CN211731318U - 边沿型电子开关、装置、远程锁车系统、电子车锁装置及车辆 - Google Patents

Abstract

一种边沿型电子开关、装置、远程锁车系统、电子车锁装置及车辆，边沿型电子开关包括触发单元和开关单元，触发单元受脉冲信号的上升沿或下降沿触发而输出第一电平，在未触发时固定输出第二电平；开关单元与触发单元的输出端连接。正常工作时，脉冲信号中带有的上升沿或下降沿会触发所述触发单元而使边沿型电子开关实现相应的控制功能，而当控制模块故障时，输出信号不带有上升沿或下降沿时，触发单元便会固定的输出第二电平，从而使得开关单元处于固定的工作状态。本实用新型不仅可以方便的对现有产品系统进行功能扩展，而且扩展的新功能不会影响原有产品的工作状态和逻辑，其可增强各功能模块之间的工作独立性，从而大大提高系统的故障容错能力和安全性。

Description

边沿型电子开关、装置、远程锁车系统、电子车锁装置及车辆

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种边沿型电子开关、装置、远程锁车系统、电子车锁装置及车辆。

背景技术

在物联网、工业控制等领域，产品常常会因为静电、电磁干扰、震动等因素造成系统工作异常甚至硬件故障，因此对现有产品加装新的硬件模块以增强、扩展功能时，会要求加装的硬件模块不仅要求自身的故障率较低，而且在控制器出现故障后不影响产品原有正常工作状态、逻辑。例如，电动车上增加2G/NB/4G控制模块来控制车辆的电门线，实现远程锁车功能时，现有技术中，通常是直接在电门开关与车锁控制器之间加装相应功能的硬件模块；若加装的硬件模块工作良好，则电动车原来的控制功能以及新增的远程锁车功能都能正常发挥，但是，一旦加装的硬件模块出现故障后，电动车原有的锁车功能便会受到影响。这是因为当加装的硬件模块故障时，其控制引脚电平会随机输出“0”或者“1”的输出电平，其输出信号是随机的，这样，加装的硬件模块有一定概率处于关断状态而使得电门开关与车锁控制器之间断开而无法实现开关锁控制，或者会控制车锁随机的处于开锁状态或关锁状态。这种不确定的控制状态，是产品设计需要避免的问题，因此，现有加装的硬件模块无法满足“加装模块控制器故障时不影响原产品的正常工作状态和逻辑”的要求。

发明内容

本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种故障时能处于固定工作状态的边沿型电子开关、装置及远程锁车系统。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种边沿型电子开关，其特征在于，其包括触发单元和开关单元，所述触发单元受脉冲信号的上升沿或下降沿触发而输出第一电平，在未触发时固定输出第二电平；开关单元，与所述触发单元的输出端连接，所述开关单元的工作状态受所述第一电平或第二电平控制。

进一步地，所述触发单元包括单稳态触发器，所述单稳态触发器的输出端与所述开关单元连接。

进一步地，所述触发单元包括逻辑电路，所述逻辑电路的输入端用于连接信号源，所述逻辑电路的输出端与所述单稳态触发器的输入端连接。

进一步地，所述逻辑电路包括斯密特触发器，所述斯密特触发器的输入端用于连接信号源，所述斯密特触发器的输出端与所述单稳态触发器的输入端连接。

进一步地，所述逻辑电路包括与门，所述斯密特触发器的输出端与所述与门的输入端连接，所述与门的输出端与所述单稳态触发器的输入端连接。

进一步地，所述斯密特触发器包括第一斯密特触发器和第二斯密特触发器，所述第一斯密特触发器为反向输出斯密特触发器，所述第二斯密特触发器为同向输出斯密特触发器。

进一步地，所述单稳态触发器为单稳态可重触发器。

此外，本实用新型还提供一种边沿型电子开关装置，其特征在于，其包括控制模块和上述边沿型电子开关，所述边沿型电子开关的输入端与所述控制模块连接，所述边沿型电子开关受所述控制模块发出的脉冲信号的上升沿或下降沿而触发，当所述控制模块故障时，所述边沿型电子开关保持固定的工作状态。

此外，本实用新型还提供一种远程锁车系统，其包括用于控制电子车锁开关状态的车锁控制器和用于向所述车锁控制器发送信号的电门开关，其特征在于，其还包括上述边沿型电子开关和控制模块，所述边沿型电子开关连接于所述电门开关与所述车锁控制器之间；所述控制模块用于远程接收控制信号，其输出端与所述边沿型电子开关连接，其中，当所述控制模块正常工作时，所述边沿型电子开关可接收所述控制模块的控制信号而调整自身的输出以对电子车锁的开关状态进行控制；当所述控制模块故障时，所述边沿型电子开关保持固定的输出而不影响所述车锁控制器与所述电门开关之间的工作状态。

进一步地，所述触发单元的输入端与所述控制模块的输出端连接，所述触发单元的输出端与所述开关单元连接，所述开关单元连接于所述电门开关与所述车锁控制器之间。

此外，本实用新型还提供一种电子车锁装置，其包括上述的远程锁车系统。

此外，本实用新型还提供一种车辆，其包括上述的电子车锁装置。

本实用新型的边沿型电子开关包括触发单元和开关单元，其中，触发单元设置为受脉冲信号的上升沿或下降沿触发，正常工作时，脉冲信号中带有的上升沿或下降沿会触发所述触发单元而使边沿型电子开关实现相应的控制功能，而当控制模块故障时，输出信号不带有上升沿或下降沿时，触发单元便会固定的输出第二电平，从而使得开关单元处于固定的工作状态，进而使得整个产品系统可控。对于本实用新型的边沿型电子开关装置，其不仅可以方便的对现有产品系统进行功能扩展，而且扩展的新功能不会影响原有产品的工作状态和逻辑，即使控制模块故障，其也能处于固定的工作状态而不干扰原有产品的工作状态。本实用新型可增强各功能模块之间的工作独立性，实现各功能模块之间的相互扩展，从而大大提高系统的故障容错能力和安全性。

附图说明

图1是实施例1的结构框图。

图2是实施例1的结构框图。

图3是实施例1的结构逻辑图，其中A代表第一斯密特触发器的输入，B代表第二斯密特触发器的输入，CLR为控制信号，Q代表单稳态触发器的输出，R_EXT、C_EXT代表单稳态触发器中的RC延时电路引脚。

图4是实施例1的工作时序图。

图5是实施例2的结构框图。

图6是实施例3的结构框图。

标号说明:边沿型电子开关10、触发单元11、开关单元12、单稳态触发器111、与门112、第一斯密特触发器113、第二斯密特触发器114、控制模块20、电子车锁30、车锁控制器40、电门开关50。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例提供一种边沿型电子开关10，该边沿型电子开关10包括触发单元11和开关单元12。其中，所述触发单元11受脉冲信号的上升沿或下降沿触发。当与边沿型电子开关10相连接的其他器件故障时，由于无法提供上升沿或下降沿的输出，触发单元11便不会被触发而保持着固定的输出状态，这样，受边沿型电子开关10控制的器件便不会随机的处于不同的工作状态，而是会固定的处于某一种工作状态，从而使得整个产品系统的工作状态可控。

如图1所示，所述开关单元12与所述触发单元11的输出端连接，所述开关单元12的工作状态受所述触发单元11的输出信号而控制；当所述触发单元11的输出信号发生变化时，所述开关单元12的工作状态也发生变化。所述开关单元12是由开关器件组成的电路，其具体电路可根据所需控制的电源、信号电压、电流、控制速度、空间大小、硬件程度等要求进行设计，本实施例不对其电路结构进行限制。例如，所述开关器件包括但不限于模拟开关、继电器、P-MOS等器件中的一种或多种。在一些实施例中，本领域技术人员可采用公知的开关电路。在一些实施例中，本领域技术人员可根据设计要求而根据电学基础知识进行设计。

如图2、图3、图4所示，所述触发单元11用于接收外部输入的信号，并根据外部输入的信号进行触发，从而对外部输入信号进行响应，以实现所需的功能：外部器件未故障时，传输信号而实现相应的控制功能；外部器件故障时，提供固定的输出而不影响原有产品的工作状态和逻辑。

所述触发单元11受脉冲信号的上升沿或下降沿触发而可输出第一电平；当触发单元11未触发时，触发单元11固定输出第二电平。在一些实施例中，所述触发单元11可设置成受上升沿触发；在一些实施例中，所述触发单元11可设置成受下降沿触发。所述第一电平、第二电平为高电平、低电平中的一种；在一些实施例中，所述第一电平为高电平，第二电平为低电平；在一些实施例中，所述第一电平为低电平，第二电平为高电平。本实施例中，如图4所示，所述触发单元11设置成受脉冲信号的上升沿触发而输出高电平，当触发单元11未触发时，触发单元11固定输出低电平。

如图2所示，所述触发单元11包括单稳态触发器111和与之连接的逻辑电路。所述逻辑电路的输入端用于连接信号源，即外部器件的信号输出端。所述逻辑电路的输出端与所述单稳态触发器111的输入端连接。所述单稳态触发器111的输出端与所述开关单元12连接。其中，单稳态触发器111的输出端与开关单元12连接，可以是单稳态触发器111的输出端直接与开关单元12连接，也可通过反相器进行反向后与开关单元12连接，其具体可根据需要而设置。

所述逻辑电路用于对外部器件输出至触发单元11的电压信号进行处理，其包括斯密特触发器和用于对多路输入信号进行处理以输出一路信号的门器件。

如图2、图3所示，所述斯密特触发器用于连接信号源，对信号源进行处理。所述斯密特触发器的数量可根据需要而设置。本实施例中，边沿型电子开关10与电源线、信号线连接，因此，斯密特触发器包括第一斯密特触发器113和第二斯密特触发器114。所述第一斯密特触发器113为反向输出斯密特触发器，所述第二斯密特触发器114为同向输出斯密特触发器。

如图2、图3所示，所述门器件的输入端与所述第一斯密特触发器113、第二斯密特触发器114的输出端连接，所述门器件的输出端与所述单稳态触发器111的输入端连接。所述门器件的选用，可根据触发要求进行选取。本实施例中，所述门器件选用与门112。

如图2、图3所示，所述单稳态触发器111用于根据与门112输出的电压信号进行工作，当收到上升沿或下降沿信号时，其便触发而输出第一电平；未收到上升沿或下降沿时，其便固定输出第二电平。本实施例中，所述单稳态触发器111选用由上升沿触发的单稳态可重触发器。其他实施例中，所述单稳态触发器111可选用受下降沿触发的单稳态可重触发器。

所述单稳态触发器111的电路结构和电路原理，可参考公知技术，本实施例对其不进行赘述。

为方便说明，本实施例以上升沿触发为例对边沿型电子开关10的工作原理进行说明：

如图2、图3、图4所示，信号脉冲由第一斯密特触发器113和第二斯密特触发器114输入；当第一斯密特触发器113和第二斯密特触发器114未收到上升沿脉冲信号时，单稳态触发器111不被触发而输出第二电平——低电平。当第一斯密特触发器113或第二斯密特触发器114收到上升沿的脉冲信号时，在上升沿时刻，单稳态触发器111触发而输出第一电平——高电平。若脉冲信号的周期小于单稳态触发器111的RC延时电路的高电平输出持续时间TW，则单稳态触发器111的输出端Q持续输出高电平。当提供信号脉冲的器件发生故障时，第一斯密特触发器113和第二斯密特触发器114接收的信号中便不再有触发所需的上升沿信号，此时，单稳态触发器111的输出端便会固定的输出第二电平——低电平，而不是随机的输出低电平或高电平。

图4是本实用新型的触发单元11的工作时序图。从该时序图可以看出，在脉冲信号出现上升沿时，单稳态触发器111的输出端Q便会输出高电平；在RC延时电路的作用下，单稳态触发器111的输出端Q的高电平会回复成低电平，直至下一个上升沿触发而再次输出高电平。

此外，根据需要，还可在单稳态触发器111的输出端Q连接反相器，将单稳态触发器111的输出电平进行反向后而输出至开关单元12，用以控制开关单元12的工作状态。所述反相器可以是非门、NPN三极管、N-MOS管等反向器件中的一种或多种。反相器的选用，可根据开关单元12所需的电平类型进行选取，其作用在于：将单稳态触发器111输出的电平进行反向以匹配开关单元12工作时所需的电平类型，以及用于电平匹配，用于实现电压电平控制高压的通断。

实施例2

如图5所示，本实施例提供一种边沿型电子开关装置，该边沿型电子开关装置包括控制模块20和边沿型电子开关10。

所述边沿型电子开关10可参考实施例1，其包括触发单元11和开关单元12，触发单元11受脉冲信号的上升沿或下降沿触发而输出第一电平，在未触发时固定输出第二电平。

所述控制模块20为远程通信控制模块20，其包括但不限于2G模块、3G模块、4G模块、NG模块等。所述控制模块20可接收远程信号，并向所述边沿型电子开关10传输信号。所述控制模块20向所述边沿型电子开关10传输信号，以脉冲波的形式进行传输。

如图5所示，所述控制模块20的输出端与所述边沿型电子开关10的输入端连接。具体的，所述控制模块20的输出端与所述第一斯密特触发器113、第二斯密特触发器114的输入端连接。

当控制模块20正常工作时，其向所述第一斯密特触发器113、第二斯密特触发器114发送脉冲波信号，脉冲波信号中的上升沿或下降沿会触发边沿型电子开关10中的单稳态触发器111，使单稳态触发器111输出第一电平而控制开关单元12的工作状态。当控制模块20故障时，其向所述第一斯密特触发器113、第二斯密特触发器114发送的电平信号中，便不再有上升沿或下降沿信号，此时，单稳态触发器111便固定输出第二电平而控制开关单元12的工作状态。这样，便可使得当控制模块20故障时，整个边沿型电子开关装置的输出状态是固定不变的，而不是随机输出。

实施例3

如图6所示，本实施例提供一种远程锁车系统，该系统包括车锁控制器40、电门开关50、控制模块20和边沿型电子开关10。

如图6所示，所述车锁控制器40用于控制电子车锁30的开关状态，其可参考公知技术进行设置。所述车锁控制器40收到开锁信号时，便可控制电子车锁30进行打开；所述车锁控制器40收到关锁信号时，便可控制电子车锁30进行关闭。

如图6所示，所述电门开关50用于向车锁控制器40发送开关锁信号，用以控制电子车锁30的开关。现有技术中，所述电门开关50直接与所述车锁控制器40连接，其控制信号可直接传输至所述车锁控制器40。本实施例中，在所述电门开关50与所述车锁控制器40中设有边沿型电子开关10，从而使得电门开关50和边沿型电子开关10均可向车锁控制器40发送开关锁信号以控制电子车锁30的开关。

如图6所示，所述控制模块20为远程通信模块，其用于接收远程发送来的开关锁信号，并传输给所述边沿型电子开关10。所述控制模块20包括但不限于2G模块、3G模块、4G模块、NG模块等。所述控制模块20的输出端与所述边沿型电子开关10的斯密特触发器连接。

所述边沿型电子开关10的结构参考实施例1，其包括触发单元11和开关单元12。如图6所示，所述触发单元11的输入端与所述控制模块20连接，触发单元11的输出端与所述开关单元12连接。所述开关单元12则连接于所述电门开关50与所述车锁控制器40之间。

所述开关单元12的工作状态，影响所述电门开关50与所述车锁控制器40之间的工作状态；而所述开关单元12的工作状态，受触发单元11的输出电平控制；而触发单元11的输出电平，受控制模块20的输出电平控制。

当控制模块20接收到远程的开锁或关锁信号时，控制模块20向所述边沿型电子开关10发送脉冲信号，脉冲信号中的上升沿或下降沿会触发所述触发单元11而使得触发单元11输出第一电平，例如高电平；该高电平输出至开关单元12后，通过开关单元12而传输至车锁控制器40，以控制车锁控制器40实现相应的功能：开锁或关锁。

当控制模块20故障时，控制模块20随机的输出高电平或低电平，边沿型电子开关10中的触发单元11便不再收到带有上升沿或下降沿的触发信号，触发单元11便不能被触发而固定的输出第二电平，例如低电平。该第二电平输出至开关单元12后，而使得开关单元12保持着固定的工作状态。此时，连接在电门开关50与车锁控制器40之间的开关单元12，不影响电门开关50与车锁控制器40之间的工作状态和逻辑，仅仅起到连接作用。这时，即使控制模块20故障而无法进行远程开锁，但是，依然可以通过电门开关50控制车锁控制器40，实现电子车锁30的开关锁控制。

在电门开关50与车锁控制器40之间加装边沿型电子开关10，使边沿型电子开关10的开关单元12连接在电门开关50与车锁控制器40之间，这样不仅可通过控制模块20接收远程控制信号进行开关锁控制，也可以通过电门开关50进行开关锁控制；而且，由于触发单元11是受上升沿或下降沿触发的，只有控制模块20正常工作时，触发单元11才会被触发而输出相应的控制信号以实现开关锁控制，而当控制模块20故障时，触发单元11失去上升沿或下降沿的触发而将保持固定的输出，进而使得开关单元12的工作状态可控而不影响电门开关50与车锁控制器40之间原有的工作状态和逻辑。

实施例4

本实施例提供一种电子车锁装置，该装置包括电子车锁30和用于控制电子车锁30开闭的远程锁车系统。

所述远程锁车系统的结构参考实施例3，其包括车锁控制器40、电门开关50、控制模块20和边沿型电子开关10。

所述电子车锁30为可接收电信号进行开关锁的锁结构，其可选用公知的电子锁结构。

所述电子车锁30与所述远程锁车系统连接，具体的，所述电子车锁30与所述车锁控制器40连接，所述电子车锁30可接收所述车锁控制器40的电信号而进行开锁或关锁。

当远程锁车系统中的控制模块正常工作时，触发单元11可被触发而输出相应的控制信号，从而可通过车锁控制器而控制电子车锁30进行相应的开锁或关锁动作；当远程锁车系统中的控制模块故障时，触发单元11保持固定的输出而不影响电门开关50与车锁控制器40之间原有的工作状态和逻辑，此时可通过电门开关50相应的动作而控制电子车锁30进行相应的开锁或关锁动作。

实施例5

本实施例提供一种车辆，该车辆设有电子车锁装置。所述电子车锁装置的结构参考实施例4。

本实用新型的边沿型电子开关10和边沿型电子开关装置，不仅方便对现有产品系统进行功能扩展以增加远程控制能力，而且可在进行功能扩展的同时不影响原有产品系统的工作状态和工作逻辑，保持各模块之间的独立性，从而可大大提高系统的故障容错能力和安全性。

尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但是本实用新型的范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。

Claims (12)

1.一种边沿型电子开关，其特征在于，其包括：

触发单元(11)，受脉冲信号的上升沿或下降沿触发而输出第一电平，在未触发时固定输出第二电平；

开关单元(12)，与所述触发单元(11)的输出端连接，所述开关单元(12)的工作状态受所述第一电平或第二电平控制。

2.如权利要求1所述的边沿型电子开关，其特征在于，所述触发单元(11)包括单稳态触发器(111)，所述单稳态触发器(111)的输出端与所述开关单元(12)连接。

3.如权利要求2所述的边沿型电子开关，其特征在于，所述触发单元(11)包括逻辑电路，所述逻辑电路的输入端用于连接信号源，所述逻辑电路的输出端与所述单稳态触发器(111)的输入端连接。

4.如权利要求3所述的边沿型电子开关，其特征在于，所述逻辑电路包括斯密特触发器，所述斯密特触发器的输入端用于连接信号源，所述斯密特触发器的输出端与所述单稳态触发器(111)的输入端连接。

5.如权利要求4所述的边沿型电子开关(10)，其特征在于，所述逻辑电路包括与门(112)，所述斯密特触发器的输出端与所述与门(112)的输入端连接，所述与门(112)的输出端与所述单稳态触发器(111)的输入端连接。

6.如权利要求5所述的边沿型电子开关，所述斯密特触发器包括第一斯密特触发器(113)和第二斯密特触发器(114)，所述第一斯密特触发器(113)为反向输出斯密特触发器，所述第二斯密特触发器(114)为同向输出斯密特触发器。

7.如权利要求2所述的边沿型电子开关，其特征在于，所述单稳态触发器(111)为单稳态可重触发器。

8.一种边沿型电子开关装置，其特征在于，其包括控制模块(20)和权利要求1～7中任意一条所述的边沿型电子开关(10)，所述边沿型电子开关(10)的输入端与所述控制模块(20)连接，所述边沿型电子开关(10)受所述控制模块(20)发出的脉冲信号的上升沿或下降沿而触发，当所述控制模块(20)故障时，所述边沿型电子开关(10)保持固定的工作状态。

9.一种远程锁车系统，其包括用于控制电子车锁(30)开关状态的车锁控制器(40)和用于向所述车锁控制器(40)发送信号的电门开关(50)，其特征在于，其还包括如权利要求1～7任意一条所述的边沿型电子开关(10)和控制模块(20)，所述边沿型电子开关(10)连接于所述电门开关(50)与所述车锁控制器(40)之间；所述控制模块(20)用于远程接收控制信号，其输出端与所述边沿型电子开关(10)连接，其中，

当所述控制模块(20)正常工作时，所述边沿型电子开关(10)可接收所述控制模块(20)的控制信号而调整自身的输出以对电子车锁(30)的开关状态进行控制；当所述控制模块(20)故障时，所述边沿型电子开关(10)保持固定的输出而不影响所述车锁控制器(40)与所述电门开关(50)之间的工作状态。

10.如权利要求9所述的远程锁车系统，其特征在于，所述触发单元(11)的输入端与所述控制模块(20)的输出端连接，所述触发单元(11)的输出端与所述开关单元(12)连接，所述开关单元(12)连接于所述电门开关(50)与所述车锁控制器(40)之间。

11.一种电子车锁装置，其特征在于，其包括如权利要求9或10所述的远程锁车系统。

12.一种车辆，其特征在于，其包括如权利要求11所述的电子车锁装置。

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