CN203616422U

CN203616422U - 输入信号的状态检测装置及具有其的电动汽车

Info

Publication number: CN203616422U
Application number: CN201320703629.3U
Authority: CN
Inventors: 赵倩; 张君鸿; 王野; 王春凤; 潘宇; 闫永亮; 赵海
Original assignee: Beiqi Foton Motor Co Ltd
Current assignee: Beijing Treasure Car Co Ltd
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2023-11-07

Abstract

本实用新型公开了一种输入信号的状态检测装置，包括：开关组，开关组具有输入端、第一输出端和第二输出端，其中，输入信号通过输入端输入；第一电阻，第一电阻的一端与第一输出端相连；第二电阻，第二电阻的一端与第二输出端相连，其中，第二电阻的阻值大于第一电阻的阻值；分压器，分压器的输入端分别与第一电阻的另一端和第二电阻的另一端相连；控制器，控制器具有A/D转换模块，A/D转换模块与分压器的输出端相连，控制器根据从A/D转换模块读取的值判断输入信号的状态。该输入信号的状态检测装置能够对输入信号的状态进行准确判断。本实用新型还公开了一种电动汽车。

Description

输入信号的状态检测装置及具有其的电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种输入信号的状态检测装置以及一种具有该输入信号的状态检测装置的电动汽车。

背景技术

电动汽车中的电控部件，通常需要采集一些信号，对这些信号进行判断后，发出相应的控制指令。例如整车控制器，它采集档位信号、加速踏板信号、制动踏板信号等其他部件信号后，做出相应的判断，以控制下层各个控制器的动作，协调电机控制系统、电池管理系统、充电控制系统、DC-DC、制动系统之间的功能转换和能量分配。因此，对于这些输入信号的状态的准确采集和判断，对电动汽车的控制来说是极为重要的。

相关技术中，对数字输入信号而言，通常只关注信号的高、低电平状态，没有故障的判断。并且，外部的数字输入信号也没有提供一种合理的方式，使得控制器能方便地检测出信号的状态。

实用新型内容

本申请是发明人基于以下认识和发现的：

相关技术中，数字量输入信号的高低电平状态通常是开关的两个状态即闭合和关断产生的。控制器只能对输入信号的高低电平状态作区分，不能判断输入信号当前是否出现故障以及故障的类型。以高有效的输入信号为例，当输入信号短路到地时，与开关关断的状态一样，当输入信号短路到电源时，与开关闭合的状态一样，因此控制器无法区分。

本实用新型的目的旨在至少解决上述的技术缺陷。

为此，本实用新型的目的在于提出一种输入信号的状态检测装置，能够对输入信号的状态进行准确判断，从而可以判断出输入信号当前是否出现故障以及故障的类型。

为达到上述目的，本实用新型提出的一种输入信号的状态检测装置，包括：开关组，所述开关组具有输入端、第一输出端和第二输出端，其中，所述输入信号通过所述输入端输入；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一输出端相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第二输出端相连，其中，所述第二电阻的阻值大于所述第一电阻的阻值；分压器，所述分压器的输入端分别与所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端相连；以及控制器，所述控制器具有A/D转换模块，所述A/D转换模块与所述分压器的输出端相连，所述控制器根据从所述A/D转换模块读取的值判断所述输入信号的状态。

根据本实用新型提出的输入信号的状态检测装置，控制器根据从A/D转换模块读取的值判断输入信号的状态，除了能准确区分输入信号的高、低电平状态外，还能够准确判断出输入信号当前是否发生故障以及故障的类型，从而可以及时采取相应的措施处理故障，可靠性和安全性得到了很大地提高。

其中，所述分压器包括：第三电阻，所述第三电阻的一端分别与所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端相连；第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三电阻的另一端相连，所述第四电阻的另一端接地，所述第三电阻和第四电阻之间的节点为所述分压器的输出端。

并且，所述的输入信号的状态检测装置还包括：第五电阻，所述第五电阻的一端分别与所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端相连，所述第五电阻的另一端接地。

优选地，所述控制器为微控制器MCU。

此外，本实用新型还提出了一种电动汽车，该电动汽车包括上述的输入信号的状态检测装置。这样，该电动汽车中的电控部件除了能准确区分输入信号的高、低电平状态外，还能够准确判断出输入信号当前是否发生故障以及故障的类型，从而可以及时采取相应的措施处理故障，大大提高了电动汽车的可靠性和安全性。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例的输入信号的状态检测装置的电路图；以及

图2为根据本实用新型一个实施例的输入信号的状态检测装置中AD转换模块检测到的AD值与输入信号的状态对应示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图来描述根据本实用新型实施例提出的输入信号的状态检测装置。

图1为根据本实用新型实施例的输入信号的状态检测装置的电路图。如图1所示，该输入信号的状态检测装置包括开关组10、第一电阻R1、第二电阻R2、分压器20和控制器30。

其中，开关组10具有输入端1、第一输出端2和第二输出端3，并且输入信号通过输入端1输入，例如具有12V电平的高有效输入信号通过输入端1输入。

如图1所示，第一电阻R1的一端与第一输出端2相连，第二电阻R2的一端与第二输出端3相连，其中，第二电阻R2的阻值大于第一电阻R1的阻值。这样，当开关组10的输入端1与第一输入端2接通时，输入信号处于有效状态，第一电阻R1接入电路；当开关组10的输入端1与第二输入端3接通时，输入信号处于无效状态，第二电阻R2接入电路。在本实用新型的一个实施例中，第一电阻R1和第二电阻R2可以与开关组10集成为整体，即当开关组10的输入端1与第一输入端2接通时，开关对应的阻抗为R1，开关组10的输入端1与第二输入端3接通时，开关对应的阻抗为R2，R2的阻值远大于R1的阻值。

分压器20的输入端即节点A分别与第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端相连，控制器30具有A/D转换模块301，A/D转换模块301与分压器20的输出端即节点B相连，控制器301根据从A/D转换模块301读取的值判断输入信号的状态。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，分压器20包括第三电阻R3和第四电阻R4。其中，第三电阻R3的一端分别与第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端相连，第四电阻R4的一端与第三电阻R3的另一端相连，第四电阻R4的另一端接地，第三电阻R3和第四电阻R4之间的节点B为分压器20的输出端。即言，A点的电压经过第三电阻R3和第四电阻R4分压后例如转化为一个5V以内的电压信号输入到A/D转换模块301以供控制器30采集。

并且，如图1所示，上述的输入信号的状态检测装置还包括第五电阻R5，第五电阻R5的一端分别与第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端相连，第五电阻R5的另一端接地。其中，第五电阻R5为下拉电阻。

在本实用新型的一个示例中，控制器30可以为微控制器MCU。

通常，对于一个数字输入信号来说，往往有不同的状态：信号有效、信号无效、信号短路到电源、信号短路到地等。下面以控制器30采集高有效的输入信号例如12V高电平为例来说明本实用新型实施例提出的输入信号的状态检测装置。

当输入信号处于有效状态时，由于R1的阻值相对较小，此时A点可以测得一个接近于12V，但小于12V的电压；当输入信号处于无效状态时，由于R2的阻值相对较大，此时A点可以测得一个接近于0V，但大于0V的电压；当输入到控制器的信号例如A点信号直接与电源短路时，此时A点电压为12V，大于输入信号处于有效状态时A点的电压；当输入到控制器的信号即A点信号直接与地线短路时，此时A点电压为0V，小于输入信号处于无效状态时A点的电压。

其中，控制器30例如MCU的I/O接口对于输入信号高低电平状态的判断是有一定限制的。MCU能够识别出低电平时输入I/O口的最大电压，通常值为0.3*Vdd（Vdd是MCU的逻辑供电电压），且MCU能够识别出高电平时输入I/O口的最小电压，通常值为0.7*Vdd。

这样，由于输入信号处于有效状态时A点的电压与输入到控制器的信号直接与电源短路时A点电压都接近于12V，输入信号处于无效状态时A点的电压与输入到控制器的信号直接与地线短路时A点电压都接近于0V，使用MCU的I/O来处理信号，是不能判断出输入信号的故障。

而本实用新型是将分压后的信号接入MCU的A/D转换模块进行采集，将不同状态下的电压对应的AD值准确的读取出来。其中，由于电阻误差的存在，分压后的信号四种状态下的电压是一个范围，具体如图2所示。在实际处理时，MCU的程序中预先对四种状态下分压后的信号的AD值范围进行定义，在读取到分压后的信号的AD值之后，与设定好的AD值进行比较，通过此时AD值所处的范围，即可判断出输入信号当前的状态。

根据本实用新型实施例提出的输入信号的状态检测装置，控制器根据从A/D转换模块读取的值判断输入信号的状态，除了能准确区分输入信号的高、低电平状态外，还能够准确判断出输入信号当前是否发生故障以及故障的类型，从而可以及时采取相应的措施处理故障，可靠性和安全性得到了很大地提高。

此外，本实用新型的实施例还提出了一种电动汽车，该电动汽车包括上述的输入信号的状态检测装置。这样，该电动汽车中的电控部件除了能准确区分输入信号的高、低电平状态外，还能够准确判断出输入信号当前是否发生故障以及故障的类型，从而可以及时采取相应的措施处理故障，大大提高了电动汽车的可靠性和安全性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims

1.一种输入信号的状态检测装置，其特征在于，包括：

开关组，所述开关组具有输入端、第一输出端和第二输出端，其中，所述输入信号通过所述输入端输入；

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一输出端相连；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第二输出端相连，其中，所述第二电阻的阻值大于所述第一电阻的阻值；

分压器，所述分压器的输入端分别与所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端相连；以及

控制器，所述控制器具有A/D转换模块，所述A/D转换模块与所述分压器的输出端相连，所述控制器根据从所述A/D转换模块读取的值判断所述输入信号的状态。

2.如权利要求1所述的输入信号的状态检测装置，其特征在于，所述分压器包括：

第三电阻，所述第三电阻的一端分别与所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端相连；

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三电阻的另一端相连，所述第四电阻的另一端接地，所述第三电阻和第四电阻之间的节点为所述分压器的输出端。

3.如权利要求2所述的输入信号的状态检测装置，其特征在于，还包括：

第五电阻，所述第五电阻的一端分别与所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端相连，所述第五电阻的另一端接地。

4.如权利要求1-3中任一项所述的输入信号的状态检测装置，其特征在于，所述控制器为微控制器MCU。

5.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的输入信号的状态检测装置。