CN210244118U - 一种具有失效保护功能的无人艇控制电路及无人艇 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有失效保护功能的无人艇控制电路及无人艇，所述电路包括：用于输出控制信号的主控模块；与主控模块连接，用于根据控制信号生成运行驱动信号的辅助控制模块；用于根据运行驱动信号控制无人艇挡位的执行模块；以及连接于辅助控制模块和执行模块之间，用于传输运行驱动信号，并检测到主控模块和辅助控制模块中至少一个出现故障时，将无人艇设置为空挡，以使无人艇停止航行的失效保护模块。本实施例可在无人艇出现故障时，迅速将无人艇设置为停止航行状态，防止引发船体损坏及航行事故；本实用新型提供的技术方案具有较高的无人艇安全保护功能，安全级别更高，以使无人艇在各个环境中安全地执行复杂的工作任务，兼容性较广。

Description

一种具有失效保护功能的无人艇控制电路及无人艇

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种具有失效保护功能的无人艇控制电路及无人艇。

背景技术

随着现代科学技术的快速发展，无人艇技术得到了长期的发展，通过无人艇可极大地提高人们的工作效率；无人艇因其具有自动化程度高及智能控制的特点被广泛的应用在海上救援、海上观光、航运、安防以及军事等领域。其中由于无人艇具有远程通信和远程控制功能，一方面，操作人员可以通过远程操控无人艇，使无人艇依照相应指令完成对应功能，进而可实现替代人工高效执行工作任务。另一方面，无人艇还可依照预先设定的程序控制完成诸如自动避障、路径规划及模式识别等操作。此外无人艇还具有工作效率高、机动性强、鲁棒性高以及运行成本低等优势，因此无人艇相关技术的研究已经得到了长足的发展。

无人艇航行中，安全问题始终处于最主要考虑的因素；由于海洋环境的特殊性，无人船会受到风浪和洋流等影响而产生干扰和损坏，例如无人艇采用远程遥控实现智能运行，通信信号在传输过程中会出现一定程度的失真和损耗，降低无人艇的控制准确性和控制稳定性。又比如，无人艇中的电子元件由于没有进行良好的水密处理，在潮湿的环境中极易造成电子元件的老化失效。此外，由于远程操控器被误触发或者控制出错，同样会导致无人艇控制失效，引发无人艇的船体损坏及航行事故。

目前现有技术无法在无人艇出现航行故障及电气故障时实现自动失效保护，因此降低了无人艇运行的安全性和可靠性，无人艇在航行过程中遭受较大的物理损害时，因无法自动恢复到安全的物理状态，进而极易造成船体损坏及航行事故。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种具有失效保护功能的无人艇控制电路及无人艇，旨在解决传统的技术方案中无人艇出现故障时，无法对于无人艇进行快速恢复至安全的物理状态，导致无人艇容易遭受损害，安全性较低的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种具有失效保护功能的无人艇控制电路，包括：

用于输出控制信号的主控模块；

与所述主控模块连接，用于根据所述控制信号生成运行驱动信号的辅助控制模块；

用于根据所述运行驱动信号控制无人艇挡位的执行模块；以及

连接于所述辅助控制模块和所述执行模块之间，用于传输所述运行驱动信号，并检测到所述主控模块和所述辅助控制模块中至少一个出现故障时，将所述无人艇设置为空挡，以使所述无人艇停止航行的失效保护模块。

在其中的一个实施例中，所述运行驱动信号包括：第一电压驱动信号、第二电压驱动信号及第三电压驱动信号；

所述执行模块包括用于：

根据所述第一电压驱动信号控制所述无人艇设置为前进挡；

根据所述第二电压驱动信号控制所述无人艇设置为暂停挡；

根据所述第三电压驱动信号控制所述无人艇设置为后退挡。

在其中的一个实施例中，所述辅助控制模块包括：

与所述主控模块连接，用于传输所述控制信号的通信单元；和

与所述通信单元及所述失效保护模块连接，用于根据所述控制信号生成所述运行驱动信号的推进控制单元。

在其中的一个实施例中，所述失效保护模块包括：

用于生成电压参考信号的电压参考单元；

与所述辅助控制模块连接，用于根据所述辅助控制模块输出的清零信号检测所述主控模块和所述辅助控制模块是否出现故障，并当所述主控模块和所述辅助控制模块中至少一个出现故障时则生成挡位控制信号和复位重启信号的看门狗单元；所述复位重启信号用于使所述辅助控制模块复位重启；

与所述看门狗单元及辅助控制模块连接，用于对所述挡位控制信号和所述辅助控制模块输出的关断控制信号进行逻辑处理后以生成挡位切换信号的逻辑控制单元；以及

与所述电压参考单元、所述逻辑控制单元、所述辅助控制模块及所述执行模块连接，用于根据所述挡位切换信号对所述运行驱动信号和所述电压参考信号进行选择切换，以输出所述电压参考信号并将所述无人艇设置为空挡的开关单元。

在其中的一个实施例中，所述辅助控制模块输出的清零信号包括：

当所述主控模块和所述辅助控制模块中至少一个出现故障，则所述清零信号为第一电平状态；

当所述主控模块和所述辅助控制模块均未出现故障，则所述清零信号为第二电平状态。

在其中的一个实施例中，所述执行模块为机械控制部件或者电气控制部件。

在其中的一个实施例中，所述看门狗单元包括：

看门狗芯片U1、第一控制芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及第一电容C1；

所述看门狗芯片U1的电源管脚、所述第一电容C1的第一端及所述第一电阻R1的第一端共接于第一直流电源，所述第一电容C1的第二端和所述看门狗芯片U1的接地管脚共接于地；

所述第一电阻R1的第二端、所述第二电阻R2的第一端及所述第三电阻R3的第一端共接于所述看门狗芯片U1的电压监测管脚，所述第二电阻R2的第二端接地，所述看门狗芯片U1的清零信号输入管脚接所述辅助控制模块，所述第三电阻R3的第二端和所述看门狗芯片U1的第一电压信息输出管脚共接于所述第一控制芯片U2的第一逻辑信号输入管脚；

所述看门狗芯片U1的第二电压信息输出管脚、所述第一控制芯片U1的第二逻辑信号输入管脚及所述第五电阻R5的第一端共接形成所述看门狗单元的挡位控制端，所述看门狗单元的挡位控制端接所述逻辑控制单元；

所述看门狗芯片U1的复位触发管脚接所述第一控制芯片U2的控制信号输出管脚；

所述看门狗芯片U1的复位信号输出管脚和所述第四电阻R4的第一端共接形成所述看门狗单元的复位信号输出端，所述看门狗单元的复位信号输出端接所述辅助控制模块；

所述第四电阻R4的第二端和所述第五电阻R5的第二端共接于第二直流电源。

在其中的一个实施例中，所述逻辑控制单元包括：

第二控制芯片U3、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8及第二电容C2；

所述第二控制芯片U3的第一逻辑信号输入管脚接所述看门狗单元，所述第二控制芯片U3的第二逻辑信号输入管脚和所述第六电阻R6的一端共接于所述辅助控制模块，所述第七电阻R7的两端分别与所述第六电阻R6及所述第二控制芯片U3耦接；

所述第二控制芯片U3的控制信号输出管脚和所述第八电阻R8的第一端共接于所述开关单元，所述第八电阻R8的第二端、所述第二控制芯片U3的电源管脚及所述第二电容C2的第一端共接于第三直流电源，所述第二电容C2的第二端和所述第二控制芯片U3的接地管脚共接于地。

在其中的一个实施例中，所述电压参考单元包括：

电源控制芯片U4、第三控制芯片U5、第九电阻R9、可变电阻器RD及第三电容C3；

所述第三电容C3的第一端和所述电源控制芯片U4的电源管脚共接于第四直流电源，所述第三电容C3的第二端和所述电源控制芯片U4的接地管脚共接于地；

所述电源控制芯片I4的电压输出管脚接所述第九电阻R9的第一端，所述第九电阻R9的第二端和所述可变电阻器RD的第一端共接于所述第三控制芯片U5的电压控制管脚，所述可变电阻器RD的第二端接地；

所述第三控制芯片U5的电压反馈管脚和所述第三控制芯片U5的电压输出管脚共接于所述开关单元。

上述的具有失效保护功能的无人艇控制电路通过主控模块实现集中控制的功能，辅助控制模块根据控制信号控制执行模块的工作状态，以使执行模块能够实时改变无人艇挡位，当无人艇处于不同的挡位时，无人艇具有不同的航行方向和航行速度，进而无人艇的运行状态具有良好的可控性和灵活性；并且当无人艇控制电路出现故障时，则失效保护模块对无人艇发挥失效保护功能，将无人艇设置为空挡，停止无人艇航行；防止无人艇在故障状态下继续运行，进而导致无人艇失控、无人艇自身结构遭受较大的物理损害；因此本实用新型实施例中的无人艇控制电路对无人艇的故障实现自动处理，以使无人艇能够迅速恢复至安全的运行状态，提高了无人艇的安全级别和控制灵活性，无人艇具有较高的工作稳定性和工作效率，兼容性更强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的具有失效保护功能的无人艇控制电路的一种结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的具有失效保护功能的无人艇控制电路的另一种结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的失效保护模块的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的看门狗单元的电路原理图；

图5为本实用新型一实施例提供的逻辑控制单元的电路原理图；

图6为本实用新型一实施例提供的电压参考单元的电路原理图；

图7为本实用新型一实施例提供的无人艇的结构示意图。

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，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型实施例提供的具有失效保护功能的无人艇控制电路10的结构示意图，通过无人艇控制电路10可对无人艇的故障进行自动、快速处理，无人艇能够迅速返回至安全状态，以确保无人艇可始终处于稳定、安全的运行状态；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

上述无人艇控制电路10包括：主控模块101、辅助控制模块102、执行模块103以及失效保护模块104。

其中，主控模块101用于输出控制信号。

主控模块101在无人艇控制电路10中实现集中控制的功能，控制信号包含相应的控制信息，在控制信号的集中控制下，无人艇控制电路10中的各个电路模块可处于安全的工作状态，保障无人艇的控制安全性和稳定性；通过该主控模块101可改变无人艇控制电路10的实际工作状态，以使无人艇按照技术人员的实际操作指令运行，进而本实施例中的无人艇控制电路10的控制功能具有极强的灵活性和可调性，无人艇控制电路10的控制功能可满足技术人员的实际操作需求。

辅助控制模块102与主控模块101连接，用于根据控制信号生成运行驱动信号。

辅助控制模块102具有电子元器件的运行状态驱动功能，当主控模块101将控制信号传输至辅助控制模块102时，辅助控制模块102根据该控制信号实现信号转换功能，进而辅助控制模块102输出的运行驱动信号能够直接改变无人艇的运行状态，提升无人艇控制电路10的控制响应速度，通过辅助控制模块102能够使控制信息在无人艇的内部保持快速、稳定的传输；运行驱动信号包含电子设备的运行驱动信息，进而直接改变无人艇的实际工作状态；因此本实施例通过辅助控制模块102可直接识别控制信号的控制信息，以驱动无人艇按照控制信息实现相应的电路功能，简化了控制信息的传输过程和传输步骤。

执行模块103用于根据运行驱动信号控制无人艇挡位。

其中，无人艇挡位与无人艇的工作模式一一对应，当无人艇挡位发生变化时，无人艇的运行速度和运行方向都会发生相应的变化，因此通过调节无人艇挡位，可使无人艇的运行状态发生自适应改变；无人艇可按照技术人员的实际需求改变自身的运行状态，进而本实施例中的无人艇具有较高的控制灵活性和可操控性，无人艇的控制精度较高。

具体的，辅助控制模块102将运行驱动信号输出至执行模块103，通过运行驱动信号可直接改变执行模块103的工作状态，以使无人艇挡位发生自适应改变；无人艇可根据控制信息快速地切换自身的挡位，执行模块103具有较高的控制效率和适用范围；执行模块103接收并且解析运动驱动信息，以及时改变无人艇挡位，本实施例中的无人艇的运行状态具有较高的控制效率和控制精确性，操作简便，无人艇可在不同的环境中保持稳定、安全的运行控制状态，以满足技术人员的实际电路功能需求。

失效保护模块104连接于辅助控制模块102和执行模块103之间，用于传输运行驱动信号，并检测到主控模块101和辅助控制模块102中至少一个出现故障时，将无人艇设置为空挡，以使无人艇停止航行。

其中，失效保护模块104具有较高的通信兼容性，进而失效保护模块104与无人艇控制电路10中的各个控制模块保持良好的信号交互功能；具体的，失效保护模块104与辅助控制模块102可实现信息交互，失效保护模块104与执行模块103可实现信息交互，一方面，通过失效保护模块104可精确地传输运行驱动信号，通过该运行驱动信号可驱动执行模块103改变无人艇挡位，保障了无人艇的运行状态的控制精度和控制响应速度，无人艇在各个环境中都能够处于稳定和可靠的航行状态；另一方面，通过失效保护模块104可实时检测辅助控制模块102的实际运行状态和主控模块101的实际运行状态，当辅助控制模块102和/或主控模块101出现故障时，则将无人艇设置为空挡，无人艇处于停止状态，进而保障了无人艇在故障状态时的物理安全，以使无人艇在各种外界环境中保持较高的物理安全；因此本实施例中的失效保护模块104与无人艇控制电路10中各个控制模块保持安全的通信状态，以使失效保护模块104可精确地检测无人艇控制电路10中各个控制模块的故障状态，实现了对于无人艇运行状态的全面监控功能；当无人艇出现故障时，则失效保护模块104立即将无人艇设置为停止状态，以保障无人艇的物理安全和运行安全；避免无人艇由于故障而导致失控，损坏无人艇自身的硬件安全，严重时会引发航行事故的问题。

示例性的，主控模块101和辅助控制模块102中至少一个出现故障包括：

主控模块101和辅助控制模块102之间出现通讯故障，例如主控模块101和辅助控制模块102之间通讯中断；

辅助控制模块102在对于控制信号进行转换过程和传输过程中出现误差和损耗，例如控制信号出现较大的失真和损耗，超出了无人艇的安全控制阈值；

辅助控制模块102出现内部控制指令跑飞故障时，辅助控制模块102无法控制无人艇的运行状态，此时无人艇处于完全失控状态，进而会引发船体损坏以及航行事故。

因此若主控模块101和/或辅助控制模块102出现上述故障，则说明无人艇控制电路10处于控制故障；此时需要通过失效保护模块104控制无人艇处于停止状态，以防止无人艇出现船体损坏以及航行事故；当无人艇处于停止状态，则可确保无人艇的内部物理安全，无人艇控制电路10返回至安全的状态，极大地保障了无人艇的运行稳定性及安全性；因此本实施例可对于无人艇控制电路10的各种故障进行控制，避免了无人艇控制电路10出现故障而严重损害自身的物理安全的情况；本实施例中的无人艇控制电路10通过失效保护模块104极大地提高了无人艇的物理安全等级，兼容性更高。

在图1示出无人艇控制电路10的结构示意中，主控模块101发出的控制信号包含技术人员的控制信息，通过该控制信息可改变无人艇的运行状态，执行模块103可根据运动驱动信息改变无人艇挡位；当无人艇处于不同的挡位时，无人艇具有不同的运行方向和运行速度，通过灵活改变无人艇挡位，以使无人艇控制电路10实现不同的运动控制功能，以满足技术人员的实际需求；无人艇控制电路10具有较为简化的电路模块化结构，使无人艇在不同的航行环境中保持自适应运行状态，可操控性和兼容性极强，适应范围较广。若无人艇中的电路控制模块出现故障，则通过失效保护模块104将无人艇强行设置为空挡，无人艇立即停止，避免无人艇在故障状态下继续运行，进而引发无人艇故障损坏的问题。本实施例通过失效保护模块104可实时、动态监控无人艇的故障状态，并且当无人艇出现故障时，失效保护模块104能够对于无人艇的故障进行失效自恢复处理，使无人艇处于停止状态，以实现对于无人艇的故障自动修复的功能，保障了无人艇控制电路10中内部各个控制模块的物理安全性和可靠性；使无人艇具有更高的安全级别，同时使无人艇在各个工业环境中保持自身的物理安全，极大地减少了无人艇自身的故障率及其造成的财产损失。当无人艇出现故障时，将无人艇设置为停止状态，便于对无人艇进行维修操作，提升无人艇的工作效率和工作安全性，无人艇控制电路10具有较高的自动保护功能，实用性强；有效地解决了传统技术中无人艇控制电路无法对于无人艇的故障状态进行实时地自适应检测，进而导致无人艇安全性能低、船体损坏以及航行事故等问题。

作为一种可选的实施方式，当失效保护模块104检测到主控模块101和辅助控制模块102中至少一个出现故障时，将无人艇的运行速度设置为第一预设速度以下；其中第一预设速度为预先设定，并且第一预设速度大于0。

当无人艇的内部控制模块出现故障时，无人艇处于故障状态，因此通过失效保护模块104将无人艇设置为低速航行，以防止无人艇在高速运行过程造成严重安全事故；其中第一预设速度为无人艇的安全速度阈值，若无人艇的运行速度在第一预设速度以下，则说明无人艇处于低速航行，以使无人艇能够保持安全的运行状态；在低速航行状态下，无人艇并不会受到外界的物理损害，而且使得无人艇的故障响应更加稳定，无人艇可始终保持在技术人员的可控范围之内，可控性和灵活性较强，避免了在无人艇出现控制故障时对于无人艇运行状态进行强制调控时对于无人艇的控制系统造成的损害；本实施例中的无人艇控制电路10具有更安全的故障响应状态，实用性强，适用范围更广。

作为一种可选的实施方式，主控模块101包括单片机芯片，示例性的，单片机芯片的型号为STM32系列芯片，通过单片机芯片输出的控制信号可实现无人艇挡位控制功能；由于单片机芯片具有集中控制、信息采样以及信息通讯等功能，通过该单片机芯片可实时根据技术人员的操作指令生成相应的控制信号，控制信号包含相应的技术人员的控制信息，进而驱动无人艇控制电路10实现完整、齐全的电路控制功能，主控模块101具有较高的电路兼容性，以使无人艇控制电路10在不同的工作环境中实现对于无人艇的安全控制功能，无人艇的运行状态具有更高的操控灵活性和可控性，主控模块101的控制功能具有更高的可扩展性和适用范围，实用性强。

作为一种可选的实施方式，辅助控制模块102包括单片机芯片，示例性的，该单片机芯片的型号为：AT89S51；通过该单片机芯片可实现信号的转换，并且使得控制信号在转换过程保持完整的控制信息，通过辅助控制模块102输出的运行驱动信号可直接改变电子元器件的工作状态，辅助控制模块102具有较为简化的电路结构，在控制信号的驱动下，通过辅助控制模块102对于无人艇的运行状态具有更高的控制响应速度；因此本实施例中的辅助控制模块102具有较为兼容的电路结构，提高了无人艇控制电路10的适用范围和控制稳定性，辅助控制模块102通过单片机芯片可实现更加完整和复杂的电路控制功能，无人艇在运行驱动信号的控制下可及时改变自身的挡位，灵活性和精度更高。

作为一种具体的实施方式，运行驱动信号包括：第一电压驱动信号、第二电压驱动信号以及第三电压驱动信号。

执行模块103包括用于：根据第一电压驱动信号控制无人艇设置为前进挡；根据第二电压驱动信号控制无人艇设置为暂停挡；根据第三电压驱动信号控制无人艇设置为后退挡。

其中辅助控制模块102根据控制信号输出不同类型的运行驱动信(包括：第一电压驱动信号、第二电压驱动信号及第三电压驱动信号)，通过每一种类型的运行驱动信号可驱动执行模块103实现不同的电路动作，无人艇在执行模块103的操控下保持不同的运行状态，使无人艇控制电路10更具简便及灵活的控制方式，无人艇在各种挡位下可保持安全的运行状态，可操控性较强；因此无人艇挡位与电压驱动信号的幅值具有一一对应的关系。

示例性的，当无人艇处于前进挡时，无人艇根据控制信息向第一方向航行；当无人艇处于暂停挡时，无人艇处于航行暂停状态，无人艇无法实现对任何电路的动作，以待经过一段时间后继续进行航行。需要说明的是，无人艇可根据技术人员的航行需求进入暂停挡；当无人艇处于后退挡时，无人艇根据控制信息向第二方向航行，并且第二方向位于第一方向的±180°；因此本实施例通过辅助控制模块102输出不同类型的电压驱动信号，无人艇具有更高的控制灵活性和控制响应速度，执行模块103根据不同类型的电压驱动信号实时控制无人艇挡位，无人艇控制电路10可保障无人艇的运行安全性和稳定性。

作为一种可选的实施方式，通过改变运行驱动信号的电压幅值可实时改变执行模块103的工作状态，无人艇挡位可实时的调节；示例性的，第一电压驱动信号的电压幅值范围为：大于2.5V小于5V，第二电压驱动信号的电压幅值为：2.5V，第三电压驱动信号的电压幅值范围为：大于0V小于2.5V；因此本实施例中的辅助控制模块102可输出的不同电压幅值的运动驱动信号，以改变辅助控制模块102内部电子元器件的工作状态；提升了无人艇控制电路10对于无人艇挡位控制性能和控制稳定性，可操控性更强。

作为一种可选的实施方式，图2示出了本实施例提供的具有失效保护功能的无人艇控制电路10的另一种结构示意，相比于图1中的无人艇控制电路10的结构示意，其中图2中的辅助控制模块102包括通信单元1021和推进控制单元1022。

其中，通信单元1021与主控模块101连接，用于传输控制信号。

通信单元1021具有信号兼容传输的功能，并且通过该通信单元1021可保障控制信号的功率和完整性，通过该通信单元1021可实现不同电路模块之间的信号传递，主控模块101能够直接将控制信息输出至推进控制单元1022，控制信息在无人艇控制电路10的内部电路结构中具有更高的信号传输效率和控制信息，提高了辅助控制模块102的兼容性和实用价值；因此本实施例通过通信单元1021可保障无人艇挡位控制灵敏性和无人艇的运行精度，辅助控制模块102和主控模块101可相互结合，以保障无人艇的控制精度和稳定性。

推进控制单元1022与通信单元1021及失效保护模块104连接，用于根据控制信号生成运行驱动信号。

其中，推进控制单元1022具有信号转换的功能，当推进控制单元1022接入控制信号时，推进控制单元1022可实时解析出控制信号中的控制信息，并且推进控制单元1022输出的运行驱动信号可直接改变电子元器件的工作状态，执行模块103可操控无人艇挡位，提高了无人艇控制电路10的控制效率和控制稳定性；当推进控制单元1022完成信号的转换后，推进控制单元1022将运行驱动信号输出至失效保护模块104，推进控制单元1022可根据实际需求对于无人艇的运行状态进行直接操控，可操控性更强，推进控制单元1022与执行模块103之间具有更高的信号兼容性和控制效率，执行模块103可直接改变无人艇的运行方向和运行速率。

作为一种可选的实施方式，通信单元1021与推进控制单元1022都可采用传统技术中的电子电路实现，示例性的，通信单元1021可采用通信芯片实现，其中通信芯片的型号为：CC2541或者CC2640，通过该通信芯片可实现控制信号的快速、远距离传输功能，并且简化了通信单元1021的电路结构；推进控制单元1022采用单片机芯片来实现，因此辅助控制模块102具有更高的控制兼容性，无人艇控制电路10在各个环境中对于无人艇挡位可实现实时的操控功能，无人艇控制电路10的可调性和可控性更高。

作为一种可选的实施方式，图3示出了本实施例提供的失效保护模块104的结构示意，请参阅图3，失效保护模块104包括：电压参考单元1041、看门狗单元1042、逻辑控制单元1043以及开关单元1044。

其中，电压参考单元1041用于生成电压参考信号。

其中该电压参考信号包含电压参考信息，该电压参考信号可为失效保护模块104提供挡位安全控制信息，当通过失效保护模块104检测到无人艇控制电路10处于故障控制状态，根据电压参考信号中的电压参考信息可改变执行模块103的工作状态，实现对于无人艇的物理保护功能；进而失效保护模块104选择输出电压参考信号或者运行驱动信号，无人艇可自动处于不同的挡位，通过该电压参考信号可使失效保护模块104对于无人艇完成安全的失效保护功能。

看门狗单元1042与辅助控制模块102连接，用于根据辅助控制模块102输出的清零信号检测主控模块101和辅助控制模块102是否出现故障，并当主控模块101和辅助控制模块102中至少一个出现故障时则生成挡位控制信号和复位重启信号。

其中，通过辅助控制模块102可直接改变执行模块103的工作状态，以使执行模块103直接操控无人艇挡位；在辅助控制模块102工作过程中，辅助控制模块102输出清零信号，清零信号包含主控模块101的运行信息和辅助控制模块102的运行信息，进而通过清零信号可准确地检测出主控模块101和辅助控制模块102是否发生故障；可选的，看门狗单元1042根据清零信号的电平状态检测主控模块101和辅助控制模块102是否发生故障，示例性的，辅助控制模块102输出的清零信号包括：当主控模块101和辅助控制模块102中至少一个出现故障，则清零信号为第一电平状态；当主控模块101和辅助控制模块102均未出现故障，则清零信号为第二电平状态，因此根据清零信号的电平状态可准确地得到无人艇控制电路10的实际控制状态，对于主控模块101的运行状态和辅助控制模块102的运行状态具有更高的检测效率和精确性，以实现对于无人艇故障状态的快速响应功能，简化了对于无人艇控制电路10的控制过程的检测步骤。

可选的，清零信号的第一电平状态为高电平状态或者低电平状态，并且清零信号的第一电平状态和第二电平状态的相位交错；示例性的，第一电平状态为高电平状态，第二电平状态为低电平状态；本实施例中的看门狗单元1042具有较为简化的控制方式。

可选的，看门狗单元1042根据辅助控制模块102是否输出清零信号检测主控模块101和辅助控制模块102是否发生故障；示例性的，当辅助控制模块102输出清零信号时，则看门狗单元1042根据该清零信号判定主控模块101和辅助控制模块102都均未出现故障；相反若辅助控制模块102未输出清零信号时，则看门狗单元1042判定主控模块101和/或辅助控制模块102出现故障，并且看门狗单元1042对于无人艇的故障状态能够及时作出响应。因此本实施例中的看门狗单元1042可根据辅助控制模块102的信号输出状态准确地获取无人艇控制电路10的故障控制信息，操作简便；既提升了对于无人艇故障状态的检测速度又保障了无人艇的故障检测精度，无人艇控制电路10对于无人艇的故障可实现高精度的控制响应，提高了无人艇控制电路10的控制灵活性和兼容性。

看门狗单元1042可接入清零信号，以得到主控模块101和辅助控制模块102的故障运行信息，并且看门狗单元1042可长时间保持稳定、安全的工作状态，更加安全地检测无人艇自身的故障信息，实用性强；当看门狗单元1042检测到无人控制电路10的控制过程出现故障时，则立即生成挡位控制信号和复位重启信号；其中挡位控制信号和复位重启信号都包含无人艇的故障处理信息，以实现对于无人艇故障状态的实时响应功能；看门狗单元1042将挡位控制信号输出至逻辑控制单元1043，看门狗单元1042将复位重启信号输出至辅助控制模块102，复位重启信号用于使辅助控制模块102复位重启；当无人艇控制电路10处于故障控制状态时，则及时使辅助控制模块102复位重启，以防止辅助控制模块102在故障状态下继续工作，损害无人艇自身的物理安全性和控制稳定性；因此本实施例中的失效保护模块104具有安全控制效率，当辅助控制模块102完成复位重启操作后，辅助控制模块102可处于安全的工作环境，极大地提升了无人艇控制电路10对于故障的控制响应速度，看门狗单元1042可对于无人艇的故障状态实现精确监控和稳定控制功能。

逻辑控制单元1043与看门狗单元1042及辅助控制模块102连接，用于对挡位控制信号和辅助控制模块102输出的关断控制信号进行逻辑处理以生成挡位切换信号。

当通过辅助控制模块102对于无人艇的运行状态进行控制过程中，辅助控制模块102输出的关断控制信号携带状态切换信息，具体的，通过关断控制信号的电平状态可驱动执行模块103实现无人艇挡位切换，辅助控制模块102具有更高的挡位控制精度，无人艇的运行状态可发生自适应改变，进而根据关断控制信号的电平状态可得到辅助控制模块102的实际控制信息；当看门狗单元1042将挡位控制信号输出至逻辑控制单元1043，辅助控制模块102将关断控制信号输出至逻辑控制单元1043时，逻辑控制单元1043结合挡位控制信号和关断控制信号可得到无人艇控制电路10的故障控制信息和辅助控制模块102的实际控制状态；当通过对于挡位控制信号和关断控制信号进行逻辑处理后，可更加全面地对于无人艇的故障控制状态进行检测并且控制；当逻辑控制单元1043输出挡位切换信号时，该挡位切换信号包含开关控制信息，通过该挡位切换信号可直接改变失效保护模块104的信号输出状态，有利于提升无人艇控制电路10的安全控制功能。

开关单元1044与电压参考单元1041、逻辑控制单元1043、辅助控制模块102及执行模块103连接，用于根据挡位切换信号对运行驱动信号和电压参考信号进行选择切换，以输出电压参考信号并将无人艇设置为空挡。

其中当逻辑控制单元1043将挡位切换信号输出至开关单元1044，则通过挡位切换信号可改变开关单元1044的导通或者关断状态，开关单元1044的信号输入端接入运行驱动信号和电压参考信号，当无人艇控制电路10处于不同的控制状态时，则通过开关单元1044可输出运行驱动信号和电压参考信号的其中之一，以实现对于执行模块103的工作状态控制，并且及时对于无人艇的故障状态及时响应，通过开关单元1044输出的信号可使无人艇处于不同的挡位，并且在无人艇控制电路10处于故障状态时，执行模块103根据电压参考信号将无人艇直接设置为空挡状态，极大地保护了无人艇的运行安全性；因此本实施例通过挡位切换信号控制开关单元1044的信号输出状态，当检测到主控模块101和辅助控制模块102中至少一个出现故障，则通过挡位切换信号改变开关单元1044的信号输出状态，无人艇在各种环境中可保持更加安全的运行状态。

作为一种可选的实施方式，开关单元1044为电子开关；其中电子开关包括：两个信号输入端、一个控制端及一个信号输出端，其中电子开关的第一信号输入端接电压参考单元1041，电子开关的第二信号输入端接辅助控制模块102，电子开关的控制端接逻辑控制单元1043，电子开关的信号输出端接执行模块103，通过挡位切换信号可使电子开关在第一信号输入端和第二信号输入端之间切换导通，并通过电子开关的输出端输出相应的信号，无人艇在辅助控制模块102处于不同的挡位，控制的灵活性更高；并且当看门狗单元1042判定主控模块101和/或辅助控制模块102出现故障以后，则通过挡位切换信号在电子开关的第一信号输入端和第二信号输入端之间进行切换；示例性的，当无人艇控制电路10处于故障状态时，则通过电子开关的信号输出端输出电压参考信号，通过该电压参考信号操控执行模块103的工作状态，以使无人艇能够及时停止，极大地保障了无人艇的运行状态的控制速率和控制简便性，失效保护模块104具有更加简便的信号控制过程。

作为一种可选的实施方式，开关单元1044为双刀双掷开关芯片，示例性的，双刀双掷开关芯片的型号为ADG888；其中，双刀双掷开关芯片的第一信号输入管脚接电压参考单元1041，双刀双掷开关芯片的第二信号输入管脚接辅助控制模块102，双刀双掷开关芯片的切换信号输入管脚接逻辑控制单元1043，双刀双掷开关芯片的信号输出管脚接执行模块103，当双刀双掷开关芯片的切换信号输入管脚接入挡位切换信号时，通过该挡位切换信号改变双刀双掷开关芯片的信号输出状态，以使双刀双掷开关芯片选择导通第一信号输入管脚和信号输出管脚，或者导通第二信号输入管脚和信号输出管脚，双刀双掷开关芯片的信号输出管脚输出运行驱动信号或者电压参考信号；因此本实施例通过双刀双掷开关芯片可实现对于运行驱动信号和电压参考信号的灵活切换功能，控制的响应速度极快，实现了对于无人艇的故障状态的快速、精确控制功能以及无人艇挡位的安全、稳定控制功能，开关单元1044具有较为简化的电路结构，有效地降低失效保护模块104对于故障状态的控制成本；无人艇控制电路10对于无人艇的故障具有更为简化的控制步骤，提升了无人艇控制电路10的控制安全性和稳定性，兼容性更高。

作为一种可选的实施方式，执行模块103为机械控制部件或者电气控制部件。

当执行模块103为机械控制部件时，可通过运行驱动信号可使机械控制部件执行机械操作，以灵活改变无人艇挡位，并且可使无人艇在发生故障时能够较大的物理安全性；同理当执行模块103为电气控制部件时，则通过该运行驱动信号可直接改变执行模块103的内部电能情况，执行模块103直接操控无人艇的运行状态，无人艇较为灵活的控制方式和较高的兼容性；无人艇控制电路10可通过机械控制方式或者电气控制方式直接改变无人艇挡位，可适用在各种类型的无人艇中，并且实现无人艇的物理保护功能，实用价值较高。

需要说明的是，机械控制部件可通过传统技术中的机械结构来实现，电气控制部件可通过传统技术中的电子电路来实现，因此执行模块103具有较为兼容的结构，操作的灵活性较高，执行模块103对于无人艇的运行状态具有更高的控制精度。

作为一种可选的实施方式，图4示出了本实施例提供的看门狗单元1042的电路结构示意，请参阅图4，看门狗单元1042包括：看门狗芯片U1、第一控制芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及第一电容C1。

看门狗芯片U1的电源管脚、第一电容C1的第一端及第一电阻R1的第一端共接于第一直流电源VCC1，第一电容C1的第二端和看门狗芯片U1的接地管脚共接于地GND。

可选的，第一直流电源VCC1为1V～10V直流电源，通过第一直流电源VCC1输出的直流电能可保障看门狗芯片U1的运行安全，通过看门狗芯片U1可实时获取主控模块101和辅助控制模块102的运行信息，并且第一电容C1对于看门狗芯片U1具有稳压的功能，看门狗芯片U1可接入稳定的电能，以保持安全的工作状态。

第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第一端及第三电阻R3的第一端共接于看门狗芯片U1的电压监测管脚WDI，第二电阻R2的第二端接地GND，其中，看门狗芯片U1通过电压检测管脚WDI来监测看门狗芯片U1接入的直流电能是否处于正常状态，若看门狗芯片U1的电源管脚接入的直流电能处于故障状态，则对看门狗芯片U1的内部电能进行故障调节，以使看门狗芯片U1始终处于安全的运行状态，有利于提升看门狗单元1042对于各个电路模块的故障状态的监控精度和监控灵敏性。

看门狗芯片U1的清零信号输入管脚PFI接辅助控制模块102，示例性，如图4所示，通过看门狗芯片U1的清零信号输入管脚PF1可接入辅助控制模块102输出的清零信号，进而根据该清零信号可准确地获取无人艇控制电路10的故障信息，示例性的，若看门狗芯片U1能够接收到清零信号，则说明主控模块101和辅助控制模块102都未出现故障，此时无人艇控制电路10处于正常的控制状态；相反，若看门狗芯片U无法接收到清零信号，则说明主控模块101和/或辅助控制模块102出现故障，则失效保护模块104对于无人艇采取故障保护措施，以使无人艇处于安全的运行状态，因此本实施例中的看门狗芯片U1与辅助控制模块102实现稳定的信息交互，进而根据辅助控制模块102输出的信号状态精确地获取无人艇控制电路10的故障控制信息。

第三电阻R3的第二端和看门狗芯片U1的第一电压信息输出管脚PFO共接于第一控制芯片U1的第一逻辑信号输入管脚I/O。

看门狗芯片U1的第二电压信息输出管脚WDO、第一控制芯片U2的第二逻辑信号输入管脚NMI及第五电阻R5的第一端共接形成看门狗单元1042的挡位控制端，看门狗单元1042的挡位控制端接逻辑控制单元1043；当看门狗芯片U1判定无人艇控制电路10处于故障控制状态时，则看门狗单元1042将挡位控制信号输出至开关单元1044，以使驱动逻辑控制单元1043，以使逻辑控制单元1043对于无人艇控制电路10的故障控制状态作为控制响应，看门狗单元1042与逻辑控制单元1043之间具有较高的信号传输效率和控制精确性。

看门狗芯片U1的复位触发管脚MR接第一控制芯片U2的控制信号输出管脚OUT。

看门狗芯片U1的复位信号输出管脚RESET和第四电阻R4的第一端共接形成看门狗单元1042的复位信号输出端，看门狗单元1042的复位信号输出端接辅助控制模块102；当看门狗单元1042检测到无人艇控制电路10处于故障控制状态时，则看门狗单元1042通过复位信号输出端将复位重启信号输出至辅助控制模块102，以使辅助控制模块102实现复位重启功能；进而当主控模块101和/或辅助控制模块102出现故障时，则通过对于辅助控制模块102进行重启复位，以防止无人艇控制电路10的故障状态对于无人艇造成较大的损坏；本实施例中的看门狗单元1042对于无人艇控制电路10的故障状态具有较高的控制响应速度，以使主控模块101和辅助控制模块102都处于安全的控制状态。

第四电阻R4的第二端和第五电阻R5的第二端共接于第二直流电源VCC2；可选的，第二直流电源VCC2为1V～10V直流电源，通过第二直流电源VCC2输出的直流电能可使看门狗芯片U1处于安全的信号传输状态，通过看门狗单元1042输出的挡位控制信号和复位重启信号保留完整的信号精度和信号传输效率，提高了失效保护模块104对于无人艇控制电路10的故障控制状态的控制精度和响应效率。

具体的，所述第一控制芯片U2为与门逻辑控制芯片，进而通过与门逻辑控制芯片能够对于输入的信号实现“与”逻辑处理功能。

具体的，在图4示出看门狗单元1042的具体电路结构中，通过看门狗芯片U1的清零信号输入管脚接入的清零信号可精确地判断出主控模块101和辅助控制模块102的故障状态，并且通过看门狗芯片U1的第二电压信息输出管脚WDO输出的第二电平信号可得到无人艇控制电路10的故障信息，示例性的，当第二电平信号为低电平时，则无人艇控制电路10处于故障控制状态；当第二电平信号为高电平时，则无人艇控制电路10处于正常控制状态；同时通过看门狗芯片U1的电压监测管脚WDI的电平状态可判断出看门狗芯片U1的供电电能是否处于故障状态，示例性，若第一直流电源VCC1为9V直流电源，当看门狗芯片U1的电压监测管脚WDI的电平低于4.6V时，则说明看门狗芯片U1的供电电能出现故障，此时看门狗芯片U1的第一电压信息输出管脚PFO输出的第一电平信号为低电平；相反当看门狗芯片U1的电压监测管脚WDI的电平高于或者等于4.6V时，则说明看门狗芯片U1的供电电能为正常状态，此时第一电平信号为高电平；因此通过第一电平信号和第二电平信号可同时监测看门狗芯片U1本身的运行状态和无人艇控制电路10的控制安全状态，检测的精度极高；其中第一控制芯片U2对于信号具有逻辑与运算功能，第一控制芯片U2可对于第一电平信号和第二电平信号进行逻辑判断，当第一电平信号和第二电平信号都为高电平时，第一控制芯片U2的控制信号输出管脚OUT输出的复位触发信号为高电平；进而第一控制芯片U2对于主控模块101的故障状态、辅助控制模块102的故障状态及看门狗芯片U1的供电电能故障状态进行精确的监控；若主控模块101和辅助控制模块102任意一个出现故障时，则通过看门狗芯片U1的第二电压信息输出管脚WDO输出挡位控制信号，以使无人艇迅速地恢复至空挡，并且看门狗芯片U1的复位信号输出管脚RESET输出复位重启信号，以使辅助控制模块102接入复位重启信号，极大地保障了无人艇控制电路10中各个电子元器件的内部物理安全，通过无人艇控制电路10对于无人艇可实现安全的控制功能，安全级别更高；

可选的，看门狗芯片U1的型号为IMP706，第一控制芯片U2的型号为74LVC1G99；因此本实施例中的看门狗单元102结合看门狗芯片U1和第一控制芯片U2实现了对于主控模块101和辅助控制模块102的运行状态的精确监控功能，并且对于无人艇控制电路10的故障控制状态具有较高的控制响应速度，电路结构较为简化，兼容性极强，维护了无人艇的物理安全。

作为一种可选的实施方式，图5示出了本实施例提供的逻辑控制单元1043的电路结构示意，请参阅图5，逻辑控制单元1043包括：

第二控制芯片U3、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8及第二电容C2。

第二控制芯片U3的第一逻辑信号输入管脚WDO接看门狗单元1042，第二控制芯片U3通过第一逻辑信号输入管脚WDO可接入挡位控制信号；第二控制芯片U3的第二逻辑信号输入管脚WDI和第六电阻R6的一端共接于辅助控制模块102，第二控制芯片U3通过第二逻辑信号输入管脚WDI接入关断控制信号。

第七电阻R7的两端分别与第六电阻R6及所述第二控制芯片U3耦接，示例性的，第六电阻R6的第一端接第二控制芯片U3的第二逻辑信号输入管脚WDI，第七电阻R7的第一端接第二控制芯片U3的使能管脚SHDN，通过使能管脚SHDN可使第二控制芯片U3处于正常的运行状态，保障了逻辑控制单元1043对于信号的处理安全性和效率；第六电阻R6的第二端和第七电阻R7的第二端共接于地GND。

第二控制芯片U3的控制信号输出管脚OUT和第八电阻R8的第一端共接于开关单元1044，第二控制芯片U3的控制信号输出管脚OUT将挡位切换型号输出至开关单元1044，以改变开关单元1044的信号输出状态；第八电阻R3的第二端、第二控制芯片U3的电源管脚及第二电容C2的第一端共接于第三直流电源VCC3，第二电容C2的第二端和第二控制芯片U3的接地管脚共接于地GND；示例性的，第三直流电源VCC3为1V～10V直流电源；其中，第二电容C2具有稳压的功能，通过第三直流电源VCC3可将直流电能输出至第二控制芯片U3，以使第二控制芯片U3的内部电能保持在安全状态，第二控制芯片U3具有更高的供电安全性，提高了逻辑控制单元1043的适用范围。

在图5示出逻辑控制单元1043的电路结构，第二控制芯片U3对于信号进行“与非”逻辑处理，以使实现对于无人艇控制电路10的故障控制状态的快速、精确判断功能；具体的，表1示出了本实施例示出的第二控制芯片U3对于挡位控制信号和关断控制信号进行“与非”逻辑处理的真值表，如下所示：

表1第二控制芯片U3的信号处理真值表

挡位控制信号	关断控制信号	挡位切换信号
			1	0	1
1	1	0
			0	0	1
0	1	1

需要说明的是，在上述表1中，“1”代表高电平状态，“0”代表低电平状态。

示例性的，当主控模块101和辅助控制模块102都处于安全状态，则挡位控制信号和关断控制信号都为高电平状态，第二控制芯片U3对于逻辑信号输入管脚接入的信号进行逻辑判断后，通过第二控制芯片U3输出的挡位切换信号为低电平状态，进而通过该挡位切换信号对于开关单元1044的信号输出状态进行调节，无人艇处于正常的控制状态；若主控模块101和辅助控制模块102至少一个处于故障状态，则挡位控制信号和/或关断控制信号处于低电平状态，则第二控制芯片U3输出的挡位切换信号为高电平状态，通过该挡位切换信号驱动开关单元1044进行信号输出状态切换，无人艇在执行模块103的操控下处于空挡，进而无人艇控制电路10对于无人艇的故障状态实现较高的控制响应速度，无人艇可处于安全、稳定的控制状态，第二控制芯片U3对于无人艇控制电路10的故障控制状态可实现安全、灵活的控制功能。

作为一种可选的实施方式，第二控制芯片U3的型号为74LV1G99；进而本实施例中的逻辑控制单元1043通过第二控制芯片U3对于信号进行精确的逻辑处理，对于无人艇控制电路10的故障状态具有极高的控制灵敏性和可靠性，有利于简化无人艇控制电路10的电路结构。

作为一种可选的实施方式，图6示出了本实施例提供的电压参考单元1041的电路结构示意，请参阅图6，电压参考单元1041包括：

电源控制芯片U4、第三控制芯片U5、第九电阻R9、可变电阻器RD及第三电容C3。

第三电容C3的第一端和电源控制芯片U4的电源管脚共接于第四直流电源VCC4，第三电容C3的第二端和电源控制芯片U4的接地管脚共接于地GND；可选的，第四直流电源VCC4为1V～10V直流电源，第三电容C3对于电源控制芯片U4的供电电能具有稳压的作用，进而电源控制芯片U4的电源管脚可接入稳定的电能，以实现正常的供电电能转换功能，电源控制芯片U4具有更高的电能转换性能和适用范围。

电源控制芯片U4的电压输出管脚Vout接第九电阻R9的第一端，第九电阻R9的第二端和可变电阻器RD的第一端共接于第三控制芯片U5的电压控制管脚V，可变电阻器RD的第二端接地GND；其中可变电阻器RD自身的电阻值，以使第三控制芯片U5的电压控制管脚V接入不同幅值的电压信号，通过调节可变电阻器RD的电阻值可使电压参考单元1041处于不同的电能转换状态，电压参考单元1041输出的电压参考信号具有不同的幅值，以使失效保护模块104在各个不同的环境中对于无人艇的控制状态进行实时的监控并且保护，兼容性较强，电压参考单元1041的电能转换状态具有良好的可操控性和灵活性，全面地保障了无人艇的物理安全性和可靠性。

其中第三控制芯片U5对于信号具有运算放大的功能，以输出精度更高的电压参考信号。

第三控制芯片U5的电压反馈管脚OUTA和第三控制芯片U5的电压输出管脚OUTR共接于开关单元1044；其中电源控制芯片U4对于直流电能进行转换的功能，当电源控制芯片U4对于第四直流电源VCC4输出的直流电能进行转换后，电源控制芯片U4的电压输出管脚输出电压信号，并且通过可变电阻器RD对于电压信号的幅值进行调节后，第三控制芯片U5对于该电压信号的功率进行放大后得到电压参考信号，第三控制芯片U5的电压输出管脚OUTR将电压参考信号输出至开关单元1044，通过该电压参考信号可使无人艇维持在停止状态；当无人艇控制电路10处于故障控制状态时，则开关单元1044在挡位切换信号的驱动下，选择输出电压参考信号，通过执行模块103根据该电压参考信号使无人艇处于空挡，避免了无人艇在故障状态下处于继续航行状态；通过开关单元1044输出的电压参考信号可使无人艇控制电路10在不同的环境中保持安全的运行状态，无人艇控制电路10具有更高控制安全性和可扩展性，实用价值较高。

作为一种可选的实施方式，电源控制芯片U4的型号为REF0505，第三控制芯片U5的型号为AD8619；因此本实施例中的电压参考单元1041对于直流电能具有精确的电压转换性能，通过电源参考单元1041对于直流电能进行转换和功率放大后，以使电压参考信号能够及时地使无人艇在故障状态下立即停止运行，对于无人艇的运行状态具有较高的控制响应速度和精度，防止无人艇在故障状态下继续运行，进而引发无人艇的物理结构损坏和运行安全事故的问题。

图7示出了本实施例提供的无人艇70的结构示意，请参阅图7，无人艇70包括如上所述的无人艇控制电路10和电源模块701，其中，电源模块701与无人艇控制电路10连接，用于对无人艇控制电路10进行供电；电源模块701可输出稳定的电能，并使无人艇控制电路10保持稳定的控制状态，进而无人艇70具有更高的供电安全性，兼容性更高；通过该无人艇控制电路10对于无人艇70的故障状态作出控制响应，极大地维护了无人艇70的物理安全性能。

作为一种可选的实施方式，电源模块701为锂电池等，进而无人艇70的适用范围更广。

参照图1至图6的实施例，一方面，在无人艇70处于正常的运行过程，通过无人艇控制电路10对于无人艇70的挡位进行稳定的控制，以使无人艇70能够处于安全的运行状态，提高了无人艇70的可操控性和适用范围，无人艇70具有较高的控制效率和可靠性；当无人艇控制电路10的内部控制模块出现故障时，则通过无人艇控制电路10可将无人艇70立即设置为空挡，无人艇70停止运行，以防止无人艇70在故障下继续运行导致较大物理损害的问题；因此无人艇控制电路10不但能够根据技术人员的实际需求对于无人艇70的运行状态进行安全、灵活调控，以使无人艇70在各种环境中保持稳定的运行状态，兼容性极高；而且无人艇控制电路10可自动检测无人艇70的故障状态，当检测到无人艇70出现故障时，则立即将无人艇70设置为空挡，以降低因故障而发生运行危险事故的概率以及造成的故障损失；因此本实施例中的无人艇70具有较高的物理安全性和运行稳定性，可适用于各个不同的环境，能够对于自身的故障状态及时作出响应，提高了无人艇70的安全级别和使用范围，这将对于本领域中无人艇安全控制技术的发展起到积极的促进作用，将产生重要的实际生产价值；从而有效地解决了传统技术无法对于无人艇的故障进行自动控制修复，导致无人艇在故障状态下航行，产生较大的物理损害和运行安全事故，无人艇运行过程的控制灵活性和安全性较低，降低了无人艇实用价值的问题。

在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解，实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中，详细描述了公知的操作、部件和元件，以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解，在本文和所示的实施方式是非限制性例子，且因此可认识到，在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此，关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合，而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考(例如，加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容，且并不产生限制，特别是关于实施方式的位置、定向或使用。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式，但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如，附接、耦合、连接等)应被广泛地解释，并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此，连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子，且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有失效保护功能的无人艇控制电路，其特征在于，包括：

用于输出控制信号的主控模块；

与所述主控模块连接，用于根据所述控制信号生成运行驱动信号的辅助控制模块；

用于根据所述运行驱动信号控制无人艇挡位的执行模块；以及

连接于所述辅助控制模块和所述执行模块之间，用于传输所述运行驱动信号，并检测到所述主控模块和所述辅助控制模块中至少一个出现故障时，将所述无人艇设置为空挡，以使所述无人艇停止航行的失效保护模块。

2.根据权利要求1所述的无人艇控制电路，其特征在于，所述运行驱动信号包括：第一电压驱动信号、第二电压驱动信号及第三电压驱动信号；

所述执行模块包括用于：

根据所述第一电压驱动信号控制所述无人艇设置为前进挡；

根据所述第二电压驱动信号控制所述无人艇设置为暂停挡；

根据所述第三电压驱动信号控制所述无人艇设置为后退挡。

3.根据权利要求1所述的无人艇控制电路，其特征在于，所述辅助控制模块包括：

与所述主控模块连接，用于传输所述控制信号的通信单元；和

与所述通信单元及所述失效保护模块连接，用于根据所述控制信号生成所述运行驱动信号的推进控制单元。

4.根据权利要求1所述的无人艇控制电路，其特征在于，所述失效保护模块包括：

用于生成电压参考信号的电压参考单元；

与所述辅助控制模块连接，用于根据所述辅助控制模块输出的清零信号检测所述主控模块和所述辅助控制模块是否出现故障，并当所述主控模块和所述辅助控制模块中至少一个出现故障时则生成挡位控制信号和复位重启信号的看门狗单元；所述复位重启信号用于使所述辅助控制模块复位重启；

与所述看门狗单元及辅助控制模块连接，用于对所述挡位控制信号和所述辅助控制模块输出的关断控制信号进行逻辑处理后以生成挡位切换信号的逻辑控制单元；以及

与所述电压参考单元、所述逻辑控制单元、所述辅助控制模块及所述执行模块连接，用于根据所述挡位切换信号对所述运行驱动信号和所述电压参考信号进行选择切换，以输出所述电压参考信号并将所述无人艇设置为空挡的开关单元。

5.根据权利要求4所述的无人艇控制电路，其特征在于，所述辅助控制模块输出的清零信号包括：

当所述主控模块和所述辅助控制模块中至少一个出现故障，则所述清零信号为第一电平状态；

当所述主控模块和所述辅助控制模块均未出现故障，则所述清零信号为第二电平状态。

6.根据权利要求1所述的无人艇控制电路，其特征在于，所述执行模块为机械控制部件或者电气控制部件。

7.根据权利要求4所述的无人艇控制电路，其特征在于，所述看门狗单元包括：

看门狗芯片U1、第一控制芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及第一电容C1；

所述看门狗芯片U1的电源管脚、所述第一电容C1的第一端及所述第一电阻R1的第一端共接于第一直流电源，所述第一电容C1的第二端和所述看门狗芯片U1的接地管脚共接于地；

所述第一电阻R1的第二端、所述第二电阻R2的第一端及所述第三电阻R3的第一端共接于所述看门狗芯片U1的电压监测管脚，所述第二电阻R2的第二端接地，所述看门狗芯片U1的清零信号输入管脚接所述辅助控制模块，所述第三电阻R3的第二端和所述看门狗芯片U1的第一电压信息输出管脚共接于所述第一控制芯片U2的第一逻辑信号输入管脚；

所述看门狗芯片U1的第二电压信息输出管脚、所述第一控制芯片U2的第二逻辑信号输入管脚及所述第五电阻R5的第一端共接形成所述看门狗单元的挡位控制端，所述看门狗单元的挡位控制端接所述逻辑控制单元；

所述看门狗芯片U1的复位触发管脚接所述第一控制芯片U2的控制信号输出管脚；

所述看门狗芯片U1的复位信号输出管脚和所述第四电阻R4的第一端共接形成所述看门狗单元的复位信号输出端，所述看门狗单元的复位信号输出端接所述辅助控制模块；

所述第四电阻R4的第二端和所述第五电阻R5的第二端共接于第二直流电源。

8.根据权利要求4所述的无人艇控制电路，其特征在于，所述逻辑控制单元包括：

第二控制芯片U3、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8及第二电容C2；

所述第二控制芯片U3的第一逻辑信号输入管脚接所述看门狗单元，所述第二控制芯片U3的第二逻辑信号输入管脚和所述第六电阻R6的一端共接于所述辅助控制模块，所述第七电阻R7的两端分别与所述第六电阻R6及所述第二控制芯片U3耦接；

所述第二控制芯片U3的控制信号输出管脚和所述第八电阻R8的第一端共接于所述开关单元，所述第八电阻R8的第二端、所述第二控制芯片U3的电源管脚及所述第二电容C2的第一端共接于第三直流电源，所述第二电容C2的第二端和所述第二控制芯片U3的接地管脚共接于地。

9.根据权利要求4所述的无人艇控制电路，其特征在于，所述电压参考单元包括：

电源控制芯片U4、第三控制芯片U5、第九电阻R9、可变电阻器RD及第三电容C3；

所述第三电容C3的第一端和所述电源控制芯片U4的电源管脚共接于第四直流电源，所述第三电容C3的第二端和所述电源控制芯片U4的接地管脚共接于地；

所述电源控制芯片I4的电压输出管脚接所述第九电阻R9的第一端，所述第九电阻R9的第二端和所述可变电阻器RD的第一端共接于所述第三控制芯片U5的电压控制管脚，所述可变电阻器RD的第二端接地；

所述第三控制芯片U5的电压反馈管脚和所述第三控制芯片U5的电压输出管脚共接于所述开关单元。

10.一种无人艇，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一项所述的无人艇控制电路；和

与所述无人艇控制电路连接，用于对所述无人艇控制电路进行供电的电源模块。

Images