通讯协议的自适应方法、装置、电梯通讯系统与流程

本发明涉及通信领域，特别涉及一种通讯协议的自适应方法、装置、电梯通讯系统。

背景技术：

近年来，随着科技的不断发展以及时代的不断进步，人们的生活水平也在不断提高。同时，中国房地产行业的发展也促使中国电梯行业得到了快速的发展和壮大。电梯几乎已经成为人们生活中随处可见的升降工具，给人们的生活带来了极大的便利。目前，电梯领域的通讯协议一般包括485协议、CAN协议、或RSL协议等通讯协议。限于电梯作为特种安全设备的局限性，以上三种通讯协议基本可以覆盖目前绝大部分电梯通讯要求。

但是现有技术还存在如下问题：由于涉及485协议、CAN协议、RSL协议等多种通讯协议，并且要在一个端子上涵盖多种协议，需要做到通讯协议的识别、转换等过程。鉴于此，通常每个公司都对应有专用的通讯硬件电路来实现上述转换，但是电路设计非常复杂，浪费人力物力，而且会造成第三方的硬件部件无法通用。多种协议的存在导致需要开发多个接口使其对应不同的电路状态，才能使部件正常工作。这就对现场操作造成很大的复杂性，不利于第三方部件的现场应用。而目前市场上有开发出类似产品，但应用比较复杂，既每种通讯协议做一个专用的接口，多种协议就需要多个接口。此种传统方法及其占用电路PCB面积，并且增加成本。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种通讯协议的自适应方法、装置、电梯通讯系统，使得一种通讯接口可以适应于多种通讯协议，提高了通讯接口的通用性，使现场安装及操作都比较简单，而且成本较低。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种通讯协议的自适应方法，包括：对来自总线上的通信信号进行波形采集，获取到波形的波形参数；将获取的波形参数与预存的各通讯协议的波形参数进行匹配，得到与通信信号的波形相对应的通讯协议；根据匹配得到的通讯协议，选择对应于通讯协议的协议处理模块，选择的协议处理模块对通信信号进行处理并将处理后的数据发送至处理器。

本发明实施例还提供了一种通讯协议的自适应装置，包括：采集模块、匹配模块、选择模块、各通讯协议对应的协议处理模块和处理器；采集模块，用于对来自总线上的通信信号进行波形采集，获取到波形的波形参数；匹配模块，用于将采集模块获取的波形参数与预存的各通讯协议的波形参数进行匹配，得到与通信信号的波形相对应的通讯协议；选择模块，用于根据匹配模块得到的通讯协议，选择对应于通讯协议的协议处理模块；选择的协议处理模块，用于对通信信号进行处理并将处理后的数据发送至处理器。

本发明实施例还提供了一种电梯通讯系统，包括以上所描述的通讯协议的自适应装置。

本发明实施例相对于现有技术而言，通过将获取到的波形的波形参数与预存的各通讯协议的波形参数进行匹配，得到与通信信号的波形相对应的通讯协议，使得可以对来自总线的通信信号的波形进行自采样。根据匹配得到的通讯协议，选择对应的协议处理模块，并且选择的协议处理模块对通信信号进行处理并将处理后的数据发送至处理器；使得一种通讯接口可以适应于多种通讯协议，从而提高了通讯接口的通用性，使现场安装及操作都比较简单，可以节约人力物力，进而可以降低成本。

另外，通过输入/输出选择电路选择对应于通讯协议的协议处理模块，提供了一种简单有效的协议处理模块的选择实现方式，保证了本发明实施方式的可行性，而且输入/输出选择电路的设计成本较低。

另外，在将处理后的数据发送至处理器之后，还包括：处理器对接收到的数据进行处理，并将处理结果发送至选择的协议处理模块。当处理器需要将处理后的数据发送出去时，通过上述选择的协议处理模块将数据处理后发送至总线。

另外，输入/输出选择电路和各通讯协议对应的协议处理模块均集成在现场可编程门阵列FPGA芯片上。由于FPGA芯片可以自由设计硬件，因此可以方便的将上述各部件集成在FPGA芯片上，并且FPGA芯片的处理速度比普通的处理芯片的速度较快，可以满足各采样速率，进而提高本发明实施方式的工作效率。而且简化了电路设计，使电路设计不会占用电路板上较多的面积，可以节约成本。

另外，根据实际的设计需求，通讯协议可以包括以下至少两种协议的任意组合：CAN协议、RSL协议、RS232协议、RS485协议、RS 422协议，从而可以提高本发明实施方式的适应性。

另外，为了使获取的波形参数与预存的各通讯协议的波形参数进行匹配时的匹配结果更加准确，预存的波形参数可以包括以下任意一种或其任意组合：电压阈值、波特率、带宽、帧格式。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式中通讯协议的自适应方法的流程图；

图2是根据本发明第二实施方式中通讯协议的自适应方法的流程图；

图3是根据本发明第二实施方式中CAN协议的波形图；

图4是根据本发明第二实施方式中RS485协议的波形图；

图5根据本发明第三实施方式中通讯协议的自适应方法的流程图；

图6根据本发明第四实施方式中通讯协议的自适应装置的方框图；

图7根据本发明第六实施方式中通讯协议的自适应装置的方框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种通讯协议的自适应方法，本实施方式中，预先存储有各通讯协议的波形参数，具体流程如图1所示，其包括：

步骤101，对来自总线上的通信信号进行波形采集，获取到波形的波形参数。

具体地说，以电梯报站器为例进行说明，电梯领域的通讯协议一般包括多种通讯协议。在电梯报站器通过总线接入电梯控制系统时，可以通过总线对来自电梯报站器的通信信号进行波形的自采样，并根据自采样采集的波形获取到波形的波形参数。

步骤102，将获取的波形参数与预存的各通讯协议的波形参数进行匹配，得到与通信信号的波形相对应的通讯协议。

由于每种通讯协议对应的波形都有其特有的波形参数，因此可以通过波形参数得到与通信信号的波形相对应的通讯协议。

步骤103，根据匹配得到的通讯协议，选择对应于通讯协议的协议处理模块，选择的协议处理模块对通信信号进行处理并将处理后的数据发送至处理器。从而，在实际的应用中，可以使用户无需手动选择对应硬件插口，无需手动设置相关的参数，将电梯报站器等硬件通过总线接入电梯控制系统即可自动识别。

通过上述内容，不难发现，本实施方式可以使一种通讯接口可以适应于多种通讯协议，从而提高了通讯接口的通用性，使现场安装及操作都比较简单，可以节约人力物力，进而可以降低成本。

本发明的第二实施方式涉及一种通讯协议的自适应方法。本实施方式中，通讯协议包括以下任意至少两种的任意组合：CAN协议、RSL协议、RS232协议、RS485协议、RS 422协议。预存的波形参数包括以下任意一种或其任意组合：电压阈值、波特率、带宽、帧格式。

具体流程如图2所示，其包括：

步骤201，对来自总线上的通信信号进行波形采集，获取到波形的波形参数。

具体地说，以电梯报站器为例进行说明，电梯领域的通讯协议一般包括多种通讯协议。在电梯报站器通过总线接入电梯控制系统时，可以通过总线对来自电梯报站器的通信信号进行波形采集，并获取到波形的波形参数。

其中，获取的波形参数可以但不限于包括以下任意一种或其任意组合：电压范围、波特率、带宽范围、帧格式。本实施方式中，可以以波形参数包括电压范围、波特率、带宽范围、帧格式为例进行说明。

步骤202，将获取的波形的电压范围与电压阈值进行匹配，得到与通信信号的波形相对应的通讯协议。

由于每种通讯协议都有其特有的电压阈值范围，因此可以通过匹配得到与获取的电压范围对应的通讯协议。具体地说，如图3所示，假设获取的波形为图3中所示的波形，如图中所示的方向，从上到下三条波形图分别是：高电压通信信号的波形图，基准电压通信信号的波形图，低电压通信信号的波形图。横坐标表示时间，纵坐标表示电压。根据波形图，可以分别获取同一时间内高、低电压相对于基准电压的电平值，根据同一时间内高电压的电平值的绝对值与低电压的电平值的绝对值的差值，得到获取的波形的电压范围。通过将获取的电压范围与电压阈值进行匹配，得到与通信信号的波形相对应的通讯协议为CAN协议。或者，如图4所示，图4中只有高电压通信信号的波形图，低电压通信信号的波形图，可以根据同一时间内的高、低电压的绝对值的差值，得到获取的波形的电压范围。通过将获取的电压范围与电压阈值进行匹配，得到与通信信号的波形相对应的通讯协议为RS485协议。

步骤203，将获取的波形的波特率与预存的波特率进行匹配，得到与通信信号的波形相对应的通讯协议。

由于每种通讯协议都有其特有的波特率，因此可以通过匹配得到与获取的波特率对应的通讯协议。

步骤204，将获取的波形的带宽范围与预存的带宽进行匹配，得到与通信信号的波形相对应的通讯协议。

由于每种通讯协议都有其特有的带宽，因此可以通过匹配得到与获取的带宽范围对应的通讯协议。

步骤205，将获取的波形的帧格式与预存的帧格式进行匹配，得到与通信信号的波形相对应的通讯协议。

由于每种通讯协议都有其特有的帧格式，因此可以通过匹配得到与获取的帧格式对应的通讯协议。

步骤206，根据匹配得到的通讯协议，选择对应于通讯协议的协议处理模块，选择的协议处理模块对通信信号进行处理并将处理后的数据发送至处理器。

通过上述内容，不难发现，本实施方式可以使获取的波形参数与预存的各通讯协议的波形参数进行匹配时的匹配结果更加准确，而且还可以提高本发明的适应性。

本发明的第三实施方式涉及一种通讯协议的自适应方法。第三实施方式在第一或第二实施方式的基础上做了改进，主要改进之后在于：处理器在接收到数据之后，对数据进行相应的处理，并把处理结果发送至总线。

本实施方式中，可以通过输入/输出选择电路选择对应于通讯协议的协议处理模块，从而可以代替传统手动选择的繁琐方式。或者，可以通过处理芯片中设计的选择程序选择对应于通讯协议的协议处理模块。需要说明的是，本发明对选择对应于通讯协议的协议处理模块的选择方式不做任何限制，只要是能实现通过输入/输出选择电路选择对应于通讯协议的协议处理模块的任意选择方式，均应在本发明的保护范围之内。

具体流程如图5所示，其包括：

步骤501，对来自总线上的通信信号进行波形采集，获取到波形的波形参数。

步骤502，将获取的波形参数与预存的各通讯协议的波形参数进行匹配，得到与通信信号的波形相对应的通讯协议。

步骤503，根据匹配得到的通讯协议，选择对应于通讯协议的协议处理模块，选择的协议处理模块对通信信号进行处理并将处理后的数据发送至处理器。

步骤504，处理器对接收到的数据进行处理并将处理结果发送至选择的协议处理模块，经该选择的协议处理模块处理后发送至总线。

具体地说，在处理器需要将接收到的数据发送出去时，处理器对接收到的数据进行处理并将处理结果发送至步骤503选定的协议处理模块，再通过与该协议处理模块对应的输入/输出选择电路将处理后的数据直接发送至总线。

此外，值得一提的是，输入/输出选择电路和各通讯协议对应的协议处理模块均集成在现场可编程门阵列FPGA芯片上。由于FPGA芯片可以自由设计硬件，因此可以方便的将上述各部件集成在FPGA芯片上，并且FPGA芯片的处理速度比普通的处理芯片的速度较快，可以满足各采样速率，进而提高本发明的工作效率。还可以根据实际的电路设计需求，对FPGA芯片进行编程设计，自定义需要的功能。而且简化了电路设计，使电路设计不会占用电路板上较多的面积，可以节约成本。

频率采样需要较高的处理速度，电压采样需要一定的精度。输入/输出选择电路，RSL模块，CAN模块，485模块需要做成集成化的电路。如果使用传统元器件的搭建的方式，整个电路PCB面积将会比较大。所以，综合考虑，本专利采用集成ARM核的FPGA芯片。FPGA的特点可以硬件编程，可以自由设计硬件电路，所以可以再芯片内部设计出以上电路模块，并且FPGA处理速度快，可以满足本专利的频率采样和电压采样速度。

通过上述内容，不难发现，本实施方式在将处理后的数据发送至处理器之后，还可以直接通过上述选择的协议处理模块，将数据发送至总线。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第四实施方式涉及一种通讯协议的自适应装置，包括：采集模块、匹配模块、选择模块、各通讯协议对应的协议处理模块和处理器。如图6所示，采集模块61，用于对来自总线上的通信信号进行波形采集，获取到波形的波形参数；匹配模块62，用于将采集模块61获取的波形参数与预存的各通讯协议的波形参数进行匹配，得到与通信信号的波形相对应的通讯协议；选择模块63，用于根据匹配模块62得到的通讯协议，选择对应于通讯协议的协议处理模块。本实施方式以预存的各通讯协议为：RSL协议、RS485协议、CAN协议为例进行说明时，协议处理模块64可以包括：RSL协议处理模块641、RS485协议处理模块642、CAN协议处理模块643。选择的协议处理模块为RSL协议处理模块641、RS485协议处理模块642、CAN协议处理模块643中的一种，用于对通信信号进行处理并将处理后的数据发送至处理器65。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的装置实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第五实施方式涉及一种通讯协议的自适应装置，本实施方式中，通讯协议包括以下任意至少两种的任意组合：CAN协议、RSL协议、RS232协议、RS485协议、RS 422协议。预存的波形参数包括以下任意一种或其任意组合：电压阈值、波特率、带宽、帧格式。

由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本发明的第六实施方式涉及一种通讯协议的自适应装置。第六实施方式在第四或第五实施方式的基础上做了改进，主要改进之后在于：处理器在接收到数据之后，对数据进行相应的处理，并把处理结果发送至总线。

具体地说，通讯协议的自适应装置包括：采集模块、匹配模块、选择模块、各通讯协议对应的协议处理模块和处理器。如图7所示，采集模块71，用于对来自总线上的通信信号进行波形采集，获取到波形的波形参数；匹配模块72，用于将采集模块71获取的波形参数与预存的各通讯协议的波形参数进行匹配，得到与通信信号的波形相对应的通讯协议；选择模块73，用于根据匹配模块72得到的通讯协议，选择对应于通讯协议的协议处理模块。本实施方式以预存的各通讯协议为：RSL协议、RS485协议、CAN协议为例进行说明时，协议处理模块74可以包括：RSL协议处理模块741、RS485协议处理模块742、CAN协议处理模块743。选择的协议处理模块为RSL协议处理模块741、RS485协议处理模块742、CAN协议处理模块743中的一种，用于对通信信号进行处理并将处理后的数据发送至处理器75。

其中，选择模块为输入/输出选择电路；通过输入/输出选择电路选择对应于通讯协议的协议处理模块。

进一步地，处理器75，还用于对接收到的数据进行处理，并将处理结果发送至选择的协议处理模块，经该选择的协议处理模块处理后发送至总线。

此外，值得一提的是，输入/输出选择电路和各通讯协议对应的协议处理模块均集成在现场可编程门阵列FPGA芯片上。由于FPGA芯片可以自由设计硬件，因此可以方便的将上述各部件集成在FPGA芯片上，并且FPGA芯片的处理速度比普通的处理芯片的速度较快，可以满足各采样速率，进而提高本发明的工作效率。而且简化了电路设计，使电路设计不会占用电路板上较多的面积，可以节约成本。

由于第三实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第三实施方式互相配合实施。第三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第三实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第三实施方式中。

本发明的第七实施方式涉及一种电梯通讯系统，包括第四、第五或第六实施方式所描述的通讯协议的自适应装置。

不难发现，本实施方式为与第四、第五或第六实施方式相对应的设备实施例，本实施方式可与第四、第五或第六实施方式互相配合实施。第四、第五或第六实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第四、第五或第六实施方式中。

此外，值得一提的是，本发明第四、第五或第六实施方式所涉及的通讯协议的自适应装置可以应用于电梯领域中的多种硬件设备。比如电梯语音报站器等。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。