專利名稱：串行的數據總線、運動系統(tǒng)及用于事件驅動地傳輸消息的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種串行的數據總線，它具有用于傳輸代表位狀態(tài)的電信號的數據線路及多個多主設備用戶，在這些用戶之間可通過數據線路根據廣播原理事件驅動地交換消息。本發(fā)明還涉及一種運動系統(tǒng)，該運動系統(tǒng)具有第一部件及可相對于第一部件運動地設置的第二部件。此外，本發(fā)明的內容還涉及用于在多個多主設備用戶之間通過數據總線根據廣播原理事件驅動地傳輸消息的串行的方法。
背景技術：
這種類型的串行的數據總線、運輸系統(tǒng)以及方法在現有技術中已普遍公開。這種數據總線的一個例子是CAN總線，CAN總線尤其用于自動化技術中及車輛中。CAN總線是廉價但高效的現場總線，它即使在困難的電環(huán)境條件下也具有特別高的抗干擾性及故障安全性。另外，CAN總線還以特別高的實時能力及高的傳輸可靠性而出眾。
在CAN總線中，在多個通常也被稱為節(jié)點的平等用戶之間通過長度可變的、包括不同的字段的消息(報文)進行信息交換。通過這些用戶發(fā)送消息在此是事件驅動的。這意味著，消息的發(fā)送可由每個用戶本身觸發(fā)。該非同步類型的數據傳輸與用戶僅在分配給該用戶的時隙內才可發(fā)送消息的同步的總線系統(tǒng)不同。因為沒有一個用戶本來就具有相對于其它用戶的優(yōu)先權，所以CAN總線屬于所謂的多主設備總線系統(tǒng)。
由一個用戶發(fā)送的每個消息根據廣播原理發(fā)送給所有其余的用戶并由這些用戶接收。這些消息不包括任何實際的尋址信息，而是僅包括標識位，這些標識位在總線范圍上單義/唯一地被分配并且表示消息的內容及該消息的優(yōu)先權。
作為數據線路在CAN總線中選擇對稱或非對稱的雙線線路，其中如果設置有相應的切換設備，在干擾情況下也可使用單線線路。
開始所述類型的CAN總線系統(tǒng)或類似的總線系統(tǒng)主要作為通信媒介用于受軌道約束的運輸系統(tǒng)，例如這種運輸系統(tǒng)以電驅動的懸掛單軌(Hngebahn)的形式在汽車制造中用于運輸車輛車身。這里總線系統(tǒng)的任務是，實現對運輸系統(tǒng)的運輸工具的控制，這也包括直接保持各運輸工具之間的信息交換。迄今為止這里各個運輸工具通過滑動觸頭與總線系統(tǒng)的數據線路相連接。但滑動觸頭上的分接頭通常出于多種原因而具有缺點。這些滑動觸頭一方面易于磨損并且因此要求精心的維護。這限制了設備的可用性；此外在確定的應用場合，在滑動觸頭中不可避免的碳磨蝕是不可容忍的。此外，滑動觸頭不能用在有爆炸危險的環(huán)境中，因為不能可靠地避免形成電弧。
出于這些原因，已多次提出—當然是結合其它類型的傳輸系統(tǒng)，在這樣的運輸系統(tǒng)中，將控制所需的信息無接觸地傳輸到所述運輸工具。
由DE 195 12 523 A1例如公開了一種運輸系統(tǒng)，在這種運輸系統(tǒng)中，無接觸地工作的數據傳輸系統(tǒng)與無接觸地工作的能量傳輸系統(tǒng)相組合。該數據傳輸系統(tǒng)具有起主設備作用的固定站及起從設備作用的移動站，它們各具有一個帶有高頻發(fā)送部件及高頻接收部件的高頻調制解調器。作為數據線路使用開槽的同軸電纜。轉換器允許從發(fā)送狀態(tài)過渡到接收狀態(tài)，由此可實現雙向的數據交換。
由DE 196 49 682 C2公開了一種類似的數據傳輸系統(tǒng)，但在這種數據傳輸系統(tǒng)中，使用唯一一個波導用于能量傳輸且用于數據傳輸。該能量傳輸在此例如通過100kHz處的高幅值的窄帶的信號進行。為了數據傳輸使用MHz范圍內的頻帶。高頻的數據信號與用于能量傳輸的低頻的載波的疊加也在已US 5 927 657 A中說明。
由WO 98/57413公開了一種運輸系統(tǒng)，在這種運輸系統(tǒng)中作為用于無接觸地向運輸工具傳輸數據的數據線路使用由電導體及承載該電導體并與該電導體絕緣的載體、例如鋁型材構成的結構。
但迄今所提出的用于無接觸地向運輸系統(tǒng)中的運輸工具傳輸數據的設計方案全部不令人滿意，因為這些設計方案沒有滿足現代自動化技術提出的抗干擾性及故障安全性上的高要求。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的在于，這樣地改進開始所述類型的串行的數據總線、運動系統(tǒng)及方法，使得即使在不利的環(huán)境條件下也獲得高的故障安全性及魯棒性。
在開始所述類型的數據總線中，這樣來實現所述目的至少兩個用戶具有可感應地耦合在數據線路上的發(fā)送/接收頭，可通過該發(fā)送/接收頭無接觸地由數據線路采集電信號并將其傳輸到該數據線路上；放大器與該數據線路電連接，由所述至少兩個用戶感應地傳輸到數據線路上的電信號由放大器接收并且所述電信號在放大后又被耦合到數據線路中。
在所述運動系統(tǒng)方面，這樣來實現所述目的這種數據總線的用戶設置在所述兩個部件上。
在所述方法方面，所述目的通過下面的步驟來實現a)通過一個用戶的感應地耦合在數據線路上的發(fā)送/接收頭將電信號從該用戶無接觸地傳輸到數據總線的該數據線路上；b)由與該數據線路電連接的放大器接收由于感應的傳輸而衰減的電信號；c)在該放大器中放大所接收的信號；d)將所放大的信號耦合到數據線路上；e)由另一個用戶的感應地耦合在數據線路上的發(fā)送/接收頭接收傳輸到數據線路上的放大的信號。
由于電信號在發(fā)送/接收頭與數據線路之間感應地耦合時經歷的較高的衰減，由一個用戶直接耦合在數據線路中的信號僅獲得了一個相對低的信號電平。該信號電平是這樣地低，以致其余的用戶不能或不能可靠地接收這些信號，因為在從該導線輸出耦合時也發(fā)生相應的衰減。根據本發(fā)明設置的放大器通過重新發(fā)送具有更高的信號電平的信號實現了信噪比(Signal-Rausch-Abstand)的提高，由此數據傳輸時的誤差概率顯著降低。這在數據總線具有誤差識別、例如循環(huán)冗余校驗(CRC)時也起積極作用，因為由此減小了必須重新傳輸信號的數量，由此該數據總線的實時能力提高。此外，信號的放大在該數據總線與其它通信裝置、例如上級的中央計算機的連接上也是適宜的。
由于所述至少兩個用戶無接觸地耦合在數據線路上，根據本發(fā)明的數據總線特別適合于有爆炸危險的環(huán)境，因為與滑動觸頭不同，不會出現火花形成。該串行的數據總線還可有利地使用在凈化空間的環(huán)境中，因為通過感應耦合不產生任何磨損一如在滑動觸頭中出現的那樣。另一方面，根據本發(fā)明的數據總線在特別污濁的環(huán)境中也可改善數據傳輸的可靠性，因為沉積在數據線路上的污物對用戶的感應耦合沒有明顯的影響。而在使用滑動觸頭時，落在接觸區(qū)域中的污物敏感地干擾電連接。
根據本發(fā)明的數據總線也可有利地僅以一個感應地耦合在數據線路上的用戶工作。此時將由放大器放大的信號耦合到數據線路中則是多余的并且可取消。但該數據總線還可具有這樣的放大器，使得該具有相同的系統(tǒng)部件的數據總線可以以一個或多個感應耦合的用戶工作。
尤其在運動系統(tǒng)、例如建筑物電梯中考慮使用具有僅一個感應耦合的用戶，其中僅一個部件運動，而通過數據線路彼此通信且與該可運動的部件通信的其它部件是位置固定的。在建筑物電梯中，該可運動的用戶例如是設置在電梯轎廂中的控制裝置，而位置固定的用戶設置在樓層中。
在這樣的機器中也考慮僅設置一個感應地耦合的用戶，其中在運動的機器部件上僅有唯一的執(zhí)行機構或傳感器可與中央控制裝置交換消息。
根據本發(fā)明的數據總線的另一個優(yōu)點在于，該數據總線可主要用在市場上可獲得的且便宜的標準部件構成。作為新的部件只添加放大器和用戶的發(fā)送/接收頭以及必要時還有數據線路。而對于消息的再生及分析必需的組件必要時可無困難地進行改變。如果這些消息對于CAN標準(ISO11898)是足夠的，則特別可以考慮使用對于CAN總線系統(tǒng)標準化的部件。
即使所述消息不符合以CAN標準所確定的消息格式，在根據本發(fā)明的優(yōu)選方案中所述消息也可包含優(yōu)先權位，通過接收所述優(yōu)先權位，一個用戶可在由多個用戶同時發(fā)送消息的情況下通過與由該用戶本身發(fā)送的優(yōu)先權位相比較來求得該用戶是否具有發(fā)送數據位的優(yōu)先權。以此方式保證，如果存在單義的優(yōu)先權次序，則始終是所述用戶中的一個可使用數據線路來發(fā)送消息。可以以此方式被避免多個用戶的相互阻塞—如有時可在其它總線系統(tǒng)中出現的那樣。
在這個方案一個有利的改進方案中，如果一個用戶接收一個代表占優(yōu)勢的邏輯位狀態(tài)的信號并且?guī)缀跬瑫r發(fā)送一個代表占劣勢的邏輯位狀態(tài)的信號，則該用戶不具有用于發(fā)送數據位的優(yōu)先權。通過該無破壞的逐位的仲裁實現，在同時發(fā)送消息的情況下用戶逐漸地中斷信號的發(fā)送，也就是以所發(fā)送消息的優(yōu)先權的反向的順序。
在根據本發(fā)明的數據總線中，代表占優(yōu)勢的位狀態(tài)的信號可以是一個電流脈沖，并且代表占劣勢的位狀態(tài)的信號可以是一個電流脈沖的缺失(Fehlen)。但也可考慮其它信號形式，例如考慮不同頻率的脈沖序列。這里有決定意義的僅是代表一個占優(yōu)勢的位狀態(tài)的信號與一個代表占劣勢的位狀態(tài)的信號疊加導致一個總信號，該總信號與該占劣勢的輸出信號不相同。也就是說只有這樣該用戶才可識別，在它本身僅發(fā)送出一個代表占劣勢的位狀態(tài)的信號期間，是否另一個用戶發(fā)送了一個代表占優(yōu)勢的位狀態(tài)的信號?？梢岳斫?，隨著電阻的導體中的電流脈沖還出現電壓脈沖，因此信號可通過電壓波動來描述。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，發(fā)送/接收頭包括a)發(fā)送線圈；b)接收線圈，該接收線圈可與所述發(fā)送線圈組合成發(fā)送/接收線圈；c)發(fā)送模塊，通過該發(fā)送模塊可從數字信息產生電信號，可用所述電信號加載該發(fā)送線圈；d)接收模塊，通過該接收模塊可從電信號產生數字信息，所述電信號可由該接收線圈采集；以及e)與發(fā)送模塊及接收模塊相連接的邏輯單元，用于對從由該接收模塊得到的數字信息中獲得消息進行匯集(zusammenstellen)和分析，并且用于產生用于發(fā)送模塊的數字信息。
所述邏輯單元還具有這樣的任務，即如果消息包括上述優(yōu)先權位，則獲得消息的優(yōu)先權。如果消息具有以CAN標準所確定的格式，則該邏輯單元可包括便宜的標準部件。
出于傳輸可靠性的原因，應該避免將一個由放大器放大的信號疊加到一個在稍晚時刻由用戶中的一個耦合到數據線路中的信號上。這可例如這樣地來保證，即放大器在由所述至少兩個用戶中的一個接收信號之后將所放大的信號在周期長度(Taktlnge)的50％、優(yōu)選25％之內傳輸到數據線路上，該周期長度至少位于兩個由所述至少兩個用戶中的一個傳輸到數據線路的信號之間。
用戶根據本發(fā)明感應地耦合到數據線路上允許用戶在空間上靈活地沿著數據線路定位。因為在這種感應耦合中不會出現火花，所以數據總線也可用于有爆炸危險的環(huán)境中。根據本發(fā)明的數據總線當然也可以設計成，使各用戶不是感應地而是以傳統(tǒng)的方式耦合在數據線路上。
但特別有利的是，至少一個用戶沿數據線路可移動地設置。以此方式，無接觸的感應的耦合的優(yōu)點是特別顯著的。用戶例如可以是傳感器，該傳感器要在不同的位置中接收測量值。
如果與此不同，用戶是受軌道約束的運輸工具，則形成一個根據本發(fā)明的運輸系統(tǒng)，該運輸系統(tǒng)例如可設計成用于輸送物體、尤其是車輛車身的懸掛單軌系統(tǒng)。
在這種運輸系統(tǒng)中，至少一個運輸工具可包括一個與所述發(fā)送/接收頭相連接的運輸工具控制裝置。這樣數據總線可用于控制該運輸工具。
根據本發(fā)明的數據總線允許通過數據線路直接在運輸工具之間進行數據交換。這樣，可在運輸工具之間例如傳輸位置信息及距離信息，從而所述運輸工具可基本上沿軌道進行自控制。但通常仍要求設置用于控制運輸工具的控制單元，該控制裝置預給定待由運輸工具走過的行程及運輸工具的停止位置。這樣一種控制單元例如可是數據總線的用戶中的一個。
但在本發(fā)明的優(yōu)選的方案中，用于控制沿數據總線的運輸工具的控制單元與放大器相連接，例如通過CAN總線相連接。這具有這樣的優(yōu)點，即在所有控制級上可使用相同的通信結構。
優(yōu)選將運輸系統(tǒng)劃分成多個段，所述段分別包括帶有一個控制單元的數據總線，其中所述用于各個段的控制單元與上級的中央控制裝置相連接。因為可實現的數據線路長度是有限的，所以通過這樣的段狀結構實際上可在根據本發(fā)明的數據總線的基礎上實現任意大的輸送網。這里為運輸工具設置的軌道可在多個段上延伸，由此運輸工具可跨越段的邊界。因此，借助于上級的中央控制裝置，可對運輸工具進行導航使其穿過整個線路網。


本發(fā)明的其它優(yōu)點及特征可從下述借助于附圖對實施例的說明中得到。附圖表示圖1根據本發(fā)明的數據總線的原理草圖；圖2懸掛單軌系統(tǒng)的示意性側視圖的局部；圖3用于控制使用了圖1中所示的數據總線的運輸系統(tǒng)的網絡。
具體實施例方式
圖1中示意性地示出數據總線，該數據總線總體上用10來標示。數據總線10包括設計成對稱的雙線線路的數據線路12，它的導線通過跨接件或接片保持一定的距離。屬于數據總線10的還有兩個構造相同的用戶14及16。因此下面僅詳細說明用戶14的構造。
用戶14具有發(fā)送/接收頭18，該發(fā)送/接收頭具有總體上U形的形狀。在發(fā)送/接收頭18中設置有邏輯單元20、接收模塊22、發(fā)送模塊24、接收線圈34以及發(fā)送線圈30。
邏輯單元20通過CAN總線26與用戶14的系統(tǒng)部件28相連接，該系統(tǒng)部件例如可以是運輸工具的控制裝置，這還要在下面參照圖2和3詳細說明。但作為系統(tǒng)部件28也考慮用于不同目的的傳感器或其它測量單元、執(zhí)行機構或控制裝置。邏輯單元20的任務是，暫時儲存并這樣地預處理通過CAN總線26獲得的消息，使得這些消息可通過數據線路12傳輸。
為此目的，邏輯單元20與發(fā)送模塊24相連接，該發(fā)送模塊從由邏輯單元20提供的消息按照CAN格式產生可加載給發(fā)送線圈30的電信號，該發(fā)送線圈設置在所述U形的發(fā)送/接收頭18的一個分支中。具有邏輯電平1的位通過發(fā)送模塊24轉換成電流脈沖，而對應于邏輯零的位對應于電流脈沖的缺失。由發(fā)送模塊24產生的發(fā)送信號在圖1中在發(fā)送/接收頭18旁邊右側示例性地示出并以32表示。
接收模塊22與接收線圈34相連接，該接收模塊的任務是，將通過接收線圈34由數據線路12接收的電信號轉換成數字信息，這些數字信息可由邏輯單元20繼續(xù)預加工。
數據總線10的組成部分還有總體上用36表示的放大器，該放大器與數據線路12電連接。放大器36中有一個輸入放大器38，該輸入放大器將通過數據線路12傳輸的電信號放大并將其輸送給邏輯模塊40。邏輯模塊40的主要任務是檢查所接收的并且由輸入放大器38放大的信號實際上是否是由用戶14或16產生的信號。只有未被識別為干擾信號的信號才通過邏輯模塊40輸送給輸出放大器42并且再傳遞到數據線路12。必要時也可在邏輯模塊40中進行信號再生。
在所示的實施例中，放大器36通過CAN總線與用于控制用戶14、16中的系統(tǒng)部件的控制單元44相連接。
上述數據總線10的工作原理如下如果用戶14的系統(tǒng)部件28開始傳送消息給用戶16，則相關的消息通過用戶14的CAN總線26傳送給邏輯單元20。該邏輯單元從中產生一個與CAN標準相符的消息，發(fā)送模塊24將該消息變換成發(fā)送信號32并且將其加載給發(fā)送線圈30。
數據線路12這樣在發(fā)送/接收頭18的分支之間延伸，使得發(fā)送線圈30直接位于數據線路12附近。通過發(fā)送信號32激勵的發(fā)送線圈30在數據線路12中感應地產生通電磁通，由此將發(fā)送信號32耦合到數據線路12中。但由于顯著的輸入耦合衰減，被耦合入的發(fā)送信號只還具有較小的信號強度，這入在圖1中用48所示的那樣。所耦合的被衰減的信號48通過數據線路12傳輸給放大器36。該放大器在由輸入放大器38進行的前置放大后檢查，是否該被衰減的信號48不只是一個干擾。如果是這種情況，則信號48在輸出放大器42中重新被放大并再傳遞到數據線路12上。被衰減的信號48的周期長度—在所示的實施例中為20μs，不會由于放大器36中的放大而變化。如果各脈沖由于耦合到數據線路12上而在時間上被延長，則邏輯單元40負責在放大時保持最初的脈沖寬度，該最初的脈沖寬度例如可為700ns。
被放大的、在圖1中用50表示的發(fā)送信號在用戶14、16的發(fā)送/接收頭18的接收線圈34中感應生產一接收信號，該接收信號由于感應耦合也被較強地衰減。在圖1中這個接收信號用56表示。在發(fā)送/接收頭18的接收模塊22，該接收信號56被放大并且被轉換成數字信息，由所述數字信息又組合成消息。
圖形58中示意性地描述了時間軸上的發(fā)送信號32、被衰減的發(fā)送信號48、被放大的發(fā)送信號50以及接收信號56。其中可看到，在將一個新的信號耦合到數據線路12中之前，用戶14、16可接收所發(fā)送的信號。放大器36以放大一個所接收的信號并再傳遞到數據線路12上引起的延時，在所示的實施例中僅約為1至2μs并且因此約為所述周期長度(位長)的四分之一，該周期長度是在脈沖的發(fā)送之間經過的時間。
消息在邏輯單元20中的匯集在上述所示實施例中符合CAN標準。這意味著，每個消息包括多個優(yōu)先權位，通過所述優(yōu)選權位可在由多個用戶同時發(fā)送消息的情況下通過仲裁來獲知具有最高優(yōu)先權且因此允許完全發(fā)送的消息。如果一個用戶14、16的邏輯單元20確定由它發(fā)送的消息具有較低的優(yōu)先權，則具有較低優(yōu)先權的消息的發(fā)送被中斷。表示較高的優(yōu)先權的占優(yōu)勢的位在此通過電流脈沖描述，而占劣勢的位則對應于電流脈沖的缺失。
由于發(fā)送/接收頭18的感應的耦合，用戶14、16可以沿數據線路12移動。在此僅須保持保證數據線路12在發(fā)送/接收頭18的分支之間延伸，使得通過接收線圈34和發(fā)送線圈30保持感應耦合。發(fā)送/接收頭18在底部導向的運輸系統(tǒng)中也可以是平的并且在此時直接在數據線路12上方一定距離處被引導。
發(fā)送/接收頭18沿數據線路12的可移動性允許數據總線用作運輸系統(tǒng)中的通信媒介。這樣的運輸系統(tǒng)的例子是懸掛單軌，如這種懸掛單軌在制造技術中用于輸送物體，例如用于輸送車輛車身。圖2以示意性側視圖示出了這種懸掛單軌的局部?？傮w上用60表示的懸掛單軌包括導軌62，運輸工具64、66懸掛在該導軌上。運輸工具64、66設置有電驅動裝置68或70并且各具有機架72、74，所述機架設計成用于接收汽車車身76。
在導軌62上固定有數據總線的數據線路12。另外，每個運輸工具64、66具有一個發(fā)送/接收頭18，該發(fā)送/接收頭包圍作用在數據線路12上并且同運輸工具控制裝置78相連接。
圖3示出了設置在懸掛單軌系統(tǒng)60中用于信息交換的整個網絡80。網絡80在最下面的網絡層上被劃分為多個段601、602、603，這些段分別具有圖1中所示的結構。這些段601、602、603的數據線路121、122、123在此分別設置在懸掛單軌系統(tǒng)60的導軌62上。用于段601、602、603的控制單元441、442、443分別通過一個CAN總線821、822、823與放大器361、362、363相連接，此外還通過另一個CAN總線86、轉換器88及以太網總線90同控制邏輯電路92相連接，該控制邏輯電路本身與整個制造設備的中央控制裝置94交換信息。
在各個段601、602、603內部，各運輸工具可自由地沿導軌62運動，圖3中僅示出了這些運輸工具的運輸工具控制裝置78。數據線路121、122、123在此也可這樣地敷設在導軌中，使得所述導軌幾乎齊平地彼此接觸，由此可實現運輸工具64、66從一個段過渡到一個相鄰的段。由此可通過網絡80中央控制全部的運輸工具64、66。此外也可通過網絡80直接在運輸工具64、66之間實現信息的交換。在運輸工具在一個段601、602、603內部通過數據線路121、122、123彼此直接通信期間，對于跨越段的數據交換需要上級的段控制裝置841、842、843。
權利要求
1.一種串行的數據總線，具有用于傳輸代表位狀態(tài)的電信號(48，50)的數據線路(12)以及多個多主設備用戶(14，16)，在所述用戶之間可事件驅動地根據廣播原理通過該數據線路(12)交換消息，其特征在于至少兩個用戶(14，16)具有可感應地耦合到該數據線路(12)上的發(fā)送/接收頭(18)，可通過發(fā)送/接收頭無接觸地由數據線路采集電信號(50)和將電信號傳輸到數據線路上；一放大器(36)與數據線路(12)電連接，該放大器接收由所述至少兩個用戶(14，16)感應地傳輸到數據線路(12)上的電信號(48)并在對其放大后又將該電信號耦合到數據線路(12)中。
2.根據權利要求1的數據總線，其特征在于所述消息包含優(yōu)先權位，通過接收所述優(yōu)先權位，一個用戶(14，16)可在由多個用戶(14，16)同時發(fā)送消息的情況下通過與由該用戶本身發(fā)送的優(yōu)先權位相比較來得出，該用戶是否具有發(fā)送數據位的優(yōu)先權。
3.根據權利要求2的數據總線，其特征在于如果一個用戶(14，16)接收一個代表占優(yōu)勢的邏輯位狀態(tài)的信號并且該用戶幾乎同時發(fā)送一個代表占劣勢的邏輯位狀態(tài)的信號，則該用戶不具有發(fā)送數據位的優(yōu)先權。
4.根據上述權利要求之一的數據總線，其特征在于代表占優(yōu)勢的位狀態(tài)的信號是電流脈沖，而代表占劣勢的位狀態(tài)的信號是電流脈沖的缺失。
5.根據上述權利要求之一的數據總線，其特征在于所述發(fā)送/接收頭(18)包括a)發(fā)送線圈(30)；b)接收線圈(34)；c)發(fā)送模塊(24)，通過該發(fā)送模塊可由數字信息產生電信號(32)，可用所述電信號加載所述發(fā)送線圈(30)；d)接收模塊(22)，通過該接收模塊可由電信號(50)產生數字信息，所述電信號可由所述接收線圈(34)采集；以及e)與所述發(fā)送模塊(24)和所述接收模塊(22)相連接的邏輯單元(20)，所述邏輯單元用于匯集和分析從由所述接收模塊(22)得到的數字信息中得到的消息，并且用于產生用于所述發(fā)送模塊(24)的數字信息。
6.根據權利要求2或3之一和根據權利要求5的數據總線，其特征在于通過邏輯單元(20)可獲知所述消息的優(yōu)先權。
7.根據上述權利要求之一的數據總線，其特征在于在由所述至少兩個用戶(14，16)中的一個接收信號(48)之后，可通過所述放大器(36)在周期長度的50％、優(yōu)選25％之內將所放大的信號(50)傳輸到數據線路(12)上，該周期長度至少位于兩個由所述至少兩個用戶(14，16)中的一個傳輸到數據線路(12)的信號之間。
8.根據上述權利要求之一的數據總線，其特征在于所述消息具有在CAN標準中確定的格式。
9.根據上述權利要求之一的數據總線，其特征在于至少一個用戶(14，16)可沿所述數據線路(12)移動地設置。
10.一種運動系統(tǒng)，具有一個第一部件及一個可相對于該第一部件運動地設置的第二部件，其特征在于根據權利要求9的數據總線的用戶位置固定地設置在所述兩個部件上。
11.根據權利要求10的運動系統(tǒng)，其特征在于該運動系統(tǒng)設計成具有軌道(62)及多個可沿該軌道(62)移動的運輸工具(64，66)的、受軌道約束的運輸系統(tǒng)，其中該運輸系統(tǒng)(60)具有根據權利要求9的數據總線(10)，以在所述運輸工具(64，66)之間進行通信，所述數據總線的數據線路(12)沿所述運輸系統(tǒng)(60)的軌道(62)設置，并且所述數據總線的用戶是所述運輸工具(64，66)。
12.根據權利要求11的運動系統(tǒng)，其特征在于至少一個運輸工具包括與所述發(fā)送/接收頭(18)相連接的運輸工具控制裝置(78)。
13.根據權利要求11或12的運動系統(tǒng)，其特征在于所述放大器(36)與用于沿所述數據總線(10)控制運輸工具(64，66)的控制單元(44，441，442，443)相連接。
14.根據權利要求13的運動系統(tǒng)，其特征在于所述放大器(36；361，362，363)通過CAN總線(821，822，823)與所述控制單元(44，441，442，443)相連接。
15.根據權利要求13或14的運動系統(tǒng)，其特征在于該運動系統(tǒng)被劃分成多個段(601，602，603)，所述段分別包括一帶有控制單元(441，442，443)的數據總線(10)；所述用于各段的控制單元(441，442，443)與上級的中央控制裝置(94)相連接。
16.根據權利要求15的運動系統(tǒng)，其特征在于所述用于所述運輸工具(64，66)的軌道(62)這樣在多個段(601，602，603)上延伸，從而所述運輸工具(64，66)可跨越段的邊界。
17.根據權利要求11至16之一的運動系統(tǒng)，其特征在于該運動系統(tǒng)設計成用于輸送物體、尤其是車輛車身(76)的懸掛單軌(60)。
18.一種串行的方法，用于在多個多主設備用戶(14，16)之間根據廣播原理通過數據總線(10)事件驅動地傳輸消息，其特征在于該方法包括以下步驟a)通過一個用戶(14)的感應地耦合在一個數據線路(12)上的發(fā)送/接收頭(18)將電信號(52)從該用戶(14)無接觸地傳輸到數據總線(10)的數據線路(12)上；b)由與數據線路(12)電連接的放大器(36)接收由于感應傳輸而衰減的電信號(48)；c)在該放大器(36)中放大所接收的信號(48)；d)將放大的信號(50)耦合到數據線路(12)上；e)通過另一個用戶(16)的感應地耦合在數據線路(12)上的發(fā)送/接收頭(18)接收傳輸到數據線路(12)上的放大的信號(50)。
19.根據權利要求18的方法，其特征在于如果一個用戶(14，16)同時發(fā)送一個消息并接收一個消息，則該用戶通過對所接收的優(yōu)先權位與本身發(fā)送的優(yōu)先權位進行比較來獲知該用戶是否具有發(fā)送數據位的優(yōu)先權。
20.根據權利要求19的方法，其特征在于如果一個用戶接收一個代表占優(yōu)勢的邏輯位狀態(tài)的信號并且?guī)缀跬瑫r發(fā)送一個代表占劣勢的邏輯位狀態(tài)的信號，則該用戶不具有發(fā)送數據位的優(yōu)先權。
21.根據權利要求20的方法，其特征在于代表占優(yōu)勢的位狀態(tài)的信號是電流脈沖，而代表占劣勢的位狀態(tài)的信號是電流脈沖的缺失。
22.根據權利要求18至21之一的方法，其特征在于所述消息具有在CAN標準中確定的格式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種串行的數據總線(10)，它具有用于傳輸代表位狀態(tài)的電信號的數據線路(12)，并包括多個多主設備用戶(14，16)，在用戶之間可事件驅動地根據廣播原理通過數據線路(12)交換消息。至少兩個用戶(14，16)具有可感應耦合到數據線路(12)上的發(fā)送/接收頭(18)，電信號(50)可通過發(fā)送/接收頭無接觸地從數據線路上采集并傳輸到數據線路。一放大器(36)與數據線路(12)電連接并為此設想，放大器接收由所述至少兩個用戶(14，16)感應傳輸到數據線路(12)上的電信號(48)并在對其放大后又將其輸送到數據線路(12)上。數據總線由于感應的耦合需要特別少的維護并且也可用于有爆炸危險的環(huán)境。無接觸的耦合還使數據總線(10)特別適用于制造技術的運輸系統(tǒng)中，并可非常普遍地用于具有可相互運動的、其間應進行數據交換的部件的系統(tǒng)中。
文檔編號H04L25/02GK1860742SQ200480028335
公開日2006年11月8日 申請日期2004年9月21日 優(yōu)先權日2003年9月29日
發(fā)明者W·斯沃博達, B·哈格爾, F·奧特, F·阿諾德 申請人:艾森曼機械制造有限及兩合公司, 貝格霍夫自動化技術有限公司