CN107833453B - 信号处理装置 - Google Patents

Abstract

一种信号处理装置包括信号处理器(4)、多个通信器(5‑7)和开关控制器(8)。所述信号处理器(4)对从传感器(2)输出的检测信号执行预置信号处理。所述多个通信器(5‑7)在将来自信号处理器(4)的数据转换为用于不同通信方法的通信数据之后，将通信数据从输出端子(P2)输出。所述开关控制器(8)控制所述多个通信器(5‑7)中的每者的数据输出操作，之后执行开关操作，从而基于选择所述通信方法的其中之一的选择信号来验证所述多个通信器(5‑7)的其中之一的数据输出操作。所述开关控制器(8)至少在执行所述开关操作时将所述多个通信器(5‑7)设置到高阻抗输出状态。

Description

信号处理装置

技术领域

本公开总体上涉及处理从传感器输出的检测信号的信号处理装置。

背景技术

在从传感器输出检测信号时，可能必须对检测信号进行处理并通过各种通信方法将检测信号发射至目的地电子控制单元(目的地“ECU”)。在这种情况下，信号处理装置可以针对不同的目的地装置采取不同的通信方法，这可能必需使用不同的信号处理方法并且对于信号处理装置中的通信器必需使用不同的硬件构造。也就是说，不同的硬件构造可以使用不同的集成电路(“IC”)。

就如何处理通信数据而言，已知关于下述方面的各种现有技术：(i)在同步方法和异步方法之间进行切换；以及(ii)通过查看是否已经成功地执行了双向通信方法的某一通信过程/协议而进行切换。例如，参见下文针对现有技术所列举的专利文献1。

(专利文献1)日本专利公开文本No.H11-345386

可以在信号处理装置中使用多个功能块，并且来自多个功能块的输出可以被有选择地切换至来自单个输出端子的输出，以实现单个公共硬件构造。然而，在这种情况下，在多个不同功能块之间进行切换可能在不同通信方法之间引起干扰。也就是说，实施不同通信方法的功能块可能相互干扰。

在引起干扰时，信号处理电路的功耗可能急剧增大，并且可能导致向信号处理电路供电的ECU中的低电源电压。而且，在这种情况下，例如在目的地ECU不能读出数据时，可能从信号处理电路发射异常数据，这可能引起数据可靠性的劣化和/或引起故障。

发明内容

本公开的目的在于提供一种信号处理装置，其能够将分别实施不同通信方法的通信数据从单个输出端子输出而不会在不同通信方法之间引起干扰。

在本公开的一方面中，信号处理装置(1，21，31，41)包括：信号处理器(4)、多个通信器(5-7)和开关控制器(8，24)。

信号处理器(4)对从传感器(2)输出的检测信号执行预置信号处理。

多个通信器(5-7)分别将从信号处理器(4)输出的经处理的数据转换为基于不同通信方法的通信数据，以便从单个输出端子(P2)输出。

开关控制器(8，24)控制由多个通信器对通信数据进行的输出操作。开关控制器执行开关操作，开关操作基于用于选择不同通信方法的其中之一的选择信号而验证多个通信器的其中之一的输出操作。

基于上文描述的构造，即使在必须使用不同通信方法(即，不同ECU使用不同方法)将检测数据发射至不同信号目的地时，这样的情形也能被适应，而无需使用不同IC实施不同通信方法。在这样的情况下，开关控制器被配置为至少在执行开关操作时将所有的多个通信器的输出状态设置到高阻抗状态，从而在进行开关操作时限制实施不同通信方法的多个通信器之间的干扰。基于上文描述的构造，能够使信号处理装置使用不同通信方法从单个输出端子输出通信数据，而不会在多个不同通信器之间引起干扰。

附图说明

参考附图根据以下具体实施方式，本公开的目的、特征和优点变得更加显而易见，在附图中：

图1示出了信号处理装置的方框图；

图2示出了通信器的输出部分的方框图；

图3示出了不同通信器的操作状态的时序图；

图4示出了不同通信器的操作状态的时序图；

图5示出了通信方法和示例性ECU负载的表格图；

图6示出了信号处理装置的方框图构造；

图7示出了信号处理装置的包括内部负载和通信方法选择器的部分的方框图；

图8是第一通信方法确定操作的流程图；

图9是第二通信方法确定操作的流程图；

图10示出了装置的包括内部负载的部分的方框图；以及

图11示出了信号处理装置的方框图。

具体实施方式

在下文中，参考附图描述本公开的两个或更多实施例。在下述实施例的每者中，为了描述的简洁起见使用相同的附图标记表示相同的构造/部件。

(第一实施例)

参考图1，信号处理装置1被配置为处理通过端子P1输入的来自传感器2的检测信号，并且在端子P2处经由通信向处于信号处理装置1外的如图2所示的ECU3输出信号处理之后的数据(即，经处理的数据)。信号处理装置1可以被提供为专用集成电路“ASIC”。

传感器2可以是测量在车辆引擎中和通往车辆引擎的气流、压力、真空的量等的气流计、压力传感器、真空增压传感器。

信号处理装置1被提供为具有通信器5-7、信号处理器4、开关控制器8等。

信号处理器4被配置为对从传感器2输出的检测信号执行预置信号处理，并且信号处理器4包括物理量测量器9和校正器10。

物理量测量器9对经由端子P1输入的检测信号进行放大，并通过对经放大的检测信号执行A/D转换而输出所述信号。

校正器10基于从物理量测量器9接收的数字数据执行校正过程，例如，校正传感器2的非线性，并且在这种处理之后校正器10输出数据。

通信器5-7基于不同通信方法对从信号处理器4接收的经处理的数据进行转换，并且分别将经转换的数据输出至单个输出端子P2。

通信器5-7的每者所实施的通信方法可以发生变化，也就是说，可以由通信器5-7实施各种通信方法，其中，每一通信器实施彼此不相同的通信方法。所实施的不同通信方法的示例包括频率型输出通信、脉宽调制(PWM)型输出通信、推拉(简单)型SENT(单边半字节传输)协议通信、曲线(减排)型SENT协议通信、模拟电压型输出通信、电流型输出通信等。

在本实施例中，通信器5的通信方法被指定为“通信方法A”，通信器6的通信方法被指定为“通信方法B”，并且通信器7的通信方法被指定为“通信方法C”。在本实施例中，通信方法A-C之一是简单型SENT协议通信或者减排型SENT协议通信。

通信器5将经处理的数据转换成具有基于通信方法A的格式的通信数据，并将转换之后的数据经由输出级的电路输出。

通信器6将经处理的数据转换成具有基于通信方法B的格式的通信数据，并将转换之后的数据经由输出级的电路输出。

通信器7将经处理的数据转换成具有基于通信方法C的格式的通信数据，并将转换之后的数据经由输出级的电路输出。

参考图2，相应的通信器5-7的每者的输出级电路11、12和13可以具有不同的构造，即，输出级电路11、12、13的每者可以具有不同的硬件构造。

图2示出了输出级11、12和13的每者的构造的细节。输出级11可以用于频率型输出通信或者电流型输出通信。输出级11被提供为连接至输出端子P2和接地线Lg之间的位置的低电势侧驱动器14，所述接地线Lg提供电路的参考电势GND(例如，0V)。低电势侧驱动器14将输出端子P2驱动为具有低电势电平，所述低电势电平是接地线Lg的电势电平，并且基于要输出的通信数据，即从端子P2输出的通信数据。

对于低电势侧驱动器14，驱动器14可以被配置为可变驱动器。也就是说，低电势侧驱动器14可以被提供有两个或更多开关元件，例如，在输出端子P2和接地线Lg之间的位置处并联连接的N沟道型MOS晶体管。可以通过改变开关元件的数量而实现驱动器14的可变容量。

此外，低电势侧驱动器14被配置为执行对开关元件的接通驱动，从而从输出端子P2向接地线Lg提供恒定电流，也就是说，低电势侧驱动器14被配置为提供恒定电流控制。

由于输出级11被配置为具有用于驱动驱动器14的可变驱动容量，并且执行恒定电流控制，因而输出级11可适应于执行电流型输出通信。

输出级11被配置为通过基于适应的通信方法提供驱动容量(即，电流供应)而可变地驱动驱动器14。在这样的情况下，低电势侧驱动器14的开关元件通过对应于要输出的通信数据的驱动信号而被接通和关断。

输出级12用于推拉型SENT通信或者PWM型输出通信。输出级12被提供为以下的组合(i)连接于电源线Ld和输出端子P2之间的位置处的高电势侧驱动器15，电路的电源电压VDD(例如，5V)被提供到高电势侧驱动器15；以及(ii)低电势侧驱动器14。高电势侧驱动器15驱动输出端子P2，以使之具有处于电源线Ld的电势电平的高电势电平。高电势侧驱动器15被提供有开关元件，例如，连接于电源线Ld和输出端子P2之间的位置处的P沟道型MOS晶体管。

由于低电势侧驱动器14的驱动容量被配置为是可变的，因而输出级12能够根据适应的通信方法来提供驱动容量。即，在这样的情况下，通过对应于要输出的通信数据的驱动信号对高电势侧驱动器15的开关元件和低电势侧驱动器14的开关元件进行互补地接通和关断。

输出级13用于曲线型SENT通信或者用于模拟电压输出型通信。输出级13被提供有(i)数模转换器(DAC)16，其为用于从通信器5、6、7的至少其中之一接收数字通信并将所述数字通信转换为要在输出端子P2处输出的模拟输出的D-A转换器；以及(ii)对DAC 16的模拟输出进行放大并将经放大的数据输出至输出端子P2的驱动器放大器17。驱动器放大器17被提供为以下的组合(i)运算放大器(op-amp)OP1，其借助于其非反相输入端子接收DAC 16的输出；以及(ii)连接于OP1的反相输入端子和OP1的输出端子之间的位置的电阻器R1。

如图1所示，开关控制器8被提供有存储器18。存储器18可以是非易失性存储器并且被配置为存储选择信号。选择信号是选择由通信器5-7使用的通信方法的信号。由选择信号选择的选定通信方法是基于如何使用信号处理装置1来确定的。开关控制器8控制通信器5-7对通信数据进行的输出操作。

具体而言，开关控制器8控制基于由存储器18所存储的选择信号来确认通信器5-7的其中之一的输出操作的开关操作。至少在执行所述开关操作时，开关控制器8将所有通信器5-7的输出状态均设置到高阻抗状态。下文将更加详细地描述开关操作的细节。

信号处理装置1被配置为经由端子P3从处于信号处理装置1外部的装置接收复位信号POR。复位信号POR在加电时间，即，在信号处理装置1的起动时间或者在信号处理装置1接收到装置1外部的噪声时被输入到装置1。

在接收到复位信号POR时，信号处理装置1中的部件的每者被配置为执行复位操作，即，装置1的部件的每者要么从初始状态重新起动，要么恢复操作。相应地，在装置1接收到复位信号POR时，开关控制器8执行上文描述的开关操作。

“POR电路”(未示出)是在信号处理装置1的电源电压或内部电压低于参考电压时输出复位信号POR的电路。可以使用诸如比较器的装置将信号处理装置1的电源电压与参考电压进行比较。比较器可以作为POR电路的部件被包括并且可以经由信号提供指令以使POR电路基于电压比较来输出复位信号。

下文将更加详细地描述上文描述的构造的操作和效果。

下文假设了基于选择信号选择“通信方法A”的情况。亦即，如图3所示，当在时间t0给出复位信号POR时，信号处理装置1的部件的每者被复位。在这样的时刻，通信器5-7的每者的输出状态被设置到高阻抗状态，高阻抗状态在文中又被称为“Hiz”状态。

在这种情况下，输出端子P2相对于负载(例如，相对于ECU3)受到上拉(PU)或下拉(PD)。由开关控制器8执行对Hiz状态的设置。通信器5-7可以被设置为使其输出状态能够被设置到Hiz状态。

也就是说，在输出级11被用作通信器5-7的输出级时，Hiz状态是通过关断低电势侧驱动器14的开关元件的驱动而实现的。

在输出级12被用作通信器5-7的输出级时，Hiz状态是通过关断高电势侧驱动器15的开关元件和低电势侧驱动器14的开关元件两者的驱动而实现的。

在输出级13被用作通信器5-7的输出级时，Hiz状态是通过关断运算放大器OP1的输出级的高压侧和低压侧两者上的开关元件的驱动而实现的。

如图3所示，在重新设置部件的每者之后，开关控制器8从存储器18读取选择信号，并基于所读取的选择信号选择通信方法。之后，在时间t1，开关控制器8停止通信器5的输出状态的Hiz状态，因为通信器5对应于被配置为输出所选择的通信方法(在该情况下，“通信方法A”)的通信器，并且开关控制器8确认并进行通信器5的输出操作。

由此，在时间t1之后，在信号处理装置1中，从信号处理器4输出的经处理器的数据被通信器5转换为基于通信方法A的通信数据，并从输出端子P2被输出。

通信器6和7的输出状态在时间t1或者时间t1之后被保持为Hiz状态。在从给出复位信号POR的时间t0到选择了通信方法的时间t1的周期内，所有通信器5-7的输出状态均被设置到Hiz状态。

在由于系统噪声等而提供复位信号POR时，信号处理装置1执行与上文描述的相同的操作，即，执行起动操作。

也就是说，如果复位信号POR是在时间t2被提供的，那么信号处理装置1的部件的每者被复位，并且通信器5的输出状态被设置到Hiz状态。

在各部件的每者被复位之后，开关控制器8选择通信方法，例如，来自通信器5的通信方法A，在时间t3停止通信器5的Hiz状态，并且确认并进行通信器5的输出操作。

在时间t3之后，信号处理装置1通过由通信器5将来自信号处理器4的经处理的数据转换成基于通信方法A的通信数据而从输出端子P2输出经转换的数据。

在时间t3或者在时间t3之后，通信器6和7的输出状态保持为Hiz状态。即使在这样的情况下，在从给出复位信号POR的时间t2到开关操作确认并进行通信器5的输出操作的时间t3的周期期间，所有通信器5-7的输出状态均被设置到Hiz状态。

根据上文描述的本实施例，可获得下述效果。

通信器5-7将从信号处理器4输出的经处理的数据转换成基于不同通信方法的通信数据，并从单个输出端子P2输出所述通信数据。控制通信器5-7的每者对通信数据的输出操作的开关控制器8基于选择通信方法的选择信号来执行确认并开始通信器5-7的其中之一的输出操作的开关操作。

基于这种构造，即使在可能必须使用不同的通信方法将来自传感器的检测数据发射至相应的ECU 3时，例如，将检测数据发射至不同通信目的地时，可以将同一ASIC用于所有的不同通信方法，而不是对不同通信方法的每者使用不同IC。

在这样的情况下，至少在执行开关操作时，开关控制器8将所有通信器5-7的输出状态设置到Hiz状态。换言之，在本实施例中，在将所有通信器5-7的输出状态设置到Hiz状态之后，基于选择信号选择三个通信器5-7的其中之一，并且仅针对三个通信器5-7中的由选择信号选择的通信器来确认并执行输出操作。

在本实施例中，在通信方法从一种方法切换至另一种方法时，实施不同通信方法的通信器5-7不引起相互之间的干扰，这避免了与这种干扰相关联的各种问题，例如，数据可靠性的劣化、系统的故障等等。

因而，在本实施例中，装置1能够在避免实施不同通信方法的通信器5-7之间的干扰的同时从一个输出端子P2输出基于不同通信方法的通信数据。

只要在开关控制器8选择并指导通信器5-7的其中之一输出通信数据之后将未被选择为输出通信数据的通信器5-7的输出状态设置到Hiz状态，就能够限制或者避免上文描述的干扰。然而，通过在输出操作的选择、确认和开始之前将所有的通信器5-7设置到Hiz状态，这样的作用(即，限制通信器之间的干扰的能力)就可以更加轻易地被实现。

在本实施例中，开关控制器8被配置为在给出复位信号POR时执行开关操作，这使开关控制器8能够将所有通信器5-7的输出状态设置到Hiz状态，直到选择通信方法的选择信号被发送至通信器5-7的其中之一，以确认并开始通信输出为止。通过这样的方式，通信器5-7之间的干扰更好地被限制或避免。

(第二实施例)

在第二实施例中，开关控制器8对通信器5-7所做的操作控制不同于第一实施例。针对信号处理装置的构造，下文的描述不仅涉及图4，还涉及图1。

第二实施例也假定了选择信号选择通信方法A的示例性情况。亦即，如图4所示，当在时间t0给出复位信号POR时，信号处理装置1的部件的每者被复位。在这样的情况下，开关控制器8对通信器5-7进行控制，从而使通信器5-7的输出的每者具有相同的电平，例如，5V的高电平，其可以被指定为“H电平”。

在各部件的每者被复位之后，正如在第一实施例中一样，开关控制器8从存储器18读取选择信号，并基于所述选择信号选择通信方法。

在该情况下，开关控制器8在时间ta将通信器5-7的每者的输出状态设置到Hiz状态，持续在时间t1处完成通信方法选择之前的预设时间量。

之后，在时间t1，在通信方法选择完成时，开关控制器8使通信器5停止输出Hiz状态，确认通信方法A的选择，并指导通信器5基于通信方法A进行输出操作。

在时间t1上或者在时间t1之后，信号处理装置1通过通信器5将从信号处理器4输出的经处理的数据转换为基于通信方法A的通信数据，并将经转换的数据从输出端子P2输出。

通信器6和7的输出状态在时间t1上或者在时间t1之后被保持为Hiz状态。在这样的情况下，在从时间ta到时间t1的周期内，即，在通信方法的选择未完成的周期内，所有通信器5-7的输出状态均被设置到Hiz状态。

在由于外部噪声(即，处于装置1外的电噪声)等而给出复位信号POR时，执行与上文描述的相同的起动操作。也就是说，当在时间t2给出复位信号POR时，信号处理装置1的部件的每者被复位，并且通信器5-7的输出的每者被设置到H电平。

在各部件的每者被复位之后，开关控制器8选择通信方法。开关控制器8在时间tb(即，完成通信方法选择之前的时间)将通信器5-7的每者的输出状态设置到Hiz状态。

之后，在时间t3，当通信方法选择完成时，停止来自通信器5的Hiz状态的输出，并验证输出操作。亦即，确认并开始通信器5的通信输出。

在时间t3或者在时间t3之后，信号处理装置1将从信号处理器4输出的经处理的数据转换为基于通信方法A的通信数据，并且通信器5将经转换的数据从输出端子P2输出。

通信器6和7的每者的输出状态在时间t3或者在时间t3之后被保持为Hiz状态。即使在这样的情况下，在从完成通信方法选择之前的tb到时间t3的预设时间的周期期间，即，所有通信器5-7的输出状态被设置到Hiz状态。

在上文描述的本实施例中，正如第一实施例一样，开关控制器8至少在执行开关操作时将所有通信器5-7的输出状态设置到Hiz状态。亦即，在本实施例中，在将所有通信器5-7的输出状态设置到Hiz状态之后，基于选择信号选择三个通信器5-7的其中之一，并且仅针对所选择的通信器5、6或者7的其中之一确认并开始输出操作。

因此，可由本实施例实现与第一实施例相同的操作效果。

(第三实施例)

如图5所示，取决于通信方法，ECU3的经由通信线20连接至输出端子P2的通信端子P21(如图7所示)处的端子状态(PU、PD等)和电阻值是不同的。

更实际而言，在模拟电压输出通信(又称为“模拟输出”)中，通信端子P21可以要么处于PU状态，要么处于PD状态，并且端子P21的电阻值被设置到180kΩ-500kΩ的范围内。

在推拉型SENT通信(又称为“SENT推拉”)和曲线型SENT通信(又称为“SENT曲线”)中，通信端子P21处于PU状态，并且电阻值被设置到10kΩ-50kΩ的范围内。

在频率输出型通信(又称为“频率输出”)中，通信端子P21处于PU状态，并且电阻值被设置为(例如)2.2kΩ。

在诸如PSI5的电流输出型通信(又称为“电流通信”)中，通信端子P21连接至电源线。因此，在这样的情况下，通信端子P21的电阻值是电源线的阻抗，即，采取非常小的电阻值(～0Ω)。

也就是说，由于通信端子P21的状态和电阻值取决于通信方法而不同，因而施加至输出端子P2的电压取决于预设负载被连接至输出端子P2时的通信方法而不同。

在本实施例中，考虑到上文描述的状况，通信方法是根据连接至信号处理装置21的负载而自动选择的，并基于所选的通信方法而执行通信。换言之，通信方法是基于诸如ECU 3的负载的负载特性而自动选择的。

如图6所示，本实施例的信号处理装置21不同于信号处理装置1。信号处理装置21包括内部负载22和通信方法选择器23的添加，以及代替开关控制器8的开关控制器24。内部负载22可连接至输出端子P2。

通信方法选择器23检测处于连接状态(即，在内部负载22被连接至输出端子P2时)的输出端子P2的电压，并基于检测值和预设阈值之间的比较的结果而生成用于选择通信方法的选择信号。也就是说，通信方法选择器23在诸如ECU 3的外部装置连接至输出端子P2时测量输出端子P2处的电压。出于确定通信类型的目的，对于每个通信实例，通信方法选择器23测量ECU 3的外部负载，其可能对每个通信方法都不同。方法选择器23测量ECU 3的外部负载，以确定装置1应当使用什么通信方法来与ECU 3通信。

开关控制器24按照与开关控制器8相似的方式操作。然而，本实施例中的开关控制器24基于由通信方法选择器23给出的选择信号来选择通信方法。

上文描述的内部负载22和通信方法选择器23可以更实际地被提供为图7所示的构造。

亦即，如图7所示，内部负载22被提供有连接于输出端子P2和接地线Lg之间的位置的电流源。电流源能够控制电流值，即，使电流值变化。

通过这样的方式，内部负载22充当分别具有不同阻抗值的多个内部负载。也就是说，改变电流源的电流值意味着改变内部负载22的阻抗值。在这样的情况下，通过通信方法选择器23对内部负载22的恒定电流进行开关。信号处理装置21还提供了，内部负载22的恒定电流可以被设置为零。

通信方法选择器23被提供有比较器25、阈值电压发生器26和选择信号发生器27。

比较器25将输出端子P2的电压Vo与阈值电压发生器26生成的阈值电压Vth进行比较。如文中使用的，电压Vo也可以被称为输出端子P2的“电压的检测值”(或者“检测的电压”)。阈值电压Vth也可以被称为“预置阈值”或者“预置阈值电压”。

阈值电压发生器26能够改变所生成的阈值电压Vth的电压值。在执行对内部负载22的恒定电流的设定以及对阈值电压Vth的设定的同时，选择信号发生器27基于比较器25的输出生成选择信号。

具有上文描述的构造的通信方法选择器23设置内部负载22的恒定电流和阈值电压Vth，并在接收到来自控制器等(未示出)的操作起始信号时基于比较器25的输出来生成选择信号。操作起始信号可以是在起动信号处理装置21时生成的。

下文将更加详细地描述用于使用上文描述的构造来自动选择通信方法的两种确定方法。下文的描述假设来自模拟输出、SENT推拉(或SENT曲线)、频率输出和电流通信这四种通信方法中的一种通信方法适于被选择。

(第一确定方法)

在第一确定方法中，内部负载22的恒定电流被设置为恒定电流值Ia，并且阈值电压Vth被切换至三个电平的其中之一，即，第一阈值V1、第二阈值V2或第三阈值V3。阈值V1-V3由四个方程(1)到(4)表示。

在下面的方程(1)到(4)中，ECU3侧上的电源电压被指定为VDD，模拟输出中的通信端子P21的电阻值被指定为值Ra，SENT推拉中的通信端子P21的电阻值被指定为值RS，并且频率输出中的通信端子P21的电阻值被指定为值Rf。

VDD-(Ia×Rf)<V1<VDD --(1)

VDD-(Ia×Rs)<V2<VDD-(Ia×Rf) --(2)

VDD-(Ia×Ra)<V3<VDD-(Ia×Rs) --(3)

V3<V2<V1 --(4)

如图8所示，在S1，内部负载22的恒定电流被设置为零，即，恒定电流被关断。

在S2，判断在恒定电流关断状态中的电压Vo是否大于预置确定值Vpd。确定值Vpd被设置为0V或者为接近0V的微小电压值。

当电压Vo被确定为等于或小于确定值Vpd(S2处的NO)时，所述过程进行至S3。

在S3，“模拟输出”被确定为通信方法，并被存储为确定结果。在S3之后，所述过程进行至S4。

在S4，基于所存储的确定结果，确定通信方法并生成用于所确定的通信方法的选择信号。

在S2，在确定电压Vo大于确定值Vpd(步骤S2中的YES)时，所述过程进行至S5。

在S5，内部负载22的恒定电流被设置为电流值Ia(恒定电流接通)。

在S6，阈值电压Vth被切换至第一阈值V1，并执行电压Vo和第一阈值电压V1之间的比较。结果，在确定电压Vo高于第一阈值V1(S6中的YES)时，所述过程进行至S7。

在S7，“电流通信”被确定为通信方法并被存储为确定结果。

在S6，在确定电压Vo低于第一阈值V1(S6中的NO)时，所述过程进行至S8。

在S8，阈值电压Vth被切换至第二阈值V2，并执行电压Vo和第二阈值电压V2之间的比较。在确定电压Vo大于第二阈值V2(S8中的YES)时，所述过程进行至S9。

在S9，“频率输出”被确定为通信方法，并被存储为确定结果。

在S8，在确定电压Vo低于第二阈值电压V2(S8中的NO)时，所述过程进行至S10。

在S10，阈值电压Vth被切换至第三阈值V3，并执行电压Vo和第三阈值电压V3之间的比较。在确定电压Vo大于第三阈值V3(S10中的YES)时，所述过程进行至S11。

在步骤S11中，“SENT推拉”被确定为通信方法，并被存储为确定结果。

在S10，在确定电压Vo低于第三阈值V3(S10中的NO)时，所述过程进行至S3。

如上所述，在S3，“模拟输出”被确定为通信方法，并被存储为确定结果。

在执行S3、S7、S9或S11的过程之后，并且基于所存储的对通信方法的确定结果，在S4确定通信方法，并生成用于所确定的通信方法的选择信号。

(第二确定方法)

在第二确定方法中，内部负载22的恒定电流被切换至第一电流值I1、第二电流值I2或第三电流值I3，并且阈值电压Vth被设置为固定阈值Va。电流值I1-I3由下述方程(5)到(8)表示。阈值电压VIL用于确定ECU 3中的低电压电平。阈值电压VIL在本文中也可以被称为接收通信数据的外部控制器的低电势侧的确定阈值。

VIL<VDD-(I1×Ra)<Va --(5)

VIL<VDD-(I2×Rs)<Va --(6)

VIL<VDD-(I3×Rf)<Va --(7)

I1<I2<I3 --(8)

如图9所示，S1-S5的过程与第一确定方法的那些过程类似。然而，所述过程在S5之后进行至S21。

在S21，恒定电流被切换至第一电流值I1。在S22，判断电压Vo是否小于阈值Va。在电压Vo被确定为低于阈值Va时(S22中的YES)，所述过程进行至S3。如上文所述，在S3，“模拟输出”被确定为通信方法，并被存储为通信方法确定结果。

当在S22确定电压Vo等于或大于阈值Va时(NO)，所述过程进行至S23。

在S23，恒定电流被切换至第二电流值I2。在S24，判断电压Vo是否小于阈值Va。在电压Vo被确定为小于阈值Va时(S23的YES)，所述过程进行至S25。

在S25，“SENT推拉”被确定为通信方法，并被存储为确定结果。

当在S24确定电压Vo等于或大于阈值Va时(NO)，所述过程进行至S26。

在S26，恒定电流被切换至第三电流值I3。在S27，判断电压Vo是否小于阈值Va。在电压Vo被确定为小于阈值Va时(S27的YES)，所述过程进行至S28。

在S28，“频率输出”被确定为通信方法，并被存储为确定结果。

当在S28确定电压Vo等于或大于阈值Va时(NO)，所述过程进行至S29。

在S29，“电流通信”被确定为通信方法并被存储为通信方法确定结果。

在S3、S25、S28或S29处执行的过程之后，并且基于所存储的通信方法确定结果，在S4处确定通信方法，并且生成用于所确定的通信方法的选择信号。

如上所述，本实施例的信号处理装置21具有自动确定适于所连接的ECU 3的通信方法的功能。因此，即使在实施与最初在初始设定期间所选择的方法不同的通信方法的ECU3被连接时，信号处理装置21也会自动确定ECU 3的通信方法，并且基于适当的方法来执行通信。

在采用实施与第一ECU 3所使用的通信方法不同的通信方法的另一ECU 3替换第一ECU 3时，信号处理装置21能够在第一ECU 3已经被替换之后自动确定另一ECU 3的通信方法，并且然后基于所确定的通信方法来执行通信。

由于输出端子P2的端子状态和通信端子的电阻值在SENT推拉和SENT曲线之间是相同的，如图5中所示，所以不能通过本实施例中描述的方法来自动执行所述确定。因此，在SENT推拉和SENT曲线两者均被预期为可能的通信方法选项时，可以将选择信号预先存储到存储器18中，也就是说，将SENT推拉或者将SENT曲线作为通信方法预先存储到存储器18中，如第一实施例中所述。

内部负载22的电流值和阻抗值被设定为使得输出端子P2在连接至内部负载22时的电压值高于ECU 3的阈值VIL，也就是说，外部控制装置接收通信数据。通过这样的方式，避免了数据传输错误，例如，在信号处理装置21确定通信方法的周期期间由ECU 3对低电平数据的接收。

对于内部负载22和通信方法选择器23的构造，可以对上文描述的构造进行修改。

例如，在采取如图2所示的包括输出级11或输出级12的构造作为通信器5-7的输出级电路时，低电势侧驱动器14可以代替内部负载22进行操作。

在这样的情况下，低电势侧驱动器14代替内部负载22工作，例如，如同图10所示的信号处理器31的构造。

在这样的构造中，可以通过改变低电势侧驱动器14的电流值而改变阻抗，如内部负载22的阻抗。按照这样的方式，与具有很多不同内部负载22的构造相比，能够以小得多的尺度提供信号处理器31的电路。

(第四实施例)

如图11所示，本实施例的信号处理器41处理经由端子P41从可以是湿度传感器的可选传感器42输入、以及从可以是压力传感器的可选传感器43输入的检测信号，并将经处理的数据通过通信过程而输出至外部ECU 3等。

信号处理器41除了包括第一实施例的信号处理装置1的构造之外，还包括通信器44和数据处理器45。

从可选传感器42和43输出的检测信号被输入至通信器44。通信器44将表示上文提及的检测信号的数据通过串行通信协议或接口(例如，I2C通信和SPI通信等)发射至数据处理器45。

数据处理器45对从通信器44发射的数据执行数据处理，其可以包括(i)使用诸如奇偶校验、CRC等的方法进行数据可靠性检验(即，错误检验)以及(ii)基于数据格式对数据进行处理，并且在所述处理之后将数据输出至通信器5-7。

根据选择信号选择的通信器5-7的其中之一将从数据处理器45输出的数据转换成当前采取的通信方法的通信数据格式，并经由输出级电路输出经转换的数据。

因而，根据本实施例的信号处理器41，除了从作为吸入气流计的传感器2输出的检测信号之外，从用于检测湿度和压力的可选传感器42和43输出的检测信号通过预置信号处理而被处理，并且在预置信号处理之后的数据经由通信被输出至ECU 3。

(其它实施例)

本公开不限于上文的描述和附图，即，不限于上文描述的实施例，而是可以被修改为其它形式。此外，实施例可以部分地或者作为整体相互结合。

例如，在上述实施例中，提供了三个通信器5-7来实施三种不同的通信方法。然而，使用不同数量的通信器，通信方法的数量可以是两种、四种或更多种。

在第三实施例的第一确定方法中，使用一个比较器25连同三个阈值电压Vth输入。然而，可以使用三个比较器。也就是说，第一比较器输入第一阈值V1，第二比较器输入第二电压阈值V2，并且第三比较器输入第三阈值V3。通过这样的方式，通信方法可以是在一个时间处确定的，而不是事先通过上文描述的各过程。还可以基于预期通信方法的数量改变阈值电压Vth。

在第三实施例的第二确定方法中，内部负载22的恒定电流被切换至三个值。然而，恒定电流可以被切换至四个或更多值。通过这样的方式，可以提高通信方法确定准确性。

在重复电压Vo和阈值Va之间的比较时，可以使用二分搜索技术。通过这样的方式，可以更快地确定通信方法。

第四实施例的信号处理器41能够为两个可选传感器42和43提供信号处理。然而，可以针对一个可选传感器，或者可能地可以针对三个或更多可选传感器，来使信号处理成为可能。

尽管已经参考附图结合上文描述的实施例描述了本公开，但是对于本领域技术人员而言各种修改可以变得显而易见，并且应当将这样的修改和总结方案理解为落在由所附权利要求界定的本公开的范围内。

Claims (14)

1.一种信号处理装置，包括：

信号处理器(4)，其被配置为对从传感器(2)输出的检测信号执行预置信号处理；

多个通信器(5-7)，所述多个通信器的每者被配置为将从所述信号处理器(4)输出的经处理的数据转换为基于不同通信方法的通信数据，并从单个输出端子(P2)输出所述通信数据；以及

开关控制器(8，24)，其被配置为控制所述多个通信器对所述通信数据进行的输出操作，其中，

所述开关控制器还被配置为执行基于用于选择所述不同通信方法的其中之一的选择信号来确认所述多个通信器的其中之一的所述输出操作的开关操作，以及至少在执行所述开关操作时将所述多个通信器中的所有通信器的输出状态设置到高阻抗状态，

所述信号处理装置还包括：

内部负载(14，22)，其被配置为连接至输出端子；以及

通信方法选择器(23)，其被配置为检测连接所述输出端子的外部装置的电压并且基于检测到的电压与预置阈值(Vth)之间的比较结果而生成所述选择信号。

2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，

所述开关控制器在接收到复位信号时还被配置为：在从接收到所述复位信号到完成所述开关操作的周期期间将所述多个通信器中的所有通信器的所述输出状态设置到所述高阻抗状态。

3.根据权利要求1或2所述的信号处理装置，还包括：

高电势侧驱动器(15)，其被配置为将所述输出端子驱动至高电势电平；以及

低电势侧驱动器(14)，其被配置为将所述输出端子驱动至低电势电平，其中，所述低电势侧驱动器具有可变驱动容量。

4.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中，

所述低电势侧驱动器被配置为由恒定电流控制来控制。

5.根据权利要求1或2所述的信号处理装置，还包括：

数字到模拟转换器(16)，其被配置为接收来自所述多个通信器(5，6，7)的至少其中之一的数字通信，并且将所述数字通信转换为模拟输出；以及

驱动器放大器(17)，其被配置为对所述数字到模拟转换器的所述模拟输出进行放大并将其输出至所述输出端子。

6.根据权利要求1或2所述的信号处理装置，其中，

所述不同通信方法的其中之一是SENT通信。

7.根据权利要求1或2所述的信号处理装置，还包括：

存储器(18)，其被配置为存储所述选择信号。

8.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，

所述通信方法选择器基于所述检测到的电压和多个电压阈值(V1-V3)之间的比较结果而生成所述选择信号。

9.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，

所述内部负载包括具有不同阻抗值的多个内部负载，并且

所述通信方法选择器通过将所述多个内部负载中的每者一次一个地连接至所述输出端子而基于所述检测到的电压与所述预置阈值(Vth)之间的所述比较结果而生成所述选择信号。

10.根据权利要求9所述的信号处理装置，其中，

所述通信方法选择器使用二分搜索来重复地进行所述检测到的电压与所述阈值之间的比较。

11.根据权利要求9所述的信号处理装置，其中，

所述通信方法选择器按照所述多个内部负载的阻抗值的降序来重复所述检测到的电压与所述阈值之间的所述比较。

12.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，

所述多个内部负载中的每者的阻抗值所具有的值将所述输出端子的所述检测到的电压提高到高于外部控制器(3)的低电势侧的确定阈值的值，所述外部控制器(3)被配置为连接至所述输出端子。

13.根据权利要求1所述的信号处理装置，还包括：

高电势侧驱动器(15)，其被配置为将所述输出端子驱动至高电势电平；以及

低电势侧驱动器(14)，其被配置为将所述输出端子驱动至低电势电平，其中，所述低电势侧驱动器充当所述内部负载。

14.根据权利要求1或2所述的信号处理装置，其中，

所述传感器为气流计。

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