TWI428614B - 電壓採樣電路及應用該電壓採樣電路之汽車轉向燈斷絲檢測裝置 - Google Patents

Description

電壓採樣電路及應用該電壓採樣電路之汽車轉向燈斷絲檢測裝置

本發明涉及一種電壓採樣電路，尤其涉及一種應用該電壓採樣電路之汽車轉向燈斷絲檢測裝置。

用於汽車轉向燈斷絲檢測之電壓採樣電路，通常採用差分放大信號之方式實現。該電壓採樣電路包括分別連接於轉向燈電路中之取樣電阻二端之電壓跟隨器，以及與電壓跟隨器之輸出端相連之電壓比較器。電壓比較器比較二路輸入之電壓並輸出被放大之壓差值，根據該壓差值可判斷轉向燈是否發生斷絲現象。汽車之車身控制系統根據該壓差值及判斷之結果發出提醒信號，提醒駕車者更換轉向燈泡。然，上述電壓採樣電路僅能獲得被放大之壓差值，不能獲取取樣電阻前後之電壓值，且結構較為複雜、其穩定性容易受溫度等外部環境因素影響。

鑒於上述內容，有必要提供一種結構簡單、性能穩定之電壓採樣電路以及應用該電壓採樣電路之汽車轉向燈斷絲檢測裝置。

一種電壓採樣電路，包括二路採樣電路單元，每路採樣電路單元包括電壓輸入端、電壓輸出端、控制信號輸入端、連接於電壓輸入端與電壓輸出端之間之三極管放大電路，以及連接於控制信號輸入端與三極管放大電路之間用於控制三極管放大電路之開關電路；分壓電阻，其一端與二路採樣電路單元之電壓輸出端連接；以及微處理單元，包括連接至分壓電阻另一端之電壓信號接收端、連接至二路採樣電路單元之控制信號輸入端用於分時控制該二路採樣電路單元之控制信號輸出端，以及差分比較模組，該差分比較模組用於將該二路採樣電路單元分時採樣獲取之電壓信號進行差分比較。

一種汽車轉向燈斷絲檢測裝置，該汽車轉向燈電路包括一串聯於轉向燈電路中之取樣電阻。該汽車轉向燈斷絲檢測裝置包括：二路採樣電路單元，每路採樣電路單元包括電壓輸入端、電壓輸出端、控制信號輸入端、連接於該電壓輸入端與電壓輸出端之間之三極管放大電路，以及連接於控制信號輸入端與三極管放大電路之間用於控制三極管放大電路之開關電路，該二路採樣電路單元之電壓輸入端分別連接至取樣電阻二端；分壓電阻，其一端與二路採樣電路單元之電壓輸出端連接；以及微處理單元，包括連接至該分壓電阻另一端之電壓信號接收端、連接至該二路採樣電路單元之控制信號輸入端用於分時控制該二路採樣電路單元之控制信號輸出端，以及差分比較模組，該差分比較模組用於將二路採樣電路單元分時採樣獲取之電壓信號進行差分比較以判斷轉向燈燈絲是否斷絲。

上述電壓採樣電路之二路採樣電路單元分時採樣取樣電阻二端之電壓值，外部環境之變化將同時反映在該二路採樣電路單元中獲取之電壓信號中，藉由微處理單元將這二路電壓信號進行差分比較，可消除環境因素造成之誤差，從而提高測量穩定性。另，電壓採樣電路單元利用微處理單元進行差分比較，且二路採樣電路單元共用分壓電阻，簡化了硬體結構，可降低成本。

請參見圖1，本發明實施方式之電壓採樣電路100包括：二路採樣電路單元11、分壓電阻12、A/D轉換模組14，以及微處理單元15。二路採樣電路單元11共用分壓電阻12，微處理單元15控制二路採樣電路單元11進行分時採樣，並將二路採樣電路單元11獲取之電壓信號進行差分比較。

請同時參見圖2，每路採樣電路單元11包括電壓輸入端112、電壓輸出端113、控制信號輸入端114、連接於電壓輸入端112與電壓輸出端113之間之三極管放大電路115，以及連接於控制信號輸入端114與三極管放大電路115之間用於控制三極管放大電路115之開關電路116。

三極管放大電路115包括一三極管Q1。三極管Q1之發射極連接至電壓輸入端112，集電極連接至分壓電阻12。三極管Q1之基極與電壓輸入端112之間連接電阻R1。

開關電路116包括一三極管Q2。三極管Q2之集電極與三極管Q1之基極之間連接電阻R2。三極管Q2之發射極接地，基極與控制信號輸入端114之間連接電阻R3。三極管Q2之基極與接地端之間連接電阻R4。

分壓電阻12包括電阻R5、R6。電阻R5一端連接至三極管Q1之集電極，另一端連接至A/D轉換模組14。電阻R6一端連接於電阻R5與A/D轉換模組14之間，另一端接地。

微處理單元15，包括連接至A/D轉換模組14之電壓信號接收端151、連接至二路採樣電路單元11之控制信號輸入端114用於分時控制二路採樣電路單元11之控制信號輸出端152，以及差分比較模組153。差分比較模組153用於將二路採樣電路單元11分時採樣獲取之電壓信號進行差分比較。

進一步，微處理單元15還包括軟體濾波模組154，用於對從電壓信號接收端151輸入之電壓信號進行濾波，從而獲得更精確之測量結果。

應用上述電壓採樣電路100之汽車轉向燈斷絲檢測裝置，用於檢測汽車轉向燈燈絲是否出現斷絲情況。本實施方式中，汽車轉向燈電路包括並聯連接之二車燈L1、L2，控制車燈L1、L2開與關之開關K，以及取樣電阻R7。二路採樣電路單元11之電壓輸入端112分別連接至取樣電阻R7二端。微處理單元15之差分比較模組153將二路採樣電路單元11分時採樣獲取之電壓進行差分比較以判斷是否出現斷絲。

本發明之電壓採樣電路100採用二路採樣電路單元11分時採樣取樣電阻R7二端之電壓值，外部環境之變化，比如溫度之變化將同時反映在該二路採樣電路單元11中，藉由微處理單元15將這二路採樣電路單元11獲取之電壓信號進行差分比較，可消除環境因素造成之測量誤差，從而提高穩定性。另，電壓採樣電路100可利用微處理單元15進行差分比較和數位濾波，且二路採樣電路單元共用分壓電阻，簡化了硬體結構、成本較低。電壓採樣電路100還可適合應用於取樣電阻較小，分壓較小，例如小於100mv以下情況下之取樣。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100．．．電壓採樣電路

11．．．採樣電路單元

12．．．分壓電阻

14．．．A/D轉換模組

15．．．微處理單元

112．．．電壓輸入端

113．．．電壓輸出端

114．．．控制信號輸入端

115．．．三極管放大電路

116．．．開關電路

Q1、Q2．．．三極管

R1、R2、R3、R4、R5、R6．．．電阻

R7．．．取樣電阻

151．．．電壓信號接收端

152．．．控制信號輸出端

153．．．差分比較模組

154．．．軟體濾波模組

L1、L2．．．車燈

K．．．開關

圖1係本發明實施方式之電壓採樣電路之功能模組圖。

圖2係應用圖1所示之電壓採樣電路之汽車轉向燈斷絲檢測裝置之部分電路圖。

100．．．電壓採樣電路

11．．．採樣電路單元

12．．．分壓電阻

14．．．A/D轉換模組

114．．．控制信號輸入端

152．．．控制信號輸出端

153．．．差分比較模組

154．．．軟體濾波模組

Claims (8)

1. 一種電壓採樣電路，包括：二路採樣電路單元，每路採樣電路單元包括電壓輸入端、電壓輸出端、控制信號輸入端、連接於該電壓輸入端與電壓輸出端之間之三極管放大電路，以及連接於控制信號輸入端與三極管放大電路之間用於控制三極管放大電路之開關電路；分壓電阻，其一端與二路採樣電路單元之電壓輸出端連接；以及微處理單元，包括連接至該分壓電阻另一端之電壓信號接收端、連接至該二路採樣電路單元之控制信號輸入端用於分時控制該二路採樣電路單元之控制信號輸出端，以及差分比較模組，該差分比較模組用於將該二路採樣電路單元分時採樣獲取之電壓信號進行差分比較。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電壓採樣電路，其中該開關電路為三極管開關電路。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電壓採樣電路，其中該微處理單元還包括軟體濾波模組，用於對從該電壓信號接收端輸入之電壓信號進行濾波。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電壓採樣電路，其中還包括連接於該分壓電阻與微處理單元之間之A/D轉換模組。
5. 一種汽車轉向燈斷絲檢測裝置，該汽車轉向燈電路包括一串聯於轉向燈電路中之取樣電阻，該汽車轉向燈斷絲檢測裝置包括：二路採樣電路單元，每路採樣電路單元包括電壓輸入端、電壓輸出端、控制信號輸入端、連接於該電壓輸入端與電壓輸出端之間之三極管放大電路，以及連接於控制信號輸入端與三極管放大電路之間用於控制三極管放大電路之開關電路，該二路採樣電路單元之電壓輸入端分別連接至取樣電阻二端；分壓電阻，其一端與二路採樣電路單元之電壓輸出端連接；以及微處理單元，包括連接至該分壓電阻另一端之電壓信號接收端、連接至該二路採樣電路單元之控制信號輸入端用於分時控制該二路採樣電路單元之控制信號輸出端，以及差分比較模組，該差分比較模組用於將二路採樣電路單元分時採樣獲取之電壓信號進行差分比較以判斷汽車轉向燈燈絲是否斷絲。
6. 如申請專利範圍第1項所述之汽車轉向燈斷絲檢測裝置，其中該開關電路為三極管開關電路。
7. 如申請專利範圍第5項所述之汽車轉向燈斷絲檢測裝置，其中該微處理單元還包括軟體濾波模組，用於對從該電壓信號接收端輸入之電壓信號進行濾波。
8. 如申請專利範圍第5項所述之汽車轉向燈斷絲檢測裝置，其中還包括連接於該分壓電阻與微處理單元之間之A/D轉換模組。