数字处理电路及车辆的制作方法

1.本技术涉及电子控制技术领域，尤其涉及一种数字处理电路及车辆。


背景技术：

2.车辆中设置有多个电子控制单元(electronic control unit，ecu)，每个ecu可以控制一个系统，例如，安全气囊系统、制动系统等。ecu可以通过分析接收到的数字信号确定系统所处的状态，还可以根据系统的状态对系统进行控制。ecu中包括微控制单元(microcontroller unit，mcu)，mcu与ecu外围电路中的数字开关相连接，以便通过数字开关控制ecu的启动。
3.在相关技术中，当ecu与数字开关之间的线路断开时，ecu无法区分此状态与数字开关打开的状态；若线路处于断开状态，即便将数字开关闭合，ecu还是无法接收数字信号，进而无法判断系统所处的状态，更不能对系统进行精准的控制，最终导致系统的安全性降低，影响行车安全。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供一种数字处理电路及车辆，可以区分数字开关打开的状态和ecu与数字开关之间的线路断开的状态，提高了系统的安全性。
5.第一方面，本技术实施例提供一种数字处理电路，包括：第一电源、第一电阻、第一开关和ecu，所述ecu中包括第二电源、阻抗电路和mcu，其中，
6.所述第一开关分别与所述第一电源和所述阻抗电路连接，所述第一开关与所述第一电阻并联；所述阻抗电路分别与所述第二电源和所述mcu连接；
7.所述mcu用于采集输入至所述mcu的第一电压，并根据所述第一电压确定所述数字处理电路的状态，所述数字处理电路的状态为如下任意一种：第一开关断开状态、所述第一开关闭合状态或线路断开状态，在所述线路断开状态用于指示所述第一开关与所述ecu之间的线路断开。
8.在一种可能的实施方式中，所述阻抗电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，其中，
9.所述第四电阻的一端与所述第一开关连接，所述第四电阻的另一端与所述mcu连接；
10.所述第二电阻的一端与所述第四电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地；
11.所述第三电阻的一端与所述第四电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第二电源连接；
12.所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端连接，所述第五电阻的另一端接地。
13.在一种可能的实施方式中，所述阻抗电路还包括滤波电路，所述滤波电路与所述mcu连接。
14.在一种可能的实施方式中，所述滤波电路包括第一电容和第二电容，其中，
15.所述第一电容的一端与所述第四电阻的一端连接；
16.所述第二电容的另一端与所述第四电阻的另一端连接。
17.在一种可能的实施方式中，所述数字处理电路还包括保护电路，所述保护电路与所述mcu连接。
18.在一种可能的实施方式中，所述保护电路包括二极管和第三电源，其中，所述二极管的正极与所述mcu连接，所述二极管的负极与所述第三电源连接。
19.在一种可能的实施方式中，所述mcu具体用于：
20.若所述第一电压位于第一范围内，则确定所述数字处理电路的状态为第一开关断开状态；
21.若所述第一电压位于第二范围内，则确定所述数字处理电路的状态为第一开关闭合状态；
22.若所述第一电压位于第三范围内，则确定所述数字处理电路的状态为线路断开状态。
23.在一种可能的实施方式中，所述第一范围通过以下公式一确定：
[0024][0025]
其中，所述r1为所述第一电阻的电阻值，所述r2为所述第二电阻的电阻值，所述r3为所述第三电阻的电阻值，所述r4为所述第四电阻的电阻值，所述r5为所述第五电阻的电阻值，所述u1为所述第一电源的电压，所述u2为所述第二电源的电压。
[0026]
在一种可能的实施方式中，所述第二范围的最小值由以下公式二确定，所述第二范围的最大值为第三电源的电压值，
[0027][0028]
其中，所述r4为所述第四电阻的电阻值，所述r5为所述第五电阻的电阻值，所述u
低
为所述第一电源的最小电压。
[0029]
在一种可能的实施方式中，所述第三范围通过以下公式三确定：
[0030][0031]
其中，所述r2为所述第二电阻的电阻值，所述r3为所述第三电阻的电阻值，所述r4为所述第四电阻的电阻值，所述r5为所述第五电阻的电阻值，所述u2为所述第二电源的电压。
[0032]
第二方面，本技术实施例提供一种车辆，包括第一方面任一项所述的数字处理电路。
[0033]
在一种可能的实施方式中，所述车辆还包括一种数字处理电路，该数字处理电路包括第一电源u1、第一开关k1和ecu，所述ecu中包括第二电源u2、第三电源u3、第一电容c1、第
二电容c2、二极管d1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第一三极管t1、第二三极管t2、第三三极管t3和mcu；
[0034]
其中，第一开关k1分别与第一电源u1和mcu连接；第一三极管t1分别与第二电源u2、第三电阻r3和mcu连接；第二三极管t2的一端接地，另外两端分别与第二电阻r2和mcu连接；第三三极管t3的一端接地，另外两端分别与第五电阻r5和mcu连接；第二电阻r2分别与第二三极管t2和第四电阻r4连接；第三电阻r3分别与第一三极管t1和第四电阻r4连接；第四电阻r4分别与第一开关k1和mcu连接；第五电阻r5分别与第三三极管t3和mcu连接；二极管d1的正极与mcu连接，二极管d1的负极与第三电源u3连接；第一电容c1的一端与第四电阻r4的一端连接；第二电容c2的另一端与第四电阻r4的另一端连接。
[0035]
在一种可能的实施方式中，mcu用于采集输入至mcu的第一电压，并根据第一电压确定数字处理电路的状态，数字处理电路的状态为第一开关断开状态或第一开关闭合状态。
[0036]
在一种可能的实施方式中，mcu具体用于：控制第二三极管t2闭合，第一三极管t1、第三三极管t3打开，以确定数字处理电路的状态：
[0037]
当mcu采集的电压值为0时，判定第一开关k1打开，电路处于第一开关断开状态；
[0038]
当mcu采集的电压值为第三电源的电压值时，判定第一开关k1闭合，电路处于第一开关闭合状态。
[0039]
在一种可能的实施方式中，所述车辆还包括一种数字处理电路，该数字处理电路包括第一开关k1和ecu，所述ecu中包括第二电源u2、第三电源u3、第一电容c1、第二电容c2、二极管d1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第一三极管t1、第二三极管t2、第三三极管t3和mcu；
[0040]
其中，第一开关k1的一端接地，另一端与mcu连接；第一三极管t1分别与第二电源u2、第三电阻r3和mcu连接；第二三极管t2的一端接地，另外两端分别与第二电阻r2和mcu连接；第三三极管t3的一端接地，另外两端分别与第五电阻r5和mcu连接；第二电阻r2分别与第二三极管t2和第四电阻r4连接；第三电阻r3分别与第一三极管t1和第四电阻r4连接；第四电阻r4分别与第一开关k1和mcu连接；第五电阻r5分别与第三三极管t3和mcu连接；二极管d1的正极与mcu连接，二极管d1的负极与第三电源u3连接；第一电容c1的一端与第四电阻r4的一端连接；第二电容c2的另一端与第四电阻r4的另一端连接。
[0041]
在一种可能的实施方式中，mcu用于采集输入至mcu的第一电压，并根据第一电压确定数字处理电路的状态，数字处理电路的状态为第一开关断开状态或第一开关闭合状态。
[0042]
在一种可能的实施方式中，mcu具体用于：控制第一三极管t1闭合，第二三极管t2、第三三极管t3打，以确定数字处理电路的状态：
[0043]
当mcu采集的电压值为第三电源的电压值时，判定第一开关k1打开，此时电路处于第一开关断开状态；
[0044]
当mcu采集的电压值为0时，判定第一开关k1闭合，此时电路处于第一开关闭合状态。
[0045]
本技术实施例提供的数字处理电路及车辆，该数字处理电路包括：第一电源、第一电阻、第一开关和ecu，ecu中包括第二电源、阻抗电路和mcu，其中，第一开关分别与第一电
源和阻抗电路连接，第一开关与第一电阻并联；阻抗电路分别与第二电源和所述mcu连接。上述数字处理电路可以通过mcu采集的电压区分第一开关断开状态、第一开关闭合状态和线路断开状态，提高了系统的安全性。
附图说明
[0046]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0047]
图1为本技术实施例提供的一种应用场景示意图；
[0048]
图2为本技术实施例提供的一种数字处理电路的结构示意图一；
[0049]
图3为本技术实施例提供的一种数字处理电路的结构示意图二；
[0050]
图4为本技术实施例提供的一种数字处理电路的结构示意图三；
[0051]
图5为本技术实施例提供的一种数字处理电路的结构示意图四；
[0052]
图6为本技术实施例提供的一种数字处理电路的结构示意图五。
具体实施方式
[0053]
为了使本技术实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本技术保护的范围。
[0054]
为了便于理解，下面结合图1，对本技术实施例所适用的应用场景进行说明。
[0055]
图1为本技术实施例提供的一种应用场景示意图。请参见图1，包括ecu、第一电源u1和第一开关k1，第一开关k1分别与第一电源u1和ecu连接。
[0056]
车辆中包括多个ecu，驾驶员可以通过第一开关k1控制ecu，当第一开关闭合时，ecu可以接收数字信号；当第一开关断开时，ecu不可以接收数字信号。
[0057]
ecu可以控制车辆中的各种系统，例如，安全气囊系统、制动系统、发送机控制系统等与行车安全相关的系统。ecu可以通过分析接收到的数字信号确定系统所处的状态，还可以根据系统的状态对系统进行控制；例如，当系统发生故障的时候，ecu可以通过分析数字信号获取系统的故障信息，并控制系统转入安全状态，避免系统功能失效而导致人员伤亡。
[0058]
在相关技术中，当ecu与第一开关k1之间的线路断开时，ecu无法判断是第一开关处于断开状态，还是线路处于断开状态，即，ecu无法判断自身是否还能继续接收数字信号，若线路处于断开状态，即便将第一开关闭合，ecu还是无法接收数字信号，进而无法判断系统所处的状态，更不能对系统进行精准的控制，最终导致系统的安全性降低，影响行车安全。
[0059]
为了解决上述技术问题，本技术提供一种数字处理电路，通过在数字处理电路中增加第一电阻和阻抗电路，ecu可以区分第一开关断开状态和线路断开状态，提高了系统的安全性。
[0060]
需要说明的是，图1仅是本技术实施例提供的一种应用场景的示意图。本技术实施例中的数字处理电路并不仅限于应用于车辆中，还可以用在轮船、飞机等设备中。
[0061]
下面，通过具体实施例对本技术所示的技术方案进行详细说明。需要说明的是，下面几个实施例可以独立存在，也可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程，在不同的实施例中不再赘述。
[0062]
图2为本技术实施例提供的一种数字处理电路的结构示意图一。请参见图2，该数字处理电路20包括第一电源u1、第一电阻r1、第一开关k1和ecu，所述ecu中包括第二电源u2、阻抗电路21和mcu，第一开关k1分别与第一电源u1和阻抗电路21连接，第一开关k1与第一电阻r1并联；阻抗电路21分别与第二电源u2和mcu连接。
[0063]
第一电源u1的电压可以为9～32v。
[0064]
第二电源u2的电压可以为5v；第二电源u2可以为阻抗电路和mcu供电。
[0065]
mcu用于采集输入至mcu的第一电压，并根据第一电压确定数字处理电路的状态，数字处理电路的状态为如下任意一种：第一开关断开状态、第一开关闭合状态或线路断开状态，线路断开状态用于指示第一开关与ecu之间的线路断开。
[0066]
mcu可以根据以下方式确定数字处理电路的状态：
[0067]
若第一电压位于第一范围内，则确定数字处理电路的状态为第一开关断开状态；若第一电压位于第二范围内，则确定数字处理电路的状态为第一开关闭合状态；若第一电压位于第三范围内，则确定数字处理电路的状态为线路断开状态。
[0068]
第一范围、第二范围和第三范围之间相互不存在重叠。
[0069]
第一电压的范围(第一范围、第二范围和第三范围)可以根据第一电源u1、第一电阻r1和阻抗电路21确定。
[0070]
在上述数字处理电路中，可以通过第一电源u1、第一电阻r1和阻抗电路21确定数字处理电路所处的状态，明确区分第一开关断开状态和线路断开状态，进而提高了系统的安全性。
[0071]
在图2的实施例中，下面，结合图3所示的实施例，对上述数字处理电路进行进一步的说明。
[0072]
图3为本技术实施例提供的一种数字处理电路的结构示意图二。请参见图3，在图2的基础上，数字处理电路20还包括保护电路22和滤波电路23；保护电路22与mcu连接，滤波电路23与mcu连接。
[0073]
可选的，保护电路22包括二极管d1和第三电源u3，其中，二极管d1的正极与mcu连接，二极管d1的负极与第三电源u3连接。
[0074]
可选的，滤波电路23包括第一电容c1和第二电容c2，其中，第一电容c1的一端与第四电阻r4的一端连接；第二电容c2的另一端与第四电阻r4的另一端连接。
[0075]
可选的，阻抗电路21包括第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4和第五电阻r5，其中，第四电阻r4的一端与第一开关k1连接，第四电阻r4的另一端与mcu连接；第二电阻r2的一端与第四电阻r4的一端连接，第二电阻r2的另一端接地；第三电阻r3的一端与第四电阻r4的一端连接，第三电阻r3的另一端与第二电源u2连接；第五电阻r5的一端与第四电阻r4的另一端连接，第五电阻r5的另一端接地。
[0076]
保护电路22可以是用于保护mcu的保护电路。
[0077]
二极管d1的开启电压可以为0.6v，导通电压可以为0.7v。
[0078]
第三电源u3的电压可以为5v。
[0079]
滤波电路23可以滤除接收信号中的高频噪声。
[0080]
可以根据以下方式确定数字处理电路的三种状态：
[0081]
状态1、若第一电压u1位于第一范围内，则确定数字处理电路的状态为第一开关断开状态；其中，第一范围通过以下公式一确定：
[0082][0083]
其中，r1为所述第一电阻的电阻值，r2为所述第二电阻的电阻值，r3为所述第三电阻的电阻值，r4为所述第四电阻的电阻值，r5为所述第五电阻的电阻值，u1为所述第一电源的电压，u2为所述第二电源的电压。
[0084]
当第二电源u2的电压值固定时，第一范围的最小值为公式一中第一电源u1取最小电压计算出来的电压值；第一范围的最大值为公式一中第一电源u1取最大电压计算出来的电压值。
[0085]
状态2、若第一电压位于第二范围内，则确定数字处理电路的状态为第一开关闭合状态；其中，第二范围的最小值由以下公式二确定，第二范围的最大值为第三电源u3的电压值，
[0086][0087]
其中，r4为所述第四电阻的电阻值，r5为所述第五电阻的电阻值，u
低
为所述第一电源u1的最小电压。
[0088]
在第一开关k1闭合的时候，mcu采集的电压值随着第一电源的电压增大而增大，直至达到保护电路的电压，此时，mcu采集的电压值最大，为第三电源u3的电压值。
[0089]
状态3、若第一电压位于第三范围内，则确定数字处理电路的状态为线路断开状态。其中，第三范围通过以下公式三确定：
[0090][0091]
其中，r2为所述第二电阻的电阻值，r3为所述第三电阻的电阻值，r4为所述第四电阻的电阻值，r5为所述第五电阻的电阻值，u2为所述第二电源的电压。
[0092]
在上述数字处理电路中，可以通过第一电源u1、第二电源u2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4和第五电阻r5确定数字处理电路所处的状态，明确区分第一开关断开状态和线路断开状态，进而提高了系统的安全性。
[0093]
在图3所示实施例的基础上，还可以在阻抗电路中设置开关，在阻抗电路中的开关为闭合状态时，才可以实现图3实施例所示的电路，下面，结合图4对该种情况进行说明。
[0094]
图4为本技术实施例提供的一种数字处理电路的结构示意图三。请参见图4，数字处理电路20的阻抗电路21中增加第一三极管t1、第二三极管t2和第三三极管t3；其中，第一
三极管t1分别与第二电源u2、第三电阻r3和mcu连接，第二三极管t2的一端接地，另外两端分别与第二电阻r2和mcu连接，第三三极管t3的一端接地，另外两端分别与第五电阻r5和mcu连接。mcu可以控制第一三极管t1、第二三极管t2和第三三极管t3断开或者闭合。
[0095]
当mcu控制第一三极管t1、第二三极管t2和第三三极管t3者闭合时，可以实现图3实施例所示的电路。
[0096]
本技术实施例还可以提供一种用于确定第一开关的状态的数字处理电路，通过该数字处理电路可以准确的确定第一开关的状态为闭合状态或者断开状态，下面，结合图5-图6所示的实施例进行说明。
[0097]
图5为本技术实施例提供的一种数字处理电路的结构示意图四。请参见图5，该数字处理电路30包括第一电源u1、第一开关k1和ecu，所述ecu中包括第二电源u2、第三电源u3、第一电容c1、第二电容c2、二极管d1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第一三极管t1、第二三极管t2、第三三极管t3和mcu。其中，第一开关k1分别与第一电源u1和mcu连接；第一三极管t1分别与第二电源u2、第三电阻r3和mcu连接；第二三极管t2的一端接地，另外两端分别与第二电阻r2和mcu连接；第三三极管t3的一端接地，另外两端分别与第五电阻r5和mcu连接；第二电阻r2分别与第二三极管t2和第四电阻r4连接；第三电阻r3分别与第一三极管t1和第四电阻r4连接；第四电阻r4分别与第一开关k1和mcu连接；第五电阻r5分别与第三三极管t3和mcu连接；二极管d1的正极与mcu连接，二极管d1的负极与第三电源u3连接；第一电容c1的一端与第四电阻r4的一端连接；第二电容c2的另一端与第四电阻r4的另一端连接。
[0098]
mcu用于采集输入至mcu的第一电压，并根据第一电压确定数字处理电路的状态，数字处理电路的状态为第一开关断开状态或第一开关闭合状态。
[0099]
当mcu控制第二三极管t2闭合，第一三极管t1、第三三极管t3打开的时候，可以通过以下方式判断数字处理电路30的状态：
[0100]
当mcu采集的电压值为0时，判定第一开关k1打开，此时电路处于第一开关断开状态；
[0101]
当mcu采集的电压值为第三电源的电压值时，判定第一开关k1闭合，此时电路处于第一开关闭合状态。
[0102]
图5所示的数字处理电路30可以有效的区分第一开关的状态是闭合状态还是断开状态。
[0103]
图6为本技术实施例提供的一种数字处理电路的结构示意图五。请参见图6，该数字处理电路40包括第一开关k1和ecu，所述ecu中包括第二电源u2、第三电源u3、第一电容c1、第二电容c2、二极管d1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第一三极管t1、第二三极管t2、第三三极管t3和mcu。其中，第一开关k1的一端接地，另一端与mcu连接；第一三极管t1分别与第二电源u2、第三电阻r3和mcu连接；第二三极管t2的一端接地，另外两端分别与第二电阻r2和mcu连接；第三三极管t3的一端接地，另外两端分别与第五电阻r5和mcu连接；第二电阻r2分别与第二三极管t2和第四电阻r4连接；第三电阻r3分别与第一三极管t1和第四电阻r4连接；第四电阻r4分别与第一开关k1和mcu连接；第五电阻r5分别与第三三极管t3和mcu连接；二极管d1的正极与mcu连接，二极管d1的负极与第三电源u3连接；第一电容c1的一端与第四电阻r4的一端连接；第二电容c2的另一端与第四电阻r4的另一端连接。
[0104]
mcu用于采集输入至mcu的第一电压，并根据第一电压确定数字处理电路的状态，
数字处理电路的状态为第一开关断开状态或第一开关闭合状态。
[0105]
当mcu控制第一三极管t1闭合，第二三极管t2、第三三极管t3打开的时候，可以通过以下方式判断数字处理电路40的状态：
[0106]
当mcu采集的电压值为第三电源的电压值时，判定第一开关k1打开，此时电路处于第一开关断开状态；
[0107]
当mcu采集的电压值为0时，判定第一开关k1闭合，此时电路处于第一开关闭合状态。
[0108]
图6所示的数字处理电路40可以有效的区分第一开关的状态是闭合状态还是断开状态。在实际应用过程中，可以将数字处理电路20、数字处理电路30和数字处理电路40整合在车辆的一个数字处理模块中，用户可以根据需求选择不同的数字处理电路，提高了ecu的控制灵活性。
[0109]
本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
[0110]
在本说明书的描述中，参考术“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。
[0111]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。