一种传感器信号短接电源故障检测方法及检测装置与流程

1.本公开实施例涉及电子产品检测技术领域，具体而言，涉及一种传感器信号短接电源故障检测方法及检测装置。


背景技术：

2.随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧，新能源车辆受到了各界的广泛关注。其中，在电动车辆(battery electric vehicle，bev)、插电式混合动力车辆(plug-inhybrid electric vehicle，phev)等类型的新能源车辆中，动力电池组与车辆的直流母线(dc bus)连接，直流母线包括正直流母线和负直流母线，一般使用传感器检测直流线路的电流，进而识别直流母线的短路故障或者充电电流的过流故障。
3.出于功能安全考虑，需要对传感器的开路、短路、卡滞、参数漂移等故障进行及时检测，以避免因传感器故障而导致无法检测到直流线路出现的故障。
4.目前对于传感器信号短接电源故障检测，通常做法只是比较信号电压与其范围上限值。由于传感器种类繁多、参数不一，存在信号电压范围与电源电压范围重叠情况，只比较信号电压与其范围上限值方法容易误报或者漏报信号短接电源故障。由上述分析可知，当前传感器短接电源故障检测方法存在一定弊端，需要一种更准确检测系统和方法。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种传感器信号短接电源故障检测方法及检测装置，以至少解决现有检测方法容易误报或者漏报信号短接电源故障的技术问题。
6.根据本公开实施例的一个方面，提供了一种传感器信号短接电源故障检测方法，包括：获取所述传感器信号和电源电压范围；基于所述传感器信号范围和电源电压范围确定重叠区范围；基于所述传感器信号电压和所述重叠区范围判断是否发生故障。
7.在一个示例性实施例中，在所述基于所述传感器信号电压和所述重叠区范围判断是否发生故障之前所述方法还包括：采集所述传感器信号电压和电源电压。
8.在一个示例性实施例中，所述基于所述传感器信号电压和所述重叠区范围判断是否发生故障包括：当所述传感器信号位于重叠区域内时，基于所述传感器信号电压和所述电源电压判断是否发生故障；当所述传感器信号不位于重叠区域内时，基于所述传感器信号电压、所述传感器信号电压范围和所述电源电压判断是否发生故障。
9.在一个示例性实施例中，所述当所述传感器信号位于重叠区域内时，基于所述传感器信号电压和所述电源电压判断是否发生故障包括：当所述传感器电压不等于所述电源电压时，判断所述传感器未发生短接电源故障；当所述传感器电压等于所述电源电压时，判断所述传感器发生短接电源故障。
10.在一个示例性实施例中，所述当所述传感器信号不位于重叠区域内时，基于所述传感器信号电压、所述传感器信号电压范围和所述电源电压判断是否发生故障包括：确定是否存在所述传感器信号范围和电源电压范围的重叠区域；基于所述重叠区域、所述传感
器信号电压、所述传感器信号电压范围和所述电源电压判断是否发生故障。
11.在一个示例性实施例中，基于所述重叠区域、所述传感器信号电压、所述传感器信号电压范围和所述电源电压判断是否发生故障包括：当所述传感器输入信号电压值范围st与所述电源电压值范围sp不存在重叠时，当所述传感器信号电压未超过传感器信号上限范围v
tu
时，判断所述传感器未发生短接电源故障；当所述传感器信号电压vt等于所述电源电压vp，且超过传感器信号上限范围v
tu
时，判定所述传感器信号短接电源故障；当所述传感器信号电压vt不等于所述电源电压vp，但超过传感器信号上限范围v
tu
时，判定所述传感器未发生短接电源故障，但可能发生其他故障；
12.当所述传感器输入信号电压值范围st与所述电源电压值范围sp存在重叠，当所述传感器信号电压vt等于所述电源电压vp，且不低于所述传感器信号电压上限值v
tu
时，判定所述传感器信号短接电源故障；当所述传感器信号电压vt不等于所述电源电压vp，且不低于所述传感器信号电压上限值v
tu
时，判定所述传感器未发生短接电源故障，但可能发生其他故障；当所述传感器信号电压vt小于电源电压下限值v
pd
时，则判定未发生所述传感器信号短接电源故障。
13.在一个示例性实施例中，当所述传感器电压等于电源电压时，所述方法还包括：对所述传感器信号电压和电源电压进行多次校核，当校核结果为传感器电压等于电源电压的次数高于预定阈值时，判断所述传感器信号发生短路电源故障；当校核结果为传感器电压等于电源电压的次数不高于预定阈值时，判断所述传感器信号未发生短路电源故障。
14.第二方面，本公开实施例还提供一种传感器信号短接电源故障检测装置，包括：获取模块，用于获取所述传感器信号和电源电压范围；确定模块，用于基于所述传感器信号范围和电源电压范围确定重叠区范围；判断模块，用于基于所述传感器信号电压和所述重叠区范围判断是否发生故障。
15.第三方面，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述任一技术方案中所述的传感器信号短接电源故障的检测方法。
16.第四方面，本公开实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于执行上述任一技术方案中所述的传感器信号短接电源故障的检测方法。
17.由以上内容可知，本公开实施例通过获取所述传感器信号和电源电压范围，并基于所述传感器信号范围和电源电压范围确定重叠区范围；进而根据所述传感器信号电压和所述重叠区范围判断是否发生故障，能够准确诊断传感器信号短接电源故障，防止误报故障和漏报故障的现象发生，为传感器信号故障检测系统设计提供了新的参考。
18.为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
19.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提
下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本公开所提供的传感器信号短接电源故障检测方法的步骤流程图；
21.图2是本公开所提供的故障检测电路的结构示意图；
22.图3是本公开所提供的电压范围重叠关系示意图；
23.图4是本公开所提供判断传感器是否发生故障的步骤流程图；
24.图5是本公开所提供的传感器信号短接电源故障检测装置的结构框图；
25.图6是本公开所提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
26.下面，结合附图对本公开的具体实施例进行详细的描述，但不作为本公开的限定。
27.应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
28.包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
29.通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本公开的这些和其它特性将会变得显而易见。
30.还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本公开进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本公开的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
31.当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
32.此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。
33.本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
34.下面结合附图和具体的实施例对本公开作进一步的说明。
35.实施例1
36.本公开实施例用于电子产品检测技术领域，具体涉及一种传感器信号短接电源故障检测方法及检测装置，所述传感器包括温度传感器、压力传感器等。
37.图1示出了本公开所提供的传感器信号短接电源故障检测方法的步骤流程图；如图所示，所述传感器信号短接电源故障检测方法包括以下步骤：
38.s101，获取所述传感器信号和电源电压范围。
39.在本步骤中，获取所述传感器信号和电源电压范围。具体地，以温度传感器为例，获取所述传感器信号和电源电压范围，并采集传感器信号电压和电源电压。
40.图2示出了故障检测电路的结构示意图，其中温度传感器输入信号经过低通滤波电路后输入到微控制器模拟信号输入1，识别传感器信号电压为vt；电源以电子控制单元系统传感器供电电源为例，由于传感器供电电源通常与上拉电源相同，图2中采集上拉电源电压，经过低通滤波和分压电路后输入到微控制器模拟信号输入2，识别上拉电源电压为vp；根据电路原理和特性，分别计算传感器输入信号电压范围以及电源电压值的范围，其中传感器输入信号电压值范围st＝[v
td
,v
tu
],电源电压值范围sp＝[v
pd
,v
pu
]。
[0041]
s102；基于所述传感器信号电压范围和电源电压范围确定重叠区范围。
[0042]
在完成上述步骤s101后，在本步骤中，基于所述传感器信号电压范围和电源电压范围确定重叠区范围。图3示出了电压范围重叠关系示意图，如图3a所示，将传感器信号范围与电源电压范围相比较，当v
pd
＞v
tu
时，说明传感器输入信号电压值范围st与电源电压值范围sp不存在重叠；如图3b所示，当v
pd
≤v
tu
时，说明传感器输入信号电压值范围st与电源电压值范围sp存在重叠。
[0043]
s103；基于所述传感器信号电压和所述重叠区范围判断是否发生故障。
[0044]
在确定所述传感器信号电压范围和所述电源电压范围之后，基于所述传感器信号电压和所述重叠区域范围判断传感器是否发生故障。
[0045]
当所述传感器输入信号电压值范围st与所述电源电压值范围sp不存在重叠时，则无需判断传感器信号是否处在重叠区域；当所述传感器输入信号电压值范围st与所述电源电压值范围sp存在重叠时，则当采集的传感器信号电压vt满足v
td
≦vt≦v
tu
时，传感器信号电压vt处在重叠区。
[0046]
图4示出了判断传感器是否发生故障的步骤流程图，如图所示，具体包括以下步骤：
[0047]
s201，当传感器信号位于重叠区域内时，基于传感器信号电压、电源电压判断是否发生故障。
[0048]
在本步骤中，当判断所述传感器信号位于重叠区域内时，基于所述传感器信号电压、电源电压判断是否发生故障。
[0049]
具体地，当所述传感器信号电压vt等于电源电压vp时，初步判断所述传感器信号发生短路电源故障；为了准确判断短路电源是否发生故障，可以对所述传感器信号电压和电源电压进行多次校核，当校核结果为所述传感器信号电压vt等于电源电压vp的次数高于预定阈值时，判断所述传感器发生短路电源故障；当校核结果为所述传感器信号电压vt等于所述电源电压vp的次数不高于预定阈值时，判断所述传感器未发生短路电源故障。
[0050]
进一步地，当所述传感器信号电压vt不等于所述电源电压vp时，判断所述传感器信号未发生短路电源故障；
[0051]
s202，当传感器信号不位于重叠区域时，基于传感器信号电压、传感器信号电压范围以及电源电压判断是否发生故障。
[0052]
在本步骤中，当判断所述传感器信号不位于所述重叠区域时，基于所述传感器信号电压、传感器信号电压范围以及电源电压判断是否发生故障。
[0053]
具体地，当所述传感器输入信号电压值范围st与所述电源电压值范围sp不存在重叠时，即所述重叠区域不存在，传感器信号必然不位于重叠区域中。此时，比较采集的所述传感器信号电压vt与v
tu
：
[0054]
当所述传感器信号电压未超过传感器信号上限范围v
tu
时，判断所述传感器未发生短接电源故障；当所述传感器信号电压vt等于所述电源电压vp，且超过传感器信号上限范围v
tu
时，判定所述传感器信号短接电源故障；当所述传感器信号电压vt不等于所述电源电压vp，但超过传感器信号上限范围v
tu
时，判定所述传感器未发生短接电源故障，但可能发生其他故障，例如传感器自身故障等。
[0055]
当所述传感器输入信号电压值范围st与所述电源电压值范围sp存在重叠，但所述传感器信号电压不位于重叠区域时：
[0056]
当所述传感器信号电压vt等于所述电源电压vp，且不低于所述传感器信号电压上限值v
tu
时，判定所述传感器信号短接电源故障；当所述传感器信号电压vt不等于所述电源电压vp，且不低于所述传感器信号电压上限值v
tu
时，判定所述传感器未发生短接电源故障，但可能发生其他故障，例如传感器自身故障等；当所述传感器信号电压vt小于电源电压下限值v
pd
时，则判定未发生所述传感器信号短接电源故障。
[0057]
上述方法在实际实施时，由于系统必然存在一定检测误差，可以设置可允许误差值δv，当vt与vp差的绝对值小于偏差阈值δv时，(即|vt-vp|《δv),则可认为vt＝vp，其中可允许误差值δv可以根据实际应用设定。
[0058]
本公开实施例所提供的传感器信号短接电源故障的检测方法通过获取所述传感器信号和电源电压范围，并基于所述传感器信号范围和电源电压范围确定重叠区范围；进而根据所述传感器信号电压和所述重叠区范围判断是否发生故障，能够准确诊断传感器信号短接电源故障，防止误报故障和漏报故障的现象发生，为传感器信号故障检测系统设计提供了新的参考。
[0059]
实施例2
[0060]
为了更好地实施以上方法，本公开的第二方面还提供一种传感器信号短接电源故障的检测装置，该检测装置可以集成在电子设备上。
[0061]
例如，如图5所示，所述检测装置200可以包括：获取模块210和确定模块220和判断模块230，具体如下：
[0062]
(1)获取模块210，所述获取模块210用于获取所述传感器信号和电源电压范围。
[0063]
(2)确定模块220，所述确定模块220用于基于所述传感器信号范围和电源电压范围确定重叠区范围。
[0064]
(3)判断模块230，所述判断模块230用于基于所述传感器信号电压和所述重叠区范围判断是否发生故障。
[0065]
具体地，当传感器信号位于重叠区域内时，基于传感器信号电压、电源电压判断是否发生故障；当传感器信号不位于重叠区域时，基于传感器信号电压、传感器信号电压范围以及电源电压判断是否发生故障。
[0066]
本公开实施例所提供的传感器信号短接电源故障的检测装置通过获取所述传感器信号和电源电压范围，并基于所述传感器信号范围和电源电压范围确定重叠区范围；进而根据所述传感器信号电压和所述重叠区范围判断是否发生故障，能够准确诊断传感器信号短接电源故障，防止误报故障和漏报故障的现象发生，为传感器信号故障检测系统设计提供了新的参考。
[0067]
实施例3
[0068]
本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。
[0069]
为此，本公开的第三实施例提供了一种存储介质，该存储介质为计算机可读介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本公开实施例提供的所述的传感器信号短接电源故障的检测方法，包括如下步骤s11至s13：
[0070]
s11，获取所述传感器信号和电源电压范围；
[0071]
s12；基于所述传感器信号范围和电源电压范围确定重叠区范围；
[0072]
s13；基于所述传感器信号电压和所述重叠区范围判断是否发生故障。
[0073]
进一步地，该计算机程序被处理器执行时实现本公开上述任一项实施例提供的其他方法。
[0074]
本公开实施例所提供的传感器信号短接电源故障的检测方法通过获取所述传感器信号和电源电压范围，并基于所述传感器信号范围和电源电压范围确定重叠区范围；进而根据所述传感器信号电压和所述重叠区范围判断是否发生故障，能够准确诊断传感器信号短接电源故障，防止误报故障和漏报故障的现象发生，为传感器信号故障检测系统设计提供了新的参考。
[0075]
实施例4
[0076]
本公开的第四实施例提供了一种电子设备，如图6所示，该电子设备至少包括处理器401和存储器402，存储器402上存储有计算机程序，处理器401在执行存储器402上的计算机程序时实现本公开任意实施例提供的所述传感器信号短接电源故障的检测方法。示例性的，电子设备计算机程序执行的方法如下：
[0077]
s21，获取所述传感器信号和电源电压范围；
[0078]
s22；基于所述传感器信号范围和电源电压范围确定重叠区范围；
[0079]
s23；基于所述传感器信号电压和所述重叠区范围判断是否发生故障。
[0080]
具体实现时，上述获取模块210、确定模块220和判断模块230等均作为程序单元存储在存储器402中，由处理器401执行存储在存储器402中的上述程序单元来实现相应的功能。
[0081]
本公开实施例所提供的传感器信号短接电源故障的检测方法通过获取所述传感器信号和电源电压范围，并基于所述传感器信号范围和电源电压范围确定重叠区范围；进而根据所述传感器信号电压和所述重叠区范围判断是否发生故障，能够准确诊断传感器信号短接电源故障，防止误报故障和漏报故障的现象发生，为传感器信号故障检测系统设计提供了新的参考。
[0082]
上述存储介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
[0083]
上述存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：获取至少两个网际协议地址；向节点评价设备发送包括至少两个网际协议地址的节点评价请求，其中，节点评价设备从至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址并返回；接收节点评价设备返回的网际协议地址；其中，所获取的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。
[0084]
或者，上述存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：接收包括至少两个网际协议地址的节点评价请求；从至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址；返回选取出的网际协议地址；其中，接收到的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。
[0085]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在乘客计算机上执行、部分地在乘客计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在乘客计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到乘客计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0086]
需要说明的是，本公开上述的存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何存储介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、rf(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
[0087]
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0088]
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
[0089]
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例
如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。
[0090]
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0091]
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
[0092]
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
[0093]
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
[0094]
以上对本公开多个实施例进行了详细说明，但本公开不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本公开构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本公开所要求保护的范围。