使车号识别标签在工作中转换发送模式的方法及装置

摘要

本发明涉及一种使车号识别标签在工作中转换发送模式的方法，包括如下步骤：车号识别标签收到读写器发出的激活信号，取得指定存储器中的模式标志，得到模式标志值；所述标签依据所述模式标志值进入对应的发送模式，在第一设定时间内按所述发送模式发送设定的数据到所述读写器；所述标签进入侦听模式，在第二设定时间内接收所述读写器发出的指令，如收到指令，执行该指令后返回取得模式标志值步骤；如未接收到指令，返回取得模式标志值步骤。本发明还涉及一种实现上述方法的步骤。实施本发明的使车号识别标签在工作中转换发送模式的方法及装置，具有以下有益效果：能够适应复杂情况的路网、升级成本较低。

说明书

技术领域

本发明涉及铁路车号识别系统，更具体地说，涉及一种使车号识别标签在工作中转换发送模式的方法及装置。

背景技术

 当前在铁路上使用的基于射频识别（RFID）技术的自动抄车号系统中，通过安装在列车车辆的电子标签在通过安装在路轨边上的读写器时，发送数据到该读写器而得到列车车号。其列车标签的工作模式只有一种工作模式即只读模式。也就是说，被激活后的列车标签将存储器中的120bits数据按10kHz的编码速率不间断的循环发送。该种工作模式，仅用于手动抄车号工作模式的替代，是完全足够的。但是在列车不断提速并且铁路信息化不断深入发展的状况下，希望对现有自动抄车号工作模式进行升级，升级后的工作模式能够在列车运行时获取更丰富的标签芯片以及更多功能、更多拓展性的应用。这样就需要对现有的标签和读写器均进行升级、替换操作。但是，在实际应用时，这样的替换会出现一些问题，首先，铁路系统的规模非常庞大，将所有的标签和读写器均进行升级、替换需要相当长的时间来完成；也就是说，不可能在整个路网上同时替换掉这些标签和读写器；其次，由于铁路上车辆的流动性，可能会出现在一些路段上，读写器未升级，但是通过该路段的车辆上的标签可能已经更换，于是出现旧的读写器无法读取升级后的标签数据的情况；此外，在现有技术中，上述升级、替换过程不能够在车辆运行时进行，将会对列车正常运行造成影响。因此，一种新的、能够在两种模式之间转换、也就是能够兼容旧的工作模式和升级后的工作模式，并且能够在列车行驶过程中对工作模式进行设置的方法就很有必要。这样，不仅能够开始对车号识别标签进行更换，同时适应新、旧两种模式并存的路网，同时以后升级也可以在很短的时间内且不影响列车正常行驶的情况下完成。因此，其适于当前的路网情况、升级花费的成本较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述可能出现不能读写标签信息、升级成本较高的缺陷，提供一种能够适应复杂情况的路网、升级成本较低的使车号识别标签在工作中转换发送模式的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种使车号识别标签在工作中转换发送模式的方法，包括如下步骤：

 A）车号识别标签收到读写器发出的激活信号，取得指定存储器中的模式标志，得到模式标志值；

B）所述标签依据所述模式标志值进入对应的发送模式，在第一设定时间内按所述发送模式发送设定的数据到所述读写器；

C）所述标签进入侦听模式，在第二设定时间内接收所述读写器发出的指令，如收到指令，执行该指令后执行下一步骤；如未接收到指令，执行下一步骤；

D）返回步骤A）或进入睡眠模式。

更进一步地，所述步骤C）中进一步包括：

  C1）收到所述读写器发出的指令，判断其是否设定的模式转换指令，如是，执行下一步骤；否则，解析该指令并执行；

  C2）取得所述模式转换指令中的操作数，并将其写入所述指定存储器中取代当前的模式标志值。

更进一步地，所述模式标志值包括第一模式标志值和第二模式标志值；所述第一模式标志值对应于将存储器中120bits数据按10kHz的编码速率不间断循环发送的第一发送模式；所述第二模式标志值对应于在所述第一发送模式传输数据的基础上增加设定数据的第二发送模式。 

更进一步地，所述步骤B）中进一步包括：

   B1）所述标签判断取得的发送模式标志值是第一模式标志值还是第二模式标志值，如是第一模式标志值，执行步骤B1）；如是第二模式标志值，执行步骤B2）；

   B2）所述标签取得指定存储器中的120bits数据，将其形成一个数据帧，在所述第一设定时间内连续发送该数据帧1-20次；

   B3）所述标签取得指定存储器中的120bits数据，再取出事先设定的数据，将其形成一个数据帧，在所述第一设定时间内连续发送所述数据帧1-20次。

更进一步地，所述模式转换指令包括操作码和操作数，所述操作码表示进行模式转换，具有唯一性；所述操作数表示转换后的模式标志值，为第一模式标志值或第二模式标志值。 

更进一步地，所述步骤B）中还进一步包括：

   B4）所述读写器判断是否接收到所述标签发送的数据，如是，执行下一步骤，否则，执行步骤B6）；

   B5）判断接收到的数据是否符合该读写器当前设定，如是，执行设定的数据交互；否则，执行步骤B6）；

   B6）发送以当前读写器设定模式标志值为操作数的模式转换指令。

更进一步地，所述第二设定时间为事先设置的固定值或在一设定时间内随接收到的指令结束的可变值。 

本发明还涉及一种实现上述方法的装置，包括：

标签模式标志值取得模块：用于使车号识别标签收到读写器发出的激活信号，取得指定存储器中的模式标志，得到模式标志值；

数据发送模块：用于使所述标签依据所述模式标志值进入对应的发送模式，在第一设定时间内按所述发送模式发送设定的数据到所述读写器；

转换指令接收模块：用于是所述标签进入侦听模式，在第二设定时间内接收所述读写器发出的指令，如收到指令，执行该指令后调用所述标签模式标志值取得模块；如未接收到指令，直接调用所述标签模式标志值取得模块。

更进一步地，所述转换指令接收模块进一步包括：

  指令接收单元：用于收到所述读写器发出的指令，判断其是否设定的模式转换指令，如是，调用模式转换单元；否则，解析该指令并执行；

  模式转换单元：用于取得所述模式转换指令中的操作数，并将其写入所述指定存储器中取代当前的模式标志值。

更进一步地，所述数据发送模块进一步包括：

   发送模式判断单元：用于使所述标签判断取得的发送模式标志值是第一模式标志值还是第二模式标志值，如是第一模式标志值，调用第一模式发送单元；如是第二模式标志值，调用第二模式发送单元；

   第一模式发送单元：用于使所述标签取得指定存储器中的120bits数据，将其形成一个数据帧，在所述第一设定时间内连续发送该数据帧1-20次；

   第二模式发送单元：用于使所述标签取得指定存储器中的120bits数据，再取出事先设定的数据，将其形成一个数据帧，在所述第一设定时间内连续发送所述数据帧1-20次。

实施本发明的使车号识别标签在工作中转换发送模式的方法及装置，具有以下有益效果：由于设置了表示发送模式的发送模式标志，并使用不同的标志值表示不同的发送模式，例如，现有的车号识别模式和升级后的车号识别模式；同时，安装在列车车辆上的车号识别电子标签在被激活后，首先判断当前的发送模式标志值，然后再按照该标志值对应的发送模式发送数据；同时，还设置了侦听阶段，用来接收模数转换指令，使得在遇到不同的（即已升级或未升级的）读写器时，能够在运行中转换为相适应发送模式。因此，其能够适应复杂情况的路网、升级成本较低。

附图说明

图1是本发明使车号识别标签在工作中转换发送模式的方法及装置实施例中转换发送模式方法的流程图； 

图2是所述实施例中读写器发出模数转换指令的步骤流程图；

图3是所述实施例中电子标签和读写器的位置关系示意图；

图4是所述实施例中装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

如图1所示，在本发明的使车号识别标签在工作中转换发送模式的方法及装置实施例中，其车号识别标签转换发送模式的方法如下：

步骤S11 收到激活信号，取得当前模式标志值：在本步骤中，列车通过安装有读写器的区域，读写器发出激活信号，安装在列车车辆上的车号识别电子标签接收到激活信号被激活，由休眠状态上电开始工作。在电子标签开始工作时，首先对指定的存储器进行读取，取得指定存储器中的模式标志，得到模式标志值。

步骤S12在第一设定时间内按照当前模式标志值对应的发送模式发送数据：在本步骤中，取得模式标志值的电子标签依据该模式标志值进入对应的发送模式，在第一设定时间内按该发送模式发送设定的数据到上述读写器。也就是说，电子标签将对存储在该标签中的模式标志位进行判断，并根据判断结果进入不同的发送模式，发送不同的数据。

如果取得的模式标志值为“A”（第一模式标志值，可由一个bit或多个bit的二进制数据表示），则该标签进入第一发送模式并发送事先设定的数据。在这种情况下，该电子标签只能发送事先设定的一代标签卡号数据（即第一代车号识别系统要求的数据）。在本实施例中，上述一代标签卡号数据包括使用在货车及机车标签上的128bits数据FSK编码格式10kbps数据传输率的货、机车卡号数据；还包括使用在双向机车上及客车上的128bits数据FM0编码格式40kbps数据传输率的双机车、客车卡号数据，以及其他列车车型相关的数据。当然，上述一代标签卡号数据是事先编写并存储在上述电子标签中的。此外，在本步骤中，该电子标签以帧的形式发送上述一代标签卡号数据。具体来讲，该电子标签将上述一代标签卡号数据放到一个数据帧内，再将该数据发送出去。在本实施例中，上述一个数据帧中只放置一个一代标签卡号数据。同时，该电子标签发送的这种包括一代标签卡号数据的帧是有一定数量的，太少的帧可能导致读写器接收效果不好；而太多的帧有可能造成时间上的延误。所以，在本步骤中，设置一个第一设定时间对其发送数据的次数加以限制。该电子标签在第一设定时间内连续发送N个包括了一代标签卡号数据的数据帧。N当然是事先设定的一个固定值，其取值可以在根据实际情况综合考虑之后选取，例如，可以在1-20之间选取。

若模式标志值为“B”（第二模式标志值，可由一个bit或多个bit的二进制数据表示，其数值与上述第一模式标志值不同），则电子标签进入第二发送模式，发送事先设定的、在上述第一发送模式发送数据的基础上增加设定数据的数据（这种模式通常是第二代车号识别系统或其他升级版的车号识别系统采用的模式）。在这种情况下，标签只能发送事先设定的二代标签卡号数据。在本实施例中，上述二代标签卡号数据除了包括上述该电子标签的列车卡号数据之外，还可以包括其他指定信息，例如车辆检修信息等。当然，上述二代标签卡号数据是事先编写并存储在上述电子标签中的。在本步骤中，该无线电子标签以帧的形式发送上述二代标签卡号数据，具体来讲，该电子标签将上述二代标签卡号数据放到一个数据帧内，再将该数据发送出去。在本实施例中，上述一个数据帧中只放置一个二代标签卡号数据。该电子标签发送的这种包括二代标签卡号数据的帧是有一定数量的，太少的帧可能导致读写器接收效果不好；而太多的帧有可能造成时间上的延误。所以，在本步骤中，该无线电子标签连续发送M个包括了二代标签卡号数据的数据帧。M当然是事先设定的一个固定值，其取值可以在根据实际情况综合考虑之后选取，例如，可以在1-20之间选取。同样地，这种情况下的数据发送也被限制在第一设定时间内。

在本实施例中，上述两种情况在同一时间上只会出现其中一个；同时，对于标签而言，第一种情况（即第一代车号识别系统采用的模式或第一发送模式）是缺省状态。

步骤S13 进入侦听状态，在第二设定时间内接收外部指令：在本步骤中，上述电子标签在第一设定时间发送完数据，进入侦听状态，该侦听状态维持时间为第二设定时间，用于接收外部指令，一般来讲，是外部读写器发来的指令。也就是说，该电子标签在侦听状态下，停止发送任何数据，开始接收发送给该电子标签的指令。通常这些指令是由安装在地面上的读写器（或地面接收设备）发送出来的。在本步骤中，侦听状态的持续时间是有一定要求的，如果持续时间太短，可能无法接收到读写器发送的指令；如果时间太长，则会造成时间上的延误。其时间T是一个可变值，其取值可以在根据实际情况综合考虑之后选取，例如，可以根据不同指令长短进行选取，通常情况下时间T在500us-10ms之间取值。此外，在本实施例中，时间T的长度也可以依据特殊情况，选取一个固定值。还可以设置为在设定时间结束侦听，但是如果在该时间内收到一个指令，则可以不等达到该设定时间就结束侦听状态。总之，可以依据实际情况对其加以调节，以保证既能接收指令，又不会导致太长的时间延迟。

步骤S14 收到指令否，如否，返回步骤S11；如是，执行下一步骤。在本步骤中，对是否接收到指令进行判断，通常是在上述第二设定时间到达或已经接收到指令的情况下进行的。

步骤S15 是否模式转换指令，如是，跳转到步骤S17，否则，执行下一步骤。在本步骤中，由于模式转换指令包括按照一定顺序排列的操作码和操作数，且其操作码是唯一的。因此，只要对接收到的指令进行解析，如果得到的操作码是事先设定的模式转换指令的操作码，就可以判断该指令是模式转换指令。同时，在本实施例中，模式转换指令的操作数是发出该指令的读写器的当前接收数据的模式（例如，第一代车号识别系统或升级后的车号识别系统）。

步骤S16 执行指令：在本步骤中，由于接收到的指令是除上述模式转换指令外的其他指令，所以，电子标签按照解析后得到的内容，执行该指令，例如，通过写数据对上述无线标签进行配置或参数设置的指令等。执行完本步骤后，返回步骤S11。

步骤S17 取出模数转换指令的操作数，作为当前模式标志值存入指定存储器：在本步骤中，取得上述模式转换指令中的操作数，并将其写入电子标签中指定存储器中取代当前的模式标志值。执行完本步骤后，返回步骤S11。也就是说，执行完本步骤后，该电子标签的当前模式标志值已被改变，同时，返回步骤S11，准备发送由该已改变的标志值指向或对应的数据。这些数据发送的方式也会发生变化。总体上来讲，电子标签接收到模式升级指令后，电子标签将改变存储器中的模式标志值，当存储器中的模式标志值改变后，电子标签完成模式升级操作，即进入二代标签只读状态。在本实施例中，可以设置当存储在电子标签中的模式标志位一旦从“A”改成“B”后，该电子标签在下次上电复位时，保持模式标志值设置为“B”，该电子标签将不再进入一代标签只读状态返回一代标签卡号数据，而直接进入二代标签只读状态返回二代标签卡号数据，这种情况适应于读写器升级完成而仅仅需要对标签升级。也可以将其设置为下次上电时标签的模式标志值仍然是缺省的“A”，这种情况适应于读写器升级尚未完成，即在路边的读写器可能存在一代和二代车号识别混杂在一起的情况。因此，一般情况下，都是将电子标签的模式标志位由“A”改为“B”进行模式升级操作；当然，也会根据实际应用情况，允许标签的模式标志位由“B”设置为“A”。

 在本实施例中，上述的模式转换指令是设置在铁路边的读写器发出的。图2示出了读写器发出该模式装换指令的步骤，包括：

步骤S21接收电子标签发送的数据：在本步骤中，该读写器进入工作状态，打开读写器功放，发出射频场，开始接收数据。该读写器接收进入其作用范围的电子标签发送的数据。在本实施例中读写器接收无线电子标签发送的数据可以是一代标签卡号数据，也可以是二代标签卡号数据。

步骤S22仍在接收到数据否：在本步骤中，上述读写器判断其是否仍然接收到数据，如果是，表示数据还在发送，返回步骤S21；如果不是，则表示上述电子标签已发送完数据，进入侦听状态，故执行步骤S23。

如果读写器没有接收到该电子标签发送的数据，这时该电子标签有三种情况，第一种情况是该无线电子标签进入侦听状态，这时读写器发送模式升级指令，该无线电子标签将改变存储器中的模式标志位；第二种情况是该无线电子标签仍然处于一代标签只读状态，读写器接收出错，此时读写器发送模式升级指令，该电子标签将不理会；第三种情况是标签（实际是安装该标签的列车车辆）离开读写器射频场区，此时读写器发送模式升级指令，该电子标签将无法接收到模式升级指令。

步骤S23接收到的数据与当前读写器模式符合否，如符合，执行步骤S24；如不符合，执行步骤S25，在本步骤中，读写器将对接收到的数据进行判断，判断接收到的数据是一代标签卡号数据还是二代标签卡号数据，同时与本读写器当前模式比较，判断其是否符合。例如，当前读写器的模式为二代标签卡号数据，而电子标签是一代车号识别系统的模式，则读写器收到的数据将会小于其要求收到的数据，这样，读写器通过比较设定的数据量和接收到的数据量就可以得到接收到的数据是否与当前读写器的模式符合的结论。

步骤S24发送设定的指令：在本步骤中，由于标签模式与读写器模式相符合，不存在升级或兼容的问题，不需要发出模式转换指令。所以，读写器查找是否有其他需要发送的指令，如有，发送该指令。

步骤S25形成模式转换指令并发送：在本步骤中，需要发送模式转换指令到电子标签，使其升级或兼容读写器，为此，需要得到当前读写器的设定模式（即对应于电子标签的第一发送模式或第二发送模式），形成并发送以当前读写器设定模式标志值为操作数的模式转换指令。

在本实施例中，当读写器发送模式转换指令后，标签可能存在三种情况：第一种情况是该电子标签接收到模式升级指令后标签改写存储区中的模式标志值，此时读写器返回步骤S21可以接收到该电子标签发送的第一发送模式（即第一代车号识别系统）或第二发送模式（即第二代或升级后的车号识别系统）对应的数据；第二种情况是该电子标签没有正确接收到模式升级指令，该无线电子标签将继续发送其原先的发送模式的数据，此时读写器返回步骤S21可以接收到该电子标签发送的数据；第三种情况是电子标签离开读写器射频场区，这时读写器返回步骤S21可接收下一个无线电子标签发送的数据。

图3示出了本实施例中对电子标签升级情况下的列车车辆与无线电子标签、读写器的位置示意图。其工作过程如下：每个列车车辆上设置一个无线电子标签，列车车辆相互连接，当列车通过读写器的射频场区时，装载在列车车辆上的无线电子标签将顺序进入读写器的射频场区。在图3中，如果存储在TagA（装在一个列车车辆上的无线电子标签）中的模式标志位为“B”时，当TagA进入读写器的射频场区时，TagA将发送二代标签卡号数据，读写器可接收到TagA发送的二代标签卡号数据，不必发送模式升级指令，但可以根据实际情况发送除模式升级指令外的其他指令；如果存储在TagA中的模式标志位为“A”时，当TagA进入读写器的射频场区时，TagA将发送一代标签卡号数据。当读写器开始接到TagA发送的存储在TagA中的一代标签卡号数据后，读写器等待TagA进入侦听状态停止发送一代标签卡号数据，此时读写器发送模式升级指令。当模式升级指令发送完毕后，若有数据返回，存在三种情况，第一种情况是TagB（装在另一个列车车辆上的无线电子标签）还没有进入读写器的射频场区，TagA成功接收到模式升级指令，处于二代标签只读状态发送二代标签数据，此时接收数据可以接收到二代标签数据；第二种情况是TagB（装在另一个列车车辆上的无线电子标签）还没有进入读写器的射频场区，TagA未能够成功接收到模式升级指令，仍处于一代标签只读状态发送一代标签数据；第三种情况是由于列车运行速度很快，TagA已经通过了读写器的射频场区，TagB进入读写器的射频场区后根据存储在TagB中的模式标志位情况发送一代标签卡号数据或者二代标签卡号数据，此时接收数据可以接收到TagB发送数据，保证了铁路卡号数据的正确接收。若无数据返回，存在两种情况，第一种情况是TagA没有成功接收到模式升级指令，仍处于一代标签只读状态，此时接收数据可以TagA从侦听状态跳转到一代标签只读状态后发送的一代标签数据；第二种情况是TagA已经通过了读写器的射频场区，保证了TagA的列车卡号数据被读写器正确识别。

图4是一种实现上述方法的装置的结构示意图，在图4中，该装置包括标签模式标志值取得模块31、数据发送模块32和转换指令接收模块33；其中标签模式标志值取得模块31用于使车号识别标签收到读写器发出的激活信号，取得指定存储器中的模式标志，得到模式标志值；数据发送模块32用于使所述标签依据所述模式标志值进入对应的发送模式，在第一设定时间内按所述发送模式发送设定的数据到所述读写器；转换指令接收模块33用于使所述标签进入侦听模式，在第二设定时间内接收所述读写器发出的指令，如收到指令，执行该指令后调用所述标签模式标志值取得模块；如未接收到指令，直接调用所述标签模式标志值取得模块。

在本实施例中，转换指令接收模块32进一步包括指令接收单元321和模式转换单元322；其中，指令接收单元321用于收到所述读写器发出的指令，判断其是否设定的模式转换指令，如是，调用模式转换单元；否则，解析该指令并执行；模式转换单元322用于取得所述模式转换指令中的操作数，并将其写入所述指定存储器中取代当前的模式标志值。

此外，数据发送模块33进一步包括发送模式判断单元331、第一模式发送单元332和第二模式发送单元333；其中，发送模式判断单元331用于使所述标签判断取得的发送模式标志值是第一模式标志值还是第二模式标志值，如是第一模式标志值，调用第一模式发送单元；如是第二模式标志值，调用第二模式发送单元；第一模式发送单元332用于使所述标签取得指定存储器中的120bits数据，将其形成一个数据帧，在所述第一设定时间内连续发送该数据帧1-20次；第二模式发送单元333用于使所述标签取得指定存储器中的120bits数据，再取出事先设定的数据，将其形成一个数据帧，在所述第一设定时间内连续发送所述数据帧1-20次。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。