车辆仪表报警灯控制系统、车辆仪表盘及车辆的制作方法

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种车辆仪表报警灯控制系统、车辆仪表盘及车辆。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，人们的出行也越来越便利，各种各样的汽车、电动车等已经成为人们生活中必不可少的交通工具。

目前，车辆的仪表盘上设置有多个报警灯，比如用于指示发动机故障的报警灯、用于指示冷却液温度的报警灯、用于指示电瓶状态的报警灯……这些报警灯可以让驾驶员及时了解车辆的运行状态，以及发生故障时可以起到提醒驾驶员检修车辆的作用。

相关技术中，在检测到需要点亮报警灯时，通常采用控制器输出一路控制信号给报警灯，从而实现报警灯的点亮。然而，通常设计的报警灯电路故障率较高，进而可能导致报警灯被错误点亮的情况，比如，控制器因故障输出点亮报警灯的控制信号，或者报警灯电路中的开关部件短路导致的报警灯点亮，等等。可见，现有的报警灯电路的故障失效率较高。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种车辆仪表报警灯控制系统、车辆仪表盘及车辆，该设备增加了报警灯电路设计的冗余，降低了报警灯电路的故障失效率。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种车辆仪表报警灯控制系统，包括：

报警灯，包括第一端和第二端，用于指示车辆相应部件的故障情况；

第一控制电路，与所述第一端连接；

第二控制电路，与所述第二端连接；

控制器，与所述第一控制电路及所述第二控制电路均相连，用于控制所述报警灯；

其中，在所述控制器向所述第一控制电路发送第一控制信号及向所述第二控制电路发送第二控制信号时，所述报警灯点亮。

可选地，所述报警灯为发光二极管，所述第一端为所述报警灯的阴极，所述第二端为所述报警灯的阳极；

所述第一控制电路包括第一开关部件，所述第一开关部件在所述第一控制信号的作用下使得所述报警灯的阴极为低电平；

所述第二控制电路包括第二开关部件，所述第二开关部件在所述第二控制信号的作用下使得所述报警灯的阳极为高电平。

可选地，所述第一开关部件为三极管或场效应管，所述第二开关部件为三极管或场效应管。

可选地，所述第一开关部件和所述第二开关部件均为NPN型三极管，

所述第一开关部件的集电极与所述报警灯的阴极相连，所述第一开关部件的发射极接地，所述第一开关部件的基极与所述控制器相连；

所述第二开关部件的集电极与所述报警灯的阳极相连，所述第二开关部件的发射极接地，所述第二开关部件的基极与所述控制器连接，并与一上拉电阻连接；

其中，所述控制器通过向所述第一开关部件发送第一控制信号，控制所述第一开关部件的集电极与发射极导通，以使所述报警灯的阴极为低电平；

所述控制器通过向所述第二开关部件发送第二控制信号，控制所述第二开关部件的集电极与发射极截止，以使所述报警灯的阳极为高电平。

可选地，所述第一开关部件和所述第二开关部件均为N沟道场效应管，

所述第一开关部件的漏极与所述报警灯的阴极相连，所述第一开关部件的源极接地，所述第一开关部件的栅极与所述控制器相连；

所述第二开关部件的漏极与所述报警灯的阳极相连，所述第二开关部件的源极接地，所述第二开关部件的栅极与所述控制器连接，并与一上拉电阻连接；

其中，所述控制器通过向所述第一开关部件发送第一控制信号，控制所述第一开关部件的漏极与源极导通，以使所述报警灯的阴极为低电平；

所述控制器通过向所述第二开关部件发送第二控制信号，控制所述第二开关部件的漏极与源极截止，以使所述报警灯的阳极为高电平。

可选地，所述系统还包括采样电路，与所述控制器及所述报警灯的阳极连接；

所述采样电路用于在所述控制器发出所述第一控制信号及所述第二控制信号后进行数据采样，所述控制器通过所述采样电路获取采样数据，以监测所述报警灯的工作状态。

可选地，所述系统还包括故障告警电路，与所述控制器连接，所述故障告警电路包括告警部件；

所述控制器在检测到所述采样数据不满足预设条件时，向所述故障告警电路输出第三控制信号，控制所述告警部件告警，以指示所述报警灯故障。

可选地，所述告警部件为发光二极管、蜂鸣器、音频输出设备、或显示屏。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种车辆仪表盘，包括第一方面所述的车辆仪表报警灯控制系统。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种车辆，包括第二方面所述的车辆仪表盘。

通过上述技术方案，在需要点亮车辆仪表盘的报警灯时，控制器需要输出两路控制信号，通过两路控制电路来控制报警灯的点亮。通过这样的方式，避免了一路控制信号控制报警灯时，因故障导致的报警灯被错误点亮的情况，增添了报警灯电路设计的冗余，提升了车辆仪表报警灯控制系统的容错能力。

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是根据一示例性实施例示出的一种车辆仪表报警灯控制系统的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种车辆仪表报警灯控制系统的电路图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种车辆仪表报警灯控制系统的另一电路图。

附图标记说明

10：报警灯 11：第一控制电路

12：第二控制电路 13：控制器

110：第一开关部件 120：第二开关部件

14：采样电路 15：故障告警电路

150：告警部件

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是根据一示例性实施例示出的一种车辆仪表报警灯控制系统的结构示意图，如图1所示，该车辆仪表报警灯控制系统包括报警灯10、第一控制电路11、第二控制电路12、及控制器13。

报警灯10，包括第一端和第二端，用于指示车辆相应部件的故障情况；

第一控制电路11，与第一端连接；

第二控制电路12，与第二端连接；

控制器13，与第一控制电路11及第二控制电路12均相连，用于控制报警灯10；

其中，在控制器13向第一控制电路11发送第一控制信号及向第二控制电路12发送第二控制信号时，报警灯10点亮。

本公开实施例中的报警灯10可以是任意能够通过在两端(第一端和第二端)施加控制信号，使其点亮的器件，例如，报警灯10可以是发光二极管，等等。车辆的每个部件可以对应有一个报警灯10，比如发动机对应有一个报警灯10，电瓶对应有一个报警灯10，等等，相应的报警灯10会在对应部件故障时点亮。

本公开实施例中的控制器13可以是任意能够发送二进制电平信号的控制器，例如，可以是瑞萨的RH850系列的MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)，等等。控制器13可以有多个控制信号输出口，采用不同的输出口分别与第一控制电路11和第二控制电路12连接，便能同时给第一控制电路11和第二控制电路12发送两路控制信号。控制器13可以获知车辆各部件的故障情况，比如车辆上电时会进行整车自检，控制器13根据自检的结果可以获知有没有故障部件，以及故障的是哪个部件。当车辆存在故障部件时，控制器13便可以通过输出第一控制信号和第二控制信号来控制与故障部件对应的报警灯10点亮。

例如，车辆经上电自检后，发现机油量过低，控制器13便可以向指示机油量过低的报警灯10输出第一控制信号和第二控制信号，进而控制机油量过低的报警灯10点亮。

可选地，报警灯10可以是发光二极管，那么第一端为报警灯10的阴极，第二端为报警灯10的阳极。第一控制电路11包括第一开关部件110，第一开关部件110在第一控制信号的作用下使得报警灯10的阴极为低电平；第二控制电路12包括第二开关部件120，第二开关部件120在第二控制信号的作用下使得报警灯10的阳极为高电平。

即，控制器13通过控制发光二极管两端的电平来控制报警灯10的点亮，本公开实施例中，报警灯10在控制器13同时向第一控制电路11发送第一控制信号、向第二控制电路12发送第二控制信号时被点亮，因此，增添了点亮报警灯10的条件，较好地避免报警灯10被错误点亮的情况。

可选地，第一开关部件110为三极管或场效应管，所述第二开关部件120为三极管或场效应管。当然，第一开关部件110及第二开关部件120还可以是其他的开关部件，只要能够达到开关的作用即可。

三极管可以是PNP型三极管，或者也可以是NPN型三极管；场效应管可以是N型场效应管，或者也可以是P型场效应管，本公开实施例对此不作限定，以下将对可能的第一开关部件110和第二开关部件120的情况进行举例说明。

可选地，第一开关部件110和第二开关部件120均为NPN型三极管。

第一开关部件110的集电极(C极)与报警灯10的阴极相连，第一开关部件110的发射极(E极)接地，第一开关部件110的基极(B极)与控制器13相连；第二开关部件120的C极与报警灯10的阳极相连，第二开关部件120的E极接地，第二开关部件120的B极与控制器13连接，并与一上拉电阻连接；其中，控制器13通过向第一开关部件110发送第一控制信号，控制第一开关部件110的C极与E极导通，以使报警灯10的阴极为低电平；控制器13通过向第二开关部件120发送第二控制信号，控制第二开关部件120的C极与E极截止，以使报警灯10的阳极为高电平。

如图2所示的电路连接关系，控制器13输出口GPIO_1与第一控制电路11连接，控制器13输出口GPIO_2与第二控制电路12连接，那么可以令控制器13GPIO_1输出高电平信号(第一控制信号)使得第一开关部件110的C极与E极导通，进而使得报警灯10的阴极为低电平。同时，令控制器13GPIO_2输出低电平信号(第二控制信号)使得第二开关部件120的C极与E极截止，第二开关部件120处于截止状态，此时报警灯10的阳极因接入电源+而呈高电平。即，控制器13GPIO_1输出高电平且GPIO_2输出低电平时，报警灯10点亮。可见，控制器13需要输出两路控制信号才能控制报警灯10的点亮，避免了因控制器13一个输出口故障而点亮报警灯10的现象的发生。

可选地，车辆仪表报警灯控制系统还包括采样电路14，与控制器13及报警灯10的阳极连接；采样电路14用于在控制器13发出第一控制信号及第二控制信号后进行数据采样，控制器13通过采样电路14获取采样数据，以监测报警灯10的工作状态。

请继续参见图2所示的电路连接关系，采样电路14可以包括电阻R2与R3，在控制器13的GPIO_1输出高电平且GPIO_2输出低电平后进行数据采样，得到的采样数据可以是电压值。在报警灯10无故障时，采样数据需满足如下条件：

V_ad＝R₃×(V_F+V_ceq)/(R₂+R₃) (1)

其中，V_ad为采样电路14采集的电压，R₃为电阻R3的阻值，R₂为电阻R2的阻值，V_F为发光二极管(报警灯10)的正向导通电压，V_ceq为三极管(第一开关部件110)处于导通状态时，C极和E极之间的电压(本公开中施加到C极的电流值I_C为一固定值，C极和E极之间的电压可通过查找I_C与V_ceq之间的对应关系来获得)。

由于在实际应用中R₂、R₃、V_F、V_ceq的值可能是一个范围，比如一电阻的阻值范围是100Ω±2Ω，因此，通过R₃×(V_F+V_ceq)/(R₂+R₃)计算出的值也存在取值范围，因此，如果采集电路采集的电压V_ad在该取值范围内，可以认为采样数据满足预设条件，报警灯10正常工作；反之，如果V_ad不在该取值范围内，可以认为采样数据不满足预设条件，报警灯10或报警灯10所在电路可能发生故障。这样，控制器13可以获知报警灯10是否存在故障，实现对报警灯10工作状态的监测。

可选地，车辆仪表报警灯控制系统还包括故障告警电路15，与控制器13连接，故障告警电路15包括告警部件150；控制器13在检测到采样数据不满足预设条件时，向故障告警电路15输出第三控制信号，控制告警部件15告警，以指示报警灯10故障。

可选地，对于告警部件150为何种部件，本公开实施例不作限定，例如为发光二极管、蜂鸣器、音频输出设备、或显示屏。

请继续参见图2，图2以告警部件150为发光二极管为例，故障告警电路也可以包括一开关部件，比如为三极管或场效应管，图2以NPN型三极管为例。当控制器13监测到A/D端口接收到的采用数据不满足预设条件时，可以通过GPIO_3口输出高电平信号(第三控制信号)，进而点亮告警部件150，以提示驾驶员报警灯10故障。这样，在报警灯10或者报警灯10所在电路故障时，驾驶员也能及时获知，有利于进一步检修报警灯10，同时也提升了车辆的安全性。

可选地，第一开关部件110和第二开关部件120均为N沟道场效应管。

第一开关部件110的漏极(D极)与报警灯10的阴极相连，第一开关部件110的源极(S极)接地，第一开关部件110的栅极(G极)与控制器13相连；第二开关部件120的D极与报警灯10的阳极相连，第二开关部件120的S极接地，第二开关部件120的G极与控制器13连接，并与一上拉电阻连接；其中，控制器13通过向第一开关部件110发送第一控制信号，控制第一开关部件110的D极与S极导通，以使报警灯10的阴极为低电平；控制器13通过向第二开关部件120发送第二控制信号，控制第二开关部件120的D极与S极截止，以使报警灯10的阳极为高电平。

请参见图3所示的电路图，同理，采用N沟道场效应管作为第一开关部件110和第二开关部件120时，控制器13通过GPIO_1口输出高电平信号，GPIO_2口输出低电平信号便可控制报警灯10的点亮。

采样数据的条件只需将上述式(1)中V_ceq替换为V_ds即可，V_ds为场效应管(第一开关部件110)处于导通状态时，D极与S极之间的电压，同样可以通过施加到D极上的电流与V_ds之间的对应关系获得。

用于控制告警部件150告警的开关部件同样也可以是场效应管，比如图3所示的N沟道场效应管，那么控制器13通过GPIO_3口输出高电平信号(第三控制信号)控制告警部件150告警。

同样的，第一开关部件110与第二开关部件120还可以有多种组合，例如，第一开关部件110为NPN型三极管，第二开关部件120为PNP型三极管；第一开关部件110为PNP型三极管，第二开关部件120为NPN型三极管；PNP型三极管；第一开关部件110为N沟道场效应管，第二开关部件120为P沟道场效应管；第一开关部件110为P沟道场效应管，第二开关部件120为N沟道场效应管；第一开关部件110和第二开关部件120均为P沟道场效应管……在此不再一一例举。

基于同一发明构思，本公开实施例提供一种车辆仪表盘，该车辆仪表盘可以包括图1至图3任一所述的车辆仪表报警灯控制系统。

基于同一发明构思，本公开实施例提供一种车辆，该车辆可以包括上述的车辆仪表盘。

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。