CN116264462A - 接口电路、电子控制单元系统和使用电子控制单元操作设备的方法 - Google Patents

Abstract

根据各种实施例，提供了一种用于连接到电子控制单元(ECU)的接口电路。该接口电路可以包括第一连接电路、第二连接电路和开关电路。所述第一连接电路可以被配置为连接到外部设备。所述第二连接电路可以被配置为向ECU提供输入信号。该输入信号可以指示所述第一连接电路处的电压电平。所述开关电路可以连接到第一电压和第二电压。所述开关电路可以被配置为从所述ECU接收控制信号，并且可以被进一步配置为基于接收到的控制信号而选择性地将所述第一连接电路连接到所述第一电压和所述第二电压中的一者。

Description

接口电路、电子控制单元系统和使用电子控制单元操作设备 的方法

技术领域

各种实施例涉及用于连接到电子控制单元(ECU)的接口电路和ECU系统。各种实施例还涉及使用ECU操作诸如传感器设备或负载设备的设备的方法。

背景技术

现代汽车包括多个汽车ECU以执行各种功能。这些ECU可以包括例如车身控制器模块、区域控制器模块等。ECU可以用作输入接口，以检测或测量汽车电传感器，例如恒温器和开关，例如点火和控制开关。ECU还可以用作输出驱动器，以驱动或致动机电负载设备，例如继电器、螺线管、直流电机、灯和发光二极管(LED)。ECU通常包括专用输入接口电路和用于连接到每个机电负载设备或汽车电传感器的输出驱动器电路。例如，ECU可以包括输入接口电路，该电路为低电平有效或高电平有效，具体取决于将连接到输入接口电路的传感器的类型。例如，ECU可以包括输出驱动电路，该驱动电路可以是高侧驱动电路，也可以是低侧驱动电路，具体取决于将连接到输出驱动电路的负载设备的类型。这些单独的低电平有效输入接口电路、高电平有效输入接口电路、高侧输出驱动器电路和低侧输出驱动器电路中的每一者都需要专用布线以用于连接到传感器或负载设备。因此，ECU将需要大电缆线束和多个配合的连接器以便连接到各类型型的设备。这些大电缆线束和配合的连接器给车辆增加了不希望的重量和成本。此外，在新车的开发过程中，如果需要将ECU从传感器到负载设备(或者相反)的连接重新布线，ECU将需要进行重大硬件更改。硬件更改将涉及电路板布局更改和重新验证等工作，这会转化为对汽车制造商和ECU供应商的时间和成本影响。

发明内容

根据各种实施例，可以提供一种用于连接到电子控制单元(ECU)的接口电路。该接口电路可以包括第一连接电路、第二连接电路和开关电路。第一连接电路可以被配置为连接到外部设备。第二连接电路可以被配置为向电子控制单元提供输入信号。输入信号可以指示第一连接电路处的电压电平。开关电路可以连接到第一电压和第二电压。开关电路可以被配置为从电子控制单元接收控制信号，并且可以被进一步配置为基于接收到的控制信号而选择性地将第一连接电路连接到第一电压和第二电压中的一者。

根据各种实施例，可以提供一种ECU系统。该ECU系统可以包括上述接口电路和连接到该接口电路的ECU。

根据各种实施例，可以提供一种使用ECU来操作传感器设备的方法。该方法可以包括将ECU连接到上述接口电路以及将传感器设备连接到接口电路的第一连接电路。第一连接电路可以经由润湿电流电阻器连接到开关电路。

根据各种实施例，可以提供一种使用ECU来操作负载设备的方法。该方法可以包括将ECU连接到上述接口电路以及将负载设备连接到接口电路的第一连接电路。第一连接电路可以经由跨接电缆连接到开关电路。

根据各种实施例，可以提供一种使用ECU来诊断外部设备中的故障状况的方法。该方法可以包括将ECU连接到上述接口电路、将外部设备连接到接口电路的第一连接电路、将接口电路的诊断子电路连接到基准电压、以及将控制信号设置为逻辑低电平以将外部设备与电源断开。

有利实施例的另外的特征在从属权利要求中提供。

附图说明

在附图中，同样的附图标记在全部不同视图中通常指代相同的部分。附图不一定成比例，而是总体上着重于示出本发明的原理。在以下描述中，参考以下附图描述各种实施例，在附图中：

图1示出了根据各种实施例的接口电路的概念图。

图2示出了根据各种实施例的接口电路的示意图。

图3示出了根据各种实施例的接口电路的电路图。

图4示出了根据各种实施例的ECU系统。

图5示出了根据各种实施例的使用ECU来操作传感器设备的方法的流程图。

图6A示出了根据各种实施例的当接口电路用来执行图5的方法时接口电路的带注释的电路图。

图6B示出了根据各种实施例的当接口电路用来执行图5的方法时接口电路的带注释的电路图。

图6C示出了根据各种实施例的当接口电路用来执行图5的方法时接口电路的带注释的电路图。

图7示出了根据各种实施例的使用ECU来操作负载设备的方法的流程图。

图8A示出了根据各种实施例的当接口电路用来执行图7的方法时接口电路的带注释的电路图。

图8B示出了根据各种实施例的当接口电路用来执行图7的方法时接口电路的带注释的电路图。

图9示出根据各种实施例的使用ECU来诊断外部设备中的故障状况的方法的流程图。

具体实施方式

下面在诸如接口电路或电子控制单元系统的设备的上下文中描述的实施例对于相应的方法类似地有效，反之亦然。此外，应当理解，下面描述的实施例可以组合，例如，一个实施例的一部分可以与另一实施例的一部分组合。

应当理解，本文针对特定设备(例如接口电路或电子控制单元系统)描述的任何属性也可以适用于本文描述的任何设备。应当理解，本文针对特定方法描述的任何属性也可以适用于本文描述的任何方法。此外，应当理解，对于本文描述的任何设备或方法，不一定所有描述的部件或步骤都必须包含在该设备或方法中，而是可以仅包含一些(但不是全部)部件或步骤。

本文中的术语“联接”(或“连接”)可以理解为电联接或机械联接，例如附接或固定，或仅接触而没有任何固定，并且应当理解，可以一并提供直接联接或间接联接(换言之：可以提供非直接接触的联接)。

在一个实施例中，“电路”可以被理解为电气电路或任何类型的逻辑实现实体，其可以是专用电路或执行存储在存储器、固件或其任何组合中的软件的处理器。因此，在一个实施例中，“电路”可以是硬连线的逻辑电路或可编程逻辑电路，例如可编程处理器，例如微处理器(例如，复杂指令集计算机(CISC)处理器或精简指令集计算机(RISC)处理器)。电气电路或仅“电路”可被理解为任何类型的导电路径，包括例如电线、输入连接器或输出连接器。电气电路还可以包括通过电线电连接的一个或多个电气部件。“电路”也可以是执行软件——例如任何类型的计算机程序，例如使用虚拟机代码如Java的计算机程序——的处理器。下面将更详细地描述的相应功能的任何其它类型的实现也可以被理解为根据替代实施例的“电路”。

文中关于电压使用的术语“高”和“低”可以理解为相对术语，换言之，“高”电压可以具有比“低”电压高的值。例如，高电压可以是5V而低电压可以是0V，或者高电压可以是10V而低电压可以是5V，或者高电压可以是0V而低电压可以是-5V。

传统汽车ECU的连接接口通常专门针对要连接到ECU的外部设备进行适配。例如，传感器设备的连接接口可以不同于机电负载设备的连接接口。而且，高电平有效传感器设备的连接接口可以不同于低电平有效传感器设备的连接接口。类似地，高侧负载设备的连接接口可以不同于低侧负载设备的连接接口。ECU可能需要又一个连接接口来对外部设备执行诊断测试。结果，车辆可能需要配备多个不同的配合连接器类型和电缆线束，以将各种外部设备连接到相应的ECU。此外，如果连接到ECU的外部设备类型发生变化，则可能需要修改受影响的ECU硬件，以提供适当的连接接口来匹配新的外部设备。

根据各种实施例，可连接到ECU的接口电路可以通过在高电平有效输入感测、低电平有效输入感测、高侧输出驱动器、低侧输出驱动器和诊断感测的功能之间选择性地配置来解决上述问题，无需任何重大的硬件更改。凭借可在各种功能之间配置而无需任何实质性硬件更改，接口电路可以减轻当ECU需要连接到不同的外部设备对ECU执行硬件修改的需要。而且，可以减少车辆中所需的电线和ECU配合连接器的数量，因为接口电路可以允许ECU连接到高电平有效输入传感器、低电平有效输入传感器、高侧负载设备和低侧负载设备中的任何一者。接口电路可以作为新ECU的一部分提供，该部分包括代替传统连接接口的接口电路。或者，接口电路可以作为可联接到传统ECU的外部部件提供。

为了使本发明易于理解和付诸实践，现在将通过示例而非限制的方式并参考附图来描述各种实施例。

图1示出了根据各种实施例的接口电路100的概念图。接口电路100可以连接到ECU。接口电路100可以包括第一连接电路110、第二连接电路120和开关电路130。第一连接电路110可以被配置为连接到外部设备160。第二连接电路120可以被配置为向ECU提供输入信号102。输入信号102可以指示第一连接电路110处的电压电平。开关电路130可以连接到第一电压104和第二电压106。开关电路130可以被配置为从ECU接收控制信号108。开关电路130还可以被配置为基于接收到的控制信号108而将第一连接电路110选择性地连接到第一电压104和第二电压106中的一者。第一连接电路110、第二连接电路120和开关电路130可以彼此联接，如线150所示，例如电联接(例如使用线路或电缆)和/或通信联接。

换言之，接口电路100可以连接到ECU，以从ECU接收控制信号108。接口电路100还可以向ECU提供输入信号102。输入信号102可以提供给ECU的微控制器或中央处理单元的输入端口。接口电路100可以包括第一连接电路110并且可以经由第一连接电路110连接到外部设备160。接口电路100还可以包括可以连接到第一电压104和第二电压106的开关电路130。接口电路100可以通过开关电路130接收控制信号。取决于接收到的控制信号108，开关电路130可以将第一连接电路110并由此凭借连接到第一连接电路而将外部设备160连接到第一电压104或第二电压106。接口电路100还可以包括第二连接电路120。第二连接电路120可以联接到第一连接电路110。第二连接电路120可以从第一连接电路110接收电压信号并且可以基于接收到的电压信号而提供输入信号102。该电压信号可以是第一连接电路110的输出部处的电压电平。输入信号102可以指示电压信号。

第一电压104可以具有比第二电压106低的电压电平。第一电压104可以是电接地端，换言之，至少大致为零伏，例如在约-0.1V至-1.0V的范围内。第二电压106可以由电源提供。在一替代实施例中，第一电压104可以是负电压电平，而第二电压106可以是正电压电平。

当与ECU配对时，接口电路100可以通过使用ECU调节提供给接口电路100的控制信号108而在高电平有效输入感测、低电平有效输入感测、高侧输出驱动器和低侧输出驱动器的功能之间选择性地配置。

根据可以与上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的一个实施例，开关电路130可以包括可连接到第二电压106的高侧开关和可连接到第一电压104的低侧开关，例如，如图2所示。开关电路130可以被配置为基于接收到的控制信号108而选择性地仅接通高侧开关和低侧开关中的一者。

根据可以与上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的一个实施例，高侧开关可包括配置成接收控制信号108的第一高侧晶体管并且可进一步包括可连接到第二电压106的第二高侧晶体管，其中第一高侧晶体管可以被配置为基于接收到的控制信号108而接通第二高侧晶体管，例如，如图3所示。第一高侧晶体管在导通时可以允许电流流过自身，使得第二高侧晶体管也导通。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例结合的实施例，第一高侧晶体管和第二高侧晶体管中的每一者都可以是双极结型晶体管(BJT)，例如，如图3所示。第一高侧晶体管的基极端子可以被配置为接收控制信号108，而第一高侧晶体管的集电极端子可以连接到第二高侧晶体管的基极端子。第二高侧晶体管的发射极端子可以连接到第二电压106。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，低侧开关可以包括配置成接收控制信号108的第一低侧晶体管并且可以进一步包括可连接到第一电压104的第二低侧晶体管，例如，如图3所示。第一低侧晶体管可以被配置为基于接收到的控制信号108而接通第二低侧晶体管。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，第一低侧晶体管和第二低侧晶体管中的每一者都可以是BJT，例如，如图3所示。第一低侧晶体管的基极端子可以被配置为接收控制信号108。第一低侧晶体管的集电极端子可以连接到第二低侧晶体管的基极端子。第二低侧晶体管的发射极端子可以连接到第一电压104。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，第一连接电路110可以经由润湿电流电阻器和跨接电缆中的一者连接到开关电路130。跨接电缆可以具有非常低的电阻，例如0Ω。经由跨接电缆将第一连接电路110连接到开关电路130可以允许电流以最小的电能损失在第一连接电路100与开关电路130之间流动，从而为由ECU驱动的负载设备提供更高的功率。另一方面，当第一连接电路100设连接到传感器备时，经由润湿电流电阻器将第一连接电路110连接到开关电路130可以向传感器设备提供少量的润湿电流。润湿电流可以突破连接到传感器设备或者是传感器设备的一部分的电触点处的表面膜电阻，使得电流可以在传感器设备与第一连接电路110之间流动。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，第一连接电路110可以被配置为至少部分地吸收电压浪涌。在吸收电压浪涌时，第一连接电路110可以防止电压浪涌或静电放电损坏ECU的部件，例如微控制器。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，第二连接电路120可以包括电平移位器子电路，其被配置为将第一连接电路110处的电压电平转换为用于ECU的安全电压电平作为输入信号102。通过将电压电平转换为用于ECU的安全电压电平，第二连接电路120可以防止过大的电压到达ECU，因此防止损坏ECU的部件，例如微控制器。第二连接电路120还可以将第一连接电路110处的电压电平转换为ECU的微控制器可识别的逻辑电压电平状态。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，第二连接电路120可以包括诊断子电路。该诊断子电路可以被配置为检测外部设备160处的故障并且可以被进一步配置为基于故障的检测而提供错误信号作为输入信号102。因此，诊断子电路可以使接口电路100除了作为输入接口并且用于驱动负载设备之外还能够执行诊断功能。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，第二连接电路120可以串联连接到第一连接电路110。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，集成电路100中的一个或多个BJT可以由其它类型的晶体管替代，例如场效应晶体管(FET)，例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。与BJT相比，MOSFET晶体管能够处理更高的功率。

图2示出了根据各种实施例的接口电路100的示意图。开关电路130可以包括高侧开关132和低侧开关134。高侧开关132和低侧开关134可以并联连接。高侧开关132和低侧开关134中的每一者都可以被配置为接收控制信号108。高侧开关132可以被配置为接收第二电压106，而低侧开关134可以被配置为连接到第一电压104。第一电压104可以低于第二电压106。第一电压104可以是电接地端，如图2所示。在一替代实施例中，第一电压104可以是负电压，而第二电压106可以是正电压。

高侧开关132和低侧开关134可以被配置为使得它们基于控制信号108的不同电压电平而导通。高侧开关132和低侧开关134可以基于控制信号108而互斥地导通。例如，高侧开关132可以在控制信号108为逻辑HIGH(文中也简称为“HIGH”)时接通，并且可以在控制信号108为逻辑LOW(文中也简称为“LOW”)时关断。在同一示例中，低侧开关134可以在控制信号108为LOW时导通，并且可以在控制信号108为逻辑HIGH时关断。逻辑HIGH控制信号108可以具有大于0V——例如，1至10V，例如5V——的电压电平。逻辑LOW控制信号108可以具有低于逻辑HIGH的电压电平，例如0V。

参照图2，根据各种实施例，接口电路100可以进一步包括润湿电流电阻器304(在图2中表示为“R1”)。润湿电流电阻器304可以布置在第一连接电路110与开关电路130之间。润湿电流电阻器304可以串联连接到第一连接电路110和开关电路130。

仍参照图2，根据各种实施例，接口电路100还可以包括跨接电缆302。跨接电缆302可以布置在第一连接电路110与开关电路130之间。跨接电缆302可以串联连接到第一连接电路110和开关电路130。跨接电缆302可以是专用电缆，或者可以是任何导电电缆。

根据各种实施例，接口电路100可以包括润湿电流电阻器304和跨接电缆302。润湿电流电阻器304和跨接电缆302可以并联连接。接口电路110可以任选地进一步包括跨接电缆开关306，用于选择性地连接或断开跨接电缆302。当跨接电缆302被连接时，第一连接电路110与开关电路130之间的电流可以流过跨接电缆302。当跨接电缆302被断开时，第一连接电路110与开关电路130之间的电流可以改为流经润湿电流电阻器304。

仍参照图2，根据各种实施例，第一连接电路110可以被配置为至少部分地吸收电压浪涌。第一连接电路110可以包括浪涌保护子电路112，其至少部分地吸收静电放电或电压电平中的尖峰。第一连接电路110可以包括用于与诸如传感器设备或负载设备的外部设备电联接的连接器(图2中未示出)。

仍参照图2，根据各种实施例，第二连接电路120可以串联连接到第一连接电路110。第二连接电路120可以包括电平移位器子电路122。电平移位器子电路122可以被配置为从第一连接电路110接收第一电压(文中也称为第一连接电路110处的电压电平)。电平移位器子电路122可以被进一步配置为将第一电压转换为第二电压，并且可以将第二电压作为输入信号102传输到ECU。第二电压可以在ECU的安全阈值内。当第一电压超过ECU的安全电压水平时，第二电压可以低于第一电压。

第二连接电路120可以进一步包括诊断子电路124。诊断子电路124可以布置在第一连接电路110与电平移位器子电路122之间。诊断子电路124可以被配置为例如当它检测到第一连接电路110处的开路时检测断开负载故障。诊断子电路124可以被配置为基于检测到断开负载故障而向电平移位器子电路122提供错误信号。电平移位器子电路122可以从诊断子电路124接收错误信号，并且可以将错误信号转换为第二电压，该第二电压可以作为输入信号102传输到ECU。

图3示出了根据各种实施例的接口电路100的电路图。高侧开关132可以包括第一高侧晶体管430和第二高侧晶体管432。第一高侧晶体管430可以被配置为接收控制信号108，并且可以被进一步配置为将高侧开关信号传输到第二高侧晶体管432。第二高侧晶体管432可以连接到第二电压106。第二电压106可以由包括图3中表示为“V_BAT”的电池电源462和图3中表示为V_CC的共集电极电源460的电源提供。第二高侧晶体管432可以基于高侧开关信号而被导通。第一高侧晶体管430和第二高侧晶体管432中的每一者都可以是BJT。第一高侧晶体管430可以是负-正-负(NPN)型晶体管，而第二高侧晶体管432可以是正-负-正(PNP)型晶体管。第一高侧晶体管430的发射极端子可以连接到电接地端。在使用时，第一高侧晶体管430的基极端子可以接收控制信号108。第一高侧晶体管430的集电极端子可以连接到第二高侧晶体管432的基极端子。在使用时，第二高侧晶体管432的发射极端子可以连接到第二电压106。如果控制信号108为HIGH，则第一高侧晶体管430的基极端子处的电压可以高于第一高侧晶体管430的发射极端子处的电压，这样，第一高侧晶体管430被导通，并且电流在其集电极端子和发射极端子之间流动。因此，第二高侧晶体管432的基极端子处的电压可以低于第二高侧晶体管432的发射极端子处的电压，因此，电流在其集电极端子和发射极端子之间流动。

相反地，如果控制信号108为LOW，则第一高侧晶体管430的基极端子处的电压可以等于或低于第一高侧晶体管430的发射极端子处的电压，这样，第一高侧晶体管430被关断，并且电流不会在其集电极端子和发射极端子之间流动。因此，由于第一高侧晶体管430被关断导致的开路，第二高侧晶体管432的基极端子处的电压可能为无穷大。结果，第二高侧晶体管432也可能被关断，并且电流可能不会在其集电极端子和发射极端子之间流动。

仍参照图3，根据各种实施例，低侧开关134可以包括第一低侧晶体管440和第二低侧晶体管442。第一低侧晶体管440可以被配置为接收控制信号108并且可以被进一步配置为将低侧开关信号传输到第二低侧晶体管442。第二低侧晶体管442可以连接到第一电压104。第二低侧晶体管442可以基于低侧开关信号而被导通。第一低侧晶体管440和第二低侧晶体管442中的每一者可以是BJT。第一低侧晶体管440可以是PNP型晶体管，而第二低侧晶体管442可以是NPN型晶体管。第一低侧晶体管440的发射极端子可以连接到公共集电极电压(V_CC)。在使用时，第一低侧晶体管440的基极端子可以接收控制信号108。第一低侧晶体管440的集电极端子可以连接到第二低侧晶体管442的基极端子。在使用时，第二低侧晶体管442的发射极端子可以连接到第一电压104。如果控制信号108为LOW，则第一低侧晶体管440的基极端子处的电压可以低于第一低侧晶体管440的发射极端子处的电压，这样，第一低侧晶体管440被导通，并且电流在其集电极端子和发射极端子之间流动。因此，第二低侧晶体管442的基极端子处的电压可以高于第二低侧晶体管442的发射极端子处的电压，并且因此电流在其集电极端子和发射极端子之间流动。

相反地，如果控制信号108为HIGH，则第一低侧晶体管440的基极端子处的电压可以等于或高于第一低侧晶体管440的发射极端子处的电压，这样，第一低侧晶体管440被关断，并且电流不会在其集电极端子和发射极端子之间流动。因此，由于第一低侧晶体管440被关断导致的开路，第二低侧晶体管442的基极端子处的电压可能为无穷大。结果，第二低侧晶体管442也可能被关断，并且电流可能不会在其集电极端子和发射极端子之间流动。

仍参照图3，根据各种实施例，接口电路100可以进一步包括在开关电路130与第一连接电路110之间的二极管器件402。二极管器件402可以连接在开关电路130与润湿电流电阻器304之间。二极管器件402也可以连接在开关电路130与跨接电缆302之间。二极管器件402可以限制电流从高侧开关132单向地流到第一连接电路110。二极管器件402可以限制电流从第一连接电路110单向地流到低侧开关134。二极管器件402可以包括例如至少一个二极管。二极管器件402可以连接到第二高侧晶体管432和第二低侧晶体管442的相应集电极端子。

仍参照图3，根据各种实施例，浪涌保护子电路112可以包括并联连接的电容器410和二极管器件412。二极管器件412可以是背靠背瞬变保护二极管。二极管器件412可以被配置为在提供给第一连接电路112的输入电压中存在瞬态浪涌时保护接口电路100不被损坏。

仍参照图3，根据各种实施例，诊断子电路124可以包括第一电阻器422和第二电阻器424。诊断子电路124可以被配置为例如在接口电路100与负载设备或传感器设备断开时检测开路。诊断子电路124可以包括分压器。诊断子电路124可以包括布置成形成附图标记为V_CC426的分压器的第一电阻器422和第二电阻器424。第一电阻器422可以连接在V_CC426与第一连接电路110之间。第二电阻器424可以连接在第一连接电路110与电接地端之间。可以选择电阻器424的电阻值，使得它远高于负载或传感器的直流电阻，以对输出或传感器电阻产生最小的负载影响。如果负载设备或传感器设备与接口电路100断开，换言之，没有设备连接到接口电路100，则输入信号102可以是分压器V_CC426产生的降压电平。诊断子电路124可以进一步包括连接到第一电阻器422的二极管器件420。二极管器件420可以连接到V_CC426和电接地端两者。二极管器件420可以限制电流从V_CC426单向地流到第一电阻器422。二极管器件420可以限制电流从V_CC426单向地流到第一电阻器422。二极管器件420还可以限制电流从第一电阻器422单向地流到电接地端。

仍参照图3，根据各种实施例，电平移位器子电路122可以包括第三电阻器450、第四电阻器452和电容器454。第四电阻器452和电容器454可以并联连接。第三电阻器450可以串联连接到第四电阻器452和电容器454中的每一者。

图4示出了根据各种实施例的ECU系统400。ECU系统400可以包括如任意上述实施例中描述的接口电路100。ECU系统400还可以包括连接到接口电路100的ECU 202。ECU系统400可以经接口电路100的第一连接电路110连接到外部设备160。

图5示出了根据各种实施例的使用ECU操作传感器设备的方法500的流程图。方法500可以包括在502中将ECU 202连接到如任意上述实施例中描述的接口电路100。方法500可以包括在504中将传感器设备连接到接口电路100的第一连接电路110。第一连接电路110可以经由润湿电流电阻器304连接到开关电路130。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，方法500可以进一步包括经第一连接电路110接收传感器输出信号，并由第二连接电路120基于接收到的传感器输出信号而提供输入信号102。输入信号102可以指示传感器输出信号。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，方法500可以进一步包括将传感器设备连接到接口电路100外部的电源电压，以及将控制信号108设置为逻辑LOW。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，方法500可以进一步包括将传感器设备连接到接口电路100外部的电接地端，以及将控制信号108设置为逻辑HIGH。

所描述的方法500的各个方面也可以适用于使用任何上述接口电路100来使用ECU操作传感器设备。

图6A示出了根据各种实施例的当接口电路100用于执行方法500时接口电路100的带注释的电路图。在所示示例中，接口电路100可以连接到由开关“SW1”表示的高电平有效传感器设备504。高电平有效传感器设备504可以连接到电源电压550。高电平有效传感器设备504在使用时可以将高电压传感器信号(表示为V1)传输到接口电路100。接口电路100可以被配置为通过使用ECU 202将控制信号108设置为LOW来感测来自高电平有效传感器设备504的读数。当控制信号108为LOW时，高侧开关132可以被关断(图6A中显示为灰色)，而低侧开关134可以被导通。换言之，第一连接电路110可以连接到第一电压104，同时与第二电压106断开。结果，电流(表示为I_SW1502)可以从高电平有效传感器设备504流到第一电压104。I_SW1502可以从高电平有效传感器设备504流到第一连接电路110，并从第一连接电路110流到开关电路130的低侧开关134。跨接电缆302可以被断开，使得I_SW1502从第一连接电路110经由润湿电流电阻器304流到开关电路130。电流I_SW1502可以表示为：

其中R1表示润湿电流电阻器304，V_IN表示V1，V_FD1表示二极管器件402两端的电压，V_{CE_T2_npn}表示第二低侧晶体管442的集电极-发射极电压。

接口电路100不需要包括用于执行方法500的诊断子电路124。第一连接电路110可以从高电平有效传感器设备504接收传感器信号V1。第二连接电路110可以直接从低电平有效传感器设备604或经第一连接电路110接收同一传感器信号V1，并且可以基于传感器信号V1而将转换后的传感器信号V2传输到ECU 202。换言之，输入信号102可以是V2。

V2可表示为：

并且

其中R₃表示第三电阻450，R₄表示第四电阻452，而V_{IH_高}表示ECU202可接收的最高电压，V_{IH_低}表示ECU 202可接收的最低电压。

图6B示出了根据各种实施例的当接口电路100用于执行方法500时接口电路100的带注释的电路图。在所示示例中，接口电路100可以连接到低电平有效传感器设备604，由开关“SW2”表示。低电平有效传感器设备604可以连接到电接地端614。低电平有效传感器设备604在使用时可以将低电压传感器信号(表示为V1)传输到接口电路100。接口电路100可以通过使用ECU 202将控制信号108设置为高，可将其配置为感测来自低电平有效传感器设备604的读数。当控制信号108为高时，高侧开关132可导通，而低侧开关134可关断(图6B中显示为灰色)。换言之，第一连接电路110可以连接到第二电压106，同时与第一电压104断开。在提供第二电压106的电路中，V_CC460可以断开，使得只有V_BAT462保持连接到高侧开关132。断开V_CC460可以防止来自V_BAT462的电流流入V_CC460并导致损坏V_CC460电源电路。作为将第一连接电路110连接到第二电压106的结果，电流(表示为I_SW2512)可以从第二电压106流到低电平有效传感器设备512。I_SW2512可以从第二电压106流到开关电路130的高侧开关132，然后从高侧开关132到第一连接电路110，然后从第一连接电路110到电接地端614。跨接电缆302可以被断开，使得I_SW2512从开关电路130经由润湿电流电阻器304流到第一连接电路110。电流I_SW2512可以表示为：

其中R1表示润湿电流电阻器304，V_BAT表示V_BAT462提供的电压，V_{EC_T1_pnp}表示第二高侧晶体管432的发射极-集电极电压，V_{F_D1}表示二极管器件402两端的电压。

接口电路100不需要包括用于执行方法500的诊断子电路124。第一连接电路110可以从低电平有效传感器设备604接收传感器信号V1。第二连接电路110可以直接从低电平有效传感器设备604或经第一连接电路110接收同一传感器信号V1，并且可以基于传感器信号V1将转换后的传感器信号V2传输到ECU 202。换言之，输入信号102可以是V2。

V2可表示为：

并且

V_{IH_低}≥V2≥V_{IH_高}，

其中R₃表示第三电阻450，R₄表示第四电阻452，而V_{IH_高}表示ECU 202可接收的最高电压，V_{IH_低}表示ECU 202可接收的最小电压。

图6C示出了根据各种实施例的当接口电路100用于执行方法500时接口电路100的带注释的电路图。在所示示例中，接口电路100可以连接到比例传感器设备1004。比例传感器设备1004可以输出取决于比例传感器设备1004的变化的电阻的传感器电压。比例传感器设备1004的电阻可以根据比例传感器设备1004正在测量的参数而变化。换言之，传感器电压的电压电平可以指示比率传感器设备1004进行的测量。接口电路100可以用来执行传感器电压感测，换言之，确定比率传感器设备1004的输出电压。经良好调整的精密电压源可以连接到第二电压106，以用作传感器电源电压。比例传感器设备1004可以连接到电接地端1014。基准电阻器1006可以代替润湿电流电阻器304连接在开关电路130与第一连接电路110之间。跨接电缆302可以被断开，使得I_S1002经由基准电阻器1006从开关电路130流到第一连接电路110。基准电阻器1006的电阻值可以不同于润湿电流电阻器304。基准电阻器1006的电阻值可以根据比例传感器设备1004的电阻值来选择。

接口电路100可以被配置为通过将控制信号108设置为HIGH来感测来自比例传感器设备1004的读数。当控制信号108为HIGH时，高侧开关132可以被导通，而低侧开关134可以被关断(图6C中显示为灰色)。换言之，第一连接电路110可以连接到第二电压106，同时与第一电压104断开。结果，电流(表示为I_S1002)可以从第二电压106流到比率计传感器设备1004。I_S1002可以从第二电压106流到开关电路130的高侧开关132，然后从高侧开关132流到第一连接电路110，然后从第一连接电路110流到比例传感器设备1004。电流I_S1002可以表示为：

其中Rref表示基准电阻器1006，V_SS表示第二电压106提供的传感器电源电压，V_{EC_T1_pnp}表示第二高侧晶体管432的发射极-集电极电压，V_{F_D1}表示二极管器件402两端的电压。

第一连接电路110可以从比例传感器设备1004接收传感器信号V1。第二连接电路110可以直接从低电平有效传感器设备604或经第一连接电路110接收同一传感器信号V1，并且可以基于传感器信号V1而将转换后的传感器信号V2作为输入信号102传输到ECU 202。

图7示出了根据各种实施例的使用ECU操作负载设备的方法700的流程图。方法700可以包括在702中将ECU 202连接到如任意上述任何实施例中描述的接口电路100。方法700可以包括在704中将负载设备连接到接口电路100的第一连接电路110。第一连接电路110可以经由跨接电缆302连接到开关电路130。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，方法700可以进一步包括将负载设备连接到接口电路100外部的电接地端，以及设置将开关电路130连接到第二电压106。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，方法700可以进一步包括将控制信号108设置为逻辑HIGH以导通负载设备，以及将控制信号设置为逻辑LOW以关断负载设备。

根据可以与任何上述实施例或与任何下文描述的进一步的实施例组合的实施例，方法700可以进一步包括将负载设备连接到接口电路100外部的电源电压，以及将控制信号108设置为逻辑LOW以导通负载设备。

方法700的上述方面也可以适用于使用任何上述接口电路100来使用ECU来操作负载设备。

图8A示出了根据各种实施例的当接口电路100用于执行方法700时接口电路100的带注释的电路图。在所示示例中，接口电路100可以被用作高侧输出驱动器以驱动负载设备804。负载设备804可以是汽车负载设备，例如汽车继电器、汽车螺线管或灯。当接口电路100被用作高侧输出驱动器时，接口电路100可以连接到第二电压106，并且可以经由接口电路100将负载设备804连接到第二电压106。负载设备804可以连接到电接地端。

接口电路100可以被配置为通过使用ECU 202将控制信号108设置为HIGH来充当高侧输出驱动器。当控制信号108为HIGH时，高侧开关132可以被导通，而低侧开关134可以被关断(图8A中显示为灰色)。

换言之，第一连接电路110可以连接到第二电压106，同时与第一电压104断开。结果，电流(表示为I_L1802)可以从第二电压106流到负载设备804。I_L1802可以从第二电压106流到开关电路130的高侧开关132，然后从高侧开关132流到第一连接电路110，然后从第一连接电路110流到负载设备804。因此，负载设备804可以被通电。

润湿电流电阻器304可以被断开，使得I_L1802经由跨接电缆302从开关电路130流到第一连接电路110。电流I_L1802可以表示为：

其中R_L表示负载设备804的电阻，V_S表示电源106提供的电压，V_{EC_T1_pnp}表示第二高侧晶体管432的发射极-集电极电压，V_{F_D1}表示二极管器件402两端的电压。

为了关断负载设备804，可以将控制信号108设置为LOW，使得高侧开关132被关闭并且负载设备804由此与电源106断开。

在一个实施例中，针对高侧输出驱动操作，低侧开关134可以从开关电路130中被移除，以避免低侧开关134影响高侧输出驱动操作，并降低接口电路100的材料成本。

图8B示出了根据各种实施例的当接口电路100用于执行方法700时接口电路100的带注释的电路图。在所示的示例中，接口电路100可以被用作低侧输出驱动器以驱动负载设备804。当接口电路100被用作低侧输出驱动器时，接口电路100可以将负载设备804连接到第一电压104。负载设备804可以连接到外部电源电压814。接口电路100可以被配置为通过使用ECU 202将控制信号108设置为LOW来充当低侧输出驱动器。当控制信号108为LOW时，低侧开关134可以被导通，而高侧开关132可以被关断(图8B中显示为灰色)。换言之，第一连接电路110可以连接到第一电压104，同时与第二电压106断开。结果，电流(表示为I_L2812)可以从负载设备804流到第一电压104。I_L2802可以从外部电源电压814流到负载设备804，并从负载设备804流到开关电路130的低侧开关134。结果，负载设备804可以被通电。

润湿电流电阻器304可以被断开，使得I_L2812经由跨接电缆302从第一连接电路110流到开关电路130。电流I_L2812可以表示为：

其中R_L表示负载设备804的电阻，V_IN表示外部电源电压814提供的电压，V_FD1表示二极管器件402两端的电压，V_{CE_T2_npn}表示第二低侧晶体管442的集电极-发射极电压。

为了关断负载设备804，可以将控制信号108设置为HIGH，使得低侧开关134被关断并且电流由于所产生的开路而不流动。

在一个实施例中，针对低侧输出驱动操作，高侧开关132可以从开关电路130中被移除，以避免高侧开关132影响低侧输出驱动操作，并降低接口电路100的材料成本。

图9示出了根据各种实施例的使用ECU诊断外部设备中的故障状况的方法900的流程图。该外部设备可以是传感器设备，也可以是负载设备。方法900可以包括在902中将ECU202连接到如在任意上述实施例中描述的接口电路100。方法900可以包括在904中将外部设备连接到接口电路100的第一连接电路110。方法900可以包括在906中将接口电路100的诊断子电路124连接到基准电压。在以下段落中将参考图6C、8A和8B进一步描述方法900。

根据各种实施例，当接口电路100被用来执行方法500或700时，第二连接电路120可以任选地进一步包括诊断子电路124，使得接口电路100也可以执行方法900，以诊断外部设备中的故障状况。ECU可以在V_CC426处向诊断子电路124提供基准电压VREF_DIAG。诊断子电路124可以从第一连接电路110接收第一信号。诊断子电路124可以基于第一信号而将第二信号传输到电平移位器子电路122。第二信号的电压电平可以基于外部设备的故障状况而不同。电平移位器子电路122可以基于第二信号而将输入信号102传输到ECU。输入信号102因此可以指示外部设备处的故障状况。

参照图6C，接口电路100可以被配置为当接口电路100连接到比例传感器设备1004时检测故障状况。诊断子电路124可以被配置为检测比例传感器设备1004处的故障或比例传感器设备1004与接口电路100之间的连接。为了对比例传感器设备1004执行方法900，可以件控制信号108设置为LOW(图6C中未示出)，使得比例传感器设备1004从第二电压106断开。基准电压V_{REF_DIAG}也可以在V_CC426处供给至诊断子电路124。

如果比例传感器设备1004或第一连接电路与比例传感器设备1004之间的连接部与接地端短接，则诊断子电路124可能从第一连接电路110接收0V信号，因此，输入信号102可能是0V。

如果比例传感器设备1004或第一连接电路与比例传感器设备1004之间的连接部与电池短接，则电流可能从电池流到诊断子电路124中的电接地端。诊断子电路124可能会输出大电压信号。电平移位器子电路122可以将大该电压信号转换为用于ECU端口的最大安全电压作为输入信号102。

如果比例传感器设备1004与第一连接电路110断开，即在接口电路100处存在开路，则诊断子电路124可以基于其第一电阻器422和第二电阻器424而输出基于V_{REF_DIAG}的划分的第二信号。输入信号102因此可以高于最大负载直流电阻值处的负载电压电平。输入信号102在不同的故障状况下可以具有不同的电压电平，从而提供关于与比例传感器设备1004的连接状态的指示。ECU 202可以基于输入信号102而诊断连接到接口电路100的比例传感器设备1004的状况。

参照图8A，当接口电路100用来运行高侧输出驱动操作时，诊断子电路124可以被用来在负载设备804被通电之前——即，当控制信号108为LOW时(图8A中未示出)——执行高侧输出诊断。

如果负载设备804或第一连接电路与负载设备804之间的连接部与接地端短接，则诊断子电路124可能从第一连接电路110接收0V信号，因此，输入信号102可能是0V。

如果负载设备804或第一连接电路与负载设备804之间的连接部与电池短接，则电流可能从电池流到诊断子电路124中的电接地端。诊断子电路124可以输出大电压信号。电平移位器子电路122可以将大电压信号转换为用于ECU端口的最大安全电压作为输入信号102。

如果负载设备804从第一连接电路110断开，即在接口电路100处存在开路，则诊断子电路124可以基于其第一电阻器422和第二电阻器424而输出基于V_{REF_DIAG}的划分的第二信号。输入信号102因此可以高于最大负载直流电阻值处的负载电压电平。输入信号102在不同的故障条件下可以具有不同的电压电平，并且因此提供关于与负载设备804的连接状态的指示。ECU 202可以基于输入信号102而诊断连接到接口电路100的负载设备804的状况。

参照图8B，当接口电路100被用来运行低侧输出驱动操作时，诊断子电路124可以被用来在负载设备804被通电之前——即，当控制信号108为HIGH时(图8B中未示出)——执行低侧输出诊断。

如果负载设备804或第一连接电路与负载设备804之间的连接部对接地端短接，则诊断子电路124可能从第一连接电路110接收0V信号，因此，输入信号102可能是0V。

如果负载设备804或第一连接电路与负载设备804之间的连接部与电池短接，则由于负载设备804的直流电阻，诊断子电路124可能接收比负载设备804未短接时的电压电平高的电压信号。诊断子电路124可以基于接收到的较高电压信号而输出第二信号。

如果负载设备804从第一连接电路110被断开，即在接口电路100处存在开路，则诊断子电路124可以基于其第一电阻器422和第二电阻器424而输出基于V_{REF_DIAG}的划分的第二信号。因此，输入信号102可以高于最大负载直流电阻值处的负载电压电平。输入信号102在不同的故障状况下可以具有不同的电压电平，从而提供关于与负载设备804的连接状态的指示。ECU 202可以基于输入信号102而诊断连接到接口电路100的负载设备804的状况。

以下示例进一步描述了以上描述的设备、系统和方法的技术方面，并且不应被解释为权利要求。

以下示例可以额外地与任何如上所述的设备、系统和方法以及最初提交的任何权利要求组合。

示例1是一种用于连接到电子控制单元的接口电路，该接口电路包括：被配置为连接到外部设备的第一连接电路；被配置为向电子控制单元提供输入信号的第二连接电路，该输入信号指示第一连接电路处的电压电平；以及能连接到第一电压和第二电压的开关电路，其中该开关电路被配置为从电子控制单元接收控制信号，并且被进一步配置为基于接收到的控制信号而选择性地将第一连接电路连接到第二电压和第一电压中的一者。

在示例2中，示例1的主题可任选地包括：开关电路包括能连接到第二电压的高侧开关和能连接到第一电压的低侧开关，其中开关电路被配置为基于接收到的控制信号而选择性地仅接通高侧开关和低侧开关中的一者。

在示例3中，示例2的主题可任选地包括：高侧开关包括被配置为接收控制信号的第一高侧晶体管并且进一步包括能连接到第二电压的第二高侧晶体管，其中第一高侧晶体管被配置为基于接收到的控制信号而接通第二高侧晶体管。

在示例4中，示例3的主题可任选地包括：第一高侧晶体管和第二高侧晶体管中的每一者都是双极结型晶体管，其中第一高侧晶体管的基极端子被配置为接收控制信号，其中第一高侧晶体管的集电极端子连接到第二高侧晶体管的基极端子，并且其中第二高侧晶体管的发射极端子能连接到第二电压。

在示例5中，示例2至4中任一项的主题可任选地包括：低侧开关包括被配置为接收控制信号的第一低侧晶体管并且进一步包括能连接到第一电压的第二低侧晶体管，其中第一低侧晶体管被配置为基于接收到的控制信号而接通第二低侧晶体管。

在示例6中，示例5的主题可任选地包括：第一低侧晶体管和第二低侧晶体管中的每一者都是双极结型晶体管，其中第一低侧晶体管的基极端子被配置为接收控制信号，其中第一低侧晶体管的集电极端子连接到第二低侧晶体管的基极端子，并且其中第二低侧晶体管的发射极端子能连接到第一电压。

在示例7中，示例1至6中任一项的示例的主题可任选地包括：第一连接电路经由润湿电流电阻器和跨接电缆中的一者连接到开关电路。

在示例8中，示例1至7中任一项的示例的主题可任选地包括：第一连接电路被配置为至少部分地吸收电压浪涌。

在示例9中，示例1至8中任一项的示例的主题可任选地包括：第二连接电路包括电平移位器子电路，该电平移位器子电路被配置为将第一连接电路处的电压电平转换为用于电子控制单元的安全电压电平，以作为输入信号。

在示例10中，示例1至9中任一项的示例的主题可任选地包括：第二连接电路包括诊断子电路，该诊断子电路被配置为检测外部设备处的故障，并且被进一步配置为基于故障检测而提供错误信号，以作为输入信号。

示例11是一种电子控制单元系统，其包括：示例1至10中任一项的接口电路；以及连接到接口电路的电子控制单元。

示例12是一种使用电子控制单元操作传感器设备的方法，该方法包括：将电子控制单元连接到示例1至10中任一项的接口电路；将传感器设备连接到第一连接电路，其中第一连接电路经由润湿电流电阻器连接到开关电路。

在示例13中，示例12的主题可任选地包括：经第一连接电路接收传感器输出信号；以及通过第二连接电路基于接收到的传感器输出信号而向电子控制单元提供输入信号，其中输入信号指示传感器输出信号。

示例14是一种使用电子控制单元操作负载设备的方法，该方法包括：将电子控制单元连接到示例1至10中任一项的接口电路；将负载设备连接到第一连接电路，其中第一连接电路经由跨接电缆连接到开关电路。

示例15是一种使用电子控制单元诊断外部设备中的故障状况的方法，该方法包括：将电子控制单元连接到示例1至10中任一项的接口电路；将外部设备连接到第一连接电路；以及将接口电路的诊断子电路连接到基准电压。

尽管已经参考具体实施例特别地示出和描述了本发明的实施例，但本领域的技术人员应当理解的是，可以在其中做出各种形式和细节的变更而不偏离通过所附权利要求定义的本发明的精神和范围。本发明的范围因而通过所附权利要求指示，并且处于权利要求的等效物的含义和范围内的所有变更因此意在被包含在内。应当理解，在相关附图中使用的共同的附图标记指的是用于类似或相同目的的部件。

本领域技术人员应当理解，本文所使用的术语仅用于描述各种实施例的目的，而不意在限制本发明。如文中所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。还将会理解，术语“包括”和/或“包含”用于该说明书中表明所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但并不排除一个或更多其它特征、整数、步骤、操作、元件、构件和/或它们的组合的存在或增加。

应理解的是，所公开的处理/流程图中的方框的特定次序和层次是示例性途径的说明。基于设计偏好，应理解，处理/流程图中的方框的特定次序或层次可以重新排列。此外，一些方框可以被组合或省略。所附的方法权利要求以示例性次序提出各个方框的要素，且并非意在局限于所提出的特定次序或层次。

提供前面的描述以使本领域的普通技术人员能够实施文中所述的各个方面。对这些方面的各种改型对本领域的技术人员来说将是非常明显的，并且本文定义的普通原理可适用于其它方面。因此，权利要求并非旨在局限于文中呈现的方面，而是要符合与权利要求语言一致的完整范围，其中以单数对元件的提及并非旨在意味着“一个和仅一个”，除非特别这样指出，而是意味着“一个或多个”。用词“示例性”在文中用于意指“用作示例、示例或例证”。本文中被描述为“示例性”的任何方面不一定要被解释为较其它方面而言是优选或有利的。除非另外特指，否则术语“一些”指的是一者或多者。组合如“A、B或C中的至少一者”、“A、B或C中的一者或多者”、“A、B和C中的至少一者”、“A、B和C中的一者或多者”以及“A、B、C或它们的任意组合”包括A、B和/或C的任意组合，并且可以包括A的倍数、B的倍数或C的倍数。具体而言，组合如“A、B或C中的至少一者”、“A、B或C中的一者或多者”、“A、B和C中的至少一者”、“A、B和C中的一者或多者”以及“A、B、C或它们的任意组合”可以是仅A、仅B、仅C、A和B、A和C、B和C、或A和B和C，其中任何此类组合可以包含A、B或C中的一个或多个成员。本领域普通技术人员公知的或今后将公知的本公开全文中描述的各个方面的要素的所有结构和功能等效物通过引用明确并入本文并且旨在为权利要求所涵盖。

Claims (15)

1.一种用于连接到电子控制单元的接口电路(100)，该接口电路(100)包括：

被配置为连接到外部设备(160)的第一连接电路(110)；

被配置为向电子控制单元提供输入信号的第二连接电路(120)，所述输入信号指示所述第一连接电路(110)处的电压电平；和

能连接到第一电压(104)和第二电压(106)的开关电路(130)，

其中，所述开关电路(130)被配置为从所述电子控制单元接收控制信号(108)，并且被进一步配置为基于接收到的控制信号(108)而选择性地将所述第一连接电路(110)连接到所述第二电压(106)和所述第一电压(104)中的一者。

2.根据权利要求1所述的接口电路(100)，其中，所述开关电路(130)包括能连接到所述第二电压(106)的高侧开关(132)和能连接到所述第一电压(104)的低侧开关(134)，其中所述开关电路(130)被配置为基于接收到的控制信号(108)而选择性地仅接通所述高侧开关(132)和所述低侧开关(134)中的一者。

3.根据权利要求2所述的接口电路(100)，其中，所述高侧开关(132)包括被配置为接收所述控制信号(108)的第一高侧晶体管(430)并且进一步包括能连接到所述第二电压(106)的第二高侧晶体管(432)，其中，所述第一高侧晶体管(430)被配置为基于接收到的控制信号(108)而接通所述第二高侧晶体管(432)。

4.根据权利要求3所述的接口电路(100)，其中，所述第一高侧晶体管(430)和所述第二高侧晶体管(432)中的每一者是双极结型晶体管，其中所述第一高侧晶体管的基极端子被配置为接收所述控制信号(108)，其中所述第一高侧晶体管(430)的集电极端子连接到所述第二高侧晶体管(432)的基极端子，并且其中所述第二高侧晶体管(432)的发射极端子能连接到所述第二电压(106)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的接口电路(100)，其中，所述低侧开关(134)包括被配置为接收所述控制信号(108)的第一低侧晶体管(440)并且进一步包括能连接到所述第一电压(104)的第二低侧晶体管(442)，其中所述第一低侧晶体管(440)被配置为基于接收到的控制信号(108)而接通所述第二低侧晶体管(442)。

6.根据权利要求5所述的接口电路(100)，其中，所述第一低侧晶体管(440)和所述第二低侧晶体管(442)中的每一者是双极结型晶体管，其中所述第一低侧晶体管(440)的基极端子被配置为接收所述控制信号(108)，其中所述第一低侧晶体管(440)的集电极端子连接到所述第二低侧晶体管(442)的基极端子，并且其中所述第二低侧晶体管(442)的发射极端子能连接到所述第一电压(104)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的接口电路(100)，其中，所述第一连接电路(110)经由润湿电流电阻器(304)和跨接电缆(302)中的一者连接到所述开关电路(130)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的接口电路(100)，其中，所述第一连接电路(110)被配置为至少部分地吸收电压浪涌。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的接口电路(100)，其中，所述第二连接电路(120)包括电平移位器子电路(122)，该电平移位器子电路(122)被配置为将所述第一连接电路(110)处的电压电平转换为用于所述电子控制单元的安全电压电平，以作为所述输入信号(102)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的接口电路(100)，其中，所述第二连接电路(120)包括诊断子电路(124)，该诊断子电路(124)被配置为检测所述外部设备(160)处的故障，并且被进一步配置为基于故障检测而提供错误信号，以作为所述输入信号(102)。

11.一种电子控制单元系统(400)，包括：

根据权利要求1至10中任一项所述的接口电路(100)；和

连接到所述接口电路(100)的电子控制单元(202)。

12.一种使用电子控制单元操作传感器设备的方法(500)，该方法包括：

将所述电子控制单元连接到根据权利要求1至10中任一项所述的接口电路(502)；以及

将所述传感器设备连接到所述第一连接电路(504)，其中，所述第一连接电路经由润湿电流电阻器连接到所述开关电路。

13.根据权利要求12所述的方法(500)，进一步包括：

经所述第一连接电路接收传感器输出信号；以及

通过所述第二连接电路基于接收到的传感器输出信号而向所述电子控制单元提供所述输入信号，其中，所述输入信号指示所述传感器输出信号。

14.一种使用电子控制单元操作负载设备的方法(700)，该方法包括：

将所述电子控制单元连接到根据权利要求1至10中任一项所述的接口电路(702)；以及

将所述负载设备连接到所述第一连接电路(704)，其中，所述第一连接电路经由跨接电缆连接到所述开关电路。

15.一种使用电子控制单元诊断外部设备中的故障状况的方法(900)，该方法包括：

将所述电子控制单元连接到根据权利要求1至10中任一项所述的接口电路(902)；

将所述外部设备连接到所述第一连接电路(904)；以及

将所述接口电路的诊断子电路连接到基准电压(906)。

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