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生補正遺漏或誤差。本發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
【技術領域】
[0001] 本發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】
[0002] 汽車電池傳感器是將電壓ADC(AnalogtoDigitalConverter,模數轉換器）通道 輸入的模擬數據，通過內部定義的ADC映射函數（通常為一次函數）轉換為數字數據。
[0003]S卩，將通過電壓ADC通道輸入的模擬數據定義為'X'，將轉換的數字數據定義 為'y'時，兩個數據之間的一次函數關系如圖1所示。調整一次函數的傾斜度'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個模擬數據和兩個數字數據的方法，將從2個輸入值計算 的一次函數為基礎，調整傾斜度和偏差。
[0006] 即，將一次函數y=ax+b定義為補正前的函數時，執行補正前的函數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行準確的ADC。
[0008] 但是，對汽車電池傳感器的補正過程發生異常或遺漏時，會導致ADC不良，這些不 良不是批量生產后在使用現場可以補正的。因此，汽車搭載的汽車電池傳感器發生不良事， 除了更換汽車電池傳感器，沒有其他解決對策。
[0009] 整理上述內容，汽車電池傳感器利用分流電阻和內部溫度傳感器，測量和計算汽 車電池的余量、溫度、啟動性等，向汽車ECU發送信息。
[0010] 這些汽車電池傳感器在批量生產時，對傳感器進行電壓、溫度以及電流通道進行 補正，補正的數據保存到內存，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時需要經過補正這一額外的工序，自然 會增加所需的人力和時間，補正過程中發生遺漏或錯誤時，可能會批量出現不良品。
【發明內容】
[0012] 技術問題 本發明旨在于提供，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] 技術方案 為了實現上述的技術目的，本發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據的結果，輸出數字電壓數據的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據，輸入到ADC，作為輸入的結果，從ADC獲 取第一數字電壓數據，將利用群集化技法獲取的第二模擬電壓數據，輸入到ADC，作為輸入 的結果，從ADC獲取第二數字電壓數據，以獲取的第一和第二數字電壓數據為基礎，對ADC 的輸入電壓相比輸出電壓進行補正的控制部。
[0014] 本發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據輸入到ADC的階段；將利用群集 化技法獲取的第二模擬電壓數據輸入到ADC的階段；作為各輸入的結果，從ADC分別獲取第 一數字電壓數據以及第二數字電壓數據的階段；以及獲取的第一和第二數字電壓數據為基 礎，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 根據本發明，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為傳統技術的說明圖； 圖2為說明本發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為本發明一個實施方式的集群形成的說明圖； 圖4為說明本發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】，將清楚地了解本發明的優特點以及實現方法。 但是，本發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。本實施方式的目 的在于更完整地揭示本發明，使本發明所述的【技術領域】掌握一般知識的從業人員，更容易 理解本發明的范疇，本發明以權利要求的記載為準進行定義。一方面，本說明書中使用的術 語只是用來說明實施方式，并不是用于限制本發明。本說明書中，除非有特殊說明，單數型 包括復數型。說明書中使用的〃包括（comprises) 〃或〃包括的（comprising) 〃不排除所 涉及構成要素、階段、動作以及/或元件之外的一個以上的其他構成要素、階段、動作以及/ 或元件的存在或增加。
[0020] 本發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 模擬電壓數據的結果，輸出數字電壓數據的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據輸入到ADC，作為輸入的結果，從ADC獲取第一數字電壓數據， 將利用群集化技法獲取的第二模擬電壓數據輸入到ADC，作為輸入的結果，從ADC獲取第二 數字電壓數據，基于獲取的第一和第二數字電壓數據補正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上獲取第二模擬電壓數據。
[0022] 上述控制部的特征是，根據溫度將從外部輸入的電壓區域劃分為特定數量的群 集，給各個劃分的群集分配中心值，以特定群集的輸入數據和特定群集的中心值為基礎，計 算特定群集的新中心值，將計算的新中心值設定為第二模擬電壓數據。
[0023] 上述控制部的特征是，利用下面的數學式計算特定群集的新中心值（坐標）。
【權利要求】
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據的結果，輸出數字電壓數據的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據輸入到ADC，作為輸 入的結果，從ADC獲取第一數字電壓數據，利用群集化技法獲取的第二模擬電壓數據輸入 到ADC，作為輸入的結果，從ADC獲取第二數字電壓數據，基于獲取的第一和第二數字電壓 數據對ADC的輸入電壓相比輸出電壓進行補正的控制部。
2. 根據權利要求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據。
3. 根據權利要求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， 上述控制部根據溫度將從外部輸入的電壓區域區分為特定數量的群集，給各個群集 分配中心值，以特定群集上輸入的數據和特定群集的中心值為基礎計算特定群集的新中心 值，將計算的新中心值設置為第二模擬電壓數據。
4. 根據權利要求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學式，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):輸入電壓數據。
5. 根據權利要求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字電壓數據，調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. 根據權利要求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，體現要輸入到 ADC的第一模擬電壓數據。
7. 根據權利要求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據輸入到ADC，作為輸入的結果，從ADC獲取第一數字電 壓數據。
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據，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據，輸入到ADC的階段； 作為各輸入的結果，分別獲取第一數字電壓數據以及第二數字電壓數據的階段； 以獲取的第一和第二數字電壓數據為基礎，對ADC的輸入電壓相比輸出電壓進行補正 的階段。
9. 根據權利要求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， 將第二模擬電壓數據輸入到ADC的階段，包括，以K平均群集化算法為基礎獲取第二模 擬電壓數據的階段。
10. 根據權利要求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， 將第二模擬電壓數據輸入到ADC的階段，包括， 根據溫度將從外部輸入的電壓區域區分為特定數量的群集，給各個群集分配中心值的 階段； 以特定群集中輸入的數據和特定群集的中心值為基礎，計算特定群集的新中心值的階 段； 將計算的新中心值設置成第二模擬電壓數據的階段。
11. 根據權利要求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，利用下面的數學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):輸入電壓數據。
12. 根據權利要求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字電壓數據為基礎，調整兩點校準后的傾 斜度和偏差，對ADC的輸入電壓相比輸出電壓進行補正。
13. 根據權利要求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據（XI)、第二模擬電壓數據（X2)、第一模 擬電壓數據（Xl)相應的第一數字電壓數據（Yl)以及第二模擬電壓數據（X2)相應的 第二數字電壓數據（Y2)為基礎，執行兩點校準的階段；根據執行的結果，調整傾斜度
和偏差，對ADC的輸入相比輸出電壓進行補正的階段。
14. 根據權利要求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， 將第一模擬電壓數據輸入到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，體現將輸入到ADC的第一模擬電壓數據。
15. 根據權利要求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， 將第一模擬電壓數據輸入到ADC的階段，包括， 利用ASIC在內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據輸入到ADC的階段；以及 作為輸入的結果，從ADC獲取第二數字電壓數據的階段。
【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 優先權日:2013年10月8日
【發明者】權純根 申請人:現代摩比斯株式會社