应用于分拣系统的红外数据通信装置、方法和分拣系统与流程

本发明属于货物分拣技术领域，特别涉及一种应用于分拣系统的红外数据通信装置、方法和分拣系统。

背景技术：

交叉带式分拣系统，由主驱动带式输送机和载有小型带式输送机的台车(简称“小车”)联接在一起，当“小车”移动到所规定的分拣位置时，转动皮带，完成把商品分拣送出的任务。主驱动带式输送机携带“小车”绕环形轨道周而复始的运动，当小车经过系统其他组成单元时需要经过信息交互才能完成相应的任务。由于受到诸多技术因素的限制，目前大部分采用红外通信来实现“小车”与其他单元的信息通信。

现有的红外通信模块应用于交叉带分拣系统中具有以下缺点：

1、通信协议复杂、建立通信链路所需的时间长。

2、通信节点在运动过程中，波特率很难提高，传输的信息量相当少。

3、价格昂贵。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供了一种应用于分拣系统的红外数据通信装置、方法和分拣系统。

为了实现上述目标，根据本发明的第一方面中的红外数据传输装置，提供了一种应用于分拣系统的红外数据通信装置，

该装置包括控制数据通信的通信控制模块；

对数据信号进行处理的信号处理模块；

从外部设备接收红外数据的红外接收管，所述信号处理模块将接收的所述红外数据转变为数字信号并将所述数字信号传输到所述通信控制模块；

所述通信控制模块采用差分曼彻斯特编码方法对所述数字信号进行编码；

对外部设备发射红外数据的红外发射管，所述红外接收管将所述通信控制模块提供的传输数据以所述红外数据的形式发射到外部设备；

所述通信控制模块为fpga处理器。

根据本发明的第二方面，提供了一种分拣系统该系统包括上述的红外数据通信装置。

根据本发明的第三发明，提供给了一种应用于分拣系统中的红外数据通信方法：包括红外接收步骤和红外发射步骤：

所述红外接收步骤如下：

红外接收管接收由外部设备提供的红外数据；

信号处理模块将接收的所述红外数据转变为数字信号；

通信控制模块采用差分曼彻斯特编码方法对所述数字信号进行解码；

所述红外发射步骤如下：

通信控制模块采用差分曼彻斯特编码方法对传输数据进行编码；

红外接收管将所述通信控制模块提供的所述传输数据以所述红外数据的形式发射到外部设备。

优选的方案是，所述红外数据的收发采用irda红外通信协议，所述红外数据通信方法采用半双工工作模式。

本发明的有益效果：本发明从根本上解决了红外数据收发在运动过程中由于接收光强改变而引起的高低电平持续时间不同的问题，避免了误码。最后，采用fpga处理器对传输数据依据差分曼彻斯特编码的原理编码和解码，灵活方便，可以轻松达到4m以上的波特率。大大提高了单位时间内的传输信息量。非常适合收发方在运动过程中的通讯。

附图说明

图1是本发明的红外数据通信装置的第一实施例的结构示意图。

图2是本发明的分拣系统的第二实施例的结构示意图。

图3是本发明的红外数据通信方法的第三实施例的红外接收步骤的方法流程图。

图4是本发明的红外数据通信方法的第三实施例的红外发射步骤的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1至图2可知，本发明的应用于分拣系统的红外数据通信装置21包括控制数据通信的通信控制模块1；对数据信号进行处理的信号处理模块2；从外部设备接收红外数据的红外接收管3，所述信号处理模块2将接收的所述红外数据转变为数字信号并将所述数字信号传输到所述通信控制模块1；通信控制模块1采用差分曼彻斯特编码方法对所述数字信号进行编码；对外部设备30发射红外数据的红外发射管4，所述红外接收管3将所述通信控制模块1提供的传输数据以所述红外数据的形式发射到外部设备30；所述通信控制模块1为fpga处理器。

本发明的红外数据通信装置21依据irda红外通信协议，收发双发采用半双工工作模式，采用uart通讯协议进行交互。通信双发是通过一串0,1电平持续时间的长短来编解码的。通信采用的波特率越高对于收发双发各自的时钟精度要求越高。否则会应为双方时钟不同步造成解码错误，从而导致通信失败。红外发射管和红外接收管都静止不动的情况下，即使通信波特率较高一般也不会造成通信失败。但是如果收发双发处于高速运动状态，收发双方位置不固定，红外接收管由于接收到红外线波光强变化，代表信息0、1信息的电平持续时间发生改变。这样依据脉冲宽度原理编码的方式，很容易造成通信失败。收发双方运动速度快时，甚至无法通讯。

本发明采用了fpga处理器为处理器，借助红外发射管4和红外接收管3及相应的信号处理模块2对红外信号进行编码调制。首先，通过相应的信号处理电路，将收发方的光强信号变成利于数字电路传输的数字信号。其次，采用差分曼彻斯特编码方式。

由图二可知，分拣系统包括主驱动输送机10、小型输送机20和外部设备30，其中，主驱动输送机10和小型输送机20连接，小型输送机20上安装有红外数据通信装置21，小型输送机20通过红外数据通信装置21和外部设备30交互信息。

由于在信号位中间总是将信号反相；在信号位开始时不改变信号极性，表示逻辑＂1＂；在信号位开始时改变信号极性，表示逻辑＂0＂。也就是说对编码的判别根本不依赖于高低电平持续的时间，这样就从根本上解决了收发发在运动过程中由于接收光强改变而引起的高低电平持续时间不同的问题，避免了误码。最后，采用fpga处理器对传输数据依据差分曼彻斯特编码的原理编码和解码，灵活方便，可以轻松达到4m以上的波特率。大大提高了单位时间内的传输信息量。非常适合收发方在运动过程中的通讯。

结合图3和图4可知本发明的分拣系统的红外数据通信方法分为红外接收步骤以及红外法步骤，其中，红外接收步骤包括：

s11、红外接收管3接收由外部设备30提供的红外数据；

s12、信号处理模块2将接收的所述红外数据转变为数字信号；

s13、通信控制模块1采用差分曼彻斯特编码方法对所述数字信号进行解码。

红外发射步骤包括：

s21、通信控制模块1采用差分曼彻斯特编码方法对传输数据进行编码；

s22、红外接收管3将所述通信控制模块1提供的所述传输数据以所述红外数据的形式发射到外部设备30。

优选的方案是，所述红外数据的收发采用irda红外通信协议，所述红外数据通信方法采用半双工工作模式。

本发明从根本上解决了红外数据收发在运动过程中由于接收光强改变而引起的高低电平持续时间不同的问题，避免了误码。最后，采用fpga处理器对传输数据依据差分曼彻斯特编码的原理编码和解码，灵活方便，可以轻松达到4m以上的波特率。大大提高了单位时间内的传输信息量。非常适合收发方在运动过程中的通讯。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。