用于处理唤醒信号的电路的制作方法

1.本发明从根据权利要求1的前序部分的用于处理(aufbereitung)唤醒信号的电路出发。


背景技术：

2.从现有技术中已知的用于处理所谓的唤醒信号的电路通常被开发为专用集成电路(asic)的组成部分或开发为分离的电路。后者能够划分为模拟和数字的解决方案。这种用于处理唤醒信号的电路的任务是检查电路输入端上的信号的有效性，该信号用于激活或唤醒电设备，例如控制设备。只有具有确定幅度或持续时间的信号才被认为是有效的。这意味着仅在有效的唤醒信号的情况下，才将相应的唤醒请求或相应的经处理的唤醒信号输出到后续的电设备。如果所施加唤醒信号未被识别为有效，则不会激活电设备。
3.已知的用于处理唤醒信号的电路对于用于检查所施加的唤醒信号的预给定的标准具有固定设置的且不可改变的参数。此外，所述电路不能够被关断或停用，所述电路也不需要附加的保护元件用以能够直接连接到车辆的唤醒线路上。此外，所述电路通常包含比较器，在高于确定的阈值时，比较器会激活或唤醒后续的电设备。


技术实现要素：

4.具有独立权利要求1的特征的用于处理唤醒信号的电路具有以下优点：通过使用多通道的集成比较器电路、分立的输入电路和可开关的分立的恒定电压源，能够通过改变输入电路中的构件值和/或改变恒定电压源中的构件值来简单地设置电路的输入参数，例如输入阻抗和用于评估所施加的唤醒信号的标准。此外，能够在宽的电压范围和温度范围上非常精确且稳定地预给定这些输入参数和用于机动车中使用的标准。这通过多通道的集成比较器电路的高输入电阻实现，通过该比较器电路能够实现唤醒信号的线路与其余电路的高阻性的解耦。借此，无需修改电路的布局就能够满足各种各样的客户要求。此外，仅在实际施加的唤醒信号下才能够接通恒定电压源的电压供电。由此，根据本发明的用于处理唤醒信号的电路的实施方式在静止状态下(ruhezustand)除了多通道的集成比较器电路之外是完全停用的，因此其突出的方面在于非常低、适用于持续供电的系统的电流消耗。多通道的集成比较器电路的使用能够实现电路的相对紧凑的结构，因为只需要少量的外部构件。无需使用持续激活且经调节的电压供电以及时钟源。
5.本发明的实施方式提供一种用于处理能够用于激活电设备的唤醒信号的电路。用于处理唤醒信号的电路包括：评估电路，其检查施加的唤醒信号的有效性，以及输出驱动电路，当评估电路将所施加的唤醒信号评估为有效时，输出驱动电路输出经处理的唤醒信号。评估电路包括比较器，该比较器将所施加的唤醒信号与至少一个阈值进行比较以进行评估。在此，评估电路包括输入电路和可开关的恒定电压源，通过其能够分别对用于评估所施加的唤醒信号的至少一个标准进行设置，其中，比较器实施为多通道的集成比较器电路，其中，集成比较器电路的各个通道分别评估所施加的唤醒信号的标准。
6.通过在从属权利要求中列出的措施和扩展方案，能够对独立权利要求1中说明的用于处理唤醒信号的电路进行有利的改进。
7.特别有利的是，输入电路通过分压器的可设置的分压比来预给定用于评估所施加的唤醒信号的幅度的第一标准。此外，输入电路可以预给定评估电路的输入阻抗。首先通过分压器对唤醒信号进行分压(herunterteilen)，并通过使用附加的滤波电容器使唤醒信号免受快速瞬态干扰信号的影响。通过分压器的可设置的分压比可以设置幅度识别阈值作为第一标准。通过改变分压比，幅度识别阈值可以容易地匹配相应的客户要求。通过适当地选择输入电路的内阻(其由分压器的电阻值得出)，结合滤波电容器的电容值，能够消除使稳定的幅度识别变困难的瞬态干扰。
8.在电路的一种有利构型中，可开关的恒定电压源可以通过rc电路的可设置的时间常数预给定用于评估所施加的唤醒信号的持续时间的第二标准。此外，所施加的唤醒信号能够接通恒定电压源。通过改变rc电路的充电电阻的值和/或rc电路的至少一个电容器的值，作为第二标准的、rc电路的时间常数能够很容易地匹配相应的客户要求。为了确保第二标准与电路的电压供电的不相关性，可以通过齐纳二极管使rc电路的至少一个电容器的充电电压稳定在例如2.7v的预给定值。为了防止恒定电压源的永久性电流消耗，仅当在评估电路的输入端上实际施加有唤醒信号时，才例如通过晶体管将其接通。这使得电路的静止电流消耗降低到几微安。因为仅当存在有效的唤醒信号时才从车辆的能量源获取用于给至少一个电容器充电的能量。以这种方式能够实现唤醒信号在很大程度上的解耦，这实现恒定的且与供电无关的、电路的输入端的阻抗。因此，根据本发明的电路的实施方式适用于连接到持续供电的睡眠系统，并且在睡眠状态下、即在非激活状态下必须满足小于l00μa的电流要求。
9.在电路的另一有利的构型中，多通道的集成比较器电路可以包括内部的电压源，该内部的电压源能够产生参考电压。此外，可以将代表施加的唤醒信号的幅度的、施加在多通道的集成比较器电路的第一通道的输入端上的第一电压信号与参考电压进行比较，其中，如果第一电压信号大于参考电压，则满足第一标准。在此，经分压的唤醒信号可以施加在第一通道的非反相输入端上，而内部参考电压可以施加在第一通道内部的反相输入端上，该内部的反相输入端优选不能够从外部访问，以减少集成比较器电路上的连接引脚的数量。此外，可以将代表施加的唤醒信号的持续时间的、施加在多通道的集成比较器电路的第二通道的输入端上的第二电压信号与参考电压进行比较，其中，如果第二电压信号大于参考电压，则满足第二标准。在此，恒定电压源的施加在rc电路的至少一个电容器上的输出信号可以作为第二电压信号施加在第二通道的反相输入端上，而内部参考电压可以施加在第二通道的内部的非反相输入端上，该内部的非反相输入端优选不能够从外部访问，以减少集成比较器电路上的连接引脚的数量。
10.在该电路的另一有利构型中，多通道的集成比较器电路能够在满足第一标准时改变第一通道的输出端的状态，其中，第一通道的输出端的状态改变能够开始第二标准的评估。例如，第一通道的输出端能够将其激活的“低”的状态变换为“高阻抗”的状态。这例如可以通过比较器的所谓开路集电极输出(open
‑
kollektor
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ausgang)来实现。通过第一通道的输出端的状态变换，可以通过充电电阻使至少一个电容器以充电电压进行充电。
11.在该电路的另一有利构型中，多通道的集成比较器电路能够在满足第二标准时改
变在第二通道的输出端上的状态，其中，在第二通道的输出端上的状态改变能够激活输出驱动电路。例如，第二通道的输出端可以将其“高阻抗”的状态改变为激活的“低”的状态。由于在此同样使用开路集电极输出，将第二通道的输出端引到接地电位。通过第二通道的输出端的这种状态变换激活输出驱动电路，使其输出经处理的唤醒信号，经处理的唤醒信号激活或唤醒后续的电设备。
12.在附图中示出了本发明的实施例，并且在下面的描述中对其进行更详细的阐述。在附图中，相同的附图标记表示实施相同或相似功能的部件或元件。
附图说明
13.图1示出根据本发明的用于处理唤醒信号的电路的实施例的示意框图；
14.图2示出来自图1的根据本发明的用于处理唤醒信号的电路的电路图。
具体实施方式
15.从图1和图2可以看出，根据本发明的用于处理能够用于激活电设备的唤醒信号wup的电路1的所示出的实施例包括评估电路10和输出驱动电路5，其中，该评估电路检查施加的唤醒信号wup的有效性，输出驱动电路在评估电路10将所施加的唤醒信号wup评估为有效时输出经处理的唤醒信号wupa。评估电路10包括比较器12，该比较器将所施加的唤醒信号wup与至少一个阈值进行比较以进行评估。在此，评估电路10包括输入电路14和可开关的恒定电压源16，通过输入电路和开关的恒定电压源分别能够对用于评估施加的唤醒信号wup的至少一个标准进行设置。此外，比较器12实施为多通道的集成比较器电路12a，其中，集成比较器电路12a的各个通道分别评估所施加的唤醒信号wup的一个标准。
16.在所示出的实施例中，输入电路14通过分压器st的可设置的分压比预给定用于评估所施加的唤醒信号wup的幅度的第一标准。此外，输入电路14通过分压器st的各个欧姆电阻r1和r2的相应尺寸来预给定评估电路10的输入阻抗。可开关的恒定电压源16通过rc电路rl、c1、c2的可设置的时间常数来预给定用于评估所施加的唤醒信号wup的持续时间的第二标准。
17.从图1和图2还可以看出，所施加的唤醒信号wup通过欧姆电阻rb接通恒定电压源16，在所示出的实施例中，该欧姆电阻与开关晶体管t1的基极连接。
18.在所示出的实施例中，比较器12实施为双通道的集成比较器电路12a，其包括未详细示出的内部电压源，并且其输出端out_a和out_b实施为所谓的开路集电极输出端。内部电压源产生例如400mv的参考电压。在此，将代表所施加的唤醒信号wup的幅度的、施加在多通道的集成比较器电路12a的第一通道的输入端in_a上的第一电压信号与参考电压进行比较，其中，当第一电压信号大于参考电压时，满足第一标准。此外，将代表所施加的唤醒信号wup的持续时间的、施加在多通道的集成比较器电路12a的第二通道的输入端in_b上的第二电压信号与参考电压进行比较，其中，如果第二电压信号大于参考电压，则满足时间标准作为第二标准。
19.从图2中还可以看出，首先由输入电路14的分压器st对所施加的唤醒信号wup进行分压，并通过使用滤波电容器cf使唤醒信号免受快速瞬态干扰信号的影响。通过输入电路14的分压器st的分压比来设置幅度设备阈值作为用于评估唤醒信号wup的第一标准，并且
通过改变两个欧姆电阻r1、r2的值可以容易地匹配相应的客户要求。通过适当地选择输入电路的内阻结合滤波电容器cf的电容值，能够消除使稳定的幅度识别变得困难的瞬态干扰。经分压的唤醒信号wup与第一通道的非反相输入端in_a连接。内部电压源与第一通道的反相输入端连接，该反相输入端不能从外部访问。如果经分压的唤醒信号wup或者说双通道的集成比较器电路12a的第一通道的非反相输入端in_a上的第一电压信号高于400mv的内部参考电压，则满足唤醒信号wup的预给定的幅度准则，并且双通道集成比较器电路12a的第一通道的输出端out_a将其状态从激活的“低”变换为“高阻抗”。由此，通过欧姆保护电阻rs与第一通道的输出端out_a连接的、rc电路的电容器c1和c2通过rc电路的充电电阻rl进行充电。
20.从图2还可以看出，所示出的实施例中的rc电路包括两个并联连接的电容器c1和c2。电容器c1和c2上的电压同时作为第二电压信号施加在双通道的集成比较器电路12a的第二通道的反相输入端ln_b上。内部电压源与第二通道的非反相输入端连接，该非反相输入端不能够从外部访问。如果第二电压信号达到400mv的内部参考电压，则除了幅度标准以外还满足时间标准，并且双通道的集成比较器电路12a的第二通道的输出端out_b的状态由“高阻抗”变换为激活的“低”。因为在此也使用开路集电极输出端，所以输出驱动电路5将第二通道的输出端out_b的连接引脚引到接地电位。如果在评估电路10上不再施加唤醒信号wup或者不再满足幅度标准，则双通道的集成比较器电路12a的第一通道的输出端out_a将其状态从“高阻抗”变换为激活的“低”，使得两个电容c1和c2能够通过保护电阻rs和这个输出端out_a快速地放电。这种性能防止在多个彼此相继的唤醒信号(它们仅通过短暂的暂停彼此分离)的情况下的两个电容器c1和c2中的电荷可能的“相加”。通过如下方式能够使时间标准容易地匹配客户要求：通过两个电容c1和c2以及充电电阻rl的值改变时间常数。
21.从图2还可以看出，电容器c1和c2的充电电压通过齐纳二极管z1和欧姆电阻r5稳定在例如2.7v。替代地，在恒定电压源16中还可以使用其它的电压稳定装置(spannungsstabilisierung)对电容器c1和c2进行充电。例如，如果需要时间标准的更高的准确度，可以使用平衡的带隙电压参考代替齐纳二极管z1。为了防止恒定电压源16的永久性电流消耗，仅当在评估电路10的输入端上实际施加有唤醒信号wup时，才通过开关晶体管t1接通该恒定电压源。这使得评估电路10的静止电流消耗降低到几微安。在施加唤醒信号wup时，仅从未示出的车辆电池的反极性保护的持续供电装置vzp中获取用于对电容器c1和c2进行充电的能量。以这种方式能够实现唤醒信号wup在很大程度上的解耦，这又能够实现评估电路10的输入端的恒定的且与供电无关的阻抗。
22.如果不仅满足幅度标准而且满足时间标准，则在输出驱动电路5的输出端上的经处理的唤醒信号wupa通过驱动晶体管t2和欧姆电阻r8大约达到供电电压vdd的电位。在此，驱动晶体管t2通过双通道的集成比较器电路12a的第二通道的输出端out_b的激活的“低”的状态来操控，其中，驱动晶体管t2的工作点能够通过由两个欧姆电阻r6和r7组成的基础分压器来设置。
23.为了给双通道的集成比较器电路12a进行最佳地供电，比较器电路12a的供电连接端vdd的连接通过保护电路5实现，该保护电路限制双通道的集成比较器电路12a和输出驱动电路5的供电电压vdd。在所示出的实施例中，保护电路3包括两个串联连接的欧姆电阻r3和r4以及另一齐纳二极管z2，其从车辆的反极性保护的持续供电装置vzp中钳位出
(abklammert)供电电压vdd。在车辆停放(发动机关闭)时持续供电装置vzp的5v至13.8v范围内的通常的电压范围内，几乎没有电流被引导通过保护电路3到接地电位，因此该电路部分对于用于车辆的反极性保护的持续供电装置vzp的睡眠电流要求没有影响。连接在后面的低通滤波器tp(其包括欧姆电阻rt和电容器ct)附加地对双通道的集成比较器电路12a的供电电压vdd(其具有例如600hz的可设置的角频率)进行滤波，以便使干扰远离双通道集成的比较器电路12a，并且因此根据幅度和时间来优化唤醒信号辨别的品质。