用于車輛中的控制裝置的接收裝置及用于產生同步脈沖的方法
【技術領域】
[0001]本發明基于根據獨立權利要求1的類別的用于車輛中的控制裝置的接收裝置以及根據獨立權利要求8的類別的用于產生同步脈沖的相應的方法。
【背景技術】
[0002]為了將傳感器數據傳輸至車輛中的中央控制裝置(ECU)，用于乘員保護系統的外圍的傳感器大多使用電流接口(例如，PAS4、PSI5)。在最新的一代的電流接口(PSI5)中，借助于同步在接收器處實現了具有多個傳感器的總線驅動。對于同步的功能，將由中央控制裝置(ECU)產生以電壓脈沖為形式的工作周期，該電壓脈沖被總線上的傳感器檢測到并且被標識為數據傳輸的新周期的開端。這個電壓脈沖被描述為同步脈沖，并且這個電壓脈沖借助于對總線負載進行充電或放電的電流源和電流吸收器而產生。典型地，該電壓脈沖每500 μ s重復一次。
[0003]因此，對于具有一個傳感器或者多個傳感器的同步的系統的運作重要的是，用于所有可能的總線配置和在所有可能的運行條件下的同步脈沖具有確定的形狀和確定的時間曲線。因此，在已知的同步的總線系統中，通常以預定的邊沿陡度來應用梯形同步脈沖。在此，該邊沿陡度在第一特征曲線的邊沿陡度與第二特征曲線的邊沿陡度之間，該第一特征曲線表示下限，而該第二特征曲線表示上限。在同步的總線運行期間，在信號傳輸的頻譜中，同步脈沖的梯形通過高的諧波含量將導致加強的電磁輻射(EMV)。能夠例如通過同步脈沖(其具有帶有四個圓角的梯形)在一定程度上對其產生反作用。
[0004]在公開的文獻DE 10 2009 001 370 Al中，描述了一種用于接收電流信號的接收裝置、具有該接收裝置的電路裝置以及一種用于通過總線系統傳輸電流信號的方法。所描述的接收裝置包括用于接收多個發射器的電流信號的至少兩個總線接口裝置，其中，每個總線接口裝置被構造用于分別連接至至少一個總線連接裝置，并且所描述的接收裝置包括用于將同步脈沖輸出至總線接口裝置以同步發射器的控制裝置。該總線連接裝置以至少一個相互的時間偏置將多個同步脈沖輸出至多個發射機，其中，多個同步脈沖分別具有帶有圓角的梯形。
【發明內容】
[0005]與之相反，依據本發明的具有獨立權利要求1的特征的用于車輛中的控制裝置的接收裝置和依據本發明的具有獨立權利要求8的特征的用于產生同步脈沖的方法具有如下優點，在同步脈沖的開始時，通過同步脈沖發生器的電流源來確保靜電流的正確接管。
[0006]通過剩余接收器電路(屬于現有技術)中的靜電流的自治的調節為靜電流的大小提供了尺度。該信息能夠由電壓發生器使用來產生同步脈沖，以便通過充電或放大電流源來正確地接管靜電流。在這種接管時，將引起不精確性，這是因為用于獲取靜電流的電路獨立于用于產生同步脈沖的電路。
[0007]本發明的核心在于通過用于產生同步脈沖的充電和放電電流源來最小化接管來自接收器的供電電壓的靜電流時的不精確性。附加地，本發明的實施例支持遵循當前PSI5標準。
[0008]因為用于產生同步脈沖的電壓發生器與在剩余接收器電路中用于獲取靜電流的電路相互獨立，所以由靜電流調節裝置獲取的電流與由同步脈沖發生器控制的電流能夠不同。如果來自電壓發生器的充電電流例如高于剩余接收器電路的靜電流，則這能夠將在同步脈沖的末端引起正的電壓偏置或正的電壓差。如果來自電壓發生器的充電電流低于剩余接收器電路的靜電流，則這能夠將在同步脈沖的末端引起負的電壓偏置或負的電壓差。
[0009]本發明的實施例將具有如下的電壓的同步脈沖作為開始，該電壓大致相應于第二電壓源的供電電壓的靜電壓的值并且通常不具有明顯的電壓差或明顯的電壓偏置。這基于下述原因:總線容量對總線上的電流積分，并且示出了平滑在電壓中的電流的短小的減少和增加。因此，該電壓差能夠最清楚地在同步脈沖的末端被識別。因此，將相對于同步脈沖的末端來監控所產生的同步脈沖的脈沖電壓并且將其連續地與由第二電流源產生的用于接收器的供電電壓比較。如果脈沖電壓與供電電壓不同，則將應當地匹配對電流源和電流吸收器的控制。
[0010]此外，通過在預定邊界中的同步脈沖的正弦形狀能夠實現盡可能小的電磁輻射，尤其在信號傳輸的頻譜范圍中(10kHz至300kHz)。
[0011]本發明的實施例提供了一種用于車輛中的控制裝置的接收裝置，其具有用于產生同步脈沖的電壓發生器，所述電壓發生器包括第一電壓源、電流源和電流吸收器。電壓發生器在預定的規格邊界內以預定的形狀和預定的時間曲線來產生同步脈沖，并且接收裝置將用于后續的信號傳輸的同步的同步脈沖經由數據總線輸出至至少一個傳感器。電壓發生器經由所述電流源和所述電流吸收器通過對總線負載的充電和/或放電產生基本上為正弦振蕩的所述同步脈沖。依據本發明，電壓發生器將在所述同步脈沖的末端處的電壓值與剩余接收器電路的第二電壓源的供電電壓的相應的電壓值比較并且確定電壓差。電壓發生器根據所確定的電壓差如此控制所述電流源和所述電流吸收器，以便將所述所確定的電壓差下降至預定閾值以下。優選地，試圖將電壓差調節至0V。在此，電流源能夠例如提供電流值，其大于或等于0mA，并且電流吸收器提供小于OmA的電流值。
[0012]此外，提出一種用于產生同步脈沖的方法，所述同步脈沖用于同步在接收裝置與至少一個傳感器之間的、經由車輛中的數據總線的后續的信號傳輸。在預定的規格邊界內以預定的形狀和預定的時間曲線來產生所述同步脈沖，并且在所述至少一個傳感器與所述接收裝置之間的信號傳輸的開端由所述接收裝置將所述同步脈沖傳輸至所述至少一個傳感器，其中產生基本上為正弦振蕩的所述同步脈沖。依據本發明，將在所述同步脈沖的末端處的電壓值與剩余接收器電路的第二電壓源的供電電壓的相應的電壓值比較并且確定電壓差。根據所確定的電壓差如此控制電流源和電流吸收器，以便將所述所確定的電壓差下降至預定閾值以下。優選地，試圖將電壓差調節至0V。
[0013]通過在從屬權利要求中實施的措施和改進能夠有利地改善獨立權利要求1給出的用于車輛中的控制裝置的接收裝置。
[0014]尤其有利的是，電壓發生器包括至少一個數字觸發電路和至少一個數模轉換器，其產生基本上正弦形的參考電流并且將所述參考電流輸出至所述電流源和所述電流吸收器。第一數字觸發電路和第一數模轉換器能夠例如產生基本上正弦形的參考電流并且將該參考電流輸出至所述電流源。第二數字觸發電路和第二數模轉換器同樣能夠產生基本上正弦形的參考電流并且將該參考電流輸出至所述電流吸收器。這以有利的方式實現了同步脈沖的魯棒性，并且減少了電磁輻射。此外，同步脈沖的觸發能夠在電路的數字部分完全展開，這由于半導體技術的總是進步的擴展而能夠實現節約面積的解決方案。接收器的電源能夠在同步脈沖期間從數據總線解耦，而在此期間激活用于產生同步脈沖的電壓發生器。因為用于產生同步脈沖的電壓發生器包括電流源和電流吸收器，因此能夠省去對與電流源和電流吸收器串聯的附加的開關的需求。替代地，一個共有的數字觸發電路和一個共有的數模轉換器能夠產生基本上正弦形的參考電流并且將該參考電流輸出至所述電流源和所述電流吸收器。通過共有地使用數字觸發電路和數模轉換器能夠減少電壓發生器的構件的數量并且節省布局面積。
[0015]能夠或者在數字部分或在數字的觸發電路中存儲同步脈沖的形狀，或者借助于算法來計算同步脈沖的形狀。數模轉換器根據N-比特的數字字符來產生參考電流，其經由電流源或電流吸收器被引入到數據總線，并且對數據總線上的負載進行充電或放電。為了產生基本上正弦形的同步脈沖，即正弦形或近似正弦形的同步脈沖，將正弦形地或近似正弦形地控制電源源和電流吸收器。能夠根據輻射原因來如此地選擇數字字符的分辨率，以使得能夠沒有顯著的跳躍地來形成同步脈沖。總線負載的容量對總線電流進行積分，并以這種方式來平滑數字總線上的電壓。
[0016]在依據本發明的接收裝置的另一有利的設計方案中，所述至少一個數字觸發電路能夠基于靜電流和總線負載來調節所述同步脈沖。優選地，剩余接收器電路的靜電流調節器為所述靜電流提供尺度。此外，達到的同步脈沖幅度為所述總線負載提供尺度。能夠通過對總線電壓的評估來確定所述同步脈沖幅度。能夠通過對總線電壓的評估而獲得有關達到的同