CN112533125A - 检测电路和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施方式公开了一种检测电路。所述检测电路包括多路复用器和微控制器。所述多路复用器包括多个输入通道和单个输出通道，每个输入通道用于连接一个麦克风。所述微控制器电连接所述多路复用器的所述输出通道，所述微控制器用于控制其中一个所述通道导通，采集所述多路复用器的输出电压值，以及用于根据所述输出电压值与预设电压值的关系确定所述麦克风的工作状态。如此，采用多路复用器的多个输入通道连接麦克风，通过采集多路复用器的输出电压值可以对麦克风的工作状态逐个检测，从而实现对多个麦克风的工作状态完成检测。

Description

检测电路和车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种检测电路和车辆。

背景技术

随着汽车智能化的发展，语音识别技术也被采用到汽车上，用户对语音识别的正确率要求也越来越高。为了提高对语音识别的正确率，安装在汽车上的麦克风数量也越来越多。例如，从传统的单麦克风，到双麦克风，再到四麦克风等。因此，如何检测多麦克风的工作状态称为亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种检测电路和车辆。

本发明实施方式的检测电路包括：

多路复用器，所述多路复用器包括多个输入通道和单个输出通道，每个输入通道用于连接一个麦克风；

微控制器，所述微控制器电连接所述多路复用器的所述输出通道，所述微控制器用于控制其中一个所述通道导通，采集所述多路复用器的输出电压值，以及用于根据所述输出电压值与预设电压值的关系确定所述麦克风的工作状态。

本申请实施方式的检测电路中，采用多路复用器的多个输入通道连接麦克风，通过采集多路复用器的输出电压值可以对麦克风的工作状态逐个检测，从而实现对多个麦克风的工作状态完成检测。

在某些实施方式中，所述检测电路包括电压输入端和电压输出端，所述电压输入端连接电源，所述电压输出端连接所述麦克风，所述电压输出端的电压作为所述预设电压值，

在所述输出电压值等于所述预设电压值的情况下，所述微控制器确定所述麦克风为开路状态；

在所述输出电压值小于所述预设电压值的情况下，所述微控制器确定所述麦克风为正常状态；

在所述输出电压值为零的情况下，所述微控制器确定所述麦克风为短路状态。

在某些实施方式中，所述检测电路包括依次设置在所述麦克风和所述电压输出端的限流电阻和二极管。

在某些实施方式中，所述检测电路包括调压电路，所述调压电路连接所述电压输出端和所述微控制器，所述调压电路用于调节所述电压输出端的电压，所述微控制器用于通过所述调压电路获取所述电压输出端的电压。

在某些实施方式中，所述调压电路包括第一调节电阻、第二调节电阻、第一MOS管和误差放大器，所述第一调节电阻的第一端连接所述电压输出端，所述第一调节电阻的第二端连接所述第二调节电阻的第一端，所述第二调节电阻的第二端接地。

所述第一MOS管的输入端连接所述电源，所述第一MOS管的输出端连接所述电压输出端，所述第一MOS管的控制端连接所述误差放大器的第一输出端；

所述误差放大器的第一输入端连接所述第二调节电阻的第一端，所述误差放大器的第二输入端连接基准电压，所述误差放大器的第二输出端连接所述微控制器。

在某些实施方式中，所述检测电路包括第二MO1和逻辑控制单元，所述第二MOS管的输入端连接所述电压输入端，所述第二MOS管的输出端连接所述调压电路，所述第二MOS管的控制端连接所述逻辑控制单元，所述逻辑控制单元通过所述第二MOS管的控制端控制所述第二MOS管的通断。

在某些实施方式中，所述检测电路包括电流检测电路，所述电流检测电路连接所述第二MOS管的输出端，所述电流检测电路用于检测所述第二MOS管的输出端的电流，所述微控制器根据所述第二MOS管的输出端的电流大于预设电流的情况下确定多个所述麦克风整体为短路状态，及根据所述第二MOS管的输出端的电流小于预设电流的情况下确定多个所述麦克风整体为开路状态。

在某些实施方式中，根据权利要求7所述的检测电路，其特征在于，所述逻辑控制单元检测到所述第二MOS管的输出端的电流为反向电流情况下，控制所述第二MOS管断开。

在某些实施方式中，所述检测电路包括双路复用器，所述误差放大器的第二输出端连接所述双路复用器中的一个通路，所述多路复用器的输出端连接所述双路复用器中的另一个通路，所述双路复用器的输出端连接所述微控制器。

本发明实施方式的车辆包括电源和上述任一实施方式所述的检测电路。

本申请实施方式车辆中，采用多路复用器的多个输入通道连接麦克风，通过采集多路复用器的输出电压值可以对麦克风的工作状态逐个检测，从而实现对多个麦克风的工作状态完成检测。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的检测电路示意图；

图2是本申请实施方式的检测电路又一示意图；

图3是本申请实施方式的车辆的平面示意图。

主要元件符号说明：

检测电路100、多路复用器11、微控制器12、电压输入端13、电压输出端14、调压电路15、误差放大器A、反向电流监控器17、逻辑控制单元18、电流检测电路19、电源BAT、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一调节电阻FB1、第二调节电阻FB2、旁路电容C1、滤波电容C2、瞬态二极管TVS、限流电阻R、二极管D、麦克风M。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参照图1，本申请实施方式提供的一种检测电路100包括多路复用器11和微控制器12，多路复用器11包括多个输入通道和单个输出通道，每个输入通道用于连接一个麦克风M；微控制器12电连接多路复用器11的输出通道。微控制器12用于控制其中一个多路复用器11的通道导通，采集多路复用器11的输出电压值Vout，以及用于根据输出电压值Vout与预设电压值Vp的关系确定麦克风M的工作状态。

本申请实施方式的检测电路100中，采用多路复用器11的多个输入通道连接麦克风M，通过采集并比较多路复用器11的输出电压值Vout与预设电压Vp，可以逐个检测麦克风M的工作状态，从而实现多路麦克风M工作状态的检测。

具体地，多路复用器10所用到的芯片型号可以为AD7689。多路复用器10中包含了多个通道，每个通道与一个麦克风M相连接，且能够接收各个麦克风M的输出电压，多路复用器10可以从中选择不同的通道导通将当前需要检测的麦克风M的输出电压值输出到与多路复用器11相连接的微控制器12的线路中。

微控制器12与多路复用器11相连接，微控制器12可以通过总线/IO配置形式控制导通多路复用器11的中的某个通道的导通，切换至当前需要监测的麦克风M，采集多路复用器11的输出电压Vout，并将输出电压Vout与预设电压值Vp进行比较，由此确定该麦克风M的工作状态。

本申请实施方式中，麦克风M可以安装在车辆内，也可以安装在车辆外。麦克风M安装在车辆内的情况下，麦克风M可以接收乘客的语音指令，以使车辆做出对应的响应。例如，车辆根据麦克风M接收的指令播放音乐。

在某些实施方式中，检测电路100包括电压输入端13与电压输出端14，电压输入端13连接电源BAT，电压输出端14连接麦克风M，电压输出端14的电压作为预设电压值Vp，在输出电压值Vout等于预设电压值Vp的情况下，微控制器12确定麦克风M为开路状态。在输出电压值Vout小于预设电压值Vp的情况下，微控制器12确定麦克风M为正常状态。在输出电压值Vout为零的情况下，微控制器12确定麦克风M为短路状态。

如此，电压输出端14的输出电压能作为预设电压值Vp，能够作为后续微控制器12做判断时的一个对比值，通过将预设电压值Vp与麦克风M的输出电压Vout进行比较，微控制器12可以判断出当前麦克风M的工作状态。

其中，电压输入端13可以连接电源BAT的正极，电压输出端14可以通过串联的二极管D和电阻R分别与每个麦克风相连。具体地，微控制器12进行麦克风M的选取，通过控制多路复用器11中某个通道的导通，切换至当前所需监测的麦克风M，采集到该麦克风M的输出电压Vout，再将输出电压Vout与检测电路100的电压输出端14的预设电压Vp进行比较。

当麦克风M正常工作时，由于电阻R与二极管D的分压作用，使得当前麦克风M的输出电压Vout小于电压输出端14的预设电压Vp；当麦克风M发生短路情况时，麦克风M的输出电压值Vout为零；当麦克风M发生开路情况时，麦克风M的输出电压值Vout等于电压输出端14的预设电压Vp。

由此，可根据麦克风M的输出电压值Vout与预设电压Vp之间的关系检测当前所选取的麦克风M的状态，也即，当麦克风M的输出电压Vout小于电压输出端14的预设电压Vp时，微控制器12可确定当前的麦克风M为正常状态；当麦克风M的输出电压Vout等于电压输出端14的预设电压Vp时，微控制器12可确定当前的麦克风M为开路状态；当麦克风M的输出电压Vout等于零时，微控制器12可确定当前的麦克风M为短路状态。

在某些实施方式中，检测电路100包括麦克风M和电压输出端14的限流电阻R和二极管D。

如此，二极管D、限流电阻R与麦克风M的串联，可以达到分压及保护麦克风M的作用。

具体地，从电压输出端14输出的电压Vp经二极管D与限流电阻R后，电压值减小，从而保证麦克风M两端的电压值不超过额定电压，保护麦克风M。将二极管D与限流电阻R与麦克风M相串联可以达到分压的作用，保护麦克风M从而保护检测电路100。另外，二极管D可以避免反向电流输入麦克风M而导致麦克风M损坏。

在某些实施方式中，检测电路100包括调压电路15，调压电路15连接电压输出端14和微控制器12，调压电路15用于调节电压输出端14的输出电压即是预设电压Vp，微控制器12通过调压电路15可以获取电压输出端14的电压也即是预设电压Vp。

如此，通过调压电路15的调节作用，使得电压输出端14的电压也即是预设电压Vp达到稳定值。

具体地，若电压输出端14的当前电压高于预设电压值Vp时，调压电路15将当前电压降低，使其数值等于预设电压值Vp；若电压输出端14的当前电压低于预设电压值Vp时，调压电路15可将当前电压升高，使其等于预设电压值Vp。

在某些实施方式中，调压电路15包括第一调节电阻FB1、第二调节电阻FB2、第一MOS管Q1和误差放大器A，第一调节电阻FB1的第一端连接电压输出端14。第一调节电阻FB2的第二端连接第二调节电阻FB2的第一端，第二调节电阻FB2的第二端接地。第一MOS管Q1的输入端连接电源BAT，第一MOS管Q1的输出端连接电压输出端14，第一MOS管Q1的控制端连接误差放大器A的第一输出端A2。误差放大器A的第二输入端A3连接基准电压Vref，误差放大器A的第二输出端A4连接微控制器12。

如此，误差放大器A通过第一调节电阻FB1、第二调节电阻FB2和基准电压Vref可以实现电压输出端14的电压调节的目的。

具体的，在检测电路100正常工作时，可调节电阻FB1和FB2得到电压输出端14的电压Vp，其中电压Vp满足如下关系式：Vp＝Vref*(1+RFB1/RFB2)，通过调压电路15，可将电压输出端14的电压稳定。

在调压电路15中，误差放大器A通过比较其第一输入端A1的电压Vp与第二输入端A3的电压Vref之间的误差值来产生误差电压,将误差电压放大后，误差放大器A根据产生的误差电压产生PWM波来控制第一MOS管Q1的开关。

当输入的第一输入端A1的电压Vp小于基准电压Vref时，误差放大器A的第一输入端A1与第二输入端A3之间的电压差经放大后，控制第一MOS管Q1断开，使输出电压的占空比变大；当输入的第一输入端A1的电压Vp大于基准电压Vref时，误差放大器A的第一输入端A1与第二输入端A2之间的电压差经放大后，控制第一MOS管Q1闭合导通，使得输出电压的占空比减小，最终的输出电压Vp根据以上公式Vp＝Vref*(1+RFB1/RFB2)，得到稳定的输出电压。

本申请实施方式中，电压输出端14与滤波电容C2相连接，滤波电容C2使得检测电路100的工作性能更加稳定。电源BAT与旁路电容C1、瞬态二极管TVS并联。瞬态二极管TVS可以起到防止电池BAT上浪涌干扰的作用。

在某些实施方式中，检测电路100包括第二MOS管Q2和逻辑控制单元18。第二MOS管Q2的输入端连接电压输入端13，第二MOS管Q2的输出端连接调压电路15，逻辑控制单元18通过第二MOS管Q2的控制端控制第二MOS管Q2的通断。

如此，逻辑控制单元18可控制第二MOS管Q2的通断，从而实现对整个检测电路100的通断进行控制。例如，检测电路100出现过热情况时，可以及时断开第二MOS管Q2，以起到保护电路的作用。

微控制器12可以将使能信号给到逻辑控制单元18，逻辑控制单元18将异常信息传输到微控制器12。检测电路100可以设置温度感测110，逻辑控制单元18与温度感测110连接，逻辑控制单元18接收温度感测110的信息。当检测电路100温度过高时，逻辑控制单元18将温度过高这一异常信息传输至微控制器12，微控制器12发出指令控制逻辑控制单元18将第二MOS管Q2断开，保护检测电路100内所有元器件。

本申请实施方式中，误差放大器A的第三输出端连接着逻辑控制单元18，误差放大器A的第一输入端A1连接电压输出端14，电压输出端14的预设电压Vp作为误差放大器A的采样电压，当产生过流时，逻辑控制单元18将触发误差放大器18的关闭。

在某些实施方式中，检测电路100包括电流检测电路19。电流检测电路19连接第二MOS管Q2的输出端，电流检测电路19用于检测第二MOS管的输出端的电流，微控制器12根据第二MOS管Q2的输出端的电流大于预设电流的情况下确定多个麦克风M整体为短路状态,及根据第二MOS管Q2的输出端的电流小于预设电流的情况下确定多个麦克风M整体为开路状态。

如此，本申请实施方式的检测电路100采用电流检测电路19，微控制器12通过比较第二MOS管Q2的输出端的电流与预设电流的大小关系，可判断出多个麦克风整体的工作状态。

具体地，当至少某一麦克风因断开而使电阻无穷大，电流无法正常通过，导致该电路中的电流为零，使得第二MOS管Q2的输出端的电流t小于预设电流；当至少某一麦克风出现短路情况时，电流不经过限流直接由导线接通成闭合回路，导致该电路中产生大电流，使得第二MOS管Q2的输出端的电流大于预设电流。

由此，当麦克风整体为短路状态时，或者说，在多个麦克风中，至少有一个麦克M为短路状态，第二MOS管Q2的输出端的电流大于预设电流。当麦克风整体为开路状态时，或者说，在多个麦克风中，至少有一个麦克M为开路状态，第二MOS管Q2的输出端的电流I小于预设电流。

在某些实施方式中，逻辑控制单元18检测到第二MOS管Q2的输出端的电流为反向电流情况下，控制第二MOS管Q2断开。

如此，逻辑控制单元18可控制第二MOS管Q2的通断，若检测电路100出现反向电流时，逻辑控制单元18可断开第二MOS管Q2，以起到保护电路的作用。

具体地，第二MOS管Q2的控制端可以连接反向电流监控器17，反向电流监控器17与逻辑控制单元18相连接，逻辑控制单元18通过第二MOS管的控制端控制第二MOS管Q2的通断。反向电流是指检测电路100中出现了高反向偏置电压，使得电流以相反的方向运行，流向为从输出到输入。反向电流的产生会损坏检测电路100，为保证检测电路100得以正常运行，当反向电流监测器17监测到第二MOS管Q2的输出端的电流为反向电流时，将该异常信息传输到逻辑控制单元18，逻辑控制单元18再将该异常信息传送到微控制器12，微控制器12发出指令控制逻辑控制单元18将第二MOS管Q2断开，从而保护检测电路100。

参照图2，在某些实施方式中，检测电路100包括双路复用器111，误差放大器A的第二输出端A4连接双路复用器111中的一个通路，多路复用器11的输出端连接双路复用器111中的另一个通路，双路复用器111的输出端连接微控制器12。

如此，通过双路复用器111，可以将电流检测电路19的信息与多路复用器11上当前麦克风M的电压值转换一路，从而可以节省微控制器12的一路ADC资源。

具体地，双路复用器11中包含了2个通道。其中，一个通道与误差放大器A的第二输出端A4相连，双路复用器11可以接收到电流检测电路的信息；另一通道与多路复用器11的输出端连接，双路复用器11可以接收到多路复用器11上当前麦克风M的电压Vout。双路复用器11将两路信息转为一路后传到微控制器12中，这样可节省微控制器12的一路ADC资源从而提升运行速度。

本申请实施方式还提供了一种车辆1000，车辆包括电源BAT和以上任一实施方式的检测电路100，电源BAT连接检测电路100。

如此，车辆1000内装有检测电路100使得安装在车辆上的多路麦克风M状态都能得以检测。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种检测电路，其特征在于，包括：

多路复用器，所述多路复用器包括多个输入通道和单个输出通道，每个输入通道用于连接一个麦克风；

微控制器，所述微控制器电连接所述多路复用器的所述输出通道，所述微控制器用于控制其中一个所述通道导通，采集所述多路复用器的输出电压值，以及用于根据所述输出电压值与预设电压值的关系确定所述麦克风的工作状态。

2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路包括电压输入端和电压输出端，所述电压输入端连接电源，所述电压输出端连接所述麦克风，所述电压输出端的电压作为所述预设电压值，

在所述输出电压值等于所述预设电压值的情况下，所述微控制器确定所述麦克风为开路状态；

在所述输出电压值小于所述预设电压值的情况下，所述微控制器确定所述麦克风为正常状态；

在所述输出电压值为零的情况下，所述微控制器确定所述麦克风为短路状态。

3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路包括依次设置在所述麦克风和所述电压输出端的限流电阻和二极管。

4.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路包括调压电路，所述调压电路连接所述电压输出端和所述微控制器，所述调压电路用于调节所述电压输出端的电压，所述微控制器用于通过所述调压电路获取所述电压输出端的电压。

5.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述调压电路包括第一调节电阻、第二调节电阻、第一MOS管和误差放大器，所述第一调节电阻的第一端连接所述电压输出端，所述第一调节电阻的第二端连接所述第二调节电阻的第一端，所述第二调节电阻的第二端接地，

所述第一MOS管的输入端连接所述电源，所述第一MOS管的输出端连接所述电压输出端，所述第一MOS管的控制端连接所述误差放大器的第一输出端；

所述误差放大器的第一输入端连接所述第二调节电阻的第一端，所述误差放大器的第二输入端连接基准电压，所述误差放大器的第二输出端连接所述微控制器。

6.根据权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路包括第二MOS管和逻辑控制单元，所述第二MOS管的输入端连接所述电压输入端，所述第二MOS管的输出端连接所述调压电路，所述第二MOS管的控制端连接所述逻辑控制单元，所述逻辑控制单元通过所述第二MOS管的控制端控制所述第二MOS管的通断。

7.根据权利要求6所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路包括电流检测电路，所述电流检测电路连接所述第二MOS管的输出端，所述电流检测电路用于检测所述第二MOS管的输出端的电流，所述微控制器根据所述第二MOS管的输出端的电流大于预设电流的情况下确定多个所述麦克风整体为短路状态，及根据所述第二MOS管的输出端的电流小于预设电流的情况下确定多个所述麦克风整体为开路状态。

8.根据权利要求7所述的检测电路，其特征在于，所述逻辑控制单元检测到所述第二MOS管的输出端的电流为反向电流情况下，控制所述第二MOS管断开。

9.根据权利要求5所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路包括双路复用器，所述误差放大器的第二输出端连接所述双路复用器中的一个通路，所述多路复用器的输出端连接所述双路复用器中的另一个通路，所述双路复用器的输出端连接所述微控制器。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

电源；

权利要求1-9任一项所述的检测电路，所述电源连接所述检测电路。

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