專利名稱:時(shí)間約束的傳感器數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明一般涉及用于從傳感器檢索數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。特別涉及用于從傳感器上選擇性地或時(shí)間約束性地收集數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。
相關(guān)的交叉專利申請本申請要求1999年10月28日遞交、發(fā)明名稱為數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)的美國臨時(shí)專利申請60/161,946的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù):
傳感器用于大量的多種系統(tǒng)并用于各種各樣的目的。通常地,提供一個(gè)指定參數(shù)的當(dāng)前狀態(tài)或值的一個(gè)指示。因此,有多種類型的傳感器,用于檢測不同類型的參數(shù)。例如,一個(gè)傳感器可以檢測溫度、壓力、力、電壓或電流值、聲級、濕度、位置或動(dòng)作。
在一個(gè)典型的應(yīng)用中,傳感器用于探測一個(gè)多狀態(tài)設(shè)備的一個(gè)狀態(tài),或用于提供一個(gè)可計(jì)量值的讀數(shù)。例如,在一個(gè)汽車報(bào)警系統(tǒng)中,一個(gè)用在駕駛員門上的傳感器可能有兩種狀態(tài)開和關(guān)。相應(yīng)的駕駛員門上的傳感器可以設(shè)置成探測門是打開的還是關(guān)閉的,并且向報(bào)警系統(tǒng)提供一個(gè)信號,當(dāng)門打開時(shí),報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng),發(fā)出警告的聲音。在另一個(gè)情況下,一個(gè)溫度傳感器可以讀取一個(gè)設(shè)備或一種流體的溫度,并且向一個(gè)模擬或數(shù)字顯示器,提供一個(gè)溫度值的指示信號。
一個(gè)傳感器也可以是反饋(或閉環(huán)回路)系統(tǒng)的一部分,其中,由傳感器提供的指示,作為一個(gè)系統(tǒng)的輸入,而該系統(tǒng)被設(shè)置以提供一個(gè)補(bǔ)償響應(yīng)。例如,在一個(gè)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)中,如果一個(gè)傳感器讀取一個(gè)溫度,高于最大上限值,傳感器會(huì)輸出一個(gè)溫度(也就是參數(shù))的參數(shù)值指示,致使控制器啟動(dòng)一個(gè)冷卻器的風(fēng)扇。該風(fēng)扇繼續(xù)運(yùn)行,直至傳感器向該控制器輸出一個(gè)低于該上限的溫度參數(shù)值。
在此系統(tǒng)中,傳感器是一個(gè)大型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一部分,其中,傳感器的輸出作為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)控制器的輸入。這樣的輸入值,導(dǎo)致控制器某些相應(yīng)的輸出,系統(tǒng)中的其它元件對此作出響應(yīng)。另外,像其它元件一樣,傳感器可以由控制器的輸出驅(qū)動(dòng)。例如,作為需要在一定的時(shí)間期限內(nèi)完成的一套任務(wù)的一部分,一個(gè)或多個(gè)傳感器可以被控制邏輯定時(shí)地查詢。
然而,典型地,當(dāng)有許多傳感器在很小的時(shí)幀內(nèi),例如在幾分之一秒,需要被查詢時(shí),可能很難或不可能連續(xù)地和可靠地獲取每個(gè)需要測量的變量的準(zhǔn)確的傳感器參數(shù)值。這種依賴于不準(zhǔn)確參數(shù)值的近似值,可能導(dǎo)致系統(tǒng)誤差或甚至出現(xiàn)故障。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用于時(shí)間約束的從多個(gè)傳感器中檢索傳感器數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。一套傳感器耦合至一個(gè)設(shè)備,該設(shè)備具有多種變量參數(shù),需要在一個(gè)指定的時(shí)幀內(nèi)每隔一定時(shí)間進(jìn)行檢測。每個(gè)傳感器可以設(shè)置成檢測一個(gè)參數(shù),因此,具有它自己的地址。檢測一個(gè)參數(shù)涉及一個(gè)傳感器獲得和提供一個(gè)相應(yīng)的參數(shù)值,這可以通過響應(yīng)一個(gè)傳感器監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的請求來完成。當(dāng)時(shí)間間隔相對短時(shí),對于每個(gè)設(shè)備的每個(gè)參數(shù),很難獲得和提供一個(gè)參數(shù)值,特別是,如果還有其它任務(wù)需要在同一時(shí)間間隔內(nèi)完成時(shí)。
如果在這些參數(shù)中,一些參數(shù)(和它們的參數(shù)值)在該時(shí)間間隔內(nèi)是相對穩(wěn)定的,也就是說,一個(gè)參數(shù)值具有較慢的變化率,依據(jù)本發(fā)明,傳感器監(jiān)控系統(tǒng)可以在一個(gè)或多個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)只從該傳感器的一個(gè)子集中,有選擇地請求參數(shù)值。但是,優(yōu)選地,對于每個(gè)參數(shù),在該時(shí)幀內(nèi)取得至少一次參數(shù)值。在這種情形下,當(dāng)前的一套參數(shù)值包括最近獲得的對于每個(gè)參數(shù)優(yōu)選的參數(shù)值,而不管是從哪個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)獲得的每個(gè)參數(shù)值。當(dāng)前的該套參數(shù)值可以由一個(gè)在大多數(shù)情況下包括需要檢測的設(shè)備的應(yīng)用(或主機(jī))系統(tǒng)獲得。
傳感器監(jiān)控系統(tǒng)包括一個(gè)傳感器管理器,該管理器包括用于從每個(gè)傳感器請求參數(shù)值(也就是數(shù)據(jù))的邏輯。這種邏輯可以由硬件、軟件、固件或它們的某種組合來實(shí)現(xiàn),并且可以根據(jù)設(shè)備的數(shù)量和類型及相應(yīng)的需要自動(dòng)測量的參數(shù)而改變。一個(gè)時(shí)幀包括多個(gè)時(shí)間間隔,并被定義為應(yīng)用系統(tǒng)需要在這些時(shí)間間隔內(nèi)獲取參數(shù)值、這些需要的定時(shí)、及滿足這些需要的物理的或系統(tǒng)的限制的一個(gè)函數(shù)??蛇x擇地,至少一些參數(shù)在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)可以自動(dòng)測量。在某種意義上,傳感器管理器可以被認(rèn)為獲取參數(shù)值的傳感器提供一個(gè)定時(shí)和管理功能。也就是說,傳感器管理器可以向傳感器發(fā)出在一定時(shí)間間隔內(nèi)返回參數(shù)值的請求。在某些情況下,傳感器管理器被設(shè)置執(zhí)行一個(gè)邏輯,即將由一個(gè)應(yīng)用(或主機(jī))系統(tǒng)指定給傳感器監(jiān)控系統(tǒng)支配的處理循環(huán)中返回參數(shù)值。
作為一個(gè)例子,一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)可以在幾分之一秒的時(shí)間間隔內(nèi),對每個(gè)設(shè)備的每個(gè)參數(shù)查詢一個(gè)參數(shù)值。然而,在這么緊的時(shí)間限制內(nèi),檢測所有的參數(shù)和獲得參數(shù)值,是不可能的,或者不現(xiàn)實(shí)的。結(jié)果,傳感器管理器像編管弦樂曲一樣有效地,在該時(shí)間限制內(nèi),從傳感器收集參數(shù)值。如果這些參數(shù)的一個(gè)子集在該周期內(nèi),不能或者不可能發(fā)生顯著的變化,那么該控制邏輯可以實(shí)現(xiàn)在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),對獲得的用于全部子集的參數(shù)值有選擇地放棄。例如,如果有三十個(gè)設(shè)備,每個(gè)設(shè)備有相同的三個(gè)參數(shù)需要檢測,但是,這些參數(shù)中的一個(gè)的變化率相對于時(shí)間間隔變化很慢,那么,傳感器管理器將會(huì)被設(shè)置成只對在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)變化慢的參數(shù)獲取參數(shù)值。然而,優(yōu)選地,對于那些變化慢的每一個(gè)參數(shù),將在每個(gè)時(shí)幀內(nèi)至少檢測一次。
最終,該應(yīng)用系統(tǒng)可以在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),需要一套完整的當(dāng)前的參數(shù)值。
在這種情況下,傳感器監(jiān)控系統(tǒng)提供當(dāng)前的一套參數(shù)值,包括最新的每個(gè)參數(shù)被自動(dòng)測量的參數(shù)值,盡管這些參數(shù)值中的一些可能是在前面的時(shí)間間隔中已得到的。由于只有變化慢的參數(shù)的參數(shù)值是在前面的時(shí)間間隔內(nèi)得到的,所以在當(dāng)前這套參數(shù)值中,所有的參數(shù)值在可接受的范圍內(nèi)將會(huì)是準(zhǔn)確的。這種方法可以用于當(dāng)所有的設(shè)備和它們的參數(shù)是相同時(shí),或是不同的設(shè)備具有不同的參數(shù)需要檢測的情況下。在任何一種情況下,本發(fā)明可以在幾個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),分配慢變化的參數(shù)值的檢測。
另外,傳感器監(jiān)控系統(tǒng)可以包括,用于預(yù)測是否某些參數(shù)可以不必在每個(gè)時(shí)間間隔或每個(gè)時(shí)幀內(nèi)頻繁地測量的邏輯。這種預(yù)測可以基于歷史參數(shù)值數(shù)據(jù),其中,傳感器監(jiān)控系統(tǒng)可以設(shè)置成存儲(chǔ)這樣的歷史數(shù)據(jù)。同樣,這種預(yù)測可以基于在不同的系統(tǒng)參數(shù)或事件之間的一種關(guān)系。例如,在汽車中,當(dāng)汽車運(yùn)行時(shí),一個(gè)電池的電壓可以每100ms檢測一次,但是當(dāng)汽車不運(yùn)行時(shí),電壓可以每秒檢測一次,也就是說,在該條件下,電池的變化率慢于正常操作。
附圖的簡要描述結(jié)合附圖,通過下面的詳細(xì)描述可以更好地理解本發(fā)明上述的和其它的目的以及其他特征和本發(fā)明本身,其中
圖1是依照本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的用于時(shí)間約束的從多個(gè)傳感器中檢索傳感器數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法的一個(gè)框圖。
圖2是圖1系統(tǒng)中一部分的詳細(xì)框圖。
圖3描述了與圖1中的傳感器一起使用的一個(gè)頂層類的尋址方案的一個(gè)框圖。
圖4是一個(gè)描述時(shí)間間隔的表,在這些時(shí)間間隔中,依據(jù)圖1系統(tǒng)使用的控制邏輯,檢測30個(gè)設(shè)備中每個(gè)設(shè)備的溫度參數(shù)。
圖5是一個(gè)描述時(shí)間間隔的表,在這些時(shí)間間隔中,與圖4中的表相對應(yīng)的當(dāng)前的一套參數(shù)值被檢測;和圖6是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)系統(tǒng)的可選的實(shí)施例,在該系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了用于時(shí)間約束的,從一組不同類型的和具有不同參數(shù)的傳感器中,檢索傳感器數(shù)據(jù)的一個(gè)系統(tǒng)和方法。
當(dāng)參照附圖時(shí)會(huì)很明顯,對于大多部分,當(dāng)在一個(gè)以上的圖中,某一項(xiàng)不加改變地被使用時(shí),在所有的圖中是由相同的字符參考標(biāo)記標(biāo)識(shí)的。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述本發(fā)明是用于時(shí)間約束的從多個(gè)傳感器中檢索傳感器數(shù)據(jù)的一種系統(tǒng)和方法。一套傳感器與一個(gè)設(shè)備耦合,該設(shè)備具有多種變量參數(shù)需要在指定時(shí)幀的時(shí)間間隔進(jìn)行檢測。每個(gè)傳感器可以被設(shè)置成檢測一個(gè)參數(shù)。檢測一個(gè)參數(shù)包括得到和提供一個(gè)相應(yīng)的參數(shù)值,它可以通過響應(yīng)一個(gè)由傳感器監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的請求來進(jìn)行。當(dāng)時(shí)間間隔相對較短時(shí),對于每個(gè)設(shè)備的每個(gè)參數(shù),得到和提供一個(gè)參數(shù)值很難,特別是,如果還有其它的任務(wù)需要在該時(shí)間間隔內(nèi)完成時(shí)。
如果在這些參數(shù)中,某些參數(shù)(和它們的參數(shù)值)在該時(shí)間間隔內(nèi)是相對穩(wěn)定的,也就是說,一個(gè)參數(shù)值具有較慢的變化率,依據(jù)本發(fā)明,該傳感器監(jiān)控系統(tǒng)可以在一個(gè)或多個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)只從傳感器的一個(gè)子集有選擇地請求參數(shù)值。但是優(yōu)選地,在該時(shí)幀內(nèi),對于每個(gè)參數(shù)獲取至少一次參數(shù)值。在這種情況下,當(dāng)前的一套參數(shù)值包括最近獲取的、優(yōu)選為對每個(gè)參數(shù)的參數(shù)值,而不管每個(gè)參數(shù)值被獲取的時(shí)間間隔。當(dāng)前的這套參數(shù)值,可以由一個(gè)應(yīng)用(或主機(jī))系統(tǒng)得到,在大多數(shù)情況下,該系統(tǒng)包括被檢測的設(shè)備。
圖1顯示了一個(gè)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)說明性的系統(tǒng)配置100。如圖所示,包括了從1至N的一套設(shè)備,例如設(shè)備101、103、105、107和109。每個(gè)設(shè)備具有多種能夠被檢測的參數(shù)。在優(yōu)選的形式中,每個(gè)設(shè)備耦合至一套相應(yīng)的傳感器上,傳感器適合于獲取與每個(gè)設(shè)備的參數(shù)相關(guān)聯(lián)的參數(shù)值。也就是說,一套傳感器102被設(shè)置成檢測設(shè)備1 101的參數(shù)值,一套傳感器104被設(shè)置成檢測設(shè)備2 103的參數(shù)值,等等。傳感器102、104、106、108和110被耦合至傳感器監(jiān)控系統(tǒng)150上,后者從自傳感器接收的輸出信號中獲得參數(shù)值,再使其它設(shè)備例如應(yīng)用系統(tǒng)140得到該參數(shù)值。本技術(shù)領(lǐng)域的人員將可理解,在其它的實(shí)施例中,該傳感器可以被安置在傳感器監(jiān)控系統(tǒng)150處,特別是在電氣裝置的情況下,用導(dǎo)線將傳感器耦合至該設(shè)備。
在優(yōu)選的形式中,一個(gè)傳感器管理器120總地控制傳感器的選擇性提示以提供參數(shù)值。選擇提示可以由傳感器管理器120發(fā)出一個(gè)請求,讓傳感器傳送數(shù)據(jù)(也就是參數(shù)值)來完成,或可以通過選擇性地讀取一個(gè)連續(xù)測量參數(shù)值的傳感器來完成。在任何一種情況下,當(dāng)一個(gè)傳感器(例如傳感器102)提供一個(gè)值信號,通過傳輸路徑112(例如導(dǎo)線、通路或總線)至傳感器監(jiān)控系統(tǒng)150時(shí),參數(shù)值就被提供了。傳感器監(jiān)控系統(tǒng)150從值信號中獲取參數(shù)值,并將每個(gè)值存儲(chǔ)在被稱為數(shù)據(jù)庫130的內(nèi)存中。
可以包括一個(gè)時(shí)鐘(或定時(shí)器)160,用于在一個(gè)時(shí)幀內(nèi)設(shè)置一套時(shí)間間隔,其中,傳感器管理器120在大約每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),選擇性地請求至少其中一些傳感器的參數(shù)值。時(shí)鐘160可以以本技術(shù)中多種已知的方式提供。例如,該時(shí)鐘可以通過應(yīng)用系統(tǒng)140,在傳感器監(jiān)控系統(tǒng)150內(nèi)部、或外部、以及兩處來提供。如果由應(yīng)用系統(tǒng)140提供,可以通過總線122,提供一個(gè)時(shí)鐘信號至傳感器監(jiān)控系統(tǒng)150。
在圖2的實(shí)施例中,設(shè)備1至N是30個(gè)電池組設(shè)備串聯(lián)的,每個(gè)設(shè)備具有一個(gè)充電狀態(tài)參數(shù)和一個(gè)溫度參數(shù)。總線112是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電子設(shè)備“I2C總線”,而總線122是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的CAN總線,兩者在該技術(shù)領(lǐng)域中均是眾所周知的。依據(jù)由PHILLIPS半導(dǎo)體公司1995年四月發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn),該I2C總線是優(yōu)選的。作為一個(gè)例子,其中的電池組設(shè)備可以是汽車用的10.8V電池。盡管,并不必須(要求)設(shè)備是同樣類型的設(shè)備,或每個(gè)設(shè)備中需要測量的參數(shù)相同。充電狀態(tài)參數(shù)可以包括一個(gè)電壓(V)參數(shù)和一個(gè)電流(I)參數(shù),如圖所示。這些參數(shù)的變化率顯示一個(gè)對應(yīng)電池的充電狀態(tài)。當(dāng)速率(或斜率)接近零時(shí),電池一般是完全充滿的。對于相對多的設(shè)備和參數(shù),例如30個(gè)電池,而每個(gè)電池有三個(gè)參數(shù),在相對短的時(shí)間間隔內(nèi),例如1秒內(nèi),很難對每個(gè)參數(shù)值進(jìn)行檢測。該時(shí)間間隔通常是由應(yīng)用系統(tǒng)140的處理循環(huán)來規(guī)定的。例如,在說明性的實(shí)施例中,一個(gè)汽車系統(tǒng),在100毫秒(ms)時(shí)間間隔(或處理循環(huán))內(nèi),需要這樣九十個(gè)(就是30×3)電池參數(shù)值。
仍然見圖2,為了方便單獨(dú)請求和讀取每個(gè)參數(shù)值,每個(gè)電池的每個(gè)參數(shù)都具有自己的地址。也就是,如圖3所示,對于設(shè)備1 101,V1具有地址1,I1具有地址2,T1具有地址3,而對于設(shè)備2 102,V2具有地址4,I2具有地址5,T2具有地址6,等等。
在該說明性的實(shí)施例中,應(yīng)用系統(tǒng)140每100ms對于每個(gè)電池,期望或需要一個(gè)V、I和T的參數(shù)值。由于電壓和電流參數(shù)值相對于100ms時(shí)間間隔變化很快,優(yōu)選這些參數(shù)在每100ms時(shí)間間隔內(nèi)檢測。恰巧在此說明性的系統(tǒng)類型中,30個(gè)電池中每個(gè)電池的電壓和電流參數(shù)的參數(shù)值可以相對快地獲得,也就是在100ms時(shí)間間隔內(nèi)。盡管可能花費(fèi)大約50ms來計(jì)算所有的I值,余下的時(shí)間不足以確定每個(gè)T值。溫度參數(shù)值不能快速得到,所以在單一的100ms的時(shí)間間隔內(nèi),獲取和提供所有30個(gè)溫度參數(shù)以及所有30個(gè)電壓和所有30個(gè)電流參數(shù)的參數(shù)值相當(dāng)難。
該傳感器管理器120包括控制邏輯,它利用了溫度參數(shù)值相對慢的變化率,在100ms時(shí)間間隔內(nèi),對于30個(gè)電池的溫度參數(shù)值的子集,選擇性地獲取和提供參數(shù)值。也就是說,對于每個(gè)電池組,當(dāng)V和I每100ms時(shí)間間隔讀取時(shí),T依據(jù)下面說明的算法讀取,其中步驟1至6是在每個(gè)時(shí)幀內(nèi)完成的,而步驟2至6是在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)完成的,其中,在步驟5中,當(dāng)n>30時(shí),100ms時(shí)間間隔結(jié)束。
步驟1n=7,其中n表示被檢測的設(shè)備步驟2讀取T(n),其中T(n)是設(shè)備n的溫度參數(shù)步驟3n=n+7步驟4如果n>30,那么步驟5n=n-30步驟6轉(zhuǎn)到步驟2。
如圖4中的表400所示,每個(gè)溫度參數(shù)每七個(gè)100ms時(shí)間間隔讀取一次,產(chǎn)生一個(gè)700ms的時(shí)幀,其中時(shí)間間隔4,例如,涉及第四次通過步驟5,并且在表400中標(biāo)明為“I4”。應(yīng)該理解,在此說明性系統(tǒng)中,典型地,電池溫度在數(shù)秒內(nèi)是穩(wěn)定的,因此電池溫度參數(shù)值可以在比上面顯示的更慢的頻率來讀取,因此,延長了時(shí)幀,可以達(dá)到數(shù)秒,在此期間所有的溫度參數(shù)必須至少讀取一次。然而,在此說明性的實(shí)施例中,溫度參數(shù)要盡可能頻繁地測量。
如前所述,在該說明性實(shí)施例中,應(yīng)用系統(tǒng)140期望或要求在每100ms時(shí)間間隔內(nèi),對于每個(gè)電池的V、I和T的一個(gè)參數(shù)值,即使在每個(gè)100ms時(shí)間間隔內(nèi)沒有讀取每個(gè)溫度參數(shù)。在優(yōu)選的形式中,通過存儲(chǔ)上一次每個(gè)參數(shù)值的更新版,作為當(dāng)前的一套參數(shù)值,該傳感器管理器120“愚弄”了該應(yīng)用系統(tǒng)。因?yàn)椴⒎撬械膮?shù)是在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)被自動(dòng)測量的,當(dāng)前的這套參數(shù)值包括來自先前時(shí)間間隔的參數(shù)值。圖5是表500,顯示了一個(gè)代表性的設(shè)備1至30的使用上面的算法和圖4的表400的當(dāng)前的一套參數(shù)值,結(jié)束在第7個(gè)時(shí)間間隔上。例如,對于設(shè)備#1,電壓和電流參數(shù)值是在時(shí)間間隔7中得到的,而溫度參數(shù)值是在時(shí)間間隔4中得到的。
典型地,應(yīng)用系統(tǒng)是簡單地查找每個(gè)設(shè)備的電壓、電流和溫度參數(shù)的參數(shù)值,而不關(guān)心這些參數(shù)是在哪個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)得到的。只要在當(dāng)前這套參數(shù)值中V、I和T值是基本準(zhǔn)確的,應(yīng)用系統(tǒng)140將不會(huì)由于老參數(shù)值而出現(xiàn)差錯(cuò)。這是通過在一個(gè)時(shí)幀內(nèi)讀取每個(gè)參數(shù)值來保證的,而該時(shí)幀不會(huì)比這些參數(shù)發(fā)生相反變化所花費(fèi)的時(shí)間長,它是由參數(shù)的變化率確定的??刂七壿嬁梢砸远喾N方式來實(shí)現(xiàn),并在獲取和提供參數(shù)值時(shí),在速度和準(zhǔn)確性之間做出權(quán)衡。
另外,該傳感器監(jiān)控系統(tǒng)150可以包括一個(gè)預(yù)測邏輯來預(yù)測在哪個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)某些參數(shù)可以被檢測。在這樣一種情況下,數(shù)據(jù)庫130可以存儲(chǔ)用于預(yù)測的歷史數(shù)據(jù)。例如,歷史數(shù)據(jù)可以顯示在兩個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)V的變化非常小,這樣邏輯可以被調(diào)整為,在每個(gè)奇數(shù)時(shí)間間隔內(nèi)(例如時(shí)間間隔1、時(shí)間間隔3,等等)測量第一組15個(gè)電池的V值,然后在每個(gè)偶數(shù)時(shí)間間隔(例如時(shí)間間隔2、時(shí)間間隔4,等等)內(nèi)測量第二組15個(gè)電池的V值。在其它實(shí)施例中,預(yù)測邏輯可以設(shè)置成檢測參數(shù)之間的關(guān)系(或其它系統(tǒng)動(dòng)態(tài)值)。也就是說,傳感器監(jiān)控系統(tǒng)150的預(yù)測邏輯可以確定(例如基于歷史數(shù)據(jù))當(dāng)V和I基本穩(wěn)定不變時(shí),T變化非常慢。作為響應(yīng),當(dāng)其它條件正確時(shí),控制邏輯可以自動(dòng)調(diào)整,以每隔一個(gè)時(shí)幀測量每個(gè)T一次,而不是像上面所描述的在每個(gè)時(shí)幀內(nèi)測量一次。
在其它實(shí)施例中,該系統(tǒng)可以包括處于傳感器監(jiān)控系統(tǒng)150控制之下的多種設(shè)備和多種傳感器。例如,圖6顯示了五套不同的傳感器,每套傳感器檢測不同設(shè)備601、603、605、607和609的不同參數(shù)。例如,設(shè)備1 601和2 603可以是不同類型的電池,每個(gè)電池的V、I和T被檢測,而設(shè)備3 605可以是一個(gè)壓力被檢測的設(shè)備,設(shè)備4 607可以是一個(gè)液位和溫度被檢測的容器,而設(shè)備5 609可以是一個(gè)只有溫度被檢測的集成電路(IC),但是其中IC的溫度變化率可能會(huì)比電池1601、2 603和設(shè)備4 607中的流體溫度的變化率快得多。
取決于應(yīng)用系統(tǒng)140中不同設(shè)備的不同參數(shù)變化的影響,傳感器管理器120可以設(shè)置成在一個(gè)時(shí)幀的不同時(shí)間間隔內(nèi)或在不同時(shí)幀內(nèi),檢測不同參數(shù)。本技術(shù)領(lǐng)域的人員將可理解,實(shí)際使用的邏輯,可能取決于多種因素,例如不同參數(shù)的變化率、閾值設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)參數(shù)。也就是說,在設(shè)備4中的液位值永遠(yuǎn)不會(huì)低于四分之三,或IC5的溫度永遠(yuǎn)不會(huì)高于100℃,這些對于該系統(tǒng)是必要的。結(jié)果,在100ms的時(shí)間間隔(或循環(huán))的例子中,IC溫度參數(shù)可以每隔一個(gè)時(shí)間間隔測量一次,而電池1和2的V和T值,可以在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)測量一次,而設(shè)備4中的流體液位,可以只在每個(gè)時(shí)幀內(nèi)測量一次,等等。
在不偏離本發(fā)明的精神或主要特征的情況下可以以其它的方式來實(shí)施本發(fā)明。所有的上述實(shí)施例都應(yīng)被認(rèn)為是用于說明而不是限制本發(fā)明的如權(quán)利要求所限定的范圍。源自權(quán)利要求的變化方案及其等同方案都包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種時(shí)間約束的傳感器數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng),包括A一套設(shè)備,每個(gè)設(shè)備具有一個(gè)或多個(gè)變量參數(shù);B一套與每個(gè)設(shè)備耦合的傳感器,并設(shè)置成檢測與上述的每個(gè)參數(shù)相關(guān)聯(lián)的參數(shù)值,和設(shè)置成產(chǎn)生一個(gè)值信號,代表每個(gè)上述參數(shù)值;和C一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng),耦合至上述的該套傳感器上,并設(shè)置成用于接收上述值信號,和從中獲取和存儲(chǔ)上述的參數(shù)值,上述的監(jiān)控系統(tǒng)包括(1)一個(gè)傳感器管理器,設(shè)置成在一個(gè)時(shí)幀的多個(gè)時(shí)間間隔中的至少一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),從上述的傳感器中,選擇地請求一個(gè)上述的參數(shù)值,至少產(chǎn)生的一些請求是對應(yīng)參數(shù)值變化率的函數(shù);和(2)一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備,設(shè)置成存儲(chǔ)一套當(dāng)前的參數(shù)值,其中上述的當(dāng)前這套參數(shù)值包括每個(gè)參數(shù)最新請求的參數(shù)值。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng),其中,上述的傳感器管理器被設(shè)置成,在每個(gè)時(shí)幀內(nèi)對于每個(gè)參數(shù)請求至少一次參數(shù)值。
3.如權(quán)利要求1的系統(tǒng),其中,上述的監(jiān)控系統(tǒng)包括(3)一個(gè)預(yù)測器,設(shè)置成用于至少對于第一個(gè)設(shè)備確定一個(gè)時(shí)間間隔或多個(gè)時(shí)間間隔,在上述時(shí)間間隔內(nèi),上述第一個(gè)設(shè)備的一個(gè)參數(shù)將被檢測。
4.如權(quán)利要求1的系統(tǒng),其中,上述的時(shí)間間隔是一個(gè)周期性時(shí)鐘的周期函數(shù)。
5.如權(quán)利要求1的系統(tǒng),其中,上述的時(shí)間間隔大約是100毫秒,而上述的時(shí)幀大約是1秒或更少。
6.如權(quán)利要求1的系統(tǒng),其中,上述的設(shè)備包括多個(gè)串連的電池,每個(gè)電池具有的參數(shù)包括1)一個(gè)充電狀態(tài)參數(shù);和2)一個(gè)溫度參數(shù)。
7.如權(quán)利要求6的系統(tǒng),其中,上述的充電狀態(tài)參數(shù)包括一個(gè)電壓參數(shù)和一個(gè)電流參數(shù)。
8.如權(quán)利要求1的系統(tǒng),其中,對于一個(gè)或多個(gè)上述的設(shè)備, 一個(gè)相應(yīng)的慢變化的參數(shù)值,在多個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)是基本不變的,而上述的傳感器管理器被設(shè)置成,在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),放棄請求上述的慢變化參數(shù)值,但是在上述的慢變化參數(shù)值實(shí)質(zhì)上變化之前,至少一次選擇性地請求上述的慢變化參數(shù)值。
9.如權(quán)利要求1的系統(tǒng),其中,上述的傳感器管理器被設(shè)置成,用于確定哪幾個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),至少一套上述參數(shù)值的子集應(yīng)該被請求。
10.如權(quán)利要求9的系統(tǒng),其中上述的確定過程是預(yù)測上述參數(shù)值子集的參數(shù)值變化率的一個(gè)函數(shù)。
11.如權(quán)利要求9的系統(tǒng),其中上述的預(yù)測過程是歷史參數(shù)值數(shù)據(jù)的函數(shù)。
12.如權(quán)利要求9的系統(tǒng),其中上述的監(jiān)控系統(tǒng)被設(shè)置成,用于確定作為上述變化率的函數(shù)的上述的時(shí)幀和上述的時(shí)間間隔。
13.如權(quán)利要求1的系統(tǒng),其中,上述那套設(shè)備包括具有至少一些不同參數(shù)的不同設(shè)備。
14.如權(quán)利要求1的系統(tǒng),其中每個(gè)傳感器在系統(tǒng)中具有一個(gè)地址。
15.一種時(shí)間約束的傳感器數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng),包括A一套電池組,每個(gè)電池具有一個(gè)或多個(gè)變量參數(shù),包括一個(gè)溫度參數(shù)、一個(gè)電壓參數(shù)和一個(gè)電流參數(shù);B一套傳感器,與每個(gè)設(shè)備耦合,并設(shè)置成檢測與上述的每個(gè)參數(shù)相關(guān)聯(lián)的參數(shù)值,和設(shè)置成產(chǎn)生一個(gè)值信號,代表每個(gè)上述的參數(shù)值;和C一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng),被耦合至上述的該套傳感器上,并設(shè)置成用于接收上述的值信號,并從中獲取和存儲(chǔ)上述的參數(shù)值,上述的監(jiān)控系統(tǒng)包括(1)一個(gè)傳感器管理器,設(shè)置成在一個(gè)時(shí)幀的多個(gè)時(shí)間間隔中的至少一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),從上述的傳感器中,選擇地請求一個(gè)上述的參數(shù)值,至少一些產(chǎn)生的請求是對應(yīng)參數(shù)值變化率的函數(shù);和(2)一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備,設(shè)置成存儲(chǔ)一套當(dāng)前的參數(shù)值,其中上述的當(dāng)前這套參數(shù)值包括每個(gè)參數(shù)最近被更新的參數(shù)值。其中上述溫度參數(shù)的變化率使得相應(yīng)的一個(gè)溫度參數(shù)值在至少一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)基本未變化,而上述的傳感器管理器,在上述時(shí)幀內(nèi)的至少一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),放棄請求對上述溫度參數(shù)值的更新。
16.一種在一個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行時(shí)間約束的傳感器數(shù)據(jù)檢索的方法,該系統(tǒng)包括一套設(shè)備,每個(gè)設(shè)備具有一個(gè)或多個(gè)變量參數(shù),被耦合至一套傳感器上,其中上述的傳感器被耦合到一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng),該監(jiān)控系統(tǒng)被設(shè)置成用于存儲(chǔ)和請求對應(yīng)于上述參數(shù)的參數(shù)值,上述的方法包括A確定包含多個(gè)時(shí)間間隔的一個(gè)時(shí)幀;B確定每個(gè)參數(shù)值的變化率;C在上述的至少一個(gè)時(shí)間間隔中,從上述的傳感器中請求參數(shù)值,至少產(chǎn)生的一些請求是上述參數(shù)值變化率的函數(shù);和D用上述請求的參數(shù)值,更新已存儲(chǔ)的當(dāng)前的一套參數(shù)值,其中,上述的當(dāng)前這套參數(shù)值包含每個(gè)參數(shù)最近存儲(chǔ)的參數(shù)值。
17.如權(quán)利要求16的方法,其中,上述在權(quán)利要求16的C項(xiàng)中的請求步驟包括在每個(gè)時(shí)幀內(nèi)對于每個(gè)參數(shù)至少請求一次參數(shù)值。
18.如權(quán)利要求16的方法,還包括E.輸出上述的當(dāng)前的一套參數(shù)值至一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)。
19.如權(quán)利要求16的方法,其中,上述的時(shí)間間隔是一個(gè)周期性時(shí)鐘周期的函數(shù)。
20.如權(quán)利要求16的方法,其中,上述的時(shí)間間隔大約是100毫秒,而上述的時(shí)幀大約是1秒或更少。
21.如權(quán)利要求16的方法,其中,上述的設(shè)備包括多個(gè)串聯(lián)的電池,每個(gè)電池具有的參數(shù)包括(1)一個(gè)充電狀態(tài)參數(shù);和(2)一個(gè)溫度參數(shù)。
22.如權(quán)利要求21的方法,其中上述溫度參數(shù)的變化率使得相應(yīng)的一個(gè)溫度參數(shù)值在至少一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)基本未變化,而上述的傳感器管理器,在上述的時(shí)幀的至少一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),放棄請求上述溫度參數(shù)值的更新。
23.如權(quán)利要求21的方法,其中,上述的充電狀態(tài)參數(shù)包括一個(gè)電壓參數(shù)和一個(gè)電流參數(shù)。
24.如權(quán)利要求16的方法,其中,上述的監(jiān)控系統(tǒng)被設(shè)置為用于在步驟B中完成至少上述變化率的確定的至少一個(gè)子集。
25.如權(quán)利要求14的方法,其中,步驟B包括預(yù)測上述變化率的至少一個(gè)子集,而其中上述的確定是上述預(yù)測的一個(gè)函數(shù)。
26.如權(quán)利要求25的方法,其中,被實(shí)現(xiàn)的預(yù)測作為歷史參數(shù)值數(shù)據(jù)的一個(gè)函數(shù)。
27.如權(quán)利要求16的方法,其中,在步驟A中的上述監(jiān)控系統(tǒng)被設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)對上述時(shí)幀和上述時(shí)間間隔的上述確定。
全文摘要
用于時(shí)間約束的傳感器數(shù)據(jù)檢索的一種系統(tǒng)和方法,包括一個(gè)傳感器監(jiān)控系統(tǒng)(150),與一組傳感器(102-110)耦合,其中,每個(gè)傳感器耦合到一個(gè)設(shè)備(101-109)上,該設(shè)備具有多種變量參數(shù)需要在一個(gè)特定的時(shí)幀內(nèi)每隔一段時(shí)間檢測。當(dāng)至少一些參數(shù)值在該時(shí)間間隔內(nèi)相對穩(wěn)定時(shí),傳感器監(jiān)控系統(tǒng)(150)在一個(gè)或多個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),只從傳感器的一個(gè)子集有選擇地請求參數(shù)值。但是,優(yōu)選地對于每個(gè)參數(shù),在該時(shí)幀值內(nèi),至少一次取得每個(gè)參數(shù)的一個(gè)參數(shù)值,而不管是從哪個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)獲得的參數(shù)值。
文檔編號G06F7/00GK1382289SQ00814771
公開日2002年11月27日 申請日期2000年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月28日
發(fā)明者帕爾維茲·加西米尼亞德 申請人:鮑爾斯馬特公司