一种安全输出控制电路及电子装置、车辆的制作方法

本申请涉及故障安全，更具体地涉及一种安全输出控制电路及电子装置、车辆。

背景技术：

1、轨道交通安全输出控制电路是一种安全等级较高的接口电路，因为它直接关系到轨道交通的安全及大众的生命财产安全。要确保输出电路的安全，一般会采用可靠的技术方案及合理的系统架构。在设计系统架构时，一般会定义系统的安全侧，其中，一般定义系统中没有输出的一侧为安全侧。例如，在车辆运行过程中，当检测到系统故障时，会让系统导向安全侧，并确保断开系统对安全侧的输出。

2、在目前的电路设计中，输出电路的供电受看门狗的控制，看门狗是一种用于保障轨道交通系统安全的监控单元，它通过定期检查系统的状态来确保系统正常运行，并在出现故障时能够及时进行相应的处理。但在此种控制方式下，看门狗可能存在失效的风险，此时看门狗无法断开输出电路的供电，当控制安全输出的动态信号也同时发生故障时，系统不能正常的断开安全输出控制电路的输出，使系统在多重故障的情况下存在安全风险。

3、因此有必要提出一种改进的安全输出控制电路及电子装置、车辆，以至少部分地解决上述技术问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题而提出了本申请。本申请提供了一种安全输出控制电路，包括：控制单元，用于发送第一喂狗信号或第二喂狗信号；看门狗电路，电连接所述控制单元，所述看门狗电路用于当接收到所述第一喂狗信号时通过第一电压输出端输出第一电源电压，所述看门狗电路用于当接收到所述控制单元发送的第二喂狗信号时，控制供电电源和所述第一电压输出端之间为断路；电源模块电路，所述电源模块电路的第一电压输入端电连接所述看门狗电路的第一电压输出端，所述电源模块电路用于将所述第一电源电压转换为第二电源电压并通过第二电压输出端输出；输出电路，所述输出电路的第二电压输入端电连接所述电源模块电路的第二电压输出端；其中，所述控制单元还电连接所述电源模块电路的信号输入端，用于向所述电源模块电路发送第一控制信号或第二控制信号，以及，所述电源模块电路还用于当接收到所述第一控制信号时，通过所述第二电压输出端向与所述输出电路输出所述第二电源电压，或者，所述电源模块电路还用于当接收到所述第二控制信号时，使所述第一电压输入端与所述第二电压输出端之间为断路。

2、示例地，所述看门狗电路还包括看门狗单元和继电器，所述看门狗单元与所述继电器电连接，供电电源通过所述继电器连接所述第一电压输出端，所述看门狗单元用于当接收到所述第一喂狗信号时控制所述继电器使所述供电电源和所述第一电压输出端之间为通路，或者，所述看门狗单元用于当接收所述控制单元发送的第二喂狗信号时，控制所述继电器使所述供电电源和所述第一电压输出端之间为断路。

3、示例地，所述继电器包括安全继电器，所述安全继电器包括继电器线圈、至少一对常开节点及至少一对常闭节点，所述看门狗单元的输出端与所述继电器线圈连接形成回路。

4、示例地，所述看门狗电路还包括第一回采电路，所述控制单元通过所述第一回采电路电连接所述继电器的常闭节点，所述第一回采电路用于采集所述常闭节点的开关状态信号，并将所述常闭节点的开关状态信号发送给所述控制单元，所述控制单元用于在所述常闭节点的开关状态与逻辑状态不一致时向所述电源模块电路发送所述第二控制信号。

5、示例地，所述输出电路包括输出单元，所述输出单元包括第一输入端、第二输入端和第三输入端，所述第三输入端作为所述第二电压输入端，所述第一输入端和所述第二输入端分别与所述控制单元连接。

6、示例地，所述输出电路还包括第二回采电路，所述控制单元通过所述第二回采电路电连接所述输出单元的输出端，所述控制单元用于接收所述第二回采电路采集的所述输出单元的输出状态信号，以及当所述输出状态信号与逻辑状态不一致时，向所述看门狗电路发送所述第二喂狗信号。

7、示例地，所述输出单元包括安全与门，所述安全与门包括与门及开关电路，所述与门的第一输入端及第二输入端分别与所述控制单元的第一输出端及第二输出端连接，所述与门的输出端与所述开关电路的控制端连接，所述开关电路的输入端与所述电源模块电路的第二电压输出端连接，所述开关电路的输出端作为所述输出电路的电压输出端。

8、示例地，所述输出单元通过所述第一输入端接收所述控制单元发送的第一动态脉冲信号；所述输出单元通过所述第二输入端接收所述控制单元发送的第二动态脉冲信号；其中，当所述输出单元接收到所述第一动态脉冲信号、所述第二动态脉冲信号，且所述电源模块电路向所述输出单元提供所述第二电源电压均时，所述输出单元为通路，否则，所述输出单元为断路。

9、本申请还提供一种电子装置，所述电子装置包括上述任一项所述的安全输出控制电路。

10、本申请还提供一种车辆，所述车辆包括上述任一项所述的安全输出控制电路或电子装置。

11、本申请的安全输出控制电路包括增加电源模块电路，其中，电源模块电路受控制单元的控制，当位于电源模块电路前级的看门狗电路发生故障(例如，看门狗电路内的继电器发生节点粘连而不能断开输出电压时)时，系统可以通过控制电源模块电路来断开对输出电路的供电。本申请通过增加电源模块电路构造了一种输出双断的安全输出控制电路来解决看门狗电路故障带来的潜在风险，提高了系统在多重故障下的安全性和可靠性，降低了事故风险，增加了系统的安全冗余，能有效的断开系统的输出信号，使系统能可靠地维持在安全状态。

技术特征：

1.一种安全输出控制电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的安全输出控制电路，其特征在于，所述看门狗电路还包括看门狗单元和继电器，所述看门狗单元与所述继电器电连接，供电电源通过所述继电器连接所述第一电压输出端，

3.根据权利要求2所述的安全输出控制电路，其特征在于，所述继电器包括安全继电器，所述安全继电器包括继电器线圈、至少一对常开节点及至少一对常闭节点，所述看门狗单元的输出端与所述继电器线圈连接形成回路。

4.根据权利要求3所述的安全输出控制电路，其特征在于，所述看门狗电路还包括第一回采电路，所述控制单元通过所述第一回采电路电连接所述继电器的常闭节点，所述第一回采电路用于采集所述常闭节点的开关状态信号，并将所述常闭节点的开关状态信号发送给所述控制单元，所述控制单元用于在所述常闭节点的开关状态与逻辑状态不一致时向所述电源模块电路发送所述第二控制信号。

5.根据权利要求1所述的安全输出控制电路，其特征在于，所述输出电路包括输出单元，所述输出单元包括第一输入端、第二输入端和第三输入端，所述第三输入端作为所述第二电压输入端，所述第一输入端和所述第二输入端分别与所述控制单元连接。

6.根据权利要求5所述的安全输出控制电路，其特征在于，所述输出电路还包括第二回采电路，所述控制单元通过所述第二回采电路电连接所述输出单元的输出端，所述控制单元用于接收所述第二回采电路采集的所述输出单元的输出状态信号，以及当所述输出状态信号与逻辑状态不一致时，向所述看门狗电路发送所述第二喂狗信号。

7.根据权利要求5所述的安全输出控制电路，其特征在于，所述输出单元包括安全与门，所述安全与门包括与门及开关电路，所述与门的第一输入端及第二输入端分别与所述控制单元的第一输出端及第二输出端连接，所述与门的输出端与所述开关电路的控制端连接，所述开关电路的输入端与所述电源模块电路的第二电压输出端连接，所述开关电路的输出端作为所述输出电路的电压输出端。

8.根据权利要求5所述的安全输出控制电路，其特征在于，

9.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括如权利要求1-8任一项所述的安全输出控制电路。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1-8中任一项所述的安全输出控制电路或权利要求9所述的电子装置。

技术总结
一种安全输出控制电路及电子装置、车辆，该电路包括：控制单元；看门狗电路；电源模块电路，其第一电压输入端电连接看门狗电路的第一电压输出端，其用于将第一电源电压转换为第二电源电压并通过第二电压输出端输出；输出电路，其第二电压输入端电连接电源模块电路的第二电压输出端；其中，控制单元还电连接电源模块电路的信号输入端，用于向电源模块电路发送第一控制信号或第二控制信号，以及，电源模块电路还用于当接收到第一控制信号时，通过第二电压输出端向与输出电路输出第二电源电压，或者，电源模块电路还用于当接收到第二控制信号时，使第一电压输入端与第二电压输出端之间为断路。该电路在发生多重故障时能断开输出，增加了安全冗余。

技术研发人员：赵建春,王术冬,李龙腾,张磊
受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司
技术研发日：20230428
技术公布日：2024/1/15