CN117270424A - 用于车辆的控制仪器的电路布置结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于车辆的控制仪器的电路布置结构，所述电路布置结构包括至少一个ASIC模组和至少一个多路复用器，所述ASIC模组具有至少一个模拟输入端和至少一个模拟输出端，所述多路复用器包括与至少一个模拟输入端电连接的至少一个输出端以及至少两个输入端，所述电路布置结构根据至少一个控制信号将至少两个输入端之一与至少一个输出端电连接，其中，至少一个所述ASIC模组具有多路复用功能，该多路复用功能产生至少一个控制信号并且通过至少一个模拟输出端将所述至少一个控制信号输出到至少一个所述多路复用器的至少一个控制输入端。本发明还涉及一种具有至少一个这种电路布置结构的控制仪器。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的控制仪器的电路布置结构。本发明的主题还涉及一种用于车辆的控制仪器，该控制仪器具有至少一个这种电路布置结构。
背景技术
在现有技术已知的车辆控制仪器中，尤其是气囊控制仪器中，使用具有高度集成的至少一个ASIC模组(ASIC：专用集成电路)的电路布置结构。这样的ASIC模组通常具有一定数量的模拟输入端，以便例如从车辆读取基于电阻或基于电流的传感器和/或开关的信号。此外，这种ASIC模组通常还具有模拟输出端，以便例如操控点火电路的驱动器或分立的灯具。对于集成的模拟输入端的数量不够的情况，可以使用另外的ASIC模组。替代地，多路复用器可以连接在ASIC模组的模拟输入端的上游，使得各个模拟输入端可以分别用于多个模拟输入信号，这些模拟输入信号可以交替地与相应的模拟输入端相连接。通常通过控制仪器的评估与控制单元的软件来控制这种多路复用器，所述评估与控制单元优选地被构造成微控制器的形式。对此要求将多路复用器的操控与ASIC模组的通常高度自动化的测试过程和/或读取过程同步。此外，微控制器的模拟输入端也可以直接用作附加的模拟输入端。然而，这些没有提供足够的诊断能力，因此，例如，必须施加限定的运行电流的霍尔传感器不能按照与ASIC模组的模拟输入端一起使用时相同的程度与微控制器的模拟输入端一起使用。
发明内容
具有独立权利要求1的特征的用于车辆的控制仪器的电路布置结构的优点在于，ASIC模组的至少一个模拟输出端被重新配置，使得该模拟输出端不是作为标准输出端由微控制器操控，而是在ASIC模组的多路复用功能中自动化地操控多路复用器，以增加对于模拟信号可用的模拟输入端的数量。例如，如果ASIC模组的模拟输出端被用来操控多路复用器，则可用的模拟输入端的数量实际上可以增至两倍。在使用两个模拟输出端时，可用的模拟输入端的数量可以增至四倍。原则上，可以读取其数量为ASIC模组上存在的模拟输入端的数量的2的N次方倍的模拟信号，其中，N对应于所使用的模拟输出端的数量。
由于通常不会使用至少一个ASIC模组的所有存在的模拟输出端，因此这些模拟输出端可被用于操控多路复用器。由此可以有利地减少ASIC模组的模拟输入端的数量。对此，在ASIC模组中实现的多路复用功能可以这样设计，即用于读取模拟信号的ASIC模组的内部流程可以至少再运行一次，并且诊断功能也能够以同样的方式进行重复。此外，可以省去控制仪器的评估与控制单元的软件中耗费大的同步，并且可以避免可能的错误状态和运行时间影响。
本发明的实施方式提供了一种用于车辆的控制仪器的电路布置结构，其具有至少一个ASIC模组以及至少一个多路复用器，所述ASIC模组具有至少一个模拟输入端和至少一个模拟输出端，所述多路复用器具有与至少一个模拟输入端电连接的至少一个输出端以及至少两个输入端并且被实施成根据至少一个控制信号将至少两个输入端之一与至少一个输出端电连接。在此，至少一个ASIC模组具有多路复用功能，该多路复用功能被实施用于产生所述至少一个控制信号并且将其通过所述至少一个模拟输出端输出到所述至少一个多路复用器的至少一个控制输入端。
此外，提出了一种用于车辆的控制仪器，其具有评估与控制单元以及这样的至少一个电路布置结构。在此，评估与控制单元与ASIC电路布置结构的ASIC模组的至少一个控制输入端相连接。
在当前情况下，评估与控制单元可以被理解为电子单元，例如微控制器，其处理、更确切地说评估所检测到的传感器信号。评估与控制单元可以具有至少一个接口，其可以是硬件形式的和/或软件形式的。在硬件形式的构造的情况下，所述接口可以例如是所谓的系统ASIC的一部分，其包含评估与控制单元的多种功能。然而，所述接口也可以是单独的集成电路或至少部分地由分立的结构元件组成。在适于软件的构造的情况下，所述接口可以是软件模块，其例如与其他软件模块一起存在于微控制器上。具有程序代码的计算机程序产品也是有利的，所述程序代码存储在机器可读载体上，例如半导体存储器、硬盘存储器或光存储器，并且在评估与控制单元执行程序时所述程序代码被用于进行评估。
通过在从属权利要求中列出的措施和改进方案可以对在独立专利权利要求1中给出的用于车辆的控制仪器的电路布置结构进行有利的改进。
特别有利的是，多路复用功能(Multiplexerfunktion)可以被进一步地实施为重复地激活至少一个模拟输入端的读取功能(Einlesefunktion)，直到位于多路复用器的至少两个输入端处的模拟信号已被读取。如果多路复用器被例如实施为2:1多路复用器，则可以在ASIC模组的模拟输入端处相继地读取读取功能的两个通道中的两个模拟信号。对于3:1多路复用器，可以例如在ASIC模组的模拟输入端处相继地读取读取功能的三个通道中的三个模拟信号。
在电路布置结构的有利的设计方案中，读取功能可以包括用于识别错误的诊断功能。诊断功能可以包括例如用于识别诸如交叉耦合(Cross-Coupling)等错误的功能。
在电路布置结构的另外的有利的设计方案中，多路复用器的输出端的数量可以对应于ASIC模组的模拟输入端的数量。由此所有的模拟输入端可用于依次相继地读取多个模拟信号。替代地，多路复用器只能对ASIC模组的特定数量的模拟输入端用于依次相继地读取多个模拟信号。
在电路布置结构的另外的有利的设计方案中，输入端的数量可以基于ASIC模组的可用的模拟输出端的数量，所述输入端能够依次相继地与多路复用器的至少一个输出端以及ASIC模组的至少一个模拟输入端电连接。在ASIC模组只有一个可用的模拟输出端的情况下，多路复用器的两个输入端可以例如依次相继地分别与模拟输出端相连接。在ASIC模组有两个可用的模拟输出端的情况下，多路复用器的多至四个输入端可以依次相继地分别与模拟输出端相连接。
在电路布置结构的另外的有利的设计方案中，多路复用器可以是分立的晶体管网络。替代地，多路复用器可以是集成电路。
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例以及具有ASIC模组的常规控制仪器，并且在下面的描述中进行详细阐述。在附图中，相同的附图标记表示执行相同或相似功能的部件或元件。
图1示出了常规控制仪器的示意性方框图；以及
图2示出了用于车辆的根据本发明的控制仪器的实施例的方框图，其具有用于车辆的控制仪器的根据本发明的电路布置结构的实施例。
具体实施方式
从图1可以看出，所示的常规控制仪器1包括ASIC模组3、评估与控制单元5以及多路复用器7。从图1还可以看出，ASIC模组3具有四个模拟输入端AIN1、AIN2、AIN3、AIN4，这些模拟输入端分别与多路复用器7的输出端A1、A2、A3、A4电连接，所述ASIC模组还具有两个模拟输出端AO1、AO2。多路复用器7具有八个输入端E1A、E2A、E3A、E4A、E1B、E2B、E3B、E4B，其中每两个输入端E1A、E2A、E3A、E4A、E1B、E2B、E3B、E4B分别能够与多路复用器7的四个输出端A1、A2、A3、A4之一连接。在此，多路复用器7的控制输入端SAB和ASIC模组3的控制输入端SPI连接到评估与控制单元5，使得评估与控制单元5可以操控多路复用器7和ASIC模组3。为此，评估与控制单元5必须将多路复用器7的操控与ASIC模组3的高度自动化的测试过程和读取过程同步，以便在第一读取过程中将多路复用器7的四个第一输入端E1A、E2A、E3A、E4A分别与多路复用器7的四个输出端A1、A2、A3、A4之一相连接，并且在第二读取过程中将多路复用器7的四个第二输入端E1B、E2B、E3B、E4B分别与多路复用器7的四个输出端A1、A2、A3、A4之一相连接。
从图2可以看出，用于车辆的根据本发明的控制仪器20的所示出的实施例包括评估与控制单元18以及根据本发明的电路布置结构10。在此，评估与控制单元18在所示出的实施例中是微控制器18A并且与电路布置结构10的ASIC模组12的至少一个控制输入端SPI相连接。
从图2还可以看出，用于车辆的控制仪器20的电路布置结构10的所示出的实施例包括至少一个ASIC模组12和至少一个多路复用器16，所述ASIC模组具有至少一个模拟输入端AIN1、AIN2、AIN3、AIN4和至少一个模拟输出端AO1、AO2，所述多路复用器包含与至少一个模拟输入端AIN1、AIN2、AIN3、AIN4电连接的至少一个输出端A1、A2、A3、A4以及至少两个输入端E1A、E2A、E3A、E4A、E1B、E2B、E3B、E4B，并且根据至少一个控制信号将所述至少两个输入端E1A、E2A、E3A、E4A、E1B、E2B、E3B、E4B之一与所述至少一个输出端A1、A2、A3、A4电连接。在此，至少一个ASIC模组12具有多路复用功能14，该多路复用功能产生所述至少一个控制信号并通过所述至少一个模拟输出端AO1、AO2将其输出到所述至少一个多路复用器16的至少一个控制输入端SAB。
从图2还可以看出，ASIC模组12具有四个模拟输入端AIN1、AIN2、AIN3、AIN4，其分别与多路复用器7的输出端A1、A2、A3、A4电连接，所述ASIC模组还具有两个模拟输出端AO1、AO2，其中第一模拟输入端AO1与多路复用器16的控制输入端SAB电连接。在电路布置结构10的所示出的实施例中，所述多路复用器16是分立的晶体管网络16A，其具有示意性地作为开关示出的四个晶体管T1、T2、T3、T4。通过控制输入端SAB处的控制信号同时切换所示的四个晶体管T1、T2、T3、T4。在未示出的替代实施例中，所述多路复用器16是集成电路。
从图2还可以看出，所示出的实施例中的多路复用器16具有八个输入端E1A、E2A、E3A、E4A、E1B、E2B、E3B、E4B和四个输出端A1、A2、A3、A4。在此，第一输入端E1A和第二输入端E1B能够通过第一晶体管T1与第一输出端A1相连接。另一个第一输入端E2A和另一个第二输入端E2B能够通过第二晶体管T2与第二输出端A2相连接。另一个第一输入端E3A和另一个第二输入端E3B能够通过第三晶体管T3与第三输出端A3相连接。另一个第一输入端E4A和另一个第二输入端E4B能够通过第四晶体管T4与第四输出端A4相连接。因此，在第一读取过程中，多路复用器16的四个第一输入端E1A、E2A、E3A、E4A分别与多路复用器16的输出端A1、A2、A3、A4之一相连接，使得位于多路复用器16的四个第一输入端E1A、E2A、E3A、E4A处的四个模拟信号可以被转送至ASIC模组12的四个模拟输入端AIN1、AIN2、AIN3、AIN4并且可以被读取。在第二读取过程中，多路复用器16的四个第二输入端E1B、E2B、E3B、E4B分别与多路复用器16的输出端A1、A2、A3、A4之一相连接，使得位于多路复用器16的四个第二输入端E1B、E2B、E3B、E4B处的四个另外的模拟信号可以被转送至ASIC模组12的四个模拟输入端AIN1、AIN2、AIN3、AIN4并且被读取。这意味着ASIC模组12的多路复用功能14重复地激活模拟输入端AIN1、AIN2、AIN3、AIN4的读取功能，直到位于多路复用器16的输入端E1A、E2A、E3A、E4A、E1B、E2B、E3B、E4B的模拟信号已被读取。由此，有待读取的模拟信号的数量可以从四个增加到八个。
在电路布置结构10的所示出的实施例中，读取功能包括用于识别错误的诊断功能。
从图2还可以看出，在电路布置结构10的所示出的实施例中，多路复用器16的输出端A1、A2、A3、A4的数量对应于ASIC模组12的模拟输入端AIN1、AIN2、AIN3、AIN4的数量。由此，通过ASIC模组12的四个模拟输入端AIN1、AIN2、AIN3、AIN4可以读取八个模拟信号。如果通过ASIC模组12的四个模拟输入端AIN1、AIN2、AIN3、AIN4只读取七个模拟信号，则可以使用具有六个输入端E1A、E2A、E3A、E1B、E2B、E3B和三个输出端A1，A2、A3的多路复用器，其中，ASIC模组12的仅三个模拟输入端AIN1、AIN2、AIN3分别与多路复用器的输出端A1、A2、A3之一相连接，使得ASIC模组12可以读取总共七个模拟信号。
能够与多路复用器16的至少一个输出端A1、A2、A3、A4和ASIC模组12的至少一个模拟输入端AIN1、AIN2、AIN3、AIN4依次相继地电连接的输入端E1A、E2A、E3A、E4A、E1B、E2B、E3B、E4B的数量是基于ASIC模组12的可用的模拟输出端AO1、AO2的数量。在所示出的实施例中，ASIC模组12的仅第一模拟输出端可用于操控多路复用器16，从而仅每两个输入端E1A、E2A、E3A、E4A、E1B、E2B、E3B、E4B能够与相应的输出端A1、A2、A2、A4相连接。ASIC模组12的第二模拟输出端AO2被用于输出模拟信号。
Claims (7)
1.一种用于车辆的控制仪器(20)的电路布置结构(10)，所述电路布置结构包括至少一个ASIC模组(12)和至少一个多路复用器(16)，所述ASIC模组具有至少一个模拟输入端(AIN1、AIN2、AIN3、AIN4)和至少一个模拟输出端(AO1、AO2)，所述多路复用器包括与所述至少一个模拟输入端(AIN1、AIN2、AIN3、AIN4)电连接的至少一个输出端(A1、A2、A3、A4)以及至少两个输入端(E1A、E2A、E3A、E4A、E1B、E2B、E3B、E4B)，所述电路布置结构根据至少一个控制信号将所述至少两个输入端(E1A、E2A、E3A、E4A、E1B、E2B、E3B、E4B)之一与所述至少一个输出端(A1、A2、A3、A4)电连接，其中，至少一个所述ASIC模组(12)具有多路复用功能(14)，所述多路复用功能产生所述至少一个控制信号并且通过所述至少一个模拟输出端(AO1、AO2)将所述至少一个控制信号输出到至少一个所述多路复用器(16)的至少一个控制输入端(SAB)。
2.根据权利要求1所述的电路布置结构(10)，其特征在于，所述多路复用功能(14)进一步地重复地激活所述至少一个模拟输入端(AIN1、AIN2、AIN3、AIN4)的读取功能，直到位于所述多路复用器(16)的至少两个输入端(E1A、E2A、E3A、E4A、E1B、E2B、E3B、E4B)处的模拟信号已被读取。
3.根据权利要求2所述的电路布置结构(10)，其特征在于，所述读取功能包括用于识别错误的诊断功能。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电路布置结构(10)，其特征在于，所述多路复用器(16)的输出端(A1、A2、A3、A4)的数量对应于所述ASIC模组(12)的模拟输入端(AIN1、AIN2、AIN3、AIN4)的数量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电路布置结构(10)，其特征在于，输入端(E1A、E2A、E3A、E4A、E1B、E2B、E3B、E4B)的数量基于所述ASIC模组(12)的可用的模拟输出端(AO1、AO2)的数量，所述输入端能够与所述多路复用器(16)的至少一个输出端(A1、A2、A3、A4)和所述ASIC模组(12)的至少一个模拟输入端(AIN1、AIN2、AIN3、AIN4)依次相继地电连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电路布置结构(10)，其特征在于，所述多路复用器(16)是分立的晶体管网络(16A)或者是集成电路。
7.一种用于车辆的控制仪器(20)，所述控制仪器具有评估与控制单元(18)和至少一个根据权利要求1至6中任一项实施的ASIC电路布置结构(10)，其中，所述评估与控制单元(18)与所述ASIC电路布置结构(10)的ASIC模组(12)的至少一个控制输入端(SPI)电连接。
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