自动检测电子装置之间的耦合的装置的制作方法

1.本发明总体上涉及电子装置的耦合。本发明尤其应用于汽车领域。本发明可以例如在电子计算机中实施。


背景技术：

2.如今，机动车辆包括越来越多的车载电子装置，例如耦合到电子计算机的传感器。这些车载电子装置要求机动车辆具有或多或少复杂的连接技术。
3.在内燃机的情况下，使用传感器并将其耦合到至少一个电子计算机，例如发动机控制计算机，以确保所述内燃机的正确操作，从而使得能够更好地管控燃料消耗，并且因此管控污染物到大气中的排放。
4.针对这些传感器的实现，在现有技术中已知使用面向可移动的带有切口的目标定位的电压源类型的传感器。所述传感器通常具有三个传感器管脚，用于将以电压变化的形式的检测信号传送给发动机控制计算机。
5.几年来，开发了一种新的传感器技术，即电流源型传感器。这些传感器以电流变化的形式传递信息。
6.根据使用的传感器类型，在发动机控制计算机处有不同的专用硬件接口，从而使得能够将所述传感器耦合到所述发动机控制计算机。该接口使得能够利用(电子计算机中的)合适的电子装置产生和接收电信号，在这种情况下，所述电信号适于管理内燃机。
7.因此，在设计发动机控制计算机时，需要根据所连接的传感器类型——即电压源型传感器还是电流源型传感器——来更改其硬件接口。因此，一旦选择了要实现的传感器，就不能再例如在车辆的使用寿命期间更改传感器的类型，因为硬件接口无法适配。
8.本发明提出了用于自动检测耦合的装置，其使得能够部分地或全部地弥补所述现有技术的技术缺陷。


技术实现要素：

9.为此，在本发明的第一方面，提出了电子计算机，其包括第一计算机管脚、第二计算机管脚、第三计算机管脚、第四计算机管脚。硬件接口被适配成检测耦合到第一计算机管脚、第二计算机管脚、第三计算机管脚的传感器的类型，并且被适配成存储所述传感器的类型。
10.例如，硬件接口包括被适配成检测耦合到电子计算机的管脚的传感器的类型的检测模块和被适配成存储检测到的传感器的类型的存储模块。
11.还可设想，存储模块被适配成响应于表示计算机初始化结束的信号状态改变而存储耦合到电子计算机的所述管脚的传感器的类型。
12.作为变型，存储模块是d型触发器。
13.在本发明的第二方面，还提出了用于自动检测耦合到电子计算机的传感器的方法，包括：
[0014]-第二步骤e2)，包括检测对电子计算机的馈电，并且在检测到馈电时去往第三步骤e3)，
[0015]-第三步骤e3)，包括检测耦合到电子计算机的管脚的传感器的类型，
[0016]-第四步骤e4)，包括扫描(scrutation)表示电子计算机初始化结束的信号，
[0017]-第五步骤e5)，包括存储耦合到电子计算机的端子的传感器的类型。
附图说明
[0018]
现在将参考附图来描述本发明的一个优选实施例，其中：
[0019]
图1示出了耦合到电压源型传感器的现有技术的计算机的示意图。
[0020]
图2示出了耦合到电流源型传感器的现有技术的计算机的示意图。
[0021]
图3示出了包括根据本发明的硬件接口的计算机的示意图。
[0022]
图4示出了根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
[0023]
图1示出了现有技术的电压源型传感器2，其例如耦合到发动机控制计算机4。电压源型传感器2例如是专用于检测内燃机的凸轮轴的定位的传感器，这是通过所述目标的齿经过所述电压源型传感器2前方。这里要明确的是，在说明书正文中，无差别地使用组件的“管脚”或“端子”这两个词语。
[0024]
这种电压源型传感器2通常包括三个管脚，其中，第一传感器管脚2_1耦合到例如第一计算机管脚4_1，并被适配成向所述电压源型传感器2馈送电能；第二传感器管脚2_2耦合到第二计算机管脚4_2，专用于接收表示凸轮轴位置的信号；最后是第三传感器管脚2_3，其耦合到第三计算机管脚4_3，通常耦合到机动车辆的电接地。电压源型传感器2的内部结构为本领域技术人员所熟知，因此本文不再详细介绍。
[0025]
发动机控制计算机4具有硬件接口6，其包括例如传感器馈电模块8和信号处理模块10。
[0026]
传感器馈电模块8被适配成向电压源型传感器2馈送电能。为此，它具有第一传感器馈电模块管脚8_1，其被适配成产生经由第一计算机管脚4_1对所述电压源型传感器2的所述电能馈送。例如，电能馈送具有5v的值。传感器馈电模块8的内部结构为本领域技术人员所熟知，并且有众多变型可供选择。
[0027]
在一个实施例中，传感器馈电模块8包括电源和所谓的“上拉”电阻器12，所述电源可以是发动机控制计算机4的内部电源。所述上拉电阻器12的作用是对电压源型传感器2加偏置电压。上拉电阻器12包括第一电阻器管脚12_1，其一方面耦合到所述电源，并且另一方面耦合到第一传感器馈电模块管脚8_1。上拉电阻器12还包括第二电阻器管脚12_2，其耦合到第二馈电模块管脚8_2。
[0028]
信号处理模块10被适配成对源自电压源型传感器2的信号进行整形和/或滤波。为此，信号处理模块10包括第一信号处理模块管脚10_1、第二信号处理模块管脚10_2和第三信号处理模块管脚10_3。
[0029]
例如，第一信号处理模块管脚10_1耦合到第二计算机管脚4_2，并且还耦合到第三信号处理模块管脚10_3。第二信号处理模块管脚10_2耦合到第三计算机管脚4_3，并且第三
信号处理模块管脚10_3耦合到第二馈电模块管脚8_2。第四信号处理模块管脚10_4被适配成为发动机控制计算机4的至少一个其他功能产生滤波后的信号。
[0030]
此外，信号处理模块10的内部结构可以包括具有第一电容器第一管脚14_1和第一电容器第二管脚14_2的第一电容器14。第一电容器第二管脚14_2耦合到电接地，并且第一电容器第一管脚14_1一方面耦合到第一电阻器管脚16_1，并且另一方面耦合到第三信号处理模块管脚10_3。此外，第三管脚10_3耦合到第一管脚10_1。信号处理模块10还具有电阻器16，电阻器16具有第二电阻器管脚16_2。第二电阻器管脚16_2耦合到第四信号处理模块管脚10_4。各种元件(例如电阻器和电容器)的值是本领域技术人员所熟知的，因此这里不再赘述。
[0031]
图2给出了现有技术的电流源型传感器20的一个示例。该电流源型传感器20发挥职能并耦合到发动机控制计算机4。电流源型传感器20以电流变化的形式传递信息，这需要发动机控制计算机4处的不同的硬件接口6才能够检测源自电流源型传感器20的相近的电流水平。
[0032]
为此，可以使用本领域技术人员称为分流电阻器的电阻器30，其包括第一电阻器管脚30_1和第二电阻器管脚30_2。第一电阻器管脚30_1耦合到所述发动机控制计算机4的馈电，第二电阻器管脚30_2一方面耦合到第二计算机管脚4_2，并且另一方面耦合到第一转换装置管脚32_1。转换装置32被适配成比较和适配施加在第二电阻器管脚30_2上的电压和施加在第二转换装置管脚32_2上的参考电压。
[0033]
转换装置32还具有耦合到参考电压的第二转换装置管脚32_2。参考电压的值可以例如是4.5v。此外，转换装置32具有第三转换装置管脚32_3，其耦合到发动机控制计算机4的内部功能。该第三转换装置管脚32_3因此被适配成产生以至少两个电压水平的形式的电信号，这两个电压水平表示流经分流电阻器30的电流。优选地，分流电阻器30具有例如10欧姆数量级的相对较小值。
[0034]
如本说明书正文的前文所述，因此，对于每种类型的传感器2、20，需要在最初更改硬件接口6的内部结构。
[0035]
如图3所示，本发明提出了一种硬件接口100，其使得能够检测和存储耦合到电子计算机4的端子的传感器2、20的类型，而无需在最初更改硬件接口100的内部结构。
[0036]
因此，有利地，硬件接口100与两种类型的传感器2、20兼容。
[0037]
在一个优选实施例中，硬件接口100包括检测模块3和存储模块5，检测模块3被适配成检测耦合到电子计算机4的端子的传感器2、20的类型，存储模块5被适配成存储耦合到电子计算机4的所述端子的传感器2、20的类型。
[0038]
检测模块3包括分别耦合到第一计算机管脚4_1、第二计算机管脚4_2和第三计算机管脚4_3的第一输入3_1、第二输入3_2和第三输入3_3。检测模块3还包括第一输出3_4，其耦合到存储模块5的第一输入5_1。因此，借助于检测模块3，一旦电子计算机4通电，就能检测所耦合的传感器2、20的类型。
[0039]
此外，借助于检测模块3，可以改变传感器2、20的类型，而无需更改电子计算机4的内部结构和/或其内部接口100。
[0040]
为了避免在电子计算机4通电时检测到不合时宜的故障，本发明提出了包括存储模块5的硬件接口，存储模块5被适配成根据确定的策略存储耦合到电子计算机4的端子的
传感器2、20的类型。为此提出，除了第一输入5_1之外，存储模块5还包括耦合到第四计算机管脚4_4的第二输入5_2。第四计算机管脚4_4被适配成接收初始化信号，该初始化信号可以例如是名为vbk的信号，存在所述车辆的起动钥匙。
[0041]
存储模块5还包括输出5_3，其被适配成产生表示耦合到电子计算机4的端子的传感器2、20的类型的存储信号。因此，借助于根据本发明的硬件接口100，可以自动检测耦合到电子计算机4的端子的传感器2、20的类型，并存储其类型(传感器的类型)，以避免例如在电子计算机4启动时可能地检测到故障。
[0042]
存储模块5的内部结构可以用例如d触发器来实现。当然，本领域技术人员将理解，其他类型的组件也可以实现该存储功能。
[0043]
在第二方面，本发明提出了一种用于检测和存储耦合到电子计算机4的管脚的传感器2、20的类型的方法，如图4所示。
[0044]
首先，在第一步骤e1)期间，本发明的方法是不活动的，也就是说，电子计算机4处于关机、断电状态。
[0045]
当在第二步骤e2)期间检测到对电子计算机4的馈电时，则该方法提出去往第三步骤e3)。
[0046]
在第三步骤e3)期间，该方法检测耦合到电子计算机4的管脚的传感器2、20的类型。该步骤例如由硬件接口100的检测模块3执行。一旦检测到了传感器2、20的类型，该方法提出去往第四步骤e4)。
[0047]
在第四步骤e4)期间，该方法扫描存储模块5的第二输入5_2上的信号。施加在第二输入5_2上的信号例如表示当车辆起动时在激活电子计算机4之后其初始化状态的结束。因此，一旦检测到电子计算机4的初始化的结束，该方法就去往第五步骤e5)。
[0048]
第五步骤e5)包括存储模块5存储由检测模块3检测到的传感器2、20的类型。例如，这可以通过改变存储模块5的输出5_3的状态来实现。一旦存储模块5进行了存储，就提出例如在第六步骤e6)期间等候车辆的发动机起动。
[0049]
当然，一旦检测并存储了传感器2、20的类型，完全可以设想执行其他步骤。
[0050]
根据本发明的方法结合在电子计算机4的起动和初始化策略中，该策略的步骤数量不仅限于本文介绍的这些。
[0051]
借助于本发明，现在可以自动检测和存储连接到发动机控制计算机的端子的传感器的类型，即是电压源还是电流源型传感器。此外，可以在发动机控制计算机的整个使用寿命期间改变传感器的类型，而无需根据传感器的类型改变发动机控制计算机。此外，现在可以避免耦合传感器时的某些异常。
[0052]
硬件接口的电子电路是以举例说明的方式给出的，而绝非对本发明范围的限制。关于本发明的方法的步骤的顺序和它们的数量，也是以举例说明的方式给出的，并且本领域技术人员可以酌情对其进行更改。