一种踏板信号冗余传输装置和控制方法与流程

1.本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种踏板信号冗余传输装置和控制方法。


背景技术：

2.在电动交通工具、玩具等产品中，控制电机运转的踏板位置信号往往需要经过控制器进行必要处理后转发给电机控制器。
3.由于控制器的硬件和软件的运行可靠性，可能存在控制器功能失灵的问题。一旦发生控制器失效，电机控制器可能无法接收到踏板信号而失去控制，容易造成安全隐患。确保踏板位置信号可靠传输至电机控制器对于电动交通工具、玩具等可靠运行至关重要。


技术实现要素：

4.本发明提供一种踏板信号冗余传输装置和控制方法，解决了受控制器的硬件和软件的运行可靠性，可能存在控制器功能失灵的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提供的一种踏板信号冗余传输装置，包括踏板传感器、微控制器、定时器、常闭型继电器、常开型继电器和电机控制器，所述踏板传感器输出电性连接微控制器，且与常开型继电器电性连接，所述微控制器输出电性连接常闭型继电器，且与定时器电性连接，所述定时器输入电性连接微控制器，且分别输出电性连接常闭型继电器和常开型继电器，所述电机控制器输入电性连接常闭型继电器和常开型继电器，且输出电性连接有电机。
6.进一步，所述常闭型继电器串联接入微控制至电机控制器之间回路中，用于控制该回路通断。
7.进一步，所述常开型继电器串联接入踏板传感器至电机控制器之间回路中，用于控制该回路通断。
8.进一步，所述定时器为数字式定时器，并具有复位控制端口。
9.进一步，所述常闭型继电器和常开型继电器时刻处于开关相反状态，能够使用单刀双掷型继电器替换常闭型继电器和常开型继电器。
10.进一步，所述微控制器发出的定时器复位信号周期小于定时器定时周期
11.一种踏板信号冗余传输装置控制方法，包括以下步骤：
12.s1、设定定时器的定时周期，此时定时器输出为低电平，常闭继电器保持闭合，常开继电器保持断开；
13.s2、当所述微控制器在正常运行时将周期性地发出复位信号至定时器，以完成定时器复位并重新计时，在此时计时器将输出低电平，常闭继电器保持闭合，常开继电器保持断开，电机控制器接收从微控制器处理过的踏板位置信号；
14.s3、当所述微控制器因为程序跑飞或者死机时，定时器将无法接收到复位信号，在达到设定的定时时间后，计时器将输出高电平，常闭继电器断开，常开继电器闭合，电机控
制器接收从踏板位置传输的位置信号。
15.与相关技术相比较，本发明提供的一种踏板信号冗余传输装置和控制方法具有如下有益效果：
16.本发明提供，通过踏板信号冗余传输装置和控制方法利用硬件方式实现踏板信号传输冗余，提高运行安全性，具有简单易实现的优点。
附图说明
17.图1为本发明所提出的实施例一踏板信号冗余传输装置的原理示意图；
18.图2为本发明所提出的实施例二踏板信号冗余传输装置的原理示意图；
19.图3为本发明所提出的踏板信号冗余传输装置控制方法的流程示意图。
具体实施方式
20.实施例一，由图1给出，一种踏板信号冗余传输装置，其特征在于，包括踏板传感器、微控制器、定时器、常闭型继电器、常开型继电器和电机控制器，踏板传感器输出电性连接微控制器，且与常开型继电器电性连接，微控制器输出电性连接常闭型继电器，且与定时器电性连接，定时器输入电性连接微控制器，且分别输出电性连接常闭型继电器和常开型继电器，电机控制器输入电性连接常闭型继电器和常开型继电器，且输出电性连接有电机；
21.其中，常闭型继电器串联接入微控制至电机控制器之间回路中。
22.其中，常开型继电器串联接入踏板传感器至电机控制器之间回路中。
23.其中，定时器为数字式定时器，并具有复位控制端口。
24.其中，常闭型继电器和常开型继电器时刻处于开关相反状态。
25.其中，微控制器发出的定时器复位信号周期小于定时器定时周期。
26.具体实施方式如下：
27.对于电动自行车、卡丁车等应用场景中，踏板位置传感器以输出电压高低控制电机。将踏板位置传感器输出连接至微控制器，并由微控制器转发电压给电机控制器可以实现额外的功能，包括在紧急情况忽略踏板位置传感器的信号而接管电机控制，更加灵活。
28.为了避免微控制器失效而导致电机失去控制，选用常闭型继电器和常开型继电器来分别组成两条信号传输路径。
29.为了控制两个继电器，选用555定时器模块实现定时。定时器的定时时间到时将输出高电平。设置定时器定时周期为1s，设置微控制复位定时器的信号输出周期为0.5s。则定时器会每隔0.5s实现复位，此时继电器将维持初始状态。电机控制器通过常闭继电器接收微控制器转发的踏板位置信号，实现电机控制。
30.微控制正常运行时，上述复位信号将一直存在。当微控制程序跑飞或者死机时，周期性的复位信号将丢失。定时器定时时间到了以后将输出高电平，相应的常闭继电器断开，常开继电器闭合。踏板位置信号直接经常开继电器发送至电机控制器，实现电机控制。
31.实施例二，在实施例一的基础上，由图2给出，为降低两个继电器集成度，可采用单刀双掷继电器替代两个继电器。将继电器常闭触点连接至微控制器和电机控制器，常开触点连接至踏板位置传感器和电机控制器。
32.踏板信号冗余传输装置控制方法：由图3给出，s1、设定定时器的定时周期，此时定
时器输出为低电平，常闭继电器保持闭合，常开继电器保持断开；s2、当微控制器在正常运行时将周期性地发出复位信号至定时器，以完成定时器复位并重新计时，在此时计时器将输出低电平，常闭继电器保持闭合，常开继电器保持断开，电机控制器接收从微控制器处理过的踏板位置信号；s3、当微控制器因为程序跑飞或者死机时，定时器将无法接收到复位信号，在达到设定的定时时间后，计时器将输出高电平，常闭继电器断开，常开继电器闭合，电机控制器接收从踏板位置传输的位置信号。
33.综上所述，通过踏板信号冗余传输装置和控制方法利用硬件方式实现踏板信号传输冗余，提高运行安全性，具有简单易实现的优点。


技术特征：
1.一种踏板信号冗余传输装置，其特征在于，包括踏板传感器、微控制器、定时器、常闭型继电器、常开型继电器和电机控制器，所述踏板传感器输出电性连接微控制器，且与常开型继电器电性连接，所述微控制器输出电性连接常闭型继电器，且与定时器电性连接，所述定时器输入电性连接微控制器，且分别输出电性连接常闭型继电器和常开型继电器，所述电机控制器输入电性连接常闭型继电器和常开型继电器，且输出电性连接有电机。2.根据权利要求1所述的一种踏板信号冗余传输装置，其特征在于，所述常闭型继电器串联接入微控制至电机控制器之间回路中。3.根据权利要求1所述的一种踏板信号冗余传输装置，其特征在于，所述常开型继电器串联接入踏板传感器至电机控制器之间回路中。4.根据权利要求1所述的一种踏板信号冗余传输装置，其特征在于，所述定时器为数字式定时器，并具有复位控制端口。5.根据权利要求1所述的一种踏板信号冗余传输装置，其特征在于，所述常闭型继电器和常开型继电器时刻处于开关相反状态。6.根据权利要求1所述的一种踏板信号冗余传输装置，其特征在于，所述微控制器发出的定时器复位信号周期小于定时器定时周期。7.一种踏板信号冗余传输装置控制方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、设定定时器的定时周期，此时定时器输出为低电平，常闭继电器保持闭合，常开继电器保持断开；s2、当所述微控制器在正常运行时将周期性地发出复位信号至定时器，以完成定时器复位并重新计时，在此时计时器将输出低电平，常闭继电器保持闭合，常开继电器保持断开，电机控制器接收从微控制器处理过的踏板位置信号；s3、当所述微控制器因为程序跑飞或者死机时，定时器将无法接收到复位信号，在达到设定的定时时间后，计时器将输出高电平，常闭继电器断开，常开继电器闭合，电机控制器接收从踏板位置传输的位置信号。

技术总结
本发明公开了一种踏板信号冗余传输装置和控制方法，涉及电子信息技术领域，包括踏板传感器、微控制器、定时器、常闭型继电器、常开型继电器和电机控制器，所述踏板传感器输出电性连接微控制器，且与常开型继电器电性连接，所述微控制器输出电性连接常闭型继电器，且与定时器电性连接，所述定时器输入电性连接微控制器，且分别输出电性连接常闭型继电器和常开型继电器，所述电机控制器输入电性连接常闭型继电器和常开型继电器，且输出电性连接有电机；本发明提供，通过踏板信号冗余传输装置和控制方法利用硬件方式实现踏板信号传输冗余，提高运行安全性，具有简单易实现的优点。具有简单易实现的优点。具有简单易实现的优点。


技术研发人员：樊扬宇 王学远 唐豪
受保护的技术使用者：上海集嘉同速汽车科技有限公司
技术研发日：2022.02.10
技术公布日：2022/4/12