阅读说明：本技术 一种包含独立电机驱动授权的门控制单元电机回路 (Door control unit motor loop containing independent motor drive authorization ) 是由 姚奇 杨燕 石文博 胡文杰 高文静 于 2020-12-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种包含独立电机驱动授权的门控制单元电机回路,包括电机驱动回路,电机电源通过电机驱动回路连接电机,还包括CPLD芯片和应用芯片；所述CPLD芯片和所述应用芯片相互并接,而者的输入端分别与列车控制信号连接,所述CPLD芯片输出电机驱动授权信号,所述应用芯片输出电机驱动PWM信号,二者的输出端分别接入一个与门判断电路,所述与门判断电路的输出端与所述电机驱动回路连接,所述电机驱动回路连接电机。本发明能够避免由于单芯片的故障而导致车门意外开门的事故。(The invention discloses a gate control unit motor loop containing independent motor drive authorization, which comprises a motor drive loop, a CPLD chip and an application chip, wherein a motor power supply is connected with a motor through the motor drive loop; the CPLD chip and the application chip are connected in parallel, the input ends of the CPLD chip and the application chip are respectively connected with train control signals, the CPLD chip outputs motor drive authorization signals, the application chip outputs motor drive PWM signals, the output ends of the CPLD chip and the application chip are respectively connected with an AND gate judgment circuit, the output end of the AND gate judgment circuit is connected with the motor drive loop, and the motor drive loop is connected with a motor. The invention can avoid the accident of accidental door opening of the vehicle door caused by the fault of the single chip.)

一种包含独立电机驱动授权的门控制单元电机回路

技术领域

本发明涉及一种用于轨道交通信号控制领域的包含独立电机驱动授权的门控制单元电机回路。

背景技术

列车车门系统作为安全相关的系统，其对安全相关功能的设计尤其重要。目前市场上，列车门控制单元对安全事件：门意外打开(电机误动作)的保护往往不足。普遍的设计是采用单块集成电机驱动芯片驱动电机并由CPU直接给出电机控制命令(虽然已知一些控制器内部预设有辅助安全保护设备，但其与CPU给出电机控制命令的独立性不够)，这些设计都存在单个部件导致列车门意外打开的风险：如电机驱动芯片故障将导致电机意外动作开门。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种包含独立电机驱动授权的门控制单元电机回路，能够避免由于单芯片的故障而导致车门意外开门的事故。

实现上述目的的一种技术方案是：一种包含独立电机驱动授权的门控制单元电机回路，包括电机驱动回路，电机电源通过电机驱动回路连接电机，还包括CPLD芯片和应用芯片；

所述CPLD芯片和所述应用芯片相互并接，而者的输入端分别与列车控制信号连接，所述CPLD芯片输出电机驱动授权信号，所述应用芯片输出电机驱动PWM信号，二者的输出端分别接入一个与门判断电路，所述与门判断电路的输出端与所述电机驱动回路连接，所述电机驱动回路连接电机。

进一步的，所述电机驱动授权信号在未授权情况下，物理上地关断每一相电机驱动桥，在授权情况下，CPU给出的电机驱动信号正确的驱动电机驱动回路。

进一步的，所述CPLD芯片和应用芯片相互连接，所述电机驱动授权信号受到所述应用芯片的监控，进行状态异常故常报错，所述电机驱动PWM信号受到所述CPLD芯片的监控，进行状态异常故常报错。

进一步的，所述电机驱动回路为两相/三相驱动桥。

本发明的一种包含独立电机驱动授权的门控制单元电机回路，采用标准电机桥式驱动，而非使用集成驱动芯片，并且采用了独立的CPLD芯片进行驱动授权，从而避免了由于单芯片的故障而导致车门意外开门的事故。门控制单元内设了完全独立的CPLD授权电机驱动回路，与芯片控制的信号组合在一起，提供了冗余的授权与保护方式，将门意外打开(电机误动作)的安全风险事件概率降到很低的级别，并排除了由于单个器件故障引起该类安全事件的可能。

附图说明

图1为本发明的一种包含独立电机驱动授权的门控制单元电机回路的结构示意图。

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：

本发明的一种包含独立电机驱动授权的门控制单元电机回路，用于对输入的列车控制信号提供冗余的授权与保护方式。该列车控制信号主要包括但不限于对于轨道交通门系统的驱动电机的控制信号。

请参阅图1，列车控制信号1分别输入应用芯片2和CPLD芯片3。应用芯片2根据列车的控制指令，对电机驱动回路的两相驱动桥的驱动给出相应的PWM驱动信号；CPLD芯片3根据列车的控制指令，对电机驱动回路的两相驱动桥的驱动给出相应的授权信号，该授权信号能够在未授权情况下，物理上地关断每一相电机驱动桥，而在授权情况下，CPU给出的电机驱动信号才能正确的驱动电机桥。同时，该CPLD芯片3的实时运行状态受到CPU软件监控，一旦CPLD芯片3发生故障无法继续提供保护，将及时进行对外报警。应用芯片2和CPLD芯片3的输出端分别接入一个与门判断电路4，该与门判断电路4的输出端与电机驱动回路5连接，该电机驱动回路5为两相/三相驱动桥。电机驱动回路5接入电源6并连接电机7。

同时，CPLD芯片3和应用芯片2相互连接，实现交叉监控。电机驱动授权信号受到所述应用芯片2的监控，进行状态异常故常报错，电机驱动PWM信号受到所述CPLD芯片3的监控，进行状态异常故常报错。

本发明的具体实现方式如下：

独立的CPLD芯片采集列车的控制信号，并将上述信号输入预定义判断公式并提供电机驱动授权信号。如果满足电机驱动条件，CPLD芯片会给出相应的电机两相/三相驱动桥的驱动授权信号；如果不满足电机驱动条件，则CPLD芯片不会给出相应的授权信号。

应用芯片采集列车的控制信号，并根据判断逻辑输出PWM驱动信号。如果满足电机驱动条件，则输出PMW驱动信号；如果不满足电机驱动条件，则不输出PMW驱动信号。

电机两相驱动桥回路，会根据收到的来自两块独立芯片的硬线信号，进行相应的电机驱动。当CPLD给出的授权信号与应用芯片给出的PWM驱动信号相一致的时候，电机两相/三相驱动桥才能被正常的开通和关断，从而驱动电机运转；当CPLD给出的授权信号与应用芯片给出的PWM驱动信号不一致的时候，电机两相驱动桥不会被开通，从而不会驱动电机的运转。

CPLD芯片的授权信号会通过信号反馈回路被应用芯片实时的监控。当应用芯片发现CPLD的授权信号与正常的授权逻辑不符合时，会进行故障报错；同时，应用芯片也会通过通讯信号实时的对CPLD芯片的状态进行监控，如果CPLD芯片状态异常，应用芯片也会进行故障报错。

以上的设计，保证了整个电机回路的单点故障均不会导致电机的异常驱动而进一步导致的车门意外的开门。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。