CN107947144A - 具有用于电源反接的保护与侦测机制的车用电器装置 - Google Patents

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CN107947144A CN201710054711.0A CN201710054711A CN107947144A CN 107947144 A CN107947144 A CN 107947144A CN 201710054711 A CN201710054711 A CN 201710054711A CN 107947144 A CN107947144 A CN 107947144A
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Abstract

一种车用电器装置，包括电源接脚、接地接脚、转换电路、极性侦测电路及电器主体。转换电路耦接电源接脚与接地接脚以分别接收第一电压信号与第二电压信号，并以此产生系统电压与接地电压。极性侦测电路侦测第一电压信号及第二电压信号至少其中之一的极性，并产生极性侦测信号。电器主体具有电源端、接地端及控制端。电源端接收系统电压，接地端接收接地电压，控制端接收极性侦测信号。当电器主体根据极性侦测信号判断第一电压信号的极性与电源接脚的极性不同，且第二电压信号的极性与接地接脚的极性不同时，电器主体启动第一功能。

Description

具有用于电源反接的保护与侦测机制的车用电器装置
技术领域
本发明涉及一种电器装置，且特别涉及一种具有用于电源反接的保护与侦测机制的车用电器装置，车用电器装置可侦测其电源输入端与外接电源是正接或是反接，并以此启动相对应的功能。
背景技术
一般来说，车用电器的电源输入端需与外接电源正接(即外接电源的正电供应端耦接车用电器的正电输入端，且外接电源的负电供应端耦接车用电器的负电输入端)，方能让车用电器正常运作。一旦外接电源与车用电器的电源输入端反接，极可能会导致车用电器烧毁。
另外，车用电器可具有多种不同的附加功能，然而，不同的消费者(或车用电器采购者)对于上述车用电器的附加功能的需求都不相同。因此，如何让同一车用电器根据不同的消费者而以此提供上述消费者所需要的附加功能，以达到客制化的目的，是本领域技术人员所面临的重要课题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种具有用于电源反接的保护与侦测机制的车用电器装置，上述车用电器装置可侦测其电源输入端是否与外接电源反接，并以此启动车用电器装置的不同功能，以达到客制化的目的。
本发明的车用电器装置包括电源接脚、接地接脚、转换电路、极性侦测电路以及电器主体。转换电路耦接到电源接脚以接收第一电压信号，耦接到接地接脚以接收第二电压信号，并以此产生系统电压至电源路径，以及产生接地电压至接地路径。极性侦测电路用于侦测第一电压信号及第二电压信号至少其中之一的极性，并以此产生极性侦测信号。电器主体具有电源端、接地端以及控制端，其中电源端耦接到电源路径以接收系统电压，接地端耦接到接地路径以接收接地电压，且控制端耦接到极性侦测电路以接收极性侦测信号。当电器主体根据极性侦测信号而判断第一电压信号的极性与电源接脚的极性不同，且第二电压信号的极性与接地接脚的极性不同时，电器主体启动第一功能。
在本发明的一实施例中，当上述的电器主体根据极性侦测信号而判断第一电压信号的极性与电源接脚的极性相同，且第二电压信号的极性与接地接脚的极性相同时，电器主体不启动第一功能。
在本发明的一实施例中，当上述的电器主体根据极性侦测信号而判断第一电压信号的极性与电源接脚的极性相同，且第二电压信号的极性与接地接脚的极性相同时，电器主体启动第二功能，其中第一功能与第二功能不同。
基于以上描述，本发明实施例的车用电器装置的电源输入端(即电源接脚与接地接脚)无论是正接或反接于外接电源，车用电器装置都可正常运作。此外，车用电器装置还可侦测其电源输入端与外接电源是正接或是反接，并以此提供相对应的车用电器功能，以达到客制化的目的。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特别举出实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
下面的附图是本发明说明书的一部分，绘示了本发明的示例实施例，附图与说明书的描述一起说明本发明的原理。
图1是根据本发明一实施例的车用电器装置的方块示意图。
图2A是根据本发明一实施例的极性侦测电路的电路示意图。
图2B是根据本发明另一实施例的极性侦测电路的电路示意图。
图3是根据本发明另一实施例的车用电器装置的方块示意图。
图4A是根据本发明一实施例的极性侦测电路的电路示意图。
图4B是根据本发明另一实施例的极性侦测电路的电路示意图。
图5是根据本发明又一实施例的车用电器装置的方块示意图。
符号说明
100、300、500：车用电器装置
120：转换电路
140、140’、340、340’、540：极性侦测电路
142、342：分压电路
160：电器主体
D1、D2、D4、D5：二极管
EG：接地接脚
EP：电源接脚
PDS：极性侦测信号
PG：接地路径
PP：电源路径
R1、R2、R3、R4、R5、R6：电阻器
TC：控制端
TG：接地端
TP：电源端
V1：第一电压信号
V2：第二电压信号
VG：接地电压
VP：系统电压。
具体实施方式
为了使本发明的内容可以被更容易理解，以下特别举出实施例作为本发明确实能够以此实施的范例。另外，凡是可能的地方，在附图及实施方式中使用相同附图标记的组件/构件，代表相同或类似部件。
以下请参照图1，图1是根据本发明一实施例的车用电器装置100的方块示意图。车用电器装置100具备用于电源反接的保护与侦测的机制。详细来说，车用电器装置100的电源输入端无论是与外接电源正接或反接，车用电器装置100都可正常运作。此外，车用电器装置100还可侦测其电源输入端与外接电源是正接或是反接，并以此提供相对应的车用电器的功能，以达到客制化的目的。
在本发明的一实施例中，车用电器装置100可以是任何在车上使用的电器产品。举例来说，车用电器装置100可以例如是行车纪录器主机、车用摄影机、行车导航装置或是车用影音播放装置等等，但不限于此，本发明并不限定车用电器装置100的类型。
更进一步来说，如图1所示，车用电器装置100可包括电源接脚EP、接地接脚EG、转换电路120、极性侦测电路140以及电器主体160，但不限于此。其中电源接脚EP与接地接脚EG为车用电器装置100的电源输入端。转换电路120耦接到电源接脚EP以接收第一电压信号V1。转换电路120耦接到接地接脚EG以接收第二电压信号V2。转换电路120可根据第一电压信号V1及第二电压信号V2而产生系统电压VP至电源路径PP，以及产生接地电压VG至接地路径PG，以对极性侦测电路140及电器主体160进行正常供电。其中第一电压信号V1与第二电压信号V2由上述外接电源所提供。换句话说，车用电器装置100的电源接脚EP及接地接脚EG无论是与外接电源正接或反接，转换电路120都可提供极性侦测电路140及电器主体160正常运作所需的电源，因此可达到电源反接保护的目的。在本发明的一实施例中，转换电路120可以例如为桥式整流器，但本发明并不限于此。
在本发明图1所示的实施例中，极性侦测电路140可用于侦测第一电压信号V1的极性，并以此产生极性侦测信号PDS。更进一步来说，极性侦测电路140可侦测第一电压信号V1的极性与电源接脚EP的预定的极性是否相同，以侦测车用电器装置100的电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源是正接或是反接。
电器主体160具有电源端TP、接地端TG以及控制端TC。电源端TP耦接到电源路径PP以接收系统电压VP。接地端TG耦接到接地路径PG以接收接地电压VG。控制端TC耦接到极性侦测电路140以接收极性侦测信号PDS。当电器主体160根据极性侦测信号PDS而判断第一电压信号V1的极性与电源接脚EP的极性不同，且第二电压信号V2的极性与接地接脚EG的极性不同时，电器主体160将启动第一功能。也就是说，当车用电器装置100的电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源反接时，电器主体160将启动第一功能。
相对地，在本发明的一实施例中，当电器主体160根据极性侦测信号PDS而判断第一电压信号V1的极性与电源接脚EP的极性相同，且第二电压信号V2的极性与接地接脚EG的极性相同时，电器主体160则不会启动第一功能。也就是说，当车用电器装置100的电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源正接时，电器主体160将不会启动第一功能。
更进一步来说，上述的第一功能可以是客户所需的电器主体160的某些辅助功能或附加功能。举例来说，假设车用电器装置100为行车纪录器，则上述的第一功能可以例如是在屏幕上显示出倒车参考线、或例如是对行车环境光源进行补偿以让拍摄的影像更加清晰等等。但本发明并不以此为限，视实际应用或需求而定。
在本发明的另一实施例中，当电器主体160根据极性侦测信号PDS而判断第一电压信号V1的极性与电源接脚EP的极性相同，且第二电压信号V2的极性与接地接脚EG的极性相同时，电器主体160则启动第二功能，其中第二功能不同于上述的第一功能。也就是说，当车用电器装置100的电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源正接时，电器主体160将启动不同于第一功能的第二功能。举例来说，假设车用电器装置100为行车纪录器，则上述的第一功能可以例如是在屏幕上显示出倒车参考线，而第二功能可以例如是启动摄影机的白平衡功能。但本发明并不以此为限，视实际应用或需求而定。
以下请同时参照图1及图2A，图2A是根据本发明一实施例的极性侦测电路140的电路示意图。极性侦测电路140包括电阻器R1以及二极管D1。电阻器R1耦接在电源路径PP与电器主体160的控制端TC之间以产生极性侦测信号PDS。二极管D1的阳极端耦接到电器主体160的控制端TC，且二极管D1的阴极端耦接到电源接脚EP。
在此假设第一电压信号V1(由外接电源提供至电源接脚EP)及电源路径PP上的系统电压VP为5伏特，第二电压信号V2(由外接电源提供至接地接脚EG)及接地路径PG上的接地电压VG为0伏特，因此电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源正接。此时，图2A的二极管D1为截止状态，因此极性侦测信号PDS为逻辑高位准，故电器主体160可根据极性侦测信号PDS为逻辑高位准而判断电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源正接，故电器主体160可以例如只启动电器主体160内部的基本功能。
另一方面，假设第二电压信号V2(由外接电源提供至接地接脚EG)及电源路径PP上的系统电压VP为5伏特，第一电压信号V1(由外接电源提供至电源接脚EP)及接地路径PG上的接地电压VG为0伏特，因此电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源反接。此时，图2A的二极管D1为顺偏状态而被导通，因此极性侦测信号PDS为逻辑低位准，故电器主体160可根据极性侦测信号PDS为逻辑低位准而判断电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源反接，故电器主体160可以例如启动电器主体160内部的基本功能以及其他辅助功能，其中其他辅助功能可以例如是上述所提及的第一功能(由客户根据需求来决定)。
以下请同时参照图1及图2B，图2B是根据本发明另一实施例的极性侦测电路140’的电路示意图。极性侦测电路140’包括二极管D2以及分压电路142。二极管D2的阳极端耦接到电源接脚EP。分压电路142耦接在二极管D2的阴极端与接地路径PG之间，以产生极性侦测信号PDS，其中分压电路142包括串联的电阻器R2与R3。
在此假设第一电压信号V1(由外接电源提供至电源接脚EP)及电源路径PP上的系统电压VP为5伏特，第二电压信号V2(由外接电源提供至接地接脚EG)及接地路径PG上的接地电压VG为0伏特，因此电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源正接。此时，图2B的二极管D2为顺偏状态而被导通，因此极性侦测信号PDS为逻辑高位准，故电器主体160可根据极性侦测信号PDS为逻辑高位准而判断电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源正接，故电器主体160可以例如只启动电器主体160内部的基本功能。
另一方面，假设第二电压信号V2(由外接电源提供至接地接脚EG)及电源路径PP上的系统电压VP为5伏特，第一电压信号V1(由外接电源提供至电源接脚EP)及接地路径PG上的接地电压VG为0伏特，因此电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源反接。此时，图2B的二极管D2为截止状态，因此极性侦测信号PDS为逻辑低位准，故电器主体160可根据极性侦测信号PDS为逻辑低位准而判断电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源反接，故电器主体160可以例如启动电器主体160内部的基本功能以及其他辅助功能，其中其他辅助功能可以例如是上述所提及的第一功能。
以下请参照图3，图3是根据本发明另一实施例的车用电器装置300的方块示意图。车用电器装置300可包括电源接脚EP、接地接脚EG、转换电路120、极性侦测电路340以及电器主体160，但不限于此。图3的电源接脚EP、接地接脚EG、转换电路120以及电器主体160分别类似于图1的电源接脚EP、接地接脚EG、转换电路120以及电器主体160，故可参考上述图1的相关说明，在此不再叙述。
相较于图1的极性侦测电路140是侦测第一电压信号V1的极性，并以此产生极性侦测信号PDS，图3的极性侦测电路340是侦测第二电压信号V2的极性，并以此产生极性侦测信号PDS。更进一步来说，极性侦测电路340可侦测第二电压信号V2的极性与接地接脚EG的预定的极性是否相同，以侦测车用电器装置300的电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源正接或反接。
以下请同时参照图3及图4A，图4A是根据本发明一实施例的极性侦测电路340的电路示意图。极性侦测电路340可包括电阻器R4以及二极管D4。电阻器R4耦接在电源路径PP与电器主体160的控制端TC之间以产生极性侦测信号PDS。二极管D4的阳极端耦接到电器主体160的控制端TC，且二极管D4的阴极端耦接到接地接脚EG。
在此假设第一电压信号V1(由外接电源提供至电源接脚EP)及电源路径PP上的系统电压VP为5伏特，第二电压信号V2(由外接电源提供至接地接脚EG)及接地路径PG上的接地电压VG为0伏特，因此电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源正接。此时，图4A的二极管D4为顺偏状态而被导通，因此极性侦测信号PDS为逻辑低位准，故电器主体160可根据极性侦测信号PDS为逻辑低位准而判断电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源正接，故电器主体160可以例如只启动电器主体160内部的基本功能。
另一方面，假设第二电压信号V2(由外接电源提供至接地接脚EG)及电源路径PP上的系统电压VP为5伏特，第一电压信号V1(由外接电源提供至电源接脚EP)及接地路径PG上的接地电压VG为0伏特，因此电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源反接。此时，图4A的二极管D4为截止状态，因此极性侦测信号PDS为逻辑高位准，故电器主体160可根据极性侦测信号PDS为逻辑高位准而判断电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源反接，故电器主体160可以例如启动电器主体160内部的基本功能以及其他辅助功能，其中其他辅助功能可以例如是上述所提及的第一功能。
以下请同时参照图3及图4B，图4B是根据本发明另一实施例的极性侦测电路340’的电路示意图。极性侦测电路340’包括二极管D5以及分压电路342。二极管D5的阳极端耦接到接地接脚EG。分压电路342耦接在二极管D5的阴极端与接地路径PG之间，以产生极性侦测信号PDS，其中分压电路342包括串联的电阻器R5与R6。
在此假设第一电压信号V1(由外接电源提供至电源接脚EP)及电源路径PP上的系统电压VP为5伏特，第二电压信号V2(由外接电源提供至接地接脚EG)及接地路径PG上的接地电压VG为0伏特，因此电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源正接。此时，图4B的二极管D5为截止状态，因此极性侦测信号PDS为逻辑低位准，故电器主体160可根据极性侦测信号PDS为逻辑低位准而判断电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源正接，故电器主体160可以例如只启动电器主体160内部的基本功能。
另一方面，假设第二电压信号V2(由外接电源提供至接地接脚EG)及电源路径PP上的系统电压VP为5伏特，第一电压信号V1(由外接电源提供至电源接脚EP)及接地路径PG上的接地电压VG为0伏特，因此电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源反接。此时，图4B的二极管D5为顺偏状态而被导通，因此极性侦测信号PDS为逻辑高位准，故电器主体160可根据极性侦测信号PDS为逻辑高位准而判断电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源反接，故电器主体160可以例如启动电器主体160内部的基本功能以及其他辅助功能，其中其他辅助功能可以例如是上述所提及的第一功能。
以下请参照图5，图5是根据本发明又一实施例的车用电器装置500的方块示意图。车用电器装置500可包括电源接脚EP、接地接脚EG、转换电路120、极性侦测电路540以及电器主体160，但不限于此。图5的电源接脚EP、接地接脚EG、转换电路120以及电器主体160分别类似于图1的电源接脚EP、接地接脚EG、转换电路120以及电器主体160，故可参考上述图1的相关说明，在此不再叙述。
相较于图1的极性侦测电路140是侦测第一电压信号V1的极性，并以此产生极性侦测信号PDS，而图3的极性侦测电路340是侦测第二电压信号V2的极性，并以此产生极性侦测信号PDS；图5的极性侦测电路540同时侦测第一电压信号V1的极性与第二电压信号V2的极性，并以此产生极性侦测信号PDS。更进一步来说，极性侦测电路540可侦测第一电压信号V1的极性与电源接脚EP的预定的极性是否相同，并侦测第二电压信号V2的极性与接地接脚EG的预定的极性是否相同，以侦测车用电器装置500的电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源正接或反接。当极性侦测电路540侦测第一电压信号V1的极性与电源接脚EP的预定的极性相同，且侦测第二电压信号V2的极性与接地接脚EG的预定的极性相同时，表示电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源正接。相对地，当极性侦测电路540侦测第一电压信号V1的极性与电源接脚EP的预定的极性不同，且侦测第二电压信号V2的极性与接地接脚EG的预定的极性不同时，表示电源接脚EP及接地接脚EG与外接电源反接。关于图5的极性侦测电路540的实施方式及运作，可根据上述图1~图4B的相关说明类推所得，故在此不再叙述。
综上所述，本发明实施例的车用电器装置的电源输入端无论是正接或反接于外接电源，车用电器装置都可正常运作。此外，车用电器装置还可侦测其电源输入端与外接电源是正接或是反接，并以此提供相对应的车用电器功能，以达到客制化的目的。
虽然本发明已通过实施例如上公开，然而其并非用于限定本发明，任何所属技术领域中具有公知常识的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作出一些变动与润饰，故本发明的保护范围应当视以所附的权利要求的限定为准。

Claims (8)

1.一种具有用于电源反接的保护与侦测机制的车用电器装置，其特征在于，包括：
电源接脚；
接地接脚；
转换电路，耦接到所述电源接脚以接收第一电压信号，耦接到所述接地接脚以接收第二电压信号，并以此产生系统电压至电源路径，以及产生接地电压至接地路径；
极性侦测电路，用于侦测所述第一电压信号及所述第二电压信号至少其中之一的极性，并以此产生极性侦测信号；以及
电器主体，具有电源端、接地端以及控制端，其中所述电源端耦接到所述电源路径以接收所述系统电压，所述接地端耦接到所述接地路径以接收所述接地电压，且所述控制端耦接到所述极性侦测电路以接收所述极性侦测信号，
其中，当所述电器主体根据所述极性侦测信号而判断所述第一电压信号的极性与所述电源接脚的极性不同，且所述第二电压信号的极性与所述接地接脚的极性不同时，所述电器主体启动第一功能。
2.如权利要求1所述的车用电器装置，其特征在于：
当所述电器主体根据所述极性侦测信号而判断所述第一电压信号的极性与所述电源接脚的极性相同，且所述第二电压信号的极性与所述接地接脚的极性相同时，所述电器主体不启动所述第一功能。
3.如权利要求1所述的车用电器装置，其特征在于：
当所述电器主体根据所述极性侦测信号而判断所述第一电压信号的极性与所述电源接脚的极性相同，且所述第二电压信号的极性与所述接地接脚的极性相同时，所述电器主体启动第二功能，其中所述第一功能与所述第二功能不同。
4.如权利要求1所述的车用电器装置，其特征在于，所述极性侦测电路包括：
电阻器，耦接在所述电源路径与所述电器主体的所述控制端之间以产生所述极性侦测信号；以及
二极管，所述二极管的阳极端耦接到所述电器主体的所述控制端，且所述二极管的阴极端耦接到所述电源接脚。
5.如权利要求1所述的车用电器装置，其特征在于，所述极性侦测电路包括：
二极管，所述二极管的阳极端耦接到所述电源接脚；以及
分压电路，耦接在所述二极管的阴极端与所述接地路径之间，以产生所述极性侦测信号。
6.如权利要求1所述的车用电器装置，其特征在于，所述极性侦测电路包括：
电阻器，耦接在所述电源路径与所述电器主体的所述控制端之间以产生所述极性侦测信号；以及
二极管，所述二极管的阳极端耦接到所述电器主体的所述控制端，且所述二极管的阴极端耦接到所述接地接脚。
7.如权利要求1所述的车用电器装置，其特征在于，所述极性侦测电路包括：
二极管，所述二极管的阳极端耦接到所述接地接脚；以及
分压电路，耦接在所述二极管的阴极端与所述接地路径之间，以产生所述极性侦测信号。
8.如权利要求1所述的车用电器装置，其特征在于，所述转换电路为桥式整流器。
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