CN112748688A - 一种基于安全继电器的车载系统输出控制电路及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于安全继电器的车载系统输出控制电路,包括:线圈电源控制电路,输入端与安全控制器的第一输出端连接;CPLD,输入端与安全控制器的第二输出端连接;线圈驱动电路,输入端与CPLD的输出端连接;车辆接口输出电路,正极输入端与线圈电源控制电路的输出端连接,负极输入端与线圈驱动电路的输出端连接,第一输出端与外接车辆的车载系统接口连接。此发明解决了传统车载系统的电路输出调控安全性差且故障率高的问题,通过隔离继电器和CPLD共同控制输出继电器的正负极,并通过常闭触点实时回采继电器的状态,进一步提高了电路输出调控的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域,具体涉及一种基于安全继电器的车载系统输出控制电路及其方法。
背景技术
紧急制动板是安全输入输出模块(VIOM)子系统的重要组成部分,属于VIOM子系统中的执行环节,放置在车载机柜中,负责控制连接到车辆的直流电源的通断,即负责驱动负载输出以及紧急制动。
紧急制动板的电源是由车载机柜通过接插件提供,通过隔离继电器和复杂可编程逻辑器(Complex Programmable Logic Device,CPLD)控制安全型输出继电器的导通与关断,进而实现对列车的紧急制动。
然而,目前传统的车载系统的电路输出调控,仍存在着安全性差和故障率高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于安全继电器的车载系统输出控制电路及其方法。此电路和方法旨在解决传统车载系统的电路输出调控安全性差且故障率高的问题,通过隔离继电器和CPLD共同控制输出继电器的正负极,并通过常闭触点实时回采继电器的状态,进一步提高电路输出调控的安全性。
为达到上述目的,本发明提供了一种基于安全继电器的车载系统输出控制电路,包括:
安全控制器,产生控制信号;
线圈电源控制电路,输入端与所述安全控制器的第一输出端连接,根据安全控制器的控制信号,进行第一通断控制,生成第一通断信号;
CPLD,输入端与所述安全控制器的第二输出端连接,对所述安全控制器的控制信号进行实时调控,生成调控信号;
线圈驱动电路,输入端与所述CPLD的输出端连接,根据所述CPLD实时调控后的调控信号,进行第二通断控制,生成驱动通断信号;
车辆接口输出电路,正极输入端与线圈电源控制电路的输出端连接,负极输入端与线圈驱动电路的输出端连接,第一输出端与外接车辆的车载系统接口连接,根据所述第一通断信号和所述驱动通断信号的状态,分别实时调控车辆接口输出电路的正极和负极的电路通断,以实现外接车辆的车载系统电路的输出通断调控。
最优选的,该车载系统输出控制电路还包括状态回采电路,输入端与所述车载接口输出电路的第二输出端连接,输出端通过所述CPLD与所述安全控制器的输入端连接,将该车辆接口输出电路内部的第一通断信号和所述驱动通断信号实时传输回所述安全控制器。
最优选的,第一通断信号的状态为导通或切断;
驱动通断信号的状态为导通或切断;
当所述第一通断信号与所述驱动通断信号中至少有一个为切断状态时,所述车辆接口输出电路为切断状态,外接车辆的车载系统无法通电;
当所述第一通断信号与所述驱动通断信号均为导通状态时,所述车辆接口输出电路为导通状态,外接车辆的车载系统通电,以实现外接车辆的车载系统的电路输出。
最优选的,车辆接口输出电路包括:
第一输出继电器,正极输入端与线圈电源控制电路的输出端连接,负极输入端与线圈驱动电路的输出端连接,车辆负载输入端与外接车辆的车载系统连接;
第二输出继电器,正极输入端与线圈电源控制电路的输出端连接,负极输入端与线圈驱动电路的输出端连接,输入端与第一输出继电器的输出端连接,车辆负载输出端与外接车辆的车载系统连接;
两个输出继电器共同作用,当两个输出继电器均为导通状态,则车辆接口输出电路为导通状态;当两个输出继电器中至少一个为切断状态,则车辆接口输出电路为切断状态。
最优选的,安全控制器包括第一安全控制器和第二安全控制器;线圈电源控制电路包括:
电源模块,提供电源信号;
第一隔离继电器,第一输入端与第一安全控制器的第一输出端连接,第二输入端与电源模块的输出端连接;
第二隔离继电器,第一输入端与第二安全控制器的第一输出端连接,第二输入端与第一隔离继电器的输出端连接,输出端与车辆接口输出电路的正极输入端连接;
第一隔离继电器和第二隔离继电器共同作用,根据安全控制器输出的控制信号,对电源模块的电源信号进行第一通断控制,生成第一通断信号;
当第一通断信号为导通状态,线圈电源控制电路中的电源模块为车辆接口输出电路供电;
当第一通断信号为切断状态,线圈电源控制电路中的电源模块无法为车辆接口输出电路供电。
最优选的,CPLD包括:
第一CPLD,输入端与第一安全控制器的第二输出端连接,输出端与线圈驱动电路的输入端连接,对安全控制器的控制信号进行第一实时调控,生成第一调控信号;
第二CPLD,输入端与第二安全控制器的第二输出端连接,输出端与线圈驱动电路的输入端连接,对安全控制器的控制信号进行第二实时调控,生成第二调控信号;
CPLD生成的调控信号包括第一调控信号和第二调控信号。
最优选的,线圈驱动电路包括:
第一线圈驱动电路,输入端与第一CPLD的输出端连接,输出端与车辆接口输出电路的输入端连接,对第一CPLD产生的第一调控信号,进行第一驱动通断控制,生成第一驱动通断信号;
第二线圈驱动电路,输入端与第二CPLD的输出端连接,输出端与车辆接口输出电路的输入端连接,对第二CPLD产生的第二调控信号,进行第二驱动通断控制,生成第二驱动通断信号;
驱动通断信号包括:第一驱动通断信号和第二驱动通断信号。
本发明还提供了一种基于安全继电器的车载系统输出控制方法,该车载系统输出控制方法是基于上述一种基于安全继电器的车载系统输出控制电路实现的,该车载系统输出控制方法包括以下步骤:
步骤1:安全控制器产生控制信号,并分为两路;
步骤2:第一路控制信号传输至线圈电源控制电路,进行第一通断控制,生成第一通断信号;第一通断信号的状态为导通或切断;
步骤3:第二路控制信号传输至CPLD进行实时调控,生成调控信号;
步骤4:将调控信号传输至线圈驱动电路进行第二通断控制,生成驱动通断信号;驱动通断信号的状态为导通或切断;
步骤5:分别将第一通断信号和驱动通断信号,分别传输至车辆接口输出电路的正极输入端和负极输入端,分别进行状态判定;
步骤6:当所述第一通断信号与所述驱动通断信号中至少一个为切断状态时,所述车辆接口输出电路为切断状态;当所述第一通断信号与所述驱动通断信号均为导通状态时,所述车辆接口输出电路为导通状态,外接车辆的车载系统通电,以实现外接车辆的车载系统电路的输出通断调控。
最优选的,该车载系统输出控制方法包括以下步骤:将车辆接口输出电路内部的第一通断信号和所述驱动通断信号通过CPLD和状态回采电路,实时传输回所述安全控制器。
最优选的,第一通断控制还包括以下步骤:
步骤2.1:将第一路控制信号继续分为两路,分别传输至线圈电源控制电路中的两个隔离继电器;
步骤2.2:第一隔离继电器和第二隔离继电器共同作用,根据安全控制器输出的控制信号,对线圈电源控制电路中的电源模块的电源信号进行第一通断控制,生成第一通断信号;
当第一通断信号为导通状态,电源模块为车辆接口输出电路供电;当第一通断信号为切断状态,电源模块无法为车辆接口输出电路供电,车辆接口输出电路失电。
运用此发明,解决了传统车载系统的电路输出调控安全性差且故障率高的问题,通过隔离继电器和CPLD共同控制输出继电器的正负极,并通过常闭触点实时回采继电器的状态,进一步提高了电路输出调控的安全性。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
1、本发明提供的车载系统输出控制电路,选取支持大电流输出的安全继电器作为输出继电器;安全继电器的输出电路上通过2取2组合式故障-安全方式保障其输出的安全性;输出继电器线圈的正极由隔离继电器控制,线圈的负极由CPLD控制,并且利用常闭触点回采来判断继电器的状态,进而进一步提高安全性。
2、本发明提供的车载系统输出控制电路,依据城市轨道交通的相关设计需求,自主设计了支持大电流输出的紧急制动板,实现的主要技术指标:车辆接口驱动输出电路上选用支持大电流输出的安全继电器作为输出继电器、车辆接口驱动输出电路采用2取2组合式故障-安全方式、输出继电器线圈电源控制电路满足2取2安全原理且该电路上的隔离继电器符合安全导向、输出继电器线圈驱动电路采用2取2的结构且元器件选型进行了差异化、继电器状态回采电路上通过回采输出继电器和隔离继电器常闭触点上的电平信号判断继电器的状态。
3、本发明提供的车载系统输出控制电路,选用的安全型输出继电器,具有强制导向接点特性,输出电路上的两个继电器分别由独立的两路输出继电器线圈驱动电路控制,体现2取2的安全原理。
附图说明
图1为本发明提供的车载系统输出控制电路的总电路设计图;
图2为本发明提供本实施例中的线圈电源控制电路的电路图;
图3为本发明提供本实施例中的CPLD、线圈驱动电路和车辆接口输出电路的电路图;
图4为本发明提供本实施例中的车辆接口输出电路的电路图;
图5为本发明提供的状态回采电路的电路图;
图6为本发明提供的车载系统输出控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的描述,这些实施例仅用于说明本发明,并不是对本发明保护范围的限制。
本发明提供了一种基于安全继电器的车载系统输出控制电路,如图1所示,该车载系统输出控制电路与外接车辆的车载系统K的接口连接,实时调控外接车辆的车载系统K电路输出的通断;该车载系统输出控制电路包括安全控制器1、线圈电源控制电路2、复杂可编程逻辑器(CPLD)3、线圈驱动电路4和车辆接口输出电路5。
其中,安全控制器1产生控制信号;线圈电源控制电路2的输入端与安全控制器1的第一输出端连接,根据安全控制器1的控制信号,进行第一通断控制,生成第一通断信号;其中,第一通断信号的状态为导通或切断。
CPLD3的输入端与安全控制器1的第二输出端连接,对安全控制器1的控制信号进行实时调控,生成调控信号;线圈驱动电路4的输入端与CPLD3的输出端连接,根据CPLD 3实时调控后的调控信号,进行第二通断控制,生成驱动通断信号;其中,驱动通断信号的状态为导通或切断。
车辆接口输出电路5的正极输入端与线圈电源控制电路2的输出端连接,负极输入端与线圈驱动电路4的输出端连接,第一输出端与外接车辆的车载系统K的接口连接,根据第一通断信号和驱动通断信号的状态,分别实时调控车辆接口输出电路5的正极和负极的电路通断,以实现外接车辆的车载系统K电路的输出通断调控。
其中,当第一通断信号与驱动通断信号中至少有一个为切断状态时,车辆接口输出电路5为切断状态,外接车辆的车载系统K无法通电。
当第一通断信号与驱动通断信号均为导通状态时,车辆接口输出电路5为导通状态,外接车辆的车载系统K通电,以实现外接车辆的车载系统K的电路输出。
如图2所示,在本实施例中,安全控制器1包括第一安全控制器101和第二安全控制器102。
如图2所示,线圈电源控制电路2包括:第一隔离继电器201、第二隔离继电器202和电源模块203;其中,电源模块203提供电源信号。
第一隔离继电器201的第一输入端通过其内置的第一线圈与第一安全控制器101的第一输出端连接,第一隔离继电器201的第二输入端通过其内置的第一常开触点与电源模块202的输出端连接。
第二隔离继电器202的第一输入端通过其内置的第二线圈与第二安全控制器102的第一输出端连接,第二隔离继电器202的第二输入端通过其内置的第二常开触点与第一隔离继电器201的输出端连接,第二隔离继电器202的输出端通过其内置的第二常开触点与车辆接口输出电路5的正极输入端连接。
在本实施例中,第一隔离继电器201和第二隔离继电器202共同作用,基于2取2的安全原理,分别根据第一安全控制器101和第二安全控制器102分别输出的控制信号,对电源模块203的电源信号进行第一通断控制,生成第一通断信号。
当两个安全控制器1发出的控制信号为导通,第一隔离继电器201内置的第一线圈和第二隔离继电器202内置的第二线圈均得电,第一隔离继电器201内置的第一常开触点和第二隔离继电器202内置的第二常开触点均闭合,则两组隔离继电器均导通,线圈电源控制电路2生成的第一通断信号为导通状态,线圈电源控制电路2中的电源模块203为车辆接口输出电路5供电;
当两个安全控制器1发出的控制信号为切断,第一隔离继电器201内置的第一线圈和第二隔离继电器202内置的第二线圈均失电,第一隔离继电器201内置的第一常开触点和第二隔离继电器202内置的第二常开触点均断开,则两组隔离继电器均不导通,线圈电源控制电路2生成的第一通断信号为切断状态,线圈电源控制电路2中的电源模块203无法为车辆接口输出电路5供电,车辆接口输出电路5失电。
如图3所示,在本实施例中,CPLD 3包括:第一CPLD 301和第二CPLD302;其中,第一CPLD 301的输入端与第一安全控制器101的第二输出端连接,输出端与线圈驱动电路4的输入端连接,对安全控制器1的控制信号进行第一实时调控,生成第一调控信号;第二CPLD302的输入端与第二安全控制器102的第二输出端连接,输出端与线圈驱动电路4的输入端连接,对安全控制器1的控制信号进行第二实时调控,生成第二调控信号;CPLD 3生成的调控信号包括第一调控信号和第二调控信号。
在本实施例中,线圈驱动电路4包括:第一线圈驱动电路401和第二线圈驱动电路402;其中,第一线圈驱动电路401的输入端与第一CPLD 301的输出端连接,输出端与车辆接口输出电路5的输入端连接,对第一CPLD 301产生的第一调控信号,进行第一驱动通断控制,生成第一驱动通断信号;第二线圈驱动电路402的输入端与第一CPLD 302的输出端连接,输出端与车辆接口输出电路5的输入端连接,对第二CPLD 302产生的第二调控信号,进行第二驱动通断控制,生成第二驱动通断信号;其中,线圈驱动电路4产生的驱动通断信号包括:第一驱动通断信号和第二驱动通断信号。
本实施例中,采用两组线圈驱动电路4,基于2取2的结构,分别由安全控制器1内置的CPU-A和CPU-B将信号传递给CPLD-A 301和CPLD-B302进行控制,尽量减少了两组线圈驱动电路4的共模故障,线圈驱动电路4中的元器件选型进行了差异化,且采用了两路独立的电源。
如图4所示,车辆接口输出电路5包括:
第一输出继电器501,正极输入端与线圈电源控制电路2的输出端连接,负极输入端与线圈驱动电路4中的第一线圈驱动电路401的输出端连接,车辆负载输入端与外接车辆的车载系统K连接;
第二输出继电器502,正极输入端与线圈电源控制电路2的输出端连接,负极输入端与线圈驱动电路4中的第二线圈驱动电路402的输出端连接,输入端与第一输出继电器501的输出端连接,车辆负载输出端与外接车辆的车载系统K连接;
两个输出继电器共同作用,当两个输出继电器均为导通状态,则车辆接口输出电路5为导通状态;当两个输出继电器中至少一个为切断状态,则车辆接口输出电路5为切断状态。
其中,每个输出继电器还包括:线圈、常闭触点和常开触点;每个输出继电器通过其内置线圈的正极与线圈电源控制电路2的输出端连接,每个输出继电器通过其内置线圈的负极与线圈驱动电路4的输出端连接,每个输出继电器通过其内置的常开触点分别与外接车辆的车载系统K的车辆负载输入端和输出端连接。
在本实施例中,第一输出继电器501内置的线圈通过其负极与第一线圈驱动电路401、第一CPLD301构成第一支路;第二输出继电器502内置的线圈通过其负极与第二线圈驱动电路402、第二CPLD 302构成第二支路;第一支路和第二支路构成并联的连接方式,由独立的两条支路来分别控制,体现了2取2的安全原理。
在本实施例中,车辆接口输出电路5选用的输出继电器为安全型3开3闭继电器(附图中未示出),外接车辆的车载系统K的车辆负载的直流电源输入后,先引入到第一输出继电器501的3组串联连接的常开触点,再连接到第二输出继电器502上3组串联连接的常开触点,输出连接到对应车辆的车载系统K的设备接口,采用两个输出继电器的3组常开触点互相串联,提高了继电器整体的耐压,可满足3000米海拔的使用环境。
车辆接口输出电路5选用的安全型输出继电器,具有强制导向接点特性,既抑制了高电压电源通断在继电器触点端所产生的电弧放电,保护并延长继电器触点寿命,又提高了电路输出的安全性。
如图5所示,该车载系统输出电路还包括状态回采电路6;状态回采电路6的输入端与车载接口输出电路5的第二输出端连接,状态回采电路6的输出端通过CPLD 3与安全控制器1的输入端连接,将该车辆接口输出电路5内部的第一通断信号和驱动通断信号实时传输回安全控制器1,便于工作人员实时监控并调控该车载系统输出控制电路。
在本实施例中,状态回采电路6的输入端与车载接口输出电路5内置的两组输出继电器的常闭触点连接,用于采集车载接口输出电路5内部的第一通断信号和驱动通断信号,并实时传输回安全控制器1。
如图6所示,本发明还提供了一种基于安全继电器的车载系统K输出控制方法,该车载系统输出控制方法是基于上述的一种基于安全继电器的车载系统K输出控制电路实现的,该车载系统输出控制方法包括以下步骤:
步骤1:安全控制器1产生控制信号,并分为两路。
步骤2:第一路控制信号传输至线圈电源控制电路2,进行第一通断控制,生成第一通断信号;
其中,第一通断控制还包括以下步骤:
步骤2.1:将第一路控制信号继续分为两路,分别传输至线圈电源控制电路2中的两个隔离继电器;
步骤2.2:第一隔离继电器201和第二隔离继电器202共同作用,基于2取2的安全原理,根据安全控制器1输出的控制信号,对线圈电源控制电路2中的电源模块203的电源信号进行第一通断控制,生成第一通断信号。
其中,第一通断信号的状态为导通或切断。
当安全控制器1发出的控制信号为导通,第一隔离继电器201内置的第一线圈和第二隔离继电器202内置的第二线圈均得电,第一隔离继电器201内置的第一常开触点和第二隔离继电器202内置的第二常开触点均闭合,则两组隔离继电器均导通,线圈电源控制电路2生成的第一通断信号为导通状态,线圈电源控制电路2中的电源模块203为车辆接口输出电路5供电。
当安全控制器1发出的控制信号为切断,第一隔离继电器201内置的第一线圈和第二隔离继电器202内置的第二线圈均失电,第一隔离继电器201内置的第一常开触点和第二隔离继电器202内置的第二常开触点均断开,则两组隔离继电器均不导通,线圈电源控制电路2生成的第一通断信号为切断状态,线圈电源控制电路2中的电源模块203无法为车辆接口输出电路5供电,车辆接口输出电路5失电。
步骤3:第二路控制信号传输至CPLD 3进行实时调控,生成调控信号。
其中,第二路控制信号分别传输至CPLD 3中的第一CPLD 301和第二CPLD 302中,分别对第二控制信号进行实时调控,生成第一调控信号和第二调控信号;CPLD 3生成的调控信号包括第一调控信号和第二调控信号。
步骤4:将调控信号传输至线圈驱动电路4进行第二通断控制,生成驱动通断信号;驱动通断信号的状态为导通或切断。
其中,第二通断控制还包括以下步骤:
步骤4.1:将第一CPLD 301生成的第一调控信号传输至线圈驱动电路4中的第一线圈驱动电路401中,对第一CPLD 301产生的第一调控信号,进行第一驱动通断控制,生成第一驱动通断信号;
步骤4.2:将第二CPLD 302生成的第二调控信号传输至线圈驱动电路4中的第二线圈驱动电路402中,对第二CPLD 302产生的第二调控信号,进行第二驱动通断控制,生成第二驱动通断信号。
其中,驱动通断信号包括:第一驱动通断信号和第二驱动通断信号。
本实施例中,采用两组线圈驱动电路4,基于2取2的结构,分别由第一安全控制器101内置的CPU-A和第二安全控制器102内置的CPU-B将信号传递给CPLD-A 301和CPLD-B302进行控制,尽量减少了两组线圈驱动电路4的共模故障,线圈驱动电路4中的元器件选型进行了差异化,且采用了两路独立的电源。
步骤5:分别将线圈电源控制电路2产生的第一通断信号和线圈驱动电路4产生的驱动通断信号,分别传输至车辆接口输出电路5的正极输入端和负极输入端,分别进行状态判定。
步骤6:当第一通断信号与驱动通断信号中至少一个为切断状态时,车辆接口输出电路5为切断状态;当第一通断信号与驱动通断信号均为导通状态时,车辆接口输出电路5为导通状态,外接车辆的车载系统K通电,以实现外接车辆的车载系统K电路的输出通断调控;
完成该车载系统K通电调控后,还要将车辆接口输出电路5内部的第一通断信号和驱动通断信号通过CPLD 3和状态回采电路6,实时传输回安全控制器1,便于工作人员实时监控并调控该车载系统输出控制电路。
本发明的工作原理:
安全控制器产生控制信号,并分为两路;第一路控制信号传输至线圈电源控制电路,进行第一通断控制,生成第一通断信号;第二路控制信号传输至CPLD进行实时调控,生成调控信号;将调控信号传输至线圈驱动电路进行第二通断控制,生成驱动通断信号;分别将第一通断信号和驱动通断信号,分别传输至车辆接口输出电路的正极输入端和负极输入端;当所述第一通断信号与所述驱动通断信号不同时为导通状态或均不为导通状态时,所述车辆接口输出电路为切断状态;当所述第一通断信号与所述驱动通断信号同时为导通状态时,所述车辆接口输出电路为导通状态,外接车辆的车载系统通电,以实现外接车辆的车载系统电路的输出通断调控;将车辆接口输出电路内部的第一通断信号和所述驱动通断信号通过状态回采电路,实时传输回所述安全控制器,便于工作人员实时监控并调控该车载系统输出控制电路。
综上所述,本发明一种基于安全继电器的车载系统输出控制电路及其方法,解决了传统车载系统的电路输出调控安全性差且故障率高的问题,通过隔离继电器和CPLD共同控制输出继电器的正负极,并通过常闭触点实时回采继电器的状态,进一步提高了电路输出调控的安全性,选用安全继电器抑制了高电压电源通断在继电器触点端所产生的电弧放电,保护并延长了继电器触点寿命。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种基于安全继电器的车载系统输出控制电路,其特征在于,包括:
安全控制器,产生控制信号;
线圈电源控制电路,输入端与所述安全控制器的第一输出端连接,根据所述控制信号,进行第一通断控制,生成第一通断信号;
CPLD,输入端与所述安全控制器的第二输出端连接,对所述控制信号进行实时调控,生成调控信号;
线圈驱动电路,输入端与所述CPLD的输出端连接,根据所述调控信号,进行第二通断控制,生成驱动通断信号;
车辆接口输出电路,正极输入端与所述线圈电源控制电路的输出端连接,负极输入端与所述线圈驱动电路的输出端连接,第一输出端与外接车辆的车载系统接口连接,根据所述第一通断信号和所述驱动通断信号的状态,分别实时调控所述车辆接口输出电路的正极和负极的电路通断,以实现外接车辆的车载系统电路的输出通断调控。
2.如权利要求1所述的基于安全继电器的车载系统输出控制电路,其特征在于,该车载系统输出控制电路还包括状态回采电路,输入端与所述车载接口输出电路的第二输出端连接,输出端通过所述CPLD与所述安全控制器的输入端连接,将所述车辆接口输出电路内部的所述第一通断信号和所述驱动通断信号实时传输回所述安全控制器。
3.如权利要求1所述的基于安全继电器的车载系统输出控制电路,其特征在于,所述第一通断信号的状态为导通或切断;
所述驱动通断信号的状态为导通或切断;
当所述第一通断信号与所述驱动通断信号中至少有一个为切断状态时,所述车辆接口输出电路为切断状态,外接车辆的车载系统无法通电;
当所述第一通断信号与所述驱动通断信号均为导通状态时,所述车辆接口输出电路为导通状态,外接车辆的车载系统通电,外接车辆的车载系统实现电路输出。
4.如权利要求1所述的基于安全继电器的车载系统输出控制电路,其特征在于,所述车辆接口输出电路包括:
第一输出继电器,正极输入端与所述线圈电源控制电路的输出端连接,负极输入端与所述线圈驱动电路的输出端连接,车辆负载输入端与外接车辆的车载系统连接;
第二输出继电器,正极输入端与所述线圈电源控制电路的输出端连接,负极输入端与所述线圈驱动电路的输出端连接,输入端与所述第一输出继电器的输出端连接,车辆负载输出端与外接车辆的车载系统连接;
两个输出继电器共同作用,当两个输出继电器均为导通状态,则所述车辆接口输出电路为导通状态;当两个输出继电器中至少一个为切断状态,则所述车辆接口输出电路为切断状态。
5.如权利要求1所述的基于安全继电器的车载系统输出控制电路,其特征在于,所述安全控制器包括第一安全控制器和第二安全控制器;所述线圈电源控制电路包括:
电源模块,提供电源信号;
第一隔离继电器,第一输入端与所述第一安全控制器的第一输出端连接,第二输入端与所述电源模块的输出端连接;
第二隔离继电器,第一输入端与所述第二安全控制器的第一输出端连接,第二输入端与所述第一隔离继电器的输出端连接,输出端与所述车辆接口输出电路的正极输入端连接;
所述第一隔离继电器和所述第二隔离继电器共同作用,根据所述控制信号,对所述电源信号进行第一通断控制,生成第一通断信号;
当所述第一通断信号为导通状态,所述电源模块为所述车辆接口输出电路供电;
当所述第一通断信号为切断状态,所述电源模块无法为所述车辆接口输出电路供电。
6.如权利要求5所述的基于安全继电器的车载系统输出控制电路,其特征在于,所述CPLD包括:
第一CPLD,输入端与所述第一安全控制器的第二输出端连接,输出端与所述线圈驱动电路的输入端连接,对所述控制信号进行第一实时调控,生成第一调控信号;
第二CPLD,输入端与所述第二安全控制器的第二输出端连接,输出端与所述线圈驱动电路的输入端连接,对所述控制信号进行第二实时调控,生成第二调控信号;
所述调控信号包括所述第一调控信号和所述第二调控信号。
7.如权利要求6所述的基于安全继电器的车载系统输出控制电路,其特征在于,所述线圈驱动电路包括:
第一线圈驱动电路,输入端与所述第一CPLD的输出端连接,输出端与所述车辆接口输出电路的输入端连接,对所述第一CPLD产生的所述第一调控信号,进行第一驱动通断控制,生成第一驱动通断信号;
第二线圈驱动电路,输入端与所述第二CPLD的输出端连接,输出端与所述车辆接口输出电路的输入端连接,对所述第二CPLD产生的所述第二调控信号,进行第二驱动通断控制,生成第二驱动通断信号;
所述驱动通断信号包括:第一驱动通断信号和第二驱动通断信号。
8.一种基于安全继电器的车载系统输出控制方法,该车载系统输出控制方法是基于权利要求1-7项中任意一项所述的基于安全继电器的车载系统输出控制电路实现的,该车载系统输出控制方法包括以下步骤:
步骤1:安全控制器产生控制信号,并分为两路;
步骤2:第一路控制信号传输至线圈电源控制电路,进行第一通断控制,生成第一通断信号;所述第一通断信号的状态为导通或切断;
步骤3:第二路控制信号传输至CPLD进行实时调控,生成调控信号;
步骤4:将所述调控信号传输至线圈驱动电路进行第二通断控制,生成驱动通断信号;所述驱动通断信号的状态为导通或切断;
步骤5:分别将所述第一通断信号和所述驱动通断信号,分别传输至车辆接口输出电路的正极输入端和负极输入端,分别进行状态判定;
步骤6:当所述第一通断信号与所述驱动通断信号中至少一个为切断状态时,所述车辆接口输出电路为切断状态;当所述第一通断信号与所述驱动通断信号均为导通状态时,所述车辆接口输出电路为导通状态,外接车辆的车载系统通电,以实现外接车辆的车载系统电路的输出通断调控。
9.如权利要求8所述的基于安全继电器的车载系统输出控制方法,其特征在于,所述该车载系统输出控制方法包括以下步骤:将所述第一通断信号和所述驱动通断信号通过所述CPLD和一状态回采电路,实时传输回所述安全控制器。
10.如权利要求8所述的基于安全继电器的车载系统输出控制方法,其特征在于,所述第一通断控制还包括以下步骤:
步骤2.1:将第一路控制信号继续分为两路,分别传输至线圈电源控制电路中的两个隔离继电器;
步骤2.2:第一隔离继电器和第二隔离继电器共同作用,根据安全控制器输出的控制信号,对线圈电源控制电路中的电源模块的电源信号进行第一通断控制,生成第一通断信号;
当第一通断信号为导通状态,电源模块为车辆接口输出电路供电;当第一通断信号为切断状态,电源模块无法为车辆接口输出电路供电,车辆接口输出电路失电。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113410908A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-17 | 卡斯柯信号有限公司 | 支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统 |
CN113885392A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-04 | 卡斯柯信号有限公司 | 用于安全输出的无熔丝化离散输出安全态逃逸防护系统 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102394117A (zh) * | 2011-08-04 | 2012-03-28 | 北京广利核系统工程有限公司 | 一种多功能驱动模块 |
US20130015797A1 (en) * | 2011-07-11 | 2013-01-17 | Denso Corporation | Electronic control unit for vehicle and semiconductor integrated circuit device |
CN103149530A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-06-12 | 合肥市英唐科技有限公司 | 继电器测试仪 |
CN103297008A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-09-11 | 中国铁道科学研究院 | 一种隔离型双断输出的智能驱动板及驱动方法 |
JP2013188088A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Toyota Motor Corp | 車載用の電源装置 |
CN103941718A (zh) * | 2014-02-13 | 2014-07-23 | 浙江网新中控信息技术有限公司 | 一种二取二故障安全输出结构检测系统 |
CN103995493A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-08-20 | 中国电子科技集团公司第四十五研究所 | 一种可编程逻辑电源控制器 |
WO2020170564A1 (ja) * | 2019-02-18 | 2020-08-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | モータアクチュエータ |
-
2020
- 2020-12-30 CN CN202011607091.7A patent/CN112748688B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130015797A1 (en) * | 2011-07-11 | 2013-01-17 | Denso Corporation | Electronic control unit for vehicle and semiconductor integrated circuit device |
CN102394117A (zh) * | 2011-08-04 | 2012-03-28 | 北京广利核系统工程有限公司 | 一种多功能驱动模块 |
JP2013188088A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Toyota Motor Corp | 車載用の電源装置 |
CN103149530A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-06-12 | 合肥市英唐科技有限公司 | 继电器测试仪 |
CN103297008A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-09-11 | 中国铁道科学研究院 | 一种隔离型双断输出的智能驱动板及驱动方法 |
CN103941718A (zh) * | 2014-02-13 | 2014-07-23 | 浙江网新中控信息技术有限公司 | 一种二取二故障安全输出结构检测系统 |
CN103995493A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-08-20 | 中国电子科技集团公司第四十五研究所 | 一种可编程逻辑电源控制器 |
WO2020170564A1 (ja) * | 2019-02-18 | 2020-08-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | モータアクチュエータ |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113410908A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-17 | 卡斯柯信号有限公司 | 支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统 |
CN113410908B (zh) * | 2021-06-18 | 2022-07-26 | 卡斯柯信号有限公司 | 支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统 |
CN113885392A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-04 | 卡斯柯信号有限公司 | 用于安全输出的无熔丝化离散输出安全态逃逸防护系统 |
CN113885392B (zh) * | 2021-10-18 | 2024-04-26 | 卡斯柯信号有限公司 | 用于安全输出的无熔丝化离散输出安全态逃逸防护系统 |
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Publication number | Publication date |
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