CN208588984U - 用于无人机监管设备的开关机电路及无人机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于无人机监管设备的开关机电路及无人机，开关机电路，包括：电连接的开关电路、第一控制电路、检测电路及第二控制电路；通过触发开关电路，使检测电路及第一控制电路与接地端连通；基于开关电路使第一控制电路与接地端连通以及输入电源电压，控制第一控制电路的输出；基于开关电路使检测电路与接地端连通，获取检测电路的检测点的电平信号，并根据获取到的检测点的电平信号，控制第二控制电路接入的控制电压；在控制电压的控制下，产生用于控制第一控制电路的电平信号，第一控制电路基于该电平信号及输入电源电压VIN控制第一控制电路的输出。本实用新型在监管设备不工作时无功耗，延长了监管设备的使用时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种用于无人机监管设备的开关机电路及无人机。
背景技术
随着无人机行业的迅猛发展，无人机黑飞现象非常严重，无人机的黑飞造成了诸多不良影响，国家民航总局因此制定了相关的无人机飞行管理条例，无人机的监管变得非常重要。
目前的无人机监管工作主要通过无人机监管设备实现，现有的监管设备开关电路基本采用有锁或无锁轻触开关来实现，有锁开关因为需要拨动或按压，不可避免的导致误触发的存在，使监管设备在非正常状态开机工作。无锁开关一般采用内部MCU电路在低功耗睡眠的状态按键触发来唤醒设备工作，不可避免的存在内部自耗电的状态，放置一段时间可能导致监管设备电量不够，无法正常工作。
实用新型内容
本实用新型的实施例的主要目的在于提出一种用于无人机监管设备的开关机电路及无人机，旨在解决现有监管设备在非工作状态下的自耗电问题。
为实现上述目的，本实用新型的实施例提供一种用于无人机监管设备的开关机电路，所述开关机电路包括：
电连接的开关电路(10)、第一控制电路(20)、检测电路(30)及第二控制电路(40)；
所述开关电路(10)，通过触发所述开关电路(10)，使所述检测电路(30)及所述第一控制电路(20)与接地端GND连通；
所述第一控制电路(20)，基于所述开关电路(10)使所述第一控制电路(20)与所述接地端GND连通以及输入电源电压VIN，控制所述第一控制电路(20)的输出VOUT；
所述检测电路(30)，基于所述开关电路(10)使所述检测电路(30)与所述接地端GND连通，获取所述检测电路(30)的检测点的电平信号，并根据获取到的所述检测点的电平信号，控制所述第二控制电路(40)接入的控制电压VC；
所述第二控制电路(40)，在所述控制电压VC的控制下，产生用于控制所述第一控制电路(20)的电平信号，所述第一控制电路(20)基于该电平信号及所述输入电源电压VIN控制所述第一控制电路(20)的输出VOUT。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，所述开关电路(10)包括：
轻触开关KEY，所述轻触开关KEY的一端与所述接地端GND连接，另一端分别与所述第一控制电路(20)及所述检测电路(30)连接，用于所述轻触开关KEY被触发时使所述第一控制电路(20)及所述检测电路(30)与所述接地端GND连通。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，所述第一控制电路(20)包括：
二极管D1、电阻R1及晶闸管Q1；
所述二极管D1的阴极与所述轻触开关KEY连接，阳极与所述晶闸管Q1的门极连接；
所述电阻R1的两端分别与所述晶闸管Q1的阳极和门极连接；
所述晶闸管Q1的阳极接入所述输入电源电压VIN，所述轻触开关KEY被触发，所述二极管D1的阴极与所述接地端GND连通时，所述晶闸管Q1的阴极输出VOUT。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，所述检测电路(30)包括：
二极管D2及检测组件；
所述二极管D2的阴极与所述轻触开关KEY连接，阳极与所述检测组件连接；
所述检测组件用于在所述轻触开关KEY被触发，所述二极管D2的阴极与所述接地端GND连通时，根据检测到的所述二极管D2的阳极位置的电平信号，控制所述第二控制电路(40)接入的控制电压VC；
其中，所述检测点为所述二极管D2的阳极位置。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，所述检测组件还用于根据所述检测点处的电平信号存在时长，控制所述第二控制电路(40)接入的控制电压VC。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，所述第二控制电路(40)包括：
三极管Q2及电阻R2；
所述电阻R2的一端接入所述控制电压VC，另一端与所述三极管Q2的基极连接；
所述三极管Q2的发射极与所述接地端GND连接，集电极与所述晶闸管Q1的门极连接；
所述三极管Q2的集电极在所述控制电压VC的控制下产生控制所述晶闸管Q1导通或关断的电平信号。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，所述开关机电路还包括：
保护电阻R3，所述保护电阻R3的两端分别与所述三极管Q2的基极和发射极相连。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，所述三极管Q2为NPN型三极管。
此外，为实现上述目的，本实用新型的实施例还提出一种无人机监管设备，包括上述的用于无人机监管设备的开关机电路。
此外，为实现上述目的，本实用新型的实施例还提出一种无人机，包括上述的用于无人机监管设备的开关机电路；或上述的无人机监管设备。
本实用新型的实施例提出的用于无人机监管设备的开关机电路，根据检测电路检测到的开关电路触发情况，控制第二控制电路接入的控制电压VC，进而使第一控制电路在开关电路和第二控制电路的控制下，向监管设备输出电压VOUT，实现对监管设备的开关机控制，监管设备不工作时无功耗，延长了监管设备的使用时间。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本实用新型的实施例提供的一种用于无人机监管设备的开关机电路的结构示意图；
图2为本实用新型的实施例提供的一种检测组件的结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
下面结合图1至图2描述根据本实用新型一些实施例所述的用于无人机监管设备的开关机电路。
如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种用于无人机监管设备的开关机电路，包括：电连接的开关电路(10)、第一控制电路(20)、检测电路(30)及第二控制电路(40)；开关电路(10)，通过触发开关电路(10)，使检测电路(30)及第一控制电路(20)与接地端GND连通；第一控制电路(20)，基于开关电路(10)使第一控制电路(20)与接地端GND连通以及输入电源电压VIN，控制第一控制电路(20)的输出VOUT；检测电路(30)，基于开关电路(10)使检测电路(30)与接地端GND连通，获取检测电路(30)的检测点的电平信号，并根据获取到的检测点的电平信号，控制第二控制电路(40)接入的控制电压VC；第二控制电路(40)，在控制电压VC的控制下，产生用于控制第一控制电路(20)的电平信号，第一控制电路(20)基于该电平信号及输入电源电压VIN控制第一控制电路(20)的输出VOUT。
在上述实施例中，开关机电路包括电连接的开关电路(10)、第一控制电路(20)、检测电路(30)及第二控制电路(40)；开关电路(10)与第一控制电路(20)、检测电路(30)以及接地端GND相连，开关电路(10)被触发后，第一控制电路(20)和检测电路(30)与接地端GND连通；第一控制电路(20)的输出端与监管设备相连，当开关电路(10)被触发，第一控制电路(20)与接地端GND连通并接入输入电源电压VIN时，第一控制电路(20)能够向监管设备输出电源电压VOUT；当开关电路(10)被触发，检测电路(30)与接地端GND连通时，根据检测电路(30)的检测点处获取到的电平信号，控制第二控制电路(40)接入的控制电压VC；第二控制电路(40)与第一控制电路(20)相连，在控制电压VC的控制下，第二控制电路(40)将产生一个可以控制第一控制电路(20)的输出VOUT的电平信号；第一控制电路(20)的输出VOUT可以通过开关电路(10)和第二控制电路(40)进行控制，从而实现对监管设备的启闭控制。在现有技术中，监管设备内部的单片机电路需要保持在低功耗睡眠状态，等待按键触发开启，监管设备在放置一段时间后可能导致电量不足无法正常工作，而本实用新型提供的开关机电路，在监管设备不工作时，开关机电路和监管设备内部的单片机处于断开状态，不存在自耗电的情况，能够节省设备电量，延长使用时间。
本实用新型的实施例提出的开关机电路，根据检测电路(30)检测到的开关电路(10)触发情况，控制第二控制电路(40)接入的控制电压VC，进而使第一控制电路(20)在开关电路(10)和第二控制电路(40)的控制下，向监管设备输出电压VOUT，实现对监管设备的开关机控制，监管设备不工作时无功耗，延长了监管设备的使用时间。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，开关电路(10)包括：轻触开关KEY，轻触开关KEY的一端与接地端GND连接，另一端分别与第一控制电路(20)及检测电路(30)连接，用于轻触开关KEY被触发时使第一控制电路(20)及检测电路(30)与接地端GND连通。
在上述实施例中，开关电路(10)包括轻触开关KEY，轻触开关KEY的一端接地，另一端分别连接第一控制电路(20)及检测电路(30)，当轻触开关KEY被按下时，使得第一控制电路(20)及检测电路(30)与接地端GND连通。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，第一控制电路(20)包括：二极管D1、电阻R1及晶闸管Q1；二极管D1的阴极与轻触开关KEY连接，阳极与晶闸管Q1的门极连接；电阻R1的两端分别与晶闸管Q1的阳极和门极连接；晶闸管Q1的阳极接入输入电源电压VIN，轻触开关KEY被触发，二极管D1的阴极与接地端GND连通时，晶闸管Q1的阴极输出VOUT。
在上述实施例中，在监管设备处于掉电状态时，晶闸管Q1的阳极接入输入电源电压VIN，电阻R1的两端分别与晶闸管Q1的阳极和门极连接，当轻触开关KEY按下时，二极管D1导通，此时，电阻R1两端形成压差，也即晶闸管Q1的阳极和门极之间形成压差，使得晶闸管Q1导通，晶闸管Q1的阴极向连接的监管设备输出VOUT，监管设备开始工作。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，检测电路(30)包括：二极管D2及检测组件；二极管D2的阴极与轻触开关KEY连接，阳极与检测组件连接；检测组件用于在轻触开关KEY被触发，二极管D2的阴极与接地端GND连通时，根据检测到的二极管D2的阳极位置的电平信号，控制第二控制电路(40)接入的控制电压VC；其中，检测点为所述二极管D2的阳极位置。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，检测组件还用于根据检测点处的电平信号存在时长，控制第二控制电路(40)接入的控制电压VC。
在上述实施例中，检测电路(30)包括二极管D2和检测组件，其中检测组件在图1中未示出，图2示出了一种检测组件的结构示意图，本实用新型的检测组件还可以通过其他方式实现，在此不做限定。当按下轻触开关KEY时，二极管D2与接地端GND连通，在测试电压VT的控制下二极管D2导通，此时，获取检测点Q处的电平信号，并在检测到这个电平信号存在的时间超过预设的时间时，对第二控制电路(40)接入的控制电压VC进行控制，具体为：若监管设备处于掉电状态，检测点处的电平信号存在时长超过预设时长时，说明轻触开关KEY不是误触，用户有开启监管设备的需求，控制第二控制电路(40)接入高电平；若监管设备处于上电状态，检测点处的电平信号存在时长超过预设时长时，说明轻触开关KEY不是误触，用户有关闭监管设备的需求，控制第二控制电路(40)接入低电平。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，第二控制电路(40)包括：三极管Q2及电阻R2；电阻R2的一端接入控制电压VC，另一端与三极管Q2的基极连接；三极管Q2的发射极与接地端GND连接，集电极与晶闸管Q1的门极连接；三极管Q2的集电极在控制电压VC的控制下产生控制晶闸管Q1导通或关断的电平信号。
在上述实施例中，若监管设备处于掉电状态，通过按压轻触开关KEY控制第二控制电路(40)接入的控制电压VC为高电平时，三极管Q2基极处于高电平，发射极处于低电平，三极管Q2导通，此时三极管Q2与晶闸管Q1相连的集电极处于低电平，晶闸管Q1阳极与门极之间形成压差，晶闸管Q1导通，持续向监管设备输出VOUT，使监管设备上电工作，并且，此时抬起轻触开关KEY，也不会使监管设备停止工作。
另外，若监管设备处于上电状态，通过按压轻触开关KEY控制第二控制电路(40)接入的控制电压VC为低电平时，三极管Q2基极处于低电平，三极管Q2关断，晶闸管Q1也关断，晶闸管Q1停止向监管设备供电，监管设备停止工作。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，开关机电路还包括：保护电阻R3，保护电阻R3的两端分别与三极管Q2的基极和发射极相连。
在上述实施例中，控制电压VC接入电平由高变低时，基极能量可以消耗在保护电阻R3上，从而保证三极管Q2能够可靠关断，为电路提供保护。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，三极管Q2为NPN型三极管。
在上述实施例中，三极管Q2为NPN型三极管，或者可以实现上述功能的其他晶体管。
在本实用新型的一个实施例中，优选地，检测组件包括所述监管设备的单片机。
在上述实施例中，检测组件包括监管设备的单片机，用以实现在检测点处的电平信号持续时间超过预设时间时，使控制电压VC由高电平变为低电平或由低电平变为高电平，从而实现监管设备的启闭。
下面综合上述实施例，具体对本实用新型的开关机电路进行解释：
开关机电路用于控制监管设备的开启和关闭。
第一，在监管设备处于关机掉电状态下，若想开启监管设备，需要按压轻触开关KEY持续一定时间，在轻触开关KEY被按压时，二极管D2阴极接地，检测电路(30)的检测点处能够检测到一个电平信号，当这个电平信号的存在时间超过预设时间，则说明轻触开关KEY被按压的时间超过了预设时间，说明不是用户的误触，此时，检测组件使第二控制电路(40)接入高电平，三极管Q2导通，晶闸管Q1在三极管Q2导通的情况下，能够持续导通，为监管设备提供输出电压VOUT，则监管设备上电开始工作。需要说明的是，在监管设备处于关机掉电状态下，轻触开关KEY只要被按压，那么晶闸管Q1在轻触开关KEY被按下的时间内，晶闸管Q1阳极接入输入电压VIN并且门极接地，晶闸管Q1就可以导通向外输出电压VOUT，监管设备能够迅速上电工作，若这是用户的误触，轻触开关KEY的按压时间很短，在按压结束后，晶闸管Q1的门极与接地端GND断开连接，晶闸管Q1关断，监管设备掉电关机，若轻触开关KEY的按压时间超过预设时间，那么开关机电路的工作过程如上所述，并且，三极管Q2在控制电压VC的控制下能够持续导通，使得晶闸管Q1也处于导通状态，即使用户抬起轻触开关KEY，依然不影响监管设备继续工作。
第二，在监管设备处于上电工作状态下，若想关闭监管设备，同样需要按压轻触开关KEY持续一定时间，在轻触开关KEY被按压时，二极管D2阴极接地，检测电路(30)的检测点处能够检测到一个电平信号，当这个电平信号的存在时间超过预设时间，则说明轻触开关KEY被按压的时间超过了预设时间，说明不是用户的误触，此时，检测组件使第二控制电路(40)接入低电平，三极管Q2关断，晶闸管Q1也关断，此时无法向监管设备输出电压，监管设备掉电关机。需要说明的是，若轻触开关KEY被用户误触按压时间较短，不会影响监管设备的工作。
因此，本实用新型的开关机电路，在监管设备不工作时完全掉电，无需处于低功耗的睡眠状态耗费电量，并且，增加了轻触开关KEY的延时设计，防止用户因误触导致的监管设备错误开启或关闭，不仅节约电量，而且增强了系统的鲁棒性。
另一方面，本实用新型的实施例提供一种无人机监管设备，包括：上述的用于无人机监管设备的开关机电路。
在上述实施例中，开关机电路包括电连接的开关电路(10)、第一控制电路(20)、检测电路(30)及第二控制电路(40)；开关电路(10)与第一控制电路(20)、检测电路(30)以及接地端GND相连，开关电路(10)被触发后，第一控制电路(20)和检测电路(30)与接地端GND连通；第一控制电路(20)的输出端与监管设备相连，当开关电路(10)被触发，第一控制电路(20)与接地端GND连通并接入输入电源电压VIN时，第一控制电路(20)能够向监管设备输出电源电压VOUT；当开关电路(10)被触发，检测电路(30)与接地端GND连通时，根据检测电路(30)的检测点处获取到的电平信号，控制第二控制电路(40)接入的控制电压VC；第二控制电路(40)与第一控制电路(20)相连，在控制电压VC的控制下，第二控制电路(40)将产生一个可以控制第一控制电路(20)的输出VOUT的电平信号；第一控制电路(20)的输出VOUT可以通过开关电路(10)或第二控制电路(40)进行控制，从而实现对监管设备的启闭控制。在现有技术中，监管设备内部的单片机电路需要保持在低功耗睡眠状态，等待按键触发开启，监管设备在放置一段时间后可能导致电量不足无法正常工作，而本实用新型提供的开关机电路，在监管设备不工作时，开关机电路和监管设备内部的单片机处于断开状态，不存在自耗电的情况，能够节省设备电量，延长使用时间。
本实用新型实施例提出的无人机监管设备，根据检测电路(30)检测到的开关电路(10)触发情况，控制第二控制电路(40)接入的控制电压VC，进而使第一控制电路(20)在开关电路(10)和第二控制电路(40)的控制下，向监管设备输出电压VOUT，实现对监管设备的开关机控制，监管设备不工作时无功耗，延长了监管设备的使用时间。
另一方面，本实用新型的实施例提供一种无人机，包括：上述的用于无人机监管设备的开关机电路；或上述的无人机监管设备。
在上述实施例中，开关机电路包括电连接的开关电路(10)、第一控制电路(20)、检测电路(30)及第二控制电路(40)；开关电路(10)与第一控制电路(20)、检测电路(30)以及接地端GND相连，开关电路(10)被触发后，第一控制电路(20)和检测电路(30)与接地端GND连通；第一控制电路(20)的输出端与监管设备相连，当开关电路(10)被触发，第一控制电路(20)与接地端GND连通并接入输入电源电压VIN时，第一控制电路(20)能够向监管设备输出电源电压VOUT；当开关电路(10)被触发，检测电路(30)与接地端GND连通时，根据检测电路(30)的检测点处获取到的电平信号，控制第二控制电路(40)接入的控制电压VC；第二控制电路(40)与第一控制电路(20)相连，在控制电压VC的控制下，第二控制电路(40)将产生一个可以控制第一控制电路(20)的输出VOUT的电平信号；第一控制电路(20)的输出VOUT可以通过开关电路(10)或第二控制电路(40)进行控制，从而实现对监管设备的启闭控制。在现有技术中，监管设备内部的单片机电路需要保持在低功耗睡眠状态，等待按键触发开启，监管设备在放置一段时间后可能导致电量不足无法正常工作，而本实用新型提供的开关机电路，在监管设备不工作时，开关机电路和监管设备内部的单片机处于断开状态，不存在自耗电的情况，能够节省设备电量，延长使用时间。
本实用新型实施例提出的无人机，根据检测电路(30)检测到的开关电路(10)触发情况，控制第二控制电路(40)接入的控制电压VC，进而使第一控制电路(20)在开关电路(10)和第二控制电路(40)的控制下，向监管设备输出电压VOUT，实现对监管设备的开关机控制，监管设备不工作时无功耗，延长了监管设备的使用时间。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于无人机监管设备的开关机电路，其特征在于，所述开关机电路包括：
电连接的开关电路(10)、第一控制电路(20)、检测电路(30)及第二控制电路(40)；
所述开关电路(10)，通过触发所述开关电路(10)，使所述检测电路(30)及所述第一控制电路(20)与接地端GND连通；
所述第一控制电路(20)，基于所述开关电路(10)使所述第一控制电路(20)与所述接地端GND连通以及输入电源电压VIN，控制所述第一控制电路(20)的输出VOUT；
所述检测电路(30)，基于所述开关电路(10)使所述检测电路(30)与所述接地端GND连通，获取所述检测电路(30)的检测点的电平信号，并根据获取到的所述检测点的电平信号，控制所述第二控制电路(40)接入的控制电压VC；
所述第二控制电路(40)，在所述控制电压VC的控制下，产生用于控制所述第一控制电路(20)的电平信号，所述第一控制电路(20)基于该电平信号及所述输入电源电压VIN控制所述第一控制电路(20)的输出VOUT。
2.根据权利要求1所述的开关机电路，其特征在于，所述开关电路(10)包括：
轻触开关KEY，所述轻触开关KEY的一端与所述接地端GND连接，另一端分别与所述第一控制电路(20)及所述检测电路(30)连接，用于所述轻触开关KEY被触发时使所述第一控制电路(20)及所述检测电路(30)与所述接地端GND连通。
3.根据权利要求2所述的开关机电路，其特征在于，所述第一控制电路(20)包括：
二极管D1、电阻R1及晶闸管Q1；
所述二极管D1的阴极与所述轻触开关KEY连接，阳极与所述晶闸管Q1的门极连接；
所述电阻R1的两端分别与所述晶闸管Q1的阳极和门极连接；
所述晶闸管Q1的阳极接入所述输入电源电压VIN，所述轻触开关KEY被触发，所述二极管D1的阴极与所述接地端GND连通时，所述晶闸管Q1的阴极输出VOUT。
4.根据权利要求3所述的开关机电路，其特征在于，所述检测电路(30)包括：
二极管D2及检测组件；
所述二极管D2的阴极与所述轻触开关KEY连接，阳极与所述检测组件连接；
所述检测组件用于在所述轻触开关KEY被触发，所述二极管D2的阴极与所述接地端GND连通时，根据检测到的所述二极管D2的阳极位置的电平信号，控制所述第二控制电路(40)接入的控制电压VC；
其中，所述检测点为所述二极管D2的阳极位置。
5.根据权利要求4所述的开关机电路，其特征在于，
所述检测组件还用于根据所述检测点处的电平信号存在时长，控制所述第二控制电路(40)接入的控制电压VC。
6.根据权利要求5所述的开关机电路，其特征在于，所述第二控制电路(40)包括：
三极管Q2及电阻R2；
所述电阻R2的一端接入所述控制电压VC，另一端与所述三极管Q2的基极连接；
所述三极管Q2的发射极与所述接地端GND连接，集电极与所述晶闸管Q1的门极连接；
所述三极管Q2的集电极在所述控制电压VC的控制下产生控制所述晶闸管Q1导通或关断的电平信号。
7.根据权利要求6所述的开关机电路，其特征在于，所述开关机电路还包括：
保护电阻R3，所述保护电阻R3的两端分别与所述三极管Q2的基极和发射极相连。
8.根据权利要求6或7所述的开关机电路，其特征在于，
所述三极管Q2为NPN型三极管。
9.一种无人机监管设备，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的用于无人机监管设备的开关机电路。
10.一种无人机，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的用于无人机监管设备的开关机电路；或如权利要求9所述的无人机监管设备。
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| CN110989813A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-10 | 北京兆维自服装备技术有限公司 | 一种供电控制装置、方法及电子设备 |
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2018
- 2018-08-10 CN CN201821291402.1U patent/CN208588984U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |