特許 5798251 メッセージの大きさがフレキシブルな直列データ伝送におけるデータ伝送信頼性を改善するための方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5798251

(24)【登録日】2015年8月28日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】メッセージの大きさがフレキシブルな直列データ伝送におけるデータ伝送信頼性を改善するための方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 1/00 20060101AFI20151001BHJP

   H04L 12/40 20060101ALI20151001BHJP

   H04L 12/28 20060101ALI20151001BHJP

   G06F 13/38 20060101ALI20151001BHJP

【ＦＩ】

   H04L1/00 A

   H04L12/40 Z

   H04L12/28 100A

   G06F13/38 350

【請求項の数】29

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2014-523268(P2014-523268)

(86)(22)【出願日】2012年7月19日

(65)【公表番号】特表2014-528187(P2014-528187A)

(43)【公表日】2014年10月23日

(86)【国際出願番号】EP2012064135

(87)【国際公開番号】WO2013020781

(87)【国際公開日】20130214

【審査請求日】2014年3月25日

(31)【優先権主張番号】102011080476.5

(32)【優先日】2011年8月5日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】501125231

【氏名又は名称】ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100095957

【弁理士】

【氏名又は名称】亀谷 美明

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100128587

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 一騎

(72)【発明者】

【氏名】ハルトヴィッチ、フロリアン

(72)【発明者】

【氏名】シェウイン、ヤン

【審査官】 白井 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−１３０３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０９３１１５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／１０３３９０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １／００

Ｇ０６Ｆ １３／３８

Ｈ０４Ｌ １２／２８

Ｈ０４Ｌ １２／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バスを介してメッセージを送信又は受信する少なくとも２つのバス加入者を備えたバスシステム内での直列のデータ伝送のための方法であって、バス加入者宛ての各メッセージのための前記バスへの送信アクセス権は、ＣＡＮ規格ＩＳＯ１１８９８−１に準拠した調停方法によって付与され、
前記メッセージは、ＣＡＮ規格に準拠した論理構造を有し、即ち、スタートオブフレームビット、アービトレーションフィールド、コントロールフィールド、データフィールド、ＣＲＣフィールド、アクノリッジフィールド、エンドオブフレームフィールドで構成され、
伝送されるデータビットの間にスタッフ条件が存在する際には、ＣＡＮ規格の規定に従って、スタッフビットが前記メッセージに挿入され、
メッセージの開始に際して、ＣＡＮ規格に準拠した前記ＣＲＣフィールドの計算に加えて、ＣＡＮ規格から外れる生成多項式を用いた少なくとも１つの更なる別のＣＲＣシーケンスの計算が開始され、
追加的に実行されるＣＡＮ規格から外れる少なくとも１つの前記ＣＲＣ計算の際には、前記ＣＲＣフィールドの先頭の前に挿入された前記スタッフビットも考慮され、
適切な標識（ＥＤＬ）に従って、平行して開始された前記ＣＲＣ計算のうちのどの結果が、正しい前記データ伝送を検査するために利用されるのかが決定される、前記方法において、
前記標識の少なくとも１つの値について追加的な条件が検査され、前記追加的な条件が存在する際には、送信者によって、少なくとも前記ＣＲＣフィールドのメッセージの一部に、１個以上のビットから成る固定スタッフビットシーケンスが挿入されることを特徴とする、方法。

【請求項2】

前記送信者によって挿入される、１個以上のビットから成る前記固定スタッフビットシーケンスは、受信者側で、更なる処理のために除去されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記追加的な条件はカウンタに従って予め設定されるため、規則的な間隔で、１個以上のビットから成る固定スタッフビットシーケンスが、前記メッセージに挿入されることを特徴とする、請求項１〜２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項4】

前記固定スタッフビットシーケンスの第１の挿入されたビットは、先行するビットとは反対の値を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項5】

挿入された２つの固定スタッフビットシーケンスの間には、前記伝送されるデータのデータビットが最大で４個配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項6】

少なくとも前記ＣＲＣフィールド内に前記追加的な条件が存在する際には、固定スタッフビットシーケンスが前記メッセージに挿入されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項7】

前記メッセージ全体に前記追加的な条件が存在する際には、固定スタッフビットシーケンスが、前記メッセージに挿入されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項8】

前記標識の少なくとも１つの値について、前記メッセージの前記ＣＲＣフィールドは、ＣＡＮ規格から外れる数のビットを有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

前記固定スタッフビットシーケンスは１ビットから成り、「０」が先行する場合には、固定スタッフビットシーケンスとして「１」が挿入され、「１」が先行する場合には、固定スタッフビットシーケンスとして「０」が挿入されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

前記固定スタッフビットシーケンスは２ビットから成り、「０」が先行する場合には、固定スタッフビットシーケンスとして「１ ０」が挿入され、「１」が先行する場合には、固定スタッフビットシーケンスとして「０ １」が挿入されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項11】

前記ＣＲＣ内にのみ前記追加的な条件が存在する際には、固定スタッフビットシーケンスが前記メッセージに挿入され、前記ＣＲＣフィールドは、固定スタッフビットシーケンスで始まることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項12】

前記標識（ＥＤＬ）が存在する際には、前記メッセージの前記コントロールフィールドは、ＣＡＮ規格から外れて６ビットよりも多いビットを含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項13】

標準型アドレス指定が行われるメッセージのための前記標識（ＥＤＬ）は、前記コントロールフィールド内のリセッシブな第２ビットにより与えられ、拡張型アドレス指定が行われるメッセージのための前記標識（ＥＤＬ）は、前記コントロールフィールド内のリセッシブな第１ビット又は第２ビットにより与えられることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項14】

前記標識が存在する際には、全てのデータメッセージ内で前記標識（ＥＤＬ）の前記リセッシブなビットの後に、少なくとも１つのドミナントビットが続くことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記標識（ＥＤＬ）が存在する際には、前記メッセージの前記データフィールドは、ＣＡＮ規格ＩＳＯ１１８９８−１から外れて８バイトを超えることが可能であり、
前記データフィールドの大きさを確認するために、データ長コードの４ビットの値が、少なくとも部分的にＣＡＮ規格ＩＳＯ１１８９８−１から外れて解釈されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項16】

前記標識（ＥＤＬ）は、前記バス加入者内で評価され、前記標識及びデータ長コードに従って、前記受信のプロセスが、前記データフィールドの大きさに対して調整されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記標識が存在する際には、前記標識（ＥＤＬ）の前記リセッシブなビットと、前記少なくとも１つの後続のドミナントビットと、の間のエッジが、前記バス加入者のビットタイミングの再同期化又はハード同期化のために利用されることを特徴とする、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項18】

前記標識（ＥＤＬ）を第１の標識としたときに、
第２の標識（ＢＲＳ）が存在する際には、前記メッセージ内の少なくとも１つの予め設定される又は予め設定可能な範囲のためのビット長は、前記第２の標識が存在する前に利用されるビット長に対して低減された値を取り、
前記範囲は、早くとも前記第２の標識で始まり、遅くともＣＲＣデリミタで終わり、
前記第２の標識（ＢＲＳ）は、前記第１の標識（ＥＤＬ）が存在する際にのみ発生し、ＣＡＮ規格ＩＳＯ１１８９８−１から外れて６ビットより多いビットを含む前記メッセージの前記コントロールフィールド内で与えられることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項19】

前記第２の標識（ＢＲＳ）は、時間的には前記第１の標識（ＥＤＬ）の前記ビットの後に伝送される前記コントロールフィールド内のリセッシブなビットにより与えられることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記第２の標識が存在する際には、前記第２の標識（ＢＲＳ）の前記リセッシブなビットが、少なくとも１つのドミナントビットによって、前記第１の標識（ＥＤＬ）の前記リセッシブなビットから離されることを特徴とする、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

前記第２の標識（ＢＲＳ）は、前記第１の標識が存在する際には前記バス加入者内で評価され、前記第２の標識の前記値に従って、前記受信のプロセスが、メッセージ内の前記ビット長の異なる値に対して調整されることを特徴とする、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項22】

メッセ―ジ内の前記時間的なビット長のうち、前記第２の標識（ＢＲＳ）が存在する際の低減された値と、前記第２の標識が存在する前に利用される値とは、最小時間単位又は駆動中の発振器クロックに対して相対的にバス時間単位を調整するための、少なくとも２つの異なる倍率を利用することによって実現されることを特徴とする、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項23】

バスを介してメッセージを送信又は受信する少なくとも２つのバス加入者を備えたバスシステム内での直列のデータ伝送のための装置であって、バス加入者宛ての各メッセージのための前記バスへの送信アクセス権は、ＣＡＮ規格ＩＳＯ１１８９８−１に準拠した調停方法によって付与され、
前記メッセージは、ＣＡＮ規格に準拠した論理構造を有し、即ち、スタートオブフレームビット、アービトレーションフィールド、コントロールフィールド、データフィールド、ＣＲＣフィールド、アクノリッジフィールド、エンドオブフレームフィールドで構成され、
伝送されるデータビットの間にスタッフ条件が存在する際には、ＣＡＮ規格の規定に従って、スタッフビットを前記メッセージに挿入する手段が設けられ、
メッセージの開始に際して、ＣＡＮ規格に準拠した前記ＣＲＣフィールドの計算に加えて、ＣＡＮ規格から外れる生成多項式を用いた少なくとも１つの更なる別のＣＲＣシーケンスの計算を開始する更なる別の手段が設けられ、
追加的に実行されるＣＡＮ規格から外れる少なくとも１つの前記ＣＲＣ計算の際には、前記ＣＲＣフィールドの先頭の前に挿入された前記スタッフビットも考慮され、
適切な標識（ＥＤＬ）に従って、平行して開始された前記ＣＲＣ計算のうちのどの結果が、正しい前記データ伝送を検査するために利用されるのかが決定される、前記装置において、
適切な追加的手段によって、前記標識の少なくとも１つの値について追加的な条件が検査され、前記追加的な条件が存在する際には、送信者によって、少なくとも前記ＣＲＣフィールドのメッセージの一部に、１個以上のビットから成る固定スタッフビットシーケンスが挿入されることを特徴とする、装置。

【請求項24】

前記装置は、請求項２〜２２のいずれか１項に記載のデータ伝送のための方法の少なくとも１つを実施するよう構成されることを特徴とする、請求項２３に記載の装置。

【請求項25】

前記適切な手段は、少なくとも２つのモードに切り替え可能な少なくとも１つの制御部を備えることを特徴とする、請求項２３〜２４のいずれか１項に記載の装置。

【請求項26】

前記切り替え可能な制御部は、カウンタに依存する少なくとも１つのモードを有することを特徴とする、請求項２５に記載の装置。

【請求項27】

車両の通常駆動において、適切なデータバスを介して接続された、前記車両の少なくとも２つの制御装置の間でデータを伝送するために利用される、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項28】

産業的な制御システムの稼働時に、適切なデータバスを介して接続された少なくとも２つの制御装置の間でデータを伝送するために利用される、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項29】

車両の製造又は保守の間に、プログラミングを目的として適切なデータバスと接続されたプログラミングユニットと、前記データバスと接続された前記車両の少なくとも１つの制御装置と、の間でデータを伝送するために利用される、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、直列バスシステム内の少なくとも２つの加入者間の直列データ伝送のための方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、ファミリ規格ＩＳＯ１１８９８−１〜５には、以下で規格ＣＡＮと呼ばれる、「コントローラ・エリア・ネットワーク」（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）及び「タイム・トリガ型ＣＡＮ」（ＴＴＣＡＮ：Ｔｉｍｅ Ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ＣＡＮ）と呼ばれるＣＡＮの拡張版が記載されている。ＣＡＮで利用される媒体アクセス制御方法は、ビットごとの調停に基づいている。ビットごとの調停の際は、複数の加入者局がバスシステムのチャネルを介してデータを同時に伝送することが可能であり、これにより、データ伝送が妨げられることはない。さらに、加入者局は、チャネルを介したビットの送信の際に、当該チャネルの論理的状態（０又は１）を定めることが出来る。送信されるビットの値が、チャネルの定められた論理的状態と一致しない場合には、加入者局はチャネルへのアクセスを終了する。ＣＡＮの場合、ビットごとの調停は通常、チャネルを介して伝送されるメッセージ内の識別子を用いて行われる。加入者局が識別子を完全にチャネルに送信した後で、当該加入者局は、自身がチャネルに対する排他的アクセス権を有することが分かる。従って、識別子の伝送の終わりは、加入者局がチャネルを排他的に利用できる許可区間の始まりに相当する。ＣＡＮのプロトコル仕様によれば、他の加入者局は、送信加入者局がメッセージの検査フィールド（ＣＲＣフィールド、ＣＲＣ Ｆｉｅｌｄ、「ＣＲＣチェックサム（ＣＲＣ Ｃｈｅｃｋｓｕｍｍｅ）」）を伝送してしまうまでチャネルにアクセスしてはならず、即ち、チャネルにデータを送信してはならない。従って、ＣＲＣフィールドの伝送の終了時点は、許可区間の終了に相当する。プロトコル仕様の更なる別の特性は、同じ値を有するビットが５個ずつ続いた後に、バス加入者の同期化、特にサンプリング時点のために必要な信号エッジの発生を保証するために、送信者によって、反対の値を有する所謂「スタッフビット」（Ｓｔｕｆｆ−Ｂｉｔ）がデータストリームに挿入されることである。挿入された「スタッフビット」は、受信者側で再び破棄される。このスタッフビットには、上記のＣＲＣ検査は行われない。

【0003】

上記プロトコルによって、チャネルを介した、調停に勝ったメッセージの破壊されない確実な伝送が達成される。ＣＡＮプロトコルは、特に、実時間条件下で短いメッセージを伝送するのに適しているが、その際に、識別子の適切な割り当てによって、特に重要なメッセージが、ほぼ常に調停に勝ち、送信が成功することが保証される。

【0004】

以前にメッセージで伝送したデータから生成多項式を用いて形成されたＣＲＣフィールドの伝送、及び、受信者側でのＣＲＣ検査の実施によって、高い伝送信頼性、又は、エラー検出の信頼性が与えられる。メッセージ内の、同じビットが５個連続して伝送される箇所への所謂スタッフビットの挿入によって、異なる値を有するビット間のエッジを用いたビットタイミングの再同期化の関連において、利用される発振子の公差（Ｔｏｒｅｌａｎｚ）に対して大きな公差が保証される。

【0005】

近代的な車両が益々ネットワーク化され、例えば走行時の安全性又は走行時の快適性を改善するために追加的なシステムが組み込まれるにつれて、伝送されるデータ量、伝送レート、伝送信頼性、及び、伝送時に許容される遅延時間に対する要請が大きくなる。例としては、例えばＥＳＰ（横滑り防止プログラム）のような走行ダイナミクス制御システム、例えばＡＣＣ（自動間隔制御）のような運転者支援システム、又は、例えば交通標識検出のような運転者情報システムが挙げられる（例えば、Ｖｉｅｗｅｇ＋Ｔａｕｂｎｅｒによる「ボッシュ自動車ハンドブック」、２０１１年、第２７版の記載を参照されたい）。

【0006】

Ｇ．ＣｅｎａとＡ．Ｖａｌｅｎｚａｎｏは、「Ｏｖｅｒｃｌｏｃｋｉｎｇ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ」（Ｅｌｅｃｔｒｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．３５、Ｎｏ．２２（１９９９）、Ｓ．１９２４）で、効率良く獲得されるデータレートに対する、メッセージの部分範囲内のバス周波数のオーバークロックの作用について論じている。

【0007】

２０１１年５月２日にインターネットサイトｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ.ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ.ｂｏｓｃｈ.ｄｅ／で公開された文書「ＣＡＮ ｗｉｔｈ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄａｔａ−Ｒａｔｅ、Ｗｈｉｔｅ Ｐａｐｅｒ、Ｖｅｒｓｉｏｎ １.０」は、特にデータフィールドの拡大と、ＣＡＮメッセージの一部について、ビット長の短縮と、を可能にする変更されたデータ伝送プロトコルを提示している。ＣＲＣフィールドの先頭の前に現れるスタッフビットが、ＣＡＮ ＦＤではＣＲＣ検査に含められ、このことが既に、より高いデータ信頼性に繋がる。しかしながら、ＣＲＣフィールド内に現れるスタッフビットは、引き続きＣＲＣ検査から除外される。このことは、上記プロトコルのエラー検出の仕組みの安全性の限界を示している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

先行技術は、あらゆる点で満足できる結果を提供しないことが分かる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

以下では、本発明及びその利点が、図面と実施例によって記載される。本発明の主題は、提示され記載される実施例に限定されない。

【発明の効果】

【0010】

本発明は、バスを介してメッセージを交換する少なくとも２つのバス加入者を備えたバスシステム内での直列データ伝送のための方法であって、バス加入者宛ての各メッセージのためのバスへの送信アクセス権は、ＣＡＮ規格ＩＳＯ１１８９８−１に準拠した調停方法によって付与され、メッセージは、ＣＡＮ規格に準拠した論理構造を有し、即ち、スタートオブフレームビット、アービトレーションフィールド、コントロールフィールド、データフィールド、ＣＲＣフィールド、アクノリッジフィールド、エンドオブフレームフィールドで構成され、メッセージの開始に際して、ＣＡＮ規格に準拠したＣＲＣフィールドの計算に加えて、ＣＡＮ規格から外れる生成多項式を用いた少なくとも１つの更なる別のＣＲＣフィールドの計算が開始され、追加的に実行される少なくとも１つＣＲＣ計算の際には、ＣＲＣフィールドの前に存在するメッセージの部分に、ＣＡＮ規格の規定に従って挿入されたスタッフビット（Ｓｔｕｆｆ Ｂｉｔ）も考慮され、適切な標識（ＥＤＬ）に従って、平行して開始されたＣＲＣ計算のうちのどの結果が、正しいデータ伝送を検査するために利用されるのかが決定される、上記方法から出発する。

【0011】

本方法は、対応する標識の際に追加的な条件が検査され、当該追加的条件が存在する際には、１個以上のビットから成る固定スタッフビットシーケンスが、少なくともメッセージの一部に挿入されることにより優れている。これにより、特に有利な実施形態において構想されるように、固定スタッフビットシーケンスの第１の挿入されたビットが、先行するビットとは反対の値を有する場合には、例えばバス加入者同士の同期化の検査及び補正のために有用となりうる信号エッジを、メッセージ内で合目的的に生成することが可能であるという有利な効果が達成される。

【0012】

特に有利な実施形態において、追加的な条件は、規則的な間隔で発生するように予め設定されるため、メッセージの予め定められた位置で、１個以上のビットから成る固定スタッフビットシーケンスがメッセージに挿入される。これにより、特に簡単なやり方で、送信前のビットの挿入、及び、受信加入者内での挿入されたビットの除去を行うことが可能である。固定スタッフビットシーケンスの挿入は、データにではなくカウンタに依存して行われるため、伝送されるビットストリームのこの部分に何らかのノイズによって発生した２つのエラーは、ビットエラーによりメッセージの１の箇所でスタッフビットが見せかけのデータビットに変化し他の箇所でデータビットが見せかけのスタッフビットに変化することで、多数のエラーに増加しないという有利な効果が実現される。

【0013】

さらに、挿入された２つの固定スタッフビットシーケンスの間には、最大４個のデータビットが配置される場合には有利である。なぜならばこのようにして、規格に準拠したスタッフィング（Ｓｔｕｆｆｉｎｇ）規定を犯すこと、即ち、同じ極性の連続する６個のビットが発生することが回避され、従って、固定スタッフビットの位置は統一的に定められ、データに依存しない。「データビット」（Ｄａｔｅｎ−Ｂｉｔ）という概念は、ここでは、スタッフビットとの区別のために役立ち、メッセージフォーマットの構成要素として、即ちスタートオブフレームビット、アービトレーションフィールド、コントロールフィールド、データフィールド、ＣＲＣフィールド、アクノリッジフィールド、及び、エンドオブフレームフィールドで、送信者によって受信者に送信する必要があるビットを意味する。

【0014】

少なくとも、標識付けられたメッセージのＣＲＣフィールド内に追加的な条件が存在する際に、固定スタッフビットシーケンスがメッセージに挿入される場合には有利である。しかしながら、メッセージ全体に固定スタッフビットシーケンスを付け加えることも可能である。特に有利な実施形態において、ＣＲＣフィールドのみに固定スタッフビットシーケンスが付け加えられる。同様に有利な実施形態において、標識付けられたメッセージのＣＲＣフィールドは、ＣＡＮ規格から外れる数、特により大きな数のビットを有する。さらに、伝送されるＣＲＣフィールドは、このようなスタッフビットシーケンスで始まるため、データフィールドの終りで発生するスタッフ条件が確実に捉えられ、固定スタッフビットシーケンスの位置が統一的に設定される。このようにして、最適化されたデータ伝送信頼性が、非常に信頼性の高い伝送エラー検出によって保証される。

【0015】

さらに、標準型アドレス指定が行われるメッセージのための第１の標識は、コントロールフィールド内のリセッシブな第２ビットにより与えられ、拡張型アドレス指定が行われるメッセージのための第１の標識は、コントロールフィールド内のリセッシブな第１ビット又は第２ビットにより与えられる場合には有利である。これにより、変更されたメッセージは、バス加入者にとっては、規格に準拠したメッセージと明らかに区別可能である。好適な実施形態において、第１の標識が存在する際には、メッセージのコントロールフィールドは、ＣＡＮ規格から外れて６ビットより多いビットを含み、その際に、特に、全てのデータメッセージ内で第１の標識のリセッシブビットの後に、少なくとも１つのドミナントビットが続く。第１の標識が存在する際には、有利に、第１の標識のリセッシブビットと、少なくとも１つの後続のドミナントビットと、の間のエッジが、バス加入者のビットタイミングの再同期化又はハード同期化のために利用され、このことにより、特に後にビット長の切り替えが行われた際の、データ伝送の信頼性及びフェールセーフティ（Ｆｅｈｌｅｒｓｉｃｈｅｒｈｅｉｔ）が高められる。

【0016】

同様に、第１の標識が存在する際に、メッセージのデータフィールドが、ＣＡＮ規格から外れて８バイトを超えることが可能である場合には有利である。なぜならば、このようにして、メッセージごとの伝送されるデータ量、及び、効率の良い伝送レートが上げられるからである。データフィールドの大きさを確認するために、データ長コードの４ビットの値が、少なくとも部分的にＣＡＮ規格から外れて解釈される。

【0017】

第１の標識は、好適にバス加入者内で評価され、標識及びデータ長コードに従って、受信プロセスが、データフィールドの大きさに対して調整される。従って、データ伝送の最適なフレキシビリティ（Ｆｌｅｘｉｂｌｉｔａｅｔ）が保証される。

【0018】

さらに、第２の標識が存在する際には、メッセージ内の少なくとも１つの予め設定される又は予め設定可能な範囲のためのビット長は、第２の標識が存在する前に利用されるビット長に対して低減された値を取り、上記範囲は、早くとも第２の標識で始まり、遅くともＣＲＣデリミタで終わり、従って、有利に、メッセージが短時間でバスを介して伝送されうる。第２の標識には、それぞれ異なる標識を用いた一方ではデータフィールドの大きさと、他方ではメッセージの部分内のビット長と、の２段階の切り替えによって、この２つの措置の利点を可能性に応じて別々に、最大限に利用できるという利点がある。例えば、バストポロジの理由から、より短いビット長への切り替えが可能ではない場合にも、引き続き、より大きなデータ量を有するメッセージを送信することが可能である。さらに、短縮されたビット長を有するメッセージ内でエラーが発生した際には、最初に通常のビット長に切り替えることが可能であり、その際、データ範囲の拡大という利点が犠牲になることはない。

【0019】

さらに、第２の標識も同様に、時間的には第１の標識のビットの後に伝送されるコントロールフィールド内のリセッシブビットにより与えられる場合には、特に、当該リセッシブビットが、少なくとも１つのドミナントビットによって、第１の標識のリセッシブビットから離される場合には、標識付け及び同期化のために有利である。

【0020】

有利な実施形態において、第２の標識は、第１の標識が存在する際にはバス加入者内で評価され、第２の標識の値に従って、受信プロセスが、メッセージ内のビット長の異なる値に対して調整される。加速して伝送されるメッセージの確実な検出が、このようにして保証される。

【0021】

有利で実装コストを最小化するやり方で、メッセ―ジ内の時間的ビット長の少なくとも２つの異なる値が、最小時間単位又は駆動中の発振器クロックに対して相対的にバス時間単位を調整するための、少なくとも２つの異なる倍率を利用することによって実現される。

【0022】

本方法は有利に、車両の通常駆動において、適切なデータバスを介して接続された、車両の少なくとも２つの制御装置の間でデータを伝送するために利用することが可能である。しかしながら、有利に車両の製造又は保守の間にも同様に、プログラミングを目的として適切なデータバスと接続されたプログラミングユニットと、データバスと接続された車両の少なくとも１つの制御装置と、の間でデータを伝送するために利用することが可能である。更なる別の有利な利用の可能性は、産業的な制御システムの駆動時に、特に接続線が長い場合に生じる。あらゆる場合に、例えば信号伝送時間のような各条件に対して伝送方法を調整するために、伝送レートのフレキシビリティ（Ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔａｅｔ）と同時に、非常に高い伝送信頼性は有利である。

【0023】

更なる別の利点は、本発明に基づいて機能しうるために、規格ＣＡＮコントローラは最小限に変更されればよいということである。規格ＣＡＮコントローラとしても機能しうる本発明に係る通信コントローラは、従来の規格ＣＡＮコントローラよりも僅かに大きい。付属するアプリケーションプログラムを変更する必要はなく、既にデータ伝送の速度の点で利点が実現される。

【0024】

有利に、ＣＡＮのコンフォーマンステスト（ＣＡＮ−Ｃｏｎｆｏｒｍａｎｃｅ−Ｔｅｓｔ）（ＩＳＯ１６８４５）の多大な部分が引き継がれる。有利な発展形態において、本発明に係る伝送方法を、ＴＴＣＡＮ（ＩＳＯ１１８９８−４）を補完したものと組み合わせることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0025】

以下では、本発明が図面によってより詳細に解説される。

【図1a】ＣＡＮ規格ＩＳＯ１１８９８−１に準拠したデータメッセージの構造の２つの選択肢、即ち、ＣＡＮ標準フォーマット及びＣＡＮ拡張フォーマットを示す。

【図1b】これに対して本発明に係るデータ伝送方法において変更された、コントロールフィールドが変更されデータフィールド及びＣＲＣフィールドが可変的な大きさを有する「ＣＡＮ ＦＤ ＬＯＮＧ」メッセージのフォーマットの２つの例を示す。標準ＣＡＮメッセージの変更、及び、拡張ＣＡＮメッセージの変更が示される。

【図1c】追加的な固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスの挿入による、伝送されるＣＲＣフィールドの本発明に係る変更の一実施例を示す。

【図1d】追加的な固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスの挿入による、伝送されるＣＲＣフィールドの本発明に係る変更の一実施例を示す。

【図1e】追加的な固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスの挿入による、伝送されるＣＲＣフィールドの本発明に係る変更の一実施例を示す。

【図2】本発明に係るデータ伝送において、どのようにＣＡＮ規格ＩＳＯ１１８９８−１から外れてデータ長コードの内容を解釈しうるかという様々な可能性を示す。

【図3】バスシステムの、「ＣＡＮ ＦＤ ＬＯＮＧ」タイプの本発明に係る加入者局での受信プロセスの一実施例を概略的に示す。

【図4】図１ｂに対して、異なるビット長が本発明に基づき利用される範囲がメッセージ内に追加的に設定された、本発明に係るデータ伝送方法において変更された「ＣＡＮ ＦＤ Ｆａｓｔ」タイプのメッセージの更なる別の２つの例を示す。

【図5】バスシステムの、「ＣＡＮ ＦＤ Ｆａｓｔ」タイプの本発明に係る加入者局での受信プロセスの一実施例を概略的に示す。

【図6a】本発明に係る装置内で、送信されるメッセージへの追加的な固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスの挿入を実行する制御部の一部を概略的に示す。

【図6b】本発明に係る装置内で、受信されたメッセージからの追加的な固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスの除去を実行する制御部の一部を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0026】

図１ａには、メッセージの構造、即ち、メッセージがＣＡＮバス上でデータ伝送のためにどのように利用されるのかが示されている。２つの異なるフォーマット、即ち「標準型」（Ｓｔａｎｄａｒｄ）及び「拡張型」（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ）が示されている。本発明に係る方法は、適切な実施形態において、２つのフォーマットで適用することが可能である。

【0027】

メッセージは、メッセージの開始をシグナリングする「スタートオブフレーム（ＳＯＦ：Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｆｒａｍｅ）」ビットで始まる。この後に、まず第１にメッセージの識別のために役立つ区間が続き、この区間によって、バスシステムの加入者は、自身がメッセージを受信するか否かを決定する。この区間は「アービトレーションフィールド」（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄ）と呼ばれ、識別子を含んでいる。この後に、特にデータ長コード（Ｄａｔａ Ｌｅｎｇｔｈ Ｃｏｄｅ）を含む「コントロールフィールド」（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｉｅｌｄ）が続く。データ長コードは、メッセージのデータフィールドの大きさについての情報を含んでいる。これに続いて、バスシステムの加入者間で交換されるデータを含む本来の「データフィールド」（Ｄａｔａ Ｆｉｅｌｄ）が続く。その後に、１５ビット長を含むチェックサム（Ｃｈｅｃｋｓｕｍｍｅ）及びデリミタ（Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）を有する「ＣＲＣフィールド」と、これに続いて、送信者宛てのメッセージの受信の成功をシグナリングする役目を果たす２つの「アクノリッジ（ＡＣＫ：Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）ビット」と、が続く。メッセージは、「エンドオブフレーム」（ＥＯＦ：Ｅｎｄ ｏｆ Ｆｒａｍｅ）シーケンスで終わる。

【0028】

規格に準拠したＣＡＮデータ伝送方法では、データフィールドは最大で８バイト、即ち６４ビットのデータを含んでもよい。データ長コードは規格に従って４ビットを含み、即ち、１６個の様々な値を取ることが可能である。今日のバスシステム内ではこの値の範囲から、１バイトから８バイトまでの様々な大きさのデータフィールドのために、８個の様々な値が利用される。０バイトのデータフィールドは、ＣＡＮ規格では推奨されておらず、８バイトを上回る大きさは許容されていない。データフィールドの大きさに対するデータ長コードの値の割り当てが、図２のＣＡＮ規格の欄に示されている。

【0029】

図１ｂには、２つの規格フォーマットからそれぞれ得られた、本発明に基づき伝送される変更されたメッセージが、類似した図で対比されている。上記変更されたメッセージは、幾つかの追加的なビット、即ち、ＥＤＬ、ＢＲＳ、ＥＳＩと称されその目的が以下で詳細に解説される上記追加的なビットがコントロールフィールド内に補充されている点で、図１ａの規格に準拠したメッセージとは異なっている。さらに、本発明に係るメッセージは、データフィールド及びＣＲＣフィールドの大きさが可変的であることにより区別される。従って、メッセージは、「ＣＡＮ ＦＤ ＬＯＮＧ」という名称を有する。

【0030】

本発明に係る変更された伝送方法では、データフィールドは８バイトを超えてもよく、即ち示される仕様ではＫバイトまで含んでもよい。規格ＣＡＮとは異なって、より大きなデータフィールドに標識を付けるために、データ長コードが取りうる更なる別の値が利用される。例えば、０〜１５バイトまでの値を示すために、データ長コードの４ビットを利用することが可能である。しかしながら、他の割り当てを行うことも可能であり、例えば、今日のＣＡＮメッセージでは通常利用されないデータ長コードの値ＤＬＣ＝０ｂ００００を、データフィールドの更なる別の可能な大きさ、例えば１６バイトの大きさのために利用することが可能である。

【0031】

この２つの可能性が、図２の表ではＤＬＣ１及びＤＬＣ２として示されている。この場合、データフィールドの最大値Ｋは、値１５又は１６を有する。更なる別の可能性は、０ｂ１０００よりも大きい０ｂ１１１１までのデータ長コードの値について、データフィールドの対応する大きさが、より大きな増分の分だけ大きくなることである。この場合の例が、表ではＤＬＣ３として示されている。データフィールドの最大値Ｋは、この変形例では値６４バイトに達する。当然のことながら、他の選択肢、例えば４バイトごとの増分が可能である。

【0032】

本発明に係る通信コントローラが、自身がどのようにデータ長コードの内容を解釈すべきか確認出来ることを保証するために、バスシステムの通信が規格ＣＡＮ又は本発明に係る方法に従って進行しているのかを、通信コントローラが自律的に検出出来ることは有利である。このための可能性は、アービトレーションフィールド又はコントロールフィールド内の、規格ＣＡＮでは常に固定の値で伝送されるビットを標識付けのために利用することであり、この第１の標識から、通信コントローラは、第１の切り替え条件を導出することができ、この第１の切り替え条件に従って、利用すべき伝送方法を選択する。

【0033】

標準型アドレス指定における標識：
規格ＣＡＮデータメッセージのコントロールフィールドの第２ビットは、図１ａの上の部分に示すような規格フォーマットにおいて、常にドミナントで送信され、ｒ０で示される。図１ｂの上の部分に示す、標準型アドレス指定が行われる（即ち、標準ＣＡＮフォーマットに従ったアービトレーションフィールドを有する）本発明に係るメッセージの例では、コントロールフィールドのこの第２のビットは、当該ビットがリセッシブで送信されることで標識付けのために利用される。即ち、このようなメッセージ内のコントロールフィールドの第２のビットのリセッシブな値は、後続では規格とは異なるメッセージフォーマットが伝送されることを表示する。標準型アービトレーションフィールドを有するメッセージのコントロールフィールドの、このリセッシブで送信される第２のビットは、ＥＤＬ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄａｔａ Ｌｅｎｇｔｈ）と称される。規格ＣＡＮでは常にドミナントで伝送されるビットｒ０は、本発明に係るメッセージでは、リセッシブなＥＤＬビットにより置換され、又は、本発明に係るメッセージ内では、１ポジション分後ろの位置、即ち、リセッシブなビットＥＤＬと、ビット長の切り替えの際には同様にリセッシブなビットＢＲＳと、の間の位置へと下がる。さらに、コントロールフィールド内には、更なる別のビットを挿入することが可能である。図１ｂには、例として、ＥＳＩと呼ばれるビットが示されているが、これについては後に詳細に述べることにする。この場所には、本発明に影響を与えることなく、２個以上のビットを挿入することも可能であろう。
以上、標準型規格ＣＡＮメッセージのコントロールフィールド内のビット列、即ち、
｛ＩＤＥ、ｒ０、ＤＬＣ３、ＤＬＣ２、ＤＬＣ１、ＤＬＣ０｝は、
本発明に係るメッセージ内では、
｛ＩＤＥ、ＥＤＬ、Ｎ個の更なる別のビット、ＤＬＣ３、ＤＬＣ２、ＤＬＣ１、ＤＬＣ０｝
により置換される。
図１ｂで示す例では、ビットｒ０、ＢＲＳ、ＥＳＩが挿入されて、Ｎ＝３が適用される。しかしながら、Ｎは、０よりも大きい任意の他の値を取ることも可能であろう。ビットＢＲＳは場合によっては、後に解説する理由から、常にドミナントで伝送されるビットの後に、例えばビットｒ０と組み合わせて当該ビットｒ０の直後に挿入されるべきであろう。

【0034】

拡張型アドレス指定における標識：
規格ＣＡＮデータメッセージのコントロールフィールドの最初の２ビットは、図１ａの下の部分に示すような拡張フォーマットにおいて、常にドミナントで送信され、ｒ１、ｒ０で示される。図１ｂの下の部分に示す、拡張型アドレス指定が行われる（即ち、拡張ＣＡＮフォーマットに従ったアービトレーションフィールドを有する）本発明に係るメッセージの例では、コントロールフィールドのこの第１ビットｒ１が、当該ビットｒ１がリセッシブで送信されることで標識付けのために利用される。この場合に、このようなメッセージ内のコントロールフィールドの第１ビットのリセッシブな値は、後続で規格とは異なるメッセージフォーマットが伝送されることを表示する。ここでも、コントロールフィールドのこのリセッシブに伝送されるビットは、ＥＤＬ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄａｔａ Ｌｅｎｇｔｈ）と称される。このＥＤＬビットによって、拡張フォーマットによる規格ＣＡＮメッセージのドミナントな予約ビットｒ１が置換される。代替的に、ドミナントビットｒ１が保持されたまま１ポジション分後ろに下がることが可能であろうし、ＥＤＬビットは、追加的なビットとして、ＲＴＲとｒ１との間に挿入されるであろう。同様に、ＥＤＬビット（リセッシブ）を追加的なビットとしてｒ１（ドミナント）とｒ０（ドミナント）との間に挿入するということも可能であろう。続いて、この場合にも、コントロールフィールド内には、更なる別のビットを挿入することが可能である。図１ｂには、例として再びＥＳＩと呼ばれるビットが示されているが、これについては後に詳細に述べる。本発明に影響を与えることなく、２個以上のビットを挿入することも可能であろう。
以上、拡張型規格ＣＡＮメッセージのコントロールフィールド内のビット列、即ち、
｛ｒ１、ｒ０、ＤＬＣ３、ＤＬＣ２、ＤＬＣ１、ＤＬＣ０｝は、
本発明に係るメッセージ内では、
｛ＥＤＬ、Ｎ個の更なる別のビット、ＤＬＣ３、ＤＬＣ２、ＤＬＣ１、ＤＬＣ０｝又は
｛ｒ１、ＥＤＬ、Ｍ個の更なる別のビット、ＤＬＣ３、ＤＬＣ２、ＤＬＣ１、ＤＬＣ０｝
により置換される。
図１ｂで示す例は、Ｎ＝３の、即ちビットｒ０、ＢＲＳ、ＥＳＩが挿入される最初に挙げたバリエーションを示している。しかしながら、Ｎ又はＭは、０よりも大きい任意の他の値を取ることも可能であろう。ビットＢＲＳは、ここでも場合によっては、後に解説する理由から、常にドミナントで伝送されるビットの後に、例えばビットｒ０と組み合わせて当該ビットｒ０の直後に挿入されるべきであろう。

【0035】

代替的に、本方法を、規格ＣＡＮ通信のためにも設計されていない適切な通信コントローラ内で利用することも可能である。この場合には、例えばメッセージの適切な標識に依存した、上述の第１の切り替え条件の設定を省略することも可能である。この場合には、通信コントローラはむしろ、記載された方法の一方にのみ従って動作し、これに対応して、このような本発明に係る通信コントローラが使用されるバスシステム内でのみ使用される。

【0036】

本発明で構想されるように、メッセージのデータフィールドが拡大される場合には、十分なフェールセーフティを獲得するために、巡回冗長検査（ＣＲＣ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）のために利用される方法を調整することも有効でありうる。特に、例えばより高次の他のＣＲＣ多項式を利用し、これに対応して、本発明に基づき変更されたメッセージ内に、規格とは異なる大きさのＣＲＣフィールドを設けることは有利でありうる。このことが図１ｂで、示される例では本発明に係るメッセージのＣＲＣフィールドがＬビットの長さを有するということにより提示され、但し、ＬはＣＡＮ規格から外れて同じではなく、特に１５ビットよりも大きくてもよい。

【0037】

ＣＲＣチェックサムを計算するための、変更された方法を利用することは、更なる別の切り替え条件を表す更なる別の標識によって、バス加入者に対してシグナリングされうる。この更なる別の標識は、有利な実施形態において、第１の標識及び／又は切り替え条件と一致していてもよい。

【0038】

規格ＣＡＮコントローラ内では、送信されるＣＡＮメッセージのＣＲＣ符号が、メッセージの直列に送信されたビットがその入力口に直列に供給されるフィードバックシフトレジスタによって生成される。シフトレジスタの幅は、ＣＲＣ多項式の次数に対応する。ＣＲＣ符号化（ＣＲＣ−Ｃｏｄｉｅｒｕｎｇ）は、シフト演算（Ｓｈｉｆｔ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）の間の、レジスタ内容とＣＲＣ多項式との結合（Ｖｅｒｋｎｕｅｐｆｕｎｇ）によって行われる。ＣＡＮメッセージが受信される場合には、これに対応して、メッセージの直列に受信されたビットが、ＣＲＣシフトレジスタ内へとシフトされる。ＣＲＣ検査（ＣＲＣ−Ｔｅｓｔ）は、ＣＲＣフィールドの終りで、シフトレジスタの全ビットが０である場合には成功である。送信の場合のＣＲＣ符号の生成及び受信の場合のＣＲＣ検査は、両方ともハードウェア内で行われ、その際に、ソフトウェアの介入は必要ではない。即ち、ＣＲＣ符号化の変更は、アプリケーションソフトウェアに対して影響を与えない。

【0039】

規格ＣＡＮプロトコルでは、ＣＡＮメッセージ内のスタッフビット（ＩＳＯ１１８９８−１、１０．５章参照）は、ＣＲＣ符号の計算又は検査に含まれない（ＩＳＯ１１８９８−１、１０．４．２．６章：“ｔｈｅ ｂｉｔ ｓｔｒｅａｍ ｇｉｖｅｎ ｂｙ ｔｈｅ ｄｅｓｔｕｆｆｅｄ ｂｉｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅ”（デスタッフビットシーケンスにより与えられるビットストリーム）参照）。これにより、ＣＲＣは本来、ハミング距離（Ｈａｍｍｉｎｇ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）が６である際に、メッセージ内にランダムに分散するビットエラーを５個まで検出すべきであるにも関わらず、稀な場合にしかメッセージ内の２個のビットエラーも検出しないという結果になる。このことは、例えば、ビットエラーによって、メッセージの１の箇所で、スタッフビットが見せかけのデータビットに変換され、又は、他の箇所で、データビットが見せかけのスタッフビットに変換される場合に起こりうる（Ｕｎｒｕｈ、Ｍａｔｈｏｎｙ、Ｋａｉｓｅｒ著「Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ」、ＳＡＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ、Ｎｒ．９００６９９、Ｄｅｔｒｏｉｔ、ＵＳＡ、１９９０年参照）。例えば、スタッフビットが付け加えられて伝送されたメッセージ内に、例えば電磁的な影響のような何らかのノイズにより発生した２つのビットエラーが、このような形で、スタッフビットが未だ付け加えられていない本来送信されるデータストリームと、スタッフビットにより調整された（ｂｅｒｅｉｎｉｇｔ）受信されたデータストリームと、の間の多数の不一致に増加する可能性がある。このような複数の不一致は、状況によっては、巡回冗長検査（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）によってもはや検出出来ない。

【0040】

これに対して、変更された伝送方法では、一方では、メッセージ内のＣＲＣフィールドの先頭の前に挿入されたスタッフビットもＣＲＣ符号の計算又は検査の際に含まれるように、ＣＲＣ符号化を変更することが可能である。即ち、本実施形態では、アービトレーションフィールド、コントロールフィールド、及び、データフィールドに属するスタッフビットが、巡回冗長検査により保護されるデータの一部として扱われる。これにより、伝送されるビットストリームのこの部分に、何らかのノイズにより発生した２つのエラーが、先に記載したように多数のエラーに増加するというリスクが無くなる。

【0041】

伝送時に、例えば２つのビットエラーがＣＲＣフィールド内に発生し、このビットエラーが、スタッフビット除去の際に、対応する複数の不一致へと増加する可能性があるという、明らかに小さくはあるがリスクが残る。

【0042】

この場合について、データ伝送の信頼性は、追加的な固定スタッフビット（Ｆｉｘｅｄ−Ｓｔｕｆｆ−Ｂｉｔ）又は固定スタッフビットシーケンス（Ｆｉｘｅｄ−Ｓｔｕｆｆ−Ｂｉｔ−Ｓｅｑｕｅｎｚ）を、ＣＲＣフィールド内の設定された位置に挿入することによって、更に高めることが可能である。（以下では、固定スタッフビットと固定スタッフビットシーケンスとがもはや区別されない。固定スタッフビットシーケンスは、個々のビットも意味しうる。）ここでは、通常のスタッフビットに対して、例えば、強制的に固定の位置に挿入されるビットが関わっており、このビットによって、規格に準拠したスタッフィング（Ｓｔｕｆｆｉｎｇ）規定を犯すことが防止される。このために、固定スタッフビットシーケンスの挿入を開始する追加的な固定スタッフ条件を定義することが可能である。例えば、スタッフィング制御部を、データに依存した制御が行われる規格に準拠したモードから、カウンタに依存した制御が行われる追加的なモードへと切り替えることが可能である。ビットカウンタが、予め設定された値、例えば３又は４に達した場合には常に、固定スタッフ条件が起動され、固定スタッフビットシーケンスが挿入される。最も簡単な場合には、固定スタッフビットシーケンスの挿入についての規則は、規格に準拠したスタッフビットの挿入と同じであり、即ち、先行するビットとは反対の１ビットが、伝送されるビットストリームに挿入される。

【0043】

規格ＣＡＮのプロトコル規定によれば、同じ値を有するビットが５個ずつ続いた後で、送信者によって、反対の値を有する追加的なスタッフビットがデータストリームに挿入され、バス加入者の同期化、特にサンプリング時点のために必要とされる信号エッジの発生が保証される。本発明によれば、示される実施例では、ＣＲＣのビットが４個ずつ続いた後で、１個以上のビットがＣＲＣフィールドに挿入され、その際に、第１の挿入されたビットは、先行するビットとは反対の値を有する。即ち、最も簡単な場合には、各５番目のビットが、先行するビットとは反対のビットとして伝送される。これにより、前に伝送されたビットの値にスタッフビットの位置が依存しないため、ビットエラーに基づく、データビットとしてのスタッフビットの誤った解釈、又はスタッフビットとしてのデータビットの誤った解釈が可能ではない。さらに、各固定スタッフビット又は各固定スタッフビットシーケンスの正確性を個別に検査することが可能である。なぜならば、その値がローカル条件（先行するビットの値）に依存するからである。代替的な実施形態は、例えば、ＣＲＣのビットが３個ずつ続いた後で既に、固定スタッフシーケンスを挿入し、又は、３個ずつの後に、交互に２又は４個の値を任意の順序で挿入することを構想することが可能である。さらに、本方法は、ＣＲＣフィールドの外のメッセージの範囲にまで拡大することが可能である。

【0044】

固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスの挿入について幾つかの例が、図１ｄ及び図１ｅに示されている。図１ｃは、任意の（固定）スタッフビットが挿入される前の、伝送すべきデータストリームから成る一連のビット列を示している。ＣＲＣ１、…、ＣＲＣ５で示される区間はそれぞれ、データフィールドの最終ビットＤＸ、及び、１５〜１８ビットで構成されるＣＲＣシーケンスに相当する。ビット列は任意に選択される。ＣＲＣ３では、規格に準拠した伝送において、ビット１５の後にドミナントな（値「０」）スタッフビットが挿入され、ＣＲＣ４においても同様である。更なる別のスタッフビットは、図示されない先行するデータビットの内容に従って、少なくともシーケンスＣＲＣ４及びＣＲＣ５に場合によっては存在するであろう。しかしながら、その位置は、先行するデータの詳細に依存する。

【0045】

これに対して図１ｄには、本発明に係る方法の一実施形態によって、データストリーム内の三角形で示す予め設定された位置に、どのようにして「Ｓ」で印が付けられた固定スタッフビットが挿入されるのかが示されている。図１ｅには類似した図が示されるが、ここでは、２個の固定ビットから成るシーケンスが１個ずつ挿入されたという点が異なっている。両ケースにおいて、２つの固定スタッフビットシーケンスの間に、本来のデータストリームの４個のビットが存在している。より少数の（例えば３個）ビット、又は、数が交互に変わるビットが固定スタッフビットシーケンス間に存在するという同様に起こりうるケースは、ここでは図示されない。

【0046】

有利な実施形態において、通信コントローラは、規格ＣＡＮに対して互換性を有するように設計され、即ち、規格ＣＡＮバスシステム内では規格に準拠して動作するように設計されるが、本発明に基づき変更されたバスシステム内では、一方では、メッセージ内のより大きなデータフィールドを許容し、他方では、ＣＲＣ符号の、調整された計算及び検査も実行する。

【0047】

メッセージの受信の開始時には、規格に準拠したＣＡＮメッセージ又は本発明に基づき変更されたメッセージが受信されるのかが未だに確定していないため、本発明に係る通信コントローラには、平行して動作する２つのＣＲＣシフトレジスタが実装される。ＣＲＣデリミタの受信後に、受信者のところでＣＲＣ符号が評価される場合には、本発明に係る更なる別の標識に基づいて、どの伝送方法が利用されたのかが確定され、その後で、上記利用された伝送方法に対応付けられたシフトレジスタが評価される。更なる別の標識は、先に既に示したように、データフィールドの大きさ及びデータ長コードの解釈に関する第１の標識と一致していてもよい。

【0048】

メッセージ送信の開始時には、送信者のために、どの伝送方法に従って送信されるのかが既に確定している。しかしながら、バスアクセスを巡る調停が失われ、開始されたメッセージが送信されず、その代わりに他のメッセージが受信されることが起こりうるため、この場合にも、２つのＣＲＣシフトレジスタが平行して駆動される。

【0049】

平行して動作する２つのＣＲＣレジスタの上記実装によって更なる改善も可能となり、即ち、規格ＣＡＮプロトコルのＣＲＣ多項式（ｘ１５＋ｘ１４＋ｘ１０＋ｘ８＋ｘ７＋ｘ４＋ｘ３＋１）が、１２７ビットより小さいメッセージ長のために設計される。本発明に基づき伝送されるメッセージが、より長いデータフィールドも利用する場合には、伝送信頼性を維持するために、特により長い他のＣＲＣ多項式を利用することが有効である。本発明に基づき伝達されるメッセージはこれに対応して、変更された、特により長いＣＲＣフィールドを獲得する。駆動中に、通信コントローラは、その都度適切な多項式を利用するために、２つのＣＲＣシフトレジスタ、即ち、規格ＣＡＮに準拠したシフトレジスタと本発明に係るシフトレジスタとを動的に切り替える。

【0050】

当然のことながら、データフィールドの長さ又は所望の伝送信頼性に従って、２つより多いシフトレジスタ、及びこれに対応して、２つより多いＣＲＣ多項式を段階的に使用することも可能である。この場合には、規格ＣＡＮに対する互換性が保たれる限りにおいて、対応する標識及びこれと関連する切り替え条件を調整する必要がある。例えば、コントロールフィールドの第２ビットは、例えば図２のＤＬＣ１に係る、より長いデータフィールドへの切り替え、及び、対応する第２のＣＲＣ多項式を示す第１の標識であってもよいであろう。より長いデータフィールドを含み、第１の標識により標識付けされたメッセージについては、例えば図２のＤＬＣ３に係る、更なる別のデータフィールドの大きさへの切り替え、及び、第３のＣＲＣ多項式を示す追加的なビットを、コントロールフィールド内に挿入することが例えば可能であろう。第１の標識を有するメッセージのコントロールフィールドへの、追加的なビットの挿入は可能である。なぜならば、この場合に、変更された送信プロセス及び受信プロセスがいずれにしても通信コントローラ内で利用され、この種の変更が考慮されうるからである。第１の標識が存在しない際には、示される例ではコントロールフィールドのドミナントな第２ビットのところで、メッセージの構造がＩＳＯ規格１１８９８−１の設定に正確に従うことによって規格ＣＡＮとの互換性が与えられる。

【0051】

図３は、本発明に係る受信プロセスの一部、即ち、受信プロセスがどのようにバスシステムの加入者局で進行するのかを簡素化した図で示している。ここでは、第１の切り替え条件に従って通信コントローラの挙動が調整されることにより、規格ＣＡＮに対する互換性が実現される場合が示される。図３では、ソフトウェア内でのプログラムシーケンスを記載するために一般的な図が選択されたが、本方法は、ハードウェア内での実装のために完全に適している。

【0052】

加入者局は最初に、バス上に通信トラフィックが無い限り、バスをサンプリングする状態にある。即ち、問い合わせ３０２は、バス上のドミナントビットを待つ。このドミナントビットは、新しいメッセージの開始（Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｆｒａｍｅ）を表す。

【0053】

新しいメッセージの開始が確認され次第、ブロック３０４において、平行して計算される少なくとも２つのチェックサムの計算が開始される。第１のチェックサムは、規格ＣＡＮのＣＲＣ演算に対応し、第２のチェックサムは、新しい方法に従って計算される。第２のＣＲＣ計算では、示される実施例ではスタッフビットが含まれるが、このことは、規格ＣＡＮに準拠した計算には該当しない。

【0054】

引き続いて、ステップ３０６から、メッセージのＳＯＦビットの後に続く、アービトレーションフィールドで始まる更なる別のビットが受信される。複数のバス加入者がメッセージを送信したい場合には、ここで、規格ＣＡＮで一般的な方法に従ってバス加入者の間で、どの加入者がバスへのアクセス権を獲得するかについて調停が行われる。示されるブロック３０６は、第１の標識が受信されてしまうまで又は第１の切り替え条件が確定するまでの、全ビットの受信を表す。記載される例では、第１の切り替え条件は、コントロールフィールドから、例えばコントロールフィールドの第２ビットから定められる（図１参照）。引き続いて、ブロック３０８において、メッセージの特定ビット以降、定められた第１の切り替え条件に従って様々に処理されるまで、メッセージの更なるビットが受信されうる。様々な処理形態によるこの分割は、以下で例示するように、対応する問い合わせ又は分岐３１０によって保証される。

【0055】

分岐３１０で、例えばドミナントビットｒ０としてのコントロールフィールドの第２ビットの受信後に、第１の標識に従って通信が規格ＣＡＮに準拠して行われる（図３の「１」で示された経路）という情報が存在する際には、ステップ３１２において、コントロールフィールドの更なる別のビットが読み込まれる。この更なる別のビットから、規格ＣＡＮに従ってデータ長コードが評価され、引き続いてステップ３１６で、対応するデータ量、即ち、データフィールドに対応した最大８バイトが受信される。その後ステップ３２０において、１５ビットを含むＣＲＣフィールドが受信される。分岐３２４で、送信者により伝達されたＣＲＣチェックサムと、受信者自身により定められたＣＲＣチェックサムとが一致するという情報が存在する場合には、ブロック３２８で、ドミナントなアクノリッジビット（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ−Ｂｉｔ）が送信される。この場合には、通信が規格ＣＡＮに従って行われるため、規格に準拠したＣＲＣチェックサムが比較されるということに注意されたい。一致が確認されない場合には、（ブロック３３０で）アクノリッジビットがリセッシブで送信される。この後に、ステップ３３２又は３３４で、ＡＣＫデリミタ（ＡＣＫ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）、及び、ＥＯＦビットが続く。これで、メッセージのための受信プロセスが終了する。

【0056】

送信者側でのスタッフビットの挿入、及び、受信者側でのスタッフビットの除去に関しては、ＣＡＮ規格ＩＳＯ１１８９８−１の規定が有効である。示されるフィールドの大きさは、スタッフビット除去後のデータ量が関わっている。規格に準拠したＣＲＣチェックサムの計算のためにも、挿入されたスタッフビットは、受信されたデータストリームから再び除去される。

【0057】

これに対して、分岐３１０で、例えば、リセッシブなビットＥＤＬとしてのコントロールフィールドの第２ビットの受信後に、本発明に基づき変更された通信方法が利用されるという情報が存在する場合には（図３の「２」で示された経路）、ブロック３１４において、コントロールフィールドの更なる別のビットが読み込まれる。ここでは、例えば、追加的な、コントロールフィールド内で補充されたビットであって、例えば更なる別の規格とは異なるＣＲＣ多項式への切り替えのために役立ち、又は、ビット長の切り替えのため、若しくは、同期化のため、若しくは、更なる別の目的のために役立ちうる上記補充されたビットを読み込むことが可能である。この観点で、後に詳細に述べることにする。上記読み込みの結果から、データ長コードが、図２の表で幾つかの例について記載した新しい解釈に従って定められる。ブロック３１８で、対応するデータ量、即ち、図２の表の例ＤＬＣ１については１５バイトまで、例ＤＬＣ２については１６バイトまで、例ＤＬＣ３については６４バイトまでのデータが受信される。ブロック３２２で、本発明に基づき異なる、特により長いＣＲＣフィールドが受信される。分岐３２４で、送信者に伝達されたＣＲＣチェックサムと受信者自身により定められたＣＲＣチェックサムとが一致するという情報が存在する場合には、この場合上記比較は本発明に基づき異なるＣＲＣチェックサムに基づいているのだが、ブロック３２８で、ドミナントなアクノリッジビットが送信される。送信者に伝達されたＣＲＣチェックサムと受信者自身により定められたＣＲＣチェックサムとが一致しない場合には、（ブロック３３０で）アクノリッジビットがリセッシブで送信される。引き続いて、ステップ３３２又は３３４において、ＡＣＫデリミタ及びＥＯＦビットが続く。これで、メッセージのための受信プロセスが終了する。

【0058】

送信者側でのスタッフビットの挿入、及び、受信者側でのスタッフビットの除去に関しては、アービトレーションフィールド、コントロールフィールド、及び、データフィールドの伝送のためのＣＡＮ規格ＩＳＯ１１８９８−１の規定が有効である。ブロック３２２では、スタッフィング制御部が、データに依存するモードから、カウンタに依存するモードに切り替えられる。これにより、送信者により規則的な間隔で挿入された固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスが、受信者側で更なる処理のために再び除去される。示されるフィールドの大きさは、スタッフビット又は固定スタッフビットを除去した後のデータ量が関わっている。規格から外れるＣＲＣチェックサムの計算のためには、挿入されたスタッフビットが含められるが、本発明に基づき挿入された固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスは、受信されたデータストリームから再び除去される。

【0059】

図３では、利用されるＣＲＣを決定する更なる別の標識が、データフィールドの大きさ及びデータ長コードの解釈に関する第１の標識と一致する場合が示された。即ち、ＣＲＣチェックサムの受信３２０又は３２２の前に、どのＣＲＣが更なる別の標識に従って受信されて分岐３２４のために評価されるのかについて、問合せが再度行われなかった。図３のフロー図を簡単に変更することにより、この追加的な問合せを、場合によりシーケンスに組み込むことが可能である。

【0060】

図４は、図１ｂに対して、本発明に基づき異なるビット長が利用され個々のビットがより速くバスを介して伝送される範囲がメッセージ内に追加的に設定された、本発明に基づき変更されたメッセージの２つの更なる別の例を示す。メッセージは、従って、「ＣＡＮ ＦＤ Ｆａｓｔ」と称される。図４には、メッセージの２つの可能なアドレス指定のバリエーションについて、ファストＣＡＮアービトレーション（Ｆａｓｔ−ＣＡＮ−Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ）、ファストＣＡＮデータ（Ｆａｓｔ−ＣＡＮ−Ｄａｔａ）と呼ばれる２つの状態の間で切り替えられる範囲が示されている。この２つの状態の切り替えによって、メッセージの対応する部分についてビット長が短縮され、個々のビットがより速くバスを介して伝送される。これにより、規格に準拠した方法に対して、メッセージの伝送時間を短縮することが可能である。これに伴う時間的ビット長の切り替えは、例えば、最小時間単位又は駆動中の発振器クロックに対して相対的にバス時間単位を調整するための、少なくとも２つの異なる倍率の利用によって実現することが可能である。ビット長の切り替え、及び、倍率の、対応する変更も同様に図４に例示されている。

【0061】

状態ファストＣＡＮアービトレーションと状態ファストＣＡＮデータとの間の移行は、第１の標識ＥＤＬを有するメッセージの、第２の標識であって、短縮されたビット長が利用されることをデータ伝送の加入者に対してシグナリングする上記第２の標識に従って行われうる。ここで示される実施例では、この標識の位置は、ＢＲＳ（Ｂｉｔ Ｒａｔｅ Ｓｗｉｔｃｈ）と称されるコントロールフィールド内の追加的なビットである。この追加的なビットは、示される例では、コントロールフィールドの４番目のビットとして伝送される。

【0062】

第１の標識ＥＤＬの後に第２の標識ＢＲＳが続く提示されるケースでは、本発明に係る伝送方法において、そのビット長が明らかに短く、そのデータフィールドの大きさが８バイトを上回る値に拡張可能であり、そのＣＲＣがより大きなデータフィールドに対して調整され、以前にメッセージに挿入されたスタッフビットまで延長されるメッセージが伝送される。このようにして、バスシステムを介する伝送容量の著しい増大と同時に、伝送信頼性の改善が達成される。

【0063】

示される例では、より速い伝送は、対応する標識の送信直後に始まって、戻し切り替えのために設定されたビットに到達した直後に終わり、又は、エラーフレーム（Ｅｒｒｏｒ−Ｆｒａｍｅ）を開始する理由が検出された場合に終わる。

【0064】

図５は、図３に対して変更された受信プロセスを示しており、この受信プロセスでは追加的に、第２の標識ＢＲＳに従って、状態ファストＣＡＮアービトレーションと状態ファストＣＡＮデータとの間で切り替えられる。分岐３１０で、例えばリセッシブなビットＥＤＬとしてのコントロールフィールドの第２ビットの受信後に、本発明に係る変更された通信方法が利用されるという情報が存在する場合には、ブロック４０８において、コントロールフィールドの直近のビットが読み込まれる。第２の標識として役立つビット、例えば、本発明に基づき拡張されたコントロールフィールドの第４のビットＢＲＳが、構想された値により、例えばリセッシブで受信される場合には、例えばＢＲＳビットのサンプルポイント（Ｓａｍｐｌｅ Ｐｏｉｎｔ）で、状態ファストＣＡＮデータに入り、即ち、短縮されたビット長に切り替えられる（経路「Ｃ」）。当該ＢＲＳビットが反対の値、即ちこの場合ではドミナントな値を有する場合には、ビット長の短縮は行われない（経路「Ｂ」）。ブロック４１２又は４１４で、データ長コードを含むコントロールフィールドの残りのビットの受信、及び、データ長コードからの大きさ情報に係るデータフィールドの受信が行われる。ブロック４１２では、通常のビット長で受信され、ブロック４１４では短縮されたビット長で受信される。ブロック４１６又は４１８では、本発明に基づき異なる、特により長いＣＲＣフィールドが読み込まれる。ブロック４１８において、ＣＲＣフィールドの最後のビット、即ちＣＲＣデリミタで、通常のビットレートによる状態ファストＣＡＮアービトレーションへと再び切り替えられる。引き続いて、図３と同様に分岐３２４で、送信者により伝達されたＣＲＣチェックサムと、受信者自身により定められたＣＲＣチェックサムとが一致するかが検査され、これに従って、図３で既に示したように、更なる処理が行われる。

【0065】

ここでも、送信者側でのスタッフビットの挿入、及び、受信者側でのスタッフビットの除去に関しては、アービトレーションフィールド、コントロールフィールド、及び、データフィールドの伝送のためのＣＡＮ規格ＩＳＯ１１８９８−１の規定が有効である。ブロック４１６又は４１８では、スタッフィング制御部が、データに依存するモードから、カウンタに依存するモードに切り替えられる。これにより、送信者により規則的な間隔で挿入される固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスは、受信者側で再び除去される。示されるフィールドの大きさは、スタッフビット又は固定スタッフビットを除去した後のデータ量が関わっている。規格から外れるＣＲＣチェックサムの計算のために、挿入されたスタッフビットは含められるが、本発明に基づき挿入された固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスは、受信されたデータストリームから再び除去される。

【0066】

図６ａは、本発明に係る装置内、特に通信コントローラ内で、送信されるメッセージへの追加的な固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスの挿入を実行する制御部の一部を概略的に示している。図６ｂは、本発明に係る装置内で、受信されたメッセージからの追加的な固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスの除去を実行する制御部の一部を概略的に示している。伝送すべき本来のユーザデータは、ＲＤ（「生データ」（Ｒｏｈｄａｔｅｎ））で示され、バスシステム上に存在する（固定）スタッフビットが付け加えられたデータは、ＢＤ（「バスデータ」（Ｂｕｓｄａｔｅｎ））で示される。

【0067】

通常のＣＡＮビットスタッフィング方法では、受信者側でも、送信者側でも、サンプリング点でサンプリングされたビットが、５ビット幅のスタッフ・シフトレジスタ６１０又は６２０内へとシフトされる。このレジスタの全ての５ビットが同じ値を有する場合、このことがスタッフ条件となる。このことは、評価ユニット６１２又は６２２で確認される。スタッフ条件が存在しない場合には、送信者内及び受信者内のデータレジスタが、ＣＡＮビット時間ごとに１回、１ビット分だけシフトされる。メッセージの送信者は、自身のデータ・シフトレジスタの出力ビットごとに送信し、受信者は、サンプリングされたビットを、自身のデータ・シフトレジスタ内へとシフトさせる。送信者の評価ユニット６１２が、スタッフ条件を確認した場合には、挿入ユニット６１６は、データ・シフトレジスタがもはやシフトされず送信者が後続のビットとして前のビットとは反対のビットを送信するようにする。従って、バスデータＢＤは、この反対のビットの分が生データＲＤに対して付け加えられる。受信者の評価ユニット６２２が、バスデータＢＤ内でスタッフ条件を確認した場合には、除去ユニット６２６は、後続のビットがデータレジスタ内へとシフトされず当該後続のビットが前のビットに対して反対であるかが検査されるようにする（後続のビットが前のビットに対して反対でない場合には、スタッフエラー（Ｓｔｕｆｆ−Ｅｒｒｏｒ）が検出される。）。この後続のビットは、バスデータから除去され、更なる処理に供給される生データＲＤ内にもはや存在しない。

【0068】

本発明に係る伝送方法では、スタッフビットの挿入及び除去は、図６ａ及び図６ｂに示すように、好適に、少なくとも２つのモードに切り替え可能な制御部によって制御される。制御部は、下位制御部６１４又は６２４、及び、評価ユニット６１８又は６２８の分だけ補充されている。例えば、アービトレーションフィールド、コントロールフィールド、及び、データフィールドでの、ＣＲＣで保護されたビットの伝送の間、（規格ＣＡＮ方法のように）スタッフビットの挿入又は除去は、スタッフ・シフトレジスタ６１０又は６２０の内容に依存する。メッセージの他の部分範囲内では、例えば、メッセージのＣＲＣフィールドの伝送の間は、カウンタに依存した挙動に切り替えられる。このために、示される例では、５つの状態を有する下位制御部６１４又は６２４が利用され、この５つの状態のうちの１つが固定スタッフ条件に相当する。スタッフ条件が存在する際のように、固定スタッフビット条件が存在する際には、挿入ユニット６１６又は除去ユニット６２６に問い合わせが行われる。下位制御装置６１４又は６２４は、ＣＡＮビットクロックごとに周期的に５つの状態の間で変化し、従って、５番目のビットごとに、挿入ユニット６１６又は除去ユニット６２６に問い合わせが行われる。その後、規格ＣＡＮの方法のように、前のビットとは反対のビットが、送信者によってバスデータＢＤに挿入され、他方では、受信者によって検査されて、再び除去される。本方法の適用の際には、ＣＲＣフィールドでは常に、１個の固定スタッフビットにより分けられた、４ビットのＣＲＣシーケンスの一群が伝送される。

【0069】

先に記載したように、固定スタッフビットの箇所には、固定スタッフビットシーケンスも挿入することが可能であり、例えば、「１」の後にシーケンス「０ １」、又は、「０」の後に「１ ０」を挿入することが可能である。さらに、ＣＲＣシーケンスの各３番目のデータビットの後に、固定スタッフビットシーケンスを挿入することも可能であろう。更なる別のモードを構想することも可能であり、例えば、モードに従って、各３番目のデータビットの後又は各４番のビットの後に、固定スタッフビットシーケンスが続く。

【0070】

下位制御部６１４又は６２４は、例えばＣＲＣフィールド伝送の開始の際に、固定スタッフ条件が満たされるように設定される。これにより、ＣＲＣフィールドは、固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスで始まり、メッセージのＣＲＣフィールド内では、全ての固定スタッフビットの位置が予め定められる。例えば、データフィールドが５個の同じビットで終わるため、ＣＲＣフィールドの開始の際にスタッフ条件がいずれにせよ満たされる場合には、ＣＲＣフィールドの先頭のスタッフビットは、このスタッフ条件にも一緒に応じる。

【0071】

代替的に、下位制御部６１４又は６２４は、例えば値の範囲が０〜４の周期的なスタッフィングカウンタとして実現可能であり、このスタッフィングカウンタは、ＣＲＣフィールドの開始に際して０にリセットされ、自身の再び戻った値０がその都度、固定スタッフビット又は固定スタッフビットシーケンスを開始する。

【0072】

データフィールドの最終データビットの前の全てのスタッフビットは、ＣＲＣ検査によって一緒に保護され、データフィールドの最終データビットの後の固定スタッフビットは、ＣＲＣシーケンスの生成及び検査の際にはマスクが掛けられる。

【0073】

本発明に係るメッセージ内の第１の標識ＥＤＬのリセッシブなビットの後に続く、常にドミナントなビットｒ０（又は、拡張型アドレス指定の際には場合によってｒ１）は、例えば図１ｂ及び図４で読み取れるように、本発明に係る全てのメッセージ内で、リセッシブ・ドミナント・エッジとなる。このエッジは、バス加入者間の同期化の改善のために使用することが可能であり、このことは特に、より短いビット長への切り替えが予定される際には特に有利である。

【0074】

ネットワーク内の全てのバス加入者が、送信加入者に対して同期化される場合には、より短いビット長へと問題なく切り替えられる。しかしながら、例えば、第１の送信加入者が、アービトレーションフィールドの終りで、ビット列「ドミナント・ドミナント」を送信し、調停の枠組みにおいてバスへのアクセス権を獲得したい第２の送信加入者が、ビット列「ドミナント・リセッシブ」を送信する場合には、切り替えのために設けられたビットのところで、加入者の全てが送信加入者に対して同期されるわけではないということも起こりうる。第２の送信加入者は、リセッシブなビットで調停に負けて受信者となる。リセッシブなビットまでは、両送信者は、同じビット列を送信していた。両送信機が、ＣＡＮバス及びトランシーバを介した伝送時間に基づき、自身が送信したリセッシブからドミナントへの各エッジを、各他方の送信者が送信したエッジを検知するよりも早く検知したために、どちらの加入者も他の加入者に対して同期化されていない。新たに受信者となったバス加入者が、残っている送信者に対して同期化してしまう前に、ビット長が切り替わる際には、同期化は、切り替えの後に、ビット長がより短い範囲内で行われる。その場合に、同期化による位相のずれは、ビット長に相関してより大きい。２つのバス加入者間の信号の伝送時間に応じて、位相のずれは、エラー同期化が発生しビットが誤ってサンプリングされるほど大きくなりうる。その場合には、受信者は、受信されたメッセージを有効なものとして認めず、エラーフレーム（Ｅｒｒｏｒ−Ｆｒａｍｅ）を用いて破壊する。

【0075】

規格ＣＡＮ通信では、この問題は発生しない。なぜならば、規格ＣＡＮ通信では、ＣＡＮビットタイミングの伝播時間セグメント（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ−Ｓｅｇｍｅｎｔ）が、信号の伝送時間により引き起こされるバス加入者間の位相のずれを補正するからである。しかしながら、より短いビット長のための設定では、ビット長を短縮するために、伝播時間セグメントが最小化され又は完全に無くされる可能性がある。

【0076】

ビット長の切り替え後のエラー同期化を回避するために、適切な措置によってビット長の切り替え前の同期化を保証する必要がある。このことは、ＥＤＬ（リセッシブ）からｒ０又はｒ１（ドミナント）へのエッジで同期化が行われることによって達成されうる。特に、通常ではフレーム内で一般的な再同期化が行われる代わりに、ハード同期化（Ｈａｒｄ−Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓｉｅｒｕｎｇ）が実行されうる。このハード同期化は、例えばスタートオブフレームビットでも行われ、起こりうる位相のずれを確実かつ完全に補正する。通常ではフレーム内で一般的な再同期化が行われる際には、設定された再同期化ジャンプ幅（ＳＪＷ：Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ Ｊｕｍｐ Ｗｉｄｔｈ）よりも位相エラーが大きい場合に、残差が残っている可能性がある。

【0077】

提示される方法の１変形例として、短縮されたビット長への切り替えは、第２の標識ＢＲＳの値に従って、追加的に、先に伝送されるｒ０ビットのドミナントな値と組み合わせることが可能であり、従って、ｒ０がドミナントで伝送された場合に、より短いビット長へと切り替えられる。本方法をこのように補完することによって、ドミナントなｒ０ビットの代わりにリセッシブなビットがリセッシブなＥＤＬビットの後に続くビット列を、将来の更なる別のメッセージフォーマットのために、例えば、メッセージの部分範囲内での規格から外れるビット符号化のために利用することが可能になる。

【0078】

本発明に係るメッセージのコントロールフィールド内に追加的なビットを挿入するという可能性はさらに、「エラーパッシブ」（Ｅｒｒｏｒ Ｐａｓｓｉｖｅ）の状態にあるバス加入者の検知を容易にするために利用することが可能である。従来技術による通信コントローラを備えたバス加入者は、送信又は受信エラーがカウント（Ｃｏｕｎｔ）１２８以上の場合に、「エラーパッシブ」状態になる。バス加入者が「エラーパッシブ」状態にある場合には、当該バス加入者は、「アクティブエラーフラグ（Ａｃｔｉｖｅ Ｅｒｒｏｒ Ｆｌａｇ）」（６個の連続するドミナントビット）を送信してはならない。バス加入者がエラーを検出した場合には、「パッシブエラーフラグ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｅｒｒｏｒ Ｆｌａｇ）」（６個の連続するリセッシブビット）を送信する。しかしながら、「パッシブエラーフラグ」は、ＣＡＮバス上では静止レベル（Ｒｕｈｅ−Ｐｅｇｅｌ）と区別されない。即ち、他のバス加入者は、状況によっては、或るバス加入者が「エラーパッシブ」状態にあることを間接的にしか検出出来ないである。

【0079】

これに対して、ここで提案される方法の利点は、本方法によって、他のバス加入者が、「エラーパッシブ」状態にあるバス加入者を一意に識別出来ることである。このことは、従来では、「パッシブエラーフラグ」の受信を介しては可能ではなかった。従来技術によるバス加入者内では、ローカルでＣＡＮコントローラに接続されたマイクロプロセッサのみが、状態「エラーパッシブ」を検出し、例えば適切な状態メッセージによって、他のバス加入者に報知することが可能である。新しい方法によって、マイクロプロセッサは、状態メッセージを送信する必要がない。さらに、この場合、「エラーパッシブ」状態についての情報は、送信時点では現実に即しているが、その一方で、この状態は、状態メッセージの送信の際に、マイクロプロセッサによる状態メッセージの作成と送信時点との間に変化してしまう可能性がある。

【0080】

ここで記載される方法では、通信コントローラの状態「エラーパッシブ」についての情報は、いずれにせよバス加入者によって送信されるメッセージに組み込まれる。このために、メッセージのコントロールフィールドは、更なる別のビット（ＥＳＩ）の分だけ拡大される。このＥＳＩビットは、図１ｂで示すように、第１の標識（ＥＤＬ）の後で、かつＤＬＣの前に挿入され、例えばＢＲＳの直前又は直後に挿入される。「エラーパッシブ」状態にあるバス加入者は、このビットを例えばドミナントで送信するが、それ以外の場合には、このビットはリセッシブで送信される。逆のロジックも同様に可能である。

【0081】

提示される伝送方法は、車両の通常運転における、適切なデータバスを介して接続された、車両の少なくとも２つの制御装置の間のデータ伝送のために適している。しかしながら、車両の製造又は保守の間の、プログラミング目的で適切なデータバスと接続されたプログラミングユニットと、データバスと接続された車両の少なくとも１つの制御装置と、の間のデータ伝送のためにも同様に有利に利用されうる。さらに、工業オートメーションにおいて、バスによって互いに接続された分散された制御ユニットであって、産業的な製造工程の流れを制御する上記制御ユニットの間で、例えば制御情報を伝送するために本発明を使用することも可能である。この分野では、非常に長いバス線も登場する可能性があり、調停過程の間バスシステムを、比較的長いビット長で、例えば、１６、３２、又は６４マイクロ秒で駆動することも特に有利でありうる。続いて、上述のように、メッセージの一部について、中規模の伝送レートが小さくなり過ぎないようにするために、より短いビット長に切り替えることが可能である。

【0082】

以上、本方法は、規格ＣＡＮコントローラが、本発明に基づき動作しうるために最小限に変更されればよいという点で卓越した伝送方法である。規格ＣＡＮコントローラとしても動作しうる本発明に係る通信コントローラは、従来の規格ＣＡＮコントローラより僅かに大きい。対応するアプリケーションプログラムを変更する必要はなく、既に、データ伝送速度の点で利点が実現される。データフィールドの拡張された大きさ、並びに、対応するＤＬＣ及びＣＲＣの拡張された大きさを利用することにより、データ伝送速度を更に上げることが可能であり、アプリケーションソフトウェアにおける調整は最小である。ＣＡＮコンフォーマンステスト（ＣＡＮ−Ｃｏｎｆｏｒｍａｎｃｅ−Ｔｅｓｔ）（ＩＳＯ１６８４５）の広範な部分を引き継ぐことが可能である。さらに、本発明に係る伝送方法と、ＴＴＣＡＮ（ＩＳＯ１１８９８−４）を補完したものと、を組み合わせることも可能である。

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図1d】

【図1e】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6a】

【図6b】