[实用新型]列车用输入输出装置和轨道车辆

说明书

本申请涉及一种列车用输入输出装置，包括：一控制器及与控制器连接的CAN通信模块、输入采集模块和输出控制模块，列车用输入输出装置还包括：一输入诊断模块，连接输入采集模块；一输出诊断模块，连接输出控制模块；一综合诊断模块，连接控制器，综合诊断模块进一步包括：控制器诊断单元、CAN通信诊断模块及MOS场效应管诊断模块。可以实现列车用输入输出装置的100％故障诊断和导向安全，实现单板卡满足SIL2单路带诊断的安全架构，可以提高单板卡的安全性。本申请还公开了一种轨道车辆。

技术领域

本申请涉及轨道车辆控制系统技术领域，特别涉及一种列车用输入输出装置和轨道车辆。

背景技术

轨道车辆网络控制系统中应用最多的就是数字量的输入采集和输出控制，为达到轨道车辆网络控制安全性的要求，一般采用两块相同功能板卡进行同时采集或串联输出的方式实现。

专利申请CN109677468A公开了一种列车用逻辑控制单元及逻辑控制方法，采用至少两个冗余设计的主控模块，通过系统自带的自诊断功能，实现各冗余电路的故障诊断和冗余切换。冗余设计的主控模块耗费的硬件资源较多，需要提供更优化的方案。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。前述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种列车用输入输出装置和轨道车辆，以在一定程度上解决上述技术问题。

在一些实施例中，列车用输入输出装置，包括一控制器及与控制器连接的CAN通信模块、输入采集模块和输出控制模块，列车用输入输出装置还包括：一输入诊断模块，连接输入采集模块；一输出诊断模块，连接输出控制模块；一综合诊断模块，连接控制器，综合诊断模块进一步包括：控制器诊断单元、CAN通信诊断模块及MOS场效应管诊断模块。

可选的，输出控制模块包括：至少一路MOS场效应管输出电路，MOS场效应管的输入端与MOS场效应管驱动器电连接，MOS场效应管驱动器的输入端与光电耦合器电连接，光电耦合器的输入端与控制器的输出端电连接。

可选的，输出控制模块还包括：至少一路过流检测电路，过流检测电路包括：电流检测电阻，与MOS场效应管串联连接，电流检测电阻输出端连接输出控制模块的输出端口，电流检测电阻两端电压经运放调理电路后进入MOS场效应管驱动芯片过流检测管脚。

可选的，控制器诊断单元包括；一个与逻辑门电路，输入端接入看门狗电路、生命信号诊断电路和CAN通信诊断模块，与逻辑门电路的输出端接入电源开关。

可选的，MOS场效应管诊断模块包括；一个与逻辑门电路，输入端接入看门狗电路、生命信号诊断电路和控制器，与逻辑门电路的输出端接入光电耦合器，光电耦合器的输出端接入MOS场效应管驱动器，MOS场效应管驱动器的输出端接入总MOS场效应管。

可选的，输出诊断模块包括至少一路输出诊断电路，输出诊断电路包括：接入控制器输出端的光电耦合器，与光电耦合器串联连接的串并转换芯片，串并转换芯片的输出管脚连接一个或者多个比较器；输出诊断电路采集输出控制模块的输出端和电源开关负极两端电压。

可选的，输入采集及诊断模块包括至少一路输入采集及诊断电路，输入诊断电路包括：分压电阻，以及与其串联连接的比较器，比较器的输出端接入串并转换芯片，串并转换芯片的输出端接入光电耦合器，光电耦合器的输出端接入控制器。

可选的，前述的列车用输入输出装置，还包括：与控制器电连接的外围电路模块，外围电路模块包括：控制器供电电路、RTC时钟电路、温度检测电路、故障记录电路和编码识别电路。

在一些实施例中，轨道车辆包括前述的列车用输入输出装置。

可选的，轨道车辆将两组前述的列车用输入输出装置并联冗余设置。