CN114747183B - 用于串行总线系统的用户站的冲突探测器和用于在串行总线系统中进行通信的方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于串行总线系统（1）的冲突探测器（15；15A；15B；25；35）和一种用于对串行总线系统（1）中的总线冲突进行识别的方法。所述冲突探测器（15；15A；15B；25；35）具有用于对从所述总线系统（1）的总线（40）处串行接收的信号（VDIFF）进行滤波的第一滤波块（151）；用于对由所述用户站（10；20；30）的通信控制装置（11）为帧（450）串行发送给所述总线（40）的数字的发送信号（TxD；TxD1）进行滤波的第二滤波块（152），并且其中所述用户站（10；20；30）被设计用于在第一通信阶段（451；453、451）中用第一种运行模式产生用于所述帧（450）的总线状态（401；402）并且在第二通信阶段（452）中用与所述第一种运行模式不同的第二种运行模式产生用于所述帧（450）的总线状态（401；402；U_D0；U_D1）；以及检测块（153；153A），所述检测块具有电容器（1532），在所述电容器的一个接头上连接有所述第一滤波块（151）的输出端和所述第二滤波块（152）的输出端，其中所述检测块（153；153A）被设计用于从所述电容器（1532）上的电压（U_C）中检测，所述用户站（10；20；30）在所述第二通信阶段（452）中是否拥有对所述总线（40）的专用的无碰撞的访问权。

Description

用于串行总线系统的用户站的冲突探测器和用于在串行总线 系统中进行通信的方法

技术领域

本发明涉及一种用于串行总线系统的用户站的冲突探测器和一种用于对以高的数据速率和大的抗错性来工作的串行总线系统中的总线冲突进行识别的方法。

背景技术

对于比如交通工具中的传感器与控制设备之间的通信来说，经常使用总线系统，在所述总线系统中数据作为消息以标准 ISO11898-1：2015作为CAN 协议规范用CAN FD来传输。在所述总线系统的总线用户站、比如传感器、控制设备、发送器等等之间串行传输所述消息。

为了能够实现总线系统中的不断增加的数据传送和/或比在传统的CAN中高的数据传输速度，以CAN FD-消息格式提供一种用于在消息的内部转换到更高的位速率上的选项。在这样的技术中，最大可能的数据速率通过数据区的范围内的更高的时钟控制来提高到超过1 MBit/s的数值。这样的消息接下来也被称为CAN FD帧或者CAN FD消息。对于CANFD来说，最大的有效数据长度从传统的CAN中的8个字节一直扩增到64个字节并且数据传输速率明显地比在传统的CAN中高。

在汽车领域内常见的总线使用差分的双线-总线导线，所述双线-总线导线在两个逻辑的位电平之间进行区分。对于传统的CAN（ISO 11898-2）或者CAN FD和LIN（ISO_17987-4）来说，两个逻辑上的总线电平的仅仅相应其中之一被驱动，另一个逻辑上的总线电平则通过总线导线的终端电阻来调节。由此，被驱动的显性的总线电平无法对未被驱动的隐性的电平进行覆盖写入。这一点用于借助于仲裁为发送方在预先确定的持续时间里保证对总线导线的无碰撞的访问权。按照另一种使用方式，能够在错误情况中将错误帧（Error-Flag）发送到总线上。对于时间控制的FlexRay（ISO 17458-4）来说，两个逻辑上的总线电平被驱动。这种对称的总线电平允许更高的位速率，但是像在传统的CAN/CAN FD中一样既不允许仲裁也不允许错误帧。

即使基于传统的CAN或者CAN FD的通信网络系统由比如其稳健性看来提供很多的优点，但是它与在比如100 Base-T1以太网中的数据传输相比具有明显低的位速率。此外，迄今用CAN FD来达到的、直至64个字节的有效数据长度对有些应用情况来说是太小了。

为了解决这个问题，目前在开发CAN FD-后续系统，其接下来被称为CAN XL。在CAN-XL-帧的数据阶段中，应该驱动两种总线状态（0、1），以用于达到更高的数据速率。

如果现在对于CAN XL来说在数据阶段中要主动地驱动两种总线状态，那么错误帧（Error-Flag）的发送就引起被驱动的信号的叠加，由此在所述总线上出现“模拟的”电平。由此，所产生的RxD信号不再能够精确地预测并且由此传统的CAN/CAN FD的方法在错误帧方面不能使用。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种用于串行总线系统的用户站的冲突探测器和一种用于对串行总线系统中的总线冲突进行识别的方法，所述冲突探测器和方法解决前面所提到的问题。尤其应该提供一种用于串行总线系统的用户站的冲突探测器和一种用于对串行总线系统中的总线冲突进行识别的方法，其中能够实现高的数据速率以及对当前的运行状态的灵活的反应以及通信的大的抗错性。

该任务通过一种具有权利要求1的特征的、用于串行总线系统的用户站的冲突探测器来解决。所述冲突探测器具有用于对从所述总线系统的总线处串行接收的信号进行滤波的第一滤波块；用于对由所述用户站的通信控制装置为帧而串行发送给所述总线的数字的发送信号进行滤波的第二滤波块，并且其中所述用户站被设计用于在第一通信阶段中用第一种运行模式产生用于所述帧的总线状态并且在第二通信阶段中用与所述第一种运行模式不同的第二种运行模式产生用于所述帧的总线状态；以及检测块，所述检测块具有电容器，在所述电容器的一个接头上连接有所述第一滤波块的输出端和所述第二滤波块的输出端，其中所述检测块被设计用于从所述电容器上的电压中检测，所述用户站在所述第二通信阶段中是否拥有对所述总线的专用的无碰撞的访问权。

根据所述冲突探测器的设计方案，能够从所述总线信号中成本很低地并且尽管如此很确实地并且由此很可靠地识别数据阶段中的发送冲突，即使在所述数据阶段中在一个帧中主动地驱动两种总线状态。这一点也适用，如果在所述总线上出现被驱动的信号的叠加的话，由此在所述总线上出现“模拟的”电平，使得所产生的接收信号RXD不再能精确地预测。

通过总线信号的使用来识别或探测总线冲突，这能够成本很低廉地得到实现，因为通过所述总线系统的用户站的发送/接收装置的已经存在的组件的支持对于冲突探测来说仅仅需要少量的额外的、但是成本低廉的组件。

另外，对于所述总线冲突的探测能够通过总线信号和发送信号的使用来非常精确地进行。

由此，所述用于CAN XL的发送/接收装置（收发器）能够以便宜的价格保证总线系统的非常可靠的运行，这有利地于CAN XL的使用。

作为补充方案或替代方案，所述冲突探测器与发送/接收装置（收发器）分开地设置。在此可能的是，所述总线冲突-识别也能够与当前可用的CAN收发器一起使用。

因此，所述总线系统的每个用户站由于所述冲突探测器的设计方案而能够干扰或者中断任意其他用户站用错误帧进行的发送。所使用的错误帧实现了简单的错误处理，这又提高了所述CAN XL协议的稳健性。此外，在错误情况中能够节省时间，方法是：中断目前发送的消息并且此后能够在所述总线上传输其他信息。这尤其对于比数据阶段中的具有64个字节的CAN FD帧要长的帧来说、尤其对于应该包含2-4k个字节或更多字节的帧来说有很大好处。

作为结果，在提高每帧的有效数据量时，用所述冲突探测器也能够在总线系统的运行中以在当前事件的方面的大的灵活性并且以小的错误率来保证所述帧的接收。由此，在所述串行总线系统中在实现高的数据速率以及每帧的有效数据量的提高时也能够以大的抗错性进行通信。

因此，用所述总线系统中的冲突探测器尤其能够在第一通信阶段中保持由CAN已知的仲裁并且尽管如此相对于传统的CAN或者CAN FD再次可观地提高传输速率。

这一同为实现至少5 Mbit/s到大约8 Mbit/s或10 Mbit/s或更高的净数据速率作贡献。在这种情况下，一个位不到100 ns长。另外，所述有效数据的大小能够为每帧4096字节以下。当然，用于每帧的字节的数量的任意其他值、尤其是2048字节或者其他数值是可能的。

如果在所述总线系统中也存在至少一个CAN FD兼容的、按照标准ISO 11898-1：2015来设计的CAN-用户站和/或至少一个按照传统的CAN协议和/或CAN FD协议来发送消息的CAN FD用户站，那也能够使用由所述冲突探测器所实施的方法。原则上，对于CAN FD来说也能够使用所述冲突探测器，以用于取代或者补充在那里使用的发送器延迟补偿功能。对于这样的功能来说，从TxD信号经由收发器到RxD信号的传播时间TLD得到补偿。所述传播时间TLD也能够被称为发送器循环延迟（TLD）。

所述冲突探测器的另外的有利的设计方案在从属权利要求中得到了说明。

可能的是，所述检测块被设计用于，利用用于通信控制装置的冲突显示信号来显示，所述检测块何时检测到所述用户站在第二通信阶段中没有对总线的专用的无碰撞的访问权。

按照一种设计方案，所述检测块被设计用于将所述电容器上的电压与预先确定的电压阈值进行比较，以用于确定，所述用户站在第二通信阶段中是否没有对总线的专用的无碰撞的访问权。

在一种特殊的设计方案中，所述第一滤波块具有第一低通滤波器和第一电压-电流-变换器，其中所述第一电压-电流-变换器布置在第一低通滤波器的后面，其中所述第二滤波块具有反相器、第二低通滤波器和第二电压-电流-变换器，其中所述第二电压-电流-变换器布置在第二低通滤波器的后面，并且其中所述电容器与第一电压-电流-变换器的输出端及第二电压-电流-变换器的输出端相连接。

在此所述第二低通滤波器能够被设计用于：对于在所述发送信号中1-状态的数量增加的情况而言，比在所述发送信号中0-状态的数量增加的情况下更强烈地对所述发送信号进行滤波。

所述第一低通滤波器可能具有比一个错误帧所持续的位时间的数量要小的滤波时间常数。此外，所述第二低通滤波器能够具有比一个错误帧所持续的位时间的数量要小的滤波时间常数。

所述电容器能够与电阻并联，其中所述电阻的第二接头接地。

此外，所述冲突探测器可选具有核实块，其中所述核实块被设计用于在一个错误帧的持续时间里至少两次检查，所述用户站在第二通信阶段中是否没有对总线的专用的无碰撞的访问权。

前面所描述的冲突探测器能够是用于串行总线系统的用户站的一部分，所述用户站此外具有通信控制装置和发送/接收装置，其中所述通信控制装置用于对用户站与总线系统的至少一个其他用户站的通信进行控制，并且所述发送/接收装置用于将由所述通信控制装置为帧产生的信号发送到总线系统的总线上并且用于从总线处接收信号，其中所述发送/接收装置在第一通信阶段中用第一种运行模式产生用于所述帧的总线状态并且在第二通信阶段中用与所述第一种运行模式不同的运行模式产生用于所述帧的总线状态。

可能的是，所述冲突探测器在所述发送/接收装置的接收块中被连接在分压器之后，以用于作为向下划分的信号来截取从总线处串行接收的信号。

对于所述用户站来说，由于所述两个通信阶段中的不同的位速率，所述在第一通信阶段中从总线处接收的信号的总线状态可能比所述在第二通信阶段中所接收的信号的总线状态长、尤其是具有比后者长的位时间。作为补充方案或替代方案，所述在第一通信阶段中从总线处接收的信号的总线状态用与所述在第二通信阶段中所接收的信号的总线状态不同的物理层来产生。

此外，能够设想，所述通信控制装置被设计用于向所述冲突探测器输出接通信号，以用于仅仅为第二通信阶段接通所述冲突探测器并且为第一通信阶段切断所述冲突探测器或者将所述冲突探测器从一个通信阶段转换到另一个通信阶段。

可能在所述第一通信阶段中商定，所述总线系统的用户站中的哪个用户站在接下来的第二通信阶段中至少暂时地获得对总线的专用的无碰撞的访问权。

之前所描述的用户站能够是总线系统的一部分，所述总线系统此外包括总线和至少两个用户站，所述用户站通过总线来如此彼此连接，使得其能够串行地彼此通信。在此，所述至少两个用户站中的至少一个用户站是之前所描述的用户站。

此外，之前所提到的任务通过一种根据权利要求15所述的用于在串行总线系统中进行通信的方法来解决。所述方法用用于所述串行总线系统的用户站的冲突探测器来执行，其中所述冲突探测器执行以下步骤：用第一滤波块对从所述总线系统的总线处串行接收的信号进行滤波；用第二滤波块对由所述用户站的通信控制装置为帧而串行发送给总线的数字的发送信号进行滤波；并且其中所述用户站在第一通信阶段中用第一种运行模式产生用于所述帧的总线状态并且在第二通信阶段中用与所述第一种运行模式不同的第二种运行模式产生用于所述帧的总线状态，并且

用检测块检测所述检测块的电容器上的电压，其中在所述电容器的接头上连接有所述第一滤波块的输出端和所述第二滤波块的输出端；并且

其中在检测步骤中检测，所述用户站在第二通信阶段中是否拥有对总线的专用的无碰撞的访问权。

所述方法提供之前关于所述冲突探测器和/或用户站所提到的优点相同的优点。

本发明的其它可能的实现方案也包括前面或接下来关于实施例所描述的特征或实施方式的未明确提到的组合。在此，本领域技术人员也会将单个方面作为改进方案或补充方案添加到本发明的相应的基本形式上。

附图说明

下面参照附图并且根据实施例来详细描述本发明。其中：

图1示出了按照第一种实施例的总线系统的简化的方框图；

图2示出了用于对消息的结构进行图解说明的图表，所述消息能够由用于按照第一种实施例的总线系统的用户站的发送/接收装置发送；

图3示出了按照第一种实施例的总线系统的用户站的简化的示意性的方框图；

图4到图7示出了在正常运行中在按照第一种实施例的总线系统中出现的信号的时间上的变化曲线；

图8示出了用于按照第一种实施例的总线系统的用户站的冲突探测器的简化的示意性的方框图；

图9示出了在消息的数据阶段中的发送信号TxD1的时间上的变化曲线，所述消息由按照第一种实施例的总线系统的第一用户站来发送；

图10示出了由其他用户站为了中断图8的发送信号TxD1而发送的发送信号TxD2的时间上的变化曲线；

图11到图13示出了由于图9和图10的发送信号TxD1、TxD2而在按照第一种实施例的总线系统中出现的信号的时间上的变化曲线；

图14示出了冲突探测器与用于按照第二种实施例的总线系统的用户站的发送/接收装置的接收块的连接的简化的示意性的方框图；

图15示出了冲突探测器与图14的接收块的连接的一种修改方案的简化的示意性的方框图；并且

图16示出了按照第三种实施例的冲突探测器的简化的示意性的方框图。

在附图中，只要没有另作说明，相同的或功能相同的元件就设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1作为实例示出了总线系统1，该总线系统1尤其基本上被设计用于传统的CAN总线系统、CAN FD总线系统、CAN XL总线系统和/或其改变方案，如下面所描述的一样。所述总线系统1能够在交通工具、尤其是机动车、飞机等中或者在医院等中使用。

在图1中，所述总线系统100具有多个用户站10、20、30，它们分别被连接到具有第一总线芯线41和第二总线芯线42的总线40上。所述总线芯线41、42也能够被称为CAN_H和CAN_L或CAN-XL_H和CAN-XL_L并且用于在耦合输入电平差或显性电平之后进行电信号传输或者在发送状态中产生用于信号的隐性电平。

通过所述总线40能够在各个用户站10、20、30之间串行传输呈信号的形式的消息45、46。所述用户站10、20、30比如是机动车的控制设备、传感器、显示装置等等。

如果如在图1中通过锯齿状的黑色块箭头所示在所述总线40上的通信中出现错误，则能够发送错误帧47（Error Flag）。所述错误帧47比如能够由六个显性位所构成。

无错误的消息45、46由接收方通过确认位来确认，所述确认位是在由发送方隐性发送的确认时隙中被驱动的显性位。除了所述确认时隙之外，消息45、46的发送方期待，他在所述总线40上总是看到他亲自发送的电平。否则，消息45、46的发送方识别出位错误并且将所述消息45、46视为无效。不成功的消息45、46要进行重复。

如在图1中所示，所述用户站10具有通信控制装置11、发送/接收装置12和冲突探测器15。而所述用户站20则具有通信控制装置21、发送/接收装置22并且可选具有冲突探测器25。所述用户站30具有通信控制装置31、发送/接收装置32和冲突探测器35。所述用户站10、20、30的发送/接收装置12、22、32分别直接被连接到总线40上，即使这一点在图1中未被图解说明。

所述通信控制装置11、21、31分别用于控制相应的用户站10、20、30的经由总线40与用户站10、20、30中的至少一个其它用户站的通信，所述其它用户站被连接到总线40上。

所述通信控制装置11、31创建且读取第一消息45，所述第一消息例如是经过修改的CAN消息45。在此，所述经过修改的CAN消息45在CAN XL格式的基础上构建，所述CAN XL格式参照图2来更详细地得到描述。

除了下面还要更详细地描述的区别之外，所述通信控制装置21能够如按照ISO11898-1：2015的传统的CAN控制器那样来制作。所述通信控制装置21创建且读取第二消息46、例如传统的CAN消息46。所述传统的CAN消息46按照传统的基本格式来构建，对于所述传统的基本格式来说在所述消息46中能够包括一定数量的直至8个的数据字节。作为替代方案，所述CAN消息46作为CAN FD消息来构建，在所述CAN FD消息中能够包括一定数量的直至64个的数据字节，所述数据字节另外还以比在传统的CAN消息46中明显更快的数据速率来传输。在后一种情况中，所述通信控制装置21如传统的CAN FD控制器一样来制作。

所述通信控制装置31能够被制作用于：根据需求为发送/接收装置32提供或者从其处接收CAN XL消息45或传统的CAN消息46。所述通信控制装置31因此创建且读取第一消息45或第二消息46，其中所述第一和第二消息45、46通过其数据传输标准进行区分，即在这种情况情况下通过CAN XL或CAN来区分。作为替代方案，所述传统的CAN消息被构建为CANFD消息。在后一种情况中，所述通信控制装置31如传统的CAN FD控制器一样来制作。

除了下面还要更详细地描述的区别之外，所述发送/接收装置12能够被制作为CANXL-收发器。所述发送/接收装置22能够如传统的CAN收发器或者CAN FD-收发器一样来构建。所述发送/接收装置32能够被制作用于：根据需求为通信控制装置31提供或者从其处接收按照CAN XL格式的消息45或者按照目前的CAN基本格式的消息46 。作为补充方案或替代方案，所述发送/接收装置12、32能够如传统的CAN FD收发器那样来制作。

用所述两个用户站10、30能够实现具有CAN XL格式的消息45的形成以及而后所述消息45的传输以及这样的消息45的接收。

图2为所述消息45示出了如由所述发送/接收装置12或发送/接收装置32发送的一样的CAN XL帧450。所述CAN XL帧450对于在总线40上的CAN通信来说被分成不同的通信阶段451至453、也就是仲裁阶段451、数据阶段452和帧结束阶段453。

在所述仲裁阶段451中，借助于标识符一个位一个位地在用户站10、20、30之间商定：哪个用户站10、20、30想要发送具有最高优先权的消息45、46，并且因此对于用于发送的下一时间来说在随后的数据阶段453中获得对总线系统1的总线40的专用的访问权。

在所述数据阶段452中发送所述CAN XL帧或者消息45的有效数据。所述有效数据能够根据所述数据长度码的数值范围而具有比如直至4096个的字节或者更大的数值。

在所述帧结束阶段453中，例如能够在校验和字段中包含关于数据阶段452的数据包括填充位的校验和，所述校验和由消息45的发送块分别在预先确定的数量的相同位、尤其是10个相同位之后或者在其它数量的相同位之后作为逆位被插入。此外，能够包含再集成模式，所述再集成模式能够使进行接收的用户站在错误之后找到帧结束阶段453的开始。此外，在所述帧结束阶段453中在末尾字段中能够包含至少一个确认位。用所述至少一个确认位能够通知，接收方是否在所接收的CAN XL帧450或者消息45中已经发现了错误。此外，能够存在一系列11个相同位，其显示出所述CAN XL帧450的结束。

在所述仲裁阶段451和帧结束阶段453中，如在传统的CAN和CAN FD中那样使用物理层。所述物理层相应于已知的OSI模型（开放系统互连模型）的位传输层或层1。

在所述阶段451、453的期间，使用已知的CSMA/CR方法，该CSMA/CR方法允许用户站10、20、30同时访问总线40，而不破坏具有更高优先权的消息45、46。由此能够相对容易地给所述总线系统1添加另外的总线用户站10、20、30，这是非常有利的。

所述CSMA/CR方法引起的结果是，在所述总线40上必须存在所谓的隐性状态，所述隐性状态能够由所述总线40上的具有显性状态的其他用户站10、20、30覆盖写入。在隐性状态中，在各个用户站10、20、30上存在高阻抗的情况，这在与总线布线的寄生的组合中引起更长的时间常数。这在实际的交通工具-使用中引起将现今的CAN-FD-物理层的最大的位速率限制到目前大约每秒2兆位上的结果。

按照图3的用于发送消息45的发送块121只有在该发送块121的用户站10已经赢得仲裁并且该发送块121的用户站10由此为了进行发送而拥有对总线系统1的总线40的专用访问权时才开始将数据阶段452的位发送到所述总线40上。

完全一般而言，在所述具有CAN XL的总线系统1中，与传统的CAN或CAN FD相比能够实现以下有差别的特性：

a）根据CSMA/CR-方法来接收且必要时调整对传统的CAN和CAN FD的稳健性和用户友好性负责的被验证的特性、尤其是具有识别符和仲裁的帧结构，

b）将净数据传输速率提高到每秒大约10兆位，

c）将每帧有效数据的大小提高到任意的长度、比如提高到大约4k字节。

图3示出了所述具有通信控制装置11、发送/接收装置12和冲突探测器15的用户站10的基本结构。所述冲突探测器15具有第一滤波块151、第二滤波块152和检测块153。

所述用户站30以与在图3中示出的方式相类似的方式来构建，除了所述冲突探测器35未被集成到发送/接收装置32中、而是与所述通信控制装置31和发送/接收装置32分开地设置。如果存在所述探测器25，则所述发送/接收装置22关于探测器15与所述发送/接收装置12相同地构建而成。因此，所述用户站20、30和冲突探测器35将不被单独描述。所述冲突探测器15的以下所描述的功能在冲突探测器25、35中相同地存在。

根据图3，除了所述通信控制装置11、发送/接收装置12和冲突探测器15之外，所述用户站10此外具有微控制器13和系统ASIC 16（ASIC=专用集成电路），其中所述通信控制装置11配属于所述微控制器，并且所述系统ASIC作为替代方案能够是系统基础芯片（SBC），在该系统基础芯片上合并了多个对所述用户站10的电子结构组合件来说必要的功能。在所述系统ASIC 16中，除了所述发送/接收装置12之外还安装了能量供给装置17，该能量供给装置向发送/接收装置12供给电能。所述能量供给装置17通常由接头43来提供5V的电压CAN_Supply。但是，根据需求，所述能量供给装置17能够提供具有其他数值的其他电压。作为补充方案或替代方案，所述能量供给装置17能够被设计为电源。

此外，所述发送/接收装置12具有发送块121和接收块122。即使下面也总是谈及所述发送/接收装置12，但是作为替代方案而可能的是，在所述发送块121的外部在单独的装置中设置所述接收块122。所述发送块121和接收块122能够如在传统的发送/接收装置22中一样来构建。所述发送块121尤其能够具有至少一个运算放大器和/或一个晶体管。所述接收块122尤其能够具有至少一个运算放大器和/或一个晶体管。

所述发送/接收装置12被连接到总线40上、更准确地说被连接到其用于CAN_H或者CAN-XL_H的第一总线芯线41和其用于CAN_L或CAN-XL_L的第二总线芯线42上。通过至少一个接头43为所述能量供给装置17进行电压供给，以用于向所述第一和第二总线芯线41、42供给电能、尤其是供给电压CAN-Supply。与地线或者CAN_GND的连接通过接头44来实现。所述第一和第二总线芯线41、42用终端电阻49来端接。

所述第一和第二总线芯线41、42在发送/接收装置12中不仅与也被称为发送器的发送块121相连接而且与也被称为接收器的接收块122相连接，即使所述连接在图3中为了简化起见而未示出。所述第一和第二总线芯线41、42的信号CAN_H、CAN_L在发送/接收装置12中对冲突探测器15来说也可用。为此，所述第一和第二总线芯线41、42在发送/接收装置12中也能够与冲突探测器15相连接。这一点下面还要参照图8进行更详细的描述。

在所述总线系统1的运行中，所述发送块121能够在发送/接收装置12的发送运行中将通信控制装置11的具有数字状态0（状态L）和1（状态H）的发送信号TXD或TxD转换为用于总线芯线41、42的相应的信号Data_0和Data_1。所述发送信号TXD或TxD示意性地在图3中并且更确切地说在图4中得到图解说明。而后，所述发送块121能够将这些按照图4的信号Data_0和Data_1在用于CAN_H和CAN_L或者CAN_XL_H和CAN-XL_L的接头上发送到总线40上，如在图5中所示。

图3的接收块122由从总线40在接头CAN_H、CAN_L上接收的总线信号在按照图5的CAN-XL_H和CAN-XL_L上形成按照图6的电压差VDIFF并且将该电压差转换为具有数字状态0（状态L）和1（状态H）的接收信号RXD或RxD，如示意性地在图3中图解说明并且如在图7中更详细地示出的一样。图3的接收块122将接收信号RXD或RxD传送给通信控制装置11，如在图3中所示。除了空载状态或者准备状态（空闲或者待机）之外，所述具有接收器122的发送/接收装置12在正常运行中总是侦听在总线40上的数据或者消息45、46的传输，并且更确切地说这不取决于所述发送块121是不是所述消息45的发送方。

图4到图7图解说明了在所述总线系统1的正常运行中的信号。由此，所述发送/接收装置12随着时间t的推移将通信控制装置11的按照图4的发送信号TXD或TxD转换为用于总线芯线41、42的相应的信号CAN-XL_H和CAN-XL_L并且将这些信号CAN-XL_H和CAN-XL_L在用于CAN_H和CAN_L的接头上发送到总线40上，如在图5中所示。在时间t的范围内，在所述总线40上由图5的信号CAN-XL_H和CAN-XL_L来形成电压差VDIFF=CAN-XL_H – CAN-XL_L，其变化曲线在图6中示出。

图4的数据状态H、L的序列以及由此图5中的由此产生的用于信号CAN- XL_H、CAN-XL_L的总线状态U_D0、U_D1的序列以及图6的电压VDIFF及图7的接收信号RxD的由此产生的变化曲线仅仅用于图解说明发送/接收装置12的功能。图4的数据状态H、L的序列以及由此图5中的由此产生的总线状态U_D0、U_D1的序列以及图6和图7的信号的序列能够根据需求来选择。

所述发送/接收装置12由从总线40处接收的、具有按照图6的接收阈值T_u、T_d的信号CAN-XL_H和CAN-XL_L来形成接收信号RXD或RxD，如在图7中关于时间t所示的一样。

对于阶段451、453来说，在正常运行中使用至少一个接收阈值T_u，所述接收阈值处于图6的左边部分中的划阴影线的区域中。如在图6中所示，所述发送/接收装置12在通信阶段451、453中使用按照ISO11898-2：2016的、由传统的CAN/CAN FD已知的具有0.7V的典型位置的第一接收阈值T_u，以用于能够在第一种运行模式中可靠地识别总线状态401、402。而为所述数据阶段452则转换到至少一个接收阈值T_d上，所述接收阈值处于图6的右边部分中的划阴影线的区域中。所述发送/接收装置12将接收信号RXD或RxD传送给通信控制装置11，如在图3中所示。

按照图5和图6的实例，所述信号CAN-XL_H和CAN-XL_L在之前所提到的通信阶段451、453中根据图4的发送信号TxD的状态H（High）、L（Low）具有如由CAN已知的一样的显性的总线电平401和隐性的总线电平402。而在所述数据阶段452中按照图5的信号CAN-XL_H和CAN-XL_L则有别于传统的信号CAN_ H和CAN_L。现在在所述数据阶段452中，取代总线电平401、402而主动地驱动与发送信号TXD的数据状态H、L相对应的总线电平U_D1、U_D0。在所述总线40上构成所述差分信号VDIFF=CAN-XL_H – CAN-XL_L，如在图6中所示。

此外，由所述阶段451、453中的第一位时间T_bt1转换到所述阶段452中的第二位时间T_bt2。所述第一位时间T_bt1能够大于所述第二位时间T_bt2，即使这一点在图4到图7中为简化起见而未示出。在这种情况下，所述信号的位在阶段451、453中比在数据阶段452中传输得慢。对于所述数据阶段452中的比如10Mbit/s的位速率来说，所述第二位时间T_bt2具有数值100ns。

由此，在图4到图7的之前所描述的实例中，所述数据阶段452中的位持续时间T_bt2明显比在所述仲裁阶段451和帧结束阶段453中所使用的位持续时间T_bt1短。

所述发送/接收装置12因此从与图5的左边部分相对应的状态为数据阶段452而被转换到与图5的右边部分相对应的状态中。由此，所述发送/接收装置12被从第一种运行模式转换到第二种运行模式中。

图8示出了所述冲突探测器15的结构，该冲突探测器能够用于在所述数据阶段452中的运行情况，借助于图9到图13对该运行情况进行了图解说明并且下面对其进行描述。

图8的冲突探测器15在第一滤波块151中具有低通滤波器1511和电压-电流-变换器1512。此外，所述第二滤波块151具有低通滤波器1521和电压-电流-变换器1522。所述检测块153具有并联连接的电阻1531和电容器1532。此外，所述检测块153具有探测器1533，该探测器的输入端被连接到第一滤波块151的输出端和第二滤波块152的输出端上。此外，所述探测器1533的输入端被连接到由电阻1531和电容器1532构成的并联线路的一个端部上，该端部则被连接到第一滤波块151的输出端和第二滤波块152的输出端上。所述由电阻1531和电容器1532构成的并联线路的另一个端部被连接到用于系统地线CAN_GND的接头43上。在所述电容器1532上并且由此在所述探测器1533上加载着电压U_C。

如果所述探测器1533通过对于电压U_C的测评而识别或者检测到在所述总线40上出现与错误帧47的碰撞，所述探测器1533就以冲突显示信号S_K产生相应的状态。由此，如下面所描述的那样，所述碰撞探测器15能够用冲突显示信号S_K来显示所述总线40上的碰撞以及由此显示冲突。所述冲突显示信号S_K尤其能够通过接头RxD或者通过额外的接头被发送给通信控制装置11。

在所述总线系统1的运行中，所述具有第一滤波块151的冲突探测器15接收电压差VDIFF并且从中用低通装置1511形成在图12中所示出的经过滤波的电压差VDIFF_F。所述电压-电流-变换器1512将经过滤波的电压差VDIFF_F转换为给电容器1532充电的电流I1。此外，所述具有第二滤波块152的冲突探测器15接收发送信号TxD并且从中用反相器1520形成反转的发送信号并且用低通装置1521形成经过滤波的反转的发送信号TxD_F、更准确地说形成在图9中示出的经过滤波的反转的发送信号电压TxD_F。所述电压-电流-变换器1522将经过滤波的反转的发送信号TxD_F转换为给电容器1532放电的电流I2。

换句话说，所述电压差VDIFF给电容器1532充电，所述反转的信号TxD给电容器1532放电。如果所述两个信号具有相同的信号变化曲线，则所述电容器上的电压U_C保持在0V上。

如果所述电压差VDIFF已经发送多于借助于发送信号TxD发送的逻辑上的0电平（VDIFF＞0），则所述电容器1532被充电并且U_C升高，直至识别出所述总线40上的冲突。

所述电容器1532上的总电流I3按照方程式（1）被计算为：

I3=I1-I2 …（1）

如果所述两个电流I1和I2按照量值是一样大，则所述电流I3=0 A。由此，所述电压U_C =0 V。由此，所述电容器1532未被充电。

所述电流I1与I2之间的小的偏差可以用电阻1531来分散（abführen）。由此，能够对图8的两个电压-电流-变换器1512、1522的失调进行补偿。

但是，如果所述电压差VDIFF升高并且由此所述经过滤波的电压差VDIFF_F也升高，而所述发送信号TxD以及由此所述经过滤波的反转的发送信号TxD_F保持恒定，则所述电容器1532被充电。由此，所述电容器1532上的电压U_C升高并且由所述探测器1533用在图12中所示出的预先确定的电压阈值T_K来检查。

所述预先确定的电压阈值T_K能够由使用者来配置。所述预先确定的电压阈值T_K优选在考虑到图9到图13的信号变化曲线的情况下来确定。

在图9到图13所示的情况中，比如所述发送/接收装置12将发送信号TxD1作为用于帧450的发送信号TxD来发送，其中比如所述用户站30——该用户站在数据阶段452中真正仅仅是所述帧450的接收方——想实现帧450的中断并且因此发送所述发送信号TxD2。由此在所述总线40上出现发送冲突，在所述发送冲突中所述用户站10在数据阶段452中不再拥有对总线40的专用的无碰撞的访问权。

存在着为何要进行所述帧450的中断的不同原因：

-所述作为RX-用户站的用户站30在CAN XL-消息45的头部检验和（头部校验和或者CRC=Cyclic Redundancy Check）中已经发觉错误并且想用信令通知这一点，并且/或者

-所述用户站20——该用户站是CAN FD用户站——可能由于位错误而没有发现转换到所述帧450的格式的情况并且在所述帧450的数据阶段452的期间发送错误帧47，并且/或者

-所述作为RX-用户站的用户站30必须发送具有更高的优先权的消息45、46，并且/或者

-两个CAN-XL-用户站、比如用户站10、30无意地使用相同的标识符并且由此都在数据阶段452中进行发送。

如果比如所述用户站30想实现所述发送/接收装置12用图9的信号TxD1所发送的帧的中断，那么所述用户站30就将按照图10的发送信号TxD2发送给总线40。因此，在发送所述错误帧47的、在时刻t2以发送信号TxD2的下降沿为开始的阶段455中，按照图11和图12在所述总线40上产生用于CAN_XL_H、CAN_XL_L的电压状态，所述电压状态有别于在按照图5的数据阶段452的正常运行中在所述总线40上的电压状态。

完全普遍适用的是，发送所述发送信号TxD1的进行发送的用户站在数据阶段452中为了驱动总线芯线41、42而被转换到发送运行模式上。而对于所有进行接收的用户站、比如用户站10、30来说则接通在图11中所示出的至少一个接收阈值Td。但是，在此，仅仅进行接收的用户站30的总线驱动器保持在被动的接收状态（CAN-recessive-state）中，直至如在图10中为所述发送信号TxD2所发送的以及之前所提到的那样所述进行接收的用户站30可能发送错误帧47。按照图10的右边部分的错误帧47而后将会主动地作为“显性”被发送。为了实现CAN XL和CAN FD的互用性，错误帧47如已经在CAN/CAN FD中一样通过6个或更多个（按位填充方法）具有正的VDIFF的位的彼此排列来表示。

如果在之前所描述的情况中由用户站30发送错误帧47，那么接下来按照图11所述电压差VDIFF的瞬态的变化曲线就会很剧烈地变化。从所有用户站10、20、30的眼光看，具有正的电压差VDIFF的位、也就是总线状态U_D1还得到增强或者正的电压差VDIFF得到扩大。而作为总线状态U_D0在所述总线40上构成的位则由电压差VDIFF=-2V提高到大约0V的电压差VDIFF。所产生的用于总线状态U_D0的电压值强烈地取决于进行驱动的发送/接收装置12、22、32或者发送器121的参数以及终端电阻49的布置。

超越图12的图示，所述电压差VDIFF在实际情况中还由高频振动来叠加，所述高频振动通过所述发送错误帧47的用户站的总线拓扑结构、相位和阻抗来确定。缩短的或者延长的1-脉冲（或者0-脉冲）在大多数情况中也可能没有被由CAN FD已知的TDC方法（TDC=Transmitter Delay Compension=发送/接收装置的延迟补偿）所识别。

图8的冲突探测器15因此用探测器块1533将电压U_C与图12的电压阈值T_K进行比较。

如果超过所述电压阈值T_K，则这一点作为与错误帧47的碰撞被识别，所述错误帧按照图10自时刻t2起用发送信号 TxD2来发送。如果超过所述电压阈值T_K，则所述碰撞探测器15就用冲突显示信号S_K显示出这一点。

如果经过滤波的电压差VDIFF_F升高并且经过滤波的发送信号TxD_F被降低，则不再给所述电容器1532充电。作为结果，所述电压U_C保持约为0V。所述电压U_C同样由探测器块1533用图12的电压阈值T_K来检查和/或比较。如果图12的电压阈值T_K没有被电压U_C超过，那么这一点就被解释如下：没有与错误帧47进行碰撞。

换句话说，为了识别多个、但是至少两个发送/接收装置12、22、32之间的冲突，由所述冲突探测器15、25、35来检测并且低通过滤所述信号VDIFF。对所述低通滤波器1511的输出信号进行观察。如果所述低通滤波器1511的输出信号升高，那么这就可能具有以下原因：

1.）通过其他用户站10、20、30将错误帧47发送到了总线40上；

2.）由所述用户站10所发送的数据包含比在上一次测量或检测时多的0状态（L-状态），这同样会导致经过滤波的电压差VDIFF_F的升高。

如果能排除原因2.），则涉及错误帧47或者存在原因1.）。为了能排除原因2.），也对所述反转的TxD信号进行低通滤波。对所述低通滤波器1521的输出信号进行观察。如果在所述信号TxD_F保持相同时所述电压VDIFF_F升高，那么这就必定具有原因1.）、也就是必定存在错误帧47。

对于所述冲突探测器15来说，用于每个低通滤波器1512、1522的滤波时间常数tau_TP根据以下规定来设计：

TLD ＜ tau_TP ＜ 6× T_bt1 …（2）

由此所述用于每个低通滤波器1512、1522的滤波时间常数tau_TP应该大于传播时间TLD、但是小于用于阶段451、453中的位的6个位时间T_bt1。完全普遍而言，所述用于每个低通滤波器1512、1522的滤波时间常数tau_TP应该具有比一个错误帧47所持续的位时间T_bt1的数量要小的数值。如果错误帧47具有仲裁阶段451的6个位的数量，则比如能够适用255ns ＜ tau_TP ＜ 6×2μs，如果适用T_bt1=2μs的话。

此外，所述冲突探测器15如此设计而成，使得所述发送信号TxD的低通滤波不对称地设计而成。为此，在所述发送信号TxD中的1-或者H-状态增加时，用所述低通滤波器1521比在所述发送信号TxD中的0-或者L-状态增加时更强烈地对所述发送信号TxD进行滤波。所述第二低通滤波器1522的滤波时间常数tau_TP因此在总线系统1的运行中是可变的。由此对以下两种情况进行补偿。

对于所述信号TxD中的0-或者L-状态增加这种情况来说，由经过滤波的反转的发送信号TxD_F所形成的电流I2增加得比由所述经过滤波的信号VDIFF_F形成的电流I1要早。通过所述低通滤波器1521的不对称的滤波来避免这一点，即：在所述经过滤波的电压VDIFF_F升高时错误地识别错误帧47。

对于所述信号TxD中的1-或者H-状态增加这种情况来说，由经过滤波的发送信号TxD_F所形成的电流I2减小得比由所述经过滤波的信号VDIFF_F形成的电流I1要早。由此所述电压U_C会上升并且错误地识别出错误帧47。通过所述低通滤波器1521的不对称的滤波能够避免所述检测块153的这样的错误的探测。

通过这些措施来保证，通过所述传播时间TLD（Propagation Delay）没有错误地用冲突探测器15来显示对于发送冲突或者总线冲突的检测。

所述通信控制装置11在数据阶段452中对用信号S_K来信令通知的、与数据阶段452的中断并且可能额外地与比如错误帧47的位模式的发送的发送冲突或者总线冲突作出反应，所述位模式向其他用户站20、30用信令通知数据阶段452的结束。所述通信控制装置11返回切换到仲裁阶段451中。

在所述用户站20、30中，能够将所述数据阶段452中的冲突通过冲突显示信号S_K由相应的发送/接收装置22、32用信令通知给所属的通信控制装置21、32。所述信号能够是接收信号RXD，所述相应的发送/接收装置22或者冲突探测器35用预先确定的位模式来修改所述接收信号，以用于用信令通知所述冲突。作为替代方案或补充方案，相应的发送/接收装置22、32或者冲突探测器25、35能够产生单独的信号，该单独的信号通过单独的信号线被发送给所属的通信控制装置21、31并且尤其具有至少一个用于用信令通知冲突的开关动作脉冲或者预先确定的位模式。

因为在数据阶段452中所述发送冲突或者总线冲突被用信令通知给所属的通信控制装置11、21、31，所以所述在传统的CAN中传统的、通过发送信号TXD与接收信号RXD的比较进行的位错误检查能够被对于冲突显示信号S_K的检查所取代。所述冲突显示信号S_K尤其具有预先确定的位模式，其用信令通知或者显示发送冲突或者总线冲突。尤其所述冲突显示信号S_K能够发送作为“允许-信号”的“1”和作为“冲突-通知”的“0”。

对于所述评估的之前所描述的变型方案来说，特别有利的是，所述发送/接收装置12的设计方案不仅能够用于均匀的CAN-XL-总线系统（对于所述CAN-XL-总线系统来说仅仅发送CAN XL消息45并且不发送CAN FD消息46）而且能够用于混合的总线系统（对于所述混合的总线系统来说要么发送CAN XL消息45要么发送CAN FD消息46）。因此，所述发送/接收装置12能够通用。

所述冲突探测器15的前面所描述的功能的额外的优点是，所述冲突探测器15不需要关于在一个阶段、尤其数据阶段452中的位的数量的信息。另外，所述冲突探测器15隐含地也能够探测仅仅在总线冲突的情况中所预料的额外的边沿变换。也就是说，所述RxD信号中的、由总线冲突产生的额外的边沿会导致所述通信控制装置11的测评逻辑出现混乱。

图14示出了接收块122的一种配置，所述接收块与按照第二种实施例的冲突探测器15A连接。所述接收块122具有一个在输入侧被设置在总线芯线41、42上的分压器1221、一个前电压模块1222、一个接收比较器1223以及一个用于唤醒线路126的比较器1224。所述唤醒线路126能够实现节能模式，在该节能模式中只在所述总线40上进行通信时才向所述接收块122供给电流。

与传统的接收块及图8的之前的实施方式不同，在本实施例中在所述接收块122中取代VDIFF=CAN_H - CAN_ L或者VDIFF=CAN_XL_H - CAN_XL_L而使用通过分压器1221向下划分的、用于冲突探测器15的信号VDIFF_D。为了截取信号VDIFF_D，能够在所述接收块122的接收比较器1223中选择一个节点。

通过这种方式，所述用于图8的冲突探测器15A的线路能够在低压范围（5V范围）内来制作。这缩小了所述发送/接收装置12的半导体面积需求。由此，减小用于所述发送/接收装置12的位置空间需求和成本，这一点是非常有利的。

可选所述通信控制装置11和/或发送/接收装置12在所述冲突探测器15A只应该在有效的发送过程的期间工作时将激活信号或者接通信号S_E发送给冲突探测器15A。尤其所述通信控制装置11能够被设计用于将接通信号S_E输出给冲突探测器15A，以用于仅仅为数据阶段452来接通冲突探测器15A并且为其他阶段451、453来切断冲突探测器15A。尤其作为替代方案而可能的是，用信号S_E将所述冲突探测器15A从一个通信阶段转换到其他通信阶段。通过这种方式，能够实现所述冲突探测器15的节能模式。

图15示出了接收块1220的一种配置，该接收块与按照第二种实施例的冲突探测器15A连接。在此，通过所述分压器1221来向下划分的、用于冲突探测器15的信号VDIFF_D不是在所述接收比较器1223中被截取，而是直接在所述分压器1221之后被截取。

通过这种方式，所述用于图8的冲突探测器15A的线路也能够在低压范围（5V范围）内制作而成，从而能够在所述发送/接收装置12的半导体面积需求方面获得相同的优点。

图16示出了按照第三种实施例的冲突探测器15B的一种配置。

对于所述冲突探测器15B来说，与图8的冲突探测器15不同，探测器事件的查询在一个可能的错误帧47的时间之内重复多次、但是至少重复两次。一个可能的错误帧47的时间比如持续仲裁阶段451的一个位的6个持续时间T_bt1。

为此，本实施例的冲突探测器15B额外地在其检测块153B中在冲突探测器15B的输出端处具有核实块1534。所述核实块1534具有至少一个作为移位寄存器来连接的触发器341、342。只有在识别出预先确定的数量的、表明总线40上的冲突的U_C电平时，才识别出与错误帧47的冲突。因此，所述冲突探测器15B能够如在之前的实施例中所描述的那样用冲突显示信号S_K来信令通知冲突。

由此，与图8的冲突探测器15相比，所述冲突探测器15B能够附加地提高防止冲突探测器15A的误触发的可靠性。由此，由所述冲突探测器15A产生的冲突显示信号S_K还更加精确并且还比在之前的实施例中更可靠地检测到所述总线40上的冲突。

所述冲突探测器15、15A、15B、25、35及其修改方案、用户站10、20、30、总线系统1和在其中执行的方法的、所有之前所描述的设计方案能够单个地或以所有可能的组合来使用。尤其能够将之前所描述的实施例和/或其修改方案的所有特征任意地组合起来。作为补充方案或者替代方案，尤其能够考虑以下修改方案。

尽管前面以CAN总线系统为例描述了本发明，但是本发明也能够在每种通信网络系统和/或通信方法中使用，其中使用两个不同的通信阶段，在所述通信阶段中为不同的通信阶段所产生的总线状态彼此不同。本发明尤其能够在其它串行通信网络系统、比如尤其是以太网、现场总线系统等的开发中使用。

按照所述实施例的总线系统1尤其能够是一种通信网络系统，其中数据能够用两种不同的位速率来串行传输。有利的、然而并非强制的前提是，在所述总线系统1中至少为特定的时间间隔保证了用户站10、20、30对共同的信道的专用的、无碰撞的访问权。

在所述实施例的总线系统1中，所述用户站10、20、30的数量和布置是任意的。尤其所述用户站20能够在总线系统1中省去。可能的是，在所述总线系统1中存在所述用户站10或30中的一个或多个用户站。能够考虑的是，所述总线系统1中的所有用户站都相同地来设计，也就是仅仅存在用户站10或仅仅存在用户站30。

所有之前所描述的、用于识别总线冲突的变型方案都能够经受时间滤波，以用于关于电磁相容性（EMV）并且相对于静电充电（ESD）、脉冲和其他干扰提高稳健性。

Claims (15)

1.用于串行总线系统(1)的用户站(10；20；30)的冲突探测器(15；15A；15B；25；35)，该冲突探测器具有：

用于对从所述总线系统(1)的总线(40)处串行接收的信号(VDIFF；VDIFF_D)进行滤波的第一滤波块(151)；

用于对由所述用户站(10；20；30)的通信控制装置(11)为帧(450)串行发送给所述总线(40)的数字的发送信号(TxD；TxD1)进行滤波的第二滤波块(152)，并且其中所述用户站(10；20；30)被设计用于在第一通信阶段中用第一种运行模式来产生用于所述帧(450)的总线状态(401；402)并且在第二通信阶段(452)中用与所述第一种运行模式不同的第二种运行模式来产生用于所述帧(450)的总线状态(401；402；U_D0；U_D1)；以及

检测块(153)，所述检测块具有电容器(1532)，在所述电容器的接头上连接有所述第一滤波块(151)的输出端和所述第二滤波块(152)的输出端，

其中所述检测块(153)被设计用于从所述电容器(1532)上的电压(U_C)中检测，所述用户站(10；20；30)在所述第二通信阶段(452)中是否拥有对所述总线(40)的专用的无碰撞的访问权。

2.根据权利要求1所述的冲突探测器(15；15A；15B；25；35)，其中所述检测块(153)被设计用于用冲突显示信号(S_K)为所述通信控制装置(11)显示，所述检测块(153)何时检测到所述用户站(10；20；30)在第二通信阶段(452)中没有对所述总线(40)的专用的无碰撞的访问权。

3.根据权利要求1或2所述的冲突探测器(15；15A；15B；25；35)，其中所述检测块(153)被设计用于将所述电容器(1532)上的电压(U_C)与预先确定的电压阈值(T_K)进行比较，以用于确定，所述用户站(10；20；30)在第二通信阶段(452)中是否没有对所述总线(40)的专用的无碰撞的访问权。

4.根据权利要求1所述的冲突探测器(15；15A；15B；25；35)，

其中所述第一滤波块(151)具有第一低通滤波器(1511)和第一电压-电流-变换器(1512)，

其中所述第一电压-电流-变换器(1512)布置在所述第一低通滤波器(1511)的后面，

其中所述第二滤波块(152)具有反相器(1520)、第二低通滤波器(1521)和第二电压-电流-变换器(1522)，

其中所述第二电压-电流-变换器(1522)布置在所述第二低通滤波器(1521)的后面，并且其中所述电容器(1532)与所述第一电压-电流-变换器(1512)的输出端及所述第二电压-电流-变换器(1522)的输出端相连接。

5.根据权利要求4所述的冲突探测器(15；15A；15B；25；35)，其中所述第二低通滤波器(1521)被设计用于：对于在所述发送信号(TxD；TxD1)中1-状态的数量增加的情况而言，比在所述发送信号(TxD；TxD1)中0-状态的数量增加的情况下更强烈地对所述发送信号(TxD；TxD1)进行滤波。

6.根据权利要求4或5所述的冲突探测器(15；15A；15B；25；35)，

其中所述第一低通滤波器(1511)具有比一个错误帧(47)所持续的位时间(T_bt1)的数量要小的滤波时间常数，并且

其中所述第二低通滤波器(1521)具有比一个错误帧(47)所持续的位时间(T_bt1)的数量要小的滤波时间常数。

7.根据权利要求1或2所述的冲突探测器(15；15A；15B；25；35)，

其中所述电容器(1532)与电阻(1531)并联，并且

其中所述电阻(1531)的第二接头与地线(44)相连接。

8.根据权利要求1或2所述的冲突探测器(15B；25；35)，

其中所述检测块此外具有核实块(1534)，

其中所述核实块(1534)被设计用于在一个错误帧(47)的持续时间里至少两次检查，所述用户站(10；20；30)在第二通信阶段(452)中是否没有对所述总线(40)的专用的无碰撞的访问权。

9.用于串行总线系统(1)的用户站(10；20；30)，其具有：

通信控制装置(11；21；31)，所述通信控制装置用于对所述用户站(10；20；30)与所述总线系统(1)的至少一个其他用户站(10；20；30)的通信进行控制，

发送/接收装置(12；22；32)，所述发送/接收装置用于将由所述通信控制装置(11；21；31)为帧(450)产生的信号(TxD；TxD1；TxD2)发送到所述总线系统(1)的总线(40)上并且用于从所述总线(40)处接收信号(VDIFF)，

根据前述权利要求中任一项所述的冲突探测器(15；15A；15B；25；35)，

其中所述发送/接收装置(12；22；32)在第一通信阶段中用第一种运行模式来产生用于所述帧(450)的总线状态(401；402)并且在第二通信阶段(452)中用与所述第一种运行模式不同的第二种运行模式来产生用于所述帧(450)的总线状态(401；402；U_D0；U_D1)。

10.根据权利要求9所述的用户站(10；20)，其中所述冲突探测器(15A；15B；25；35)在所述发送/接收装置(12；22)的接收块(122)中被连接在分压器(1221)之后，以用于作为被向下划分的信号来截取从所述总线(40)处串行接收的信号(VDIFF_D)。

11.根据权利要求9或10所述的用户站(10；20；30)，其中在所述第一通信阶段中从所述总线(40)处接收的信号(VDIFF)的总线状态(401、402)具有比在所述第二通信阶段(452)中所接收的信号的总线状态(U_D0、U_D1)长的位时间(T_b1)，并且/或者在所述第一通信阶段中从所述总线(40)处接收的信号的总线状态(401、401)用与在所述第二通信阶段(452)中所接收的信号的总线状态(U_D0、U_D1)不同的物理层来产生。

12.根据权利要求9或10所述的用户站(10；20；30)，其中所述通信控制装置(11；21；31)被设计用于向所述冲突探测器(15；15A；15B；25；35)输出接通信号(S_E)，以用于仅仅为第二通信阶段(452)接通所述冲突探测器(15；15A；15B；25；35)并且为第一通信阶段切断所述冲突探测器(15；15A；15B；25；35)或者将所述冲突探测器(15；15A；15B；25；35)从一个通信阶段转换到另一个通信阶段。

13.根据权利要求9或10所述的用户站(10；20；30)，其中在所述第一通信阶段中商定，所述总线系统(1)的用户站(10、20、30)中的哪个用户站在接下来的第二通信阶段(452)中至少暂时地获得对所述总线(40)的专用的无碰撞的访问权。

14.总线系统(1)，其具有

总线(40)，和

至少两个用户站(10；20；30)，所述用户站通过所述总线(40)来如此彼此连接，使得所述用户站能够串行地彼此通信，并且在所述用户站中至少一个用户站(10；20；30)是根据权利要求9到13中任一项所述的用户站(10；20；30)。

15.用于对串行总线系统(1)中的总线冲突进行识别的方法，其中所述方法利用用于所述串行总线系统(1)的用户站(10；20；30)的冲突探测器(15；15A；15B；25；35)来执行，并且其中所述冲突探测器(15；15A；15B；25；35)执行以下步骤：

用第一滤波块(151)对从所述总线系统(1)的总线(40)处串行接收的信号(VDIFF；VDIFF_D)进行滤波；

用第二滤波块(152)对由所述用户站(10；20；30)的通信控制装置(11)为帧(450)串行发送给总线(40)的数字的发送信号(TxD；TxD1)进行滤波；并且其中所述用户站(10；20；30)在第一通信阶段中用第一种运行模式产生用于所述帧(450)的总线状态(401；402)并且在第二通信阶段(452)中用与所述第一种运行模式不同的第二种运行模式来产生用于所述帧(450)的总线状态(401；402；U_D0；U_D1)，并且

用检测块(153)来检测所述检测块(153)的电容器(1532)上的电压(U_C)，

其中在所述电容器(1532)的接头上连接有所述第一滤波块(151)的输出端和所述第二滤波块(152)的输出端；并且

其中在检测步骤中检测，所述用户站(10；20；30)在第二通信阶段(452)中是否拥有对所述总线(40)的专用的无碰撞的访问权。