CN110456688A - 信号的输出控制系统、方法、设备和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号的输出控制系统、方法、设备和车辆，其中，系统包括：输出单元，用于输出控制信号；执行单元，用于根据控制信号执行对应的操作；开关单元，包括至少两个开关模块和至少两个控制单元，其中至少两个开关模块串联在输出单元和执行单元之间，用于接通或断开输出单元和执行单元之间的连接，至少两个控制单元与对应的开关模块连接；处理单元，处理单元与控制单元连接，用于通过控制单元控制对应的开关模块闭合或断开。该控制系统在开关模块单点故障时仍具有信号输出的控制功能，并且，可以在维持信号正常输出的状态下对控制系统进行诊断，便于及时发现系统中的故障，提高了对信号输出进行控制的可靠性和容错性。

Description

信号的输出控制系统、方法、设备和车辆

技术领域

本发明涉及控制电路技术领域，尤其涉及一种信号的输出控制系统、方法、设备和车辆。

背景技术

目前，继电器作为一种具有开关功能的电控器件已经广泛应用于各种控制电路中。

相关技术中，通过继电器控制信号输出时通常采用如图1所示的控制电路，在该电路中逻辑处理单元1与继电器2相连，用于控制继电器2的闭合或打开，当继电器2闭合时，继电器2两端的输出单元3和执行单元4相连，输出单元3输出控制信号以控制执行单元4执行相应的操作，当继电器3断开时，输出单元3与执行单元4断开连接，无法向外输出信号。由此，实现对信号输出的控制。

然而，申请人发现，当该控制电路中的继电器发生故障时，继电器的单点故障会导致整个控制电路的控制功能失效，比如，若继电器的常开触点粘连，则控制电路无法断开对外输出。并且，当控制电路发生故障时，无法检测电路中继电器是否发生故障。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种信号的输出控制系统，该系统设置多个开关模块控制输出单元和执行单元的连接或断开，当其中任一开关模块发生故障时，可以通过其他开关模块对信号的输出进行控制，避免了开关模块的单点故障导致控制系统的信号输出控制功能失效。并且，该系统可实现在维持信号正常输出的状态下，对控制系统进行诊断，便于及时发现系统中的故障，提高了信号的输出控制系统的可靠性和容错性。

本发明的第二个目的在于提出一种信号的输出控制方法。

本发明的第三个目的在于提出另一种信号的输出控制方法。

本发明的第四个目的在于提出一种信号设备。

本发明的第五个目的在于提出一种车辆。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种信号的输出控制系统，包括：输出单元，用于输出控制信号；执行单元，用于根据控制信号执行对应的操作；开关单元，开关单元包括至少两个开关模块和至少两个控制单元，其中至少两个开关模块串联在输出单元和执行单元之间，用于接通或断开输出单元和执行单元之间的连接，至少两个控制单元与至少两个开关模块一一对应，控制单元与对应的开关模块连接；处理单元，处理单元与控制单元连接，用于通过控制单元控制对应的开关模块闭合或断开。

本发明实施例的信号的输出控制系统，通过设置多个开关模块控制输出单元和执行单元的连接或断开，当其中任一开关模块发生故障时，可以通过其他开关模块对信号的输出进行控制，避免了开关模块的单点故障导致控制系统的信号输出控制功能失效。并且，该系统可实现在维持信号正常输出的状态下，对控制系统进行诊断，便于及时发现系统中的故障，提高了信号的输出控制系统的可靠性和容错性。

另外，本发明实施例的信号的输出控制系统还包括如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，开关单元还包括：至少两个检测单元，至少两个检测单元与至少两个开关模块一一对应，检测单元与对应的开关模块连接；处理单元与检测单元连接，用于通过检测单元检测对应的开关模块的开关状态，并根据开关模块的开关状态和控制单元对开关模块的控制状态，判断控制单元和所述开关模块是否故障。

在本发明的一个实施例中，开关单元为至少两个。

在本发明的一个实施例中，开关模块为继电器。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种信号的输出控制方法，包括：处理单元通过控制单元控制开关单元中的至少一个开关模块断开，以断开输出单元和执行单元之间的连接。

本发明实施例的信号的输出控制方法，过设置多个开关模块控制输出单元和执行单元的连接或断开，当其中任一开关模块发生故障时，可以通过其他开关模块对信号的输出进行控制，避免了开关模块的单点故障导致信号输出控制功能失效。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了另一种信号的输出控制方法，包括：处理单元通过控制单元控制至少一个非待检测开关单元中的至少两个开关模块闭合，以接通输出单元和执行单元之间的连接，并通过控制单元控制待检测开关单元中的开关模块闭合和/或断开，通过检测单元检测待检测开关单元中的开关模块的开关状态，并根据开关模块的开关状态和控制单元对开关模块的控制状态，判断控制单元和开关模块是否故障。

另外，本发明实施例的信号的输出控制方法还包括如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，处理单元通过控制单元控制开关单元中的至少一个开关模块断开，以断开输出单元和执行单元之间的连接。

本发明实施例的信号的输出控制方法，通过设置多个开关模块控制输出单元和执行单元的连接或断开，当其中任一开关模块发生故障时，可以通过其他开关模块对信号的输出进行控制，避免了开关模块的单点故障导致信号输出控制功能失效。并且，该方法可实现在维持信号正常输出的状态下，对待检测部件进行诊断，便于及时发现故障原因，提高了信号输出控制的可靠性和容错性。

为达上述目的，本发明第四方面实施例提出一种信号设备，包括如上述实施例任一项所述的信号的输出控制系统。

为达上述目的，本发明第五方面实施例提出一种车辆，包括如上述实施例所述的信号设备。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有技术中的一种控制电路的结构示意图；

图2是本发明实施例所提供的一种信号的输出控制系统的结构示意图；

图3是本发明实施例所提供的一种具体的信号的输出控制系统的结构示意图；

图4是本发明实施例所提供的一种信号的输出控制方法的流程示意图；以及

图5是本发明实施例所提供的一种信号设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的信号的输出控制系统、方法、设备和车辆。

图2是本发明实施例所提供的一种信号的输出控制系统的结构示意图。

如图2所示，该信号的输出控制系统包括输出单元100、执行单元200、开关单元300和处理单元400，其中，处理单元400与开关单元300连接，输出单元100和执行单元200连接在开关单元30的两端。

其中，输出单元100用于输出控制信号，执行单元200在接收到输出单元100发送的控制信号后，可以根据该控制信号执行相应的操作。

其中，开关单元300包括至少两个开关模块和至少两个控制单元，为了便于描述本发明的信号的输出控制系统，在本发明的一个实施例中，如图2所示，选取开关单元300包括两个开关模块和两个控制单元，即第一开关模块301和第二开关模块302，以及对应的第一控制单元303和第二控制单元304。

具体的，第一开关模块301与输出单元100相连，第二开关模块302与执行单元200相连，并且第一开关模块301与第二开关模块302串联。第一控制单元303的一端与第一开关模块301相连，第二控制单元的一端304与第一开关模块302相连，第一控制单元303和第二控制单元304的另一端与处理单元400相连，处理单元400可以向第一控制单元303和第二控制单元304发送用于控制开关模块启闭指令，以通过控制单元控制开关模块闭合或断开。

可以理解，当第一开关模块301和第二开关模块302中有一个断开时，输出单元100和执行单元200断开连接，输出单元100无法向外输出控制信号。因此，在实际应用中，当第一开关模块301和第二开关模块302中的任一一个模块发生故障，比如，第一开关模块301或第二开关模块302无法切换到断开状态，则处理单元400向另一个未发生故障的开关模块对应的控制单元发送的断开指令，会使该控制单元控制未发生故障的开关模块断开，从而断开输出单元100和执行单元200的连接，切断了信号的对外输出。

由此，该系统通过设置多个串联的开关模块控制输出单元和执行单元的连接或断开，避免了任一开关模块的单点故障时，控制系统的信号输出控制功能失效。

进一步的，为了在信号的输出控制系统故障时，实现对该系统的在线故障检测，在本发明一个实施例中，信号的输出控制系统的开关单元30还可以包括与开关模块对应的至少两个检测单元，并且可以通过两个或两个以上的开关单元并联实现对信号的输出控制。

具体的，为了便于描述本发明的信号的输出控制系统，在本发明的一个实施例中，如图3所示，选取两个开关单元并联以实现对信号的输出控制，即第一开关单元310和第二开关单元320并联，并且每个开关单元在上述示例的基础上还包括两个检测单元，即第一开关单元310还包括第一检测单元315和第二检测单元316，第二开关单元320还包括第三检测单元325和第四检测单元326。

其中，上述各个检测单元的一端与对应的开关模块连接，另一端与处理单元400相连，检测单元接收到处理单元发送的指令后可以检测对应的开关模块的闭合或断开状态。并且，作为一种可能的实现方式，可以选取开关模块为继电器，通过继电器的闭合或断开，控制输出单元和执行单元之间的连接。

实际应用中，如图3所示，当控制系统中的任一个继电器发生故障，或者，不同开关单元间的的任意两个继电器发生故障时，比如，继电器的常开触点粘连时，处理单元400可以控制并联的两个开关单元断开，具体可控制第一开关单元310中至少一个的继电器断开，同时控制第二开关单元320中至少一个的继电器断开，以切断信号的对外输出。

由此，当控制系统中的任意一个继电器处于常开触点粘连时，或不同开关单元间的任意两个继电器处于常开触点粘连时，信号的输出控制系统仍可以断开对外输出。同理，当控制系统中的任意一个继电器的常闭触点粘连时，处理单元400可以控制并联的开关单元中未发生故障的开关单元闭合，以控制信号对外输出。

基于上述示例，当图3所示的信号的输出控制系统中的任意一个继电器故障时，由于本系统可以控制另一个未发生故障的开关单元处于导通状态，所以系统中中的输出单元100仍可以正常对执行单元200输出信号，即本发明实施例的信号的输出控制系统可以在不影响信号输出的情况下，对待检测的开关单元进行在线故障检测，以判断该开关单元中的继电器是否发生故障。

具体实施时，作为一种可能的实现方式，当未发生故障的开关单元正常工作过程中，处理单元400通过待检测开关单元中的控制单元控制开关模块闭合和/或断开，并通过待检测开关单元中的检测单元检测开关模块的开关状态，进而根据开关模块的开关状态和控制单元对开关模块的控制状态，判断控制单元和开关模块是否故障。

举例而言，若第二开关单元320为待检测单元，则控制第一开关单元310正常工作以正常对外输出信号的同时，处理单元400通过第三控制单元323控制继电器321闭合，然后通过第三检测单元325检测继电器321是否处于闭合状态，进而处理单元判断第三检测单元325发送的检测状态与发送的控制状态是否一致，以确定继电器321是否可以正常闭合。同理，处理单元还可以检测继电器321是否可以正常断开，并继续对控制系统中的其他继电器的状态进行检测。

由此，本发明实施例的信号的输出控制系统，通过并联开关单元，实现了在不影响信号的输出控制系统正常工作的情况下，对待检测开关单元中的开关模块进行故障检测，有利于及时确定控制系统中的故障。

综上所述，本发明实施例的信号的输出控制系统，通过设置多个开关模块控制输出单元和执行单元的连接或断开，当其中任一开关模块发生故障时，可以通过其他开关模块对信号的输出进行控制，避免了开关模块的单点故障导致控制系统的信号输出控制功能失效。并且，该系统可实现在维持信号正常输出的状态下，对控制系统进行诊断，便于及时发现系统中的故障，提高了信号的输出控制系统的可靠性和容错性。

基于以上实施例，为了更加清楚的描述该信号的输出控制系统的工作过程，下面结合该系统在具体应用场景中应用时的实施过程进行描述。

作为一种示例，当如图2所示的信号的输出控制系统中的任意一个开关模块始终处于闭合状态时，处理单元可以通过控制单元控述开关单元中的至少一个开关模块断开，以断开输出单元和执行单元之间的连接。该方法的具体实施过程可参照上述示例中的描述，此处不再赘述。

作为另一种示例，当如图3所示的信号的输出控制系统发生故障时，可以通过本申请实施例提出的一种信号的输出控制方法，对该系统中的任意一个开关模块进行检测。

具体而言，图4是本发明实施例所提供的一种信号的输出控制方法的流程示意图，如图4所示，该信号的输出控制方法包括：

步骤401，处理单元通过控制单元控制至少一个非待检测开关单元中的至少两个开关模块闭合，以接通输出单元和所述执行单元之间的连接。

步骤402，通过控制单元控制待检测开关单元中的开关模块闭合和/或断开。

步骤403，通过检测单元检测待检测开关单元中的开关模块的开关状态。

步骤404，根据开关模块的开关状态和控制单元对开关模块的控制状态，判断控制单元和开关模块是否故障。

其中，各步骤的具体实施方式可参照上述示例中的描述，此处不再赘述。

需要说明的是，当如图3所示的信号的输出控制系统中的任意一个开关模块始终处于闭合状态时，处理单元可以通过控制单元控述开关单元中的至少一个开关模块断开，以断开输出单元和执行单元之间的连接。该方法的具体实施过程可参照上述示例中的描述，此处不再赘述。

综上所述，本发明实施例的信号的输出控制方法，通过设置多个开关模块控制输出单元和执行单元的连接或断开，当其中任一开关模块发生故障时，可以通过其他开关模块对信号的输出进行控制，避免了开关模块的单点故障导致控制系统的信号输出控制功能失效。并且，该方法可实现在维持信号正常输出的状态下，对控制系统进行诊断，便于及时发现系统中的故障，提高了信号的输出控制系统的可靠性和容错性。

为了实现上述实施例，本发明实施例还提出了一种信号设备，如图5所示，该信号设备100包括如上述实施例所述的信号的输出控制系统200。

为了实现上述实施例，本发明实施例还提出了一种车辆，该车辆包括如上述实施例所述的信号设备。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种信号的输出控制系统，其特征在于，包括：

输出单元，用于输出控制信号；

执行单元，用于根据所述控制信号执行对应的操作；

开关单元，所述开关单元包括：

至少两个开关模块，所述至少两个开关模块串联在所述输出单元和所述执行单元之间，用于接通或断开所述输出单元和所述执行单元之间的连接；

至少两个控制单元，所述至少两个控制单元与所述至少两个开关模块一一对应，所述控制单元与对应的所述开关模块连接；

处理单元，所述处理单元与所述控制单元连接，用于通过所述控制单元控制对应的所述开关模块闭合或断开。

2.根据权利要求1所述的输出控制系统，其特征在于，所述开关单元还包括：

至少两个检测单元，所述至少两个检测单元与所述至少两个开关模块一一对应，所述检测单元与对应的所述开关模块连接；

所述处理单元与所述检测单元连接，用于通过所述检测单元检测对应的所述开关模块的开关状态，并根据所述开关模块的开关状态和所述控制单元对所述开关模块的控制状态，判断所述控制单元和所述开关模块是否故障。

3.根据权利要求2所述的输出控制系统，其特征在于，所述开关单元为至少两个。

4.根据权利要求1-3任一项所述的输出控制系统，其特征在于，所述开关模块为继电器。

5.一种信号的输出控制方法，其特征在于，适用于如权利要求1-4任一项所述的信号的输出控制系统，所述输出控制方法包括：

所述处理单元通过所述控制单元控制所述开关单元中的至少一个所述开关模块断开，以断开所述输出单元和所述执行单元之间的连接。

6.一种信号的输出控制方法，其特征在于，适用于如权利要求3或4所述的信号的输出控制系统，所述输出控制方法包括：

所述处理单元通过所述控制单元控制至少一个非待检测所述开关单元中的所述至少两个开关模块闭合，以接通所述输出单元和所述执行单元之间的连接，并通过所述控制单元控制待检测所述开关单元中的所述开关模块闭合和/或断开，通过所述检测单元检测待检测所述开关单元中的所述开关模块的开关状态，并根据所述开关模块的开关状态和所述控制单元对所述开关模块的控制状态，判断所述控制单元和所述开关模块是否故障。

7.根据权利要求6所述的输出控制方法，其特征在于，还包括：

所述处理单元通过所述控制单元控制所述开关单元中的至少一个所述开关模块断开，以断开所述输出单元和所述执行单元之间的连接。

8.一种信号设备，其特征在于，包括：如权利要求1-4任一项所述的信号的输出控制系统。

9.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求8所述的信号设备。