CN105339209A - 控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法和使用该方法的制动灯开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法和使用该方法的制动灯开关，其可以改进制动灯开关的可靠性并通过最小化在制造制动灯开关的过程中产生的输出值的误差来保持质量一致。根据本发明，因为已经使用快速推动电路来执行针对产品的输出值的零点，所以可靠性可以保持很好。

Description

控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法和使用该方法的制动灯开关

技术领域

本发明涉及控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法和使用该方法的制动灯开关，且更具体地，本发明涉及可以改进制动灯开关的可靠性并通过最小化在制造制动灯开关的过程中生成的输出值的误差来维持统一质量地控制来自制动灯开关的信号输出值的零点(zeropoint)的方法和使用该方法的制动灯开关。

背景技术

一般而言，刹车系统安装在汽车上，且制动灯也安装在汽车上，以便跟在开在前面的汽车之后的另一汽车可以检查开在前面的汽车是否刹车了。即，当司机踩踏刹车踏板时，制动灯开关被配置成检测刹车踏板是否已经被踩踏，以便基于检测的结果打开或关闭该制动灯。制动灯开关安装在刹车踏板中，该制动灯开关是用于检测刹车踏板是否已经被踩踏的传感器(即，刹车踏板是否已经被驱动)。

在传统的制动灯开关中使用机械接触方法，但是近来在制动灯开关中越来越多地使用电感方法即非接触方法。

例如，韩国专利注册号10-0689196、10-0729337以及10-1001186中公开了与电感类型的制动灯开关相关的各种技术。

传统的电感类型的制动灯开关被配置成使用接收线圈的电感值来检测是否驱动刹车踏板，上述电感值根据金属耦合器即电感器接近与否而变化。

但是，由于参考线圈和接收线圈的特性、各种类型的部件中的公差、以及其生产过程中的外部影响方面的差异，电感类型的制动灯开关可以具有不同的输出值。这对制动灯开关的正常操作具有较大的影响。

同时，用于通过改变电阻值来控制电气特性的快速推动电路(zappingcircuit)或半导体电路的一部分在半导体电路中使用。快速推动电路采用使用保险丝的方法和使用二极管的方法。

使用保险丝的方法通过由半导体中的多晶硅制成的保险丝的方式来实现。在被编程之前，该保险丝因为其非常低的电阻充当导线，但是在保险丝被编程之后，当过电流流过保险丝时，由于其断开了，所以该保险丝具有非常高的电阻。在该方法中，通过减小流过保险丝的电流量或将保险丝的状态转换到开路状态来控制保险丝的电气特性。

在使用齐纳二极管的方法中，通过在半导体中由PN结二极管形成的齐纳二极管来执行编程。在齐纳二极管的电气特性中，被编程之前的齐纳二极管可以被认为是开路状态，这是因为由于其反向电压，齐纳二极管具有非常高的电阻，但是在齐纳二极管被编程之后，当过电压被应用于齐纳二极管时，齐纳二极管可以被认为是由于出现击穿现象而导致的短路状态。

例如，韩国专利登记号10-0157116、10-0155945、10-0275729、10-0571088、以及10-0683103公开了相关的各种快速推动电路的技术。

发明内容

技术问题

鉴于上述问题进行了本发明，且本发明的目的在于提供一种控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法和使用该方法的制动灯开关，其可以改进制动灯开关的可靠性并通过快速推动过程最小化在制造制动灯开关的过程中产生的输出值的误差来保持质量一致。

问题的解决方案

根据本发明的实施例，一种控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法包括：将制动灯开关固定到快速推动夹具，在该制动灯开关中耦合在一起的快速推动电路和信号处理电路被安装在一个半导体芯片上；基本配置包括快速推动模式和电路限制的设置项；将金属耦合器与接收线圈分离最大距离；测量制动灯开关的输出值并确定所测量的输出值是否满足标准；作为确定的结果，如果确定所测量的输出值不满足标准，则控制增益值，再次测量制动灯开关的输出值，并确定所测量的输出值是否满足标准；作为确定的结果，如果确定所测量的输出值满足标准，则测量灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离并确定所测量的分离距离是否满足标准并确定所测量的分离距离是否满足标准；作为确定的结果，如果确定灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离满足标准，则设置快速推动并终止过程；以及作为确定的结果，如果确定灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离不满足标准，则控制阈值/滞后值，并确定灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离是否满足标准。

在基本配置的设置项中包含的快速推动模式包括准快速推动模式和快速推动模式。

当包含多个比特的准快速推动命令通过安装在信号处理电路上的半导体芯片的输入/输出管脚由计算机发送时，可以使用准快速推动模式，且在准快速推动模式中，因为半导体芯片未被永久编程，所以用户知道当在电流设置值处执行快速推动时对产品施加什么样的影响。

此外，当包含多个比特的快速推动命令通过半导体芯片的输入/输出管脚由计算机发送时，可以使用快速推动模式，且在快速推动模式中，当完成快速推动时，不再接收准快速推动命令或快速推动命令，且半导体芯片被永久编程。

控制增益值可以包括通过在将金属耦合器从接收线圈分离之后，当测量输出值时，如果输出值大于或小于特定值(例如，2.5V)，则改变增益值来控制输出电压。

根据本发明的实施例，使用信号输出值的零点的控制的制动灯开关，该制动灯开关包括：接收线圈，其连接到振荡电路的且被配置成响应于当金属体接近接收线圈时生成的涡电流来改变接收线圈的电感；信号处理电路，其连接到接收线圈且被配置成针对从接收线圈接收的信号执行操作，生成当金属体接近接收线圈时产生的制动灯开关的打开或关闭控制信号，并发送所生成的打开或关闭控制信号；以及半导体芯片，其被配置成具有安装在该上半导体芯片的用于控制输出值的零点的快速推动电路。

本发明的有益效果

根据本发明实施例的控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法和使用该方法的制动灯开关，可以以这样的方式来控制输出值，使得在制动灯开关已经被安装在快速推动夹具的状态下，通过控制响应于在准快速推动模式下的准快速推动命令设置的值来满足标准。因此，可以对所有产品的输出值进行常规地编程和提供，且可以准确地确定是否驱动刹车踏板。

根据本发明实施例的控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法和使用该方法的制动灯开关，可以通过控制由在产品制造过程中生成的参考线圈和接收线圈的特性的差异和在各种类型的部件中的公差的差异所引起的输出值的变化的零点来获得统一的输出值。因此，可以总是提供准确的输出值，可以统一地维护产品的质量，且可以显著地提高可可靠性。

附图简要说明

图1表示根据本发明实施例示出控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法。

图2表示示出在根据本发明实施例的控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法中设置下拉电流的过程的概念图。

图3表示示出在根据本法发明实施例的控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法中获得输出值的过程的框图。

图4表示示出在根据本发明实施例的控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法中计算输出值的过程的框图。

图5表示示出在根据本发明实施例的控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法中控制增益值的过程的框图。

图6表示概念性示出在根据本发明实施例的控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法中快速推动过程的电路图。

图7表示示出在根据本发明实施例的控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法中控制打开或关闭灯的时间点的过程的框图。

图8表示示出在根据本发明实施例的控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法中控制打开或关闭灯的时间点的过程的电路图。

图9表示示出在根据本发明实施例的控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法中根据是否已经执行快速推动来改变输出值的图。

图10表示示出在根据本发明实施例的控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法中当执行快速推动时改变的耦合器的分离距离的递增和递减的图。

图11表示示出根据本发明另一实施例对其应用信号输出值的零点控制的制动灯开关的框图。

图12表示示出在根据本发明另一实施例对其应用信号输出值的零点控制的制动灯开关中半导体芯片的电路结构的框图。

图13表示示出在根据本发明另一实施例对其应用信号输出值的零点控制的制动灯开关中信号处理电路的结构的框图。

具体实施方式

在下文中，参考附图详细描述了根据本发明的一种控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法及使用该方法的制动灯开关的一些实施例。

本发明可以以各种方式来实现且不限于以下实施例。

为了使本发明的描述清晰，省略了与本发明不密切相关的部件的描述，贯穿附图使用相同的附图标记来引用相同或相似的部件，且省略重复的描述。

首先，如在图1中所示出的，根据本发明实施例的控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法包括在步骤S10将制动灯开关固定到快速推动夹具，在步骤S20基本配置设置项，在步骤S30将金属耦合器分离到最高程度并在步骤S40确定输出值，在步骤S50控制增益值，在步骤S60测量灯打开/关闭距离，在步骤S70设置快速推动，并在步骤S80控制阈值/滞后值。

如在图12中所示出的，快速推动电路40和信号处理电路20设置在制动灯开关的半导体芯片30中。

快速推动电路40可以由齐纳二极管形成，且因为可以使用在半导体电路中使用的各种结构来实现快速推动电路40，所以省略对快速推动电路40的详细描述。

制动灯开关的端子与快速推动夹具(未示出)连接，且与刹车踏板对应的金属耦合器以使得改变离开制动灯开关的距离的方式配置在快速推动夹具中。

在步骤S20基本设置的设置项可以包括快速推动模式、循环冗余校验(CRC)禁用、电流限制、多振动脉冲功能、下拉电流(或过电流)功能、关断功能(shutdownfunction)、以及电流限制延迟功能。

快速推动模式包括准快速推动模式和快速推动模式。

当由计算机通过半导体芯片(ASIC)30的输入/输出管脚发送由多个比特(例如，14)组成的准快速推动命令时，可以使用准快速推动模式，其中信号处理电路20和快速推动电路40安装在上述半导体芯片30上。在准快速推动模式中，因为半导体芯片(ASIC)30未被永久编程，所以用户可以知道当在电流设置值执行快速推动时在产品上施加什么影响。

此外，当由计算机通过半导体芯片(ASIC)30的输入/输出管脚发送由多个比特(例如，14)组成的快速推动命令时，可以使用快速推动模式。在快速推动模式中，当完成了快速推动时，则不再接收准快速推动命令或快速推动命令，且半导体芯片30被永久编程。

CRC禁用是用于设置当在快速推动数据中存在错误时是否使用忽视快速推动数据并使快速推动无效的功能的项。快速推动数据总是包括多个CRC比特(例如，4)。如果启用该功能，当通过CRC在快速推动数据中检测到错误时忽略快速推动数据且快递推动被无效。如果禁用该功能，则虽然通过CRC检测到快速推动数据中的错误，但是也不忽略快速推动数据，且执行快速推动。

电流限制是用于在过电流流过位于半导体芯片AISC30之外且与半导体芯片AISC30连接的场效应晶体管(FET)电路时，设置关闭电流的功能项，如在图7和图11中所示出的。

多振动脉冲功能是在不继续打开半导体芯片30的情况下，立即打开或关闭半导体芯片30的功能。

例如，鉴于使用限制功率的汽车部件的特性，例如蓄电池，将电流消耗减小到最高程度是非常重要的。半导体芯片继续维持在打开状态，即使是当制动灯开关处于关闭状态。因此，虽然制动灯开关不运行，但是仍然消耗了大量的电流。

但是，如果使用多振动脉冲功能，则半导体芯片30花费用于维持打开状态的时间被减少，这是因为半导体芯片30立即重复打开和关闭状态，从而能够减小电流消耗。

也可以通过快速推动来设置多振动脉冲功能。

下拉电流功能是用于确定与过电流相对应的流过位于半导体芯片(ASIC)30之外的FET电路的特定量电流的功能项。

例如，当如图2中所示出的过电流在电阻R与FET电路的源极端连接的状态下流动时，增加了横跨电阻R的压降。在该情况下，半导体芯片(ASIC)30检测到压降的增加并关闭电流。即，当过电流流过FET电路时，应用到电阻R的电压也根据欧姆定律(V＝IR)增加。通过半导体芯片30的管脚号①和②也检测到电压的增加，半导体芯片30确定过电流，且可以通过半导体芯片30的管脚号③来控制FET电路。

关断功能是用于当过电压被应用到位于半导体芯片(ASIC)30之外的FET电路或过电流流过FET电路时，设置关闭FET电路的功能项。

电流限制延迟功能是用于确定针对位于半导体芯片(ASIC)30之外的FET电路的电路限制将被延迟多少的功能项。

在金属耦合器与接收线圈分离至最高程度的步骤S30中，金属耦合器(未示出)被移动到金属耦合器与接收线圈在快速推动夹具上分离最大距离的地方。

在测量和确定输出值的步骤S40中，在金属耦合器已经与接收线圈分离最大距离的状态下测量制动灯开关的输出值，且确定所测量的输出值是否满足标准。

参考图3，输出值是通过整流从参考线圈和接收线圈生成的振荡波形通过相应的整流电路、将经整流的波形转换成DC电压、将经转换的DC电压滤波通过低通滤波器(LPF)、以及对参考线圈的DC电压和接收线圈的DC电压执行额外操作所获得的结果值。该输出值作为模拟电压值被输出。

例如，通过如图4中所示出的安装在半导体芯片30上的信号处理电路20来处理额外操作。

参考图4，首先，加法器21将参考线圈的DC电压和接收线圈的DC电压相加，减法器22将接收线圈的DC电压从参考线圈的DC电压减去，且相加值V_sum和相减值V_diff乘以相应的特定系数K1和K2。

加法器28和减法器29使用通过乘法获得的相减值和相加值再次执行加法和减法。除法器27将所加的值(K2*V_sum+K1*V_diff)除以经过相减的值(K2*V_sum-K1*V_diff)。通过将经过除法的值乘以参考电压V_REF获得最后的输出值(VSVD＝V_REF*(K2*V_sum+K1*Vdiff)/(K2*Vsum-K1*V_diff))。

当金属耦合器接近接收线圈时，接收线圈的振荡波形的幅度减小。此时，因为接收线圈的DC电压也被减小，所以在参考线圈的DC电压和接收线圈的DC电压之间的差被增加。因此，当金属耦合器接近接收线圈时，输出值被减小。因此，可以通过输出值来检查制动灯开关的整体操作状态，且输出值在确定接收线圈和金属耦合器之间的距离方面扮演重要的角色。

在控制增益值的步骤S50中，如果输出值不满足标准，则控制增益值，且过程继续到步骤S40，在步骤S40中，输出值被再次测量并确定所测量的输出值是否满足标准。

增益是在控制输出电压时使用的项。如果在金属耦合器已经与接收线圈分离至最高程度的状态下测量的输出电压不满足参考值，则使用该增益来控制输出值。

在控制增益值的步骤S50中，如果在金属耦合器已经与接收线圈分离至最高程度的状态下测量的输出电压大于或小于特定值(例如，2.5V)，则通过改变增益值来控制输出电压。

在计算输出值的过程中(参考图3)，在通过整流电路和LPF之后，参考线圈的振荡波形乘以增益值。在此，可以通过快速推动(参考图4)来改变增益值。

例如，假定快速推动数据由总共30比特组成，在30比特中，用于改变增益值的比特包括总共6个比特(-0.625％、-1.25％、-2.5％、-5％、-10％、以及20％)，如在下面的表1中所示出的。通过选择性地快速推动与比特相对应的齐纳二极管来产生总共64(2⁶＝64)个组合。

即，当发送快速推动数据‘001011’时，仅与表1中的第3、5、和6号对应的齐纳二极管可以被快速推动和编程。因此，可以将增益值改变成(-2.5％)+(-10％)+(20％)＝17.5％值。

表1

[表1]

比特号	1	2	3	4	5	6
							值	-0.625％	-1.25％	-2.5％	-5％	-10％	20％

在图6中，以电路图的形式示出了上文描述的快速推动过程。在图6中，在包括多个电阻和齐纳二极管的快速推动电路40中，可以通过选择性地短路齐纳二极管通过快速推动来控制合成电阻的总量。如果控制电阻量，则也将改变比较器AMP的增益，结果是输出值可以被改变。

在测量灯打开/关闭距离的步骤S60中，当输出值VSVD满足标准时，通过测量灯打开或关闭的金属耦合器的分离距离来确定是否满足该标准。

在设置快速推动的步骤S70中，如果灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离满足该标准，则设置并终止快速推动。

当如上文所描述的设置并终止快速推动时，因为在快速推动模式下执行编程，所以对半导体芯片(ASIC)30进行永久编程。

在阈值/滞后值被控制的步骤S80中，如果灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离不满足该标准，则阈值/滞后值在步骤S70被再次控制，且过程继续到步骤S60，在步骤S60中，判断灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离是否满足该标准。

阈值/滞后值是用于控制制动灯开关被打开和关闭的时间点的项。阈值用于确定制动灯开关被关闭的时间点，且当控制在制动灯开关被打开的时间点与制动灯开关被关闭的时间点之间的间隔时设置滞后值。

通过上文描述的操作输出的输出电压用于确定制动灯开关的打开或关闭。如在图7中所示出的，将输出电压与参考值即标准进行比较，以确定灯被打开或关闭的时间点。

例如，假定快速推动数据包括30比特且在阈值功能中使用30比特中的5比特(即，2⁵＝32的组合)，30比特中的2比特(即，2²＝4的组合)可以被分配给滞后值功能并且在滞后值功能中使用。

如在快速推动增益值的情况下，可以通过选择性地针对这些比特快速推动来产生各种组合。

例如，如在下文的表2中所示出的，如果2比特被分配给滞后值功能，则4个滞后值A、B、C、和D可以通过选择性的快速推动来产生。

表2

[表2]

图8以电路图的形式示出了在其中改变比较器AMP的增益的过程。例如，可以通过使用多个电阻和齐纳二极管并选择性地将齐纳二极管短路通过快速推动来构造快速推动电路40以便控制合成电阻的总量。当控制电阻的量时，可以改变比较器AMP的增益且可以改变输出值。

此外，如在图7中所示出的，用于计算输出值的信号处理电路20、快速推动电路30、比较器AMP、驱动器等被安装在半导体芯片(ASIC)30上，且用于驱动灯的FET电路与半导体芯片(ASIC)30连接。

图9以曲线的形式示出了制动灯开关的输出值VSVD的特性曲线。

如从图9中可以看出，当在接收线圈和金属耦合器之间的距离变得遥远时，增加输出电压，但是在特定的距离处形成饱和。

在图9中，①示出了在快速推动之前的状态，②示出了通过增加在快速推动状态下的阈值已经增加了灯打开/关闭的距离的状态，且③示出了通过减小在快速推动状态下的阈值已经减小了灯打开/关闭的距离的状态。

此外，如在图10中所示出的，如果在快速推动之后，阈值增加了，则输入到比较器AMP的参考值也被增加了。因此，灯的打开/关闭距离可以被增加，这是因为仅当输出值比在快速推动被输入之前更大时，才打开灯。

相比之下，如果减小阈值，则灯的打开/关闭距离被减小，这是因为输入到比较器AMP的参考值也被减小了。

如果使用根据本发明的控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法来制造制动灯开关，则可以通过关断功能、电流限制功能、下拉电流功能、以及类似的功能来实现针对过电压或过电流的保护功能，虽然另外的保护功能未添加到电路上。因此，可以减少产品的尺寸，且可以减少产品开发成本。

此外，根据本发明的另一实施例已经将应用用于控制信号输出值的零点的制动灯开关包括：接收线圈10，其与振荡电路18连接且被配置成响应于当金属体接近接收线圈10时产生的涡电流改变电感；信号处理电路20，其连接到接收线圈10且被配置成针对从接收线圈10接收的信号执行操作，生成在金属主体接近接收线圈10时生成的制动灯开关的打开或关闭控制信号，并发送所生成的打开或关闭控制信号；以及半导体芯片30，其被配置成具有用于控制安装在其上的输出值的零点的快速推动电路40，如在图11和图12中所示出的。

安装在半导体芯片30上的快速推动电路40被配置成实现控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法。

安装在半导体芯片30上的信号处理电路20被配置成针对从接收线圈10接收的信号执行操作，并基于操作的结果确定金属体即要检测的对象是否已经接近接收线圈10。

振荡电路18、整流电路32、比较电路34及驱动器36被安装在半导体芯片30上。

整流电路32被配置成在针对振荡电路18的递减最小化幅度变化的损失的同时对电压进行整流。

比较电路34被配置成将特定的电压和输入电压之间的差相对于整流后的电压的被改变的幅度值通过放大器进行放大，并输出与放大后的差相对应的电压。

驱动器36被配置成放大能够控制多个FET开关且还通过增加打开/关闭时间减小损失的电流。

响应于栅极电压打开或关闭FET开关。

当要检测的对象即金属体通过从振荡电路18生成的磁场的方式接近接收线圈10时，由于电子感应现象在要检测的对象中产生涡电流，从而改变了阻碍或增加接收线圈10的磁通量的电感值。基于电感值的改变来确定金属体是否接近接收线圈10。

图13是在根据本发明的另一实施例已经将应用了用于控制输出值的零点的制动灯开关中信号处理电路20的示例性电路图。

与振荡电路18连接的一组第一接收线圈11和第二接收线圈12与信号处理电路20连接。

第一接收线圈11和第二接收线圈12中的每一个具有线圈形式，其中铜线螺旋形地缠绕在铁芯上。第一接收线圈11和第二接收线圈12中的每一个由从振荡电路18提供的电源形成特定的磁场或检测来自当金属体接近磁场时所生成的涡电流的电感变化。

例如，第一接收线圈11和第二接收线圈12被配置成当司机踩踏刹车踏板时，检测踏板(即，金属体)是否接近第一接收线圈11和第二接收线圈12。

第二接收线圈12与第一接收线圈11串联连接，且第一接收线圈11和第二接收线圈12与振荡电路连接以提供特定功率。

信号处理电路20与第一接收线圈11和第二接收线圈12并联连接，且其被配置成通过对从第一接收线圈11和第二接收线圈12接收的信号执行加法、减法、乘法和除法操作以比例度量的方式计算当金属体接近第一接收线圈11和第二接收线圈12时生成的信号。

信号处理电路20包括第一加法器21、第一减法器22、第一乘法器23、第二乘法器24、第二减法器25、第二加法器26以及除法器27。

第一加法器21将从第一接收线圈11接收的信号和从第二接收线圈12接收的信号相加并输出相加的信号。

第一减法器22将从第一接收线圈11接收的信号中减去从第二接收线圈12接收的信号并输出相减的信号。

第一乘法器23将从第一加法器21接收的值与从第一减法器22接收的值相乘并输出相乘的值。

第二乘法器24将一个值乘以从第一减法器22接收的值并输出相乘的值。

第二减法器25将从第一乘法器23接收的值中减去从第二乘法器24接收的值并输出相减的值。

第二加法器26将从第一乘法器23接收的值与从第二乘法器24接收的值相加并输出相加的值。

除法器27将从第二减法器25接收的值除以从第二加法器26接收的值并输出相除的值。

信号处理电路20进一步包括从第二加法器26的输出端子分支的电压补偿器且其被配置成将特定的电压馈送回振荡电路以稳定通过第一接收线圈11或第二接收线圈12的电源供应。

此外，在执行相应的操作之前，信号处理电路20的第一减法器22和第二加法器26可以被配置成控制从第一接收线圈11和第二接收线圈12接收的信号的级别或从第一乘法器23和第二乘法器24接收的值的级别。例如，可以通过放大器或移相器预先设置特定的控制宽度。如果执行该控制，则由第一接收线圈11和第二接收线圈12发送的、由外部环境中的温度变化引起的电压的变化可以被有效地校正。在此，可以根据环境来改变控制宽度，且优选地，可以将控制宽度减半。

在下文结合根据本发明的制动灯开关的实施例描述了处理从第一接收线圈11和第二接收线圈12生成的信号的过程。

首先，当从振荡电路18向第一接收线圈11和第二接收线圈12提供振荡电压Vcc时，从第一接收线圈11和第二接收线圈12获得诸如公式符号1和公式符号2之类的第一接收电压Ax和第二接收电压Bx。

公式符号1

[公式1]

Ax＝Asin(wt)+n(t)

公式符号2

[公式2]

Bx＝Bsin(wt-π)+n(t)＝-Bsin(wt)+n(t)

在公式符号1和公式符号2中，A和B是常数。

第一接收线圈11和第二接收线圈12具有180°的相位差，且从第一接收线圈11和第二接收线圈12获得的第一接收电压Ax和第二接收电压Bx也具有180°的相位差。因此，可以如在公式符号2中的改变第二接收电压Bx。

在公式符号1和公式符号2中，n(t)指示了共同的模式噪声。

第一加法器21将第一接收电压Ax和第二接收电压Bx相加并输出相加的值。相加的值与公式符号3相同。

公式符号3

[公式3]

Ax+Bx＝(A-B)sin(wt)+2n(t)

第一减法器22将第二接收电压Bx从第一接收电压Ax减去并输出相减的值。相减的值与公式符号4相同。

公式符号4

[公式4]

Ax-Bx＝(A+B)sin(wt)

在公式符号4中，可以通过以特定的比率同样地控制参考电压Ax和第二接收电压Bx的级别来对参考电压Ax和第二接收电压Bx执行减法。

第一乘法器23将通过第一加法器21相加的值(公式符号3)和通过第一减法器22相减的值(公式符号4)相乘，并输出相乘的值。相乘的值与公式符号5相同。

公式符号5

[公式5]

(Ax+Bx)(Ax-Bx)＝{(A+B)sin(wt)+2n(t)}x{(A-B)sin(wt)}

＝(A²-B²)sin²(wt)+(A-B)sin(wt)·2n(t)

在公式符号5中，sin²(wt)根据三角函数公式被表示成公式符号6，且公式符号5被表示成下文中的公式符号7。

公式符号6

[公式6]

${\sin }^2\left(wt\right)=\frac{1-cos\left(2wt\right)}{2}$

公式符号7

[公式7]

$(Ax+Bx)(Ax+Bx)=\frac{(A^2-B^2)(1-\cos (2wt\left)\right)}{2}+(A-B)\sin \left(wt\right)\·2n\left(t\right)$

当该值经过第一乘法器23和LPF时，因为在公式符号7中去除了分量cos(2wt)和sin(wt)，所以公式符号7在下文被表示成公式符号8。

公式符号8

[公式8]

$(Ax+Bx)(Ax-Bx)=\frac{A^2-B^2}{2}$

同样地，当第二乘法器24将从第一减法器22接收的值与经过LPF的相乘的值相乘时，输出诸如下文的公式符号9之类的值。

公式符号9

[公式9]

$(Ax-Bx)(Ax-Bx)=\frac{{(A+B)}^2}{2}$

第二减法器25将从第一乘法器23接收的值(公式符号8)减去从第二乘法器24接收的值(公式符号9)，并输出相减的值。相减的值与下文的公式符号10相同。

公式符号10

[公式10]

$\begin{array}{c}(Ax+Bx)(Ax-Bx)-(Ax-Bx)(Ax-Bx)=\frac{A^2-B^2}{2}-\frac{{(A+B)}^2}{2}\\ =-B(A+B)\end{array}$

第二加法器26将从第一乘法器23接收的值(公式符号7)与从第二乘法器24接收的值(公式符号8)相加并输出相加的值。相加的值与下文的公式符号11相同。

公式符号11

[公式11]

$\begin{array}{c}(Ax+Bx)(Ax-Bx)+(Ax-Bx)(Ax-Bx)=\frac{A^2-B^2}{2}-\frac{{(A+B)}^2}{2}\\ =A(A+B)\end{array}$

在公式符号11中，可以通过一特定的比率(例如，0.5)同样地控制各值的级别来将从第一乘法器23接收的值(公式符号8)和从第二乘法器24接收的值(公式符号9)相加。

接下来，除法器27将从第二减法器25接收的值(公式符号10)除以从第二加法器26接收的值(公式符号11)并输出相除的值。相除的值被表示为下文的公式符号12中的。

公式符号12

[公式12]

[公式符号12]

$\frac{(A\mathrm{\χ}+B\mathrm{\χ})(A\mathrm{\χ}-B\mathrm{\χ})-(A\mathrm{\χ}-B\mathrm{\χ})(A\mathrm{\χ}-B\mathrm{\χ})}{(A\mathrm{\χ}+B\mathrm{\χ})(A\mathrm{\χ}-B\mathrm{\χ})+(A\mathrm{\χ}-B\mathrm{\χ})(A\mathrm{\χ}-B\mathrm{\χ})}=-\frac{B(A+B)}{A(A+B)}$

如从公式符号12可以看出，依照根据本发明实施例的制动灯开关的信号处理方法，因为公共的模式噪声即非同步噪声被完全移除，所以不影响比率度量输出。

在公式符号12中，A和B具有相同的量且由于第一接收线圈11和第二接收线圈12的极性使得A和B被相反地增加或减小。因此，术语‘-B(A+B)’指示距离信息，且术语‘A(A+B)’变成常数(即，A+B＝常数)。

因此，-B(A+B)/A(A+B)变成比率度量输出值。

通过将比率度量输出值乘以参考电压Vref获得最后的输出值Vout。

如果根据上文的过程处理信号，则可以改进因为线圈充当天线所以由不完善的设计导致的电磁兼容性(EMC)变差的缺点，也就是说，电感型传感器的缺点之一。此外，公共模式噪声被偏移且在信号处理过程中被完全移除，且因为公共模式噪声被偏移，即在EMC中可能发生的大部分噪声被偏移，所以可以显著地改进EMC。

通过上文的信号处理过程获得的输出值具有线性，且可以在刹车传感器中使用输出值以避免汽车中的追尾碰撞。例如，根据在司机踩踏刹车踏板时产生的强度(即，刹车踏板的驱动距离)线性地获得输出值。因此，如果制动灯的亮度被配置成根据线性输出值来控制，则驾驶汽车(该汽车跟在在该汽车之前行驶的另一汽车之后)的司机可以容易地检查在该汽车之前驾驶的另一汽车的刹车强度。

此外，因为已经使用快速推动电路执行了针对产品的输出值的零点，所以可靠性可以保持很好。

虽然已经描述了根据本发明已经将控制来自制动灯开关的信号输出值的零点和应用了控制信号输出值的零点的方法的制动灯开关的示例性实施例，但是本发明不限于该示例性实施例，且其可以在权利要求书、说明书、和附图的范围内以各种方式修改。上述修改也包含在本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种控制来自制动灯开关的信号输出值的零点的方法，该方法包括：

将制动灯开关固定到快速推动夹具，在该制动灯开关中耦合到一起的快速推动电路和信号处理电路被安装在一个半导体芯片上；

基本配置包含快速推动模式和电流限制的设置项；

将金属耦合器与接收线圈分离最大距离；

测量制动灯开关的输出值并确定所测量的输出值是否满足标准；

作为确定的结果，如果确定所测量的输出值不满足标准，则控制增益值，再次测量制动灯开关的输出值，以及确定所测量的输出值是否满足标准；

作为确定的结果，如果确定所测量的输出值满足标准，则测量灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离并确定所测量的分离距离是否满足标准；

作为确定的结果，如果确定灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离满足标准，则设置快速推动并终止过程；以及

作为确定的结果，如果确定灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离不满足标准，则控制阈值/滞后值，并确定灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离是否满足标准。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

在基本配置的设置项中包含的快速推动模式包括准快速推动模式和快速推动模式；

当由计算机通过安装在信号处理电路上的半导体芯片的输入/输出管脚发送包含多个比特的准快速推动命令时使用准快速推动模式，且在准快速推动模式中，因为半导体芯片未被永久编程，所以用户知道当在电流设置值处执行快速推动时对产品施加了什么影响；并且

当由计算机通过安装在信号处理电路上的半导体芯片的输入/输出管脚发送包含多个比特的快速推动命令时使用快速推动模式，且在快速推动模式中，当完成快速推动时，不再接收准快速推动命令或快速推动命令，且半导体芯片被永久编程。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，控制增益值包括当在将金属耦合器与接收线圈分离之后测量输出电压时，如果输出电压大于或小于特定值，则通过改变增益值控制输出电压。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，基本配置的设置项包括快速推动模式、用于设置是否使用当在快速推动数据中存在错误时忽视快速推动数据并使快速推动无效的功能的循环冗余校验(CRC)禁用、用于设置当过电流流过在半导体芯片之外且与半导体芯片连接的场效应晶体管(FET)电路时关断电流的功能的电流限制、用于重复地瞬时打开或关闭半导体芯片的多振动脉冲功能、用于确定流过在半导体芯片之外的FET电路的特定量的电流对应于过电流的下拉电流(过电流)功能、用于当过电压被应用于在半导体芯片之外的FET电路或过电流流过FET电路时关断FET电路的关断功能、以及用于确定针对在半导体芯片之外的FET电路的电流限制将延迟多少的电流限制延迟功能。

5.一种使用对信号输出值的零点的控制的制动灯开关，该制动灯开关包括：

接收线圈，其连接到振荡电路且被配置成响应于当金属体接近接收线圈时产生的涡电流改变接收线圈的电感；

信号处理电路，其连接到接收线圈且被配置成针对从接收线圈接收的信号执行操作，生成当金属体接近接收线圈时产生的制动灯开关的打开或关闭控制信号，并发送所生成的打开或关闭控制信号；以及

半导体芯片，其被配置成具有安装在该半导体芯片上的用于控制输出值的零点的快速推动电路，

其中，半导体芯片的快速推动电路被编程为通过包括如下的过程控制输出值的零点：将制动灯开关固定到快速推动夹具；基本配置包含快速推动模式和电流限制的设置项；将金属耦合器与接收线圈分离最大距离；测量制动灯开关的输出值并确定所测量的输出值是否满足标准；作为确定的结果，如果确定所测量的输出值不满足标准，则控制增益值，再次测量制动灯开关的输出值，以及确定所测量的输出值是否满足标准；作为确定的结果，如果确定所测量的输出值满足标准，则测量灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离并确定所测量的分离距离是否满足标准；作为确定的结果，如果确定灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离满足标准，则设置快速推动并终止过程；以及作为确定的结果，如果确定灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离不满足标准，则控制阈值/滞后值，并确定灯被打开或关闭的金属耦合器的分离距离是否满足标准。

6.根据权利要求5所述的制动灯开关，其中：

在基本配置的设置项中包含的快速推动模式包括准快速推动模式和快速推动模式；

当由计算机通过安装在信号处理电路上的半导体芯片的输入/输出管脚发送包含多个比特的准快速推动命令时使用准快速推动模式，且在准快速推动模式中，因为半导体芯片未被永久编程，所以用户知道当在电流设置值处执行快速推动时对产品施加了什么影响；并且

当由计算机通过安装在信号处理电路上的半导体芯片的输入/输出管脚发送包含多个比特的快速推动命令时使用快速推动模式，且在快速推动模式中，当完成快速推动时，不再接收准快速推动命令或快速推动命令，且半导体芯片被永久编程。

7.根据权利要求5所述的制动灯开关，其中，控制增益值包括当在将金属耦合器与接收线圈分离之后测量输出电压时，如果输出电压大于或小于特定值，则通过改变增益值控制输出电压。

8.根据权利要求5所述的制动灯开关，其中，基本配置的设置项包括快速推动模式、用于设置是否使用当在快速推动数据中存在错误时忽视快速推动数据并使快速推动无效的功能的循环冗余校验(CRC)禁用、用于设置当过电流流过在半导体芯片之外且与半导体芯片连接的场效应晶体管(FET)电路时关断电流的功能的电流限制、用于重复地瞬时打开或关闭半导体芯片的多振动脉冲功能、用于确定流过在半导体芯片之外的FET电路的特定量的电流对应于过电流的下拉电流(过电流)功能、用于当过电压被应用于在半导体芯片之外的FET电路或过电流流过FET电路时关断FET电路的关断功能、以及用于确定针对在半导体芯片之外的FET电路的电流限制将延迟多少的电流限制延迟功能。