用于车辆中的控制装置的接收装置及用于产生同步脉冲的方法
【技术领域】
[0001]本发明基于根据独立权利要求1的类别的用于车辆中的控制装置的接收装置以及根据独立权利要求8的类别的用于产生同步脉冲的相应的方法。
【背景技术】
[0002]为了将传感器数据传输至车辆中的中央控制装置(ECU)，用于乘员保护系统的外围的传感器大多使用电流接口(例如，PAS4、PSI5)。在最新的一代的电流接口(PSI5)中，借助于同步在接收器处实现了具有多个传感器的总线驱动。对于同步的功能，将由中央控制装置(ECU)产生以电压脉冲为形式的工作周期，该电压脉冲被总线上的传感器检测到并且被标识为数据传输的新周期的开端。这个电压脉冲被描述为同步脉冲，并且这个电压脉冲借助于对总线负载进行充电或放电的电流源和电流吸收器而产生。典型地，该电压脉冲每500 μ s重复一次。
[0003]因此，对于具有一个传感器或者多个传感器的同步的系统的运作重要的是，用于所有可能的总线配置和在所有可能的运行条件下的同步脉冲具有确定的形状和确定的时间曲线。因此，在已知的同步的总线系统中，通常以预定的边沿陡度来应用梯形同步脉冲。在此，该边沿陡度在第一特征曲线的边沿陡度与第二特征曲线的边沿陡度之间，该第一特征曲线表示下限，而该第二特征曲线表示上限。在同步的总线运行期间，在信号传输的频谱中，同步脉冲的梯形通过高的谐波含量将导致加强的电磁辐射(EMV)。能够例如通过同步脉冲(其具有带有四个圆角的梯形)在一定程度上对其产生反作用。
[0004]在公开的文献DE 10 2009 001 370 Al中，描述了一种用于接收电流信号的接收装置、具有该接收装置的电路装置以及一种用于通过总线系统传输电流信号的方法。所描述的接收装置包括用于接收多个发射器的电流信号的至少两个总线接口装置，其中，每个总线接口装置被构造用于分别连接至至少一个总线连接装置，并且所描述的接收装置包括用于将同步脉冲输出至总线接口装置以同步发射器的控制装置。该总线连接装置以至少一个相互的时间偏置将多个同步脉冲输出至多个发射机，其中，多个同步脉冲分别具有带有圆角的梯形。
【发明内容】
[0005]与之相反，依据本发明的具有独立权利要求1的特征的用于车辆中的控制装置的接收装置和依据本发明的具有独立权利要求8的特征的用于产生同步脉冲的方法具有如下优点，在同步脉冲的开始时，通过同步脉冲发生器的电流源来确保静电流的正确接管。
[0006]通过剩余接收器电路(属于现有技术)中的静电流的自治的调节为静电流的大小提供了尺度。该信息能够由电压发生器使用来产生同步脉冲，以便通过充电或放大电流源来正确地接管静电流。在这种接管时，将引起不精确性，这是因为用于获取静电流的电路独立于用于产生同步脉冲的电路。
[0007]本发明的核心在于通过用于产生同步脉冲的充电和放电电流源来最小化接管来自接收器的供电电压的静电流时的不精确性。附加地，本发明的实施例支持遵循当前PSI5标准。
[0008]因为用于产生同步脉冲的电压发生器与在剩余接收器电路中用于获取静电流的电路相互独立，所以由静电流调节装置获取的电流与由同步脉冲发生器控制的电流能够不同。如果来自电压发生器的充电电流例如高于剩余接收器电路的静电流，则这能够将在同步脉冲的末端引起正的电压偏置或正的电压差。如果来自电压发生器的充电电流低于剩余接收器电路的静电流，则这能够将在同步脉冲的末端引起负的电压偏置或负的电压差。
[0009]本发明的实施例将具有如下的电压的同步脉冲作为开始，该电压大致相应于第二电压源的供电电压的静电压的值并且通常不具有明显的电压差或明显的电压偏置。这基于下述原因:总线容量对总线上的电流积分，并且示出了平滑在电压中的电流的短小的减少和增加。因此，该电压差能够最清楚地在同步脉冲的末端被识别。因此，将相对于同步脉冲的末端来监控所产生的同步脉冲的脉冲电压并且将其连续地与由第二电流源产生的用于接收器的供电电压比较。如果脉冲电压与供电电压不同，则将应当地匹配对电流源和电流吸收器的控制。
[0010]此外，通过在预定边界中的同步脉冲的正弦形状能够实现尽可能小的电磁辐射，尤其在信号传输的频谱范围中(10kHz至300kHz)。
[0011]本发明的实施例提供了一种用于车辆中的控制装置的接收装置，其具有用于产生同步脉冲的电压发生器，所述电压发生器包括第一电压源、电流源和电流吸收器。电压发生器在预定的规格边界内以预定的形状和预定的时间曲线来产生同步脉冲，并且接收装置将用于后续的信号传输的同步的同步脉冲经由数据总线输出至至少一个传感器。电压发生器经由所述电流源和所述电流吸收器通过对总线负载的充电和/或放电产生基本上为正弦振荡的所述同步脉冲。依据本发明，电压发生器将在所述同步脉冲的末端处的电压值与剩余接收器电路的第二电压源的供电电压的相应的电压值比较并且确定电压差。电压发生器根据所确定的电压差如此控制所述电流源和所述电流吸收器，以便将所述所确定的电压差下降至预定阈值以下。优选地，试图将电压差调节至0V。在此，电流源能够例如提供电流值，其大于或等于0mA，并且电流吸收器提供小于OmA的电流值。
[0012]此外，提出一种用于产生同步脉冲的方法，所述同步脉冲用于同步在接收装置与至少一个传感器之间的、经由车辆中的数据总线的后续的信号传输。在预定的规格边界内以预定的形状和预定的时间曲线来产生所述同步脉冲，并且在所述至少一个传感器与所述接收装置之间的信号传输的开端由所述接收装置将所述同步脉冲传输至所述至少一个传感器，其中产生基本上为正弦振荡的所述同步脉冲。依据本发明，将在所述同步脉冲的末端处的电压值与剩余接收器电路的第二电压源的供电电压的相应的电压值比较并且确定电压差。根据所确定的电压差如此控制电流源和电流吸收器，以便将所述所确定的电压差下降至预定阈值以下。优选地，试图将电压差调节至0V。
[0013]通过在从属权利要求中实施的措施和改进能够有利地改善独立权利要求1给出的用于车辆中的控制装置的接收装置。
[0014]尤其有利的是，电压发生器包括至少一个数字触发电路和至少一个数模转换器，其产生基本上正弦形的参考电流并且将所述参考电流输出至所述电流源和所述电流吸收器。第一数字触发电路和第一数模转换器能够例如产生基本上正弦形的参考电流并且将该参考电流输出至所述电流源。第二数字触发电路和第二数模转换器同样能够产生基本上正弦形的参考电流并且将该参考电流输出至所述电流吸收器。这以有利的方式实现了同步脉冲的鲁棒性，并且减少了电磁辐射。此外，同步脉冲的触发能够在电路的数字部分完全展开，这由于半导体技术的总是进步的扩展而能够实现节约面积的解决方案。接收器的电源能够在同步脉冲期间从数据总线解耦，而在此期间激活用于产生同步脉冲的电压发生器。因为用于产生同步脉冲的电压发生器包括电流源和电流吸收器，因此能够省去对与电流源和电流吸收器串联的附加的开关的需求。替代地，一个共有的数字触发电路和一个共有的数模转换器能够产生基本上正弦形的参考电流并且将该参考电流输出至所述电流源和所述电流吸收器。通过共有地使用数字触发电路和数模转换器能够减少电压发生器的构件的数量并且节省布局面积。
[0015]能够或者在数字部分或在数字的触发电路中存储同步脉冲的形状，或者借助于算法来计算同步脉冲的形状。数模转换器根据N-比特的数字字符来产生参考电流，其经由电流源或电流吸收器被引入到数据总线，并且对数据总线上的负载进行充电或放电。为了产生基本上正弦形的同步脉冲，即正弦形或近似正弦形的同步脉冲，将正弦形地或近似正弦形地控制电源源和电流吸收器。能够根据辐射原因来如此地选择数字字符的分辨率，以使得能够没有显著的跳跃地来形成同步脉冲。总线负载的容量对总线电流进行积分，并以这种方式来平滑数字总线上的电压。
[0016]在依据本发明的接收装置的另一有利的设计方案中，所述至少一个数字触发电路能够基于静电流和总线负载来调节所述同步脉冲。优选地，剩余接收器电路的静电流调节器为所述静电流提供尺度。此外，达到的同步脉冲幅度为所述总线负载提供尺度。能够通过对总线电压的评估来确定所述同步脉冲幅度。能够通过对总线电压的评估而获得有关达到的同