[发明专利]一种多台穿梭车协同工作系统的无线通信组网方法

权利要求书

1.一种多台穿梭车协同工作系统的无线通信组网方法，其特征在于：多台穿梭车协同工作系统包括上位计算机、多台穿梭车、设置于每台穿梭车上用于控制穿梭车运行的下位计算机、一台与上位计算机连接用于无线数据通信的上位数传电台以及分别装载于每台穿梭车上与穿梭车上的下位计算机连接用于无线数据通信的下位数传电台；

上位计算机采用时间片轮询方式依次与每台穿梭车进行数据通信，实现对多台穿梭车的控制与监控；当时间片轮流到任意一台穿梭车时，首先由上位计算机向穿梭车进行数据传输，穿梭车收到数据后延时一段时间，再从穿梭车向上位计算机进行数据传输，按照该操作流程遍历每一台穿梭车，依次往复循环，完成对多台穿梭车的轮询；

时间片的长短采用最优时间片自适应算法自动确定；时间片描述的是分配给一台设备时间的长短，时间片小于通信消耗时间，导致通信数据冲突；时间片大于通信消耗时间，造成时间浪费；通信消耗时间与时间片相当，达到了时间片最优；时间片自适应算法能够在时间片过短时自动增大时间片，时间片过长时自动减小时间片，最终自寻到最优时间片；

下位计算机采用中断方式响应无线数据通信；穿梭车响应通信数据的具体过程为：对于任意一台穿梭车，如果其搭载的下位数传电台接收到一定数量的字节时，就触发下位计算机的中断事件，下位计算机进入中断，接收并解析通信数据后，进行时间片归属的识别；如果时间片属于自己，则向上位计算机发送反馈数据；如果时间片不属于自己，则立刻跳出中断；

所述最优时间片自适应算法具体为：

初始时间片大于最优时间片时：启动系统→连续多次未检测到通信冲突→连续减小时间片直到发生首次通信冲突→检测到首次通信冲突增大时间片→达到最优时间片；

初始时间片等于最优时间片时：启动系统→连续多次未检测到通信冲突→连续减小时间片直到发生首次通信冲突→检测到首次通信冲突增大时间片→再次达到最优时间片；

初始时间片小于最优时间片时：启动系统→检测到通信冲突→连续增大时间片直到首次未检测到通信冲突→达到最优时间片。

2.根据权利要求1所述多台穿梭车协同工作系统的无线通信组网方法，其特征在于：时间片通信冲突的判断通过下位设备回传数据串的分析得到，具体为两种情况：一是在任意时间片内，接收并剔除解析出的正确协议帧后，剩下以帧头码开始或以帧尾码结束的残缺数据串；而对于同一次数据串被截断的冲突，会同时产生一个以帧头码开始和以帧尾码结束的残缺数据串，如果这两个残缺数据串能够合并为一个完整协议帧，则判断为通信冲突；二是在分配给某台下位设备的时间片内收到并解析出其它下位设备回传的正确协议帧，则判断为通信冲突。

3.根据权利要求1所述多台穿梭车协同工作系统的无线通信组网方法，其特征在于：时间片浪费的判断通过是否发生通信冲突得到，具体为：如果尝试减少其时间片后立刻产生通信冲突则未发生时间片浪费，自动恢复到最优时间片；如果在尝试减小时间片后没有检测到通信冲突，则判定为存在时间浪费。

4.根据权利要求1所述多台穿梭车协同工作系统的无线通信组网方法，其特征在于：上位计算机与穿梭车在其时间片内的数据传输过程为：上位计算机向该穿梭车发送时间片分配指令或其它动作指令；如果该穿梭车收到的是时间片分配指令，意味着该穿梭车向上位计算机进行通信的时机到来，则向穿梭车推送出存在发送队列里的数据帧；如果该穿梭车收到的是某个动作指令，同样意味着该穿梭车向上位计算机进行通信的时机到来，不仅要向穿梭车推送出存在发送队列里的数据帧，接着还要执行收到的动作指令。

5.根据权利要求4所述多台穿梭车协同工作系统的无线通信组网方法，其特征在于：存在穿梭车发送队列里的数据帧包括动作完成信息、穿梭车状态、运行参数值，穿梭车在任何时刻生成这些信息时都能及时存入发送队列，待时间片轮到自己时再向上位计算机发送。

6.根据权利要求1所述多台穿梭车协同工作系统的无线通信组网方法，其特征在于：穿梭车识别接收数据的过程为，在穿梭车下位计算机的软件中，无线通信数据解析模块将根据通信协议所定义的设备ID号识别并完成对接收到数据的筛选，仅留下发送给自己的数据。