CN112485644B - 一种故障检测电路、故障检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及指示灯驱动电路检测技术领域，特别涉及一种故障检测电路、故障检测系统及方法，该故障检测电路包括开关电路与使能三极管Q3；所述使能三极管Q3的基极连接控制信号，集电极连接所述开关电路的一输入端，发射极接地；所述开关电路的另一输入端连接电源电压，输出端连接盲区指示灯，且并联输出检测信号电压值。本发明的提出解决了现有的后视镜盲区指示灯电路仅在点火启动时进行自检，但难以保证自检结果，若并未检测处该驱动电路的故障，容易导致行驶过程中车辆电路故障的问题，严重影响行车安全。

Description

一种故障检测电路、故障检测系统及方法

技术领域

本发明涉及指示灯驱动电路检测技术领域，特别涉及一种故障检测电路、故障检测系统及方法。

背景技术

随着车辆上电子设备原来越多，车上用电也变得越来越复杂，任何一个电子设备出现异常时，都有可能影响整车的电源系统，导致严重后果，因此对于一些驱动电路故障检测是很有必要的。但出现故障时，可以采取一些必要措施，切断相关供电电源，以免出现安全隐患。

汽车后视镜盲区指示灯，一般是在点火时，通过仪表控制输出以驱动盲区指示灯点亮进行自检3秒。但是在自检过程中点亮盲区指示灯，很难让驾驶员判断当前后视镜的盲区指示灯电路是否故障，若在行驶过程中盲区指示灯驱动电路发声故障，驾驶员难以及时发现，会有极大可能导致整车电源系统出现故障，造成行车安全隐患。

现有的汽车后视镜盲区指示灯驱动通常只有在点火时进行自检，该方式的检测结果不准确，而检测结果不准确则会导致行车安全受影响，导致车辆安全性下降。

因此，一种故障检测电路、故障检测系统及方法应运而生。

发明内容

本发明的发明内容在于提供一种故障检测电路、故障检测系统及方法，主要解决了现有的后视镜盲区指示灯电路仅在点火启动时进行自检，但难以保证自检结果，若并未检测处该驱动电路的故障，容易导致行驶过程中车辆电路故障的问题，严重影响行车安全。

本发明提出了一种指示灯驱动电路的故障检测电路，包括开关电路与使能三极管Q3；所述使能三极管Q3的基极连接控制信号，集电极连接所述开关电路的一输入端，发射极接地；所述开关电路的林一输入端连接电源电压，输出端连接盲区指示灯，且并联输出检测信号电压值。

优选地，所述开关电路包括并联设置的三极管Q1与Q2；所述电源电压并联接入所述三极管Q1的基极、三极管Q1的集电极与三极管W2的集电极；所述三极管Q1的发射极接入所述三极管Q2的基极；所述三极管Q2的发射极分别连接所述盲区指示灯并输出所述检测信号电压值。

本发明还提供了一种基于模糊集合的指示灯驱动电路故障检测系统，包括采集模块，以及分别与所述采集模块电性连接的逻辑计算模块与故障判断模块；

所述采集模块，用于采集实时电源电压值与检测信号电压值；还用于将所述电源电压值传送至所述逻辑计算模块；还用于将所述检测信号电压值传送至所述故障判断模块；

所述逻辑计算模块，用于将所述实时电源电压值结合故障检测电路，计算当前所述实时电源电压值对应的模糊集合；

所述故障判断模块，用于判断所述检测信号电压值是否属于所述模糊集合，若是则判断指示灯驱动电路处于正常工作状态，若否则判断指示灯驱动电路处于故障状态。

优选地，所述采集模块包括电源电压采集模块与检测信号电压采集模块；

所述电源电压采集模块用于采集实时的所述电源电压值；还用于将所述电源电压值传送至所述逻辑计算模块；

所述检测信号电压采集模块用于采集实时的所述检测信号电压值；还用于将所述检测信号电压值传送至所述故障判断模块。

优选地，还包括与所述故障判断模块电性连接的故障提示模块；

所述故障判断模块，用于在判断到所述指示灯驱动电路处于故障状态时，在显示屏上发布故障文字提醒。

本发明还提出了一种基于模糊集合的指示灯驱动电路故障检测方法，包括以下步骤：

S1，获取实时电源电压值与检测信号电压值，并转换成模糊集合；

S2，周期性监控是否有控制信号输入；

S3，周期性检测所述电源电压值与检测信号电压值；

S4，实时判断所述检测信号电压值是否属于当前所述电源电压值的模糊集合内，若是则返回所述步骤S1，若否则发布故障文字提醒。

优选地，所述步骤S4中，若否则发布故障文字提醒，具体为，若否则进一步检测所述检测信号电压值超出所述模糊集合的时间是否超出预设时间，若是则发布故障文字提醒，若否则返回所述步骤S1。

优选地，步骤S1中，获取实时电源电压值与检测信号电压值，并转换成模糊集合，具体为，将所述电源电压值通过故障检测电路，得出所述电源电压值对应的模糊集合。

由上可知，应用本发明提供的技术方案可以得到以下有益效果：

本发明提出的故障检测电路中，通过接收输入端的电源电压值判断当前电源电压值的正常检测信号值的范围，进而得出正常运行状态下的盲区指示灯电压范围，并应用在故障检测系统与检测方法的判断过程中，采用该方式可以简单地判断驱动电路是否正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中故障检测电路的具体电路图；

图2为本发明实施例2中故障检测系统的系统框图；

图3为本发明实施例3中故障检测方法的方法流程图。

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付出创造性劳动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。

现有的后视镜盲区指示灯电路仅在点火启动时进行自检，但难以保证自检结果，若并未检测处该驱动电路的故障，容易导致行驶过程中车辆电路故障的问题，严重影响行车安全。

应强调的是，本实施例中涉及的预设时间、预设数值等均在实施例开始前设置完成，且可根据具体实际使用环境进行调节，在此并不对具体数值进行限定。

实施例1

如图1所示，为了解决上述问题，本实施例提出了一种指示灯驱动电路的故障检测电路，其主要包括开关电路与使能三极管Q3；使能三极管Q3的基极连接控制信号，集电极连接开关电路的一输入端，发射极接地；开关电路的另一输入端连接电源电压，输出端连接盲区指示灯，且并联输出检测信号电压值。

优选但不限定的是，本实施例中使能三极管Q3为NPN三极管，同时该使能三极管Q3可用其余能实现相同技术效果的电子元件进行替代。

优选但不限定的是，本实施例中电源电压可进行分压处理后再接入开关电路，根据电源电压的数值进行判断。

在本实施例中，故障检测电路中的开关电路用于控制电源电压是否给盲区指示灯供电，且设置有检测端，用于检测在当前电源电压的正常供电状态下该检测端的输出值，也即可通过判断该检测端的输出值以判断当前电源电压的正常输出值后盲区指示灯后是否正常工作。

优选地，开关电路包括并联设置的三极管Q1与Q2；电源电压并联接入三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极；三极管Q1的发射极接入三极管Q2的基极；三极管Q2的发射极分别连接盲区指示灯并输出检测信号电压值。

优选但不限定的是，本实施例中采用三极管Q1与Q2作为开关电路的主要元器件，也可以采用其余能实现开关电路的元器件的连接进行替代，在此不对该开关电路作具体连接关系的限定。

结合图1可知，本实施例中PWM_Input为控制信号，用于使能是否打开开关，给盲区指示灯供电。当盲区指示灯需要工作时，MCU的PWM引脚PWM_Input就会输出PWM波，使能三极管Q3处于工作状态，此时Q1、Q2两个三极管组成开关电路处于打开状态，给盲区指示灯提供电源；如果盲区指示灯不处于工作状态，那MCU的PWM引脚PWM_Input停止输出PWM波，Q1、Q2两个三极管组成开关电路处于关闭状态。

实施例2

如图2所示，为了解决前述问题，本实施例提出了一种基于模糊集合的指示灯驱动电路故障检测系统，其主要包括采集模块10，以及分别与采集模块10电信连接的逻辑计算模块20与故障判断模块30；其中，采集模块10用于采集实时电源电压值与检测信号电压值；还用于将电源电压值传送至逻辑计算模块20；还用于将检测信号电压值传送至故障判断模块30；逻辑计算模块20，用于将实时电源电压值结合故障检测电路，计算当前实时电源电压值对应的模糊集合；故障判断模块30，用于判断检测信号电压值是否属于模糊集合，若是则判断指示灯驱动电路处于正常工作状态，若否则判断指示灯驱动电路处于故障状态。

优选地，故障检测电路为实施例1中阐述的电路，也可采用其余电路以实现实施例1中的功能并进行替代。

优选但不限定的是，本实施例中实时电源电压值在故障检测电路中得到的检测值模糊集合可预先获得，也即在进行判断是否故障之前已对电源电压值可能出现的数值在故障检测电路中获得对应的检测值模糊集合，并再进一步获取到实时电源电压值时判断同一时刻的检测信号电压值是否符合该电源电压值对应的模糊集合内，若是则判断当前盲区指示灯正常点亮，若否则判断当前盲区指示灯故障。

优选但不限定的是，判断检测信号电压值是否属于模糊集合的判断方式主要通过获取模糊集合的两端端点，并判断检测信号电压大于该模糊集合的最小值并小于模糊集合的最大值即可。

更具体地，采集模块10包括电源电压采集模块11与检测信号电压采集模块12；电源电压采集模块12用于采集实时的电源电压值；还用于将电源电压值传送至逻辑计算模块20；检测信号电压采集模块12用于采集实时的检测信号电压值；还用于将检测信号电压值传送至故障判断模块30。

更具体地，还包括与故障判断模块30电性连接的故障提示模块40；故障提示模块40，用于在判断到指示灯驱动电路处于故障状态时，在显示屏上发布故障文字提醒。

在本实施例中，现有的车辆上通常配备有组合仪表或全液晶仪表，在判断到指示灯驱动电路故障时，可在上述仪表屏上进行显示。

实施例3

如图3所示，为了解决前述问题，本实施例提出了一种基于模糊集合的指示灯驱动电路故障检测方法，其主要包括以下步骤：

S1，获取实时电源电压值与检测信号电压值，并转换成模糊集合；

S2，周期性监控是否有控制信号输入；

S3，周期性获取电源电压值与检测信号电压值；

S4，实时判断检测信号电压值是否属于当前电源电压值的模糊集合内，若是则返回步骤S1，若否则发布故障文字提醒。

优选地，在步骤S4中，若否则发布故障文字提醒，具体为，若否则进一步检测检测信号电压值超出模糊集合的时间是否超出预设时间，若是则发布故障文字提醒，若否则返回步骤S1。

优选的，步骤S1中，获取实时电源电压之与检测信号电压值，并转换成模糊集合，具体为，将电源电压值通过故障检测电路，得出电源电压值对应的模糊集合。

优选地，还可在步骤S4中判断到指示灯驱动电路故障时，进一步控制电源与指示灯驱动电路断路，避免由于指示灯驱动电路故障而影响正常行车过程的情况出现。

优选但不限定的是，本实施例中步骤S1可包括：

S11，输入电源电压是否处于正常工作电压范围内，一般仪表的正常工作电源为7V-19V，把电压的模拟量按一定比例(按硬件电路设计的比例)转化成相应的电压数字量值为300-800；

S12，检测信号电压模糊集合建立。

步骤S11具体包括：S111，通过MCU的AD采集引脚采集输入的电源电压值B+；S112，电源电压模糊集合建立。根据驱动电路特性，由于驱动电路在工作时，对于不同的输入电源电压值，检测信号采集到的电压值都是不相同的，通过大量实验确定几个电源电压分隔点(7V、9V、10.5V、13.5V、18.5V、19V)，把输入电源电压值转化成相应的数字量值，电压数字量值分成以下集合：[300，340)[340，400)、[400，520)、[520，750)、[750，,800)。由于驱动电路参数不尽相同，此集合需要根据实际需求调整。

步骤S12具体包括：S121，通过MCU的AD(Analog-to-Digital)采样引脚采集检测电压信号口电压值；S122，检测电压信号值的模糊集合创建。根据驱动电路特性，以及输入电源电压集合，建立对应的短路和开路检测信号电压集合，对应的电压数字量值分成以下集合：[80，400)、[80，430)、[80，510)、[80，600)、[80，700)。

在步骤S2中，可通过结合图1进行解析，也即PWM波驱动信号监控。当PWM_Input引脚是不处于工作状态时(即没有输出PWM波)，只能判断盲区驱动电路是否对电源短路故障；当PWM_Input引脚是处于工作状态时(即输出PWM波)，可以判断盲区驱动电路开路、短路(对地短路、对电源短路)故障。

步骤S3则周期性采集电源电压信号和检测信号电压，并对采集电源电压值和检测信号电压值进行平均滤波处理，防止电压值出现干扰值。步骤S4则根据检测信号电压值转换成的电压数量值，进行故障判断和提示。其中，步骤S4具体包括：a.判断输入电源电压是否落在电压数量值的集合里，是进入下一步；b.判断PWM波驱动信号是否触发，是则进入d，不是则进入c；c.判断检测电压信号值的电压数量值是否大于100，是表示出现电源短路故障；d.找到对应的检测电压信号值的电压数量值集合，如果当前检测电压信号的电压数量值不在集合里，并且持续一定时间，表示出现故障。

综上所述，本实施例1～3提出了一种故障检测电路、故障检测系统及方法，其主要通过故障检测电路的构建，以判断在开启状态下电源电压与检测端电压的对应关系，并在车辆行驶状态下进一步实现实时检测，保证车辆电路的正常运行。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于模糊集合的指示灯驱动电路故障检测系统，包括用于检测指示灯驱动电路的故障检测电路，所述故障检测电路包括开关电路与使能三极管Q3；所述使能三极管Q3的基极连接控制信号，集电极连接所述开关电路的一输入端，发射极接地；所述开关电路的另一输入端连接电源电压，输出端连接盲区指示灯；所述开关电路包括并联设置的三极管Q1与Q2；所述电源电压并联接入所述三极管Q1的基极、三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极；所述三极管Q1的发射极接入所述三极管Q2的基极；所述三极管Q2的发射极连接所述盲区指示灯并输出检测信号电压值；

其特征在于：

包括采集模块，以及分别与所述采集模块电性连接的逻辑计算模块与故障判断模块；

所述采集模块，用于采集实时电源电压值与检测信号电压值；还用于将所述实时电源电压值传送至所述逻辑计算模块；还用于将所述检测信号电压值传送至所述故障判断模块；

所述逻辑计算模块，用于将所述实时电源电压值结合故障检测电路，计算当前所述实时电源电压值对应的模糊集合；

所述故障判断模块，用于判断所述检测信号电压值是否属于所述模糊集合，若是则判断指示灯驱动电路处于正常工作状态，若否则判断指示灯驱动电路处于故障状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于模糊集合的指示灯驱动电路故障检测系统，其特征在于：所述采集模块包括电源电压采集模块与检测信号电压采集模块；

所述电源电压采集模块用于采集所述实时电源电压值；还用于将所述实时电源电压值传送至所述逻辑计算模块；

所述检测信号电压采集模块用于采集实时的所述检测信号电压值；还用于将所述检测信号电压值传送至所述故障判断模块。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于模糊集合的指示灯驱动电路故障检测系统，其特征在于：还包括与所述故障判断模块电性连接的故障提示模块；

所述故障提示模块，用于在判断到所述指示灯驱动电路处于故障状态时，在显示屏上发布故障文字提醒。

4.一种基于模糊集合的指示灯驱动电路故障检测方法，包括用于检测指示灯驱动电路的故障检测电路，所述故障检测电路包括开关电路与使能三极管Q3；所述使能三极管Q3的基极连接控制信号，集电极连接所述开关电路的一输入端，发射极接地；所述开关电路的另一输入端连接电源电压，输出端连接盲区指示灯；所述开关电路包括并联设置的三极管Q1与Q2；所述电源电压并联接入所述三极管Q1的基极、三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极；所述三极管Q1的发射极接入所述三极管Q2的基极；所述三极管Q2的发射极连接所述盲区指示灯并输出检测信号电压值；

其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取实时电源电压值与检测信号电压值，并将所述实时电源电压值通过故障检测电路，得出所述实时电源电压值对应的模糊集合；

S2，周期性监控是否有控制信号输入，若是则执行下一步；

S3，周期性检测所述实时电源电压值与检测信号电压值，并对所述实时电源电压值与检测信号电压值进行滤波处理；

S4，判断所述检测信号电压值是否属于当前所述实时电源电压值的模糊集合内，若是则返回所述步骤S1，若否则发布故障文字提醒。

5.根据权利要求4所述的一种基于模糊集合的指示灯驱动电路故障检测方法，其特征在于，所述步骤S4中，若否则发布故障文字提醒，具体为，若否则进一步检测所述检测信号电压值超出所述模糊集合的时间是否超出预设时间，若是则发布故障文字提醒，若否则返回所述步骤S1。