专利名称：一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车通信技术领域，更具体地说是指一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统。
背景技术：
目前车联网技术正值火热之中，车联网一个重要作用是借助现代发达的无线通讯网络以及分布在车辆上的众多的嵌入式车载传感系统，远程获取车辆的各种运行状况，分析处理后对车辆进行有效的监管或控制，使车辆运行达到更加安全舒适节能等等积极的效果。随着芯片技术的发展，目前一般采用具有较强数据处理能力的高端的嵌入式处理器类似ARM11，C0TEX A8芯片作为嵌入式车载系统的核心，用来采集车辆上众多的外围传感设备的数据，处理整合后发送到云服务器端进行数据分析加工处理并形成各种增值应用。车载核心设备与外围的串口车载数据采集传感设备的数据通讯问题，这些外围设备可能包括身份鉴权设备如IC卡刷卡机，ID卡刷卡机，指纹识别仪；信息发布设备，比如滚动LED屏显示设备，还有客流统计设备，行驶记录仪数据打印机设备等等。这些形形色色的设备一般由不同的厂家提供，通讯协议都不一样，也没有标准进行统一，在实际的使用中经常需要对其中的多个设备进行支持。然而车载核心设备提供的串口连接数是有限的，经常无法全部满足要求。为了使系统能够同时支持更多的外围串口数据采集设备，通常的解决方法是增加串口扩展设备，这样就能把车载核心设备的一个串口扩展成多个串口，还有一种是基于车辆的现成的CAN总线，增加一个串口数据转换成CAN数据的扩展设备，这些做法都需要额外增加设备，增加成本。另外，还有一种串口扩展方法是基于采用485协议进行设备联网，这个在门禁安防系统中比较常见，但是需要对各个外设的协议提出一些统一的要求，而上述描述的车载数据采集设备一般由不同的厂家提供，很难进行协议的统一。考虑到串口的外围设备实际上不是每个时间都需要处在工作状态，打印机不是一直在打印，例如刷卡机不是一直在刷卡，所以外围设备可以进行分时复用，达到按需分配，各有用武之地的效果；另外，同一类型的设备，比如IC卡刷卡机，有不同厂家的很多款设备，它们的协议都不一样，不同的购车用户可能会选择不同型号的刷卡机，如果采用串口独占的设计，没有自适应，就需要为每种用户定制一个软件版本，就产生了很多的版本程序，增加软件维护成本。为此，从以上几点出发，我们提供一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统。
发明内容
本发明提供了一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统，使车载系统适应支持多个串口采集设备的目的。本发明采用如下技术方案
一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统，用于从外围设备向车载核心设备传输相关信息，该系统包括用于输入或输出相关信息的复数个串口，通过所述串口借助于协议进行通信，该系统还包括分时提供不同串口资源的串口资源管理层、对外围设备的协议进行管理的协议适配层、负责解析数据字段的协议解析层以及进行相关业务处理的业务处理层。具体地，上述串口资源管理层包括实现对串口通信参数配置的控制单元，串口通信参数的数据接收单元以及数据发送单元，串口资源由串口资源管理层进行统一的管理，根据实际需要可以分时提供给不同的外围设备使用，避免了某个外围设备对硬件资源的独占，串口资源管理层实现对串口通讯参数的配置，包括波特率，奇偶校验位设置等，另外实现与各个外围设备直接通讯，实现纯粹的二进制码流数据的读取与发送，并不区别是哪种类型设备的数据。进一步地，上述协议适配层包括对所述串口资源管理层配置后的通信参数进行修 改的协议注册模块，存储有外围设备协议注册数据的存储模块，分时选择外围设备协议注册数据的选择调用模块，以及记录当前外围可用状态设备并对其二进制数据流过滤及分流的核心处理单元，系统要向某个外围设备发送数据的时候，适配层判断当前设备是否可用，不可用的话禁止数据发送，以免造成错误，当系统接收到外围设备的数据时，系统根据当前哪个设备在使用中，将数据发送到该设备进行数据解析与业务处理。再进一步地，上述协议解析层包括接收来自所述协议适配层数据的接收模块，对二进制数据流进行解析为规定数据格式的转换单元，以及发送模块，每个外围设备的协议栈里面都有一个轮询的任务，一直在检测是否有收到来自协议适配层的数据，一收到数据就启动数据的解析，当系统要向外围设备发送数据的时候，协议解析层负责将数据打包成为规定的数据格式进行发送。车载核心设备要连接外围设备个数多于串口的个数时，一种优选的方案，车载核心设备设有一个多路选择开关，该多路选择开关一端与所述串口连接，另一端连接外围设备，该多路选择开关连接到司机座位前面的控制面板上，司机可以进行手动切换处理，同时应用程序也可以触发进行多路选择开关的切换。另一种优选的方案是利用监控平台远程实现设备选择与协议激活，该系统通过无线网络与复数个远程客户端连接，客户可以把自己需要的外围设备先安装到车上，然后通过远程配置让系统支持该外围设备，避免了每个客户分别定制程序，产生多个软件版本，降低开发维护的成本。上述外围设备包括IC卡刷卡机、ID卡刷卡机、指纹识别仪、LED屏显示设备、客流计、行驶记录仪以及打印机。由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点该系统用于从外围设备向车载核心设备传输相关信息，从外围设备并非每个时间段都处于工作状态出发，由串口资源管理层对串口资源进行统一管理，根据实际需要可以分时提供给不同设备使用，避免某个设备对硬件资源的独占，协议适配层实现对外围设备的注册、选择以及对协议数据的过滤，而协议解析层负责将数据打包成为规定的数据格式到业务处理层进行相关业务处理，客户可以通过远程监控平台进行选择或者车上司机本地的操作进行选择。因此，该系统在串口资源有限的条件下仍可适应于多种外围设备使用，达到节约开发与维护成本的良好效果。
图I为本发明系统的结构方框 图2为本发明系统的原理示意 图3为本发明实施例一外围设备连接示意 图4为本发明实施例二外围设备远程配置示意图。
具体实施例方式下面参照
本发明的具体实施方式
。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。对于公知的组件、方法及过程，以下不再详细描述。一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统，用于从外围设备向车载核心设备传输相关信息，参照图I和图2，该系统包括用于输入或输出相关信息的复数个串口 5，通过所述串口 5借助于协议进行通信，该系统还包括分时提供不同串口 5资源的串口资源管理层I、对外围设备6的协议进行管理的协议适配层2、负责解析数据字段的协议解析层3以及进行相关业务处理的业务处理层4。串口资源管理层I包括实现对串口 5通信参数配置的控制单元11，串口 5通信参数的数据接收单元12以及数据发送单元13 ;串口资源管理层I根据实际需要可以分时提供给不同的外围设备6使用，避免了某个外围设备6对硬件资源的独占，串口资源管理层I实现对串口通讯参数的配置，包括波特率，奇偶校验位设置等，另外实现与外围设备6直接通讯，实现纯粹的二进制码流数据的读取与发送，并不区别是哪种类型设备的数据。协议适配层2包括对所述串口资源管理层I配置后的通信参数进行修改的协议注册模块21，存储有外围设备6协议注册数据的存储模块22，分时选择外围设备6协议注册数据的选择调用模块23，以及记录当前外围可用状态设备并对其二进制数据流过滤及分流的核心处理单元24 ;被系统支持的外围设备6，经过协议注册模块31注册，且记录在存储模块32中，选择调用模块33按照分时复用的方式，某个时刻支持哪种外围设备6，需要进行选择，当系统要向某个外围设备6发送数据的时候，核心处理单元34判断当前设备是否可用，不可用的话禁止数据发送，以免造成错误，当系统接收到外围设备6的数据时，系统根据当前哪个设备在使用中，将数据发送到该设备进行数据解析与业务处理。协议解析层3包括接收来自所述协议适配层2数据的接收模块31，对二进制数据流进行解析为规定数据格式的转换单元32，以及发送模块33。由于每个外围设备6的协议栈里面都有一个轮询的任务，一直在检测是否有收到来自协议协议适配层2的数据，一收到数据就启动数据的解析，当系统要向外围设备6发送数据的时候，协议解析层3的转换单元32负责将数据打包成为规定的数据格式进行发送。参照图3，车载核心设备要连接外围设备6个数多于串口 5的个数时，一种优选的方案，车载核心设备设有一个多路选择开关7，该多路选择开关7 —端与所述串口 5连接，另一端连接外围设备6，外围设备6包括打印机61、刷卡机62、显示屏63及客流计64等，该多路选择开关7连接到司机座位前面的控制面板上，司机可以进行手动切换处理，同时应用程序也可以触发进行多路选择开关7的切换。参照图4，另一种优选的方案是利用监控平台远程实现设备选择与协议激活，该系统通过无线网络8与复数个远程客户端9连接，客户可以把自己需要的外围设备6先安装到车上，然后通过远程配置让系统支持该外围设备，避免了每个客户分别定制程序，产生多个软件版本，降低开发维护的成本。
上述仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
权利要求
1.一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统，用于从外围设备向车载核心设备传输相关信息，该系统包括用于输入或输出相关信息的复数个串口，通过所述串口借助于协议进行通信，其特征在于该系统还包括分时提供不同串口资源的串口资源管理层、对外围设备的协议进行管理的协议适配层、负责解析数据字段的协议解析层以及进行相关业务处理的业务处理层。
2.如权利要求I所述的一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统，其特征在于所述串口资源管理层包括实现对串口通信参数配置的控制单元，串口通信参数的数据接收单元以及数据发送单元。
3.如权利要求I或2所述一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统，其特征在于所述协议适配层包括对所述串口资源管理层配置后的通信参数进行修改的协议注册模块，存储有外围设备协议注册数据的存储模块，分时选择外围设备协议注册数据的选择调用模块，以及记录当前外围可用状态设备并对其二进制数据流过滤及分流的核心处理单J Li o
4.如权利要求1、2或3所述一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统，其特征在于所述协议解析层包括接收来自所述协议适配层数据的接收模块，对二进制数据流进行解析为规定数据格式的转换单元，以及发送模块。
5.如权利要求2所述的一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统，其特征在于所述串口通信参数配置包括波特率及奇偶校验的设置。
6.如权利要求I所述的一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统，其特征在于所述车载核心设备设有一个多路选择开关，该多路选择开关一端与所述串口连接，另一端连接外围设备。
7.如权利要求I所述的一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统，其特征在于该系统通过无线网络与复数个远程客户端连接。
8.如权利要求I所述的一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统，其特征在于每个外围设备的协议栈里均设有一轮询检测来自所述协议适配层数据的检测模块。
9.如权利要求I所述的一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统，其特征在于所述外围设备包括IC卡刷卡机、ID卡刷卡机、指纹识别仪、LED屏显示设备、客流计、行驶记录仪以及打印机。
全文摘要
一种基于串口的汽车电子设备的自适应通信系统，用于从外围设备向车载核心设备传输相关信息，该系统包括用于输入或输出相关信息的复数个串口，通过所述串口借助于协议进行通信，其特征在于该系统还包括分时提供不同串口资源的串口资源管理层、对外围设备的协议进行管理的协议适配层、负责解析数据字段的协议解析层以及进行相关业务处理的业务处理层。该系统根据实际需要分时提供给不同外围设备使用，客户可以通过远程监控平台进行选择或者车上司机本地的操作进行选择，因此，该系统在串口资源有限的条件下仍可适应于多种外围设备使用，使车载系统适应支持多个串口采集设备，达到节约开发与维护成本的良好效果。
文档编号H04L29/06GK102970279SQ201210407870
公开日2013年3月13日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者黄雄栋, 黄常军, 陈晓冰, 刘强生, 李安 申请人:厦门金龙联合汽车工业有限公司