitung gefunden, wie beispielsweise in Automobilen. Beim CAN- Bussystem werden Nachrichten mittels des CAN- Protokolls übertragen, wie es in der IS011898 beschrieben ist. Insbesondere automobile Bussysteme entwickeln sich kontinuierlich zu höheren Bandbreiten, niedrigeren Latenzzeiten und strengerer Echtzeitfähigkeit. In jüngerer Zeit wurden hierfür zudem Techniken vorgeschlagen, wie beispielsweise CAN FD, bei welchem Nachrichten entsprechend Spezifikation„CAN with Flexible Data- Rate,

Specification Version 1.0" (Quelle http://www.semiconductors.bosch.de) bzw. entsprechend der IS011898-1 übertragen werden, usw. Bei solchen Techniken wird die maximal mögliche Datenrate durch Einsatz einer höheren Taktung im Bereich der Datenfelder über einen Wert von 1 MBi1/s hinaus gesteigert. Solche Nachrichten werden nachfolgend auch als CAN FD-Rahmen oder CAN FD- Nachrichten bezeichnet. Bei CAN FD ist die Nutzdatenlänge von 8 auf bis zu 64 Bytes erweitert und sind die Datenübertragungsraten deutlich höher als bei CAN. Die Erweiterung des CAN-Protokolls oder CAN-Standards wurde neben vorrangig funktionalen Ergänzungen, wie z.B. TTCAN, in der letzten Zeit mit CAN FD besonders hinsichtlich der möglichen (höheren) Datenrate und der nutzbaren Datenpaketgröße erweitert, wobei die ureigenen CAN- Eigenschaften besonders in Form der Arbitrierung erhalten wurden.

Bei der graduellen Einführung von CAN FD in bestehenden CAN- Bussystemen wird es gemischte Netzwerke bzw. Bussysteme aus bestehenden Classic CAN Teilnehmerstationen und neuen CAN FD-Teilnehmerstationen geben. Die Einführung von neuen CAN FD-Teilnehmerstationen in diese bestehenden CAN Bussysteme wird erleichtert, wenn diesen neuen CAN FD-Teilnehmerstationen für das Senden von CAN FD-Nachrichten (CAN FD Frames) auch Identifizierer zugeteilt werden können, die vorher schon für Classic CAN Nachrichten (Classic CAN Frames) bzw. Classic CAN- Teilnehmerstationen vergeben worden sind. Der Grund dafür liegt darin, dass es in umfangreichen Bussystemen sonst vorkommen kann, dass kein freier Identifizierer mit der gewünschten Sende- Priorität zur Verfügung steht. Das gilt auch dann, wenn die Classic CAN- Teilnehmerstationen mit„CAN FD Shield Transceivern" ausgestattet sind, die den Teil der CAN FD-Nachricht, der nach dem FDF-Bit kommt, von den Classic CAN-Teilnehmerstationen fernhalten.

Werden in gemischten Netzwerken oder Bussystemen mit Classic CAN- Teilnehmerstationen und CAN FD-Teilnehmerstationen gleiche Identifizierer vergeben, kann der folgende Fall auftreten. Möglicherweise versucht eine CAN Classic Teilnehmerstation bzw. deren Sende-/Empfangseinrichtung, die auch Transmitter genannt wird, eine Classic CAN-Nachricht zu senden, wobei gleichzeitig eine CAN FD-Teilnehmerstation bzw. deren Sende- /Empfangseinrichtung versucht, eine CAN FD-Nachricht mit dem gleichen Identifizierer wie dem Identifizierer der Classic CAN-Nachricht zu senden.

Hierbei ergibt sich das Problem, dass die Sende-/Empfangseinrichtung, die ein rezessives Bit sendet, aber stattdessen ein dominantes Bit auf dem CAN- Bus sieht, einen Bitfehler erkennen wird. Der Bitfehler führt dann zum Versenden einer Fehlernachricht (Error Frame) und die gesendeten Nachricht werden zerstört. Damit wäre in diesem Fall keine der beiden genannten

Teilnehmerstationen erfolgreich und die Übertragung auf dem Bus wird gestört.

Offenbarung der Erfindung

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Teilnehmerstation für ein Bussystem und ein Verfahren zum Betrieb eines Bussystems mit

Teilnehmerstationen für unterschiedliche Datenübertragungsstandards bereitzustellen, welche die zuvor genannten Probleme lösen. Insbesondere sollen eine Teilnehmerstation für ein Bussystem und ein Verfahren zum Betrieb eines Bussystems mit Teilnehmerstationen für unterschiedliche

Datenübertragungsstandards bereitgestellt werden, bei welchen die Installation und der Betrieb des Bussystems vereinfacht wird, ohne dass im Betrieb ein Sendekonflikt auftritt.

Die Aufgabe wird durch eine Teilnehmerstation für ein Bussystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Teilnehmerstation umfasst eine Sende- /Empfangseinrichtung zum Senden einer Nachricht an/von mindestens eine/r weitere/n Teilnehmerstation des Bussystems, bei welchem zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation auf eine Busleitung des Bussystems gewährleistet ist, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung vor dem Senden der Nachricht zum Durchführen einer Arbitration bis einschließlich zu einem vorbestimmten Bit ausgestaltet ist, welches nach einem

Nachrichtenfeld angeordnet ist, das in der Nachricht zum Einrichten des zeitweise exklusiven, kollisionsfreien Zugriffs einer Teilnehmerstation auf die Busleitung vorgesehen ist.

Mit der Teilnehmerstation wird auch bei dem Fall, dass zwei Sende- /Empfangseinrichtungen gleichzeitig versuchen, je eine Classic CAN-Nachricht und eine CAN FD-Nachricht mit dem gleichen Identifizierer zu senden, keine der beiden Nachrichten durch eine Fehlernachricht zerstört. Dies ist aus den zuvor genannten Gründen besonders hilfreich in der Übergangsphase bei der graduellen Einführung von CAN FD in gemischten Bussystemen aus Classic CAN Teilnehmerstationen und CAN FD Teilnehmerstationen. Das von der Teilnehmerstation durchgeführte Verfahren kann nachträglich in das CAN FD Protokoll eingefügt werden. Beispielsweise ist das Einfügen auch als Option möglich, die wahlweise eingebaut wird.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Teilnehmerstation sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Das vorbestimmte Bit kann das FDF-Bit und/oder das RRS-Bit einer CAN FD- Nachricht sein.

Die Teilnehmerstation weist möglicherweise zudem eine

Kommunikationssteuereinrichtung zum Erstellen einer ersten und/oder zweiten Nachricht auf, deren Datenübertragungsstandard sich unterscheiden, wobei die maximal mögliche Datenrate der zweiten Nachricht durch Einsatz einer höheren Taktung im Bereich der Datenfelder größer ist als eine maximal mögliche Datenrate der ersten Nachricht.

Hierbei kann die erste Nachricht eine Classic CAN Nachricht mit Basisformat oder eine Classic CAN Nachricht mit erweitertem Format sein und die zweite Nachricht kann eine CAN FD-Nachricht mit Basisformat oder eine CAN FD- Nachricht mit erweitertem Format sein.

Es ist möglich, dass die Sende-/Empfangseinrichtung zum Senden oder Empfangen der ersten und/oder zweiten Nachricht ausgestaltet ist.

In einer Ausgestaltung kann die Sende-/Empfangseinrichtung ausgestaltet sein, das RRS-Bit abweichend von dem CAN-Protokoll optional rezessiv zu senden. Hierbei ist es möglich, das RRS-Bit abweichend vom ISO-Standard rezessiv zu senden bzw. dann, wenn das FDF-Bit im CAN FD-Format rezessiv gesendet wurde, es aber dominant auf der Busleitung erscheint, die Arbitration verloren zu geben.

Die Sende-/Empfangseinrichtung kann auch ausgestaltet sein, bei einer CAN-Nachricht das FDF-Bit dominant zu senden und bei einer CAN FD- Nachricht das FDF-Bit rezessiv zu senden. In einer weiteren Ausgestaltung ist es möglich, dass die Sende- /Empfangseinrichtung bei einer Classic CAN Nachricht mit Basisformat das IDE- Bit dominant sendet, und/oder bei einer Classic CAN Nachricht mit erweitertem Format das SSR-Bit und das IDE-Bit rezessiv sendet und das rO-Bit dominant sendet, und/oder bei einer CAN FD-Nachricht mit Basisformat das RRS-Bit, das IDE-Bit und das res-Bit dominant sendet, und/oder bei einer CAN FD-Nachricht mit erweitertem Format das SRR-Bit und das IDE-Bit rezessiv sendet und das RRS-Bit und das res-Bit dominant sendet.

Die zuvor beschriebene Teilnehmerstation kann Teil eines Bussystems sein, das zudem eine parallele Busleitung und mindestens zwei Teilnehmerstationen umfasst, welche über die Busleitung derart miteinander verbunden sind, dass sie miteinander kommunizieren können. Hierbei ist mindestens eine der mindestens zwei Teilnehmerstationen eine zuvor beschriebene Teilnehmerstation.

Die zuvor genannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Betrieb eines Bussystems mit Teilnehmerstationen für unterschiedliche

Datenübertragungsstandards nach Patentanspruch 10 gelöst. Bei dem Verfahren sendet eine Sende-/Empfangseinrichtung eine Nachricht an/von mindestens eine/r weitere/n Teilnehmerstation des Bussystems, bei welchem zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation auf eine Busleitung des Bussystems gewährleistet ist, wobei das Verfahren den Schritt aufweist: Durchführen einer Arbitration bis einschließlich zu einem

vorbestimmten Bit, welches nach einem Nachrichtenfeld (base-ID; ID-ext) angeordnet ist, das in der Nachricht zum Einrichten des zeitweise exklusiven, kollisionsfreien Zugriffs einer Teilnehmerstation auf die Busleitung vorgesehen ist.

Das Verfahren bietet dieselben Vorteile, wie sie zuvor in Bezug auf die

Teilnehmerstation genannt sind.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der

Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.

Zeichnungen

Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 eine Darstellung eines Aufbaus einer ersten Nachricht bei dem Bussystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 und Fig. 4 jeweils eine Darstellung eines Aufbaus einer ersten und zweiten Variante einer zweiten Nachricht bei dem Bussystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 5 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 6 eine Darstellung eines Aufbaus einer ersten Nachricht bei dem Bussystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 7 und Fig. 8 jeweils eine Darstellung eines Aufbaus einer ersten und zweiten Variante einer zweiten Nachricht bei dem Bussystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; und

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt ein Bussystem 1, das beispielsweise ein CAN- Bussystem, ein CAN FD-Bussystem, usw., sein kann. Das Bussystem 1 kann in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, einem Flugzeug, usw., oder im Krankenhaus usw. Verwendung finden.

In Fig. 1 hat das Bussystem 1 eine Busleitung 3, an die eine Vielzahl von Teilnehmerstationen 10, 20, 30 angeschlossen sind. Über die Busleitung 3 können Nachrichten 4, 5, 6 in der Form von Signalen zwischen den einzelnen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 übertragen werden. Die Teilnehmerstationen 10, 20, 30 können beispielsweise Steuergeräte, Sensoren, Anzeigevorrichtungen, usw. eines Kraftfahrzeugs sein.

Wie in Fig. 1 gezeigt, hat die Teilnehmerstation 10 eine

Kommunikationssteuereinrichtung 11 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 12. Die Teilnehmerstation 20 hat dagegen eine Kommunikationssteuereinrichtung 21 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 22. Die Teilnehmerstation 30 hat eine Kommunikationssteuereinrichtung 31 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 32.

Die Sende-/Empfangseinrichtungen 12, 22, 32 der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 sind jeweils direkt an die Busleitung 3 angeschlossen, auch wenn dies in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Die Kommunikationssteuereinrichtungen 11, 21, 31 dienen jeweils zur Steuerung einer Kommunikation der jeweiligen Teilnehmerstation 10, 20, 30 über die Busleitung 3 mit einer anderen Teilnehmerstation der an die Busleitung 3 angeschlossenen Teilnehmerstationen 10, 20, 30. Die Kommunikationssteuereinrichtung 11 kann wie ein herkömmlicher CAN-

Controller ausgeführt sein. Die Kommunikationssteuereinrichtung 11 erstellt und liest erste Nachrichten 4, beispielsweise Classic CAN- Nachrichten 4. Die Classic CAN- Nachrichten 4 sind gemäß dem Classic Basisformat aufgebaut, bei welcher in der Nachricht 4 eine Anzahl von bis zu 8 Datenbytes umfasst sein können, wie in Fig. 2 gezeigt.

Die Kommunikationssteuereinrichtung 21 in Fig. 1 kann wie ein herkömmlicher CAN FD-Controller ausgeführt sein. Die Kommunikationssteuereinrichtung 21 erstellt und liest zweite Nachrichten 5 oder 6, beispielsweise CAN FD- Nachrichten 5, 6. Hierbei sind die CAN FD-Nachrichten 5 mit dem CAN FD- Basisformat in einer ersten Variante aufgebaut, bei welcher in der Nachricht 5 eine Anzahl von bis zu 16 Datenbytes umfasst sein können, wie in Fig. 3 gezeigt. Die CAN FD-Nachrichten 6 sind mit dem CAN FD-Basisformat in einer zweiten Variante aufgebaut, bei welcher in der Nachricht 6 eine Anzahl von 20 bis 64 Datenbytes umfasst sein können, wie in Fig. 4 gezeigt.

Die Kommunikationssteuereinrichtung 31 kann ausgeführt sein, um je nach Bedarf eine Classic CAN-Nachricht 4 oder eine CAN FD-Nachricht 5, 6 für die Sende-/Empfangseinrichtung 32 bereitzustellen oder von dieser zu empfangen. Die Kommunikationssteuereinrichtung 21 erstellt und liest also eine erste Nachricht 4 oder zweite Nachricht 5, 6, wobei sich die erste und zweite Nachricht 4, 5, 6 durch ihren Datenübertragungsstandard unterscheiden, nämlich in diesem Fall CAN oder CAN FD.

Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 kann wie ein herkömmlicher CAN

Transceiver ausgeführt sein. Die Sende-/Empfangseinrichtung 22 kann wie ein herkömmlicher CAN FD-Transceiver ausgeführt sein. Die Sende- /Empfangseinrichtung 32 kann ausgeführt sein, um je nach Bedarf Nachrichten 4 gemäß dem derzeitigen CAN- Basisformat oder Nachrichten 5, 6 gemäß dem derzeitigen CAN FD-Basisformat für die Kommunikationssteuereinrichtung 31 bereitzustellen oder von dieser zu empfangen

Mit den beiden Teilnehmerstationen 20, 30 kann eine Bildung und dann

Übertragung von Nachrichten 5, 6 mit CAN FD oder auch mit höheren

Datenraten als CAN FD realisiert werden.

Fig. 2 zeigt eine von der Teilnehmerstation 10 gesendete Nachricht 4 im Classic CAN- Basisformat. Die Nachricht 4 hat ein SO F- Bit 41 sowie mehrere

Nachrichtenfelder, wie ein Arbitrationsfeld 42 (Arbitration field), ein Kontrollfeld 43 (Control field), ein Datenfeld 44 (Data field) und ein Prüfsummenfeld 45 (CRC field). Das Arbitrationsfeld 42 umfasst in dem base-ID-Feld einen Identifizierer (Identifier) der Nachricht 4. Am Ende des Arbitrationsfelds 42 ist ein RTR-Bit angeordnet. Das Kontrollfeld 43 beginnt mit einem IDE- Bit, gefolgt von einem FDF-Bit, an das sich ein DLC-Feld anschließt. Das Datenfeld 44 ist nicht vorhanden, wenn das DLC-Feld den Wert 0 hat oder das RTR-Bit rezessiv gesendet wird. Das Prüfsummenfeld 45 enthält in einem CRC-seq-Feld eine CRC-Checksumme und endet mit einem sich daran anschließenden CRC- Delimiter CRC-Del. Die genannten Felder und Bits sind aus der ISO-CD-11898-1 bekannt und sind daher hier nicht näher beschrieben.

In Fig. 2 sind dominante Bits mit einer breiten Linie am unteren Rand der Nachricht 4 dargestellt. Rezessive Bits sind in Fig. 2 mit einer breiten Linie am oberen Rand der Nachricht 4 dargestellt. Wie in Fig. 2 gezeigt, hat die

Kommunikationssteuereinrichtung 11 die Nachricht 4 derart erstellt, dass das SOF-Bit, das IDE-Bit und das FDF-Bit dominant sind, wohingegen der CRC-

Delimiter CRC-Del rezessiv ist. Somit sendet die Sende-/Empfangseinrichtung 12 das SOF-Bit, das IDE-Bit und das FDF-Bit dominant und den CRC-Delimiter CRC-Del rezessiv.

Bei den in Fig. 2 gesendeten Nachrichten endet laut Classic CAN-Spezifikation und auch laut neuer CAN FD-Spezifikation, die CAN FD-Nachrichten mit einschließt, die CAN Bit-Arbitration oder die Arbitrationsphase 47 an dem Bit, das nach dem letzten Bit des Identifizierers kommt. Ausgenommen davon sind Stopf- Bits (Stuff-Bits). Bei der Arbitration wird ermittelt, welche Teilnehmerstation der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 im Bussystem 1 auf die Busleitung 3 senden darf, wobei die sendende Teilnehmerstation der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 während dieser Zeit einen exklusiven, kollisionsfreien Zugriff auf die Busleitung 3 hat. An die Arbitrationsphase 47 schließt sich eine Datenphase 48 an. Auf die Datenphase 48 folgt wieder die Arbitrationsphase 47.

In der Classic CAN Nachricht 4 von Fig. 2 ist das Bit nach dem letzten Bit des Identifizierers im base-ID-Feld das RTR-Bit. Das RTR-Bit ist dabei rezessiv in einer nicht dargestellten Remote- Nachricht (Remote Frame) und dominant in einer Datennachricht (Data Frame). In CAN FD-Nachrichten 5, 6 wird hier ein dominantes RRS oder„reserved bit" gesendet. Bis zu, genauer gesagt nach, dem RTR-Bit oder RRS-Bi gibt eine Sende-/Empfangseinrichtung (Transmitter) der Sende-/Empfangseinrichtungen 12, 22, 32, die ein rezessives Bit sendet, aber stattdessen ein dominantes Bit auf der Busleitung 3 als CAN-Bus sieht, die Arbitration verloren und wird zum Empfänger (Receiver). Fig. 3 zeigt eine von der Teilnehmerstation 20 oder 30 gesendete Nachricht 5 mit bis zu 16 Datenbytes im CAN FD-Basisformat. Die Nachricht 5 hat ein SOF-Bit 51 sowie mehrere Nachrichtenfelder, wie ein Arbitrationsfeld 52 (Arbitration field), ein Kontrollfeld 53 (Control field), ein Datenfeld 54 (Data field) und ein

Prüfsummenfeld 55 (C RC field). Das Arbitrationsfeld 52 umfasst in dem base-I D- Feld einen Identifizierer (Identifier) der Nachricht 5. Am Ende des

Arbitrationsfelds 52 ist ein R RS- Bit angeordnet. Auch hier beginnt das

Kontrollfeld 53 mit einem I DE-Bit, gefolgt von einem FDF-Bit, das hier jedoch gefolgt ist von einem res-Bit und einem sich daran anschließenden BRS-Bit und dann ESI-Bit, an das sich ein DLC- Feld anschließt. Das Datenfeld 54 ist nicht vorhanden, wenn das DLC- Feld des Kontrollfelds 53 den Wert 0 hat. Das Prüfsummenfeld 55 enthält ein mit SC bezeichnetes Stuff Count- Feld sowie in einem CRC-seq- Feld eine CRC-Checksumme und endet mit einem daran anschließenden CRC-Delimiter CRC-Del. Die genannten Felder und Bits sind aus der ISO-CD-11898-1 bekannt und sind daher hier nicht näher beschrieben.

In Fig. 3 ist die Länge einer Arbitrationsphase 57 bei dem vorliegenden

Ausführungsbeispiel angegeben. An die Arbitrationsphase 57 schließt sich die Datenphase 58 an, falls das BRS-Bit in der Nachricht 5 rezessiv ist. Somit dauert die Arbitrationsphase 57 länger als in der ISO-CD-11898-1 bisher festgelegt. Anders ausgedrückt, die Arbitrationsphase 57 umfasst teilweise das Kontrollfeld 53 oder noch anders ausgedrückt, erstreckt sich teilweise in das Kontrollfeld 53.

Fig. 4 zeigt eine von der Teilnehmerstation 30 gesendete Nachricht 6 mit 20 bis 64 Datenbytes im CAN FD-Basisformat. Die Nachricht 6 hat ein SOF-Bit 61 sowie mehrere Nachrichtenfelder, wie ein Arbitrationsfeld 62 (Arbitration field), ein Kontrollfeld 63 (Control field), ein Datenfeld 64 (Data field) und ein

Prüfsummenfeld 65 (CRC field). Das Arbitrationsfeld 62 umfasst in dem base-I D- Feld einen Identifizierer (Identifier) der Nachricht 6. Mit Unterschied des

Datenfelds 64 und des Prüfsummenfelds 65 ist der Aufbau der Nachricht 6 gleich dem Aufbau der Nachricht 5 von Fig. 3. Auch die Arbitrationsphase 67 ist gleich der Arbitrationsphase 57 und die Datenphase 68 ist gleich der Datenphase 58.

Wie in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigt, hat die Kommunikationssteuereinrichtung 21 oder 31 die Nachrichten 5, 6 derart erstellt, dass das SOF-Bit, das R RS- Bit, das IDE-Bit und das res-Bit dominant sind, wohingegen der CRC-Delimiter CRC-Del rezessiv ist. Somit senden die Sende-/Empfangseinrichtung 22, 32 das SOF-Bit, das RRS-Bit, das IDE-Bit und das res-Bit dominant und den CRC-Delimiter CRC- Del rezessiv. Die genannten dominanten und rezessiven Bits sind auch in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt, wie in Bezug auf Fig. 2 beschrieben.

Die Teilnehmerstationen 20, 30 machen sich zunutze, dass Arbitrationsphasen aller Nachrichten von allen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 des Bussystems gesehen werden. Demzufolge wird bei den Teilnehmerstationen 20, 30 für CAN FD-Nachrichten die Arbitration bis zu einem vorbestimmten Bit, nämlich bis zum

FDF-Bit, weiter fortgesetzt. Somit wird die Arbitration bei den in Fig. 2 bis Fig. 4 gezeigten 11- Bit- Identifizierern um 2 Bits weiter fortgesetzt. Das FDF-Bit wird in CAN FD-Nachrichten 5, 6 rezessiv gesendet, in Classic CAN-Nachrichten 4 dominant. Wenn eine Sende-/Empfangseinrichtung 21, 31, die eine CAN FD- Nachricht 5 oder 6 senden will und die das FDF-Bit rezessiv gesendet hat, stattdessen ein dominantes Bit auf dem Bus sieht, gibt sie die Arbitration verloren und wird zum Empfänger einer Classic CAN Nachricht 4, die beispielsweise von der Teilnehmerstation 10 gesendet wurde. Diese Option kann„FDF-Arbitration" genannt werden.

In einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels kann das Bussystem 1 auch eine Teilnehmerstation aufweisen, welche nur CAN FD-Nachrichten 5 erstellen und senden als auch empfangen und lesen kann. Es ist zusätzlich oder alternativ auch möglich, dass das Bussystem 1 auch eine Teilnehmerstation aufweist, welche nur CAN FD-Nachrichten 6 erstellen und senden als auch empfangen und lesen kann. Bei solchen Teilnehmerstationen sind die

Kommunikationssteuereinrichtung und die Sende-/Empfangseinrichtung entsprechend aufgebaut. Fig. 5 zeigt ein Bussystem 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit

Teilnehmerstationen 100, 200, 300, die an eine Busleitung 3 angeschlossen sind. Die Teilnehmerstation 100 hat eine Kommunikationssteuereinrichtung 110 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 120. Die Teilnehmerstation 200 hat dagegen eine Kommunikationssteuereinrichtung 210 und eine Sende- /Empfangseinrichtung 220. Die Teilnehmerstation 300 hat eine Kommunikationssteuereinrichtung 310 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 320. Auch die Sende-/Empfangseinrichtungen 120, 220, 320 der

Teilnehmerstationen 100, 200, 300 sind jeweils direkt an die Busleitung 3 angeschlossen, auch wenn dies in Fig. 5 nicht dargestellt ist. Die

Teilnehmerstationen 100, 200, 300 sind bis auf die nachfolgenden Unterschiede ausgeführt, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.

Die Teilnehmerstation 100 versendet erste Nachrichten 7, die beispielsweise eine Classic CAN- Nachricht im erweiterten Format ist, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Teilnehmerstation 200 versendet zweite Nachrichten 8, die beispielsweise eine erste Variante einer CAN FD-Nachricht im erweiterten Format ist, bei welcher in der Nachricht 8 eine Anzahl von bis zu 16 Datenbytes umfasst sein können, wie in Fig. 7 gezeigt. Die Teilnehmerstation 200 kann alternativ auch Nachrichten 9 versenden, die beispielsweise eine CAN FD-Nachricht im erweiterten Format ist, bei welcher in der Nachricht 9 eine Anzahl von 20 bis 64 Datenbytes umfasst sein können, wie in Fig. 8 gezeigt. Die Teilnehmerstation 300 kann entweder Nachrichten 7 oder 8 oder 9 versenden.

Gemäß Fig. 6 hat die Nachricht 7 hat ein SOF-Bit 71 sowie mehrere

Nachrichtenfelder, wie ein Arbitrationsfeld 72 (Arbitration field), ein Kontrollfeld 73

(Control field), ein Datenfeld 74 (Data field) und ein Prüfsummenfeld 75 (CRC field). Das Arbitrationsfeld 72 umfasst in dem base-ID-Feld und dem ID-ext-Feld einen Identifizierer (Identifier) der Nachricht 7. Zwischen dem base-ID-Feld und dem ID-ext-Feld sind jeweils ein SRR-Bit und ein IDF- Bit vorgesehen. Am Ende des Arbitrationsfelds 72 ist ein RTR-Bit angeordnet. Das Kontrollfeld 73 beginnt mit einem FDF-Bit, gefolgt von einem r0-Bit. Das Datenfeld 74 ist nicht vorhanden, wenn das DLC-Feld des Kontrollfelds 73 den Wert 0 hat oder das RTR-Bit rezessiv ist. Ansonsten ist die Nachricht 7 auf die gleiche Weise aufgebaut wie die Nachricht 4 von Fig. 2 und hat eine entsprechende

Arbitrationsphase 77 und Datenphase 78.

Wie in Fig. 6 gezeigt, hat die Kommunikationssteuereinrichtung 110 die Nachricht 7 derart erstellt, dass das SOF-Bit, das FDF-Bit und das r0-Bit dominant sind, wohingegen das SRR-Bit, das IDE-Bit und der CRC-Delimiter CRC-Del rezessiv ist. Somit sendet die Sende-/Empfangseinrichtung 12 das SOF-Bit, das FDF-Bit und das rO-Bit dominant und das SRR-Bit, das IDE-Bit und den CRC-Delimiter CRC- Del rezessiv.

Gemäß Fig. 7 hat die Nachricht 8 hat ein SOF-Bit 81 sowie mehrere

Nachrichtenfelder, wie ein Arbitrationsfeld 82 (Arbitration field), ein Kontrollfeld 83 (Control field), ein Datenfeld 84 (Data field) und ein Prüfsummenfeld 85 (CRC field). Das Arbitrationsfeld 82 umfasst in dem base-ID-Feld und dem ID-ext-Feld einen Identifizierer (Identifier) der Nachricht 8. Am Ende des Arbitrationsfelds 82 ist ein RRS-Bit angeordnet. Das Kontrollfeld 83 beginnt mit einem FDF-Bit, gefolgt von einem res-Bit, einem BRS-Bit und einem ESI-Bit. Das Datenfeld 84 ist nicht vorhanden, wenn das DLC-Feld des Kontrollfelds 83 den Wert 0 hat. Ansonsten ist die Nachricht 8 auf die gleiche Weise aufgebaut wie die Nachricht 5 von Fig. 3 und hat eine entsprechende Arbitrationsphase 87 und Datenphase 88.

Gemäß Fig. 8 hat die Nachricht 9 ein SOF-Bit 61 sowie mehrere

Nachrichtenfelder, wie ein Arbitrationsfeld 92 (Arbitration field), ein Kontrollfeld 93 (Control field), ein Datenfeld 94 (Data field) und ein Prüfsummenfeld 95 (CRC field). Das Arbitrationsfeld 92 umfasst in dem base-ID-Feld einen Identifizierer (Identifier) der Nachricht 9. Mit Unterschied des Datenfelds 94 und des

Prüfsummenfelds 95 ist der Aufbau der Nachricht 9 gleich dem Aufbau der Nachricht 8 von Fig. 7.

Wie in Fig. 7 und Fig. 8 gezeigt, hat die Kommunikationssteuereinrichtung 210 oder 310 die Nachrichten 8, 9 derart erstellt, dass das SOF-Bit, das RRS-Bit und das res-Bit dominant sind, wohingegen das SRR-Bit, das IDE-Bit, das FDF-Bit und der CRC-Delimiter CRC-Del rezessiv sind. Somit senden die Sende- /Empfangseinrichtung 220, 320 das SOF-Bit, das RRS-Bit und das res-Bit dominant und das SRR-Bit, das IDE-Bit, das FDF-Bit und den CRC-Delimiter CRC-Del rezessiv. Die genannten dominanten und rezessiven Bits sind auch in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt, wie in Bezug auf Fig. 2 beschrieben.

Auch bei den Teilnehmerstationen 200, 300 wird für CAN FD-Nachrichten die Arbitration bis zum FDF-Bit weiter fortgesetzt. Somit wird die Arbitration bei den in Fig. 6 bis Fig. 8 gezeigten 29- Bit- Identifizierern um ein Bit weiter fortgesetzt als in der derzeitigen ISO-CD-11898-1 festgelegt. Auch bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das FDF-Bit in CAN FD-Nachrichten 8, 9 rezessiv gesendet, in Classic CAN- Nachrichten 7 dominant. Wenn eine Sende- /Empfangseinrichtung 210, 310, die eine CAN FD-Nachricht 8 oder 9 senden will und die das FDF-Bit rezessiv gesendet hat, stattdessen ein dominantes Bit auf dem Bus sieht, gibt sie die Arbitration verloren und wird zum Empfänger einer Classic CAN Nachricht 7, die beispielsweise von der Teilnehmerstation 100 gesendet wurde.

Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel kann die Sende-/Empfangseinrichtung 220, 320 zusätzlich zum Senden einer CAN FD-Nachricht 5, 6, 8, 9 die Option haben, das reservierte RRS Bit, das bei dem derzeitigen CAN- oder CAN FD- Standard dominant gesendet werden muss, rezessiv zu senden. Diese Option kann„RRS-recessive" genannt werden. In diesem Fall ist das vorbestimmte Bit das RRS-Bit. Somit dauert die Arbitrationsphase 57, 67, 87, 97 länger als in der ISO-CD-11898-1 bisher festgelegt. Anders ausgedrückt, die Arbitrationsphase 57, 67, 87, 97 endet mit dem Arbitrationsfeld 52, 62, 82, 92.

In einer Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist es auch möglich, dass das RRS-Bit zusätzlich zu dem FDF-Bit abgefragt wird, um das Ergebnis der Arbitration festzulegen.

Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Bussystems 1, 2, der

Teilnehmerstationen 10, 20, 30, 100, 200, 300 und des Verfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden.

Insbesondere können alle Merkmale der zuvor beschriebenen

Ausführungsbeispiele und/oder deren Modifikationen beliebig kombiniert werden. Zusätzlich oder alternativ sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar. Das zuvor beschriebene Bussystem 1, 2 gemäß den Ausführungsbeispielen ist anhand eines auf dem CAN-Protokoll basierenden Bussystems beschrieben. Das Bussystem 1, 2 gemäß den Ausführungsbeispielen kann jedoch auch eine andere Art von Kommunikationsnetz sein. Es ist vorteilhaft, jedoch nicht zwangsläufige Voraussetzung, dass bei dem Bussystem 1 zumindest für bestimmte Zeitspannen ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation 10, 20, 30, 100, 200, 300 auf einen gemeinsamen Kanal gewährleistet ist.

Die Anzahl und Anordnung der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 in dem

Bussystem 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist beliebig. Zudem ist die Anzahl und Anordnung der Teilnehmerstationen 100, 200, 300 in dem Bussystem 2 des ersten Ausführungsbeispiels beliebig. Insbesondere kann auch die

Teilnehmerstation 20 oder 30 in dem Bussystem 1 entfallen. Insbesondere kann auch die Teilnehmerstationen 200 oder 300 in dem Bussystem 2 entfallen. Es ist auch möglich, dass eine oder mehrere der Teilnehmerstationen 20 oder 30 in dem Bussystem 1 vorhanden sind. Es ist auch möglich, dass eine oder mehrere der Teilnehmerstationen 200 oder 300 in dem Bussystem 2 vorhanden sind. Es können auch Teilnehmerstationen 10, 20, 30, 100, 200, 300 in dem Bussystem 1 vorhanden sein.