CN111439124B - 一种分离式仪表扬声器及其控制方法 - Google Patents

一种分离式仪表扬声器及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种分离式仪表扬声器，包括仪表控制模块、防短接保护模块、仪表显示屏和扬声器，所述仪表显示屏上设有所述扬声器，所述仪表控制模块的输出端与所述防短接保护模块的输入端电连接，所述防短接保护模块的输出端和所述扬声器电连接。本发明的目的是提供一种分离式仪表扬声器，结构简单，将扬声器布置在仪表显示屏上声音更加容易地传递给驾驶员，提升用户感知质量，并且解决了声音信号通过整车线束传输过程中被电磁干扰的问题。

Description

一种分离式仪表扬声器及其控制方法
技术领域
本发明涉及到汽车仪表电子技术领域，尤其涉及一种分离式仪表扬声器及其控制方法。
背景技术
仪表是人和汽车的交互界面，为驾驶员提供所需的汽车运行参数、故障、里程等信息，是每一辆汽车必不可少的部件。仪表显示的直观与美观使得驾驶不但是代步之必需，也成为舒适生活的一部分，而参数传递的准确与可靠性则直接关系到汽车行驶的安全。
随着汽车内饰设计的发展，内饰的创新和科技感成为宣传的亮点，为了满足造型创意的需求，避免造型重新设计带来的软硬件重复开发、验证资源的浪费，同时提高产品质量，现有技术中组合仪表常采用显示屏和控制模块分离的方案，显示屏布置在方向盘正前方，组合仪表控制模块布置在乘员舱的其他位置。组合仪表的扬声器作为报警装置需要由仪表控制模块驱动，扬声器随控制模块布置在乘员舱内，声音传递会受到影响，存在驾驶员听不到仪表的报警声音，或声音太小、声音效果差等问题。因此，需要提供一种将汽车仪表扬声器与驱动电路分离的分离式仪表扬声器。
发明内容
本发明的目的是提供一种分离式仪表扬声器，结构简单，将扬声器布置在仪表显示屏上声音更加容易地传递给驾驶员，提升用户感知质量，并且解决了声音信号通过整车线束传输过程中被电磁干扰的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种分离式仪表扬声器，该结构包括：仪表控制模块、防短接保护模块、仪表显示屏和扬声器，所述仪表显示屏上设有所述扬声器，所述仪表控制模块的输出端与所述防短接保护模块的输入端电连接，所述防短接保护模块的输出端和所述扬声器电连接。
可选的，所述仪表控制模块包括控制器、信号转换器和放大器，所述控制器的输出端与所述信号转换器的输入端电连接，所述信号转换器的输出端与所述放大器的输入端电连接，所述放大器的输出端和所述防短接保护模块的输入端电连接。
可选的，所述仪表控制模块通过整车线束与所述扬声器电连接。
可选的，所述信号转换器为数模转换器。
可选的，所述信号转换器的供电电源为0～5V，和/或所述放大器的供电电源为0～5V。
可选的，所述防短接保护电路包括第一场效应管、第二场效应管、第一三极管、第一二极管和第二二极管，所述第一场效应管的漏极与所述放大器输出端的正极电连接，所述第一场效应管的源极与所述第一二极管的阴极电连接，所述第一场效应管的栅极与所述第二场效应管的栅极电连接，所述第二场效应管的漏极与所述放大器输出端的负极电连接，所述第二场效应管的源极与所述第二二极管的阴极电连接，所述第二二极管的阳极与所述第一二极管的阳极电连接，所述第二二极管的阳极通过第一电阻与所述第一三极管的基极电连接，所述第一三极管的集电极与所述第二场效应管的栅极电连接，所述第一三极管的发射极接地。
可选的，所述防短接保护电路还包括第二三极管、第三二极管、第四二极管、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第三二极管的阴极与所述第一场效应管的栅极电连接，所述第三二极管的阳极用于与电动汽车电池正极电连接，所述第二电阻一端与所述第一三极管的基极电连接，所述第二电阻另一端接地，所述第二三极管的基极通过所述第三电阻与所述第二二极管的阳极电连接，所述第四电阻的一端与所述第二三极管的基极电连接，所述第四电阻的另一端与所述第二三极管的发射极电连接，所述第二三极管的集电极通过第五电阻接3.3V供电电源，所述第四二极管的阴极与所述第一场效应管的栅极电连接，所述第四二极管的阳极接地。
可选的，所述第一场效应管和所述第二场效应管为增强型N-MOS场效应管。
可选的，所述第一二极管、所述第二二极管和所述第四二极管为稳压二极管。
一种分离式扬声器的控制方法，其用于控制上述的一种分离式仪表扬声器，具体包括以下步骤：
S100.当控制器接收到报警信号时，控制器将对应的音源数据通过数字信号发出；
S200.通过信号转换器接收控制器发出的数字信号，并将数字信号转换为模拟信号，发送给放大器；
S300.通过放大器接收模拟信号并将其放大发送给扬声器。
根据本发明提供的具体实施例，本发明具有以下技术效果：
1)本发明提供的一种分离式仪表扬声器，结构简单，扬声器布置在仪表显示屏上，离驾驶员距离近，声音更加容易地传递给驾驶员，提升了用户感知质量；
2)驱动电路仪表扬声器之间通过整车线束连接，驱动电路使用模拟信号驱动扬声器，解决了声音信号通过整车线束传输过程中被电磁干扰的问题；
3)为保证扬声器正常工作，增加了防短接保护模块防止仪表控制模块输出的引脚发生短接；
4)扬声器由控制模块驱动，驱动电路可以统一，提高扬声器驱动的稳定性；
5)仪表的音源由控制模块处理，音源可以做到统一，且驱动电路和扬声器统一后，组合仪表的报警声音可以统一，可以制定特色的组合仪表报警声音，量产后可以通过仪表控制模块软件升级进行报警声音的迭代。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明提供的分离式仪表扬声器的结构原理示意框图。
图2是本发明提供的防短接保护模块的电路原理图。
图3是本发明提供的分离式仪表扬声器控制方法的流程图。
其中，图中附图标记对应为：
1-控制器，2-信号转换器，3-放大器，4-防短接保护模块，5-扬声器，6-第一场效应管，7-第二场效应管，8-第一三极管，9-第二三极管，10-第三二极管，11-第四二极管，12-第一二极管，13-第二二极管，14-第二电阻，15-第一电阻，16-第三电阻，17-第四电阻，18-第五电阻。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种分离式仪表扬声器，结构简单，将扬声器布置在仪表显示屏上声音更加容易地传递给驾驶员，提升用户感知质量，并且解决了声音信号通过整车线束传输过程中被电磁干扰的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
本实施例中，参阅图1和图2，一种分离式仪表扬声器，包括仪表控制模块、防短接保护模块4、仪表显示屏和扬声器5，仪表显示屏上设有扬声器5，仪表控制模块的输出端与防短接保护模块4的输入端电连接，防短接保护模块4的输出端和扬声器5电连接。扬声器布置在仪表显示屏上，离驾驶员距离近，声音更加容易地传递给驾驶员，提升了用户感知质量。
进一步地，仪表控制模块包括控制器1、信号转换器2和放大器3，控制器1的输出端与信号转换器2的输入端电连接，信号转换器2的输出端与放大器3的输入端电连接，放大器3的输出端和防短接保护模块4的输入端电连接。信号转换器2的供电电源为0～5V，放大器3的供电电源为0～5V。进一步地，防短接保护电路4包括第一场效应管6、第二场效应管7、第一三极管8、第一二极管12和第二二极管13，第一场效应管6的漏极与放大器3输出端的正极电连接，第一场效应管6的源极与第一二极管12的阴极电连接，第一场效应管6的栅极与第二场效应管7的栅极电连接，第二场效应管7的漏极与放大器3输出端的负极电连接，第二场效应管7的源极与第二二极管13的阴极电连接，第二二极管13的阳极与第一二极管12的阳极电连接，第二二极管13的阳极通过第一电阻15与第一三极管8的基极电连接，第一三极管8的集电极与第二场效应管7的栅极电连接，第一三极管8的发射极接地。
进一步地，防短接保护电路4还包括第二三极管9、第三二极管10、第四二极管11、第二电阻14、第三电阻16和第四电阻17，第三二极管10的阴极与第一场效应管6的栅极电连接，第三二极管10的阳极用于与电动汽车电池正极电连接，第二电阻14一端与第一三极管8的基极电连接，第二电阻14另一端接地，第二三极管9的基极通过第三电阻16与第二二极管13的阳极电连接，第四电阻17的一端与第二三极管9的基极电连接，第四电阻17的另一端与第二三极管9的发射极电连接，第二三极管9的集电极通过第五电阻18接3.3V供电电源，第四二极管11的阴极与第一场效应管6的栅极电连接，第四二极管11的阳极接地。第一场效应管6和第二场效应管7为增强型N-MOS场效应管，第一二极管12、第二二极管13和第四二极管11为稳压二极管。由于扬声器从装配在组合仪表控制模块上变换到装配在仪表显示屏上，为保证扬声器正常工作，增加了防短接保护模块4防止仪表控制模块输出的引脚发生短接。
一种分离式扬声器的控制方法，其用于控制上述的一种分离式仪表扬声器，具体包括以下步骤：
S100.当控制器接收到报警信号时，控制器将对应的音源数据通过数字信号发出；
S200.通过信号转换器接收控制器发出的数字信号，并将数字信号转换为模拟信号，发送给放大器；
S300.通过放大器接收模拟信号并将其放大发送给扬声器。
实施例2：
本实施例中，一种分离式仪表扬声器，包括仪表控制模块、防短接保护模块4、仪表显示屏和扬声器5，仪表显示屏上设有扬声器5，仪表控制模块的输出端通过防短接保护模块4与扬声器5电连接。本实施例与实施例1的不同之处在于，仪表控制模块与扬声器5的连接方式。仪表控制模块通过整车线束与扬声器5电连接，信号转换器2为数模转换器。由于数字信号通讯速度高，驱动电路与仪表扬声器之间通过整车线束连接，非常容易受到整车电子干扰而导致信号异常，通过数模转换器将数字信号转换为模拟信号后，解决了声音信号通过整车线束传输过程中被电磁干扰的问题。
本发明提供的一种分离式仪表扬声器，结构简单，扬声器布置在仪表显示屏上，离驾驶员距离近，声音更加容易地传递给驾驶员，提升了用户感知质量；驱动电路仪表扬声器之间通过整车线束连接，驱动电路使用模拟信号驱动扬声器，解决了声音信号通过整车线束传输过程中被电磁干扰的问题；为保证扬声器正常工作，增加了防短接保护模块防止仪表控制模块输出的引脚发生短接；扬声器由控制模块驱动，驱动电路可以统一，提高扬声器驱动的稳定性；仪表的音源由控制模块处理，音源可以做到统一，且驱动电路和扬声器统一后，组合仪表的报警声音可以统一，可以制定特色的组合仪表报警声音，量产后可以通过仪表控制模块软件升级进行报警声音的迭代。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种分离式仪表扬声器，其特征在于，包括仪表控制模块、防短接保护模块、仪表显示屏和扬声器(5)，所述仪表显示屏上设有所述扬声器(5)，所述仪表控制模块的输出端与所述防短接保护模块(4)的输入端电连接，所述防短接保护模块(4)的输出端和所述扬声器(5)电连接，所述防短接保护模块(4)包括第一场效应管(6)、第二场效应管(7)、第一三极管(8)、第一二极管(12)和第二二极管(13)，所述第一场效应管(6)的漏极与所述仪表控制模块的放大器(3)输出端的正极电连接，所述第一场效应管(6)的源极与所述第一二极管(12)的阴极电连接，所述第一场效应管(6)的栅极与所述第二场效应管(7)的栅极电连接，所述第二场效应管(7)的漏极与所述放大器(3)输出端的负极电连接，所述第二场效应管(7)的源极与所述第二二极管(13)的阴极电连接，所述第二二极管(13)的阳极与所述第一二极管(12)的阳极电连接，所述第二二极管(13)的阳极通过第一电阻(15)与所述第一三极管(8)的基极电连接，所述第一三极管(8)的集电极与所述第二场效应管(7)的栅极电连接，所述第一三极管(8)的发射极接地。
2.根据权利要求1所述的一种分离式仪表扬声器，其特征在于，所述仪表控制模块包括控制器(1)、信号转换器(2)和放大器(3)，所述控制器(1)的输出端与所述信号转换器(2)的输入端电连接，所述信号转换器(2)的输出端与所述放大器(3)的输入端电连接，所述放大器(3)的输出端和所述防短接保护模块(4)的输入端电连接。
3.根据权利要求1所述的一种分离式仪表扬声器，其特征在于，所述仪表控制模块通过整车线束与所述扬声器(5)电连接。
4.根据权利要求2所述的一种分离式仪表扬声器，其特征在于，所述信号转换器(2)为数模转换器。
5.根据权利要求4所述的一种分离式仪表扬声器，其特征在于，所述信号转换器(2)的供电电源为0～5V，和/或所述放大器(3)的供电电源为0～5V。
6.根据权利要求1所述的一种分离式仪表扬声器，其特征在于，所述防短接保护模块(4)还包括第二三极管(9)、第三二极管(10)、第四二极管(11)、第二电阻(14)、第三电阻(16)和第四电阻(17)，所述第三二极管(10)的阴极与所述第一场效应管(6)的栅极电连接，所述第三二极管(10)的阳极用于与电动汽车电池正极电连接，所述第二电阻(14)一端与所述第一三极管(8)的基极电连接，所述第二电阻(14)另一端接地，所述第二三极管(9)的基极通过所述第三电阻(16)与所述第二二极管(13)的阳极电连接，所述第四电阻(17)的一端与所述第二三极管(9)的基极电连接，所述第四电阻(17)的另一端与所述第二三极管(9)的发射极电连接，所述第二三极管(9)的集电极通过第五电阻(18)接3.3V供电电源，所述第四二极管(11)的阴极与所述第一场效应管(6)的栅极电连接，所述第四二极管(11)的阳极接地。
7.根据权利要求6所述的一种分离式仪表扬声器，其特征在于，所述第一场效应管(6)和所述第二场效应管(7)为增强型N-MOS场效应管。
8.根据权利要求6所述的一种分离式仪表扬声器，其特征在于，所述第一二极管(12)、所述第二二极管(13)和所述第四二极管(11)为稳压二极管。
9.一种分离式扬声器的控制方法，其用于控制如权利要求1-8任一项所述的一种分离式仪表扬声器，其特征在于，具体包括以下步骤：
S100.当控制器接收到报警信号时，控制器将对应的音源数据通过数字信号发出；
S200.通过信号转换器接收控制器发出的数字信号，并将数字信号转换为模拟信号，发送给放大器；
S300.通过放大器接收模拟信号并将其放大发送给扬声器。
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