(57)【要約】【課題】信号監視システムを提供する。【解決手段】信号監視システムは、変換回路と、前記変換回路に連結された制御器とを備える。前記変換回路は、調整基準値の実時間のレベルに基づいて、基準入力値を基準出力値に変換すると共に、監視される信号を出力信号に変換する。前記制御器は、前記基準出力値に従って、そして、あらかじめ定義された基準値に従って、前記出力信号を較正する。前記あらかじめ定義された基準値は、前記基準入力値により、及び前記調整基準値のあらかじめ調整されたレベルにより決定される。【選択図】図１
2012085294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号監視システムであって、
調整基準値の実時間のレベルに基づいて、基準入力値を基準出力値に変換することができると共に、監視される信号を出力信号に変換することができる変換回路と、
前記変換回路に連結されると共に、前記基準出力値に従って、そして更に、前記基準入力値により、及び前記調整基準値のあらかじめ調整されたレベルにより決定されるあらかじめ定義された基準値に従って、前記出力信号を較正することができる制御器と
を備えることを特徴とする信号監視システム。
【請求項２】
前記変換回路が、前記調整基準値に基づいてアナログ信号をデジタル信号に変換することができるアナログ／デジタル変換器を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の信号監視システム。
【請求項３】
前記デジタル信号が、“ＤＯＵＴ＝ｉｎｔ（ＶＩＮ×２Ｋ／ＶＲＥＦ＿ＩＮ）”によって与えられ、
ここで、“ＤＯＵＴ”は前記デジタル信号を表し、“ＶＩＮ”は前記アナログ信号を表し、“ＶＲＥＦ＿ＩＮ”は前記調整基準値を表し、そして、“Ｋ”は前記アナログ／デジタル変換器の分解能を表す
ことを特徴とする請求項２に記載の信号監視システム。
【請求項４】
前記あらかじめ定義された基準値が、前記監視される信号、前記出力信号、及び前記調整基準値の関係に基づいて算出される
ことを特徴とする請求項１に記載の信号監視システム。
【請求項５】
前記制御器が、前記あらかじめ定義された基準値に対する前記基準出力値の比率に従って補正係数を設定することができる
ことを特徴とする請求項１に記載の信号監視システム。
【請求項６】
前記変換回路が、前記出力信号の実時間のレベルを提供するために、前記調整基準値の前記実時間のレベルに基づいて、前記監視される信号を前記出力信号に変換することができ、
前記制御器が、前記補正係数と、前記出力信号の前記実時間のレベルとに従って、前記出力信号の較正されたレベルを算出することができる
ことを特徴とする請求項５に記載の信号監視システム。
【請求項７】
前記制御器が、前記基準出力値と前記あらかじめ定義された基準値との間の差異に従って、前記調整基準値を較正されたレベルに調節することができる
ことを特徴とする請求項１に記載の信号監視システム。
【請求項８】
前記変換回路が、前記出力信号の較正されたレベルを提供するために、前記調整基準値の前記較正されたレベルに基づいて、前記監視される信号を前記出力信号に変換することができる
ことを特徴とする請求項７に記載の信号監視システム。
【請求項９】
監視される信号を監視する方法であって、前記方法が、
調整基準値の実時間のレベルに基づいて、基準入力値を基準出力値に変換する段階と、
前記監視される信号を出力信号に変換する段階と、
前記基準出力値と、そして前記基準入力値により、及び前記調整基準値のあらかじめ調整されたレベルにより決定されるあらかじめ定義された基準値とに従って、前記出力信号を較正する段階と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記出力信号が、前記調整基準値に対する前記監視される信号の比率を示す
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記あらかじめ定義された基準値が、前記監視される信号、前記出力信号、及び前記調整基準値の関係に基づいて算出される
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記較正する段階が、
前記出力信号の実時間のレベルを提供するために、前記調整基準値の前記実時間のレベルに基づいて、前記監視される信号を前記出力信号に変換する段階と、
前記出力信号の前記実時間のレベル、及び前記あらかじめ定義された基準値に対する前記基準出力値の比率に従って、前記出力信号の較正されたレベルを算出する段階とを含む
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記較正する段階が、
前記基準出力値と前記あらかじめ定義された基準値との間の差異に従って、前記調整基準値を較正されたレベルに調節する段階と、
前記調整基準値の前記較正されたレベルに基づいて、前記監視される信号を前記出力信号に変換する段階とを含む
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
信号監視システムであって、
基準入力値を受け取ることができると共に、監視される信号を受け取ることができる第１の端子、及び、前記基準入力値に基づいて、そして調整基準値の実時間のレベルに基づいて、基準出力値を提供することができると共に、前記監視される信号を示す出力信号を提供することができる第２の端子を有する監視回路構成と、
前記監視回路構成に連結されると共に、前記基準出力値に従って、そして、前記基準入力値及び前記調整基準値のあらかじめ調整されたレベルにより決定されるあらかじめ定義された基準値に従って、前記出力信号を較正することができる制御器と
を備えることを特徴とする信号監視システム。
【請求項１５】
前記出力信号が、前記調整基準値に対する前記監視される信号の比率を示す
ことを特徴とする請求項１４に記載の信号監視システム。
【請求項１６】
前記あらかじめ定義された基準値が、前記監視される信号、前記出力信号、及び前記調整基準値の関係に基づいて算出される
ことを特徴とする請求項１４に記載の信号監視システム。
【請求項１７】
前記制御器が、前記あらかじめ定義された基準値に対する前記基準出力値の比率に従って補正係数を設定することができる
ことを特徴とする請求項１４に記載の信号監視システム。
【請求項１８】
前記制御器が、前記監視される信号に基づいて、そして前記調整基準値の前記実時間のレベルに基づいて、前記出力信号を生成するために、前記監視回路構成を使用することにより前記出力信号の実時間のレベルを獲得することができると共に、前記補正係数及び前記出力信号の前記実時間のレベルに従って、前記出力信号の較正されたレベルを算出することができる
ことを特徴とする請求項１７に記載の信号監視システム。
【請求項１９】
前記制御器が、前記基準出力値と前記あらかじめ定義された基準値との間の差異に従って、前記調整基準値を較正されたレベルに調節することができる
ことを特徴とする請求項１４に記載の信号監視システム。
【請求項２０】
前記監視回路構成が、前記調整基準値の前記較正されたレベルに基づいて前記出力信号を生成することによって、前記出力信号の較正されたレベルを提供することができる
ことを特徴とする請求項１９に記載の信号監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号監視システムに関係する。
【背景技術】
【０００２】
本願は、その全体が参照によってここに組み込まれる、２０１０年１０月１４日に出願された米国仮特許出願第６１／３９３，２４４号に対する優先権を主張する。
【０００３】
従来のアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）は、通常、バンドギャップ基準電圧ＶＲＥＦに基づいて、アナログ入力信号ＶＩＮをデジタル出力信号ＤＯＵＴに変換する。デジタル出力信号ＤＯＵＴは、バンドギャップ基準電圧ＶＲＥＦに対するアナログ入力信号ＶＩＮの比率を示す。バンドギャップ基準電圧ＶＲＥＦは、一次の温度補償、二次の温度補償、またはより高次の温度補償を有するバンドギャップ基準回路によって生成され得る。不利に、もしバンドギャップ基準電圧ＶＲＥＦが低次の温度補償を有するバンドギャップ基準回路によって生成されるならば、あらかじめ定義された温度範囲にわたって、バンドギャップ基準電圧ＶＲＥＦは変化する可能性がある。例えば、一次の温度補償を有するバンドギャップ基準回路によって生成されたバンドギャップ基準電圧ＶＲＥＦは、−５５°Ｃから１２５°Ｃの範囲にわたって、数ミリボルト変化する。そのような変化は、ＡＤＣに出力誤差をもたらし得る。もしバンドギャップ基準電圧ＶＲＥＦが高次の温度補償を有するバンドギャップ基準回路によって生成されるならば、あらかじめ定義された温度範囲にわたって、バンドギャップ基準電圧ＶＲＥＦは実質的に一定であり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、高次の温度補償を有するバンドギャップ基準回路の構造は複雑になる。もしバンドギャップ基準回路がＡＤＣと共にシングルチップに統合されるならば、バンドギャップ基準回路の設計及び検査は、ＡＤＣによって実行される処理または処理の変化に影響されやすくなり、それは自動試験装置（automatic test equipment：ＡＴＥ）のコストを増大させることになると共に、ＡＴＥによって実行される検査の時間を増加させることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施例において、信号監視システムは、変換回路と、前記変換回路に連結された制御器とを備える。前記変換回路は、調整基準値の実時間のレベルに基づいて、基準入力値を基準出力値に変換すると共に、監視される信号を出力信号に変換する。前記制御器は、前記基準出力値に従って、そして、あらかじめ定義された基準値に従って、前記出力信号を較正する。前記あらかじめ定義された基準値は、前記基準入力値により、及び前記調整基準値のあらかじめ調整されたレベルにより決定される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施例による信号監視システムの一例の構成図を例証する図である。
【図２】本発明の一実施例によるバッテリ監視システムの一例の構成図を例証する図である。
【図３】本発明の一実施例による信号監視システムの出力値を較正する方法の一例のフローチャートを例証する図である。
【図４Ａ】本発明の一実施例による信号監視システムの出力値を較正する方法の一例のフローチャートを例証する図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施例による信号監視システムの出力値を較正する方法の一例のフローチャートを例証する図である。
【図５】本発明の一実施例による信号監視システムによって実行される動作の例のフローチャートを例証する図である。
【図６】本発明の一実施例による信号監視システムによって実行される動作の例のフローチャートを例証する図である。
【図７】本発明の一実施例による信号監視システムによって実行される動作の例のフローチャートを例証する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
請求項に記載された主題の実施例の特徴及び利点は、以下の詳細な説明の進行、及び、同等の参照符号が同等の構成要素を描写する図面の参照によって、明白になるであろう。
【０００８】
本発明の実施例に対する参照が、ここから詳細に行われることになる。本発明がこれらの実施例と共に説明されることになる一方、それらが本発明をこれらの実施例に限定することを意図していないということが理解されることになる。これに反して、本発明は、添付された請求項によって定義されたように、本発明の精神及び範囲の中に含まれ得る代替物、修正物、及び等価物をカバーすることを意図している。
【０００９】
更に、本発明の以下の詳細な説明において、本発明の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が説明される。しかしながら、本発明はこれらの特定の詳細なしで実行され得るということが当業者によって認識されることになる。他の例では、周知の方法、手続き、構成要素、及び回路は、本発明の特徴を不必要に不明瞭にしないように、詳細に説明されなかった。
【００１０】
一実施例において、本発明は、信号監視システムを提供する。信号監視システムは、バンドギャップ基準電圧に基づいて入力信号を出力信号に変換するための変換回路を備える。信号監視システムは、変換回路の出力信号に対して実時間の較正を行うための制御器を更に備える。一例として、制御器は、現在の温度に関係なく、実時間で（in a real-time manner：リアルタイムで）変換回路の出力信号を較正する。従って、有利に、バンドギャップ基準電圧は、低次の温度補償、例えば一次の温度補償を有するバンドギャップ基準回路によって生成され得る。従って、自動試験装置（automatic test equipment：ＡＴＥ）のためのコストが減少する。検査／調整処理のための時間が同様に減少する。更に、信号監視システムの設計が単純化される。
【００１１】
図１は、本発明の一実施例による信号監視システム１００の一例の構成図を例証する。図１において示されたように、信号監視システム１００は、基準回路１０８と、監視回路構成１２０とを備える。監視回路構成１２０は、マルチプレクサ１１０、制御器１０４、調整モジュール１０６、及び変換回路、例えばＡＤＣ１０２を備える。
【００１２】
一実施例において、基準回路１０８は、あらかじめ設定された基準入力値（または、外部基準値）ＶＲＥＦ＿ＥＸをマルチプレクサ１１０に提供する。マルチプレクサ１１０は、あらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸ及び監視される信号ＳＩＮの中から、入力信号ＶＩＮを選択すると共に、第１の端子を介して入力信号ＶＩＮをＡＤＣ１０２に提供する。ＡＤＣ１０２は、調整モジュール１０６が提供する調整基準値（trim reference）（または、内部基準値）ＶＲＥＦ＿ＩＮに基づいて、アナログ入力信号ＶＩＮをデジタル出力信号ＤＯＵＴに変換する。一例として、出力信号ＤＯＵＴは、次式（１）によって与えられる。
【００１３】
ＤＯＵＴ＝ｉｎｔ（ＶＩＮ×２Ｋ／ＶＲＥＦ＿ＩＮ）      ・・・（１）
【００１４】
ここで、ＫはＡＤＣ１０２の分解能を表す。ＡＤＣ１０２は、第２の端子を介してデジタル出力信号ＤＯＵＴを制御器１０４に提供する。制御器１０４は、ＡＤＣ１０２に転送されるべきマルチプレクサ１１０の入力信号の中から、入力信号ＶＩＮを選択するための選択信号１１６を生成する。制御器１０４は、更に、調整モジュール１０６に対して、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを調節するための調整コード１１８、例えば２進コードまたは１６進コードを生成する。
【００１５】
一実施例において、あらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸは、あらかじめ定義された温度範囲にわたって、例えば−５５°Ｃから１２５°Ｃの範囲にわたって、実質的に一定である。一例として、あらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸは、高次の温度補償を有する独立型のバンドギャップ基準回路１０８によって生成される。独立型のバンドギャップ基準回路１０８は、信号監視システム１００に関する設計コスト及び検査コストを削減するために、監視回路構成１２０から分離され得る。調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮは、あらかじめ定義された温度範囲にわたって、変化する可能性がある。一例として、調整モジュール１０６は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを生成するために、一次の温度補償を有するバンドギャップ基準回路を備える。更に、マルチプレクサ１１０は、温度の変化によって引き起こされた抵抗の不整合を含む可能性がある。有利に、制御器１０４は、出力信号ＤＯＵＴが調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの変化及び抵抗の不整合にもかかわらず監視される信号ＳＩＮを正確に示すように、あらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸに基づいて、出力信号ＤＯＵＴを実時間で較正することができる。更に、一実施例において、信号監視システム１００は、ＡＤＣ１０２に関する自己診断を行うことができる。
【００１６】
制御器１０４は、様々なソリューションにより、あらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸに基づいて出力信号ＤＯＵＴを較正し得る。一例として、ＡＤＣ１０２は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの実時間のレベルに基づいて、あらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸを基準出力値ＤＡＲＥＦに変換する。基準出力値ＤＡＲＥＦは、あらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸを示す実時間のデジタル信号である。ＡＤＣ１０２は、更に、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの実時間のレベルに基づいて、監視される信号ＳＩＮを出力信号ＤＯＵＴに変換する。出力信号ＤＯＵＴは、監視される信号ＳＩＮを示す実時間のデジタル信号である。制御器１０４は、あらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦに対する基準出力値ＤＡＲＥＦの比率に従って、補正係数ＣＦを設定すると共に、補正係数ＣＦ、そして調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの実時間のレベルに従って、出力信号ＤＯＵＴの較正された信号Ｄ’ＯＵＴを算出する。あらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦは、あらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸ、及び調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮのあらかじめ調整されたレベルＶ’ＲＥＦ＿ＩＮ（または理想的なレベル）によって決定される。あらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦは、監視される信号ＳＩＮ、出力信号ＤＯＵＴ、及び調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの関係に基づいて、算出されることができる。例えば、式（１）に従って、あらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦは、次式（２）によって与えられる。
【００１７】
ＤＲＥＦ＝ｉｎｔ（ＶＲＥＦ＿ＥＸ×２Ｋ／Ｖ’ＲＥＦ＿ＩＮ）      ・・・（２）
【００１８】
一実施例において、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮは、２５°Ｃのような室温において、あらかじめ定義されたレベルＶ’ＲＥＦ＿ＩＮにあらかじめ調整される。一実施例において、制御器１０４は、次式（３）に従って、補正係数ＣＦを算出する。
【００１９】
ＣＦ＝ＤＡＲＥＦ／ＤＲＥＦ      ・・・（３）
【００２０】
その結果、監視される信号ＳＩＮを示す較正された信号Ｄ’ＯＵＴは、次式（４）に従って獲得される。
【００２１】
Ｄ’ＯＵＴ＝ＤＯＵＴ／ＣＦ      ・・・（４）
【００２２】
一実施例において、制御器１０４、例えばマイクロコントローラ（μＣ）は、補正係数ＣＦ及び較正された信号Ｄ’ＯＵＴに関する計算を行う。しかしながら、本発明は、そのように限定されない。別の実施例において、制御器１０４は、バスインタフェース１２２を介して、ＡＤＣ１０２から外部のマイクロプロセッサ（μＰ）（図１には図示せず）、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）またはマイクロプロセッサ制御装置（ＭＣＵ）に、外部のμＰが補正係数ＣＦ及び較正された信号Ｄ’ＯＵＴに関する計算を行うように、データを提供する。一実施例において、外部のμＰは、制御器１０４を介して信号監視システム１００を制御する。
【００２３】
別の例として、ＡＤＣ１０２は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの現在のレベル（または実時間のレベル）に基づいて、あらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸを基準出力値ＤＡＲＥＦに変換する。制御器１０４は、基準出力値ＤＡＲＥＦとあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦとの間の差異に従って、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを現在のレベルから較正されたレベルに調節する。更に具体的には、もし基準出力値ＤＡＲＥＦがあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦより大きいならば、制御器１０４は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを増加させるために、調整コード１１８を増加させる。従って、式（１）により、基準出力値ＤＡＲＥＦは減少する。もし基準出力値ＤＡＲＥＦがあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦより小さいならば、制御器１０４は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを減少させるために、調整コード１１８を減少させる。従って、基準出力値ＤＡＲＥＦは増加する。すなわち、制御器１０４は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを調節することによって、基準出力値ＤＡＲＥＦを、あらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦに向かって制御する。基準出力値ＤＡＲＥＦとあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦとの間の差異が、あらかじめ定められたしきい値ＥＴより小さい場合、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮは、較正されたレベルに調節される。ＡＤＣ１０２は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの較正されたレベルに基づいて、監視される信号ＳＩＮを出力信号ＤＯＵＴに変換する。その結果、出力信号ＤＯＵＴは、監視される信号ＳＩＮを更に正確に示すように、較正される。
【００２４】
信号監視システム１００はアナログ／デジタル変換に関して説明されるが、本発明は、同様に、デジタル／アナログ変換に適当である。デジタル／アナログ変換の出力値は、同様の方法で較正され得る。
【００２５】
図２は、本発明の一実施例によるバッテリ監視システム２００の一例の構成図を例証する。バッテリ監視システム２００は、監視回路構成１２０、基準回路１０８、及びセル２４０＿１、２４０＿２、・・・、２４０＿Ｎのセット、例えば、リチウム−イオンバッテリセル、または鉛蓄電池セルを備える。基準回路１０８と協力する監視回路構成１２０は、セル２４０＿１〜２４０＿Ｎの状態、例えば各セル電圧、充電電流または放電電流等を監視する。
【００２６】
図２において示されたように、監視回路構成１２０は、マルチプレクサ１１０、ＡＤＣ１０２、制御器１０４、調整モジュール１０６、及びレジスタバンク２２４を備える。サーミスタ２２６は、監視回路構成１２０の中に、もしくは監視回路構成１２０の外に配置され得る。マルチプレクサ１１０は、信号シフタ２１２、及びスイッチマトリクス２１４を備える。一実施例において、信号シフタ２１２は、セル２４０＿１〜２４０＿Ｎの端子電圧を受け取り、そして、スイッチマトリクス２１４に対して、セル２４０＿１〜２４０＿Ｎのセル電圧ＶＣＬ（１）、ＶＣＬ（２）、・・・ＶＣＬ（Ｎ）を生成する。基準回路１０８は、更に、スイッチマトリクス２１４に対して、あらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸを供給する。スイッチマトリクス２１４は、制御器１０４が提供する選択信号１１６によって制御される複数のスイッチ（図２には図示せず）を備える。選択信号１１６は、対応するセル電圧ＶＣＬ（１）、ＶＣＬ（２）、・・・ＶＣＬ（Ｎ）、または、あらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸが、ＡＤＣ１０２に転送されるように、スイッチマトリクス２１４内の１つ以上のスイッチをターンオンすることができる。ＡＤＣ１０２は、調整モジュール１０６が提供する調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮに基づいて、セル電圧ＶＣＬ（１）、ＶＣＬ（２）、・・・ＶＣＬ（Ｎ）、及び基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸの中から選択された入力信号ＶＩＮを出力信号ＤＯＵＴに変換する。レジスタバンク２２４、例えば、不揮発性メモリは、ＡＤＣ１０２からの出力信号ＤＯＵＴを格納する。レジスタバンク２２４は、更に、制御器１０４によって供給されるあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦを格納する。制御器１０４は、式（２）に従って、あらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦを算出する。制御器１０４は、更に、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを調節するために、調整モジュール１０６に対して調整コード１１８を生成する。サーミスタ２２６は、監視回路構成１２０の温度ＴＰを検知し、そして、較正処理のために、温度検知信号２２８を制御器１０４に送る。
【００２７】
図３は、本発明の一実施例による信号監視システムの出力値の較正方法の一例のフローチャート３００を例証する。特定のステップが図３において開示されるが、そのようなステップは、実例となる目的のための例である。すなわち、本発明は、図３において暗唱されたステップの様々な他のステップまたは変形を実行することに適切である。図３は、図１及び図２と組み合わせて説明される。
【００２８】
ステップ３０２において、信号監視システム１００が開始される。ステップ３０４において、制御器１０４は、補正係数ＣＦを１に、例えばＣＦ＝１に設定する。ステップ３０６において、信号監視システム１００は、較正の要求が出されているか否かを検出する。一実施例において、制御器１０４は、バスインタフェース１２２を介して、外部のμＰによって出された較正の要求を受け取り得る。制御器１０４は、更に、単独で（by itself）較正の要求を出し得る。もし較正に関する要求が出されているならば、信号監視システム１００は、較正処理を開始するために、ステップ３１２を実行し、他の場合は、信号監視システム１００は、ステップ３０８を実行する。
【００２９】
ステップ３０８において、制御器１０４は、信号監視システム１００の温度ＴＰが最低温度ＴＭＩＮから最高温度ＴＭＡＸまでのあらかじめ定められた範囲内にあるかどうかを判定するために、サーミスタ２２６が提供する温度検知信号２２８を受け取る。もし温度ＴＰがあらかじめ定められた範囲を越えているならば、例えばＴＰ＜ＴＭＩＮまたはＴＰ＞ＴＭＡＸならば、信号監視システム１００は、ステップ３１２を実行し、他の場合は、信号監視システム１００は、ステップ３１０を実行する。
【００３０】
ステップ３１０において、制御器１０４は、あらかじめ定められた時間周期ＴＭＰＲＥが満了するかどうかを判定する。一実施例において、信号監視システム１００は、時間をカウントするために、タイマ（図１及び図２には図示せず）を備え、そして、あらかじめ定められた時間周期ＴＭＰＲＥによって、定期的に割込み信号を生成する。もしあらかじめ定められた時間周期ＴＭＰＲＥが満了するならば、制御器１０４は、タイマから割込み信号を受け取り、そして、較正処理を開始するために、ステップ３１２を実行する。他の場合は、信号監視システム１００は、ステップ３１６を実行する。
【００３１】
ステップ３１６において、信号監視システム１００は、補正係数ＣＦに基づいて、監視される信号ＳＩＮ、例えば図２におけるセル２４０＿１〜２４０＿Ｎのセル電圧ＶＣＬ（１）、ＶＣＬ（２）、・・・ＶＣＬ（Ｎ）の内の１つをスキャンする。一例として、制御器１０４は、セル電圧ＶＣＬ（１）、ＶＣＬ（２）、・・・ＶＣＬ（Ｎ）の中から、順番に、ＡＤＣ１０２に対して、入力信号ＶＩＮを選択する。ＡＤＣ１０２は、式（１）に従って、入力信号ＶＩＮを出力信号ＤＯＵＴに変換し、そして、出力信号ＤＯＵＴをレジスタバンク２２４に格納する。制御器１０４は、レジスタバンク２２４から出力信号ＤＯＵＴを読み取り、そして、式（４）に従って、入力信号ＶＩＮを示す較正された信号Ｄ’ＯＵＴを算出する。
【００３２】
一実施例において、もし信号監視システム１００が較正に関する要求を検出しないならば、そして温度ＴＰがあらかじめ定められた範囲内にあり、例えばＴＭＩＮ≦ＴＰ≦ＴＭＡＸであるならば、そしてあらかじめ定められた時間周期ＴＭＰＲＥがまだ満了していないならば、補正係数ＣＦは変わらないままである。しかしながら、もし信号監視システム１００が較正に関する要求を検出するならば、あるいは温度ＴＰがあらかじめ定められた範囲を超えるならば、あるいはあらかじめ定められた時間周期ＴＭＰＲＥが満了するならば、その場合に、制御器１０４は、補正係数ＣＦを再度計算する。
【００３３】
ステップ３１２において、制御器１０４は、レジスタバンク２２４から基準出力値ＤＡＲＥＦを獲得する。更に具体的には、制御器１０４は、ＡＤＣ１０４に転送されるべきあらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸを選択する。ＡＤＣ１０４は、あらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸを基準出力値ＤＡＲＥＦに変換し、そして、基準出力値ＤＡＲＥＦをレジスタバンク２２４に格納する。ステップ３１４において、制御器１０４は、レジスタバンク２２４から基準出力値ＤＡＲＥＦ、及びあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦを読み取り、そして、あらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦによって除算された基準出力値ＤＡＲＥＦに等しくなるように、補正係数ＣＦを設定する。ステップ３１４の後で、信号監視システム１００は、再度計算された補正係数ＣＦに基づいて、監視される信号ＳＩＮをスキャンする。その結果、監視される信号ＳＩＮを示す較正された信号Ｄ’ＯＵＴが、式（４）に従って獲得される。
【００３４】
図４Ａは、本発明の一実施例による信号監視システムの出力値を較正する方法の一例のフローチャート４００を例証する。特定のステップが図４Ａにおいて開示されるが、そのようなステップは、実例となる目的のための例である。すなわち、本発明は、図４Ａにおいて暗唱されたステップの様々な他のステップまたは変形を実行することに適切である。図４Ａは、図１、図２、及び図３と組み合わせて説明される。一実施例において、図４Ａにおけるステップ４０６、４０８、４１０、及び４１２は、図３におけるステップ３０６、３０８、３１０、及び３１２と類似している。
【００３５】
図４Ａにおいて示されたように、信号監視システム１００がステップ４０２で開始された後で、信号監視システム１００は、較正の要求が出されているか否かを検出するために、ステップ４０６を実行する。もし較正に関する要求が出されているならば、信号監視システム１００は、ステップ４１２を実行し、他の場合は、信号監視システム１００は、ステップ４０８を実行する。ステップ４０８において、信号監視システム１００は、信号監視システム１００の温度ＴＰが最低温度ＴＭＩＮから最高温度ＴＭＡＸまでのあらかじめ定められた範囲内にあるかどうかを判定する。もし温度ＴＰがあらかじめ定められた範囲を越えているならば、信号監視システム１００は、ステップ４１２を実行し、他の場合は、信号監視システム１００は、ステップ４１０を実行する。ステップ４１０において、信号監視システム１００は、あらかじめ定められた時間周期ＴＭＰＲＥが満了するかどうかを判定する。もしあらかじめ定められた時間周期ＴＭＰＲＥが満了するならば、信号監視システム１００は、ステップ４１２を実行し、他の場合は、信号監視システム１００は、ステップ４２２を実行する。
【００３６】
ステップ４２２において、信号監視システム１００は、調整モジュール１０６が提供する調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮに基づいて、監視される信号ＳＩＮ、例えばセル電圧ＶＣＬ（１）、ＶＣＬ（２）、・・・ＶＣＬ（Ｎ）の内の１つをスキャンする。一実施例において、もし信号監視システム１００が較正に関する要求を検出しないならば、そして温度ＴＰがあらかじめ定められた範囲内にあるならば、そしてあらかじめ定められた時間周期ＴＭＰＲＥがまだ満了していないならば、その場合に、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの現在のレベルは、所望の範囲内にあると考えられ、そして、ＡＤＣ１０２は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの現在のレベルに基づいて、変換処理を行う。しかしながら、もし信号監視システム１００が較正に関する要求を検出するならば、あるいは温度ＴＰがあらかじめ定められた範囲を超えるならば、あるいはあらかじめ定められた時間周期ＴＭＰＲＥが満了するならば、その場合に、制御器１０４は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを較正されたレベルに調節する。
【００３７】
ステップ４１２において、制御器１０４は、レジスタバンク２２４から基準出力値ＤＡＲＥＦを獲得する。ステップ４１４において、制御器１０４は、基準出力値ＤＡＲＥＦとあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦとの間の差異が、あらかじめ定められたしきい値ＥＴより小さいかどうかを判定する。もし基準出力値ＤＡＲＥＦとあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦとの間の差異が、あらかじめ定められたしきい値ＥＴ以下ならば、信号監視システム１００は、ステップ４２２を実行し、他の場合は、信号監視システム１００は、ステップ４１６を実行する。
【００３８】
ステップ４１６において、制御器１０４は、基準出力値ＤＡＲＥＦをあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦと比較する。もし基準出力値ＤＡＲＥＦがあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦ以下ならば、信号監視システム１００は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを増加させるために、ステップ４１８を実行し、他の場合は、信号監視システム１００は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを減少させるために、ステップ４２０を実行する。更に具体的には、一実施例において、制御器１０４が提供する調整コード１１８は、直線的に、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを調節し得る。もし調整コード１１８が１だけ増加するならば、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮは、増分ＶＲＳＴＥＰだけ増加し得る。もし調整コード１１８が２だけ増加するならば、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮは、増分２×ＶＲＳＴＥＰだけ増加し得る。同様に、もし調整コード１１８がある量だけ減少するならば、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮは、ＶＲＳＴＥＰにある量を乗算したものに等しい減分だけ減少し得る。
【００３９】
一実施例では、ステップ４１８またはステップ４２０において、制御器１０４は、調整コード１１８を、わずかな量だけ、例えば１だけ、２だけ等、増加させるか、または減少させ、そして、ステップ４１２に戻る。そのような一実施例において、基準出力値ＤＡＲＥＦとあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦとの間の差異が、あらかじめ定められたしきい値ＥＴ以下になるまで、制御器１０４は、反復的にステップ４１２、４１４、４１６、及びステップ４１８またはステップ４２０を実行する。基準出力値ＤＡＲＥＦとあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦとの間の差異が、あらかじめ定められたしきい値ＥＴ以下である場合、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮは、較正されたレベルＶＣＡＬに調節される。信号監視システム１００は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの較正されたレベルＶＣＡＬに基づいて監視される信号ＳＩＮをスキャンするために、ステップ４２２を実行する。その結果、出力信号ＤＯＵＴは、更に正確に監視される信号ＳＩＮを示す。
【００４０】
更に、一実施例において、もし制御器１０４が、あらかじめ設定された時間以上にわたって、反復的に、ステップ４１２、４１４、４１６、及びステップ４１８またはステップ４２０を実行するならば、そして、基準出力値ＤＡＲＥＦとあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦとの間の差異が、まだあらかじめ定められたしきい値ＥＴより大きいならば、その場合に、所望しない状態がＡＤＣ１０２において発生する。そのような状況において、ＡＤＣ１０２は無効にされ得る。すなわち、信号監視システム１００は、ＡＤＣ１０２に関する自己診断を行うことができる。
【００４１】
図４Ｂは、本発明の一実施例による信号監視システムの出力値を較正する方法の一例のフローチャート４００’を例証する。図４Ａと同じように符号が付けられたステップは、同じように実行される。図４Ｂは、図１、図２、及び図４Ａと組み合わせて説明される。
【００４２】
図４Ｂにおいて示されたように、ステップ４１４において、もし基準出力値ＤＡＲＥＦとあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦとの間の差異が、あらかじめ定められたしきい値ＥＴより大きいならば、信号監視システム１００は、ステップ４３０を実行する。ステップ４３０において、制御器１０４は、基準出力値ＤＡＲＥＦとあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦに従って、調整コード１１８の値ＣＴに関する変化量ΔＣＴを算出する。
【００４３】
更に具体的には、傾き誤差（slope error）ＳＥは、以下によって与えられ得る。
【００４４】
ＳＥ＝（ＤＡＲＥＦ−ＤＲＥＦ）／ＤＲＥＦ      ・・・（５）
【００４５】
更に、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの較正されたレベルＶＣＡＬは、次式（６）によって与えられる。
【００４６】
ＶＣＡＬ＝ＶＲＥＦ＿ＩＮ×（１＋ＳＥ）      ・・・（６）
【００４７】
式（６）において、ＶＲＥＦ＿ＩＮは、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮが調節される前の、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの現在のレベルを表す。更に、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの較正されたレベルＶＣＡＬは、次式（７）によって与えられ得る。
【００４８】
ＶＣＡＬ＝ＶＲＥＦ＿ＩＮ＋ＶＲＳＴＥＰ×ΔＣＴ      ・・・（７）
【００４９】
ここでΔＣＴは、調整コード１１８における変化量を表す。式（５）、式（６）、及び式（７）に従って、次式（８）が獲得される。
【００５０】
ΔＣＴ＝ＶＲＥＦ＿ＩＮ×（ＤＡＲＥＦ−ＤＲＥＦ）／（ＶＲＳＴＥＰ×ＤＲＥＦ）・・・（８）
【００５１】
このように、制御器１０４は、ステップ４３０において、式（８）に基づいて、変化量ΔＣＴを算出する。
【００５２】
ステップ４３２において、制御器１０４は、変化量ΔＣＴに従って、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを調節する。更に具体的には、制御器１０４は、ＣＴから“ＣＴ＋ΔＣＴ”まで調整コード１１８を変更し得ると共に、それによって、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを較正されたレベルＶＣＡＬに調節する。従って、基準出力値ＤＡＲＥＦは、あらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦに調節される。ステップ４３２の後で、信号監視システム１００は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの較正されたレベルＶＣＡＬに基づいて監視される信号ＳＩＮをスキャンするために、ステップ４２２を実行する。その結果、出力信号ＤＯＵＴは、更に正確に監視される信号ＳＩＮを示す。
【００５３】
図５は、本発明の一実施例による信号監視システムによって実行される動作の例のフローチャート５００を例証する。図５は、図１、図２、及び図３と組み合わせて説明される。
【００５４】
ブロック５０２において、ＡＤＣ１０２は、あらかじめ設定された基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸを基準出力値ＤＡＲＥＦに変換する。ブロック５０４において、ＡＤＣ１０２は、監視される信号ＳＩＮを出力信号ＤＯＵＴに変換する。ブロック５０６において、制御器１０４は、出力信号ＤＯＵＴ、そしてあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦに対する基準出力値ＤＡＲＥＦの比率に等しい補正係数ＣＦに従って、監視される信号ＳＩＮを示す較正された信号Ｄ’ＯＵＴを算出する。
【００５５】
図６は、本発明の一実施例による信号監視システムによって実行される動作の例のフローチャート６００を例証する。図６は、図１、図２、図４Ａ、及び図４Ｂと組み合わせて説明される。
【００５６】
ブロック６０２において、ＡＤＣ１０２は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの現在のレベルに基づいて、基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸを基準出力値ＤＡＲＥＦに変換する。ブロック６０４において、制御器１０４は、基準出力値ＤＡＲＥＦとあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦとの間の関係に従って、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮを現在のレベルから較正されたレベルに調節する。ブロック６０６において、ＡＤＣ１０２は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの較正されたレベルに基づいて、監視される信号ＳＩＮを出力信号ＤＯＵＴに変換する。
【００５７】
図７は、本発明の一実施例による信号監視システムによって実行される動作の例のフローチャート７００を例証する。図７は、図１、図２、図３、図４Ａ、及び図４Ｂと組み合わせて説明される。
【００５８】
ブロック７０２において、変換回路構成１０２は、調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮの実時間のレベルに基づいて、基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸを基準出力値ＤＡＲＥＦに変換する。
【００５９】
ブロック７０４において、変換回路構成１０２は、監視される信号ＳＩＮを出力信号ＤＯＵＴに変換する。
【００６０】
ブロック７０６において、制御器１０４は、基準出力値ＤＡＲＥＦに従って、そしてあらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦに従って、出力信号ＤＯＵＴを較正する。あらかじめ定義された基準値ＤＲＥＦは、基準入力値ＶＲＥＦ＿ＥＸによって、そして調整基準値ＶＲＥＦ＿ＩＮのあらかじめ調整されたレベルＶ’ＲＥＦ＿ＩＮによって決定される。
【００６１】
要するに、本発明による実施例は、実時間で較正処理を実行することができる信号監視システムを提供する。一実施例において、信号監視システムは、低次の温度補償を有するバンドギャップ基準回路に基づいて入力信号を監視し得るが、しかし、正確に入力信号を示す出力信号を生成し得る。信号監視システムは、様々なアプリケーションに使用され得る。例えば、それは、複数のセルのセル電圧、及びセルの充電電流／放電電流を監視するために、バッテリ監視システムにおいて使用され得る。それは、更に、心拍情報、脈拍情報、血圧情報等を示す信号を監視するために、医療機器に使用され得る。
【００６２】
上述の説明および図面は本発明の実施形態を表すが、添付の請求項によって定義された本発明の原理の精神および範囲から逸脱することなしに、様々な追加、修正、及び置換がこれらの実施形態に加えられる可能性があることが、理解されるであろう。当業者は理解することであろうが、本発明の実施において、形、構造、配列、割合、材料、要素、およびコンポーネント、及びその他についての多くの修正が使用された状態で、本発明が使用され得ると共に、これらの多くの修正は、本発明の原理から逸脱することなしに、特に、特定の環境および動作要件に適合されている。したがって、ここで開示された実施形態は、全ての点において例示的であり限定的でないと共に、添付の請求項、及びそれらの法律上の等価物によって示された発明の範囲内にあると考えられるべきであり、上述の説明に限定されない。
【符号の説明】
【００６３】
１００    信号監視システム
１０２    アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）
１０４    制御器
１０６    調整モジュール
１０８    基準回路
１１０    マルチプレクサ
１１６    選択信号
１１８    調整コード
１２０    監視回路構成
１２２    バスインタフェース
２００    バッテリ監視システム
２１２    信号シフタ
２１４    スイッチマトリクス
２２４    レジスタバンク
２２６    サーミスタ
２２８    温度検知信号
２４０＿１、２４０＿２、・・・２４０＿Ｎ    セル
【図１】
2012085294.tif 000003
【図２】
2012085294.tif 000004
【図３】
2012085294.tif 000005
【図４Ａ】
2012085294.tif 000006
【図４Ｂ】
2012085294.tif 000007
【図５】
2012085294.tif 000008
【図６】
2012085294.tif 000009
【図７】
2012085294.tif 000010
【外国語明細書】
2012085294.tif 000011
2012085294.tif 000012
2012085294.tif 000013
2012085294.tif 000014
2012085294.tif 000015
2012085294.tif 000016
2012085294.tif 000017
2012085294.tif 000018
2012085294.tif 000019
2012085294.tif 000020
2012085294.tif 000021
2012085294.tif 000022
2012085294.tif 000023
2012085294.tif 000024
2012085294.tif 000025
2012085294.tif 000026
2012085294.tif 000027
2012085294.tif 000028
2012085294.tif 000029
2012085294.tif 000030
2012085294.tif 000031
2012085294.tif 000032
2012085294.tif 000033
2012085294.tif 000034
2012085294.tif 000035
2012085294.tif 000036
2012085294.tif 000037
2012085294.tif 000038
2012085294.tif 000039
2012085294.tif 000040
2012085294.tif 000041
2012085294.tif 000042