用于車輛通信接口的電子單元的制作方法
【專利摘要】提出一種用于車輛通信接口（12）的電子單元和這種車輛通信接口（12）。電子單元包括具有至少一個低漏電流的開關(guān)的開關(guān)矩陣，所述開關(guān)被設(shè)計用于，同時中斷兩個通信裝置。
【專利說明】
用于車輛通信接口的電子單元
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于車輛通信接口的電子單元和一種這樣的車輛通信接口。
【背景技術(shù)】
[0002]也稱作為VCI(Vehicle Communicat1n Interface)的車輛通信接口在車輛診斷的范圍中使用。可以將其理解成一系列技術(shù)方法和應(yīng)用，所述方法和應(yīng)用例如在出現(xiàn)故障時的錯誤分析中、在質(zhì)量保證中和在車輛發(fā)展中使用。為了與車輛或與車輛中的部件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，使用車輛診斷接口，所述車輛診斷接口特定地針對車輛診斷來設(shè)計。所述車輛診斷接口能夠不同地實現(xiàn)。因此，需要一致的通信接口，借助所述通信接口能夠控制不同的車輛診斷接口。
[0003]對此，從若干年前開始使用稱作為VCI的車輛通信接口，所述車輛通信接口用作為至少一個車輛診斷接口和計算單元、例如PC(PC:Personal Computer，個人計算機)之間的接口。車輛中的車輛診斷接口又與在車輛中構(gòu)造的控制儀器連接。在此，使用不同的接口、例如高速CAN、容錯CAN、單線CAN、J1850或OEM特定的接口。CAN(CAN:ControlIer AreaNetwork，控制器局域網(wǎng)絡(luò))是串行的總線系統(tǒng)。作為OEM(OEM: Original EquipmentManufacturer，原始設(shè)備制造商)已知代工生產(chǎn)。車輛診斷接口的端子或引腳分配在此被定義。
[0004]因此，也在車輛中定義在0130插接器(0130:011-13031(1-0丨38110 86，車載診斷)上的引腳分配。盡管如此，接口定義使引起OEM特定的分配的選擇開放。此外要注意的是，較老的車輛可能不具有OBD插接器，而是具有顧客特定的診斷插接聯(lián)接器。
[0005]VCI包含不同的發(fā)送接收器或收發(fā)器和控制器，以便支持在上文中提到的協(xié)議。此夕卜，收發(fā)器的不同的引腳能夠經(jīng)由所謂的開關(guān)或切換器矩陣連接到OBD插接器的多個引腳上。經(jīng)由特定的適配器線纜，VCI也能夠與其他的OEM特定的診斷接口連接。
[0006]已知下述VCI，所述VCI具有模數(shù)轉(zhuǎn)換器或ADC(ADC:Analog-to-Digital-Converter，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器此外能夠?qū)崿F(xiàn)收發(fā)器信號的測量技術(shù)上的分析。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)附加的診斷功能，例如對信號在正確的高電平和低電平方面進(jìn)行電平檢查。高電平在正邏輯中是邏輯I，低電平是邏輯O。以所述方式，與對收發(fā)器信號進(jìn)行簡單的數(shù)字分析相比，更廣泛的或更深的診斷是可以的。高歐姆的終端電阻或?qū)Ь€在完全失效之前的及早識別由此同樣是可以的。
[0007]出版物US2008/0004762 Al描述一種應(yīng)用特定的集成電路，所述集成電路配備有車輛診斷工具。電路包括功率供給模塊、鍵盤接口、振蕩器、微控制器、數(shù)據(jù)連接控制器、車輛接口、顯示控制器和存儲器接口。
[0008]從出版物CN 102591326 A中已知一種用于車輛診斷的接口組件。所述組件包括開關(guān)矩陣、總線收發(fā)器模塊、用于串行的數(shù)據(jù)輸入通道的選擇模塊和內(nèi)部的功率供給電路模塊。
[0009]PC和VCI之間的接口能夠有線地實施，例如借助USB接口(USB:Universal SerialBus，通用串行總線)、串行接口，或者無線地實施，例如借助BT(BT: Bluetooth，藍(lán)牙)、WLAN:Wireless Local Area Network，無線局域網(wǎng))、Zigbee、用于無線電網(wǎng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、或者借助其他的無線電標(biāo)準(zhǔn)。在連接的PC上安裝的應(yīng)用或使用軟件能夠配置VCI并且經(jīng)由VCI例如從車輛中的控制儀器中調(diào)用診斷信息。
[0010]當(dāng)今的VCI在此具有分立構(gòu)造的開關(guān)矩陣，以及部分分立實現(xiàn)的收發(fā)器。原則上，VCI具有其他的示出的功能組。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]在所述背景下，提出具有權(quán)利要求1的特征的電子單元和根據(jù)權(quán)利要求12所述的車輛通信接口、即VCI。在從屬權(quán)利要求中得到實施方案。
[0012]提出的電子單元用于車輛通信接口，所述車輛通信接口被設(shè)計用于雙向通信。電子單元包括開關(guān)矩陣，所述開關(guān)矩陣具有至少一個開關(guān)，所述開關(guān)與第一引腳和第二引腳連接，其中在第一通信方向上，第一引腳發(fā)送并且第二引腳接收，并且在第二通信方向上，第一引腳接收并且第二引腳發(fā)送，其中至少一個開關(guān)被設(shè)計用于，同時中斷或者關(guān)斷兩個通信方向。在此，電子單元被構(gòu)造為集成組件。至少一個開關(guān)中的至少一個能夠被構(gòu)造為低漏電流的開關(guān)。在一個實施方案中，設(shè)有多個開關(guān)，所述開關(guān)全部構(gòu)造為低漏電流的開關(guān)。此外，電子單元能夠包括用于切換至少一個開關(guān)的元件。
[0013]如果僅設(shè)置一個開關(guān)，那么開關(guān)矩陣被構(gòu)造為IX I矩陣。如果例如設(shè)有四個開關(guān)，那么開關(guān)矩陣被構(gòu)造為2X2開關(guān)矩陣或也構(gòu)造為4X1開關(guān)矩陣。能夠設(shè)想不同數(shù)量的開關(guān)和不同的開關(guān)矩陣。
[0014]在一個設(shè)計方案中，電子單元構(gòu)造為應(yīng)用特定的集成電路或構(gòu)造為ASICXASIC:Applicat1n-Specific Integrated Circuit，專用集成電路)。ASIC的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)電子單元的面向應(yīng)用的結(jié)構(gòu)。
[0015]開關(guān)矩陣的至少一個開關(guān)中的至少一個例如構(gòu)造為背靠背開關(guān)結(jié)構(gòu)。如果設(shè)有多個開關(guān)，那么至少一個開關(guān)能夠構(gòu)造為背靠背開關(guān)結(jié)構(gòu)。在設(shè)計方案中，全部開關(guān)以背靠背開關(guān)結(jié)構(gòu)來構(gòu)造。對此參照圖4。要考慮的是，至少一個開關(guān)中的至少一個構(gòu)造為低漏電流的開關(guān)。如果設(shè)有多個開關(guān)，那么每個開關(guān)能夠構(gòu)造為低漏電流的開關(guān)。
[0016]此外，能夠設(shè)有收發(fā)器裝置或收發(fā)器陣列，所述收發(fā)器陣列用作電平轉(zhuǎn)換器。
[0017]在另一個設(shè)計方案中，設(shè)有附加的計算單元，所述計算單元用作為電子單元中的主機。主機功能表明電子單元之內(nèi)的分級結(jié)構(gòu)。主機控制其他部件，其他部件也稱作為從機。替代計算單元，也能夠使用可編程的集成電路或FPGA(FPGA:FieId Programmable GateArray，現(xiàn)場可編程門陣列)。
[0018]此外，附加地能夠設(shè)有另一個通信接口，所述另一個通信接口此外用于配置電子單元。
[0019]此外，附加地能夠設(shè)有具有ADC的模塊，其中ADC與多路復(fù)用器共同作用，以便能夠響應(yīng)不同的車輛總線。
[0020]附加地也能夠設(shè)有具有ADC多路復(fù)用器的模塊，以便電子單元匹配于不同的車輛總線。在具有ADC多路復(fù)用器的模塊中，多路復(fù)用器將多個信號引導(dǎo)到ADC輸入端上。
[0021 ]在另一個實施方式中，附加地設(shè)有監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊用于對主機進(jìn)行控制。
[0022]此外，附加地能夠設(shè)有電壓監(jiān)控裝置，所述電壓監(jiān)控裝置用于監(jiān)控外部電壓。
[0023]此外，提出一種用于連接到車輛診斷接口上的車輛通信接口，經(jīng)由所述車輛通信接口能夠執(zhí)行車輛診斷。所述車輛通信接口包括在上文中描述的類型的電子單元。
[0024]因此，在一個設(shè)計方案中，提出的用于車輛通信接口的電子單元能夠包括下述塊或模塊:
-具有開關(guān)的開關(guān)矩陣，所述開關(guān)在設(shè)計方案中具有非常小的漏電流并且被設(shè)計用于高的阻抗并且連接到精確的模擬測量裝置上，開關(guān)矩陣運行針對大的負(fù)的和正的輸入電壓范圍來設(shè)計，即得出下述可能性，通信信號能夠連接到不同的DLC引腳(DLC:Data LinkConnector，數(shù)據(jù)鏈接連接器)上;因此，能夠支持不同的制造商特定的通信類型，
-收發(fā)器裝置，所述收發(fā)器裝置用作為接口或界面，所述接口或界面將控制信號轉(zhuǎn)換成協(xié)議特定的信號并且因此為電平轉(zhuǎn)換器，
-具有控制和狀態(tài)寄存器的通信接口，所述通信接口用于配置電子單元、例如ASIC，以及用于診斷，尤其用于錯誤診斷，并且用于錯誤處理，
-具有多路復(fù)用器的ADC，ADC用于對不同的車輛總線進(jìn)行診斷，借此可以操縱每個引腳，
-模擬多路復(fù)用器，所述模擬多路復(fù)用器布置在ADC之前，以便ADC能夠經(jīng)由多路復(fù)用器連接到每個DLC引腳上，以便劃分信號，改變電壓輸入范圍或者測量范圍，ADC多路復(fù)用器是可去激活的，以便能夠?qū)崿F(xiàn)高精確度的電壓測量，
-具有用于ADC測量數(shù)據(jù)處理的狀態(tài)機的獨立的控制單元，以關(guān)斷或卸載外部的星形分配器或MCU(MCU:Multipoint Control Unit，多點控制單元)，所述外部的星形分配器或MCU被設(shè)計用于，循環(huán)地、時間同步地或還有角度同步地檢測DLC引腳上的電壓信號，此外，所述控制單元自動地執(zhí)行ADC測量值的掃描或取樣，通過使用軟件，不需要用于對其進(jìn)行觸發(fā)的附加的耗費，
-DLC-通信阻尼器或緩沖器，所述DLC通信阻尼器或緩沖器用于暫存數(shù)據(jù)、尤其是ADC數(shù)據(jù)或通信數(shù)據(jù)，
-外部電壓的電壓監(jiān)控裝置，所述電壓監(jiān)控裝置用于，在電壓不足的情況下，將ASIC復(fù)位到基本狀態(tài)或默認(rèn)狀態(tài)中，在此，復(fù)位SPI寄存器上的開關(guān)，
-具有所謂的復(fù)位或重置模塊的復(fù)位處理裝置，借助所述復(fù)位或重置模塊來監(jiān)控VCI的系統(tǒng)電壓，在不足的情況下生成RESET，這能夠被引導(dǎo)到FPGA上，所述FPGA將VCI再次復(fù)位，
-監(jiān)控單元，所述監(jiān)控單元能夠?qū)崿F(xiàn)，通過循環(huán)的問答過程驗證整個系統(tǒng)中的主機的、計算機的或FPGA的功能，存在用于復(fù)位處理的連接，所述連接在超過錯誤計數(shù)器時觸發(fā)。
[0025]提出的硬件為在上文中提到的硬件模塊的已經(jīng)可用的分立的實現(xiàn)方案的回置兼容的解決方案。
[0026]VCI中的例如在ASIC中實現(xiàn)的所提出的電子單元能夠多樣地使用。除了能夠?qū)崿F(xiàn)總線系統(tǒng)的全面診斷的模擬的電壓測量之外，電子單元或VC1-ASIC開啟下述潛力或可能性并且包括下述功能:
1.通過降低電路板面積需求來示出成本適宜的VCI硬件解決方案。
2.VC1-ASIC支持并行通信。這表示，多個不同的車輛接口能夠并行地經(jīng)由OBD插接器操控。所述功能支持更快速的車輛診斷時間以及編程時間。
3.另一個突出的功能是測量技術(shù)功能在系統(tǒng)ASIC中的集成。借助所述測量技術(shù)，能夠?qū)ν獠啃盘?、例如CAN信號進(jìn)行模擬測量。
4.VC1-ASIC的另一個特征在于，數(shù)字傳感器和致動器能夠經(jīng)由測量技術(shù)模塊診斷。
5.另一個特征是ASIC的可用的覆蓋性，以便除OBD特定的診斷可能性之外，覆蓋所有制造商的所有車輛的所有迄今已知的診斷可能性。
6.迄今已知的ASIC解決方案僅處理直至-2V的負(fù)的輸入信號，所提出的VC1-ASIC處理直至全部CAN—致性的負(fù)電壓。CAN—致性在此表示遵循下述標(biāo)準(zhǔn)，所述標(biāo)準(zhǔn)描述應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的OS I層模型的兩個層，即物理層(或physical layer)和協(xié)議層(或pro toco IlayerhOSI層模塊(OS1:0pen Systems Interconnect1n Model，開放系統(tǒng)互連模型)是用于作為層架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的參考模型。OSI層模型能夠?qū)崿F(xiàn)跨越不同的技術(shù)系統(tǒng)的通信。對此，模型定義七個相繼的層，所述層分別被分配狹窄限定的任務(wù)。
【附圖說明】
[0027]本發(fā)明的其他優(yōu)點和設(shè)計方案從說明書和附圖中得出。
[0028]易于理解的是，在上文中提到的和在下文中仍要闡述的特征能夠不僅以分別說明的組合、而且以其他的組合或單獨地使用，而不脫離本發(fā)明的范圍。
[0029]圖1以概覽圖示出系統(tǒng)框圖。
[0030]圖2示出所提出的車輛通信接口的一個實施方式。
[0031]圖3示出用作為電子單元的VC1-ASIC的一個實施方式。
[0032]圖4示出背靠背開關(guān)結(jié)構(gòu)。
[0033]圖5以框圖示出ADC和ADC多路復(fù)用器。
[0034]圖6以框圖示出DLC-SPI緩沖器(DLC:data link control，數(shù)據(jù)鏈路控制；SP1:Serial Peripheral Interface，串行外圍接口)。
[0035]圖7示出車輛通信接口的可能的配置。
【具體實施方式】
[0036]本發(fā)明根據(jù)實施方式在附圖中示意地示出并且在下文中參考附圖詳細(xì)描述。
[0037]圖1示出用于圖解說明執(zhí)行車輛診斷的典型的系統(tǒng)框圖。視圖示出車輛10、在此也稱作為VCI的車輛通信接口 12、以及外部的計算單元14，典型為PC。
[0038]借助VCI，在車載診斷20的范圍中，能夠與車輛10交換數(shù)據(jù)，其中使用不同的車輛診斷接口。從車輛10中讀出數(shù)據(jù)。VCI 12將所述數(shù)據(jù)繼續(xù)發(fā)送到計算單元14上，在所述計算單元中對所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。為了在VCI 12和計算單元14之間傳遞數(shù)據(jù)，典型地使用接口24，例如USB或WiFi。計算單元14但是也能夠集成在總系統(tǒng)中，例如作為嵌入的或植入的儀器。
[0039]圖2示出具有集成ASIC的所提出的車輛通信接口的構(gòu)造和功能，所述集成ASIC用作為所描述的類型的電子單元。
[0040]視圖以大程度簡化的框圖示出車輛通信接口30，所述車輛通信接口在下文中也稱作為VCI。在所述車輛通信接口 30中設(shè)有電子單元32，所述電子單元典型地構(gòu)造為ASICt^b夕卜，在車輛通信接口 30中設(shè)有功率供給單元34，所述功率供給單元與例如提供12V供給電壓的外部電池36連接并且提供不同的供給電壓，例如5V、1V和3.3V。此外，設(shè)有接口控制器38和/或微控制器40，所述接口控制器和/或微控制器能夠在FPGA中實現(xiàn)。微控制器40和接口控制器38也能夠作為所謂的孤立設(shè)備存在。在圖7中示出可能的配置。
[0041]在電子單元中設(shè)有收發(fā)器陣列44、開關(guān)矩陣46和通信接口48，所述通信接口具有控制和狀態(tài)寄存器。收發(fā)器陣列44和通信接口 48或者開關(guān)矩陣46和通信接口 48能夠設(shè)在單獨的電子單元中。
[0042]圖2中的也稱作為VC1-ASIC的電子單元32能夠模塊化地構(gòu)造并且具有在圖3中示出的模塊。圖3示出具有計算單元70的電子單元的實施方案，其中替代地能夠設(shè)有FPGA或布置在計算單元70和VC1-ASIC之間的FPGA，所述電子單元具有:開關(guān)矩陣72、收發(fā)器陣列74、控制/狀態(tài)寄存器76、具有ADC多路復(fù)用器82的ADC、DLC通信緩沖器84、電壓監(jiān)控裝置86、用于復(fù)位處理的塊92、監(jiān)控模塊94和DLC接口96(DLC:diagnostic link connector，診斷鏈路連接器)。
[0043]下面，所述模塊根據(jù)其功能詳細(xì)闡述。
[0044]開關(guān)矩陣和收發(fā)器陣列
VC1-ASIC的中心元件在設(shè)計方案中是開關(guān)矩陣和收發(fā)器陣列。開關(guān)矩陣支持串行通信并且構(gòu)造成，使得至OBD插接器的輸出接口相對于電壓反極性和過壓以及相對于高的峰值或最大值電壓魯棒地設(shè)計。開關(guān)矩陣分成不同的開關(guān)組，所述開關(guān)組關(guān)于電壓能力、輸入和貫穿電容以及貫穿電阻支持不同的要求。此外，開關(guān)矩陣?yán)缃柚谲囕v中的以太網(wǎng)接口來支持DoIP(Diagnosis over IP，IP診斷)。
[0045]實施方案中的重要的特征是開關(guān)的構(gòu)造，所述開關(guān)非常特定地并且耗費地構(gòu)造，使得可能的是，測量技術(shù)在與和不與車輛有效通信時在每個引腳上單獨地或并行地接通。所述方案當(dāng)前借助通常分立構(gòu)造的開關(guān)是不可能的并且需要具有關(guān)聯(lián)的更高的空間需求和更高的花費的更大的特定的光學(xué)開關(guān)和繼電器。背景是測量技術(shù)所需要的低漏電流的開關(guān)，借此在ADC上能夠不出現(xiàn)具有大的測量錯誤的電壓測量。特定的ASIC開關(guān)是新發(fā)展的開關(guān)，從醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中迄今已知的ASIC開關(guān)中導(dǎo)出，具有極其小的漏電流和用于車輛診斷的附加需要的負(fù)的電壓范圍。
[0046]診斷能夠通過不僅經(jīng)由常見的標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)器與車輛的通信來執(zhí)行，而且通信本身也通過測量技術(shù)診斷，以便在所述診斷接口中識別硬件錯誤并且更準(zhǔn)確地進(jìn)行診斷。對此，在此描述的具有多路復(fù)用器的ADC與開關(guān)矩陣和收發(fā)器陣列相互配合地使用。
[0047]使用內(nèi)部的可編程的狀態(tài)機(或statemachine)，以便能夠周期性地測量DLC引腳上的電壓。在此，下面的故障情況能夠經(jīng)由電壓測量借助ADC來診斷:
-向車輛地的短路或與車輛的線纜束中的其他電壓源的短路，
-在VCI到車輛的引線中的負(fù)載降低或開路負(fù)載，
-在車輛的外部的線纜束上的開路負(fù)載，
-在通信期間對信號的高電平和低電平的準(zhǔn)確的模擬測量，以便識別超過或低于允許的極限。
[0048]對于借助集成測量技術(shù)的開路負(fù)載測量，ADC測量電路的高的輸入電阻是必需的。開關(guān)矩陣中開關(guān)例如為?μΑ的漏電流會在所述電阻上造成IV的測量值失真。這不能夠用于開路負(fù)載診斷。需要測量范圍終值的高得多的精確性。
[0049]因此，所述開路負(fù)載診斷僅在下述情況下是可能的，即除了ASIC的高的輸出電阻，所述ASIC在開關(guān)矩陣中的開關(guān)打開或閉合時具有非常小的漏電流，即幾納安。開關(guān)例如由具有兩個MOSFET的背靠背的開關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，如這在圖4中示出。這種開關(guān)能夠沿兩個方向關(guān)斷，形成寄生的電流路徑。
[0050]圖4示出具有兩個MOSFET的背靠背開關(guān)結(jié)構(gòu)，所述背靠背開關(guān)結(jié)構(gòu)整體上用附圖標(biāo)記100表示。所述背靠背開關(guān)結(jié)構(gòu)包括第一 MOSFET 102和第二 MOSFET 104、第一連接的電流源106、第二連接的電流源108、第一電壓源110和第二電壓源112。此外，示出第一引腳120和第二引腳122。通信能夠雙向地、即沿兩個方向進(jìn)行。這表示，不僅第一引腳120能夠接收和發(fā)送并且例如與DLC引腳連線，而且第二引腳122能夠發(fā)送和接收并且典型地在ASIC中繼續(xù)引導(dǎo)。該引腳隨后能夠引導(dǎo)到其他的內(nèi)部開關(guān)或收發(fā)器上。因此，兩個通信方向是可能的。在第一通信方向130上，第一引腳120發(fā)送并且第二引腳122接收，在第二通信方向132上，第一引腳120接收并且第二引腳122發(fā)送。背靠背開關(guān)結(jié)構(gòu)100現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)，兩個通信方向130和132能夠可選地實現(xiàn)并且在一個時刻也關(guān)斷兩個通信方向130和132，即抑制或去激活沿兩個通信方向130和132的信號流。開關(guān)結(jié)構(gòu)100是開關(guān)的一個示例，其中根據(jù)權(quán)利要求I設(shè)有至少一個開關(guān)。如果設(shè)有用于切換所述開關(guān)的元件，那么所述元件當(dāng)開關(guān)如在所述實施方式中那樣構(gòu)造為具有兩個MOSFET 102和104的背靠背開關(guān)結(jié)構(gòu)100時可以是例如為邏輯電路的元件，所述邏輯電路有規(guī)律分開地對兩個MOSFET 102和104進(jìn)行控制，例如借助高電平或大電平或者低電平或小電平。元件能夠彼此分開地控制M0SFET，即借助不同的信號來控制所述M0SFET。因此，兩個通信方向130和132能夠可選地實現(xiàn)或者兩個通信方向也能夠去激活。
[0051]最小化的漏電流通過使用特定的柵源控制來實現(xiàn)。所述特定的控制的特征在于，借助不參考地的電壓或電流源進(jìn)行控制。在接通狀態(tài)下，其例如由兩個連接的電流源108、110構(gòu)成，所述電流源通過柵源電阻114彼此補償電流，使得沒有故障電流流經(jīng)具有兩個MOSFET 102、104的背靠背開關(guān)結(jié)構(gòu)100。在關(guān)斷狀態(tài)下，背靠背開關(guān)結(jié)構(gòu)通過柵源電阻114以高電阻的方式截止。
[0052]下面，提及具有控制和狀態(tài)寄存器的通信接口:
經(jīng)由通信接口來配置和控制ASIC。此外，經(jīng)由接口，診斷是可能的。同樣地，能夠獲得集成的測量技術(shù)的測量值、具有多路復(fù)用器的ADC和測量數(shù)據(jù)處理裝置。
[0053]圖5示出具有ADC和ADC多路復(fù)用器的模塊，所述模塊整體上以附圖標(biāo)記200表示。視圖示出ADC 202、控制邏輯電路204、參考電壓輸出端206和ADC多路復(fù)用器208，所述ADC多路復(fù)用器在該情況下包括32個通道。ADC 202也能夠在外部實現(xiàn)。于是，在該情況下，僅在ASIC中實現(xiàn)多路復(fù)用器。
[0054]ADC 202支持收發(fā)器電壓信號的測量以及外部的電壓信號的、例如傳感器和致動器的測量。
[0055]此外，數(shù)字傳感器的信號應(yīng)能夠被分析處理和分析。因此，在VC1-ASIC中對數(shù)字傳感器信號的分析節(jié)約計算資源并且因此節(jié)約成本。所述集成的功能塊能夠示出獨有特征。多路復(fù)用器當(dāng)前支持多個模擬的和數(shù)字的輸入端。
[0056]ADC 202在該實施方案中的基本功率特征為: -至少8位的分辨率，
-具有參考電壓的ADC輸入電壓，
-最小的掃描率10ks/s，
多路復(fù)用器208在該實施方案中的基本功率特征為:
-η/i多路復(fù)用器，
-具有多個輸入端輸入的緩沖的分壓器，其中電壓范圍和容差的匹配至少小于1%。
[0057]在該實施方案中參考電壓輸出端206的基本功率特征為:
-大致5V，
-容差:+-1%，
-輸出電流1mA。
[0058]測量技術(shù)處理單元204在為每個通道設(shè)定的時間范圍中分別保存出現(xiàn)的最大、最小和平均值。同樣地，與此無關(guān)地，能夠讀出每個通道的當(dāng)前的測量值。
[0059]除了構(gòu)建的測量技術(shù)處理單元之外，ASIC提供用于外部的測量技術(shù)的輸出端，借助所述外部的測量技術(shù)可能的是，以更高的分辨率來診斷通信，例如借助示波器功能。因此，例如能夠更詳細(xì)地示出CAN曲線或消息。
[0060]圖6示出DLC通信緩沖器模塊，所述DLC通信緩沖器模塊整體上用附圖標(biāo)記250表示。所述模塊250僅為接口，以便將ASIC的通信總線引導(dǎo)到外部部件上。視圖示出第一收發(fā)器252、第二收發(fā)器254、第三收發(fā)器256和第四收發(fā)器258。收發(fā)器252至258相同地構(gòu)造。為具有可外部設(shè)定的切換電平的純的電平轉(zhuǎn)換器。根據(jù)通信總線的實施方案在模塊250中還能夠包含更多的收發(fā)器。
[0061 ]下面涉及復(fù)位處理裝置和監(jiān)控裝置:
此外，VC1-ASIC具有內(nèi)部的復(fù)位處理裝置或內(nèi)部重置處理器，所述內(nèi)部復(fù)位處理裝置或內(nèi)部重置處理器監(jiān)控整個VCI的外部的供給電壓。在低于或超過不同的供給電壓的極限值時，激活RESET信號，所述RESET信號將系統(tǒng)保持在安全狀態(tài)中JC1-ASIC也具有監(jiān)控模塊或監(jiān)測模塊，所述監(jiān)控模塊或監(jiān)測模塊能夠監(jiān)控計算機核心或FPGA。在監(jiān)控的范圍中，監(jiān)控模塊用作一種主機，例如計算單元或FPGA，該主機控制VCI。這例如通過問答過程來進(jìn)行。此夕卜，存在與重置模塊的連接，以便必要時觸發(fā)復(fù)位。監(jiān)測模塊的功能如下:
-監(jiān)控能夠經(jīng)由指令來激活，
-監(jiān)控與VCI中的yC或FPGA功能無關(guān)地工作，
-關(guān)于通信模塊的周期性的監(jiān)控必須得到確保，
-VC1-ASIC中的CRC計算確保可靠的通信(CRC:cyclic redundancy check，循環(huán)冗余校驗)，
-監(jiān)控器VCI ASIC引腳用信號通知在SPI通信中的CRC錯誤或周期性的監(jiān)測錯誤，
-監(jiān)控模塊生成問/答過程，所述問/答過程必須由yC或FPGA在定義的時間窗口中“正確”回答，例如經(jīng)由SPI或并行的接口。
[0062]VCI ASIC與通過重置處理模塊的電壓監(jiān)控相互作用地確保，整個VCI始終處于安全狀態(tài)中。因此，實現(xiàn)基礎(chǔ)，使得VCI也能夠在車輛的行駛運行中運行。
[0063]原則上，重要的接口控制器、例如CAN、K線等通過微控制器來支持。接口控制器也能夠在FPGA中實現(xiàn)。
[0064]圖7示出車輛通信接口的可能的配置。第一實施方案300包括FPGA302和ASIC304。在FPGA 302中設(shè)有處理器306和一個或多個接口控制器308。一個或多個接口控制器308能夠支持多個接口，例如CAN。
[0065]第二實施方案320包括具有一個或多個接口控制器324的計算單元322和ASIC326。第三實施方案340包括計算單元342、具有一個或多個接口控制器346的FPGA 344和ASIC 348ο
【主權(quán)項】
1.用于車輛通信接口(12，30，300，320，340)的電子單元，所述電子單元被設(shè)計用于雙向通信，所述電子單元具有開關(guān)矩陣(46，72)，所述開關(guān)矩陣具有至少一個開關(guān)，所述至少一個開關(guān)與第一引腳(120)和第二引腳(122)連接，其中在第一通信方向(130)上，所述第一引腳(120)發(fā)送并且所述第二引腳(122)接收，并且在第二通信方向(132)上，所述第一引腳(120)接收并且所述第二引腳(122)發(fā)送，其中所述至少一個開關(guān)被設(shè)計用于，同時中斷兩個通信方向(130和132)，并且其中所述電子單元(32)被構(gòu)造為集成組件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子單元，其中所述至少一個開關(guān)中的至少一個構(gòu)造為低漏電流的開關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子單元，所述電子單元構(gòu)造為ASIC。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的電子單元，其中所述開關(guān)矩陣的至少一個開關(guān)中的至少一個構(gòu)造為背靠背開關(guān)結(jié)構(gòu)(100)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的電子單元，其中設(shè)有收發(fā)器陣列(44，74)，所述收發(fā)器陣列用作為電平轉(zhuǎn)換器。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的電子單元，其中設(shè)有附加的計算單元(70)，所述計算單元用作為所述電子單元中的主機。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的電子單元，其中附加地設(shè)有另一個通信接口(48)，所述另一個通信接口用于配置所述電子單元。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的電子單元，其中附加地設(shè)有具有AD C (2 O 2 )的模塊，其中所述ADC(202)與多路復(fù)用器共同作用，以便能夠響應(yīng)不同的車輛總線。9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的電子單元，其中附加地設(shè)有具有ADC多路復(fù)用器(208)的模塊，以便所述電子單元匹配于不同的車輛總線。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的電子單元，其中附加地設(shè)有監(jiān)控模塊(94)，以對主機進(jìn)行控制。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的電子單元，其中附加地設(shè)有電壓監(jiān)控裝置(86)，所述電壓監(jiān)控裝置用于監(jiān)控外部電壓。12.用于連接到車輛診斷接口上的車輛通信接口，經(jīng)由所述車輛診斷接口能夠執(zhí)行車輛診斷，所述車輛通信接口具有根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的電子單元(32)。
【文檔編號】G07C5/00GK106062829SQ201580011924
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年1月26日 公開號201580011924.4, CN 106062829 A, CN 106062829A, CN 201580011924, CN-A-106062829, CN106062829 A, CN106062829A, CN201580011924, CN201580011924.4, PCT/2015/51485, PCT/EP/15/051485, PCT/EP/15/51485, PCT/EP/2015/051485, PCT/EP/2015/51485, PCT/EP15/051485, PCT/EP15/51485, PCT/EP15051485, PCT/EP1551485, PCT/EP2015/051485, PCT/EP2015/51485, PCT/EP2015051485, PCT/EP201551485
【發(fā)明人】H.賴夏特, C.格恩, S.德倫, F.霍肯邁爾
【申請人】羅伯特·博世有限公司