CN104334417B - 用于人员保护装置的集成的调节器，尤其是电压调节器以及控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种集成的调节器(10)，尤其是用于车辆中的人员保护装置的电压调节器，包括将输入信号(Vin)转换为具有预先设置的值的输出信号(Vout)的调节元件(T)，和控制该调节元件(T)，以生成具有预先设置的值的输出电压(Vout)的控制电路(12)。根据本发明设置配置电路(14)，该配置电路(14)接收并分析至少一个配置信号(CF)并根据该分析去激活该调节元件(T)。
Description
技术领域
本发明涉及一种集成的调节器，尤其是一种根据独立权利要求1的特征的用于车辆中的人员保护装置的电压调节器和一种根据独立权利要求10的特征的用于控制车辆中的人员保护装置的控制器。
背景技术
由于所有的对人员保护系统的运行来说必须的供电电压在人员保护系统的内部自行生成，因此由现有技术已知的用于控制车辆中的人员保护装置的控制器是出色的。由此可以保证，得到与车辆中的蓄电池电压的波动无关的正确的功能。所用的电压调节器能够例如被实施为线性调节器和/或DC/DC开关变换器且能够由其他系统构件，例如微调节器、传感器、通信接口、灯驱动器等直接提供固定的预先设定的输出电压，例如6.7V、5.0V、3.3V。
其中该小电压调节器(5.0V和3.3)的输出电压甚至能够被系统ASIC(ASIC：专用集成电路)监控，其中从监控输出电压中能够得出复位信号的释放或激活。该复位信号能够被再次使用，以释放或者激活或回复人员保护系统，也就是使其处于安全状态，其中该人员保护系统不起作用。所以为了提供该人员保护系统的所有功能，必须提供被监控的电压并且该电压处于允许的范围内。然而在现有的人员保护系统中不可能去激活电压调节器或者设置对电压调节器的输出信号的监控丧失功能。因此所有电压调节器始终需要与正确的外部构件有线连接，从而控制电压稳定且使其监控鲁棒地工作。当调节器的输出电压，例如5.0V，在专用人员保护系统中因为客户要求完全不被使用时，这也是必须的。在其中结合有多个系统ASIC的人员保护系统中，也可能不是所有的电压调节器都是必须的；尽管所有现有的电压调节器都必须正确地有线连接，以避免该人员保护系统不保持在复位状态。用于人员保护系统的比较自由地可用的系统ASIC同样不可能去激活单个集成的调节器，如果这些集成的调节器被监控或者被用于生成复位信号。
在公开文献DE 10 2009 047 480 A1中阐述了例如一种用于控制车辆的人员保护装置的控制器和方法。所描述的控制器包括供电构件，其转换用于人员保护装置的控制的输入端电压。在车辆供电电压和供电构件的输入端电压之间连接电压调节器，该电压调节器将输入端电压限制在预先设置的第一值上。该电压传感器与切断电路预连接，该切断电路根据车辆供电电压切断电压调节器，其中该切断电压相对于第二值检验该车辆供电电压且在超过该第二值时切断电压调节器。
发明内容
根据本发明的具有独立权利要求1的特征的用于在车辆中的人员保护装置的集成的调节器和具有独立权利要求10的特征的用于控制具有这种集成的调节器的人员保护装置的相应控制器相比之下具有如下优点，即能够去激活人员保护系统的单个的集成的调节器，优选地为电压调节器。因此能够以有利的方式也切断了对应的输出信号的相应的监控和输出信号监控对生成人员保护系统的复位信号的影响。除此之外被切断的或者被去激活的集成的调节器不必与外部组件有线连接，因此能够降低组件成本。切断或者去激活根据本发明的集成的调节器例如通过被相应控制的独立的配置引脚实现。此外由配置引脚识别的配置能够被存储且通过每个软件的读出命令读取和验证。
本发明的核心在于，在人员保护系统的系统ASIC中在以下情况下去激活或者切断单个集成的调节器，使得该集成的调节器的控制信号在整个系统中要么完全不必要要么由其他的集成调节器提供。该被去激活的或者切断的调节器就不再需要与外部组件，例如控制电容、电感、欧姆电阻或者二极管有线连接。因此能够避免不必要的花费。此外该人员保护系统的鲁棒性增强了，因为被切断的集成的调节器不能生成不可靠的信号。这可能是这种情况，当允许激活该集成的调节器且仅仅降低或者移除调节器电容或者其他外部组件时，因为随后能够生成激烈波动的输出电压(振动地)，该输出电压能够影响人员保护系统的其他电路部件。这能够例如导致系统ASIC内的过临界点耦合且生成复位信号，因为该用于生成复位信号的集成的调节器被监控。另一个优点在于，该根据本发明的集成的调节器的现有配置能够通过软件访问检验且因此能够识别被错误地激活或者去激活的集成的调节器，因此明显的故障分类是可能的。
本发明的实施方式提供了一种集成的调节器，尤其是一种用于车辆中的人员保护装置的电压调节器，其包括将输入信号转变为具有预先设置的值的输出信号的调节元件，和控制该调节元件以生成具有预先设置的值的输出信号的控制电路。根据本发明设置一种配置电路，该配置电路接收和分析至少一种配置信号并且根据该分析去激活调节元件。
此外提出了一种用于控制具有调节装置的车辆中的人员保护装置的控制器，该调节装置控制该控制器中的至少一个电压。根据本发明该调节装置具有至少一个根据本发明的集成的调节器。
根据在从属权利要求中阐述的方法和改进，在独立权利要求1中说明的用于车辆中的人员保护装置的集成的调节器的有利的优化是可能的。
尤其有利的是，至少一个配置信号能够通过引脚配置生成。为了生成用于至少一个配置信号的第一逻辑信号电平，对应的连接引脚固定与地相连接。为了生成用于至少一个配置信号的第二逻辑信号电平，对应的连接引脚保持悬空。此外布置在调节器之外的和之内的上拉电路能够使得保持悬空的连接引脚导致第二逻辑信号电平。优选地这种上拉电路包括与预先设置的电势相连接的欧姆电阻，优选地该电势代表第二逻辑信号电平。生成至少一个关于引脚配置的配置信号使得以有利的方式实现根据本发明的集成的调节器的简单和成本低廉的实现成为可能。如果更多的调节器被集成在控制器中，那么能够为每个调节器设置独立的配置引脚，以去激活对应的集成调节器。
在根据本发明的集成的调节器的有利的方案中，用于分析至少一个配置信号的配置电路能够包括将该至少一个配置信号与参考电压比较的比较器。根据该比较该比较器能够控制开关元件，优选地控制开关晶体管，以去激活或者切断该调节元件。
在根据本发明的集成的调节器的另一个有利的方案中，该配置电路能够在系统初始化的期间进行对至少一个配置信号的分析。因此比软件编程早得多地已经提供正确的输出信号。为了优化故障诊断，该配置电路能够闭锁该被识别的配置(去激活或者是连接调节元件或使得调节元件激活或者能工作)并将其存储在状态存储器中。通过闭锁该被识别的配置能够以有利的方式避免，在运行时由于出现的故障能够造成配置的改变，例如通过EMV影响。
在根据本发明的集成调节器的另一个有利的方案中该控制电路能够根据反馈信号控制调节元件，以生成具有预先设置的值的输出信号。优选地该反馈信号能够由至少一个具有预先设置的分配关系的集成的分压器根据输出信号生成。
本发明的一个实施例在附图中表示且在以下描述中进一步阐明。该附图中相同的附图标记表示实现相同或者相似功能的零件或者元件。
附图说明
唯一的附图示出了用于具有根据本发明的集成的调节器的实施例的人员保护设备的控制器的片段示意图。
由现有技术已知的集成的电压调节器提供生成不同的固定设置的输出电压的可能性。因此存在与多个电压调节器不同的实施变形，其仅仅在待调节的输出电压上不同，但是其中为每个电压值使用独立的调节器。同样存在电压调节器，其输出电压能够通过调整外部的电压部件被调整为可变的。其中被控制在例如1.2V的固定设置的反馈电压(“反馈”电压)，该反馈电压通过具有至少两个电阻的外部分压器从调节器的输出电压中划分。通过改变分压器能够调整始终大于反馈电压的调节器的输出电压。在此存在的可变的电路大多极其容易受到故障的影响。多个外部分压器电阻上的单个故障能够直接导致错误的和必要情况下有害的输出电压。故障识别大多很难可行，因为该调节器自身不能分辨故障的过大或者过小的电阻值和有意被选择得过大或者过小的电阻值。
具体实施方式
根据唯一的附图显而易见，根据本发明的集成的调节器10的所示实施例，其在所示实施例中被实施为用于车辆中的人员保护装置的电压调节器，包括将输入信号Vin转换成具有预先设置的值的输出信号Vout的调节元件T，以及根据反馈信号VFB控制调节元件T，以生成具有预先设置的值的输出信号Vout的控制电路12。根据本发明设置有配置电路14，其接收和分析且根据对调节元件T的分析去激活或者切断至少一个配置信号CF。
如根据唯一的附图还显而易见的，具有两个电阻R1、R2、R21的集成的分压器18，其具有预先设置的分配关系R1/R2，生成来自输出信号Vout的反馈信号VFB。
如根据唯一的附图还显而易见的，所示实施例中的集成的调节器10被实施为ASIC组成部件(ASIC：专用集成电路)和用于人员保护装置的控制器1中的调节装置3的部件。在所示实施例中该集成的调节器10包括配置引脚K1，其上施加有输入信号Vin的输入引脚以及用于输出输出信号Vout的输出引脚，其中在输出引脚上设置外部线路5，该外部线路5在所示实施例中包括电容C。附加地或者替代地该外部线路5还能够具有其他的或者另外的外部组件，例如电感、欧姆电阻或二极管。替代地根据本发明的调节器10还能够集成在人员保护系统的控制器1的系统ASIC组成部件(ASIC：专用集成电路)中。
该实施为电压调节器的根据本发明的调节器10提供这种可能性，即去激活或切断调节元件T或者激活调节元件T或使得调节元件T能够工作。通过配置引脚K1实现对所期望的配置的选择。配置引脚K1的状态要么是逻辑低电平(L)，其通过配置引脚K1至大地的外部短路来实现，要么是逻辑高电平(H)，其由悬空的配置引脚K1实现。在所示实施例中布置在集成的调节器10内部的上拉电路11在逻辑高电平(H)上带来允许悬空的配置引脚K1。该上拉电路11包括上拉电阻Rpu，该上拉电阻与具有相应的配置引脚K1的连接端连接且与具有上拉电压Vpu的另一个连接端连接，其电平大概相当于该逻辑高电平(H)。该配置引脚K1的电平被配置电路14回读或者评估为配置信号CF。在此状态的识别通过电压比较器14.1实现，该电压比较器将配置信号CF与参考电压Vref进行比较。在所示实施例中使用该逻辑低电平(L)，以去激活或者切断调节元件T且使用该逻辑高电平(H)，以使得该调节元件T被激活或者能够工作。
该被识别的逻辑低电平(L)被用于在去激活的情况下永久禁止或者去激活该控制晶体管T。这在所示实施例中由布置在配置电路14中的开关元件Toff实现，优选地该开关元件被实施为场效应晶体管且被逆变器14.2的比较器14.1控制。该开关元件Toff至大地地短接被优选地实施为场效应管的调节元件T的控制输入端，从而该调节元件T被永久地去激活。由此能够放弃在运行过程中对集成的调节器10的稳定性和功能必须的外部线路5。在所示的线性调节器10中仅仅需要作为外部线路5的电容C。在替换地未示出的实施例中，如DC/DC开关变换器中，附加地或替代地电感、欧姆电阻和二极管也是必须的。集成的调节器10的被识别的当前配置能够被存储在合适的存储设备16中，该存储设备在所示实施例中被集成在调节器10中。替代地该存储设备16也能够布置在控制器1中的调节器10之外。
在控制器1中实现切断被去激活的调节器10的输出信号Vout的监控，使得该去激活的调节器10的输出信号Vout在生成复位信号时不再被考虑。然后被存储的配置能够被软件访问读取，其中能够显示被识别的故障。分析配置引脚K1上的配置信号CF和与之相关的调节元件T的激活或者去激活由于鲁棒性原因在系统初始化阶段的开始实现，一旦根据本发明的集成的调节器10的内部的逻辑电路被足够供电且在整个系统被复位信号释放之前。在开始读入配置引脚K1上的配置信号CF之后该被识别的配置被闭锁(verriegelt)，从而引脚状态的进一步改变不再对调节器10有影响。因此在控制器1的正常运行过程中不会出现调节元件T的意外激活或者去激活，例如在EMV的影响下。此外配置引脚被识别的状态存储在优选地实现为寄存器的存储设备16中。接着该存储设备16能够在运行过程中例如被软件访问所读取。由此能够识别被错误识别的状态且实现故障显示。
在根据本发明的集成的调节器的替代的未示出的实施方式中配置引脚上的探测阈值和电压传输的种类足以被实施成所示的实施例。根据本发明的集成的调节器的所示实施例使用具有内部上拉电压的集成的上拉电路。替代方案也能够使用外部的上拉电路，即布置在集成的调节器之外的上拉电路，和用于在悬空的配置引脚上生成高电平(H)的相应的外部上拉电压。同样不同的电压电平可能用于识别不同的逻辑状态，例如连接地GND或者不同的电势，例如5.0V、3.3V等。类似地适用于，当除了该逻辑高电平和该逻辑低电平之外还能够通过额外的电压比较器检测中间电平。根据本发明的集成的调节器的实施方式能够例如被实施为线性调节器或者DC/DC开关变换器。
在人员保护系统的控制器中的系统ASIC中能够切断任意多的调节器。
Claims (11)
1.一种集成的调节器，包括将输入信号(Vin)转换成具有预先设置的值的输出信号(Vout)的调节元件(T)，和控制所述调节元件(T)以生成具有所述预先设置的值的所述输出信号(Vout)的控制电路(12)，配置电路(14)接收和分析至少一个配置信号(CF)并且根据分析去激活所述调节元件(T)，其特征在于，所述配置电路(14)闭锁所述至少一个配置信号(CF)的被识别的逻辑状态且将所述逻辑状态存储在状态存储器(16)中。
2.根据权利要求1所述的集成的调节器，其特征在于，所述至少一个配置信号(CF)能够通过引脚配置来生成，其中，为了生成用于所述至少一个配置信号(CF)的第一逻辑信号电平(L)，对应的连接引脚(K1)固定地接地，并且其中，为了生成用于所述至少一个配置信号(CF)的第二逻辑信号电平(H)，对应的连接引脚(K1)保持悬空。
3.根据权利要求2所述的集成的调节器，其特征在于，布置在所述集成的调节器(10)之内或者之外的上拉电路(11)使得保持悬空的连接引脚(K1)处于所述第二逻辑信号电平(H)。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的集成的调节器，其特征在于，用于评估所述至少一个配置信号(CF)的所述配置电路(14)包括比较器(14.1)，所述比较器将所述至少一个配置信号(CF)与参考电压(Vref)进行比较。
5.根据权利要求4所述的集成的调节器，其特征在于，所述比较器(14.1)根据比较来控制开关元件，以去激活所述调节元件(T)。
6.根据权利要求5所述的集成的调节器，其特征在于，所述比较器(14.1)根据比较来控制开关晶体管(Toff)，以去激活所述调节元件(T)。
7.根据权利要求1到3中任一项所述的集成的调节器，其特征在于，所述配置电路(14)在系统初始化期间实施所述至少一个配置信号(CF)的分析。
8.根据权利要求1到3中任一项所述的集成的调节器，其特征在于，所述控制电路(12)根据反馈信号(VFB)来控制所述调节元件(T)，以生成具有预先设置的值的所述输出信号(Vout)。
9.根据权利要求8所述的集成的调节器，其特征在于，具有预先设置的划分比例(R1/R2)的至少一个集成的分压器(18)从所述输出信号(Vout)中生成所述反馈信号(VFB)。
10.根据权利要求1所述的集成的调节器，其特征在于，所述集成的调节器是用于车辆中的人员保护装置的电压调节器。
11.一种用于在具有调节装置(3)的车辆中控制人员保护装置的控制器，所述调节装置调节所述控制器(1)中的至少一个电压，其特征在于，所述调节装置(3)具有至少一个根据权利要求1到10中任一项所述的集成的调节器(10)。
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