CN112585433A - 用于校准设备的传感器的方法和传感器系统 - Google Patents

用于校准设备的传感器的方法和传感器系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112585433A
CN112585433A CN201980054597.9A CN201980054597A CN112585433A CN 112585433 A CN112585433 A CN 112585433A CN 201980054597 A CN201980054597 A CN 201980054597A CN 112585433 A CN112585433 A CN 112585433A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
calibration
signal
providing
server
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980054597.9A
Other languages
English (en)
Inventor
J·古特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN112585433A publication Critical patent/CN112585433A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
    • G01D18/008—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00 with calibration coefficients stored in memory
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于校准设备的传感器的方法，其中，所述传感器包括用于感测测量参量的传感器元件和用于分析处理由所述传感器元件提供的原始信号的分析处理装置，所述方法包括以下步骤：通过所述分析处理装置提供中间信号，借助校准信息提供装置基于所述传感器的辨识信息提供用于所述传感器的校准信息，通过校准装置借助所述校准信息来校准所述中间信号，以及通过所述校准装置基于经校准的中间信号提供有效信号，其中，校准信息提供装置和/或校准装置布置在所述传感器外部并与所述传感器连接。

Description

用于校准设备的传感器的方法和传感器系统
技术领域
本发明涉及一种用于校准设备的传感器的方法，其中，该传感器包括用于感测测量参量的传感器元件和用于分析处理由传感器元件提供的原始信号的分析处理装置。
本发明还涉及一种传感器系统。
背景技术
尽管本发明通常可应用于任何传感器，但是参考MEMS传感器来描述本发明。
例如基于微机电系统技术(简称为MEMS技术)的已知传感器具有例如两个部件，即真正的传感器元件和所属的分析处理逻辑器件。在此，分析处理逻辑器件承担各种任务，尤其是信号转换、处理和校准。在校准时，将由传感器元件转换的信号如此改变，使得该信号在分析处理逻辑器件的输出端处尽可能理想地响应于物理输入参量的变化。通过校准所校正的常见错误尤其是处于由传感器元件提供的原始信号中的灵敏度和偏移。通常，这些参数还取决于环境影响，例如温度或湿度，这些环境影响附加地可以借助校准来进行校正。为了能够通过校准来校正传感器的不准确性，通常在传感器的制造过程中通过测试系统或其他生产设备来求取待确定的校准参数，并且在生产过程期间针对每个构件将这些校准参数特定地集成到相应传感器的分析处理逻辑器件中或存储在传感器中的分析处理逻辑器件中。如此，例如可以在制造过程中求取用于传感器的偏移和灵敏度的校准参数，并将这些校准参数直接存储在传感器的分析处理逻辑器件中。
发明内容
在一种实施方式中，本发明提供一种用于校准设备中的传感器的方法，其中，该传感器包括用于感测测量参量的传感器元件和用于分析处理由该传感器元件提供的原始信号的分析处理装置，该方法包括以下步骤：
-通过分析处理装置提供中间信号，
-借助校准信息提供装置基于传感器的辨识信息提供用于传感器的校准信息，
-通过校准装置借助校准信息来校准中间信号，以及
-通过校准装置基于经校准的中间信号提供有效信号，
其中，校准信息提供装置和/或校准装置布置在传感器外部并与该传感器连接。
在另一实施方式中，本发明提供一种传感器系统，该传感器系统包括：设备、尤其是移动设备，该设备具有传感器、尤其是MEMS传感器，其中，该传感器包括用于感测测量参量的传感器元件和用于分析处理由传感器元件提供的原始信号并用于输出中间信号的分析处理装置；校准装置，该校准装置用于借助校准信息来校准由分析处理装置提供的中间信号并用于基于经校准的中间信号来提供有效信号；校准信息提供装置，该校准信息提供装置用于基于传感器的辨识信息来提供用于传感器的校准信息，其中，校准信息提供装置和/或校准装置布置在传感器外部并能够与该传感器连接。
由此实现的优点之一是，校准信息提供装置和/或校准装置不再必须布置在传感器中，并且因此可以实现更小且更加成本有利的构件。此外，提高灵活性，因为例如如此现在可以在分析处理装置中校正由于先前直接存储的校准参数而后续无法校正的错误。也可以降低用于传感器的开发时间和开发成本，因为不再必须将相对复杂且昂贵的例如实现为ASIC的校准装置布置在传感器中。
本发明的其他特征、优点和其他实施方式在下文中描述或由此公开。
根据一种有利的扩展方案，校准信息由服务器、尤其是云服务器提供。这使得能够简单、快速且集中地访问用于大量不同传感器的校准信息。
根据另一有利的扩展方案，传感器的辨识信息包括唯一明确的辨识号。因此可以以简单且快速的方式辨识出传感器，然后可以针对该传感器相应地提供校准信息。
根据另一有利的扩展方案，将辨识信息以条形码的形式提供给设备的用户。因此，用户可以以简单的方式将其设备在投入运行之后以自身受控的方式与校准信息提供装置连接并传递传感器的相应的辨识信息。
根据另一有利的扩展方案，将校准装置布置在设备上。以这种方式，可以直接在设备上进行传感器的校准。该校准装置例如可以实现为计算机单元上的软件。
根据另一有利的扩展方案，将中间信号传输给布置在设备外部的校准装置，并且将有效信号传输回给设备。以这种方式，能够实现传感器或设备的甚至更紧凑的构造。同时，可以集中地提供校准装置，这改善用于校准装置的可能更新等方面的灵活性。
根据另一有利的扩展方案，将有效信号传输给功能单元，该功能单元基于有效信号向设备的用户提供至少一个功能。由此改善所谓的“用户体验”。
根据传感器系统的另一有利的扩展方案，校准信息提供装置以能够与该设备连接的服务器、尤其是云服务器的形式构造。由此实现的优点之一是，可以以简单的方式提供用于大量传感器的校准信息。
根据传感器系统的另一有利的扩展方案，校准装置以能够与该设备连接的服务器、尤其是云服务器的形式构造。以这种方式，可以将设备构造得甚至更加紧凑。
根据传感器系统的另一有利的扩展方案，传感器系统包括功能单元，该功能单元构造为用于为设备的用户提供功能，其中，该功能装置以服务器、尤其是云服务器的形式构造。以这种方式，可以将该设备制造得甚至更加紧凑且更加成本有利。
根据传感器系统的另一有利的扩展方案，校准装置和功能装置布置在相同的服务器上。由此实现功能装置和校准装置的成本有利且集中的实现。
本发明的其他重要特征和优点从从属权利要求中、从附图中以及从基于附图的所属附图说明中得出。
应当理解，在不脱离本发明的范畴的情况下，上文所提及的特征和下文待阐述的特征不仅能够以分别说明的组合使用，而且能够以其他组合或单独地使用。
附图说明
本发明的优选实施方案和实施方式在附图中示出，并且在下面的描述中对其进行进一步阐述，其中，相同的附图标记涉及相同的或相似的或功能相同的构件或元件。
在此以示意性的形式示出：
图1示出根据本发明的一种实施方式的传感器系统；
图2示出根据本发明的一种实施方式的传感器系统；并且
图3示出根据本发明的一种实施方式的方法的步骤。
具体实施方式
图1以示意性的形式示出根据本发明的一种实施方式的传感器系统。
在图1中示出传感器系统1。传感器系统1包括布置在设备3中的传感器2。在此，传感器2包括传感器元件6和分析处理装置7。在设备3上还布置有信号校准单元10和计算单元11，该计算单元基于有效信号106提供用于用户界面13的功能107。设备3还与提供云服务的服务器4连接。传感器2的制造商5向服务器4提供校准参数104，服务器4又应请求将这些校准参数提供给设备3。
详细来说，传感器元件6现在地对测量参量100(例如加速度等)进行测量。为此，传感器元件6基于测量参量100向分析处理装置7提供原始信号101，该分析处理装置借助转换和处理单元70处理原始信号101并提供中间信号102。将中间信号102提供给信号校准单元10，该信号校准单元基于校准参数105提供有效信号106，由服务器4基于来自服务器4的传感器辨识号针对传感器2请求该校准参数(附图标记103)并将该校准参数传输给设备3。基于有效信号106，计算单元11基于有效信号106向设备3的用户界面13提供功能107。
换句话说，传感器2的硬件部分包括传感器元件6和用于信号转换和处理的部件7。在此，传感器信号的校准通过设备3的计算单元11上的软件进行，该计算单元借助属于传感器元件6的唯一明确的辨识号从服务器(在此为云服务器)调用在制造过程中求取的校准参数104、105并将这些校准参数用于传感器信号的校准。传感器2的辨识号例如可以借助传感器2作为条形码以光学方式交付，或者可以存储在传感器2或设备3中的存储器中。服务器4与计算单元11和信号校准单元10之间的连接还可以用于在整个使用寿命内借助更新来改变软件。
图2以示意性的形式示出根据本发明的一种实施方式的传感器系统。
在图2中详细地示出根据图1的传感器系统1。与根据图1的传感器系统1不同，在根据图2的传感器系统1中，现在计算单元11和信号校准单元10布置在服务器4上。在此，借助信号转发单元12将中间信号102传输给服务器4，该服务器获得中间信号102和传感器辨识号103。然后，服务器4借助信号校准单元10校准中间信号102，该信号校准单元从传感器2的制造商5获得校准参数104。然后，通过设备3与服务器4之间的连接将有效信号106传输给设备3。基于有效信号106，计算单元11基于有效信号106向设备3的用户界面13提供功能107。
在必要时，服务器4也可以也基于有效信号106为设备3的用户界面13提供功能107，并且将这些功能单独地或与有效信号106一起传输给设备3。
换句话说，设备3上的软件12现在例如用于将传感器信号102包括所属的传感器辨识号103在内发送给服务器4，在该服务器上接着进行对传感器信号的校准。接着将经校准的传感器信号106和可能的附加功能107再次传递回给设备3上的软件12，该软件将该传感器信号和可能的附加功能转发给用户13。
图3示出根据本发明的一种实施方式的方法的步骤。
在图3中示出用于校准设备中的传感器的方法的步骤，其中，该传感器包括用于感测测量参量的传感器元件和用于分析处理由传感器元件提供的原始信号的分析处理装置。
在此，在第一步骤S1中，该方法包括通过分析处理装置提供中间信号。
此外，在进一步的步骤S2中，该方法包括借助校准信息提供装置基于传感器的辨识信息提供用于传感器的校准信息。
在进一步的步骤S3中，该方法包括通过校准装置借助校准信息来校准中间信号。
此外，在进一步的步骤S4中，该方法包括通过校准装置基于经校准的中间信号提供有效信号，其中，校准信息提供装置和/或校准装置布置在传感器外部并与该传感器连接。
总而言之，本发明的实施方式中的至少一个具有以下优点中的至少一个：
·减小传感器尺寸。
·例如通过远程连接校正“现场”错误，即设备上的错误。
·使得能够使用来自设备的传感器信号。
·降低产品成本。
·节省开发时间和开发成本。
尽管已经基于优选的实施例描述本发明，但是本发明不限于此，而是能够以不同的方式进行修改。

Claims (12)

1.一种用于校准设备(3)的传感器(2)的方法，其中，所述传感器(2)包括用于感测测量参量(100)的传感器元件(6)和用于分析处理由所述传感器元件(6)提供的原始信号(101)的分析处理装置(7)，所述方法包括以下步骤：
通过所述分析处理装置提供(S1)中间信号(102)，
借助校准信息提供装置(5)基于所述传感器(2)的辨识信息(103)提供(S2)用于所述传感器(2)的校准信息(104，105)，
通过校准装置(10)借助所述校准信息(104，105)来校准(S3)所述中间信号，以及
通过所述校准装置(10)基于经校准的中间信号提供(S4)有效信号(106)，
其中，校准信息提供装置(5)和/或校准装置(10)布置在所述传感器(2)外部并与所述传感器连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述校准信息(104，105)由服务器(2)、尤其是云服务器提供。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述传感器的辨识信息包括唯一明确的辨识号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，将所述辨识信息(103)以条形码的形式提供给所述设备(3)的用户。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，将所述校准装置(10)布置在所述设备(3)上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，将所述中间信号(102)传输给布置在所述设备(3)外部的所述校准装置(10)，并且将所述有效信号(106)传输回给所述设备(3)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，将所述有效信号传输给功能装置(11)，所述功能装置基于所述有效信号向所述设备(3)的用户提供至少一个功能。
8.一种传感器系统(1)，所述传感器系统包括：
设备(3)、尤其是移动设备，所述设备具有传感器(2)、尤其是MEMS传感器，其中，所述传感器(2)包括用于感测测量参量(100)的传感器元件(6)和用于分析处理由所述传感器元件(6)提供的原始信号(101)并用于输出中间信号(102)的分析处理装置(7)；
校准装置(10)，所述校准装置用于借助所述校准信息(104，105)来校准由所述分析处理装置(7)所提供的中间信号(102)并且用于基于经校准的中间信号来提供有效信号(106)；
校准信息提供装置(5)，所述校准信息提供装置用于基于所述传感器(2)的辨识信息(103)来提供用于所述传感器(2)的校准信息(104，105)，
其中，校准信息提供装置(5)和/或校准装置(10)布置在所述传感器(2)外部并与所述传感器连接。
9.根据权利要求8所述的传感器系统，其中，所述校准信息提供装置(5)以能够与所述设备(3)连接的服务器、尤其是云服务器的形式构造。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的传感器系统，其中，所述校准装置(10)以能够与所述设备(3)连接的服务器(4)、尤其是云服务器的形式构造。
11.根据权利要求10所述的传感器系统，其中，所述传感器系统(1)包括功能装置(11)，所述功能装置构造为用于为所述设备(3)的用户提供功能，其中，所述功能装置(11)以服务器(4)、尤其是云服务器的形式构造。
12.根据权利要求10和11所述的传感器系统，其中，校准装置(10)和功能装置(11)布置在相同的服务器(4)上。
CN201980054597.9A 2018-08-22 2019-06-18 用于校准设备的传感器的方法和传感器系统 Pending CN112585433A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018214156.8A DE102018214156A1 (de) 2018-08-22 2018-08-22 Verfahren zur Kalibrierung eines Sensors eines Geräts und Sensorsystem
DE102018214156.8 2018-08-22
PCT/EP2019/066059 WO2020038625A1 (de) 2018-08-22 2019-06-18 Verfahren zur kalibrierung eines sensors eines geräts und sensorsystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112585433A true CN112585433A (zh) 2021-03-30

Family

ID=67060385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980054597.9A Pending CN112585433A (zh) 2018-08-22 2019-06-18 用于校准设备的传感器的方法和传感器系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210215736A1 (zh)
CN (1) CN112585433A (zh)
DE (1) DE102018214156A1 (zh)
WO (1) WO2020038625A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116578073A (zh) * 2023-07-13 2023-08-11 深圳市创银科技股份有限公司 传感器信号校准控制系统的异常分析方法及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012011888A1 (de) * 2012-06-15 2013-12-19 Connaught Electronics Ltd. Verfahren zum Bestimmen der voraussichtlichen Fahrzeugtrajektorie anhand von Daten eines kostengünstigen Lenkwinkelsensors, Lenkwinkelsensor und Kamerasystem
US20140278144A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Aclima Inc. Distributed sensor system with remote sensor nodes and centralized data processing
US20170016792A1 (en) * 2015-07-17 2017-01-19 Airbus Operations Limited Calibration of transducers
CN106441402A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 北京众清科技有限公司 一种传感器组件校准方法、装置及系统
DE102016000828A1 (de) * 2016-01-27 2017-07-27 Paragon Ag Sensor zur Erfassung von Umweltparametern und Verfahren zur Kalibrierung derartiger Sensoren
CN108292285A (zh) * 2015-11-19 2018-07-17 捷普有限公司 用于可扩展基于云的传感器校准的系统和方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20010705A1 (it) * 2001-07-18 2003-01-18 St Microelectronics Srl Modulatore elettromeccanico a sovracampionamento autocalibrante e relativo metodo di autocalibrazione.
US20100289743A1 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 AFA Micro Co. Laser pointer and gesture-based input device
ITTO20120145A1 (it) * 2012-02-17 2013-08-18 St Microelectronics Srl Trasduttore integrato provvisto di un sensore di temperatura, e metodo per rilevare una temperatura di tale trasduttore
US9335396B2 (en) * 2013-03-12 2016-05-10 Freescale Semiconductor, Inc. MCU-based compensation and calibration for MEMS devices

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012011888A1 (de) * 2012-06-15 2013-12-19 Connaught Electronics Ltd. Verfahren zum Bestimmen der voraussichtlichen Fahrzeugtrajektorie anhand von Daten eines kostengünstigen Lenkwinkelsensors, Lenkwinkelsensor und Kamerasystem
US20140278144A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Aclima Inc. Distributed sensor system with remote sensor nodes and centralized data processing
US20170016792A1 (en) * 2015-07-17 2017-01-19 Airbus Operations Limited Calibration of transducers
CN108292285A (zh) * 2015-11-19 2018-07-17 捷普有限公司 用于可扩展基于云的传感器校准的系统和方法
DE102016000828A1 (de) * 2016-01-27 2017-07-27 Paragon Ag Sensor zur Erfassung von Umweltparametern und Verfahren zur Kalibrierung derartiger Sensoren
CN106441402A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 北京众清科技有限公司 一种传感器组件校准方法、装置及系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116578073A (zh) * 2023-07-13 2023-08-11 深圳市创银科技股份有限公司 传感器信号校准控制系统的异常分析方法及系统
CN116578073B (zh) * 2023-07-13 2023-10-03 深圳市创银科技股份有限公司 传感器信号校准控制系统的异常分析方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018214156A1 (de) 2020-02-27
WO2020038625A1 (de) 2020-02-27
US20210215736A1 (en) 2021-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9087420B2 (en) System and method for identifying, diagnosing, maintaining, and repairing a vehicle
CN1666096A (zh) 数字受控的传感器系统
CN105866781B (zh) 一种数据处理方法和电子设备
US10670482B2 (en) Sensor element for a pressure sensor
CN101539436A (zh) 提高传感器信号的准确度的系统和方法
US20180010935A1 (en) System and method for identifying and calibrating a sensor
US20100198557A1 (en) Sensor apparatus
CN112585433A (zh) 用于校准设备的传感器的方法和传感器系统
JP2019159600A (ja) 車両用マスタ電子制御装置、車両用スレーブ電子制御装置、車両用ログ収集システム及び車両用ログ収集プログラム
US10773728B2 (en) Signal processing system and signal processing method for sensors of vehicle
KR20210058703A (ko) 차량용 관성 측정 유닛을 교정하기 위한 교정값을 생성하는 방법 및 장치
US8131508B2 (en) Sensor apparatus
US20110056847A1 (en) Ion concentration measurement system and methods thereof
US10752085B2 (en) Temperature sensor for a vehicle
US11402244B2 (en) Automatic calibration of a measuring circuit
Mende et al. Sensors with digital output–a metrological challenge
CN112666868B (zh) 一种具有自标定自检验功能的数据采集装置及其使用方法
EP3647737B1 (en) Sensor interface circuit
JPH10281912A (ja) 圧力センサ装置
KR101849805B1 (ko) 캘리브레이션 검출 시스템 및 방법
JP2020083138A (ja) 車両電子制御装置及び診断システム
US11428553B2 (en) Method for producing a customer-specific sensor
CN219244853U (zh) 压力测量电路、压力检测电路、芯片及电子设备
CN113820160B (zh) Obd设备的检测方法、检测装置及检测系统
US20200319000A1 (en) Method for correcting measurement data of an analysis sensor and analysis sensor with correction of measurement data

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210330