CN209299522U - T-box外接车载麦克风的检测电路、车载t-box - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种T‑BOX外接车载麦克风的检测电路、车载T‑BOX。所述检测电路包括：供电电路，与T‑BOX的麦克风接口连接，用于为麦克风供电；静电保护电路，与麦克风接口连接，用于对麦克风进行静电保护；过压保护电路，与麦克风接口连接，用于对麦克风进行过压保护；分压电路，与过压保护电路的输出端连接，用于将过压保护电路输出的电压进行分压；控制器，与分压电路的输出端连接，用于将分压电路输出的电压值与预定的多个电压值逐一进行比对，并将比对结果一致的电压值所对应的状态确定为麦克风的连接状态。这样，保障了麦克风在车载T‑BOX上的连接状态的有效检测，且方法简单，处理速度快。
Description
技术领域
本公开涉及车载T-BOX技术领域，具体地，涉及一种T-BOX外接车载麦克风的检测电路、车载T-BOX。
背景技术
车联网系统包含四部分：主机、车载T-BOX(Telematics BOX)、手机APP及后台系统。主机主要用于的影音娱乐、以及车辆信息显示。车载T-BOX主要用于和后台系统/手机APP通信，实现手机APP的车辆信息显示与控制。
车载麦克风(microphone，MIC)是T-BOX与外界进行语音交互重要组成部件之一，尤其在发生紧急情况使用E-CALL功能时，外接车载MIC功能的好坏关系到整个救援行动的成功与否，因此需要及时对T-BOX外接车载MIC的连接状态进行检测。车载MIC的连接状态可以包括：从T-BOX的接口脱落、短路到地线、短路到高压、正常连接T-BOX状态。
因此，车载MIC正常连接到T-BOX，能够保障车内乘客通过T-BOX与外界进行语音交互。及时、准确地检测到车载MIC的连接状态，有利于及时对车载MIC的连接状态进行维护，从而保障车载MIC的正常运行。
实用新型内容
本公开的目的是提供一种安全、节能的T-BOX外接车载麦克风的检测电路，并提供一种车载T-BOX。
为了实现上述目的，本公开提供一种T-BOX外接车载麦克风的检测电路。所述检测电路包括：供电电路，与所述T-BOX的麦克风接口连接，用于为所述麦克风供电；静电保护电路，与所述麦克风接口连接，用于对所述麦克风进行静电保护；过压保护电路，与所述麦克风接口连接，用于对所述麦克风进行过压保护；分压电路，与所述过压保护电路的输出端连接，用于将所述过压保护电路输出的电压进行分压；所述控制器，与所述分压电路的输出端连接，用于将所述分压电路输出的电压值与预定的多个电压值逐一进行比对，并将比对结果一致的电压值所对应的状态确定为所述麦克风的连接状态。
可选地，所述供电电路包括第一电阻、第一电容和第一二极管，所述第一二极管的阳极为所述供电电路的输入端，所述供电电路的输入端接电源，所述第一二极管的阴极接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端为所述供电电路的输出端，所述供电电路的输出端接所述麦克风接口，所述第一二极管的阴极还通过所述第一电容接地线。
可选地，所述静电保护电路包括防静电二极管，所述防静电二极管的一端为所述静电保护电路的输入端，所述防静电二极管的另一端为所述静电保护电路的输出端，所述静电保护电路的输入端接所述麦克风接口，所述静电保护电路的输出端接地线。
可选地，所述过压保护电路包括第二二极管和第二电阻，所述第二电阻的一端为所述过压保护电路的输入端，所述第二电阻的另一端为所述过压保护电路的输出端，所述第二电阻的另一端接所述第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极接地线。
可选地，所述分压电路包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端为所述分压电路的输入端，所述第三电阻的另一端为所述分压电路的输出端，所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻接地线。
可选地，所述检测电路还包括第二电容，所述第二电容连接在所述分压电路的输出端与地线之间。
可选地，所述检测电路还包括：开关电路，所述过压保护电路通过所述开关电路与所述麦克风接口连接，所述开关电路还与所述控制器连接，用于响应于所述控制器传输的开关信号将所述过压保护电路与所述麦克风接口之间导通或断开，其中，所述控制器还用于向所述开关电路传输所述开关信号。
可选地，所述开关电路包括复合三极管，所述复合三极管包括第一三极管、第二三极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻，其中，所述第一三极管的发射极接地线，所述第一三极管的集电极通过所述第六电阻接所述第二三极管的基极，所述第一三极管的基极通过所述第七电阻接所述控制器的开关信号输出端，所述第一三极管的基极通过所述第八电阻接地线，所述第二三极管的发射极为所述开关电路的输入端，所述开关电路的输入端接所述麦克风接口，所述第二三极管的发射极通过所述第五电阻接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极为所述开关电路的输出端，所述开关电路的输出端接所述过压保护电路的输入端。
本公开还提供一种车载T-BOX，包括本公开提供的上述检测电路。
通过上述技术方案，在检测电路中设置静电保护电路、过压保护电路，能够对麦克风进行静电和过压保护，并且通过分压电路输出的电压与预定的多个电压值逐一进行比对来确定麦克风的连接状态。这样，保障了麦克风在车载T-BOX上的连接状态的有效检测，从而保障了麦克风在车载T-BOX上的安全使用，且方法简单，处理速度快。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是一示例性实施例提供的T-BOX外接车载麦克风的检测电路的框图；
图2是另一示例性实施例提供的T-BOX外接车载麦克风的检测电路的框图；
图3是一示例性实施例提供的T-BOX外接车载麦克风的检测电路的电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是一示例性实施例提供的T-BOX外接车载麦克风的检测电路的框图。如图1所示，检测电路可以包括供电电路、静电保护电路、过压保护电路、分压电路和控制器。
供电电路与T-BOX的麦克风接口连接，用于为麦克风供电。
静电保护电路与麦克风接口连接，用于对麦克风进行静电保护。
过压保护电路与麦克风接口连接，用于对麦克风进行过压保护。
分压电路与过压保护电路的输出端连接，用于将过压保护电路输出的电压进行分压。
控制器与分压电路的输出端连接，用于将分压电路输出的电压值与预定的多个电压值逐一进行比对，并将比对结果一致的电压值所对应的状态确定为麦克风的连接状态。
通过上述技术方案，在检测电路中设置静电保护电路、过压保护电路，能够对麦克风进行静电和过压保护，并且通过分压电路输出的电压与预定的多个电压值逐一进行比对来确定麦克风的连接状态。这样，保障了麦克风在车载T-BOX上的连接状态的有效检测，从而保障了麦克风在车载T-BOX上的安全使用，且方法简单，处理速度快。
图2是另一示例性实施例提供的T-BOX外接车载麦克风的检测电路的框图。如图2所示，在图1的基础上，检测电路还可以包括开关电路。过压保护电路通过开关电路与麦克风接口连接，开关电路还与控制器连接，用于响应于控制器传输的开关信号将过压保护电路与麦克风接口之间导通或断开。其中，控制器还用于向开关电路传输开关信号。
图3是一示例性实施例提供的T-BOX外接车载麦克风的检测电路的电路示意图。在图3中，将复合三极管U1中第一三极管Q1的基极(通过第七电阻R7)连接到控制器的GPIO引脚。当需要检测时，设置该GPIO引脚为高电平(例如，+3.3V)，此时，开关电路将过压保护电路与麦克风接口之间导通，开始检测。当检测结束后设置该GPIO引脚为低电平(例如，0V)，此时，开关电路将过压保护电路与麦克风接口之间断开，结束检测。其中，控制器可以采用RH850系列的芯片。
这样，能够根据检测需要打开和关闭检测电路，控制方便，在完成检测功能的前提下，降低了整个电路长时间工作消耗的电能，减少了系统功耗，又避免了开关电路后级的分压电路对MIC音频性能的影响。
在图3中，供电电路可以包括第一电阻R1、第一电容C1和第一二极管D1。第一二极管D1的阳极为供电电路的输入端，供电电路的输入端接电源(例如+8V)，第一二极管D1的阴极接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端为供电电路的输出端，供电电路的输出端接麦克风接口，第一二极管D1的阴极还通过第一电容C1接地线。
其中，第一电阻R1为匹配电阻，第一二极管D1为防反接二极管，第一电容C1为滤波电容。
静电保护电路可以包括防静电二极管VS1，防静电二极管VS1的一端为静电保护电路的输入端，防静电二极管的另一端为静电保护电路的输出端，静电保护电路的输入端接麦克风接口，静电保护电路的输出端接地线。
当图3中的外接MIC+端子引脚在做静电释放(Electro-Static discharge，ESD)测试时，需要用ESD枪对MIC+端子进行放电。静电枪会在很短时间之内产生较大的ESD电流，并且电流迅速沿电路传播，当大电流流入防静电二极管VS1时，通过防静电二极管VS1能够将大电流泄放到大地，起到了保护接口电路的作用。
过压保护电路可以包括第二二极管D2和第二电阻R2，第二电阻R2的一端为过压保护电路的输入端，第二电阻R2的另一端为过压保护电路的输出端，第二电阻R2的另一端接第二二极管D2的阴极，第二二极管D2的阳极接地线。其中，第二电阻R2为限流电阻，第二二极管D2为稳压二极管。
开关电路可以包括复合三极管U1，复合三极管U1包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8，其中，第一三极管Q1的发射极接地线，第一三极管Q1的集电极通过第六电阻R6接第二三极管Q2的基极，第一三极管Q1的基极通过第七电阻R7接控制器的开关信号输出端，第一三极管Q1的基极通过第八电阻R8接地线，第二三极管Q2的发射极为开关电路的输入端，开关电路的输入端接麦克风接口，第二三极管Q2的发射极通过第五电阻R5接第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的集电极为开关电路的输出端，开关电路的输出端接过压保护电路的输入端。
分压电路可以包括第三电阻R3和第四电阻R4，第三电阻R3的一端为分压电路的输入端，第三电阻R3的另一端为分压电路的输出端，第三电阻R3的另一端通过第四电阻R4接地线。
利用分压电路能够精准地检测出外接MIC所处的状态，便于及时有效地进行维护和维修，结构精简，成本低。
检测电路还可以包括第二电容C2，第二电容C2连接在分压电路的输出端与地线之间。第二电容C2为滤波电容。
其中，对于控制器中预定的多个电压值，可以按照如下方式来设定。当分压电路输出的电压值与其中哪个电压值比对一致(在误差范围内相同)时，可以认为麦克风为哪个电压值对应的状态。
当检测时，图3中MIC+引脚上的电压经过开关电路、过压保护电路和分压电路后，传输至控制器的ADC转换接口，经内部模数转换后，判断出外接MIC所处状态。其中，检测电路中的各个期间的参数可以进行预先设置，使得输入控制器的ADC转换接口的电压(即图3中N点电压)小于或等于控制器的ADC转换接口所能承受的电压。
状态一：外接MIC脱落
当外接MIC脱落时，根据图3中电路的连接关系，N点的电压可以根据以下公式算出：
其中，VN为N点的电压，Vce为复合三极管U1内部PNP部分的ce结压降，即第二三极管Q2的发射级和集电极之间的电压；Vf为第一二极管D1的正向压降；R1、R2、R3、R4分别为第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4的电阻值。
状态二：外接MIC短路到地线
当外接MIC短路到地线时，VN＝0。
状态三：外接MIC短路到高压(例如，直流16V)
在一些情况下，外接MIC需要做短路到电源正极的实验，此时图3中M点电压小于VZ，VZ为第二二极管D2的稳电压数值。根据图3中电路的连接关系，N点的电压可以根据以下公式算出：
若外接更高的电压，经第二电阻R2限流、第二二极管D2稳压后，M点电压等于VZ，N点的电压可以根据以下公式算出：
状态四：外接MIC正常连接
当外接MIC正常连接时，N点的电压可以根据以下公式算出：
其中，Vmic为当外接车载MIC时，MIC+接口的实际电压数值。
本公开还提供一种车载T-BOX，包括本公开提供的上述检测电路。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (9)
1.一种T-BOX外接车载麦克风的检测电路，其特征在于，所述检测电路包括：
供电电路，与所述T-BOX的麦克风接口连接，用于为所述麦克风供电；
静电保护电路，与所述麦克风接口连接，用于对所述麦克风进行静电保护；
过压保护电路，与所述麦克风接口连接，用于对所述麦克风进行过压保护；
分压电路，与所述过压保护电路的输出端连接，用于将所述过压保护电路输出的电压进行分压；
控制器，与所述分压电路的输出端连接，用于将所述分压电路输出的电压值与预定的多个电压值逐一进行比对，并将比对结果一致的电压值所对应的状态确定为所述麦克风的连接状态。
2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述供电电路包括第一电阻、第一电容和第一二极管，所述第一二极管的阳极为所述供电电路的输入端，所述供电电路的输入端接电源，所述第一二极管的阴极接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端为所述供电电路的输出端，所述供电电路的输出端接所述麦克风接口，所述第一二极管的阴极还通过所述第一电容接地线。
3.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述静电保护电路包括防静电二极管，所述防静电二极管的一端为所述静电保护电路的输入端，所述防静电二极管的另一端为所述静电保护电路的输出端，所述静电保护电路的输入端接所述麦克风接口，所述静电保护电路的输出端接地线。
4.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述过压保护电路包括第二二极管和第二电阻，所述第二电阻的一端为所述过压保护电路的输入端，所述第二电阻的另一端为所述过压保护电路的输出端，所述第二电阻的另一端接所述第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极接地线。
5.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述分压电路包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端为所述分压电路的输入端，所述第三电阻的另一端为所述分压电路的输出端，所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻接地线。
6.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括第二电容，所述第二电容连接在所述分压电路的输出端与地线之间。
7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括：
开关电路，所述过压保护电路通过所述开关电路与所述麦克风接口连接，所述开关电路还与所述控制器连接，用于响应于所述控制器传输的开关信号将所述过压保护电路与所述麦克风接口之间导通或断开，
其中，所述控制器还用于向所述开关电路传输所述开关信号。
8.根据权利要求7所述的检测电路，其特征在于，所述开关电路包括复合三极管，所述复合三极管包括第一三极管、第二三极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻，其中，所述第一三极管的发射极接地线，所述第一三极管的集电极通过所述第六电阻接所述第二三极管的基极，所述第一三极管的基极通过所述第七电阻接所述控制器的开关信号输出端，所述第一三极管的基极通过所述第八电阻接地线，所述第二三极管的发射极为所述开关电路的输入端，所述开关电路的输入端接所述麦克风接口，所述第二三极管的发射极通过所述第五电阻接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极为所述开关电路的输出端，所述开关电路的输出端接所述过压保护电路的输入端。
9.一种车载T-BOX，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一权利要求所述的检测电路。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112327211A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-02-05 | 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 | 一种车载麦克风电源连接状态监测电路及方法 |
| CN113573227A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-29 | Tcl通讯（宁波）有限公司 | 麦克风故障检测系统及其检测方法、电子设备和存储介质 |
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| CN112327211A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-02-05 | 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 | 一种车载麦克风电源连接状态监测电路及方法 |
| CN112327211B (zh) * | 2020-09-29 | 2023-07-21 | 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 | 一种车载麦克风电源连接状态监测电路及方法 |
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| CN113573227B (zh) * | 2021-08-03 | 2023-12-12 | Tcl通讯（宁波）有限公司 | 麦克风故障检测系统及其检测方法、电子设备和存储介质 |
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