一種開關控制裝置的製作方法

2023-09-10 22:18:20 1

專利名稱：一種開關控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於控制領域，尤其涉及一種開關控制裝置。
腎景技術
目前，很多地方都要使用開關進行控制，有線開關由於其使用筒單而得到 了廣泛的應用。但是製造有線開關需要消耗金屬材料，不利於節約能源，並且 由於電氣絕緣的需要，有線開關對絕緣材料和安裝環境也有較高的要求。在日
開關漏電造成人身觸電事故，存在安全隱患。同時，有線開關在線路產生故障 時還存在維修不便等缺點。

實用新型內容
本實用新型的目的在於提供一種開關控制裝置，旨在解決現有有線開關帶 來的不利於節約能源、安全性低、維修不便的問題。
本實用新型是這樣實現的， 一種開關控制裝置，包括 發送開關控制信息的開關控制器；
釆用無線通信協議與所述開關控制器建立連接，根據接收到的所述開關控 制信息進行開關控制的至少一個開關執行器；以及
為所述開關控制器、開關扭j亍器提供工作電源的電源。
本實用新型實現了一種開關控制裝置，通過無線通信技術傳遞開關控制信 息，克服或降低了有線開關的弊病，節能、經濟、安全、可靠、維修方便，並 儘可能降低了開關控制裝置對其他無線電設備及供電系統的幹擾，尤其適用於 汽車、家居、小型電氣工作站等需要控制多個開關、且開關較集中的場合。
常使用中，有《


圖l是本實用新型提供的開關控制裝置的結構示例圖2是本實用新型提供的開關控制器的結構圖3是本實用新型提供的開關執行器的結構圖4是本實用新型提供的開關執行器中執行器開關單元的結構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖 及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體 實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
本實用新型通過無線通信技術傳遞開關控制信息，克服或降低了有線開關 的弊病，節能、經濟、安全、可靠、維修方便。
圖1示出了本實用新型提供的開關控制裝置的結構示例圖，為了便於描述， 僅示出了與本實用新型相關的部分。
電源101為開關控制器102和開關執行器103提供工作電源，其中開關執 行器103可以是一個或者多個。開關控制器102採用無線通信協議與開關執行 器103建立連接，向開關執行器103發送開關控制信息，開關執行器103根據 接收到開關控制器102發送的開關控制信息進行開關控制。
在本實用新型中，採用的無線通信協議為藍牙技術協議。
圖2示出了本實用新型提供的開關控制器的結構，為了便於描述，僅示出 了與本實用新型相關的部分。
控制器電源接口 1020為電源101與開關控制器102的連接接口。 控制器復位單元1021提供控制器微處理單元1027正常工作的復位信號。 控制器時鐘單元1022提供控制器微處理單元1027正常工作的時鐘信號。 控制器接口單元1023為控制器存儲單元1024、控制器開關信號接收單元
1025和控制器無線通信單元1026提供驅動接口，轉發開關配置信息、開關信 號以及開關控制信息等。
控制器存儲單元1024可以為可擦寫非易失性存儲單元，例如快閃記憶體FLASH 或者電^察寫可編程只讀存儲器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, E2PROM)等，通過控制器接口單元1023連接到控制器微處理單元 1027，存儲開關控制器102的開關配置信息。該開關配置信息用來標識開關控 制器102與各開關執行器103中開關的對應關係，包括本地開關標識、開關號、 開關種類、開關狀態、默認狀態、對應關係等。其中， 一個本地開關標識可以 對應一個或一個以上開關執行器103中的開關；開關號唯一標識開關控制器102 控制的各開關執行器103中的開關；開關狀態為本地開關的狀態；開關種類標 識開關所管理的設備的種類；默認狀態為開關號所標識的開關的默認狀態；對 應關係為本地開關標識與開關號的對應關係。開關配置信息中還可以包括開關 名稱等信息，用戶可以對開關起個友好的名稱，以方便記憶、操作。當然，控 制器存儲單元1024也可以內嵌於控制器微處理單元1027中。
控制器開關信號接收單元1025通過控制器接口單元1023連接至控制器微 處理單元1027，用於接收開關控制信號。控制器開關信號接收單元1025可以 為通信總線、觸控螢幕、開關或者按鈕等。控制器開關信號接收單元1025可以接 收來自通信總線上的開關控制信號，或者用戶輸入的開關控制信號，例如將本 實用新型用於汽車線束控制中，當汽車轉向系統有了轉向信號時，可以通過通 信總線向控制器接口單元1023發送轉向開關控制信號。
控制器無線通信單元1026採用無線通信協議與開關執行器103建立通信， 通過控制器接口單元1023連接至控制器微處理單元1027，接收控制器接口單 元1023轉發的開關控制信息，將開關控制信息發送給對應的開關執行器103。 在本實用新型中，控制器無線通信單元1026為無線藍牙通信單元，遵循藍牙技 術協議的連接規範。無線藍牙通信單元工作在無線電公用頻段，採取跳頻技術， 適用範圍廣，對其他無線電設備幹擾小，且開關控制裝置工作在藍牙的呼吸模
式下，延時小、節能。
控制器微處理單元1027控制控制器接口單元1023驅動控制器開關信號接 收單元1025、控制器無線通信單元1026和控制器存儲單元1024,根據接收到 控制器接口單元1023發送的開關控制信號和開關配置信息生成開關控制信息 並輸出。
為了便於用戶查看開關狀態、對應關係等開關配置信息，作為本實用新型 的另一優選實施例，開關控制器102還包括控制器顯示單元1028,用來顯示開 關配置信息。控制器顯示單元1028通過控制器接口單元1023連接至控制器微 處理單元1027。控制器顯示單元1028可以為發光二極體(Light Emitting Diode , LED)顯示屏或者液晶顯示屏(Liquid Crystal Display, LCD)等。
為了方便用戶編輯開關配置信息，提高靈活性，作為本實用新型的另一優 選實施例，開關控制器102還進一步包括控制器配置信息輸入單元1029,可以 為鍵盤、觸控螢幕等。控制器配置信息輸入單元1029通過控制器接口單元1023 連接至控制器微處理單元1027，接收用戶輸入的開關配置信息。
開關控制裝置開機後，開關控制器102查詢開關執行器103，通過控制器 無線通信單元1026向各個開關執行器103發起查詢信息，接收開關執行器103 返回的開關信息，包括開關號、開關種類等，通過控制器顯示單元1028顯示。 控制器配置信息輸入單元1029接收用戶根據所顯示的開關信息輸入的開關配 置信息，並將輸入的開關配置信息輸出給控制器接口單元1023。控制器微處理 單元1027根據控制器接口單元1023輸出的開關配置信息更新控制器存儲單元 1024,並控制控制器無線通信單元1026與相應開關執行器103建立連接。
圖3示出了本實用新型提供的開關執行器的結構，為了便於描述，僅示出 了與本實用新型相關的部分。其中，執^f亍器開關單元1035可以是一個或者多個。
執行器電源接口 1030為電源101與開關執行器103的連接接口。
執行器復位單元1031提供執行器微處理單元1037正常工作的復位信號。
執行器時鐘單元1032提供執行器微處理單元1037正常工作的時鐘信號。
執行器接口單元1033為執行器存儲單元1034、執行器開關單元1035和執 行器無線通信單元1036^是供驅動接口，轉發開關配置信息、開關量以及開關控
制信息等。
執行器存儲單元1034可以為可擦寫非易失性存儲單元，例如FLASH或者 E2PROM等，通過執行器接口單元1033連接到執行器孩i處理單元1037,存儲 開關執行器103的開關配置信息，該開關配置信息包括開關執行器配置信息和 設備服務屬性。開關執行器配置信息包括開關執行器103中開關單元總數量、 開關單元種類、每種開關單元的數量、每個開關單元控制的設備名。設備服務 屬性用來描述每個執行器開關單元1035所管理的設備的配置信息，包括標識開 關單元的開關號、開關名、開關種類、標識是否與電器連接的使用狀態、開關 好壞、開關功率、開關控制邏輯(1或0代表開)、默認狀態等信息。當然， 執行器存儲單元1034也可以內嵌於執行器微處理單元1037中。
執行器開關單元1035可以為繼電器，IGBT器件或者高、低、全橋的半導 體金屬氧化物(Metal-Oxide-Semiconductor, MOS )開關等，通過執行器接口 單元1033連接到執行器微處理單元1037,根據接收到執行器接口單元1033發 送的開關量控制所管理的i殳備的電源通斷或者為其提供一定的負載電流。
執行器無線通信單元1036採用無線通信協議與開關控制器102建立通信， 通過執行器接口單元1033連接至執行器微處理單元1037,接收開關控制器102 發送的開關控制信息，將接收到的開關控制信息發送給4丸行器接口單元1033。 在本實用新型中，執行器無線通信單元1036為無線藍牙通信單元，遵循藍牙技 術協議的連接規範。
執行器微處理單元1037控制執行器接口單元1033驅動執行器開關單元 1035、執行器無線通信單元1036和執行器存儲單元1034,根據接收到執行器 接口單元1033發送的開關控制信息和開關配置信息生成相應的開關量並輸出。 執行器微處理單元1037可以控制一個或一個以上執行器開關單元1035，具體 的最大控制數量由電路具體情況決定。
本實用新型中，開關控制裝置的運行過程如下
開關控制裝置開啟後，控制器微處理單元1027、執行器微處理單元1037 建立軟體運行環境，如時鐘、堆棧、中斷、存儲器等的設定；控制器接口單元 1023、執行器接口單元1033進行輸入/輸出方向的設定；控制器開關信號接收 單元1025、控制器無線通信單元1026、執行器無線通信單元1036、控制器存 儲單元1024、執行器存儲單元1034、執行器開關單元1035對應起始工作條件 進行控制器接口單元1023或者執行器接口單元1033的輸入/數出值和存儲變量 設定。
接著，開關控制器102根據控制器存儲單元1024中的開關配置信息與對應 的開關執行器103依次建立連接。
然後，如果開關控制器102的控制器微處理單元1027接收到控制器接口單 元1023輸出的開關控制信息，在控制器存儲單元1024中查找對應的本地開關 標識、開關號、開關狀態、默認狀態，設置相應的控制參數，將開關號和控制 參數作為開關控制信息，經控制器接口單元1023發送給控制器無線通信單元 1026。控制器無線通信單元1026將開關控制信息發送給相應的開關執行器103。 開關執行器103的執行器無線通信單元1036接收到開關控制信息後，經執行器 接口單元1033轉發給執行器微處理單元1037。執行器微處理單元1037根據執 行器存儲單元1034中的相應開關配置信息，將開關控制信息轉換為相應的開關 量輸出給對應執行器開關單元1035,執行器開關單元1035才艮據接收到的開關 量控制相應設備。
為了提高開關控制裝置的可靠性，作為本實用新型的另一優選實施例，開 關執行器103還包括執行器故障檢測單元1038，用來檢測開關執行器中各單元 運行狀態，當檢測到故障時發出故障信號。執行器故障4企測單元1038與執行器 接口單元1033連接。執行器接口單元1033接收到執行器故障檢測單元1038 發送的故障信號時，向執行器微處理單元1037轉發故障信號。執行器微處理單 元1037結合執行器存儲單元1034中的開關配置信息，將收到的故障信號轉換
為故障信息，經執行器接口單元1033向執行器無線通信單元1036發送該故障 信息。執行器無線通信單元1036將接收到的故障信息發送給開關控制器102。 開關控制器102中的控制器無線通信單元1026接收到故障信息後輸出給控制器 接口單元1023,控制器接口單元1023將故障信息轉發給控制器微處理單元 1027，控制器^f鼓處理單元1027將接收到的故障信息經控制器接口單元1023發 送給控制器顯示單元1028進行顯示。執行器故障檢測單元1038可以根據開關 控制裝置的可靠性和經濟實用性權衡選擇。
為了提高執行器開關單元1035所管理的設備的可靠性，作為本實用新型的 另一優選實施例，執行器開關單元1035還包括設備檢測組件10351,如圖4所 示。設備檢測組件10351檢測執行器開關單元1035所管理的設備的運行狀態， 當檢測到該設備發生故障時，向執行器開關單元1035發出故障信號。執行器開 關單元1035將故障信號經執行器接口單元1033發送給執行器微處理單元 1037，執行器樣t處理單元1037按照上述方式處理故障信號，此處不再進行描述。
本實用新型通過無線通信技術傳遞系統控制信息，實現了一種節能、經濟、 安全、可靠、維修方便的開關控制裝置，並儘可能降低了開關控制裝置對其他 無線電設備及供電系統的幹擾，該實用新型提供的開關控制裝置尤其適用於汽 車、家居、小型電氣工作站等需要控制多個開關、且開關較集中的場合。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型， 凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應 包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1、一種開關控制裝置，其特徵在於，所述開關控制裝置包括發送開關控制信息的開關控制器；採用無線通信協議與所述開關控制器建立連接，根據接收到的所述開關控制信息進行開關控制的至少一個開關執行器；以及為所述開關控制器、開關執行器提供工作電源的電源。
2、 如權利要求1所述的開關控制裝置，其特徵在於，所述開關控制器包括: 存儲開關配置信息的控制器存儲單元； 接收開關控制信號的控制器開關信號接收單元；接收開關控制信息，採用無線通信協議將所述開關控制信息轉發給所述開 關執行器的控制器無線通信單元；與所述控制器存儲單元、控制器開關信號接收單元和控制器無線通信單元 連接，為其提供驅動接口，轉發所述開關配置信息、開關信號以及開關控制信 息的控制器接口單元；與所述控制器接口單元連接，控制所述控制器接口單元驅動所述控制器存 儲單元、控制器開關信號接收單元和控制器無線通信單元，根據接收到的所述 開關控制信號和開關配置信息生成所述開關控制信息並輸出的控制器微處理單元；與所述控制器微處理單元連接，為其提供正常工作復位信號的控制器復位 單元；與所述控制器微處理單元連接，為其提供正常工作時鐘信號的控制器時鐘單元；以及與所述電源、開關控制器連接，為所述開關控制器是供工作電源接口的控 制器電源接口。
3、 如權利要求2所述的開關控制裝置，其特徵在於，所述開關控制器還包 括 與所述控制器接口單元連接，顯示所述開關配置信息的控制器顯示單元。
4、 如權利要求3所述的開關控制裝置，其特徵在於，所述開關控制器還包括與所述控制器接口單元連接，接收用戶輸入的開關配置信息的控制器配置信息輸入單元。
5、 如權利要求1所述的開關控制裝置，其特徵在於，所述開關執行器包括: 存儲開關配置信息的執行器存儲單元；採用無線通信協議與所述開關控制器通信，接收所述開關控制器發送的開 關控制信息，輸出所述開關控制信息的執行器無線通信單元；才艮據接收到的開關量控制所管理的設備電源通斷或者提供電流的至少一 個 執行器開關單元；與所述執行器存儲單元、執行器無線通信單元和執行器開關單元連接，為 其提供驅動接口，轉發所述開關配置信息、開關控制信息以及開關量的執行器 接口單元；與所述執行器接口單元連接，控制所述執行器接口單元驅動所述執行器存 儲單元、執行器無線通信單元和執行器開關單元，根據接收到的所述開關控制 信息和開關配置信息生成相應的所述開關量並輸出的執行器微處理單元；與所述執行器微處理單元連接，為其提供正常工作復位信號的執行器復位 單元；與所述執行器微處理單元連接，為其提供正常工作時鐘信號的執行器時鐘 單元；以及與所述電源、開關執行器連接，為所述開關執行器提供工作電源接口的執 行器電源接口。
6、 如權利要求5所述的開關控制裝置，其特徵在於，所述開關執行器還包括與所述執行器接口單元連接，在檢測到所述開關執行器中各單元發生故障時發出故障信號的執行器故障檢測單元。
7、 如權利要求5所述的開關控制裝置，其特徵在於，所述執行器開關單元 還包括檢測所述執行器開關單元所管理的設備的運行狀態，在檢測到所述設備發 生故障時發出故障信號的設備檢測組件。
8、 如權利要求1至7任一權利要求所述的開關控制裝置，其特徵在於，所 述無線通信協議為藍牙技術協議。
9、 如權利要求2所述的開關控制裝置，其特徵在於，所述控制器存儲單元 內嵌於所述控制器孩支處理單元中。
10、 如權利要求5所述的開關控制裝置，其特徵在於，所述執行器存儲單 元內嵌於所述執行器微處理單元中。
專利摘要本實用新型適用於控制領域，提供了一種開關控制裝置，包括發送開關控制信息的開關控制器；採用無線通信協議與所述開關控制器建立連接，根據接收到的所述開關控制信息進行開關控制的至少一個開關執行器；以及為所述開關控制器、開關執行器提供工作電源的電源。本實用新型通過無線通信技術傳遞開關控制信息，克服或降低了有線開關的弊病，節能、經濟、安全、可靠、維修方便，並儘可能降低了開關控制裝置對其他無線電設備及供電系統的幹擾，尤其適用於汽車、家居、小型電氣工作站等需要控制多個開關、且開關較集中的場合。
文檔編號H03K17/94GK201207637SQ20082009471
公開日2009年3月11日 申請日期2008年5月16日 優先權日2008年5月16日
發明者唐新穎, 李維宏 申請人:比亞迪股份有限公司