TWI774323B

TWI774323B - 多通訊閘道裝置操作方法及多通訊閘道裝置

Info

Publication number: TWI774323B
Application number: TW110113653A
Authority: TW
Inventors: 林正乾; 林佑; 黃彥翎; 許景智; 張祐豪
Original assignee: 國立勤益科技大學
Priority date: 2021-04-15
Filing date: 2021-04-15
Publication date: 2022-08-11
Also published as: TW202243445A

Abstract

本發明提供一種多通訊閘道裝置，用以連接目標系統及監控系統，且包含第一介面、資料整合模組、第二介面及控制模組。第一介面用以接收第一訊號及傳輸第四訊號至目標系統。第一訊號包含原始資料，第四訊號包含控制指令，且控制指令用以修改目標系統。資料整合模組連接第一介面，用以將原始資料整合為整合資料。第二介面連接資料整合模組並用以接收來自監控系統的第三訊號。控制模組用以透過第二介面將第二訊號傳輸至監控系統，且將第三訊號轉換為第四訊號，其中第二訊號包含整合資料。藉此，可溝通不同訊號類型的系統，且能修改系統的參數。

Description

多通訊閘道裝置操作方法及多通訊閘道裝置

本發明是有關一種通訊閘道裝置操作方法及通訊閘道裝置，且尤其是有關一種應用於轉換不同通訊協定訊號的多通訊閘道裝置操作方法及多通訊閘道裝置。

隨著科技的發展及進步，在工業上各樣設備也逐漸走向電子化及自動化，而不同設備之間會透過特定的通訊協定訊號來傳輸資料，以溝通設備。然而在實務上，當使用複數設備時，常因設備使用不同的通訊協定而必須準備額外轉換訊號的通訊閘道裝置，且僅應用於一對一的訊號轉換，亦即，只能針對兩種特定的通訊協定進行訊號轉換。因此，當使用者欲更換或添加設備時，則必須再準備不同的通訊閘道裝置，進而造成額外的財務成本。

再者，市面上的通訊閘道裝置雖能轉換不同設備之間的訊號，例如以電腦去監控電動車的運作狀況，但當使用者發現電動車的運作狀況異常且欲進行調整時，並無法直接在電腦上傳輸指令以進行修改，而必須直接在電動車上調整參數，而造成調整上的不便利。

有鑑於此，如何發展出能夠轉換多種不同訊號以及能夠直接調整設備參數的多通訊閘道裝置，是目前相關業者共同努力的目標。

依據本發明之一實施方式提供一種多通訊閘道裝置操作方法，其包含一連線步驟、一資料接收步驟、一訊號處理步驟、一訊號傳輸步驟、一指令接收步驟、一指令轉換步驟以及一指令輸出步驟。連線步驟中，使一多通訊閘道裝置與一監控系統連線。資料接收步驟中，使多通訊閘道裝置的一第一介面接收來自一目標系統的一第一訊號，其中第一訊號包含一原始資料。訊號處理步驟中，使多通訊閘道裝置的一資料整合模組將原始資料整合為一整合資料。訊號傳輸步驟中，使多通訊閘道裝置的一控制模組透過一第二介面傳輸一第二訊號至監控系統。第二訊號包含整合資料，且第二訊號之一通訊協定相異於第一訊號之一通訊協定。指令接收步驟中，使多通訊閘道裝置的第二介面接收來自監控系統的一第三訊號。指令轉換步驟中，使多通訊閘道裝置的控制模組將第三訊號轉換為一第四訊號，其中第四訊號包含一控制指令。指令輸出步驟中，使多通訊閘道裝置的第一介面傳輸第四訊號至目標系統，且第四訊號的控制指令用以修改目標系統的至少一參數。

藉此，多通訊閘道裝置可溝通多種不同訊號類型的目標系統與監控系統，且能修改目標系統的參數。

依據前段所述實施方式的多通訊閘道裝置操作方法，多通訊閘道裝置操作方法可更包含一GPS接收步驟。GPS接收步驟中，使多通訊閘道裝置的一定位模組接收來自一定位系統的一GPS資料，且於訊號處理步驟中，使資料整合模組將原始資料與GPS資料整合為整合資料。

依據前段所述實施方式的多通訊閘道裝置操作方法，其中第一介面可包含RS232、RS485、I²C Bus、CAN Bus、LIN Bus、SPI、USB以及UART至少一者。

依據前段所述實施方式的多通訊閘道裝置操作方法，其中第二介面可包含一藍芽通訊介面、一乙太網路通訊介面、一無線網路通訊介面以及一電信網路通訊介面至少一者。

依據前段所述實施方式的多通訊閘道裝置操作方法，多通訊閘道裝置操作方法可更包含一斷線重連步驟。斷線重連步驟中，使多通訊閘道裝置的一控制模組傳送一海斯命令集指令予一連線模組，並檢測多通訊閘道裝置的一網路連線狀態，其中當多通訊閘道裝置的網路連線狀態為斷線時，使連線模組進行撥網以重新與監控系統連線。

依據本發明之另一實施方式提供一種多通訊閘道裝置，用以連接於一目標系統及一監控系統之間，且多通訊閘道裝置包含一第一介面、一資料整合模組、一第二介面及一控制模組。第一介面用以接收來自目標系統的一第一訊號及傳輸一第四訊號至目標系統。第一訊號包含一原始資料，第四訊號包含一控制指令，且控制指令用以修改目標系統的至少一參數。資料整合模組訊號連接於第一介面，其用以將原始資料整合為一整合資料。第二介面訊號連接於資料整合模組，其用以接收來自監控系統的一第三訊號。控制模組訊號連接於資料整合模組與第二介面，其用以透過第二介面將一第二訊號傳輸至監控系統，且將第三訊號轉換為第四訊號，其中第二訊號包含整合資料。

依據前段所述實施方式的多通訊閘道裝置，多通訊閘道裝置可更包含一定位模組。定位模組訊號連接於資料整合模組，並接收來自一定位系統的一GPS資料。其中原始資料與GPS資料被資料整合模組整合為整合資料。

依據前段所述實施方式的多通訊閘道裝置，其中第一介面可包含RS232、RS485、I²C Bus、CAN Bus、LIN Bus、SPI、USB以及UART至少一者。

依據前段所述實施方式的多通訊閘道裝置，其中第二介面可包含一藍芽通訊介面、一乙太網路通訊介面、一無線網路通訊介面以及一電信網路通訊介面至少一者。

依據前段所述實施方式的多通訊閘道裝置，可更包含一連線模組。連線模組訊號連接於第二介面及一控制模組，其中控制模組傳送一海斯命令集指令予連線模組，以檢測多通訊閘道裝置的一網路連線狀態。當多通訊閘道裝置的網路連線狀態為斷線時，連線模組進行撥網以重新與監控系統連線。

請參照第1圖，第1圖係繪示本發明之一實施例之多通訊閘道裝置100的示意圖。多通訊閘道裝置100，用以連接於一目標系統T及一監控系統M，其包含一第一介面110、一資料整合模組120、一第二介面130及一控制模組140。第一介面110用以接收來自目標系統T的一第一訊號S1及傳輸一第四訊號S4至目標系統T。第一訊號S1包含一原始資料(圖未繪示)，第四訊號S4包含一控制指令(圖未繪示)，控制指令用以修改目標系統T的至少一參數(圖未繪示)。資料整合模組120訊號連接於第一介面110，並用以將原始資料整合為一整合資料(圖未繪示)。第二介面130訊號連接於資料整合模組120並用以接收來自監控系統M的一第三訊號S3。控制模組140訊號連接於資料整合模組120與第二介面130，其用以透過第二介面130將一第二訊號S2傳輸至監控系統M，且將第三訊號S3轉換為第四訊號S4。第二訊號S2包含整合資料。據此，多通訊閘道裝置100可接收來自目標系統T的原始資料並將其整合為整合資料後傳輸至監控系統M，亦可接收來自監控系統M的訊號後，傳輸控制指令至目標系統T，對目標系統T的參數進行修改。藉此，多通訊閘道裝置100可溝通多種不同訊號類型的目標系統與監控系統，且能修改目標系統的參數。

具體而言，目標系統T可為電動車或電池管理系統，監控系統M可為電腦或雲端監控中心。在本實施例中，目標系統T為安裝至電動車的電池管理系統，監控系統M為雲端監控中心，但本發明並不以此為限。

具體而言，第一介面110可包含RS232、RS485、I ²C Bus、CAN Bus、LIN Bus、SPI、USB以及UART至少一者。第二介面130可包含一藍芽通訊介面、一乙太網路通訊介面、一無線網路通訊介面以及一電信網路通訊介面至少一者。在本實施例中，第一介面110包含RS485介面，第二介面130包含電信網路通訊介面。詳細來說，電信網路通訊介面為4G通訊介面，但本發明並不以此為限。藉此，第一介面110及第二介面130皆可接收及傳輸不同類型的訊號。

詳細而言，在本實施例中，目標系統T可包含至少一電池(圖未繪示)及一變流器(inverter)I。目標系統T的參數為變流器I的輸出電壓及輸出頻率。第一介面110使用RS485介面接收來自目標系統T的第一訊號S1，且第一訊號S1的原始資料為各電池的峰值電壓、最大電壓、最小電壓及溫度。原始資料經資料整合模組120整合為整合資料後，再由第二介面130使用電信網路通訊介面傳至監控系統M。多通訊閘道裝置100的控制模組140可使用海斯命令集(AT Command set)的方式，例如使用海斯命令集的一資料傳輸海斯指令(AT+USOWR=0,65)，將整合資料轉換成TCP/IP協定，並透過第二介面130將整合資料傳輸至監控系統M。

再者，控制模組140以循環冗餘碼(Cycle Redundancy Code, CRC)的方式將第三訊號S3轉換為第四訊號S4，再由第一介面110傳輸第四訊號S4至目標系統T，且第四訊號S4可包含控制指令用以修改變流器I的輸出電壓及輸出頻率。進一步來說，當使用者透過監控系統M所收到的整合資料得知電池電量小於20%時，可發出具有「輸出電壓設為A1及輸出頻率設為A2」命令的第三訊號S3，由多通訊閘道裝置100接收進行轉換並以第四訊號S4傳至目標系統T後，即可直接修改變流器I的輸出電壓為A1及輸出頻率為A2使得電池的最大電流輸出減少；類似地，當電池電量小於5%、電池溫度異常或者電池異常放電時，可透過多通訊閘道裝置100修改變流器I的輸出電壓及輸出頻率使得電池不與電動車通電。藉此，監控系統M可透過多通訊閘道裝置100接收來自目標系統T的資料並修改目標系統T的參數。

如第1圖所示，多通訊閘道裝置100可更包含一定位模組160。定位模組160訊號連接於資料整合模組120並接收來自一定位系統(圖未繪示)的一GPS資料(圖未繪示)。原始資料與GPS資料被資料整合模組120整合為整合資料。藉此，可在監控系統M上監控目標系統T的位置。

如第1圖所示，多通訊閘道裝置100可更包含一連線模組150。連線模組150訊號連接於第二介面130及控制模組140，控制模組140傳送一海斯命令集指令予連線模組150，以檢測多通訊閘道裝置100的一網路連線狀態，其中當多通訊閘道裝置100的網路連線狀態為斷線時，連線模組150進行撥網以重新與監控系統M連線。

請參照第2圖，並一併參閱第1圖，其中第2圖係繪示本發明之一實施例之多通訊閘道裝置操作方法200的步驟流程圖。多通訊閘道裝置操作方法200包含一連線步驟210、一資料接收步驟220、一訊號處理步驟230、一訊號傳輸步驟240、一指令接收步驟250、一指令轉換步驟260及一指令輸出步驟270。連線步驟210中，使多通訊閘道裝置100與監控系統M連線。資料接收步驟220中，使多通訊閘道裝置100的第一介面110接收來自目標系統T的第一訊號S1，第一訊號S1包含一原始資料。訊號處理步驟230中，使多通訊閘道裝置100的資料整合模組120將原始資料整合為整合資料。訊號傳輸步驟240中，使多通訊閘道裝置100的控制模組140透過第二介面130傳輸第二訊號S2至監控系統M。第二訊號S2包含整合資料，且第二訊號S2之一通訊協定相異於第一訊號S1之一通訊協定。指令接收步驟250中，使多通訊閘道裝置100的第二介面130接收來自監控系統M的第三訊號S3。指令轉換步驟260中，使多通訊閘道裝置100的控制模組140將第三訊號S3轉換為第四訊號S4，其中第四訊號S4包含控制指令。指令輸出步驟270中，使多通訊閘道裝置100的第一介面110傳輸第四訊號S4至目標系統T，且第四訊號S4的控制指令用以修改目標系統T的至少一參數。藉此，多通訊閘道裝置100可溝通多種不同訊號類型的系統，且能修改系統的參數。

如第2圖所示，多通訊閘道裝置操作方法200可更包含一GPS接收步驟221。GPS接收步驟221中，使多通訊閘道裝置100的定位模組160接收來自定位系統的GPS資料，且於訊號處理步驟230中，使資料整合模組120將原始資料與GPS資料整合為整合資料。藉此，可在監控系統M上監控目標系統T的位置。

如第2圖所示，多通訊閘道裝置操作方法200可更包含一斷線重連步驟211。斷線重連步驟211中，使多通訊閘道裝置的控制模組140傳送海斯命令集指令予連線模組150，並檢測多通訊閘道裝置100的一網路連線狀態，其中當多通訊閘道裝置100的網路連線狀態為斷線時，連線模組150進行撥網以重新與監控系統M連線。藉此，當多通訊閘道裝置100從無法連線的位置移動至可連線的位置時，即可自動重新恢復與監控系統M的連線。

請參照第3圖，第3圖係繪示依據第2圖實施例之斷線重連步驟211的步驟流程圖。斷線重連步驟211可包含子步驟S100、S110、S120、S200、S210、S220、S231、S232、S233、S234、S235。具體而言，海斯命令集指令可包含一連線模組狀態指令(AT,AT+CPIN？,AT+CSQ)、一連線判斷指令(AT+CGDCONT？)、一網路建立指令(AT+UPSD=0,1,“網路ID”)、一連線模組重置指令(AT+CFUN=16)、一連線指令(AT+UPSD=0,100,x)、一網路IP獲得指令(AT+UPSDA=0,3)、一網路IP確認指令(AT+UPSND=0,0)、一開啟連接通道指令(AT+USOCR=1)及一網頁連接指令(AT+USOCO=0,IP,Port)。

如第3圖所示，子步驟S100中，執行連線模組狀態指令，判斷連線模組150是否正常。當連線模組150異常時，進行子步驟S120執行連線模組重置指令，重置連線模組150，且再重新執行子步驟S100。當連線模組150正常時，執行子步驟S200，控制模組140傳送連線判斷指令予連線模組150，檢測多通訊閘道裝置100的網路連線狀態是否為連線。當多通訊閘道裝置100的網路連線狀態為斷線時，執行子步驟S210以手動撥網或執行子步驟S220以自動撥網；當多通訊閘道裝置100的網路連線狀態為連線時，則進行子步驟S235。

子步驟S210中，連線模組150手動撥網，其中當網路IP不需新增時，執行子步驟S231；當網路IP需要新增時，執行子步驟S110，使連線模組150執行網路建立指令，重新建立網路連線並執行子步驟S120。子步驟S220中，使連線模組150傳送連線指令撥接網路，並依序執行子步驟S231至S234。子步驟S231中，使連線模組150傳送網路IP獲得指令予監控系統M以取得監控系統M的網路IP。子步驟S232中，使連線模組150傳送網路IP確認指令予監控系統M以確定監控系統M的網路IP。子步驟S233中，使連線模組150傳送開啟連接通道指令予監控系統M，開啟連接監控系統M的網路通道。子步驟S234中，連接網頁，之後進行子步驟S235，多通訊閘道裝置操作100即可與監控系統M進行資料傳輸。藉此，當多通訊閘道裝置100從無法連線的位置移動至可連線的位置時，可重新恢復與監控系統M的連線。

綜上所述，本發明提供了一種多通訊閘道裝置操作方法及其裝置，其藉由第一介面、資料整合模組及第二介面之設置及相應之方法，可溝通不同訊號類型的系統並且對目標系統進行修改，且具有斷線重連機制。本領域技術者可以依本發明提出之配置與方法做出其他可溝通不同於實施方式所揭露之訊號類型的系統並且進行修改，例如第一介面可為I²C Bus介面，第二介面可為乙太網路(Ethernet)通訊介面，另外，本發明之多通訊閘道裝置所應用的目標系統不局限於電池管理系統，也可以是電動車的馬達。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:多通訊閘道裝置 110:第一介面 120:資料整合模組 130:第二介面 140:控制模組 150:連線模組 160:定位模組 200:多通訊閘道裝置操作方法 210:連線步驟 211:斷線重連步驟 220:資料接收步驟 221:GPS接收步驟 230:訊號處理步驟 240:訊號傳輸步驟 250:指令接收步驟 260:指令轉換步驟 270:指令輸出步驟 S1:第一訊號 S2:第二訊號 S3:第三訊號 S4:第四訊號 S100,S110,S120,S200,S210,S220,S231,S232,S233,S234,S235:子步驟 T:目標系統 M:監控系統 I:變流器

第1圖係繪示本發明之一實施例之多通訊閘道裝置的示意圖；第2圖係繪示本發明之一實施例之多通訊閘道裝置操作方法的步驟流程圖；以及第3圖係繪示依據第2圖實施例之斷線重連步驟的步驟流程圖。

100:多通訊閘道裝置

110:第一介面

120:資料整合模組

130:第二介面

140:控制模組

150:連線模組

160:定位模組

S1:第一訊號

S2:第二訊號

S3:第三訊號

S4:第四訊號

T:目標系統

M:監控系統

I:變流器

Claims

一種多通訊閘道裝置操作方法，包含：一連線步驟，使一多通訊閘道裝置與一監控系統連線；一斷線重連步驟，使該多通訊閘道裝置的一控制模組傳送一海斯命令集指令予一連線模組，檢測該多通訊閘道裝置的一網路連線狀態，且當該多通訊閘道裝置的該網路連線狀態為斷線時，該多通訊閘道裝置的該連線模組進行撥網以重新與該監控系統連線，其中該斷線重連步驟執行一連線模組狀態指令，判斷該多通訊閘道裝置的該連線模組是否正常；若正常則傳送一連線判斷指令予該連線模組，檢測該多通訊閘道裝置的該網路連線狀態是否為連線；若為斷線則使該連線模組傳送一連線指令撥接網路，傳送取得並確定該監控系統的網路IP，開啟該監控系統的網路通道以連接網頁；一資料接收步驟，使該多通訊閘道裝置的一第一介面接收來自一目標系統的一第一訊號，該第一訊號包含一原始資料；一訊號處理步驟，使該多通訊閘道裝置的一資料整合模組將該原始資料整合為一整合資料；一訊號傳輸步驟，使該多通訊閘道裝置的該控制模組透過一第二介面傳輸一第二訊號至該監控系統，該第二訊號包含該整合資料，且該第二訊號之一通訊協定相異於該第一訊號之一通訊協定；一指令接收步驟，使該多通訊閘道裝置的該第二介面接收來自該監控系統的一第三訊號；一指令轉換步驟，使該多通訊閘道裝置的該控制模組將該第三訊號轉換為一第四訊號，其中該第四訊號包含一控制指令；以及一指令輸出步驟，使該多通訊閘道裝置的該第一介面傳輸該第四訊號至該目標系統，且該第四訊號的該控制指令用以修改該目標系統的至少一參數。
如請求項1所述之多通訊閘道裝置操作方法，更包含：一GPS接收步驟，使該多通訊閘道裝置的一定位模組接收來自一定位系統的一GPS資料，且於該訊號處理步驟中，使該資料整合模組將該原始資料與該GPS資料整合為該整合資料。
如請求項1所述之多通訊閘道裝置操作方法，其中該第一介面包含RS232、RS485、I²C Bus、CAN Bus、LIN Bus、SPI、USB以及UART至少一者。
如請求項1所述之多通訊閘道裝置操作方法，其中該第二介面包含一藍芽通訊介面、一乙太網路通訊介面、一無線網路通訊介面以及一電信網路通訊介面至少一者。
一種多通訊閘道裝置，用以連接於一目標系統及一監控系統之間，該多通訊閘道裝置包含：一第一介面，用以接收來自該目標系統的一第一訊號及傳輸一第四訊號至該目標系統，其中該第一訊號包含一原始資料，該第四訊號包含一控制指令，該控制指令用以修改該目標系統的至少一參數；一資料整合模組，訊號連接於該第一介面，其用以將該原始資料整合為一整合資料；一第二介面，訊號連接於該資料整合模組，其用以接收來自該監控系統的一第三訊號；一控制模組，訊號連接於該資料整合模組與該第二介面，其用以透過該第二介面將一第二訊號傳輸至該監控系統，且將該第三訊號轉換為該第四訊號，其中該第二訊號包含該整合資料；以及一連線模組，訊號連接於該第二介面及該控制模組，其中該控制模組傳送一海斯命令集指令予該連線模組，檢測該多通訊閘道裝置的一網路連線狀態，且當該多通訊閘道裝置的該網路連線狀態為斷線時，該多通訊閘道裝置的一連線模組進行撥網以重新與該監控系統連線；其中，該連線模組執行一連線模組狀態指令，判斷該多通訊閘道裝置的該連線模組是否正常；若正常則傳送一連線判斷指令予該連線模組，檢測該多通訊閘道裝置的該網路連線狀態是否為連線；若為斷線則使該連線模組傳送一連線指令撥接網路，傳送取得並確定該監控系統的網路 IP，開啟該監控系統的網路通道以連接網頁。
如請求項5所述之多通訊閘道裝置，更包含：一定位模組，訊號連接於該資料整合模組，並接收來自一定位系統的一GPS資料；其中該原始資料與該GPS資料被該資料整合模組整合為該整合資料。
如請求項5所述之多通訊閘道裝置，其中該第一介面包含RS232、RS485、I²C Bus、CAN Bus、LIN Bus、SPI、USB以及UART至少一者。
如請求項5所述之多通訊閘道裝置，其中該第二介面包含一藍芽通訊介面、一乙太網路通訊介面、一無線網路通訊介面以及一電信網路通訊介面至少一者。