[发明专利]采用LIN协议向二线制总线发送比特的接口及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括至少一个物理层的接口以及一种方法，用于向至少一个二线制总线(具体是至少一个例如基于ISO 11898标准的CAN(控制器区域网)总线)发送至少一个比特。

背景技术

在如美国专利6 672 281 B1或因特网址http://www.auto-solve.com/etc.htm中所描述的节流阀应用和/或气体踏板(gas pedal)应用中，当前主要使用电位计。在这种情况下，例如，在加速或减速时，所使用的节流阀传感器是可变电阻器，取决于节流阀的角度来发送可变信号以调整注入量。

目前，这样的电位计逐渐被非接触式角度传感器取代。在这种情况下，主要使用Hall传感器或AMR(各向异性磁阻)传感器。例如，在文献DE 101 54 154 A1或文献US 2002/0149358 A1中描述了这样的传感器。

以模拟方式发送角度信息，也就是说，角度信号是传感器的输出电压Vout的线性函数。该输出电压Vout典型地处于电源电压的2.5％到95％左右，并且投影角的范围可达到120度。在这种情况下，小角度(例如角度范围从0度到大约20度)特别适于节流阀应用中的发动机控制。

模拟传输的一个特定缺点是在这些小角度处的小信号电压。例如，因为EMC(电磁兼容)的原因在汽车的发动机空间中产生诸如50毫伏的典型干扰电压，这完全位于信号范围内并导致干扰。

当数字接口用作可选角度传感器时，得到以下缺点：

-在诸如Hall传感器的情况下所使用的PWM(脉冲宽度调制)协议太慢；

-仅在短距离的情况下优化SPI(串行外设接口)原则；例如，在电缆长度为两米的情况下，电磁兼容方面出现问题，并因此必须使用屏蔽线。已知PWM和SPI解决方案中的另一个缺点是：通常只可能每个PWM接口一个传感器，或在SPI的情况下使用了大量线。

可以选择性地使用机动车辆中所使用的各种总线系统，例如CAN(控制器区域网)以及LIN(本地互连网)(参见C.Gabriel和H.Horia：“Integrating Sensor Devices in a LIN bus network”，26^th ISSE 2003，150到153页，或R.Bannatyne和K.Klein：“Chassis Control System toInterface Sensors and Electronic Control Units”，Motorola Inc.1999，137到144页)然而，CAN造价昂贵并且对于简单的传感器应用而言太过专业，反之LIN则不为这些传感器应用提供必要的数据吞吐量。

对于可由车辆电池以12伏到42伏的DC电压供电的网络中的数字信号传输，Yamar公司提供了一种DC(直流)总线，该DC总线与涉及CAN、LIN或J1850的协议兼容(参见http//www.yamar.com)。然而，此DC(直流)总线的EMC性质被认为需要改进。

因此，特别是对于机动车辆部分的角度传感器，需要提供一种新的传感器接口，具体是数字传感器接口，这种数字传感器接口一方面具有成本效益以及EMC安全，另一方面允许快速数据吞吐量。

发明内容

基于上述缺点和不足以及对已概述的现有技术的承认，本发明的目的是进一步开发上述类型的接口以及上述类型的方法，从而提供了在具有制造的成本效益的同时，具有很好的EMC性质以及高传输速率，例如1Mb/s的数据传输速率。

这个目的由具有权利要求1所述特征的接口以及具有权利要求8所述特征的方法来实现。本发明的有利实施例和有利发展在对应的从属权利要求中体现。

通过巧妙地结合物理层，具体是CAN(控制器区域网)物理层和LIN(本地互连网)协议，可以将LIN协议的成本优势与物理层的EMC特性相结合，从而最终生产出具有成本效益且合理EMC的接口(具体为传感器接口)，例如用于机动车辆的应用。例如，具有CAN物理层的角度传感器可具体地用于车辆部分的电子控制系统，该CAN物理层利用LIN协议进行操作。

例如，通过EMC优化CAN物理层来发送成本效益的LIN协议，能够通过车辆中的总线系统来连接快速传感器。