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1、10申请公布号CN104094569A43申请公布日20141008CN104094569A21申请号201380008061622申请日20130121102012201711920120206DEH04L25/03200601H04L7/04200601B60R16/0320060171申请人罗伯特博世有限公司地址德国斯图加特72发明人G尼切M莫梅尼74专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人郑立柱54发明名称用于生成基本上为正弦形的同步脉冲的装置和方法57摘要依据本发明提供了一种用于车辆中的控制器的接收装置3，该车辆具有用于生成同步脉冲的电压发生器30，该电压发生器在预先给定的规。
2、格边界VO、VU之内以预先给定的形状和预先给定时间特性来生成该同步脉冲PSYNC，其中，该接收装置3、3将用于同步信号传输的同步脉冲PSYNC通过数据总线5输出至至少一个传感器7，以及本发明涉及一种用于生成这样的同步脉冲的方法。根据本发明，该电压发生器30包括电压放大器36，该电压放大器基于参考电压UREF将该同步脉冲基本上生成为正弦振荡。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014080486PCT国际申请的申请数据PCT/EP2013/0510372013012187PCT国际申请的公布数据WO2013/117415DE2013081551INTCL权利要求书1页说明书5页附图4。
3、页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图4页10申请公布号CN104094569ACN104094569A1/1页21一种用于车辆中的控制器的接收装置，所述车辆具有用于生成同步脉冲PSYNC的电压发生器30、30，所述电压发生器在预先给定的规格边界VO、VU之内以预先给定的形状和预先给定时间特性来生成所述同步脉冲PSYNC，其中，所述接收装置3、3将用于同步信号传输的同步脉冲PSYNC通过数据总线5输出至至少一个传感器7，其特征在于，所述电压发生器30、30包括电压放大器36、36，所述电压放大器基于参考电压UREF生成基本上为正弦振荡的所述同步脉冲PSY。
4、NC。2根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，所述电压发生器30、30包括数字的控制电路32、32和数模转换器34、34，所述数字的控制电路和所述数模转换器生成基本上为正弦形的参考电压UREF并将其输出至所述电压放大器36、36。3根据权利要求1或2所述的接收装置，其特征在于，第一电源31为所述电压放大器36提供电源电压。4根据权利要求2或3所述的接收装置，其特征在于，第二电源32为所述数字的控制电路32、所述数模转换器34和至少一个另外的电路33提供电源电压，所述至少一个另外的电路与所述数据总线5是可连接的。5根据权利要求1至4中任一项所述的接收装置，其特征在于，为了输出所述同步脉冲PS。
5、YNC，第一开关单元34将所述至少一个另外的电路33从所述数据总线5分离并且第二开关单元38将所述电压放大器36与所述数据总线5相连接。6根据权利要求1或2所述的接收装置，其特征在于，由共用的电源31为所述电压放大器36、所述数字的控制电路32和所述数模转换器34提供电源电压。7根据权利要求1、2或6所述的接收装置，其特征在于，所述电压放大器36为至少一个另外的电路33提供电源电压，所述至少一个另外的电路与所述数据总线5相连接。8根据权利要求3或6所述的接收装置，其特征在于，所述电压放大器36、36的电源电压高于所述同步脉冲PSYNC的最大幅度。9根据权利要求2至8中任一项所述的接收装置，其特。
6、征在于，所述数字的控制电路32、32存储和/或计算所述同步脉冲PSYNC的预先给定的形状和预先给定的时间特性，其中，所述数字的控制电路32、32将相应的数字的数据字输出至所述数模转换器34、34。10一种用于生成同步脉冲的方法，所述同步脉冲用于通过车辆中的数据总线5来同步在接收装置3、3和至少一个传感器7之间的后续的信号传输，其中，在预先给定的规格边界VO、VU之内以预先给定的形状和预先给定的时间特性生成所述同步脉冲PSYNC并且由所述接收装置3、3将其传输至所述至少一个传感器7，其特征在于，基于参考电压UREF将所述同步脉冲PSYNC基本上生成为正弦振荡。权利要求书CN104094569A1。
7、/5页3用于生成基本上为正弦形的同步脉冲的装置和方法技术领域0001本发明涉及根据独立权利要求1的类型所述的用于车辆中的控制器的接收装置并且涉及根据独立权利要求10的类型所述的用于生成同步脉冲的方法。背景技术0002为了将传感器数据传输至车辆中的中央的控制器ECU，用于乘员保护系统外设的传感器通常使用电流接口例如PAS4、PSI5。在最新一代PSI5的电流接口中，借助于同步能够在接收器处实现具有多个传感器的总线操作。为了实现该同步功能，将由中央的控制器ECU来生成以电压脉冲为形式的工作时钟，该电压脉冲由在总线处的传感器来检测并且将其标识为数据传输的新的周期的开始。该电压脉冲被称为同步脉冲并且借。
8、助于电流源和电流吸收器来产生，其为总线负载充电或者放电。典型地，该电压脉冲每500S重复一次。0003为了使具有一个传感器或者多个传感器的同步的总线系统工作，重要的是使得同步脉冲对于所有可能的总线配置和在所有的可能的运行条件下具有确定的形状和确定的时间特性。因此，已知的同步的总线系统通常应用在图3中示出的具有预先给定的边缘陡度的梯形的同步脉冲PT。在此，该边缘陡度位于第一特征曲线的边缘陡度和第二特征曲线的边缘陡度之间，该第一特征曲线代表下限VU，该第二特征曲线代表上限VO。在同步的总线操作期间，同步脉冲PT的梯形由于高的谐波含量而导致在信号传输的频谱之中的较强的电磁辐射EMV。该较强的电磁辐射。
9、在一定程度上能够通过例如图4所示的同步脉冲PTR来抵消，该同步脉冲PTR包含具有四个经圆化的角。0004在文件公开文献DE102009001370A1中描述了一种用于接收电流信号的接收装置、一种具有这种接收装置的电路装置结构以及通过总线系统传输传送电流信号的方法。为了用于接收多个发送器的电流信号，该接收装置包括至少两个总线连接装置和控制装置，其中，每个总线连接装置被构造用于连接至至少一个总线连接，控制装置被构造用于将同步脉冲输出至总线连接装置，以同步这些发送器。总线连接装置将彼此具有至少一个时间偏移量的多个同步脉冲输出至多个发送器，其中，这些同步脉冲分别包含具有经圆化的角的梯形。发明内容000。
10、5依据本发明的用于车辆中的控制器的具有独立权利要求1所述特征的接收装置以及依据本发明所述的用于生成同步脉冲的具有独立权利要求10所述特征的方法的优点在于，通过在预先给定的规格边界内正弦地构造同步脉冲能够实现尽可能小的电磁辐射，特别是在信号传输的频谱范围100KHZ至300KHZ内。0006本发明的核心和优势在于，不仅圆化了同步脉冲的角，而且也优化了整个形状，从而使得电磁辐射尽可能地保持在同步脉冲的基波的范围内。0007本发明的实施方式提供了用于车辆中的控制器的接收装置，所述车辆具有用于生说明书CN104094569A2/5页4成同步脉冲的电压发生器，所述电压发生器在预先给定的规格边界之内以具有。
11、预先给定的形状和预先给定的时间特性来生成同步脉冲。所述接收装置将用于同步信号传输的同步脉冲通过数据总线输出至至少一个传感器。依据本发明的电压发生器包括电压放大器，所述电压放大器基于参考电压生成基本上为正弦振荡的所述同步脉冲。0008另外，本发明还提出用于生成同步脉冲的方法，所述同步脉冲用于通过车辆中的数据总线来同步在接收装置和至少一个传感器之间的后续的信号传输。在预先给定的规格边界内以具有预先给定的形状和预先给定的时间特性生成所述同步脉冲并且由所述接收装置将其传输到所述至少一个传感器。依据本发明的同步脉冲为基于参考电压将所述同步脉冲基本上生成为正弦振荡。0009优选地，在所述至少一个传感器和所。
12、述接收装置之间的信号传输开始前以及开始时能够由所述接收装置将所述同步脉冲传输到所述至少一个传感器。0010通过从属权利要求中实施的措施和改进方式能够实现独立权利要求1所述的用于车辆中的控制器的接收装置的优选的改进方案。0011特别优选地，所述电压发生器包括数字的控制电路和数模转换器，其产生基本为正弦形的参考电压并将其输出到电压放大器。0012在依据本发明的接收装置的优选的实施方式中，第一电源为所述电压放大器提供电源电压。另外，第二电源能够为所述数字的控制电路、数模转换器和至少一个另外的电路提供电源电压，所述至少一个另外的电路与所述数据总线是可连接的。为了输出同步脉冲，例如第一开关单元能够将至少。
13、一个另外的与所述数据总线分离，并且第二开关单元能够将所述电压放大器与所述数据总线相连接。例如，第一和第二开关单元能够被实施为转换开关。这样有利于实现非常稳定的同步脉冲并且降低电磁辐射。另外，对电压放大器的控制能够完全转移至电路的数字部分，其由于半导体工艺在刻度上的不断进步能够形成节约面积的方法。所述接收器的至少一个另外的电路能够在同步脉冲期间从所述数据总线分离，而激活用于生成同步脉冲的电压发生器并将其与所述数据总线连接。0013在依据本发明的接收装置的另外的优选的实施方式中，共用的电源能够为所述电压放大器、所述数字的控制电路和所述数模转换器提供电源电压。另外，所述电压放大器能够为至少一个另外的。
14、电路提供电源电压，该电路与数据总线相连接。通过将两个分离的电源合成一个共用的电源以及弃置所述两个开关单元，能够有利于降低所述接收装置的结构的复杂度并且能够无负脉冲或不连续性地通过同步脉冲接收总线电压。一方面，本发明的技术方案的优势在于节约电路的面积，另一方面在于在同步脉冲期间，普通总线电压和同步电压之间稳定以及持续的变换。特别地，弃置开关单元意味着大幅节省设计空间以及硅表面。0014在依据本发明的接收装置的优选的实施方式中，所述电压放大器的电源电压大于所述同步脉冲的最大幅度。这意味着所述电压放大器能够通过大于同步脉冲的最大幅度的电压来驱动。所述电压放大器利用其输出电压跟随来自所述数模转换器的参。
15、考电压的形状。所述电压放大器的重要特征是具有相应设计尺寸输出级对应的高的驱动能力。这就意味着所述电压放大器或者所述输出级能够提供以及接收足够大的电流，以便实现无信号干扰和信号变形的理想的同步脉冲的形状。0015在依据本发明的接收装置的另一个优选的实施方式中，所述数字的控制电路存储说明书CN104094569A3/5页5和/或计算所述同步脉冲的预先给定的形状和预先给定的时间特性，其中，所述数字的控制电路能够将对应的数字的数据字输出到所述数模转换器。所述数模转换器从N比特的数据字中生成参考电压，其被输出至所述电压放大器。由于辐射的原因，能够选择所述数据字的分辨率，使得同步脉冲不能有明显的跳跃。附图。
16、说明0016将依据附图及后续的说明进一步阐述本发明。在附图中，相同的附图标记描述相同的或功能上相似的部件。0017图1示出了具有依据本发明的用于车辆中的控制器的接收装置的第一实施例的传感器装置的方块示意图，其生成并且输出经优化的同步脉冲。0018图2示出了具有依据本发明的用于车辆中的控制器的接收装置的第二实施例的传感器装置的方块示意图，其生成并且输出经优化的同步脉冲。0019图3示出了预先给定的规格边界内常规的梯形同步脉冲的形状和时间特性的示意图。0020图4示出了预先给定的规格边界内常规的经圆化的梯形同步脉冲的形状和时间特性的示意图。0021图5示出了预先给定的规格边界内依据本发明的经优化的。
17、同步脉冲的形状和时间特性的示意图。0022图6示出了在依据本发明的经优化的同步脉冲期间的参考电压的示意图。0023图7示出了在依据本发明的经优化的同步脉冲期间的电压发生器的输出电压的示意图。0024图8至10分别示出了在依据本发明的经优化的同步脉冲期间的总线电压的示意图。具体实施方式0025如图1和2所示，所示出的传感器装置1、1包括数据总线5、至少一个传感器7且分别包括依据本发明的用于车辆中的控制器的接收装置3、3的一个实施例。依据本发明的接收装置3、3分别包括用于生成同步脉冲PSYNC的电压发生器30、30。依据本发明的电压发生器30、30包括电压放大器36、36，其在基于参考电压UREF。
18、生成基本上为正弦振荡的同步脉冲PSYNC。0026如图5所示，电压发生器30、30在预先给定的规格边界内以预先给定的形状和预先给定的时间特性来生成同步脉冲PSYNC。接收装置3、3将用于同步后续的信号传输的同步脉冲PSYNC通过数据总线5输出至至少一个传感器7。为了使同步总线系统与一个传感器7或者多个传感器一同工作，所示出的同步脉冲PSYNC针对所有可能的总线配置和在所有可能的运行条件下具有确定的形状和确定的时间特性。如图5所示，同步脉冲PSYNC具有由代表下限VU的第一特征曲线的边缘陡度和代表上限VO的第二特征曲线的边缘陡度来预先给定的边缘陡度。同步脉冲PSYNC通过正弦形或者类似正弦的形状。
19、在预先给定的规格边界VO、VU内得到优化，从而能够实现尽可能小的电磁辐射，特别是在信号传输频谱范围100KHZ至300KHZ内，该范围保持限定在同步脉冲PSYNC的基波的范围内。说明书CN104094569A4/5页60027如图1和2所示，电压发生器30、30包括数字的控制电路32、32和至少一个数模转换器34、34，其生成基本为正弦振荡的参考电压UREF并将其输出到电压放大器36、36。这种正弦形式的参考电压UREF参见图6所示。基于数模转换器34、34的最终分辨率的参考电压UREF的量化由示意图示出。图7示出了电压放大器36、36的对应的输出电压USYNC。所示实施例实现了非常稳定的同步。
20、脉冲PSYNC且降低了电磁辐射。另外，对生成同步脉冲PSYNC的电压放大器36、36的控制能够完全转移至接收装置3、3的数字部分，其由于半导体工艺在刻度上的不断进步形成节约面积的方法。0028如图1所示，第一个实施例示出依据本发明的接收装置3包括具有第一数字的控制电路32和第一数模转换器34的第一电压发生器30，接收装置生成基本为正弦振荡的参考电压UREF并将其输出到第一电压放大器36。如图1所示，第一电源31为第一电压放大器36提供电源电压，并且第二电源32为第一数字的控制电路32、第一数模转换器34和至少一个另外的电路33提供电源电压，该电路能够通过第一开关单元34与数据总线5相连接。为了。
21、输出同步脉冲PSYNC，第一开关单元34将至少一个另外的电路33与数据总线5分离，并且第二开关单元38将电压放大器36与数据总线5相连接。或者在数字部分以及第一数字的控制电路32之中存储或者在数据部分以及第一数字的控制电路32中借助算法来计算同步脉冲PSYNC的形状。第一数模转换器34从N比特的数据字中生成参考电压，其被传送至第一电压放大器36。由于辐射原因而选择数据字的分辨率，使得同步脉冲PSYNC不能有明显的跳跃。向第一电压放大器36输送电压，该电压大于同步脉冲PSYNC所示的最大幅度，并且第一电压放大器36利用其输出电压USYNC跟随来自数模转换器34的参考电压UREF的形状。第一电压放。
22、大器36的重要特征是具有相应设计尺寸输出级对应的高的驱动能力。这就意味着电压放大器36或输出级能够提供以及接收足够大的电流，以便实现无信号干扰和信号变形的理想的同步脉冲PSYNC的形状。0029如图2所示，第二实施例示出依据本发明的接收装置3包括具有第一数字的控制电路32和第一数模转换器34的第一电压发生器30，接收装置生成基本为正弦振荡的参考电压UREF并将其输出到第二电压放大器36。如图2所示，与第一实施例不同，共用的电压31为第二数字的控制电路32、第二数模转换器34和第二电压放大器36提供电源电压。另外，第二电压放大器36为至少一个另外的电路33提供电源电压，该电路与数据总线5相连接。。
23、以便第二电压放大器36的输出电压USYNC用作为接收装置3中至少一个另外的电路33的电源电压，从而省却根据图1所示的第一实施例的两个电源31、32中的一个。因此，接收装置3的至少一个另外的电路33在同步脉冲PSYNC期间不与数据总线5分离，从而能够弃置图1所示的两个开关单元34、38。通过省去开关单元34、38有助于在通过从第二电压发生器30接收总线电压UBUS也不会在转换点UP出现电压跳动，随后借助图8和9加以说明。0030图8和9示例性示出在实施切换过程时，由于不正确接收总线电压UBUS能够出现的影响。在根据图1的第一实施例中，当前的总线电压UBUS直至启动时间点T1由接收装置3的第二电源。
24、32提供。在同步持续时间TSYNC期间，第一电压放大器36为所述数据总线5提供所述输出电压USYNC。0031如图8所示，在生成同步脉冲PSYNC时，第一电压发生器30从过大的初电压开始，以致于在传输点UP处时间点T1时能够生成从普通总线电压UBUS向上至第一电压放大器36说明书CN104094569A5/5页7提供的同步电压值USYNC的电压跳跃。在同步脉冲PSYNC末期时间点T2时转换点UP的电压再次向下跳跃至普通总线电压UBUS。0032如图9所示，在产生同步脉冲PSYNC时，第一电压发生器30从过小的初电压开始，以致于在传输点UP处时间点T1时能够生成从普通总线电压UBUS向下至第一电。
25、压放大器36提供的同步电压值USYNC的电压跳跃。在同步脉冲PSYNC末期时间点T2时转换点UP的电压再次向上跳跃至普通总线电压UBUS。0033图10示出由图2中依据本发明的接收装置3的第二实施例生成的同步脉冲PSYNC。通过将两个分离的电源合成一个共用的电源31且弃置两个开关单元34、38，该普通的总线电压UBUS能够无负脉冲地或不连续性地转换为第二电压放大器36的输出电压USYNC及其相反情况。如图10所示，在传输点UP上时间点T1时，普通总线电压UBUS连续地转换为第二电压放大器36提供的同步电压值USYNC。在同步脉冲PSYNC末期时间点T2时传输点UP的电压仍然连续地从第二电压放大。
26、器36提供的同步电压值USYNC转换为普通总线电压UBUS。0034在接收装置3的第二实施例中，或者在数字部分以及第一数字的控制电路32之中存储或者在数字部分以及第一数字的控制电路32中借助算法来计算同步脉冲PSYNC的形式。第二数模转换器34从N比特的数据字中生成参考电压UREF，其被传送至第二电压放大器36。由于辐射原因而选择数据字的分辨率，使得同步脉冲PSYNC不能有明显的跳跃。同样向第二电压放大器36输送大于同步脉冲PSYNC所示最大幅度的电压，并且第二电压放大器36利用其输出电压USYNC跟随来自数模转换器34的参考电压UREF的形状。第二电压放大器36的一个重要特征是具有相应设计尺。
27、寸输出级对应的高的驱动能力。这就意味着第二电压放大器36或输出级能够提供以及接收足够大的电流，以便实现无信号干扰和信号变形的理想的同步脉冲PSYNC的形状。0035依据本发明的用于生成同步脉冲PSYNC的方法的实施例，同步脉冲用于通过车辆内数据总线对通过车辆数据总线5在接收装置3、3和至少一个传感器7之间的后续的信号传输进行同步化。其中，在预先给定的规格边界内以具有预先给定的形状和预先给定时间特性生成同步脉冲PSYNC。在至少一个传感器7和接收装置3、3之间的信号传输开始时，同步脉冲PSYNC从接收装置3、3被发送到至少一个传感器7。依据本发明的同步脉冲PSYNC基于参考电压UREF基本上被生成为正弦振荡。说明书CN104094569A1/4页8图1图2说明书附图CN104094569A2/4页9图3图4图5说明书附图CN104094569A3/4页10图6图7图8说明书附图CN104094569A104/4页11图9图10说明书附图CN104094569A11。