CN108683478B - 激光器与外部设备的通信方法、激光器系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例属于激光器通信技术领域，涉及一种激光器与外部设备的通信方法及激光器系统；所述通信方法包括：使所述激光器以第一时间间隔连续接收所述外部设备发送的数据请求信号；使所述外部设备在首次接收所述激光器返回回执数据后，同步地以第二时间间隔连续接收所述激光器返回的后续的回执数据；其中，所述第一时间间隔和所述第二时间间隔均小于所述激光器与外部设备的通信周期，且所述第二时间间隔可在一定范围内变化。所述激光器系统包括激光器和外部设备，用于执行前述的通信方法。根据本发明实施例提供的方案，单位时间内可实时传输更多的有效信息，在激光器的工作周期内可更加及时地获取激光器的工作状态信息，实现对激光器的实时监测。

Description

激光器与外部设备的通信方法、激光器系统

技术领域

本发明实施例属于激光器通信技术领域，尤其涉及激光器与外部设备的通信方法、激光器系统。

背景技术

激光器可应用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面，在不同的应用领域中，一般对激光器自身的反应速度和精准度的要求都要求较高，同时对激光器与其他设备平台的同步速度的要求也较高。现有的激光器与其他设备平台的通信的一般过程是其他设备平台作为主设备与激光器交互，介于主设备的硬件配置、任务复杂度以及激光器自身的处理能力，交互过程往往会产生较长等待时间，导致通信效率不高，主设备与激光器的数据同步率低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种激光器与外部设备的通信方法，以解决现有激光器与外部设备通信效率不高，数据同步率低的问题。

具体地，本发明采用了如下的技术方案。

第一方面，本发明实施例提供一种激光器与外部设备的通信方法，包括：

使所述激光器以第一时间间隔连续接收所述外部设备发送的数据请求信号；

使所述外部设备在首次接收所述激光器返回回执数据后，同步地以第二时间间隔连续接收所述激光器返回的后续的回执数据；

其中，所述第一时间间隔和所述第二时间间隔均小于所述激光器与外部设备的通信周期，且所述第二时间间隔可在一定范围内变化。

进一步地，所述通信方法还包括：

在所述激光器的工作周期内实时获取所述第二时间间隔的数值，并将所述数值与预设范围进行比对，当所述数值超出所述预设范围时，判定所述激光器故障，并输出判定结果。

进一步地，所述通信方法还包括：

使所述外部设备在接收到所述回执数据后，对所述回执数据进行实时处理，并输出实时处理结果。

进一步地，所述输出实时处理结果包括：

在所述外部设备的交互界面显示处理结果或在所述外部设备的交互界面更新替换上一次显示的处理结果。

进一步地，所述输出处理结果还包括：

在所述处理结果包含所述激光器工作异常的信息时，通过所述外部设备输出故障警报，并使所述激光器停止工作。

第二方面，本发明实施例还提供一种激光器系统，包括激光器、与所述激光器连接的外部设备；

所述激光器用于以第一时间间隔连续接收所述外部设备发送的数据请求信号；

所述外部设备用于在首次接收所述激光器返回回执数据后，同步地以第二时间间隔连续接收所述激光器返回的后续的回执数据；

其中，所述第一时间间隔和所述第二时间间隔均小于所述激光器与外部设备的通信周期，且所述第二时间间隔可在一定范围内变化。

进一步地，所述激光器或所述外部设备还用于在所述激光器的工作周期内实时获取所述第二时间间隔的数值，并将所述数值与预设范围进行比对，当所述数值超出所述预设范围时，判定所述激光器故障，并输出判定结果。

进一步地，所述外部设备还用于在接收到所述回执数据后，对所述回执数据进行实时处理，并输出实时处理结果。

进一步地，所述外部设备包括交互界面，所述外部设备输出实时处理结果包括：

在所述交互界面显示处理结果或在所述交互界面更新替换上一次显示的处理结果。

进一步地，所述外部设备输出实时处理结果还包括：

在所述处理结果包含所述激光器工作异常的信息时输出故障警报，并控制所述激光器停止工作。

根据本发明实施例提供的激光器与外部设备的通信方法、激光器系统，通过使所述激光器以第一时间间隔连续接收所述外部设备发送的数据请求信号，并使所述激光器在根据所述数据请求信号首次返回回执数据后，同步地以第二时间间隔连续向所述外部设备返回的后续的回执数据，可以大大提高激光器在工作周期内的通信效率，相对于现有技术，单位时间内可实时传输更多的有效信息，且可以在激光器的工作周期内更加及时地获取激光器的工作状态信息，以实现对激光器实时的监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的激光器与外部设备的通信方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的第一时间间隔与第二时间间隔的示意图；

图3为本发明实施例提供的通信周期重叠的示意图；

图4为本发明实施例提供的激光器系统的示意框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1所示的流程框图，本发明实施例提供一种激光器与外部设备的通信方法，所述激光器可以是光纤激光器，所述外部设备可以是上位机，所述上位机可与所述光纤激光器之间直接进行通信交互，也可通过机床板卡连接所述光纤激光器，通过所述机床板卡与所述光纤激光器进行通信交互，具体的，所述方法包括：

S101、使所述激光器以第一时间间隔连续接收所述外部设备发送的数据请求信号。

S102、使所述激光器在接收到所述数据请求信号首次返回回执数据后，同步地以第二时间间隔连续向所述外部设备返回的后续的回执数据。所述回执数据可以是激光器的运行状态数据。

其中，所述第一时间间隔和所述第二时间间隔均小于所述激光器与外部设备的通信周期，且所述第二时间间隔可在一定范围内变化,该一定范围可以是针对不同类型的激光器预设的一个或多个范围，下文将展开说明。在上述步骤中，外部设备发射一个数据请求信号，激光器接收到该数据请求信号后获取并返回对应的回执数据至外部设备的过程形成一个回执数据的获取周期，即激光器与外部设备的一个通信周期，所述通信周期是一个固定值，由于需要保证不会出现误判的情况，所述通信周期的时长必须是激光器能够作出反应的最长时间。具体的如图2所示，图中示出了通信周期Ta和通信周期Tb及相应的第一时间间隔t1和第二时间间隔t2。在本实施例中，第一时间间隔由外部设备及外部设备与激光器之间的通信线路决定，所述外部设备以第一时间间隔不断地通过通信线路向激光器发送数据请求信号，相应的，激光器以第一时间间隔不断接收数据请求信号，而由于激光器根据数据请求信号返回的回执数据大小不一，激光器自身向内部获取和回发给外部设备的时间相应不同，因此外部设备接收激光器的回执数据的第二时间间隔是一个变化值，但维持在一个确定的范围之内，比如在一些激光器中，获取回执数据的时间在20ms以内，而将回执数据回发给外部设备的时间在80ms以内，那么外部设备接收激光器的回执数据的第二时间间隔的范围在100ms以内，当然也存在特殊的情况，比如一些激光器的读写速度较快，获取回执数据的时间多数可控制在2ms以内，但存在一些特殊的回执数据的获取时间在150ms以内，可将第二时间间隔按类进行变化范围划分，此时第二时间间隔将存在0至2ms、2ms至150ms两个变化范围，由此可使得激光器和/或外部设备根据不同的变化范围情形作出对应的响应或操作，比如激光器在获取回执数据时的获取时间超出2ms，此时可先行发送一个或多个等待信号至外部设备，使外部设备维持等待接收的状态，防止外部设备因长时间未收到回执数据而误判激光器工作异常。在本实施例中，S101的数据请求信号的接收过程与S102中的回执数据的返回过程是相对独立的两个过程，这使得多个回执数据的获取周期在时间上是依次部分重叠的，如图3所示，图中示出了三个回执数据的回执周期，分别为T1、T2、T3，其中如图3中(a)所示，T1和T2在发生时间上重叠，T2和T3在发生时间上重叠，甚至在一些实施例中，如图3中(b)所示，T1、T2和T3在发生时间上均有重叠，相比于相关技术中激光器和外部设备执行完一个回执数据的获取周期后再执行下一个回执数据的获取周期的过程，本申请提供的通信方法中的激光器被动接收数据请求信号，但返回回执数据变为激光器的主动行为，而外部设备主动发送数据请求信号，但接收回执数据变为外部设备的被动行为，激光器被动接收数据请求信号使用一条信道，激光器主动返回回执数据使用另一条信道，两条信道并行收发，相当于双线处理，通过将外部设备的数据请求过程与激光器的回执数据返回过程独立开来，能够使得激光器向外部设备发送多个回执数据在处理时间上依次重叠，减少了回执数据回发的等待时间，整体通信时长大幅减少，获取的回执数据越多，越能有效提高了通信效率，从而提高了激光器与外部设备的数据同步率。

进一步地，在本发明一些实施例中，所述通信方法还包括在所述激光器的工作周期内实时获取所述第二时间间隔的数值，并将所述数值与预设范围进行比对，当所述数值超出所述预设范围时，判定所述激光器故障，并输出判定结果。具体的，可以是通过所述激光器或者外部设备来实时获取所述第二时间间隔的数值，当判断激光器故障时，由激光器自身根据内部预设的故障处理程序自行停止运行，或者由外部设备向激光器发送控制信号，控制激光器停止运行，在一定程度上减少用户的经济损失，也可以让人身安全得到更好的保证，避免出现误伤。

进一步地，在本发明另一些实施例中，所述通信方法还包括使所述外部设备在接收到所述回执数据后，对所述回执数据进行实时处理，并输出实时处理结果。由于外部设备为被动接收回执数据，因此，外部设备无论何时接收到回执数据都可以对其进行处理，只要接收到第一条回执数据，就会有源源不断的后续的回执数据被激光器回发过来，并对接收的回执数据一一进行处理，这使得在外部设备与激光器的通信过程中，外部设备在其自身的处理周期内从由等待回执数据为主导转变为以其处理能力为主导，采用本申请的通信方法，当外部设备的处理能力能够满足及时处理不断接收的回执信息的要求时，就能够很大程度上提高外部设备与激光器的数据同步率。

作为可选方案，所述输出实时处理结果包括在所述外部设备的交互界面(例如图形用户界面)显示处理结果或在所述外部设备的交互界面更新替换上一次显示的处理结果。作为进一步地可选方案，所述输出处理结果还包括在所述处理结果包含所述激光器工作异常的信息时，通过所述外部设备输出故障警报，并使所述激光器停止工作；采用本申请的通信方法，能够尽早地获悉激光器的故障信息，从而可以降低激光器的损坏几率，减少损失，也可很大程度上降低事故发生几率；在一些实施例中，在激光器内部也可采用相类似的通信方法，即激光器的控制器与光路机构或各传感器之间的通信也可以采用上述双线处理的通信方式，控制器向其他部件以一定的时间间隔不断发送数据获取请求，另一方面不定时地接收其他部件返回的数据，由此可使得激光器能够在第一时间发现故障并迅速做出反应，将故障带来的损失减到最小。

根据本发明实施例提供的激光器与外部设备的通信方法，通过使所述激光器以第一时间间隔连续接收所述外部设备发送的数据请求信号，并使所述激光器在根据所述数据请求信号首次返回回执数据后，同步地以第二时间间隔连续向所述外部设备返回的后续的回执数据，可以大大提高激光器在工作周期内的通信效率，相对于现有技术，单位时间内可实时传输更多的有效信息，且可以在激光器的工作周期内更加及时地获取激光器的工作状态信息，以实现对激光器实时的监测。

参阅图4所示的框图，本发明实施例还提供一种激光器系统，包括激光器10、与所述激光器10连接的外部设备20；在本实施例中，激光器10与外部设备20之间的通讯使用RS232串口线作为媒介，比如USB转RS232的串口线，或者如FT232RL的接口转换芯片。

在本实施例中，所述激光器10用于以第一时间间隔连续接收所述外部设备20发送的数据请求信号；所述外部设备20用于在首次接收所述激光器10返回回执数据后，同步地以第二时间间隔连续接收所述激光器10返回的后续的回执数据。

其中，所述第一时间间隔和所述第二时间间隔均小于所述激光器10与外部设备20的通信周期，且所述第二时间间隔可在一定范围内变化。对于通信周期，具体指外部设备20发射一个数据请求信号，激光器10接收到该数据请求信号后获取并返回对应的回执数据至外部设备20的过程形成的一个回执数据的获取周期，具体的可参阅图2的示意。在本实施例中，第一时间间隔由外部设备20及外部设备20与激光器10之间的通信线路决定，所述外部设备20以第一时间间隔不断地通过通信线路向激光器10发送数据请求信号，相应的，激光器10以第一时间间隔不断接收数据请求信号，而由于激光器10根据数据请求信号返回的回执数据大小不一，获取和回发的时间相应不同，因此外部设备20接收激光器10的回执数据的第二时间间隔是一个变化值，但维持在一个确定的范围之内。

在本实施例中，激光器10的数据请求信号的接收过程与外部设备20的回执数据的接收过程是相对独立的两个过程，这使得多个回执数据的获取周期在时间上是依次部分重叠的，具体可参阅上述方法实施例中结合如图3作出的相关描述，在此不再赘述，这种双线处理模式相比于激光器10和外部设备20执行完一个回执数据的获取周期后再执行下一个回执数据的获取周期的过程，本申请提供的激光器10系统中的激光器10被动接收数据请求信号，但返回回执数据变为激光器10的主动行为，而外部设备20主动发送数据请求信号，但接收回执数据变为外部设备20的被动行为，通过将外部设备20的数据请求过程与激光器10的回执数据返回过程独立开来，能够使得激光器10向外部设备20发送多个回执数据在处理时间上依次重叠，减少了回执数据回发的等待时间，整体通信时长大幅减少，获取的回执数据越多，越能有效提高了通信效率，从而提高了激光器10与外部设备20的数据同步率。

进一步地，所述激光器10或所述外部设备20还用于在所述激光器10的工作周期内实时获取所述第二时间间隔的数值，并将所述数值与预设范围进行比对，当所述数值超出所述预设范围时，判定所述激光器10故障，并输出判定结果。当判断激光器10故障时，由激光器10自身根据内部预设的故障处理程序自行停止运行，或者由外部设备20向激光器10发送控制信号，控制激光器10停止运行，在一定程度上减少用户的经济损失，也可以让人身安全得到更好的保证，避免出现误伤。

进一步地，所述外部设备20还用于在接收到所述回执数据后，对所述回执数据进行实时处理，并输出实时处理结果。由于外部设备20为被动接收回执数据，因此，外部设备20无论何时接收到回执数据都可以对其进行处理，只要接收到第一条回执数据，就会有源源不断的后续的回执数据被激光器10回发过来，并对接收的回执数据一一进行处理，这使得在外部设备20与激光器10的通信过程中，外部设备20在其自身的处理周期内从由等待回执数据为主导转变为以其处理能力为主导，采用本申请的通信方法，当外部设备20的处理能力能够满足及时处理不断接收的回执信息的要求时，就能够很大程度上提高外部设备20与激光器10的数据同步率。

进一步地，作为可选方案，所述外部设备20包括交互界面，所述外部设备20输出实时处理结果包括在所述交互界面显示处理结果或在所述交互界面更新替换上一次显示的处理结果。作为进一步地可选方案，所述外部设备20输出实时处理结果还包括在所述处理结果包含所述激光器10工作异常的信息时输出故障警报，并控制所述激光器10停止工作。采用本申请的通信方法，能够尽早地获悉激光器10的故障信息，从而可以降低激光器10的损坏几率，减少损失，也可很大程度上降低事故发生几率；在一些实施例中，在激光器10内部也可采用相类似的通信方法，即激光器10的控制器与其他部件之间的通信也可以采用上述双线处理的通信方式，控制器向其他部件以一定的时间间隔不断发送数据获取请求，另一方面不定时地接收其他部件返回的数据，由此可使得激光器10能够在第一时间发现故障并迅速作出反应，将故障带来的损失减到最小。

根据本发明实施例提供的激光器10系统，通过所述激光器10以第一时间间隔连续接收所述外部设备20发送的数据请求信号，同时所述激光器10在根据所述数据请求信号首次返回回执数据后，同步地以第二时间间隔连续向所述外部设备20返回的后续的回执数据，可以大大提高激光器10在工作周期内的通信效率，相对于现有技术，单位时间内可实时传输更多的有效信息，且可以在激光器10的工作周期内更加及时地获取激光器10的工作状态信息，以实现对激光器10实时的监测。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光器与外部设备的通信方法，其特征在于，包括：

使所述激光器以第一时间间隔连续接收所述外部设备发送的数据请求信号；

使所述外部设备在首次接收所述激光器返回回执数据后，同步地以第二时间间隔连续接收所述激光器返回的后续的回执数据；

且所述激光器被动接收所述数据请求信号使用一条信道，所述激光器主动返回所述回执数据使用另一条信道，两条信道并行收发；

其中，所述第一时间间隔和所述第二时间间隔均小于所述激光器与外部设备的通信周期，且所述第二时间间隔可在一定范围内变化。

2.根据权利要求1所述的激光器与外部设备的通信方法，其特征在于，还包括：

在所述激光器的工作周期内实时获取所述第二时间间隔的数值，并将所述数值与预设范围进行比对，当所述数值超出所述预设范围时，判定所述激光器故障，并输出判定结果。

3.根据权利要求1所述的激光器与外部设备的通信方法，其特征在于，还包括：

使所述外部设备在接收到所述回执数据后，对所述回执数据进行实时处理，并输出实时处理结果。

4.根据权利要求3所述的激光器与外部设备的通信方法，其特征在于，所述输出实时处理结果包括：

在所述外部设备的交互界面显示处理结果或在所述外部设备的交互界面更新替换上一次显示的处理结果。

5.根据权利要求3或4所述的激光器与外部设备的通信方法，其特征在于，所述输出处理结果还包括：

在所述处理结果包含所述激光器工作异常的信息时，通过所述外部设备输出故障警报，并使所述激光器停止工作。

6.一种激光器系统，其特征在于，包括激光器、与所述激光器连接的外部设备；

所述激光器用于以第一时间间隔连续接收所述外部设备发送的数据请求信号；

所述外部设备用于在首次接收所述激光器返回回执数据后，同步地以第二时间间隔连续接收所述激光器返回的后续的回执数据；

其中，所述第一时间间隔和所述第二时间间隔均小于所述激光器与外部设备的通信周期，且所述第二时间间隔可在一定范围内变化。

7.根据权利要求6所述的激光器系统，其特征在于，所述激光器或所述外部设备还用于在所述激光器的工作周期内实时获取所述第二时间间隔的数值，并将所述数值与预设范围进行比对，当所述数值超出所述预设范围时，判定所述激光器故障，并输出判定结果。

8.根据权利要求6所述的激光器系统，其特征在于，所述外部设备还用于在接收到所述回执数据后，对所述回执数据进行实时处理，并输出实时处理结果。

9.根据权利要求8所述的激光器系统，其特征在于，所述外部设备包括交互界面，所述外部设备输出实时处理结果包括：

在所述交互界面显示处理结果或在所述交互界面更新替换上一次显示的处理结果。

10.根据权利要求8或9所述的激光器系统，其特征在于，所述外部设备输出实时处理结果还包括：

在所述处理结果包含所述激光器工作异常的信息时输出故障警报，并控制所述激光器停止工作。

Images