CN116743549A - 用于提供重新配置信号的设备 - Google Patents

Abstract

一种设备包括：第一和第二端，所述第一和第二端被配置成将所述设备耦合到通信总线的第一和第二总线导线；收发器布置，其用于经由所述通信总线与一个或多个网络节点进行通信，所述收发器布置被配置成根据通信方案向所述通信总线提供差分信令和从所述通信总线接收差分信令，其中所述通信方案至少限定要用于提供所述差分信令的电压；所述设备被配置成：基于指示至少所述通信总线中发生故障的故障检测信号，发送用于所述网络节点的重新配置信号，并且其中所述重新配置信号的至少部分具有高电压电平，所述高电压电平包括比所述通信方案中针对所述差分信令限定的电压高的电压；并且其中所述重新配置信号被配置成使所述网络节点切换单端信令。

Description

用于提供重新配置信号的设备

技术领域

本公开涉及用于提供重新配置信号的设备。具体地说，本公开涉及一种用于将重新配置信号提供到耦合到通信总线的其它节点以提供集体切换到单端通信模式的设备。本公开还涉及被配置成接收重新配置信号的第二设备以及操作第一设备和至少一个第二设备的方法。

背景技术

例如CAN(控制器局域网)、CAN FD(具有灵活数据速率的CAN)、LIN(本地互连网络)、FlexRay、基于以太网的网络总线以及其它类型的车载网络(IVN)总线可用于车辆内的通信。例如，控制器局域网(CAN)总线是通常在汽车内使用的基于消息的通信总线协议。应了解，CAN网络也应用于汽车领域之外。CAN总线网络可包括多个总线装置、所谓的节点或电子控制单元(ECU)，例如引擎控制模块(ECM)、传动系控制模块(PCM)、安全气囊、防抱死刹车、巡航控制、电动助力转向、音频***、窗、门、后视镜调整、用于混合动力/电动汽车的电池和再充电***等。CAN总线协议用于实现各种总线装置之间的通信。CAN协议的数据链路层被标准化为国际标准组织(ISO)11898-1:2003。作为标准化CAN数据链路层协议的扩展并同时整合到ISO11898-1:2015标准中的CAN灵活数据速率或“CAN FD”可提供更高的数据速率。标准化CAN数据链路层协议正进一步扩展以提供甚至更高的数据速率。其中新级别方案允许甚至更高数据速率的称作CAN XL的进一步扩展处于CiA610(自动化中的CAN)下论述的定义阶段，并且正在以进一步更新现有ISO11898标准或新标准的形式朝着标准化方向发展。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供一种设备，所述设备包括：

至少被配置成将所述设备耦合到通信总线的第一总线导线的第一端和被配置成将所述设备耦合到所述通信总线的第二总线导线的第二端；

收发器布置，其用于经由所述通信总线与一个或多个网络节点进行通信，所述收发器布置被配置成根据通信方案在所述第一端和所述第二端处提供差分信令以及根据所述通信方案从所述第一端和第二端接收来自所述通信总线的差分信令，其中所述通信方案至少限定要用于提供所述差分信令的电压；

所述设备被配置成：

基于来自故障确定装置的故障检测信号而发送重新配置信号，所述故障检测信号指示所述通信总线以及所述设备与所述通信总线之间的一个或多个连接中的至少一者中的故障的发生，其中所述重新配置信号被提供用于经由所述第一端和所述第二端中的至少一者发送以用于所述一个或多个网络节点，并且其中所述重新配置信号的至少部分具有高电压电平，所述高电压电平包括比所述通信方案中针对所述差分信令限定的电压高的电压；并且

其中所述重新配置信号被配置成使所述一个或多个网络节点提供从使用差分信令切换到仅使用所述第一总线导线和所述第二总线导线中的一者的单端信令。

在一个或多个实施例中，所述设备包括控制器局域网CAN收发器。

在一个或多个实施例中，所述设备被配置成提供差分通信模式和单端通信模式，在所述差分通信模式中，所述收发器布置被配置成发送和接收所述差分信令，在所述单端通信模式中，所述收发器布置被配置成相对于参考电压经由所述第一端和所述第二端中的单个端发送；并且

其中所述设备被配置成响应于所述故障检测信号而从所述差分通信模式切换到所述单端通信模式。

在一个或多个实施例中，存在以下中的一者或两者：

所述设备包括所述故障检测装置；以及

所述设备被配置成从不同设备接收所述故障检测信号。

在一个或多个例子中，所述故障检测装置被配置成检测所述通信总线和所述一个或多个网络节点中的一者或多者中的故障，并且响应于检测到故障而生成所述故障检测信号。

在一个或多个实施例中，所述重新配置信号包括至少第一部分和时间上的后续部分，其中所述第一部分被配置成将所述故障的发生传送到所述一个或多个网络节点，并且使所述一个或多个网络节点通过所述通信总线进行的差分信令的发送暂停；并且

所述后续部分被配置成传送单端通信周期的开始。

在一个或多个例子中，所述故障检测信号指示故障，所述故障至少包括所述通信总线的所述第一和第二总线导线中的一个总线导线的物理断裂以及所述设备与所述通信总线之间的一个或多个连接的断开中的一者。

在一个或多个例子中，所述故障检测信号是设备的内部信号，并且不被提供到所述通信总线。

在一个或多个实施例中，所述故障检测信号具有至少第一信号形式和不同的第二信号形式；并且

其中所述第一信号形式被配置成使所述一个或多个网络节点重新配置到仅使用所述第一总线导线的单端信令；并且

其中所述第二信号形式被配置成使所述一个或多个网络节点重新配置到仅使用所述第二总线导线的单端信令。

在一个或多个实施例中，所述第一信号形式和所述第二信号形式在以下一个或两个方面不同：

a)所述重新配置信号处于所述高电压电平的持续时间；

b)所述重新配置信号在处于所述高电平电压的第一周期与处于所述高电压电平的第二周期之间处于比所述高电平电压低的电压电平的持续时间。

在一个或多个实施例中，所述设备被配置成从第一电压源接收第一电压并从第二电压源接收大于所述第一电压的第二电压，其中由所述收发器布置提供的所述差分信令参考所述第一电压而提供，并且其中所述高电压电平基于所述第二电压。

在一个或多个实施例中，提供所述重新配置信号以用于经由所述第一总线导线和第二总线导线中不具有由所述故障检测信号指示的所述故障的总线导线发送。

在一个或多个实施例中，所述设备被配置成：

基于从所述一个或多个网络节点接收所述重新配置信号，提供从所述收发器布置使用差分信令切换到仅使用所述第一总线导线和所述第二总线导线中的一个总线导线的单端信令。

在一个或多个实施例中，所述重新配置信号没有具有高电压电平的部分，并且对于其它网络节点可通过其不同特征标识。

根据本公开的第二方面，提供一种第二设备，所述第二设备包括：

至少被配置成将所述第二设备耦合到通信总线的第一总线导线的第一端和被配置成将所述第二设备耦合到所述通信总线的第二总线导线的第二端；

收发器布置，其用于经由所述通信总线与一个或多个网络节点进行通信，所述收发器布置被配置成根据通信方案在所述第一端和所述第二端处提供差分信令以及根据所述通信方案从所述第一端和第二端接收来自所述通信总线的差分信令，其中所述通信方案至少限定要用于提供所述差分信令的电压；并且

所述第二设备被配置成：

基于从第一方面的所述设备接收的重新配置信号的接收，提供从差分信令的使用切换到仅使用所述第一总线导线和第二总线导线中的一个总线导线的单端信令。

在一个或多个实施例中，所述第二设备包括控制器局域网CAN收发器。

在一个或多个实施例中，所述重新配置信号包括至少第一部分和时间上的后续部分，其中所述第一部分被配置成将所述故障的发生传送到所述一个或多个网络节点，并且使所述第二设备通过所述通信总线进行的差分信令的发送暂停；并且

所述后续部分被配置成传送单端通信周期的开始。

在一个或多个例子中，所述第二设备被配置成：

基于来自故障确定装置的故障检测信号而发送重新配置信号，所述故障检测信号指示所述通信总线以及所述第二设备与所述通信总线之间的一个或多个连接中的至少一者中的故障的发生，其中所述重新配置信号被提供用于经由所述第一端和所述第二端中的至少一者发送以用于耦合到所述通信总线的一个或多个网络节点，并且其中所述重新配置信号的至少部分具有高电压电平，所述高电压电平包括比所述通信方案中针对所述差分信令限定的电压高的电压；并且

其中所述重新配置信号被配置成使所述一个或多个网络节点提供从使用差分信令切换到仅使用所述第一总线导线和所述第二总线导线中的一者的单端信令。

根据本公开的第三方面，提供一种由被配置成耦合到通信总线的第一总线导线和第二总线导线的第一设备和被配置成耦合到所述通信总线的所述第一总线导线和所述第二总线导线的至少一个第二设备执行的方法，所述第一设备和所述第二设备各自包括用于经由所述通信总线与彼此通信的收发器布置，每个收发器布置被配置成根据通信方案向所述第一和第二总线导线提供差分信令并根据所述通信方案从所述第一和第二总线导线接收差分信令，其中所述通信方案至少限定要用于提供所述差分信令的电压；

其中所述方法包括：

由所述第一设备从故障确定装置接收故障检测信号，所述故障检测信号指示至少所述通信总线以及所述第一设备与所述通信总线之间的一个或多个连接中的故障的发生，

由所述第一设备响应于所述故障检测信号的接收而经由所述第一总线导线和第二总线导线中的至少一个总线导线发送重新配置信号，并且其中所述重新配置信号的至少部分具有高电压电平，所述高电压电平包括比所述通信方案中针对所述差分信令限定的电压高的电压；以及

由所述第二设备接收所述重新配置信号；

由所述第二设备响应于所述重新配置信号的所述接收而从所述差分信令的发送和接收切换到仅使用所述第一总线导线和所述第二总线导线中的一个总线导线发送和接收单端信令。

在一个或多个实施例中，存在多个第二设备，并且所述方法包括：由所述第二设备接收所述重新配置信号；以及由所述第二设备响应于所述重新配置信号的所述接收而从所述差分信令的发送和接收共同地切换到仅使用所述第一总线导线和所述第二总线导线中的一个总线导线发送和接收单端信令。

在一个或多个实施例中，发送所述重新配置信号的所述步骤包括：

发送具有第一信号形式和不同的第二信号形式中任一者的所述重新配置信号；并且

其中所述切换步骤包括：

响应于所述第一信号形式的接收，切换到仅使用所述第一总线导线发送和接收单端信令；以及

响应于所述第二信号形式的接收，切换到仅使用所述第二总线导线发送和接收单端信令。

虽然本公开允许各种修改和替代形式，但本公开的特性已借助于例子在图中示出且将详细地描述。然而，应理解，所描述的特定实施例之外的其它实施例也是可能的。还涵盖属于所附权利要求书的精神和范围内的所有修改、等同物和替代实施例。

以上论述并不意图表示当前或未来权利要求集的范围内的每个示例实施例或每个实施方案。随后的附图说明和具体实施方式还举例说明各种示例实施例。结合附图考虑以下具体实施方式可更全面理解各种示例实施例。

附图说明

现将仅通过举例参考附图来描述一个或多个实施例，在附图中：

图1示出连接到共同CAN总线的多个CAN节点的示例实施例；

图2示出包括与CAN收发器耦合的CAN控制器的示例CAN节点，所述CAN收发器提供与CAN总线的耦合，并且其中CAN收发器包括用于发送重新配置信号的设备的例子；

图3示出图解说明差分信令的示例信号图；

图4示出图解说明图2的设备的操作的示例流程图；

图5示出第一信号形式的重新配置信号的例子；

图6示出第二信号形式的重新配置信号的例子；以及

图7示出图解说明包括被配置成耦合以通过通信总线通信的第一设备和第二设备的***的操作的示例流程图。

具体实施方式

示例图1示出具有耦合到共同通信总线的多个节点101-104的基于通信总线的网络100。在此例子中，总线***100包括控制器局域网CAN。所述多个节点或ECU(电子控制单元)101-104连接到包括称为CANH的第一导线106和称为CANL的第二导线107的相同CAN总线导线105。节点101-104可包括实施经典CAN的节点、实施CAN FD协议的CAN FD节点或实施新CAN XL协议的CAN XL节点。

示例图2更详细地示出节点101-104中的一者。节点主要包括CAN控制器200，例如微控制器，所述CAN控制器200例如通过使用嵌入式CAN、CAN FD或CAN XL协议控制器201来实施CAN、CAN FD或CAN XL协议。CAN控制器200可被称为主机。控制器200，并且更具体地协议控制器201，经由CAN收发器202连接到CAN总线105。CAN控制器200通过称为TXD(发送数据)203和RXD(接收数据)204的两个接口连接而连接到CAN收发器202。因此，控制器可具有与CAN收发器202的发送输入端耦合的发送输出端。类似地，CAN收发器202可具有与CAN控制器200的接收输入端耦合的接收输出端。

下文所描述的例子涉及在一个或多个例子中可包括CAN收发器202的设备。然而，应了解，所描述的设备的功能可至少部分由CAN收发器202提供。还应了解，虽然在CAN的上下文中描述示例实施例，但所述设备可更广泛地应用到其它基于总线的网络。

所述设备或收发器202包括收发器布置205，所述收发器布置205被配置成根据通信方案(即，在此例子中为CAN协议)在第一端208和第二端209处生成差分信令。收发器布置205还被配置成根据通信方案从第一端208和第二端209接收来自通信总线105的差分信令。如本领域的技术人员应熟悉的，通信方案限定待在总线107上发送和从总线107接收的信号的电压、定时和编码的一个或多个细节。在当前例子中，通信方案至少限定要用于提供所述差分信令的电压。

更详细地，收发器布置205可被配置成使用发送器模块206将包括TXD 203上的数字比特流的发送数据转换成总线导线105上的模拟差分信令。收发器布置205还可用于将来自总线105的模拟信令转换成包括数字输出信号或比特流的接收数据以供接收器模块207提供到RXD连接204。因此，发送器模块206被配置成将发送数据转换成用于总线105的显性比特和隐性比特差分信号。因此，接收器模块207被配置成从总线105接收差分信号，并且确定显性比特或隐性比特的存在并基于此而生成接收数据。收发器202包括被配置成将收发器202耦合到通信总线105的第一总线导线106的第一端208以及被配置成将收发器202耦合到通信总线105的第二总线导线107的第二端209。

总的来说，CAN收发器202和其收发器布置205包括到网络总线的接口装置，并且CAN控制器包括被配置成经由接口装置将数据发送到网络和从网络接收数据的控制器。

CAN收发器202如此称谓的原因在于其目的是充当CAN控制器200的收发器，并且如所提及，收发器布置205提供此功能。然而，本领域的技术人员应了解，当前CAN收发器202可包括除收发器布置205之外的其它功能，如稍后将更详细地描述。

图3示出总线105上的差分信号的例子。轴线301示出CANH导线106和CANL导线107的电压。轴线302示出时间。在第一时间段303期间，总线105上存在隐性比特(表示逻辑“1”)。因此，CANH和CANL的电压电平都在～2.5V，使得在CANH导线与CANL导线之间不存在差分信号。在第二时间段304期间，节点101-104中的一个节点的收发器202将CANH导线106驱动到高电压电平305并将CANL导线107驱动到低电压电平306，使得提供CANH导线与CANL导线之间的差分电压信号307，称为主导电压(表示逻辑“0”)。305处的高电压电平通常约为3.5V，而306处的低电压电平通常约为1.5V。CAN协议，或更一般来说通信方案，限定使用这些电压来表示从总线105发送和接收的数据。

可能在CAN总线***100中会发生可扰乱通信的错误或物理故障。例如，可在收发器202或通信总线105中发生故障。

在一些情况下，所述故障可阻止在CANH 106和CANL 107导线中的一者上发送或接收信号。因此，CANH 106和CANL 107导线中的另一者可能没有故障。在此类情况下，已知将节点101-104配置成在发生阻止使用示例图3中所示的常见差分信号的故障时改为通过使用总线105的单个没有故障的总线导线106、107发送和接收信号来进行通信。

存在本领域的技术人员已知的许多方法来标识此类故障何时发生。以下例子涉及当发生此类故障时如何反应。

已发现，在一些例子中，可能难以进行向既定单端通信模式的变换。在节点101-104中的一个节点已检测到故障之后，用于该一个节点的通信模式改为单端通信，这意味着通信发生在CANH导线106和CANL导线107中的一者上。可能存在的困难是，所有节点应类似和独立地标识故障的发生并且由此切换到单端通信模式，或者通信模式的改变需要被网络中的所有其它节点101-104可靠地检测到。不容易确保在任何网络拓扑中在所有可能的故障下，所有节点101-104始终可靠地检测到通信模式的改变，同时相应地变换到既定单端通信模式。

设备202或在此例子中，CAN收发器202被配置成响应于来自故障确定装置210的故障检测信号而动作。在当前例子中，故障检测装置210是设备202的部分，但情况不必如此。在其它例子中，设备202被配置成从例如控制器200等不同设备接收故障检测信号。

在一个或多个例子中，故障检测信号是设备202内部或设备202形成其部分的节点101-104内部的信号。因此，所述故障检测信号可以不是提供给通信总线105或从通信总线105接收的信号。

故障检测信号指示至少在通信总线105和一个或多个连接(包括设备202与通信总线105之间的端208和209)中故障的发生。故障确定装置210的操作不是本申请的重点，并且故障确定装置210可使用常规方法来确定何时发生故障。然而，总的来说，故障检测装置210可被配置成检测通信总线、将设备202耦合到总线105的电连接、将所述设备耦合到控制器200的电连接以及一个或多个网络节点101-104中的电连接中的一者或多者中的故障。下文描述可能已发生以引起故障检测信号的生成的可能故障。然而，无论以何种方式检测到故障的发生，都通过故障检测信号将故障的发生用信号通知给设备202。

作为非穷尽列表，可能存在以下故障中的一个或多个：在向收发器202供电时的故障；收发器202中的内部偏置电流故障；发送器模块205的电路***故障；接收器模块206的电路***故障；或到微控制器200、201的输入/输出缓冲器故障。

在其它例子中，在作为包括CANH 106和CANL 107的导线的未屏蔽双绞线的线束中可能存在故障。作为非穷尽性列表，可能存在以下一者或多者：CANH或CANL上的明线或间断明线；CANH或CANL处的外露连接触点或间断外露连接触点；CANH或CANL处的外露焊点触点或间断外露焊点触点；在微控制器200处到TXD的发送输出端或来自RXD的接收输入处的外露或间断外露焊点触点；以及在收发器202处来自TXD 203的发送输入端或到RXD 204的接收输出端处的外露或间断外露焊点触点。

在其它例子中，可能包括处于收发器202到微控制器200的连接203、204中的故障或收发器202到线束或总线105的连接中的故障，例如在端208、209处或在耦合到总线的主要部分的短截线中。

总之，故障检测信号可指示故障，所述故障至少包括通信总线105的第一总线导线106和第二总线导线107中的一个总线导线的物理断裂以及设备202与通信总线105之间的一个或多个连接的断开中的一者。

响应于故障检测信号，设备202被配置成发送重新配置信号以用于耦合到通信总线105的所述一个或多个其它网络节点101-104。重新配置信号可旨在用于耦合到总线105的所有节点。重新配置信号可旨在用于耦合到总线105的所有节点，所述节点具有被配置成检测所述重新配置信号的功能或电路***。

重新配置信号被提供用于经由所述第一端208和所述第二端209中的至少一者进行发送。重新配置信号可被提供给两个端208或209，即，同一信号发送到两个端。在其它例子中，提供所述重新配置信号以用于经由第一总线导线106和第二总线导线107中不具有由所述故障检测信号指示的故障的总线导线发送。因此，故障检测信号可指示第一总线导线105和第二总线导线106中的哪一总线导线已受到故障的影响，或哪个总线导线106、107处于工作状态。因此，设备202可被配置成使用该信息经由第一端208或第二端209发送重新配置信号，使得所述重新配置信号由工作总线导线106、107传送。

在一个或多个例子中，一个或多个节点101-104通过通信方案或协议中针对差分信令限定的信号性质不同的一个或多个信号性质可将所述重新配置信号与通常存在于总线105上的差分信令区分开来。在CAN中，CAN协议限定比特时间和提供给总线导线106、107的电压。在当前例子中，重新配置信号的至少部分具有高电压电平，所述高电压电平包括比所述通信方案中针对所述差分信令限定的电压高的电压，这可使得重新配置信号能够被一个或多个节点101-104的检测电路***轻松标识。因此，通信方案可限定要存在于第一总线导线106或CANH上的一个或多个电压以作为差分信令的生成的部分。重新配置信号的高电压电平可高于针对第一总线导线106或CANH限定的那些一个或多个电压中的最高电压。类似地，通信方案可限定要存在于第二总线导线107或CANL上的一个或多个电压以作为差分信令的生成的部分。重新配置信号的高电压电平可高于针对第二总线导线107或CANL限定的那些一个或多个电压中的最高电压。

在当前例子中，重新配置信号被配置成使得一个或多个网络节点提供从差分信令的使用切换到仅使用第一总线导线106和第二总线导线107中的一者的单端信令。因此，重新配置信号可提供实现节点的信令方法的同步切换的指令，以提供使用差分信令的总线***100与使用单端信令的总线***之间的变换。应了解，“同步”的意思是，并非严格地在完全相同的时间，而是在时间上足够接近，使得后续单端通信将由对重新配置信号作出反应的所有节点101-104成功接收。因此，与每个节点101-104被配置成独立地确定从差分信令到单端信令的切换相比，在一个或多个例子中，重新配置信号的使用可提供改进的网络可靠性。

在一个或多个例子中，重新配置信号可被配置成实现一个或多个其它节点101-104处的其它动作。

在当前例子中，重新配置信号的生成由设备202的重新配置模块211提供。重新配置模块211可被配置成控制收发器布置205，以使收发器布置205根据需要向总线105发送重新配置信号。

包括设备202在内的每个节点101-104因此可提供差分通信模式和单端通信模式，在所述差分通信模式中，收发器布置205被配置成发送和接收差分信令，在所述单端通信模式中，收发器布置205被配置成相对于例如接地的参考电压经由第一端208和第二端209中的单个端(没有故障的一端)发送。因此，设备202或其重新配置模块211可被配置成响应于所述故障检测信号而从差分通信模式切换到单端通信模式。重新配置模块211可被配置成向收发器布置205提供对应信令以引起通信模式的改变。

示例图4概述设备202或其故障检测模块211的操作。步骤401表示设备202被配置成在差分通信模式中发送信令和/或接收信令，所述差分通信模式可包括此类设备202的默认模式。步骤402包括决策框，所述决策框包括确定是否已接收到故障检测信号，这可被视为等同于检测是否已发生故障。如果回答为“否”，则方法返回到步骤401。如果回答为“是”，则方法进行到步骤403，该步骤包括至少经由工作的总线导线106、107向耦合到通信总线105的所有其它节点发送重新配置信号。步骤404表示节点101-104(即，除了发送重新配置信号的节点之外的所有那些节点)重新配置自身以采用单端通信模式。然后，节点101-104之间的通信可在所述节点共同处于单端通信模式的情况下继续。

在一个或多个例子中，重新配置信号可被配置成提示耦合到通信总线105的其它节点切换到单端通信模式，但可让所述其它节点(或其收发器202)来确定在所述单端通信模式中使用总线导线106、107中的哪一个总线导线。在一个或多个其它例子中，重新配置信号可含有用信号通知其它节点101-104要在所述单端通信模式中使用总线导线106、107中的哪一总线导线的信息。

图5和6示出重新配置信号的形式的两个例子。示例图5示出具有第一信号形式501的重新配置信号。示例图6示出具有不同的第二信号形式601的重新配置信号。通过使用不同的信号形式，可通知接收重新配置信号的节点101-104(或更具体地，节点的收发器202)将使用哪个总线导线进行单端通信。因此，第一信号形式501可被配置成使所述一个或多个网络节点101-104重新配置到仅使用所述第一总线导线106的单端信令模式。第二信号形式601可被配置成使所述一个或多个网络节点重新配置成使用仅使用所述第二总线导线107的单端信令模式。应了解，所述信号形式仅作为举例，并且所述信号形式可在其它实施例中用信号向上文所述的实施例通知另一总线导线的使用。

示例图5和6示出竖直轴线上的重新配置信号的电压和水平轴线上的时间。

首先看图5，第一形式501的重新配置信号包括第一周期502，其中设备202提供具有高电压电平503的重新配置信号。仅作为举例，第一周期502可包括25微秒。在紧接着的第二周期504期间，重新配置信号被提供较低的正第二电压505。仅作为举例，第二周期504可包括35微秒。在紧接着的第三周期506期间，再次以高电压电平503提供重新配置信号。仅作为举例，第三周期506可包括20微秒。

现在看图6，第二形式601的重新配置信号包括第一周期602，其中设备202提供具有与电压电平503相同的高电压电平603的重新配置信号。仅作为举例，第一周期602可包括15微秒。因此，第一周期602比第一周期502短。重新配置信号601处于所述高电压电平603的持续时间可包括第一形式501与第二形式601之间的唯一区别特征，或者可以是多个区别特征之一。

在紧接着的第二周期604期间，重新配置信号601被提供在此例子中与第二电压505相同的较低的正第二电压605。仅作为举例，第二周期604可包括45微秒。因此，第二周期604比第二周期504长。重新配置信号601处于所述第二电压605的持续时间可包括重新配置信号的第二形式601的区别特征。

在紧接着的第三周期606期间，再次以高电压电平603提供重新配置信号601。仅作为举例，第三周期606可包括20微秒。在此例子和其它例子中，第三周期506、606的持续时间在两个信号形式501、601中可相同。

虽然图5和6的示例信号形式只是例子，但更一般地，可了解，所述信号形式包括形式不同的“标头”502、504和602、604，并传送关于在单端通信模式中使用哪个总线导线106、107的信息。在重新配置信号处于所述高电压电平503、603的持续时间502、602方面，这些标头可不同。在重新配置信号在处于高电平电压的第一周期502、602与处于高电压电平503、603的第三周期506、606之间处于比所述高电平电压503、603低的电压电平的持续时间方面，所述标头可不同。

信号形式501、601还包括被提供以允许网络中的个别节点101-104有时间重新配置到所要通信方法的最终部分506、606。由此可确保，在重新配置信号结束时(第三周期506、606结束时)，所有节点101-104进行同步并重新配置成单端通信模式。

在一个或多个例子中，第一部分或周期502、602被配置成向一个或多个其它节点传送故障的发生。响应于第一部分502、602的接收，其它节点可被配置成暂停差分信令。应了解，所述设备也可暂停差分信令的发送。第二部分504、604可包括在实施单端通信之前的延迟。一个或多个节点可被配置成使用所述延迟来执行一个或多个诊断测试和/或提供时间来切换到单端通信模式。第三部分506、606可传送单端通信的周期的开始。因此，节点101-104可被配置成响应于第三部分506、606的接收而在对应时间开始单端通信。

在一个或多个例子中，高电压电平503、603和第二电压电平505、605可基于提供到设备202的供应电压电平。返回到示例图2，设备202通常在两个电压电平下接收电力。第一电力输入端212被配置成从第一电压源接收第一电压。第一电压源可包括例如5V的调节后的电压输入。第二电力输入端213被配置成从第二电压源接收大于第一电压的第二电压。在汽车环境中，第二电压源可包括车辆的12V电池。因此，由收发器布置205提供的差分信令可参考第一电压来提供，并且其中所述高电压电平基于或包括第二电压，例如12V。

在其它例子中，设备202可在单个电力输入端处接收电力，并且可包括电力转换器以提供重新配置信号所需的不同电压电平。

设备202可被配置成检测来自任何其它节点101-104(或更具体地，来自与那些其它节点的设备202类似的设备)的重新配置信号的接收。因此，设备202可包括重新配置信号检测电路***，所述重新配置信号检测电路***可以是模块211的部分。重新配置信号检测电路***可包括比较器(未示出)，所述比较器被配置成在接收到高于预定阈值的电压时触发，所述预定阈值将被高电压电平503、603而非正常差分信令超过。重新配置信号检测电路***可包括定时器(未示出)以用于基于高电压电平503、603的发生或持久性来确定一个或多个时间段502、602、504、604的持续时间。由定时器作出的确定可确定节点101-104在单端通信模式中使用的总线导线。

设备202可基于从所述一个或多个网络节点101-104接收到重新配置信号而提供从所述收发器布置205使用差分信令切换到仅使用所述第一总线导线106和第二总线导线107中的一个总线导线的单端信令。

还公开了一种方法，如示例图7中所示，所述方法由被配置为耦合到通信总线105的第一总线导线106和第二总线导线107的第一设备101-104以及被配置为耦合到通信总线105的第一总线导线106和第二总线导线107的至少一个第二设备101-104执行。第一设备可包括节点101-104中的一个节点的收发器202。第二设备可包括节点101-104中的不同节点的收发器202。

如上文所描述的例子中，第一设备和第二设备各自包括用于经由通信总线105彼此通信的收发器202。每个收发器202可被配置成根据通信方案向第一和第二总线导线提供差分信令，并根据通信方案从第一和第二总线导线接收差分信令，其中所述通信方案至少限定要用于提供所述差分信令的电压。

参考图7，所述方法包括：

由第一设备从故障确定装置210接收701故障检测信号，所述故障检测信号指示至少所述通信总线以及所述第一设备与所述通信总线之间的一个或多个连接中的故障的发生；

由所述第一设备响应于所述故障检测信号的接收而经由所述第一总线导线和第二总线导线中的至少一个总线导线发送702重新配置信号，并且其中所述重新配置信号的至少部分具有高电压电平，所述高电压电平包括比所述通信方案中针对所述差分信令限定的电压高的电压；以及

由所述第二设备接收703所述重新配置信号；

由所述第二设备响应于所述重新配置信号的所述接收而从所述差分信令的发送和接收切换704到仅使用所述第一总线导线和所述第二总线导线中的一个总线导线发送和接收单端信令。

如先前所提到，针对通信总线105上的所有节点提供重新配置信号。因此，在实践中，通常存在多个第二设备，并且方法步骤703和704包括：由所述第二设备接收所述重新配置信号；以及由所述第二设备响应于所述重新配置信号的所述接收而从所述差分信令的发送和接收共同地切换到仅使用所述第一总线导线和所述第二总线导线中的一个总线导线发送和接收单端信令。

此外，发送步骤702可包括：

发送具有第一信号形式和不同的第二信号形式中任一者的所述重新配置信号；并且

其中切换步骤704可包括以下各者：

响应于所述第一信号形式的接收，切换到仅使用所述第一总线导线发送和接收单端信令；以及

响应于所述第二信号形式的接收，切换到仅使用所述第二总线导线发送和接收单端信令。

设备202和其形成部分的基于总线的***100可在各种情境中应用。例如，所述***可包括防抱死制动***(ABS)、电子动力转向(EPS)***或加热通风和空气控制(HVAC)***。设备202还可应用于车身控制器、燃料泵、水泵或油泵中。此外，所述***可包括基于汽车的***或不基于汽车的***。

此外，尽管在基于CAN的网络的上下文中公开设备202，但响应于设备202的故障确定信号而提供重新配置信号可应用于其它网络类型，例如LIN(局部互连网络)、FlexRay或基于以太网的网络总线。

除非明确陈述特定次序，否则可按任何次序执行以上各图中的指令和/或流程图步骤。另外，本领域的技术人员将认识到，虽然已论述一个示例指令集/方法，但本说明书中的材料可以多种方式组合从而还产生其它例子，并且应在此详细描述提供的上下文内来进行理解。

在一些示例实施例中，上文所描述的指令集/方法步骤实施为体现为可执行指令集的功能和软件指令，所述可执行指令集在通过所述可执行指令编程并由所述可执行指令控制的计算机或机器上实现。此类指令被加载以在处理器(例如，一个或多个CPU)上执行。术语处理器包括微处理器、微控制器、处理器模块或子***(包括一个或多个微处理器或微控制器)，或其它控制或计算装置。处理器可指单个部件或多个部件。

在其它例子中，本文示出的指令集/方法以及与其相关联的数据和指令存储于相应存储装置中，所述存储装置被实施为一个或多个非瞬态机器或计算机可读或计算机可用存储介质。此类计算机可读或计算机可用存储介质被视为物品(或制品)的部分。物品或制品可指任何制造的单个部件或多个部件。如本文所定义的非瞬态机器或计算机可用介质不包括信号，但此类介质能够接收并处理来自信号和/或其它瞬态介质的信息。

本说明书中论述的材料的示例实施例可整体或部分地通过网络、计算机或基于数据的装置和/或服务实施。这些可包括云、互联网、内联网、移动装置、台式机、处理器、查找表、微控制器、消费者设备、基础设施，或其它启用装置和服务。如本文和权利要求书中可能使用，提供以下非排他性定义。

在一个例子中，本文中论述的一个或多个指令或步骤是自动化的。术语自动化或自动地(和其类似变体)意指使用计算机和/或机械/电气装置控制设备、***和/或过程的操作，而不需要人为干预、观测、努力和/或决策。

应了解，被称为耦合的任何部件可直接或间接耦合或连接。在间接耦合的情况下，可在称为耦合的两个部件之间安置额外部件。

在本说明书中，已依据所选细节集合来呈现示例实施例。然而，本领域的技术人员将理解，可实践包括这些细节的不同选定集合的许多其它示例实施例。希望所附权利要求书涵盖所有可能的示例实施例。

Claims (10)

1.一种设备，其特征在于，包括：

至少被配置成将所述设备耦合到通信总线的第一总线导线的第一端和被配置成将所述设备耦合到所述通信总线的第二总线导线的第二端；

收发器布置，其用于经由所述通信总线与一个或多个网络节点进行通信，所述收发器布置被配置成根据通信方案在所述第一端和所述第二端处提供差分信令以及根据所述通信方案从所述第一端和第二端接收来自所述通信总线的差分信令，其中所述通信方案至少限定要用于提供所述差分信令的电压；

所述设备被配置成：

基于来自故障确定装置的故障检测信号而发送重新配置信号，所述故障检测信号指示所述通信总线以及所述设备与所述通信总线之间的一个或多个连接中的至少一者中的故障的发生，其中所述重新配置信号被提供用于经由所述第一端和所述第二端中的至少一者发送以用于所述一个或多个网络节点，并且其中所述重新配置信号的至少部分具有高电压电平，所述高电压电平包括比所述通信方案中针对所述差分信令限定的电压高的电压；并且

其中所述重新配置信号被配置成使所述一个或多个网络节点提供从使用差分信令切换到仅使用所述第一总线导线和所述第二总线导线中的一者的单端信令。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括控制器局域网CAN收发器。

3.根据在前的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述设备被配置成提供差分通信模式和单端通信模式，在所述差分通信模式中，所述收发器布置被配置成发送和接收所述差分信令，在所述单端通信模式中，所述收发器布置被配置成相对于参考电压经由所述第一端和所述第二端中的单个端发送；并且

其中所述设备被配置成响应于所述故障检测信号而从所述差分通信模式切换到所述单端通信模式。

4.根据在前的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，存在以下中的一者或两者：

所述设备包括所述故障检测装置；以及

所述设备被配置成从不同设备接收所述故障检测信号。

5.根据在前的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述重新配置信号包括至少第一部分和时间上的后续部分，其中所述第一部分被配置成将所述故障的发生传送到所述一个或多个网络节点，并且使所述一个或多个网络节点通过所述通信总线进行的差分信令的发送暂停；并且

所述后续部分被配置成传送单端通信周期的开始。

6.根据在前的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述故障检测信号至少具有第一信号形式和不同的第二信号形式；并且

其中所述第一信号形式被配置成使所述一个或多个网络节点重新配置到仅使用所述第一总线导线的单端信令；并且

其中所述第二信号形式被配置成使所述一个或多个网络节点重新配置到仅使用所述第二总线导线的单端信令。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一信号形式和所述第二信号形式在以下一个或两个方面不同：

a)所述重新配置信号处于所述高电压电平的持续时间；

b)所述重新配置信号在处于所述高电平电压的第一周期与处于所述高电压电平的第二周期之间处于比所述高电平电压低的电压电平的持续时间。

8.根据在前的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述设备被配置成从第一电压源接收第一电压并从第二电压源接收大于所述第一电压的第二电压，其中由所述收发器布置提供的所述差分信令参考所述第一电压而提供，并且其中所述高电压电平基于所述第二电压。

9.一种第二设备，其特征在于，包括：

至少被配置成将所述第二设备耦合到通信总线的第一总线导线的第一端和被配置成将所述第二设备耦合到所述通信总线的第二总线导线的第二端；

收发器布置，其用于经由所述通信总线与一个或多个网络节点进行通信，所述收发器布置被配置成根据通信方案在所述第一端和所述第二端处提供差分信令以及根据所述通信方案从所述第一端和第二端接收来自所述通信总线的差分信令，其中所述通信方案至少限定要用于提供所述差分信令的电压；并且

所述第二设备被配置成：

基于从耦合到所述通信总线的设备接收的重新配置信号的接收，提供从使用差分信令切换到仅使用所述第一总线导线和第二总线导线中的一个总线导线的单端信令。

10.一种由被配置成耦合到通信总线的第一总线导线和第二总线导线的第一设备和被配置成耦合到所述通信总线的所述第一总线导线和所述第二总线导线的至少一个第二设备执行的方法，所述第一设备和所述第二设备各自包括用于经由所述通信总线与彼此通信的收发器布置，每个收发器布置被配置成根据通信方案向所述第一和第二总线导线提供差分信令并根据所述通信方案从所述第一和第二总线导线接收差分信令，其中所述通信方案至少限定要用于提供所述差分信令的电压；

其特征在于，所述方法包括：

由所述第一设备从故障确定装置接收故障检测信号，所述故障检测信号指示至少所述通信总线以及所述第一设备与所述通信总线之间的一个或多个连接中的故障的发生，

由所述第一设备响应于所述故障检测信号的接收而经由所述第一总线导线和第二总线导线中的至少一个总线导线发送重新配置信号，并且其中所述重新配置信号的至少部分具有高电压电平，所述高电压电平包括比所述通信方案中针对所述差分信令限定的电压高的电压；以及

由所述第二设备接收所述重新配置信号；

由所述第二设备响应于所述重新配置信号的所述接收而从所述差分信令的发送和接收切换到仅使用所述第一总线导线和所述第二总线导线中的一个总线导线发送和接收单端信令。