CN114740920B - 加热控制电路、加热控制方法及相关装置 - Google Patents

加热控制电路、加热控制方法及相关装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种加热控制电路、加热控制方法及相关装置，涉及电路技术领域，该加热控制电路包括：第一控制器，第一控制器包括第一端、第二端和第三端，第一控制器的第一端和第二端均耦合第二控制器，第一控制器的第三端耦合驱动单元；其中：第一控制器的第一端和第二端分别用于接收来自第二控制器的第一信号和第二信号；第一控制器用于在第一信号为加热信号且第二信号为周期性信号时，通过第一控制器的第三端输出加热指令，以指示驱动单元驱动加热单元进行加热。本申请由第一控制器且基于两个信号对加热进行控制，在同时检测到加热信号和周期性信号的时候，才会加热，从而防止误加热，保证加热功能的安全开启。

Description

加热控制电路、加热控制方法及相关装置
技术领域
本发明涉及车载技术领域，尤其涉及一种加热控制电路、加热控制方法及相关装置。
背景技术
随着新能源汽车行业的迅猛发展，越来越多的新车集成了高级辅助驾驶系统(ADAS)。而摄像头则是为ADAS系统提供基本的图像信息输入。如果镜头起雾或者结冰结霜，则会导致拍摄图像模糊不清，以致ADAS系统无法做出正确的判断，进而存在不安全的问题。
为了解决冰霜雾问题，目前业内通常的做法是镜头外加热和镜头内部加热。其中，镜头外加热是把加热丝包裹在镜头外围。镜头内加热一般是把加热丝内置于镜片夹层中，直接加热最外层镜片。对于上述两种实现方式，一般摄像模组端都需要预留单独的供电插口，以便车机给加热丝供电，并控制加热的开启和关闭。然而，在车机控制加热的开启时，通常是车机控制器直接驱动加热丝进行加热，具有加热功能误触发的风险，存在不安全的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种加热控制电路、加热控制方法及相关装置，基于两个信号控制，在同时检测到加热信号和周期性信号的时候，才会加热，从而防止误加热，保证加热功能的安全开启。
第一方面，本申请实施例提供了一种加热控制电路，该加热控制电路可以包括：第一控制器，所述第一控制器包括第一端、第二端和第三端，所述第一控制器的第一端和第二端均耦合第二控制器，所述第一控制器的第三端耦合驱动单元；其中：
所述第一控制器的第一端用于接收来自所述第二控制器的第一信号；
所述第一控制器的第二端用于接收来自所述第二控制器的第二信号；
所述第一控制器用于在所述第一信号为加热信号且所述第二信号为周期性信号时，通过所述第一控制器的第三端输出加热指令，所述加热指令用于指示所述驱动单元驱动加热单元进行加热。
上述加热控制电路，由第一控制器基于两个信号来控制加热，在同时检测到加热信号和周期性信号的时候，才会加热，从而防止误加热，保证加热功能的安全开启。
在一些应用场景中，该加热控制电路可以设置在PCB，而PCB可以设置在摄像模组内部，可以降低给镜头加热的复杂性和成本，同时还可以达到更美观的效果。
结合第一方面，在一种可能的实现中，所述第一控制器还用于在所述第一信号由非加热信号转变为加热信号且所述第二信号为非周期性信号时，通过所述第一控制器的第三端输出开启加热指令，所述开启加热指令用于指示所述驱动单元驱动所述加热单元开启加热。
应理解，开启加热可以是加热单元上电，进行加热；或者不上电就，不进行加热；还可以是先不上电，不进行加热，之后再上电以进行加热。
结合第一方面，在一种可能实现中，所述加热控制电路还包括：
滤波单元，所述第一控制器的第三端通过所述滤波单元连接所述驱动单元的第一端，所述滤波单元用于对所述第一控制器的第三端的输出的信号进行滤波，滤波后的所述开启加热指令使得所述驱动单元不驱动所述加热单元加热。
具体地，所述滤波单元包括第一二极管、第一电阻和第一电容，所述第一二极管的第一端连接所述第一控制器的第三端；所述第一二极管的第二端连接所述第一电容的第一端与所述第一电阻的第一端组成的公共端；所述第一电阻的第二端连接电源模块；所述第一电容的第二端接地；所述公共端还连接所述驱动单元的第一端。
在本申请实施例中，在第一控制器的第三端输出的开启加热指令为脉宽调制PWM波时，滤波单元可以将PWM波调整为电容充放波形，并且该电容充放波的电平最高处远低于驱动单元处于使能状态的最低电平，从而可以使驱动单元处于不使能状态，可以起到缓重加热的作用。
结合第一方面，在一种可能的实现中，所述第一控制器还用于在第一信号为加热信号且所述第二信号由周期性信号转变为非周期性信号时，通过所述第一控制器的第三端输出关闭加热指令，所述关闭加热指令用于指示所述驱动单元驱动所述加热单元停止加热。
在本申请实施例中，通过第一信号和第二信号共同控制加热的关闭，可以有效防止加热功能的误关闭，由第一控制器来控制也能避免第二控制器到包括第一控制器的摄像模组等组件的LVDS线束连接异常通信中断导致的加热关闭不了的情况，从而确保摄像头加热功能的安全关闭。
结合第一方面，在一种可能的实现中，第一电平转换单元，所述第一电平转换单元用于对所述第一信号进行转换。
具体地，所述第一电平转换单元包括第二电阻和开关管，所述第二电阻的第一端连接所述第一控制器的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述电源模块；所述开关管的基极端用于接收所述第一信号，所述开关管的集电极端连接所述第一控制器的第一端与所述第二电阻的公共端，所述开关管的发射极端接地；所述开关管用于将高电平的所述第一信号转换为低电平或将低电平的所述第一信号转换为高电平。
结合第一方面，在一种可能的实现中，所述加热控制电路还包括：感光单元；所述驱动单元用于在接收到所述加热指令时，驱动所述感光单元获取环境和/或镜片的温度值；所述感光单元还用于将获取到的温度值发送给所述第二控制器。
在本申请实施例中，感光单元可以包含温度传感器，可以通过感光单元向第二控制器实时传递PCB上的温度。并且，加热单元与感光单元共用一个驱动器，可以减少驱动器的设置，降低成本。
结合第一方面，在一种可能的实现中，所述加热单元包括第一电感、加热电阻、第二电容、第三电阻和第四电阻；所述第一电感的一端连接所述驱动单元的第二端，所述第一电感的另一端连接所述第二电容与所述加热电阻的公共端，所述第二电容的另一端接地，所述加热电阻的另一端连接所述第三电阻与所述第四电阻的公共端，所述第三电阻的另一端接地，所述第四电阻的另一端耦合所述驱动单元。
结合第一方面，在一种可能的实现中，所述加热控制电路还包括：第二电平转换单元，所述第二电平转换单元用于监控所述加热电阻的加热状态。
具体地，所述第二电平转换单元包括第二二极管、第五电阻和第三电容，所述第二二极管的第一端连接所述第三电容与所述加热电阻的公共端；所述第二二极管的第二端连接所述第五电阻的第一端与所述第三电容的第一端组成的公共端；所述第五电阻的第二端连接所述电源模块；所述第三电容的第二端接地，所述第二二极管、所述公共端用于向感光单元输出所述加热电阻的电平信号。
上述通过监控加热电阻的加热状态，并将其反馈到第二控制器，可以使第二控制器准确地了解加热电阻的工作情况，进一步地确保加热的安全。
第二方面，本申请实施例提供了一种加热控制方法，应用于第一控制器，所述第一控制器包括第一端、第二端和第三端，所述第一控制器的第一端和第二端均耦合第二控制器，所述第一控制器的第三端耦合驱动单元；该方法可以包括：
通过所述第一控制器的第一端接收来自所述第二控制器的第一信号；
通过所述第一控制器的第二端接收来自所述第二控制器的第二信号；
在所述第一信号为加热信号且所述第二信号为周期性信号时，通过所述第一控制器的第三端输出加热指令，所述加热指令用于指示驱动单元驱动加热单元进行加热。
结合第二方面，在一种可能的实现中，在所述第一控制器的第一端接收到的信号由非加热信号转变为加热信号且所述第一控制器的第二端接收到的信号为非周期性信号时，通过所述第一控制器的第三端输出开启加热指令，所述开启加热指令用于指示所述驱动单元驱动所述加热单元开启加热。
结合第二方面，在一种可能的实现中，在所述第一控制器的第一端接收到的信号为加热信号且所述第一控制器的第二端接收到的信号由周期性信号转变为非周期性信号时，通过所述第一控制器的第三端输出关闭加热指令，所述关闭加热指令用于指示所述驱动单元驱动所述加热单元停止加热。
第三方面，本申请实施例提供了一种加热控制方法，应用于第二控制器，所述第二控制器耦合第一控制器的第一端和第二端，所述第一控制器的第三端耦合驱动单元，该方法可以包括：在确定需要进行加热时，向所述第一控制器的第一端发送加热信号，同时，向所述第一控制器的第二端发送周期性信号，其中，在所述第一控制器的第一端接收到的信号为加热信号且所述第一控制器的第二端接收到的信号为周期性信号时，所述第一控制器的第三端输出加热指令，所述加热指令用于指示驱动单元驱动加热单元进行加热。
结合第三方面，在一种可能的实现中，在确定需要进行加热时，所述第二控制器向所述第一控制器的第二端发送周期性信号之前，所述方法还包括：向所述第一控制器的第二端发送第一时长的非周期性信号，其中，在所述第一控制器的第一端接收到的信号由非加热信号转变为加热信号且所述第一控制器的第二端接收到的信号为非周期性信号时，通过所述第一控制器的第三端输出开启加热指令，所述开启加热指令用于指示所述驱动单元驱动所述加热单元开启加热。
结合第三方面，在一种可能的实现中，所述第二控制器还耦合感光单元，所述方法还包括：接收感光单元发送的环境或镜头的温度值；将接收到的温度值与温度阈值对比；在所述接收到的温度值大于或等于所述温度阈值时，所述第二控制器向所述第一控制器的第二端发送非周期信号；在所述接收到的温度小于所述温度阈值时，所述第二控制器向所述第一控制器的第一端发送所述加热信号以及向所述第一控制器的第二端发送周期信号。
第四方面，本申请实施例提供了一种芯片，该芯片包括：第一方面或第一方面任意一种实现所述的加热控制电路。
第五方面，本申请实施例提供了一种摄像模组，该摄像模组包括：镜头；
外壳，所述外壳的前盖用于连接所述镜头；以及，
如第一方面或第一方面任意一种实现所述的加热控制电路，所述加热控制电路用于对镜头进行加热控制。
第六方面，本申请实施例提供了一种车辆，该车辆包括：如第一方面或第一方面任意一种实现所述的加热控制电路。
在一些应用场景中，第二控制器可以是车辆中的车机控制器，包括第一控制器的加热控制电路、驱动单元和加热单元可以位于摄像模组内。
附图说明
图1-图3为本申请实施例提供的一种加热控制电路的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种加热控制电路为上电默认状态时的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种加热控制电路的工作状态的示意图；
图6为本申请实施例提供的一种加热控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“厚度”、“上”、“前”、“后”、“轴向”、“径向”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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
参考图1，为本申请的实施例提供的一种加热控制电路的结构示意图。
该加热控制电路可以包括：开关单元10、驱动单元20、加热单元30和感光单元40。应理解，驱动单元20、加热单元30和感光单元40不是加热控制电路必须的元器件或模块，在一些实施例中，加热控制电路可以不包括驱动单元20、加热单元30和感光单元40，或者包括其中的一个或多个。
在一些应用场景中，第二控制器可以是车辆的车机控制器或者手机、平板电脑、相机等包括摄像模组的终端的主处理器。其中，车辆、手机、平板电脑或相机等终端可以包括摄像模组。摄像模组可以包括镜头、外壳以及印刷电路板PCB。其中外壳用于固定镜头，该加热控制电路可以部分或全部设置在固定于摄像模组内部的印制电路板PCB上。加热单元30可以是加热丝，可以包裹在摄像模组的镜头外围或者设置于其镜片的夹层中，以对镜片进行加热，实现镜片除雾。
关于开关单元10、驱动单元20、加热单元30和感光单元40之间的连接关系，以及每一个单元的作用可以参见图1-图3中的相关描述，这里不再赘述。
在一些实施例中，如图2所示，该加热控制电路还可以包括电源模块50、滤波单元60、第一电平转换单元70、第二电平转换单元80和串行器90。
关于加热控制电路上的单元与单元的连接，以及每一个单元的作用可以参见图2-图3中的相关描述，这里不再赘述。
在一种可能的实现中，加热控制电路可以如图3所示。
开关单元10，可以包括第一控制器11，第一控制器11包括第一端12、第二端13和第三端14。在一些实施例中，开关单元10还可以包括第四端15和第五端16。开关单元10与第二控制器耦合或通过串行器90与第二控制器连接。应理解，本申请中第一控制器11的第一端12、第二端13和第三端14也可以分别称为开关单元10的第一端12、第二端13和第三端14。
该开关单元10的第一端12用于接收来自第二控制器的第一信号；该开关单元10的第二端13用于接收来自第二控制器的第二信号。
在一种可能的实现中，第一控制器11用于在第一信号为加热信号且第二信号为周期性信号时，通过开关单元10的第三端14输出加热指令，其中，加热指令用于指示驱动单元20驱动加热单元30进行加热。在本申请实施例中，第二控制器可以为车机控制器。
在另一种可能的实现中，第一控制器11用于在第一信号由非加热信号转变为加热信号且第二信号为非周期性信号时，通过开关单元10的第三端14输出开启加热指令，开启加热指令用于指示驱动单元20驱动加热单元30开启加热。应理解，开启加热可以是加热单元上电，进行加热；或者不上电就，不进行加热；还可以是先不上电，不进行加热，之后上电以进行加热。
在又一种可能的实现中，第一控制器11用于在第一信号为加热信号且第二信号由周期性信号转变为非周期性信号时，通过开关单元10的第三端输出关闭加热指令，该关闭加热指令用于指示驱动单元20驱动加热单元30停止加热。
驱动单元20，可以包括多个端口，各个端口用于与其他单元或器件耦合。本申请实施例以图1和图2所示的第一端21、第二端22、第三端23和第四端24为例来说明。其中，驱动单元20的第一端21用于接收开关单元10的第三端14输出的信号，这里称为第三信号。在一些实施例中，驱动单元20还可以包括第五端25和第六端26，用于实现与电源模块50或其他外围器件的耦合。
具体地，当第三信号为加热指令时，驱动单元20通过第二端22驱动加热单元30进行加热。当第三信号为开启加热指令时，驱动单元20通过第二端22驱动加热单元30开启加热。当第三信号为关闭加热指令时，驱动单元20通过第二端22驱动加热单元30停止加热。
滤波单元60，开关单元10的第三端14通过滤波单元60连接驱动单元20的第一端21，在本申请实施例中，滤波单元60用于对开关单元10的第三端14的输出的信号进行滤波。在一种实现中，上述的开启加热指令在滤波后使得驱动单元20处于不使能状态，即不驱动加热单元30进行加热，然而，滤波后的加热指令会驱动加热单元30进行加热，滤波后的关闭加热指令则不会驱动加热单元30进行加热。
例如，滤波单元60可以包括第一二极管D1、第一电阻R1和第一电容C1。其中，第一二极管的第一端连接开关单元10的第三端14；第一二极管D1的第二端连接第一电容C1的第一端与第一电阻R1的第一端组成的公共端；第一电阻R1的第二端连接电源模块；第一电容C1的第二端接地；在本申请实施例中，该公共端还连接驱动单元20的第一端21，以向驱动单元20的第一端21输出滤波后的开关单元10的第三端14输出的信号。
第一电平转换单元70用于在开关单元10通过第一端12接收第一信号之前，对第一信号进行电平转换。例如，第一电平转换单元70可以包括第二电阻R2和开关管Q1。在一些实施例中，开关管Q1可以为三极管，第二电阻R2的第一端连接开关单元10的第一端12；第二电阻R2的第二端连接电源模块50；开关管Q1的基极端用于接收第一信号，开关管Q1的集电极端连接开关单元10的第一端12与第二电阻R2的公共端，开关管Q1的发射极端接地。开关管Q1用于将高电平的第一信号转换为低电平和/或将低电平的第一信号转换为高电平。在另一些实施例中，开关管Q1也可以为场效应管，这里不再赘述。
加热单元30，可以包括第一电感L1、加热电阻R、第二电容C2、第三电阻R3和第四电阻R4；第一电感L1的一端连接驱动单元20的第二端22；第一电感L1的另一端连接第二电容C2与加热电阻R的公共端；第二电容C2的另一端接地，加热电阻R的另一端连接第三电阻R3与第四电阻R4的公共端；第三电阻R3的另一端接地，第四电阻R4的另一端连接驱动单元20的第三端23。应理解，加热电阻R还可以替换为其他发热器件，如加热丝等。
第二电平转换单元80，用于监控加热单元30的加热电阻R的加热状态。其中，加热状态包括正在进行加热和未进行加热，其中，正在进行加热表示加热电阻所处的线路导通，有电流经过加热电阻；未进行加热表示加热电阻所处的线路未导通，没有电流经过加热电阻。第二电平转换单元80可以包括第二二极管D2、第五电阻R5和第三电容C3。第二二极管D2的第一端连接第二电容C2、第一电感L1与加热电阻R的公共端；第二二极管D2的第二端连接第五电阻R5的第一端与第三电容C3的第一端组成的公共端；第五电阻R5的第二端连接电源模块50；第三电容C3的第二端接地。第五电阻R5与第三电容C3的公共端的电平可以反映加热电阻R连接驱动单元20一端的电平信号，进一步地，该公共端可以连接感光单元40的第一端41，以向感光单元40输出加热电阻R的电平信号。例如，
在一些实施例中，驱动单元20还用于在接收到加热指令时，驱动感光单元40获取环境或镜头的温度值。感光单元40还用于将获取到的温度值发送给第二控制器。如图1-图2所示，感光单元40的第三端和第四端通过串行器90连接第二控制器，以将温度值传输给第二控制器。
电源模块50，可以位于摄像模组内，用于为摄像模组和加热控制电路提供工作电源。在另一些实施例中，也可以位于摄像模组外。
在一些实施例中，加热控制电路还可以包括用于实现开关单元10与第二控制器之间通信的串行器90，该串行器90可以包括第一端91、第二端92、第三端93和第四端94。其中，串行器90与串行器90的第一端91连接开关单元10的第一端12，以将来自于第二控制器的第一信号输出给开关单元10的第一端12。串行器90的第二端92连接开关单元10的第二端13，以将来自于第二控制器的第二信号输出给开关单元10的第二端13。串行器90的第三端93和第四端94均与感光单元40连接，分别用于接收来自于感光单元40的温度值和发热电阻的电平信号。在本申请实施例中，串行器90主要用于第二控制器和开关单元10之间以及第二控制器和感光单元40之间的信号传输。
如图3所示，当电路包括第一电平转换单元70时，串行器90的第一端91连接第一电平转换单元70中的开关管Q1的基极端，用于输出来自于第二控制器的第一信号。串行器90的第二端92连接开关单元10的第二端13，用于输出来自于第二控制器的第二信号。
应理解，开关单元10与第二控制器之间通信所采用的串行器90的端口与感光单元40与第二控制器之间通信所采用的串行器的端口可以是同一串行器上的不同端口，也可以是不同串行器上的端口，这里不作限定。
在一些实施例中，开关单元10可以采用具有看门狗和手动复位功能的低电平有效、推挽式汽车电压监控器，如TPS3820芯片，或采用其他可编程监控芯片。在开关单元10采用TPS3820芯片时，其开关单元10的第一端12、第二端13、第三端14、第四端15和第五端16依次分别为芯片的引脚MR、WDI、RESET、GND、VDD。开关单元10的MR、WDI可以通过串行器的GPIO引脚连接第二控制器。
在一些实施例中，驱动单元20可以但不限于采用MPQ4425M驱动器，MPQ4425M是一款内置功率MOSFET的高频同步整流降压开关白光LED驱动器。当驱动单元20采用MPQ4425M驱动器时，其驱动单元20的第一端21、第二端22、第三端23、第四端24、第五端25和第六端26依次分别为MPQ4425M的引脚EN/DIM、SW、FB、FAULT、IN1/2、BST。此时，引脚AGND、PGND可以接地。
感光单元40的第三端43和第四端44可以分别是MIPI、I2C引脚，分别通过串行器的MIPI引脚、I2C引脚连接第二控制器，以向第二控制器传输其获取到的温度值、加热电阻R的电平信号等。感光单元40的第一端41和第二端42可以是GPIO引脚。
在一些实施例中，该加热控制电路还可以包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8，第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7。其中，第六电阻R6的一端连接电源模块，另一端连接开关单元10的第二端，如WDI引脚；第七电阻R7的一端连接驱动单元20的第六端26，如BST引脚，另一端连接第七电容C7的一端；第七电容C7的另一端连接驱动单元20的第二端22，如SW引脚；第八电阻的一端连接电源模块，另一端可以连接驱动单元20的第四端24，如FAULT引脚；第五电容和第六电容的一端均连接电源模块。
本申请实施例提供的加热控制电路主要设置在PCB，而PCB设置在摄像模组内部，可以降低给镜头加热的复杂性和成本，同时还可以达到更美观的效果。而且，加热控制电路和摄像模组供电一体化，不需要额外的供电插口和供电线束，在进一步降低镜头加热成本的同时，也提高了安全性。更重要的是，在该加热控制电路中引入开关单元，基于两个信号控制，在同时检测到加热信号和周期性信号的时候，才会通过开关单元输出加热指令指示驱动单元驱动加热单元进行加热，从而防止误加热，保证加热功能的安全开启。
下面介绍上述图1-图3所示的加热控制电路的工作状态。
在本申请实施例提供的一种加热控制电路，可以存在五种工作状态，分别为：上电默认状态、开启加热状态、加热状态、关闭加热状态和停止加热状态。下面结合图4和图5,对该五种工作状态分别进行介绍。
上电默认状态
在该状态，如图4所示，串行器90的第一端91与第二端92均为高电平。此时，第一电平转换单元70的开关管Q1导通，开关单元10的第一端12为低电平，第二端13为高电平；因此，开关单元10的第三端14也输出低电平。驱动单元20的第一端21为低电平，第二端22为低电平，第四端24为高电平，因此，驱动单元20处于不使能状态，加热单元30未导通，加热功能处于关闭状态。
开启加热状态
如图5所示，该状态分为两部分。第一部分，串行器的第一端91输出的第一信号由高电平变为低电平，指示不加热信号转变为加热信号，第二信号为非周期性信号，此时开关单元10的第三端14输出的信号即为开启加热指令。开启加指令可以是一个周期或大于1个周期的矩形波信号，该矩形波信号的占空比大于50％或小于50％。如图5所示的矩形波的占空比为80％，其周期可以是9T/4，其中，T为加热状态时的采用的周期性方波信号的周期。
具体地，在接收到来自于第二控制器的第一信号并且第一信号为加热信号时，串行器90的第一端91由高电平变为低电平，输出低电平的第一信号，经过开关管Q1，开关单元10的第一端12，接收到高电平的第一信号，即加热信号，也就是说，其由上电默认状态下的低电平变为高电平。串行器90的第二端92为高电平，开关单元10的第二端13为高电平；此时，开关单元10的第三端14输出的信号经过滤波单元60的滤波，转变为电容充放电的波形并且电平最高处低于驱动单元20的第一端21的高电平的最小值Vth，输出开启加热指令；因此，驱动单元20的第一端21为电平最高处低于Vth的电容充放电波形。从而，驱动单元20的第二端22为低电平，第四端24为高电平；因此感光单元40的第一端41为低电平，第二端42为高电平。在该部分，驱动单元20不驱动加热电阻R工作，驱动单元20处于不使能状态，加热功能处于关闭状态。
第二部分，第一信号为加热信号，第二信号由非周期信号转变为周期性信号，此时开关单元10的第三端14输出的信号即为加热指令。
具体地，开关单元10的第一端12保持高电平。串行器90的第二端92输出周期性信号。
对于开关单元10的第二端13，在接收到来自于第二控制器的第二信号并且第二信号为周期性信号时，在第一个周期T(例如，T＝100ms)的时间内，第二端13由高电平变为低电平；在第二个周期T内，第二端13由低电平变为高电平；在第三个周期T内，第二端13由高电平变为低电平；依次类推，在第N个周期T内，第二端13由低电平变为高电平，N为正整数；开关单元10的第二端13的电平根据周期性信号进行周期性循环变化。此时，开关单元10处于使能状态，其第三端14变为高电平，输出加热指令。驱动单元20的第一端21接收到加热指令，变为高电平；第二端22随之变为高电平，第四端24变为低电平；因此，感光单元40的第一端41由低电平变为高电平，第二端42由高电平变为低电平。在该部分，驱动单元20处于使能状态，加热单元30工作，开启加热功能。感光单元40可以获取加热温度，并将其通过串行器90发送给第二控制器。
加热状态
如图5所示，在该状态，第一信号为加热信号，第二信号为周期性信号，该周期性信号可以是周期性方波信号，占空比为50％。开关单元10的第一端12接收到来自第二控制器通过串行器90的第一端91输出的加热信号，保持高电平；开关单元10的第二端13接收到来自第二控制器通过串行器90的第二端92输出的周期性信号，其电平进行周期性循环变化。从而，开关单元10的第三端14保持高电平，其输出的信号即为加热指令。此时，驱动单元20的第一端21为高电平，其第二端22为高电平，其第四端24为低电平；感光单元40的第一端41为高电平，驱动单元20一直驱动感光单元40获取温度值；由于驱动单元20的第二端22为高电平，感光单元40的第二端42用于监控加热电阻的工作状态，其也为高电平，指示加热电阻处于正在加热状态。在该状态，驱动单元20驱动加热单元进行加热，也称驱动单元20处于使能状态，加热单元30工作，感光单元40获取加热温度，并将其获取的温度值通过串行器90发送给第二控制器。
关闭加热状态
如图5所示，在该状态，第一信号为加热信号，第二信号由周期性信号转变为非周期信号。此时，开关单元10的第三端输出的信号，即为关闭加热指令。
具体地，在加热控制电路加热一段时间后，需要关闭加热时，在一种可能的实现中，开关单元10的第一端12保持高电平。此时，开关单元10的第三端14输出的信号经过滤波单元60的滤波，转变为电容充放电的波形并且电平最高处低于驱动单元20的第一端21的高电平的最小值Vth，输出关闭加热指令。因此，驱动单元20的第一端21接收到关闭加热指令，由高电平逐渐变为电平最高处低于Vth的电容充放电波形。从而，驱动单元20的第二端22由高电平逐渐变为低电平，相应地，其第四端24由低电平变为高电平。从而，感光单元40的第一端41由高电平变为低电平，其第二端42高电平保持不变。在该部分，驱动单元20驱动加热单元30逐渐停止加热，感光单元40继续获取温度值。
在另一种可能的实现中，在此状态时，可以将串行器90的第一端91变为高电平，其第二端92为低电平。此时，第一电平转换单元70的开关管Q1导通，开关单元10的第一端12为低电平，其第二端13为低电平，此时，开关单元10的第三端14也输出低电平。驱动单元20的第一端21为低电平，第二端22为低电平，第四端24保持高电平。因此，驱动单元20处于不使能状态，即加热单元30不工作，加热功能处于关闭状态。
停止加热状态
如图5所示，在该状态，第一信号为不加热信号，第二信号为非周期性信号。开关单元10的第一端12接收到来自第二控制器通过串行器90的第一端91输出的不加热信号，变为低电平；开关单元10的第二端13接收到来自第二控制器通过串行器90的第二端92输出的非周期性信号，变为高电平，从而，开关单元10的第三端14变为低电平，输出不加热指令；驱动单元20的第一端21为低电平，因此，第二端22为低电平，第四端24为高电平，感光单元40的第一端41为低电平，第二端42为高电平。在该状态，驱动单元20处于不使能状态，加热单元30不工作。
下面介绍本申请实施例涉及的一种加热控制方法。
本申请实施例提供的一种加热控制方法可以由图1至图3中的加热控制电路和第二控制器组成的系统来实现。
具体地，如图6示例性所示，为加热控制方法的流程示意图，该方法可以包括但不限于如下部分或全部步骤：
S601：第二控制器向开关单元发送第一信号。
在确定需要加热时，第二控制器向开关单元发送加热信号；在确定需要关闭加热时，第二控制器向开关单元发送不加热信号。
在一些实施例中，第二控制器可以通过串行器向开关单元发送上述第一信号和第二信号。
S602：开关单元通过其第一端接收来自第二控制器的第一信号。
在一些实施例中，开关单元可以通过串行器的第一端接收来自第二控制器的第一信号，具体的实现过程可以参见图2至图5中的相关描述，这里不再赘述。
在本申请实施例中，第二控制器可以为车机控制器。在一些实施例中，第二控制器也可以为摄像模组内部的单片机或者其它，本申请对此不作限制。
第一信号可以为加热信号，也可以为不加热信号。
S603：第二控制器向开关单元发送第二信号。
第二信号可以为周期性信号，也可以为非周期性信号。
在确定需要加热时，第二控制器向开关单元第一端发送加热信号，同时，向开关单元第二端发送周期性信号；在确定需要关闭加热时，第二控制器向开关单元第一端发送不加热信号，同时向开关单元第二端发送非周期性信号。
S604：开关单元通过开关单元的第二端接收来自第二控制器的第二信号。
在一些实施例中，开关单元可以通过串行器的第二端接收来自第二控制器的第二信号，具体的实现过程可以参见图2至图5中的相关描述，这里不再赘述。
第二信号可以为周期性信号，也可以为非周期性信号，视加热需求而定。
S605：开关单元在第一信号为加热信号且第二信号为周期性信号时，通过开关单元的第三端输出加热指令，加热指令用于指示驱动单元驱动加热单元进行加热。
在开关单元的第一端接收到来自第二控制器的加热信号，开关单元的第二端接收到来自第二控制器的周期性信号时，开关单元的第一端变为高电平，第二端的电平周期循环变化，因此开关单元的第三端变为高电平输出加热指令。驱动单元的第一端接收到加热指令，变为高电平，相应地，驱动单元的第二端变为高电平，第四端变为低电平，感知单元的第一端变为高电平，第二端变为低电平。此时，驱动单元处于使能状态，由第二端输出电流，驱动加热单元工作。
S605描述的是加热控制电路的加热状态的加热控制方法。
在一些实施例中，该加热控制方法还可以包括上电默认状态、开启加热状态、关闭加热状态和停止加热状态中的至少一种。每一种加热状态的描述可以参见上述加热控制电路的工作状态的相关描述，这里不再赘述。
在一些实施例中，该方法还可以包括：第二控制器还可以向第一控制器的第二端发送第一时长的非周期性信号，其中，非周期信号可以是高电平信号或低电平信号，其持续时长为第一时长，可以是上述矩形波的1个周期或大于一个周期。
此时，在第一控制器的第一端接收到的信号由非加热信号转变为加热信号且第一控制器的第二端接收到的信号为非周期性信号时，第一控制器的第三端输出开启加热指令，开启加热指令用于指示驱动单元驱动加热单元开启加热。
在另一些实施例中，该方法还可以包括：第一控制器在第一控制器的第一端接收到的信号为加热信号且第一控制器的第二端接收到的信号由周期性信号转变为非周期性信号时，通过第一控制器的第三端输出关闭加热指令，该关闭加热指令用于指示驱动单元驱动加热单元停止加热。
在又一些实施例中，第二控制器还可以接收感光单元发送的环境或镜头的温度值；将接收到的温度值与温度阈值对比；在接收到的温度值大于或等于温度阈值时，向第一控制器的第二端发送非周期信号；而，在接收到的温度值小于温度阈值时，向第一控制器的第一端发送加热信号以及向第一控制器的第二端发送周期性信号。其中，温度阈值可以是水蒸气在镜头上凝结的临界温度。
可选地，第二控制器还可以基于获取到的温度值、温度阈值确定加热时长等。
在本申请实施例中，主要通过加热控制电路中的驱动单元和开关单元控制加热单元对镜头的加热，不需要额外附加单片机，在降低成本的同时，也提高了加热单元的安全机制。另外，开关单元也为加热单元提供了短路保护和过热保护，进一步提高了安全性。
在上述实施例中，全部或部分功能可以通过软件、硬件、或者软件加硬件的组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如，固态硬盘(solidstate disk，SSD))等。
本申请实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求中所使用时，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”、“这一”旨在也包括复数形式，除非其上下文中有明确地相反指示。
还应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。此外，术语“第一”、“第二”、“目标”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。术语“多个”是指两个或多于两个。
还应当进一步理解，在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种加热控制电路，其特征在于，包括：第一控制器，所述第一控制器包括第一端、第二端和第三端，所述第一控制器的第一端和第二端均耦合第二控制器，所述第一控制器的第三端耦合驱动单元；其中：
所述第一控制器的第一端用于接收来自所述第二控制器的第一信号；
所述第一控制器的第二端用于接收来自所述第二控制器的第二信号；
所述第一控制器用于在所述第一信号为加热信号且所述第二信号为周期性信号时，通过所述第一控制器的第三端输出加热指令，所述加热指令用于指示所述驱动单元驱动加热单元进行加热；
所述第一控制器还用于在所述第一信号由非加热信号转变为加热信号且所述第二信号为非周期性信号时，通过所述第一控制器的第三端输出开启加热指令，所述开启加热指令用于指示所述驱动单元驱动所述加热单元开启加热；
所述加热控制电路还包括滤波单元，所述第一控制器的第三端通过所述滤波单元连接所述驱动单元的第一端，所述滤波单元用于对所述第一控制器的第三端的输出的信号进行滤波，滤波后的所述开启加热指令使得所述驱动单元不驱动所述加热单元加热。
2.根据权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，所述滤波单元包括第一二极管、第一电阻和第一电容，所述第一二极管的第一端连接所述第一控制器的第三端；所述第一二极管的第二端连接所述第一电容的第一端与所述第一电阻的第一端组成的公共端；所述第一电阻的第二端连接电源模块；所述第一电容的第二端接地；所述公共端还连接所述驱动单元的第一端。
3.根据权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，所述第一控制器还用于在第一信号为加热信号且所述第二信号由周期性信号转变为非周期性信号时，通过所述第一控制器的第三端输出关闭加热指令，所述关闭加热指令用于指示所述驱动单元驱动所述加热单元停止加热。
4.根据权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，所述加热控制电路还包括：
第一电平转换单元，所述第一电平转换单元用于对所述第一信号进行转换。
5.根据权利要求4所述的加热控制电路，其特征在于，所述第一电平转换单元包括第二电阻和开关管，所述第二电阻的第一端连接所述第一控制器的第一端，所述第二电阻的第二端连接电源模块；所述开关管的基极端用于接收所述第一信号，所述开关管的集电极端连接所述第一控制器的第一端与所述第二电阻的公共端，所述开关管的发射极端接地；所述开关管用于将高电平的所述第一信号转换为低电平或将低电平的所述第一信号转换为高电平。
6.根据权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，所述加热控制电路还包括：感光单元；
所述驱动单元用于在接收到所述加热指令时，驱动所述感光单元获取环境和/或镜片的温度值；
所述感光单元还用于将获取到的温度值发送给所述第二控制器。
7.根据权利要求6所述的加热控制电路，其特征在于，所述加热单元包括第一电感、加热电阻、第二电容、第三电阻和第四电阻；所述第一电感的一端连接所述驱动单元的第二端，所述第一电感的另一端连接所述第二电容与所述加热电阻的公共端，所述第二电容的另一端接地，所述加热电阻的另一端连接所述第三电阻与所述第四电阻的公共端，所述第三电阻的另一端接地，所述第四电阻的另一端耦合所述驱动单元。
8.根据权利要求7所述的加热控制电路，其特征在于，所述加热控制电路还包括：
第二电平转换单元，所述第二电平转换单元用于监控所述加热电阻的加热状态。
9.根据权利要求8所述的加热控制电路，其特征在于，所述第二电平转换单元包括第二二极管、第五电阻和第三电容，所述第二二极管的第一端连接所述第三电容与所述加热电阻的公共端；所述第二二极管的第二端连接所述第五电阻的第一端与所述第三电容的第一端组成的公共端；所述第五电阻的第二端连接电源模块；所述第三电容的第二端接地，所述第二二极管、所述公共端用于向感光单元输出所述加热电阻的电平信号。
10.一种加热控制方法，应用于第一控制器以实现如权利要求1-9任一项所述的加热控制电路，其特征在于，所述方法包括：
通过所述第一控制器的第一端接收来自所述第二控制器的第一信号；
通过所述第一控制器的第二端接收来自所述第二控制器的第二信号；
在所述第一信号为加热信号且所述第二信号为周期性信号时，通过所述第一控制器的第三端输出加热指令，所述加热指令用于指示驱动单元驱动加热单元进行加热。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一控制器的第一端接收到的信号由非加热信号转变为加热信号且所述第一控制器的第二端接收到的信号为非周期性信号时，通过所述第一控制器的第三端输出开启加热指令，所述开启加热指令用于指示所述驱动单元驱动所述加热单元开启加热。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一控制器的第一端接收到的信号为加热信号且所述第一控制器的第二端接收到的信号由周期性信号转变为非周期性信号时，通过所述第一控制器的第三端输出关闭加热指令，所述关闭加热指令用于指示所述驱动单元驱动所述加热单元停止加热。
13.一种加热控制方法，应用于第二控制器以实现如权利要求1-9任一项所述的加热控制电路，其特征在于，所述方法包括：
在确定需要进行加热时，向所述第一控制器的第一端发送加热信号，向所述第一控制器的第二端发送周期性信号，其中，在所述第一控制器的第一端接收到的信号为加热信号且所述第一控制器的第二端接收到的信号为周期性信号时，所述第一控制器的第三端输出加热指令，所述加热指令用于指示所述驱动单元驱动加热单元进行加热。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在确定需要进行加热时，所述第二控制器向所述第一控制器的第二端发送周期性信号之前，所述方法还包括：
向所述第一控制器的第二端发送第一时长的非周期性信号，其中，
在所述第一控制器的第一端接收到的信号由非加热信号转变为加热信号且所述第一控制器的第二端接收到的信号为非周期性信号时，所述第一控制器的第三端输出开启加热指令，所述开启加热指令用于指示所述驱动单元驱动所述加热单元开启加热。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二控制器还耦合感光单元，所述方法还包括：
接收所述感光单元发送的环境或镜头的温度值；
将接收到的温度值与温度阈值对比；
在所述接收到的温度值大于或等于所述温度阈值时，向所述第一控制器的第二端发送非周期信号；
在所述接收到的温度值小于所述温度阈值时，向所述第一控制器的第一端发送所述加热信号以及向所述第一控制器的第二端发送周期性信号。
16.一种芯片，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的加热控制电路。
17.一种摄像模组，其特征在于，包括：
镜头；
外壳，所述外壳用于固定所述镜头；以及
如权利要求1-9任一项所述的加热控制电路，所述加热控制电路用于对镜头进行加热控制。
18.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的加热控制电路或如权利要求17所述的摄像模组。
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