全文摘要
本实用新型提供了一种用于转向灯开关的检测电路及包括其的转向灯电路，所述转向灯开关包括第一静触头，第二静触头以及位于所述第一静触头和第二静触头之间的动触头，所述检测电路包括：第一减法运算电路，其第一输入端和第二输入端分别连接至所述动触头和第一静触头；以及第二减法运算电路，其第一输入端和第二输入端分别连接至所述动触头和第二静触头。本实用新型的检测电路能够在雨天准确检测转向灯开关的开关状态。
主设计要求
1.一种用于转向灯开关的检测电路，所述转向灯开关包括第一静触头，第二静触头以及位于所述第一静触头和第二静触头之间的动触头，其特征在于，所述检测电路包括：第一减法运算电路，其第一输入端和第二输入端分别连接至所述动触头和第一静触头；以及第二减法运算电路，其第一输入端和第二输入端分别连接至所述动触头和第二静触头。
设计方案
1.一种用于转向灯开关的检测电路，所述转向灯开关包括第一静触头，第二静触头以及位于所述第一静触头和第二静触头之间的动触头，其特征在于，所述检测电路包括：
第一减法运算电路，其第一输入端和第二输入端分别连接至所述动触头和第一静触头；以及
第二减法运算电路，其第一输入端和第二输入端分别连接至所述动触头和第二静触头。
2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述第一减法运算电路包括：
第一运算放大器；
在所述动触头和地之间串联连接的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和第二电阻连接形成的第一节点连接至所述第一运算放大器的同相输入端；以及
在所述第一静触头和所述第一运算放大器的输出端之间串联连接的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻和第四电阻连接形成的第二节点连接至所述第一运算放大器的反相输入端。
3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述第一减法运算电路包括：
第一稳压二极管，其正极连接至地，负极连接至所述第一运算放大器的同相输入端；以及
第二稳压二极管，其正极连接至地，负极连接至所述第一运算放大器的反相输入端。
4.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述第一电阻和第三电阻相同，所述第二电阻和第四电阻相同。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的检测电路，其特征在于，所述第二减法运算电路包括：
第二运算放大器；以及
在所述第二静触头和所述第二运算放大器的输出端之间串联连接的第五电阻和第六电阻，所述第五电阻和第六电阻连接形成的第三节点连接至所述第二运算放大器的反相输入端；
其中，所述第一电阻和第二电阻连接形成的第一节点连接至所述第二运算放大器的同相输入端。
6.根据权利要求5所述的检测电路，其特征在于，所述第二减法运算电路包括第三稳压二极管，其正极连接至地，负极连接至所述第二运算放大器的反相输入端。
7.根据权利要求5所述的检测电路，其特征在于，所述第一电阻和第五电阻相同，所述第二电阻和第六电阻相同。
8.根据权利要求5所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路包括连接至所述第一运算放大器的输出端的第一滤波电路，以及连接至所述第二运算放大器的输出端的第二滤波电路。
9.根据权利要求8所述的检测电路，其特征在于，所述第一滤波电路和第二滤波电路为RC滤波电路。
10.一种转向灯电路，其特征在于，包括：
方波产生电路；
转向灯开关，所述转向灯开关包括第一静触头，第二静触头以及位于所述第一静触头和第二静触头之间的动触头，所述动触头连接至所述方波产生电路的输出端；
连接在所述第一静触头和地之间的第一转向灯；
连接在所述第二静触头和地之间的第二转向灯；以及
如权利要求1至9中任一项所述的检测电路。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及电子线路领域，具体涉及一种用于转向灯开关的检测电路及包括其的转向灯电路。
背景技术
随着时代的发展，汽车、电动车等车辆已经成为大众化的交通工具。车辆在行驶途中，通常采用转向灯来指明车辆行驶方向的变化。
图1是现有技术中的一种转向灯电路的电路图。如图1所示，转向灯电路包括方波产生电路11’，转向灯开关S’，2个左转向灯L1’和2个右转向灯L2’。
方波产生电路11’包括PNP型三极管Q1’和NPN型三极管Q2’，以及在PNP型三极管Q1’的集电极和发射极之间并联的电阻R1’，连接在直流电源V和NPN型三极管Q2’的集电极之间的电阻R2’，连接在PNP型三极管Q1’的基极和NPN型三极管Q2’的集电极之间的电阻R3’，以及连接在NPN型三极管Q2’的基极和方波驱动信号之间的电阻R4’。方波驱动信号使得NPN型三极管Q2’交替处于截止状态或电流放大状态。PNP型三极管Q1’的集电极作为方波产生电路11’的输出端，用于提供叠加直流分压的方波电压信号。转向灯开关S’包括静触点1’和2’，以及位于静触点1’和2’之间的动触点3’，其中动触点3’连接至方波产生电路11’的输出端，静触点1’与并联的2个左转向灯L1’电连接，静触点2’与并联的2个右转向灯L2’电连接。
如果驾驶员将转向灯开关S’拨到左侧使得动触点3’和静触点1’电连接，方波电压信号被提供给并联的2个左转向灯L1’，2个左转向灯L1’以一定的频率开始闪烁，从而给车辆前方和后方的人以左转向指示。同理，如果驾驶员将转向灯开关S’拨到右侧使得动触点3’和静触点2’电连接，方波电压信号被提供给并联的2个左转向灯L2’，2个左转向灯L2’以一定的频率开始闪烁，从而给车辆前方和后方的人以右转向指示。
现有技术的转向灯电路还包括用于检测转向灯开关S’的开关状态的检测电路(图1未示出)，例如当检测到动触点3’和静触点1’之间的电阻较小时，检测电路驱动车辆左侧的发音装置发出提示音，当检测到动触点3’和静触点1’之间的电阻较大时，车辆左侧的发音装置将保持静音。
然而，在下雨天气，雨水会进入转向灯开关S’，使得转向灯开关S’的动触点3’与静触点1’、2’之间的电阻发生变化，即使动触点3’位于静触点1’和2’之间，车辆左侧或右侧的发音装置也有可能发出错误的提示音，给驾驶者带来错误的干扰和不安全隐患。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种种用于转向灯开关的检测电路，所述转向灯开关包括第一静触头，第二静触头以及位于所述第一静触头和第二静触头之间的动触头，所述检测电路包括：
第一减法运算电路，其第一输入端和第二输入端分别连接至所述动触头和第一静触头；以及
第二减法运算电路，其第一输入端和第二输入端分别连接至所述动触头和第二静触头。
优选的，所述第一减法运算电路包括：
第一运算放大器；
在所述动触头和地之间串联连接的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和第二电阻连接形成的第一节点连接至所述第一运算放大器的同相输入端；以及
在所述第一静触头和所述第一运算放大器的输出端之间串联连接的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻和第四电阻连接形成的第二节点连接至所述第一运算放大器的反相输入端。
优选的，所述第一减法运算电路包括：
第一稳压二极管，其正极连接至地，负极连接至所述第一运算放大器的同相输入端；以及
第二稳压二极管，其正极连接至地，负极连接至所述第一运算放大器的反相输入端。
优选的，所述第一电阻和第三电阻相同，所述第二电阻和第四电阻相同。
优选的，所述第二减法运算电路包括：
第二运算放大器；以及
在所述第二静触头和所述第二运算放大器的输出端之间串联连接的第五电阻和第六电阻，所述第五电阻和第六电阻连接形成的第三节点连接至所述第二运算放大器的反相输入端；
其中，所述第一电阻和第二电阻连接形成的第一节点连接至所述第二运算放大器的同相输入端。
优选的，所述第二减法运算电路包括第三稳压二极管，其正极连接至地，负极连接至所述第二运算放大器的反相输入端。
优选的，所述第一电阻和第五电阻相同，所述第二电阻和第六电阻相同。
优选的，所述检测电路包括连接至所述第一运算放大器的输出端的第一滤波电路，以及连接至所述第二运算放大器的输出端的第二滤波电路。
优选的，所述第一滤波电路和第二滤波电路为RC滤波电路。
本实用新型提供了一种转向灯电路，包括：
方波产生电路；
转向灯开关，所述转向灯开关包括第一静触头，第二静触头以及位于所述第一静触头和第二静触头之间的动触头，所述动触头连接至所述方波产生电路的输出端；
连接在所述第一静触头和地之间的第一转向灯；
连接在所述第二静触头和地之间的第二转向灯；以及
如上所述的检测电路。
本实用新型的检测电路都能够对转向灯开关的开关状态提供准确的检测信号，避免出现错误的转向提示音以干扰驾驶员的行驶。
附图说明
以下参照附图对本实用新型实施例作进一步说明，其中：
图1是现有技术中的一种转向灯电路的电路图。
图2是根据本实用新型第一个实施例的转向灯电路的电路图。
图3是根据本实用新型第二个实施例的检测电路的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明。
图2是根据本实用新型第一个实施例的转向灯电路的电路图。如图2所示，转向灯电路包括用于输出方波电压信号VT<\/sub>的方波产生电路21，转向灯开关S，2个并联的左转向灯L1，2个并联的右转向灯L2，以及检测电路23。方波产生电路21，转向灯开关S，2个并联的左转向灯L1和2个并联的右转向灯L2的电路结构与现有技术相同，在此不再赘述。
检测电路23包括第一减法运算电路231和第二减法运算电路232，第一减法运算电路231的第一输入端和第二输入端分别连接至转向灯开关S的动触点3和静触点1，其输出端用于提供第一检测信号VO1<\/sub>，第二减法运算电路232的第一输入端和第二输入端分别连接至转向灯开关S的动触点3和静触点2，其输出端用于提供第二检测信号VO2<\/sub>。
第一减法运算电路231包括运算放大器B，电阻R5、R6、R8、R9，以及稳压二极管DZ1、DZ2。电阻R5和电阻R6串联连接在动触点3和地之间，且电阻R5和电阻R6连接形成的节点连接至运算放大器B的同相输入端。电阻R8和电阻R9串联连接在静触点1和运算放大器B的输出端之间，且电阻R8和电阻R9连接形成的节点连接至运算放大器B的反相输入端。稳压二极管DZ1、DZ2的正极接地，且负极分别连接至运算放大器B的同相输入端和反相输入端。
第二减法运算电路232包括运算放大器A，电阻R5、R6、R11，R12，以及稳压二极管DZ1、DZ3。其中电阻R11和R12串联连接在静触点2和运算放大器A的输出端之间，且电阻R11和R12连接形成的节点连接至运算放大器A的反相输入端。稳压二极管DZ3的正极接地，且负极连接至运算放大器A的反相输入端。
下面将结合转向灯开关S的不同开关状态来描述检测电路23的工作原理。为了方便描述，在此定义动触点3的电压为VT<\/sub>，运算放大器B的同相输入端的电压为VB1<\/sub>，反相输入端的电压为VB2<\/sub>，输出端的电压为VO1<\/sub>；运算放大器A的同相输入端的电压为VA1<\/sub>，反相输入端的电压为VA2<\/sub>，输出端的电压为VO2<\/sub>。
转向灯开关S未进水。
情形1：当转向灯开关S的动触头3处于静触头1和静触头2中间时，即与静触头1、2都不电连接，静触点1、2的电压为0，动触点3与静触点1、2的电压差最大，运算放大器A、B都工作在饱和区，运算放大器A的输出电压VO2<\/sub>和运算放大器B的输出电压VO1<\/sub>都为略小于供电电源VCC<\/sub>的高电平(例如4伏特)。
情形2：当转向灯开关S的动触点3与静触点1连接时，动触点3和静触点1具有相同的电压信号VT<\/sub>。根据运算放大器B的“虚断”和“虚短”特征，可得如下方程式：
(VT<\/sub>-VB1<\/sub>)\/R5<\/sub>＝VB1<\/sub>\/R6<\/sub>
(VT<\/sub>-VB2<\/sub>)\/R8<\/sub>＝(VB2<\/sub>-VO1<\/sub>)\/R9<\/sub>
VB1<\/sub>＝VB2<\/sub>
由此推导出VO1<\/sub>＝(R6<\/sub>R8<\/sub>-R5<\/sub>R9<\/sub>)·VT<\/sub>\/R8<\/sub>(R5<\/sub>+R6<\/sub>)
假定R5<\/sub>和R8<\/sub>的阻值相同，R6<\/sub>和R9<\/sub>的阻值相同，例如R5<\/sub>和R8<\/sub>选择150千欧的电阻，R6<\/sub>和R9<\/sub>选择750千欧的电阻，此时VO1<\/sub>＝0伏特。
动触点3的电压信号VT<\/sub>，静触点2的电压为0，运算放大器A的同相输入端和反相输入端的电压差最大，因此运算放大器A工作在饱和区，其输出电压VO2<\/sub>为略小于供电电源VCC<\/sub>的高电平。
情形3：当转向灯开关S的动触点3与静触点2连接时，动触点3和静触点2具有相同的电压信号VT<\/sub>。根据运算放大器A的“虚断”和“虚短”特征，可得如下方程式：
(VT<\/sub>-VA1<\/sub>)\/R5<\/sub>＝VA1<\/sub>\/R6<\/sub>
(VT<\/sub>-VA2<\/sub>)\/R11<\/sub>＝(VA2<\/sub>-VO2<\/sub>)\/R12<\/sub>
VA1<\/sub>＝VA2<\/sub>
由此推导出VO2<\/sub>＝(R6<\/sub>R11<\/sub>-R5<\/sub>R12<\/sub>)·VT<\/sub>\/R11<\/sub>(R5<\/sub>+R6<\/sub>)
假定R5<\/sub>和R11<\/sub>的阻值相同，R6<\/sub>和R12<\/sub>的阻值相同，例如R5<\/sub>和R11<\/sub>选择150千欧的电阻，R6<\/sub>和R12<\/sub>选择750千欧的电阻，此时VO2<\/sub>＝0伏特。
动触点3的电压信号VT<\/sub>，静触点1的电压为0，运算放大器B的同相输入端和反相输入端的电压差最大，因此运算放大器B工作在饱和区，其输出电压VO1<\/sub>为略小于供电电源VCC<\/sub>的高电平。
考虑到选用的电阻的实际阻值会有一定的偏差，因此可设定一个预定的阈值电压Vth<\/sub>，例如0.5伏，将输出电压VO1<\/sub>和VO2<\/sub>与阈值电压Vth<\/sub>进行比较。当输出电压VO1<\/sub>和VO2<\/sub>都大于阈值电压Vth<\/sub>时，检测出转向灯开关S处于中间位置；当输出电压VO1<\/sub>小于阈值电压Vth<\/sub>，且输出电压VO2<\/sub>大于阈值电压Vth<\/sub>时，转向灯开关S的动触头3与静触头1连接；当输出电压VO1<\/sub>大于阈值电压Vth<\/sub>，且输出电压VO2<\/sub>小于阈值电压Vth<\/sub>时，转向灯开关S的动触头3与静触头2连接。
转向灯开关S进入了少量的水蒸气或雨水。
情形1：动触头3处于静触头1和静触头2中间，动触头3分别与静触头1、2之间具有较大的电阻(相对于左转向灯L1和右转向灯L2的电阻而言)，此时动触点3与静触点1、2的电压差较大，以使得运算放大器A、B都工作在饱和区，其输出电压VO2<\/sub>和VO1<\/sub>都为略小于供电电源VCC<\/sub>的高电平。
情形2：当转向灯开关S的动触点3与静触点1连接时，动触点3和静触点1具有相同的电压信号VT<\/sub>，动触头3与静触点2之间具有较大的电阻，因此动触点3与静触点2的电压差较大。基于与上述相同的分析，VO1<\/sub>＝0伏特，VO2<\/sub>为略小于供电电源VCC<\/sub>的高电平。
情形3：当转向灯开关S的动触点3与静触点2连接时，动触点3和静触点2具有相同的电压信号VT<\/sub>，动触头3与静触点1之间具有较大的电阻，因此动触点3与静触点1的电压差较大。基于与上述相同的分析，VO1<\/sub>为略小于供电电源VCC<\/sub>的高电平，VO2<\/sub>＝0伏特。
同理，当输出电压VO1<\/sub>和VO2<\/sub>都大于阈值电压Vth<\/sub>时，检测出转向灯开关S处于中间位置；当输出电压VO1<\/sub>小于阈值电压Vth<\/sub>，且输出电压VO2<\/sub>大于阈值电压Vth<\/sub>时，转向灯开关S的动触头3与静触头1连接；当输出电压VO1<\/sub>大于阈值电压Vth<\/sub>，且输出电压VO2<\/sub>小于阈值电压Vth<\/sub>时，转向灯开关S的动触头3与静触头2连接。
转向灯开关3中进入了大量的雨水或酸性雨水。
情形1：当转向灯开关S的动触头3处于静触头1和静触头2中间时，动触头3分别与静触头1、2之间具有较小的电阻，此时动触点3与静触点1、2的电压差较小。为了便于分析，假定此时静触头1的电压为V左<\/sub>，静触头2的电压为V右<\/sub>，且运算放大器A、B都工作在线性区。
对运算放大器B而言，满足如下方程式：
(VT<\/sub>-VB1<\/sub>)\/R5<\/sub>＝VB1<\/sub>\/R6<\/sub>
(VB2<\/sub>-VO1<\/sub>)\/R9<\/sub>＝(V左<\/sub>-VB2<\/sub>)\/R8<\/sub>
VB1<\/sub>＝VB2<\/sub>
由此得出VO1<\/sub>＝[(R9<\/sub>+R8<\/sub>)R6<\/sub>VT<\/sub>-(R5<\/sub>+R6<\/sub>)R9<\/sub>V左<\/sub>]\/R8<\/sub>(R5<\/sub>+R6<\/sub>)
假定R5<\/sub>和R8<\/sub>的阻值相同，R6<\/sub>和R9<\/sub>的阻值相同，例如R5<\/sub>和R8<\/sub>选择150千欧的电阻，R6<\/sub>和R9<\/sub>选择750千欧的电阻，使得VO1<\/sub>＝5(VT<\/sub>-V左<\/sub>)＞Vth<\/sub>。
对运算放大器A而言，满足如下方程式：
(VT<\/sub>-VA1<\/sub>)\/R5<\/sub>＝VA1<\/sub>\/R6<\/sub>
(VA2<\/sub>-VO2<\/sub>)\/R12<\/sub>＝(V右<\/sub>-VA2<\/sub>)\/R11<\/sub>
VA1<\/sub>＝VA2<\/sub>
由此得出VO2<\/sub>＝[(R11<\/sub>+R12<\/sub>)R6<\/sub>VT<\/sub>-(R5<\/sub>+R6<\/sub>)R12<\/sub>V右<\/sub>]\/R11<\/sub>(R5<\/sub>+R6<\/sub>)
假定R5<\/sub>和R11<\/sub>的阻值相同，R6<\/sub>和R12<\/sub>的阻值相同，例如R5<\/sub>和R11<\/sub>选择150千欧的电阻，R6<\/sub>和R12<\/sub>选择750千欧的电阻，使得VO2<\/sub>＝5(VT<\/sub>-V右<\/sub>)＞Vth<\/sub>。
情形2：当转向灯开关S的动触点3与静触点1连接时，动触点3和静触点1具有相同的电压信号VT<\/sub>，动触头3与静触点2之间具有较小的电阻，此时动触点3与静触点2之间的电压差较小。基于与上述相同的分析，VO1<\/sub>＝0＜Vth<\/sub>，VO2<\/sub>＝5(VT<\/sub>-V右<\/sub>)＞Vth<\/sub>。
情形3：当转向灯开关S的动触点3与静触点2连接时，动触点3和静触点2具有相同的电压信号VT<\/sub>，动触头3与静触点1之间具有较小的电阻，此时动触点3与静触点1之间的电压差较小。基于与上述相同的分析，VO1<\/sub>＝5(VT<\/sub>-V左<\/sub>)＞Vth<\/sub>，VO2<\/sub>＝0＜Vth<\/sub>。
综上可知，当输出电压VO1<\/sub>和VO2<\/sub>都大于阈值电压Vth<\/sub>时，检测出转向灯开关S处于中间位置；当输出电压VO1<\/sub>小于阈值电压Vth<\/sub>，且输出电压VO2<\/sub>大于阈值电压Vth<\/sub>时，转向灯开关S的动触头3与静触头1连接；当输出电压VO1<\/sub>大于阈值电压Vth<\/sub>，且输出电压VO2<\/sub>小于阈值电压Vth<\/sub>时，转向灯开关S的动触头3与静触头2连接。
选择合适的阈值电压Vth<\/sub>，将输出电压VO1<\/sub>和输出电压VO2<\/sub>分别与阈值电压Vth<\/sub>进行比较。无论是晴天还是雨天，都能根据下面的表格判断转向灯开关S的开关状态。
申请码:申请号:CN201920311785.2 申请日:2019-03-12 公开号:公开日:国家:CN 国家/省市:32(江苏) 授权编号:CN209650161U 授权时间:20191119 主分类号:B60Q 11/00 专利分类号:B60Q11/00;B60Q1/34;G01R31/327 范畴分类:32B;31C; 申请人:淮安中科晶上智能网联研究院有限公司 第一申请人:淮安中科晶上智能网联研究院有限公司 申请人地址:223001 江苏省淮安市经济技术开发区通源路12号A幢孵化楼 发明人:程相权;马英矫;高颂;胡金龙;袁尧;杨小军;石晶林 第一发明人:程相权 当前权利人:淮安中科晶上智能网联研究院有限公司 代理人:王勇;李科 代理机构:11280 代理机构编号:北京泛华伟业知识产权代理有限公司 11280 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计
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