汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置及其方法，其特征在于，本發(fā)明的汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置可以防止在補正過程中發(fā)生補正遺漏或誤差。本發(fā)明對汽車電池傳感器的電壓通道進行自補正，可以維持車電池傳感器的準確度，尤其，汽車電池傳感器可以進行自補正，省去工序中的電壓補正工序，可以簡化工序。
【專利說明】汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置及其方法，具體而言，汽 車電池傳感器對電壓通道進行自補正（SelfCalibration)的裝置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 汽車電池傳感器是將電壓ADC(AnalogtoDigitalConverter,模數(shù)轉(zhuǎn)換器）通道 輸入的模擬數(shù)據(jù)，通過內(nèi)部定義的ADC映射函數(shù)（通常為一次函數(shù)）轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)。
[0003]S卩，將通過電壓ADC通道輸入的模擬數(shù)據(jù)定義為'X'，將轉(zhuǎn)換的數(shù)字數(shù)據(jù)定義 為'y'時，兩個數(shù)據(jù)之間的一次函數(shù)關(guān)系如圖1所示。調(diào)整一次函數(shù)的傾斜度'a'和偏 差'b'，就可以補正汽車電池傳感器的輸入相比輸出。
[0004] 通常來講，采用兩點校準（2PointCalibration)方法補正汽車電池傳感器。
[0005] 兩點校準方法是利用2個模擬數(shù)據(jù)和兩個數(shù)字數(shù)據(jù)的方法，將從2個輸入值計算 的一次函數(shù)為基礎(chǔ)，調(diào)整傾斜度和偏差。
[0006] 即，將一次函數(shù)y=ax+b定義為補正前的函數(shù)時，執(zhí)行補正前的函數(shù)y=ax+b的傾斜 度乘以1/a的乘法運算,減去b(偏差）的減法運算,進行將補正前的函數(shù)y=ax+b變形為 y=x的補正，對汽車電池傳感器的輸入相比輸出進行補正。這種過程稱之為增益校正（gain calibration)和偏位校正（offsetcalibration) 〇
[0007] 在生產(chǎn)汽車電池傳感器時，對各個汽車電池傳感器進行如上所述的補正，通過這 樣的補正過程，各汽車電池傳感器執(zhí)行準確的ADC。
[0008] 但是，對汽車電池傳感器的補正過程發(fā)生異?；蜻z漏時，會導(dǎo)致ADC不良，這些不 良不是批量生產(chǎn)后在使用現(xiàn)場可以補正的。因此，汽車搭載的汽車電池傳感器發(fā)生不良事， 除了更換汽車電池傳感器，沒有其他解決對策。
[0009] 整理上述內(nèi)容，汽車電池傳感器利用分流電阻和內(nèi)部溫度傳感器，測量和計算汽 車電池的余量、溫度、啟動性等，向汽車ECU發(fā)送信息。
[0010] 這些汽車電池傳感器在批量生產(chǎn)時，對傳感器進行電壓、溫度以及電流通道進行 補正，補正的數(shù)據(jù)保存到內(nèi)存，在輸入各個模擬值時用于補正。
[0011] 如上所述，各汽車電池傳感器在批量生產(chǎn)時需要經(jīng)過補正這一額外的工序，自然 會增加所需的人力和時間，補正過程中發(fā)生遺漏或錯誤時，可能會批量出現(xiàn)不良品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 技術(shù)問題 本發(fā)明旨在于提供，可有效防止補正過程中的補正遺漏或錯誤的汽車電池傳感器的電 壓通道自補正裝置及其方法。
[0013] 技術(shù)方案 為了實現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本發(fā)明一個實施方式的汽車電池傳感器的電壓通道自補正 裝置包括，作為所輸入模擬電壓數(shù)據(jù)的結(jié)果，輸出數(shù)字電壓數(shù)據(jù)的ADC;將利用汽車電池傳 感器的偏位自補正功能獲取的第一模擬電壓數(shù)據(jù)，輸入到ADC，作為輸入的結(jié)果，從ADC獲 取第一數(shù)字電壓數(shù)據(jù)，將利用群集化技法獲取的第二模擬電壓數(shù)據(jù)，輸入到ADC，作為輸入 的結(jié)果，從ADC獲取第二數(shù)字電壓數(shù)據(jù)，以獲取的第一和第二數(shù)字電壓數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對ADC 的輸入電壓相比輸出電壓進行補正的控制部。
[0014] 本發(fā)明另一個實施方式的汽車電池傳感器的電壓通道自補正方法包括，將利用汽 車電池傳感器的偏位自補正功能獲取的第一模擬電壓數(shù)據(jù)輸入到ADC的階段；將利用群集 化技法獲取的第二模擬電壓數(shù)據(jù)輸入到ADC的階段；作為各輸入的結(jié)果，從ADC分別獲取第 一數(shù)字電壓數(shù)據(jù)以及第二數(shù)字電壓數(shù)據(jù)的階段；以及獲取的第一和第二數(shù)字電壓數(shù)據(jù)為基 礎(chǔ)，對ADC的輸入電壓相比輸出電壓進行補正的階段。
[0015] 有益效果 根據(jù)本發(fā)明，對汽車電池傳感器的電壓通道進行自補正，可以維持汽車電池傳感器的 準確度。
[0016] 尤其，汽車電池傳感器可自行完成自補正，省去工序中的電壓補正工序，有利于簡 化工序。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為傳統(tǒng)技術(shù)的說明圖； 圖2為說明本發(fā)明一個實施方式的汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置的塊狀圖； 圖3為本發(fā)明一個實施方式的集群形成的說明圖； 圖4為說明本發(fā)明一個實施方式的汽車電池傳感器的電壓通道自補正方法的流程圖。
[0018] 附圖標記說明 210 :控制部；220 :ADC; 230 :儲存部。

【具體實施方式】
[0019] 參照附圖和詳細的【具體實施方式】，將清楚地了解本發(fā)明的優(yōu)特點以及實現(xiàn)方法。 但是，本發(fā)明并不限定于下面的【具體實施方式】，還可以有各種不同的形態(tài)。本實施方式的目 的在于更完整地揭示本發(fā)明，使本發(fā)明所述的【技術(shù)領(lǐng)域】掌握一般知識的從業(yè)人員，更容易 理解本發(fā)明的范疇，本發(fā)明以權(quán)利要求的記載為準進行定義。一方面，本說明書中使用的術(shù) 語只是用來說明實施方式，并不是用于限制本發(fā)明。本說明書中，除非有特殊說明，單數(shù)型 包括復(fù)數(shù)型。說明書中使用的〃包括（comprises) 〃或〃包括的（comprising) 〃不排除所 涉及構(gòu)成要素、階段、動作以及/或元件之外的一個以上的其他構(gòu)成要素、階段、動作以及/ 或元件的存在或增加。
[0020] 本發(fā)明一個實施方式的汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置包括，作為所輸入 模擬電壓數(shù)據(jù)的結(jié)果，輸出數(shù)字電壓數(shù)據(jù)的ADC;將利用汽車電池傳感器的偏位自補正功 能獲取的第一模擬電壓數(shù)據(jù)輸入到ADC，作為輸入的結(jié)果，從ADC獲取第一數(shù)字電壓數(shù)據(jù)， 將利用群集化技法獲取的第二模擬電壓數(shù)據(jù)輸入到ADC，作為輸入的結(jié)果，從ADC獲取第二 數(shù)字電壓數(shù)據(jù)，基于獲取的第一和第二數(shù)字電壓數(shù)據(jù)補正ADC的輸入電壓相比輸出電壓的 控制部。
[0021] 上述控制部的特征是，K平均群集化算法的基礎(chǔ)上獲取第二模擬電壓數(shù)據(jù)。
[0022] 上述控制部的特征是，根據(jù)溫度將從外部輸入的電壓區(qū)域劃分為特定數(shù)量的群 集，給各個劃分的群集分配中心值，以特定群集的輸入數(shù)據(jù)和特定群集的中心值為基礎(chǔ)，計 算特定群集的新中心值，將計算的新中心值設(shè)定為第二模擬電壓數(shù)據(jù)。
[0023] 上述控制部的特征是，利用下面的數(shù)學(xué)式計算特定群集的新中心值（坐標）。

【權(quán)利要求】
1. 一種汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置，其特征在于，包括， 作為所輸入模擬電壓數(shù)據(jù)的結(jié)果，輸出數(shù)字電壓數(shù)據(jù)的ADC;以及 利用汽車電池傳感器的偏位自補正功能獲取的第一模擬電壓數(shù)據(jù)輸入到ADC，作為輸 入的結(jié)果，從ADC獲取第一數(shù)字電壓數(shù)據(jù)，利用群集化技法獲取的第二模擬電壓數(shù)據(jù)輸入 到ADC，作為輸入的結(jié)果，從ADC獲取第二數(shù)字電壓數(shù)據(jù)，基于獲取的第一和第二數(shù)字電壓 數(shù)據(jù)對ADC的輸入電壓相比輸出電壓進行補正的控制部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置，其特征在于， 上述控制部基于K平均群集化算法獲取第二模擬電壓數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置，其特征在于， 上述控制部根據(jù)溫度將從外部輸入的電壓區(qū)域區(qū)分為特定數(shù)量的群集，給各個群集 分配中心值，以特定群集上輸入的數(shù)據(jù)和特定群集的中心值為基礎(chǔ)計算特定群集的新中心 值，將計算的新中心值設(shè)置為第二模擬電壓數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置，其特征在于， 上述的控制部利用下面的數(shù)學(xué)式，計算特定群集的新中心值（坐標）；
(XI，Yl):分配的群集中心值，（xl，yl):輸入電壓數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置，其特征在于， 上述的控制部基于從ADC獲取的第一和第二數(shù)字電壓數(shù)據(jù)，調(diào)整兩點校準后的傾斜度 和偏差，對ADC的輸入電壓相比輸出電壓進行補正。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置，其特征在于， 上述控制部利用汽車電池傳感器的ASIC本身提供的偏位自補正功能，體現(xiàn)要輸入到 ADC的第一模擬電壓數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車電池傳感器的電壓通道自補正裝置，其特征在于， 上述控制部利用ASIC在內(nèi)部短路電壓傳感器打造零電壓的偏位自補正功能打造零電 壓，將零電壓作為第一模擬電壓數(shù)據(jù)輸入到ADC，作為輸入的結(jié)果，從ADC獲取第一數(shù)字電 壓數(shù)據(jù)。
8. -種汽車電池傳感器的電壓通道自補正方法，其特征在于，包括， 將利用汽車電池傳感器的偏位自補正功能獲取的第一模擬電壓數(shù)據(jù)，輸入到ADC的階 段； 將利用群集化技法獲取的第二模擬電壓數(shù)據(jù)，輸入到ADC的階段； 作為各輸入的結(jié)果，分別獲取第一數(shù)字電壓數(shù)據(jù)以及第二數(shù)字電壓數(shù)據(jù)的階段； 以獲取的第一和第二數(shù)字電壓數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對ADC的輸入電壓相比輸出電壓進行補正 的階段。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車電池傳感器的電壓通道自補正方法，其特征在于， 將第二模擬電壓數(shù)據(jù)輸入到ADC的階段，包括，以K平均群集化算法為基礎(chǔ)獲取第二模 擬電壓數(shù)據(jù)的階段。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車電池傳感器的電壓通道自補正方法，其特征在于， 將第二模擬電壓數(shù)據(jù)輸入到ADC的階段，包括， 根據(jù)溫度將從外部輸入的電壓區(qū)域區(qū)分為特定數(shù)量的群集，給各個群集分配中心值的 階段； 以特定群集中輸入的數(shù)據(jù)和特定群集的中心值為基礎(chǔ)，計算特定群集的新中心值的階 段； 將計算的新中心值設(shè)置成第二模擬電壓數(shù)據(jù)的階段。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的汽車電池傳感器的電壓通道自補正方法，其特征在于， 上述計算中心值的階段，包括，利用下面的數(shù)學(xué)式計算特定群集的新中心值（坐標）的 階段；
(XI，Yl):分配的群集的中心值，（xl，yl):輸入電壓數(shù)據(jù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車電池傳感器的電壓通道自補正方法，其特征在于， 在補正的階段，從ADC獲取的第一和第二數(shù)字電壓數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，調(diào)整兩點校準后的傾 斜度和偏差，對ADC的輸入電壓相比輸出電壓進行補正。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的汽車電池傳感器的電壓通道自補正方法，其特征在于， 補正的階段，包括，上述第一模擬電壓數(shù)據(jù)（XI)、第二模擬電壓數(shù)據(jù)（X2)、第一模 擬電壓數(shù)據(jù)（Xl)相應(yīng)的第一數(shù)字電壓數(shù)據(jù)（Yl)以及第二模擬電壓數(shù)據(jù)（X2)相應(yīng)的 第二數(shù)字電壓數(shù)據(jù)（Y2)為基礎(chǔ)，執(zhí)行兩點校準的階段；根據(jù)執(zhí)行的結(jié)果，調(diào)整傾斜度
和偏差，對ADC的輸入相比輸出電壓進行補正的階段。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車電池傳感器的電壓通道自補正方法，其特征在于， 將第一模擬電壓數(shù)據(jù)輸入到ADC的階段使用汽車電池傳感器的ASIC本身提供的偏位 自補正功能，體現(xiàn)將輸入到ADC的第一模擬電壓數(shù)據(jù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的汽車電池傳感器的電壓通道自補正方法，其特征在于， 將第一模擬電壓數(shù)據(jù)輸入到ADC的階段，包括， 利用ASIC在內(nèi)部短路電壓傳感器打造零電壓的偏位自補正功能，打造零電壓的階段； 將打造的零電壓作為第一模擬電壓數(shù)據(jù)輸入到ADC的階段；以及 作為輸入的結(jié)果，從ADC獲取第二數(shù)字電壓數(shù)據(jù)的階段。
【文檔編號】G01R35/00GK104515967SQ201410378911
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】權(quán)純根 申請人:現(xiàn)代摩比斯株式會社