DE19712672A1 - Wireless transmission system for packet oriented transmission - Google Patents

Wireless transmission system for packet oriented transmission

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Abstract

The system includes a transmitter (201) which monitors signal sources with at least one sensor (202) for detecting occurrences. A receiver (203) is provided which has at least one actuator (205). Preferably, the transmitter has an acoustical, optical or thermal sensor, a movement sensor and a magnet field sensor. The transmitter includes at least one switch with which the sensors can be switched on and off. The transmitter includes a concatenation circuit which logically concatenates the sensor signals.

Description

Die Erfindung betrifft ein System mit mindestens einem Sender und mindestens einem Empfänger zur Übertragung von Daten über einen gemeinsamen Übertragungskanal.The invention relates to a system with at least one transmitter and at least one Receiver for the transmission of data via a common transmission channel.

In der älteren Anmeldung DE 195 36 314 ist ein Datenübertragungssystem beschrieben, das aus einer Empfangs-/Sendestation, an die Sensoren angeschlossen sind, und mehre­ ren Empfangseinrichtungen besteht, die die von den Empfangs-/Sendestationen gesen­ deten Signale empfangen können. Die Empfangs-/Sendestation enthält einen Zeitzei­ chen-Empfänger (Funkuhr). Die Sensoren erfassen meteorologische Daten, wie beispiels­ weise Luftdruck, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Ozongehalt, UV-Einstrahlung oder Radioaktivität, und liefern die entsprechenden Meßgrößen an die Empfangs-/Sende­ station. Die Empfangs-/Sendestation sendet beispielsweise auf einer Frequenz von 433 MHz ein Datensignal aus, das ein von der Funkuhr stammendes Zeitsignal und von den Sensoren stammende Sensorsignale in geeigneter Form enthält. In der Empfangs-/Sende­ station oder der Empfangseinrichtung sind Mittel vorhanden, durch die Schwellwerte für einzelne Meßgrößen festgelegt werden können, so daß das entsprechende Sensorsignal nur gesendet bzw. in der Empfangseinrichtung angezeigt wird, wenn der entsprechende Schwellwert unter- oder überschritten wird. Ferner sind in der Empfangs-/Sendestation oder der Empfangseinrichtung Mittel zur Speicherung von zu den Sensoren gehörenden Daten vorhanden. Die Empfangseinrichtungen enthalten eine Uhr sowie Anzeigeein­ richtungen zur Anzeige der von den Sensoren gelieferten und übertragenen Meßwerte.In the earlier application DE 195 36 314 a data transmission system is described from a receiving / transmitting station to which sensors are connected, and more ren receiving devices exist that the those of the receiving / transmitting stations can receive signals. The receiving / transmitting station contains a time period Chen receiver (radio clock). The sensors record meteorological data, such as wise air pressure, temperature, humidity, ozone content, UV radiation or Radioactivity, and deliver the corresponding measured quantities to the receiving / transmitting station. The receiving / transmitting station transmits, for example, at a frequency of 433 MHz a data signal that contains a time signal from the radio clock and from the Contains sensor-derived sensor signals in a suitable form. In the receive / send Means are available by the station or the receiving device, by means of the threshold values for individual measured variables can be determined so that the corresponding sensor signal is only sent or displayed in the receiving device if the corresponding Threshold is exceeded or fallen short of. Furthermore, are in the receiving / transmitting station or the receiving device means for storing those belonging to the sensors Data available. The receiving devices contain a clock and display directions for displaying the measured values supplied and transmitted by the sensors.

In der älteren Anmeldung PCT/EP97/00068 ist ein Datenübertragungssystem beschrie­ ben, das einen oder mehrere baugleiche Sender und einen oder mehrere baugleiche Empfänger zur Übertragung von Daten über einen gemeinsamen Übertragungskanal aufweist. Baugleich bedeutet hier insbesondere, daß bei der Herstellung die Sender bzw. die Empfänger nicht mit einem hinsichtlich der Datenübertragung innerhalb eines Sy­ stems individualisierenden Code versehen werden. Daher können kostengünstig und in großen Stückzahlen identische Sender und Empfänger gefertigt werden. Allerdings weist jeder Sender einen Adreßspeicher auf, in dem eine individualisierende Adresse gespei­ chert werden kann. Jeder Empfänger weist ebenfalls einen Adreßspeicher auf, in dem die Adressen der Sender gespeichert werden können. Die Datenübertragung erfolgt in Paketen, wobei jeder Sender seine Datenpakete in für ihn charakteristischen Zeitabstän­ den sendet, und jeder Empfänger kann die Datenpakete eines oder mehrerer Sender empfangen.In the older application PCT / EP97 / 00068 a data transmission system is described ben, one or more identical transmitters and one or more identical transmitters Receiver for the transmission of data via a common transmission channel having. Identical design means here in particular that the transmitters or the recipients do not have a data transfer within a Sy stems individualizing code. Therefore, can be inexpensive and in large numbers of identical transmitters and receivers can be manufactured. However, points each transmitter has an address memory in which an individualizing address is stored can be saved. Each receiver also has an address memory in which  the addresses of the transmitters can be saved. The data transfer takes place in Packets, each transmitter sending its data packets at characteristic intervals sends, and each receiver can send the data packets of one or more transmitters receive.

Sender und Empfänger sind zwecks Initialisierung eines aus einem oder mehreren Sendern und Empfängern bestehenden Systems mit entsprechenden Einrichtungen versehen, die eine manuelle oder von einem Bediener ausgelöste automatische Initiali­ sierung erlauben. Durch diese Initialisierung wird festgelegt, welche(r) Sender einem Empfänger zugeordnet ist (sind), d. h. welche Sender und welche Empfänger zu einem bestimmten System gehören, und wie groß jeweils die für jeden Sender charakteristi­ schen Zeitabstände sind, in denen die einzelnen Sender senden. Dazu wird bei der Initialisierung jedem Sender eine individuelle Adresse zugeordnet, und die Länge der charakteristischen Zeitabstände gemäß einer bevorzugten Ausführung des Systems anhand dieser Adressen festgelegt.Transmitter and receiver are one of one or more for initialization Existing system transmitters and receivers with appropriate facilities provided that a manual or automatic initiali triggered by an operator Allow. This initialization determines which transmitter (s) are assigned to a The recipient is assigned, i.e. H. which transmitters and which receivers form one certain system belong, and how big each the characteristics for each transmitter are the time intervals in which the individual stations transmit. For this, the Initialization assigned an individual address to each transmitter, and the length of the characteristic time intervals according to a preferred embodiment of the system based on these addresses.

Jeder Sender und jeder Empfänger enthält vorzugsweise eine Steuerschaltung mit einer zeithaltenden Einrichtung, die zwecks Stromeinsparung die Sender nur zum jeweiligen Sendezeitpunkt und die Empfänger im wesentlichen nur zu den Sendezeitpunkten eines oder mehrerer Sender aktiviert. Dadurch ist der Stromverbrauch der Sender und Empfän­ ger so gering, daß die Sender und Empfänger batteriebetrieben sein können, und die Batterien eine lange Lebensdauer haben.Each transmitter and receiver preferably contains a control circuit with one timekeeping device that only saves electricity to save electricity Broadcasting time and the recipients essentially only at the broadcasting times of one or more channels activated. This means the power consumption of the transmitters and receivers ger so low that the transmitter and receiver can be battery operated, and the Batteries have a long lifespan.

Es ist in dieser älteren Anmeldung ferner ein Verfahren zur Synchronisierung der Sender und Empfänger sowie ein Verfahren zur Initialisierung des Systems angegeben, d. h. zur Festlegung einer festen Zuordnung zwischen den Sendern und Empfängern.In this earlier application there is also a method for synchronizing the transmitters and receiver and a method for initializing the system specified, d. H. to Establishment of a fixed assignment between the senders and receivers.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein System zur Fernüberwachung von Signalquellen anzugeben, das insbesondere auch im privaten Bereich von ungeübten Benutzern universell einsetzbar ist und kostengünstig hergestellt werden kann.It is an object of the invention to provide a system for remote monitoring of signal sources to indicate, especially in the private area of inexperienced users is universally applicable and can be manufactured inexpensively.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt auf besonders bedienerfreundliche Weise mit dem eingangs im Zusammenhang mit der älteren Anmeldung PCT/EP97/00068 beschriebenen Datenübertragungssystem, dessen Sender mit mindestens einem Sensor zur Erfassung eines zu detektierenden Ereignisses und dessen Empfänger mit mindestens einem Aktuator ausgestattet sind. Bei einem Eintreten des jeweiligen Ereignisses sendet der Sender ein Überwachungssignal aus, das im Empfänger den Aktuator aktiviert. Die Offenbarung zu weiteren Einzelheiten der Datenübertragung in den älteren Anmeldungen DE 196 00 922.7 (Sender-Empfänger-Synchronisation) und DE 196 10 202.2 Initialisie­ rung des Systems), auf denen die genannte Anmeldung PCT/EP97/00068 beruht, wird hiermit ausdrücklich zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht. Es läßt sich jedoch auch jedes andere Übertragungssystem verwenden, bei dem jedem Empfänger mindestens ein Sender zugeordnet werden kann, und bei dem Sender und Empfänger miteinander synchronisiert sind.This task is solved in a particularly user-friendly manner with the  initially described in connection with the earlier application PCT / EP97 / 00068 Data transmission system, the transmitter with at least one sensor for detection of an event to be detected and its receiver with at least one Actuator are equipped. When the respective event occurs, the Transmitter emits a monitoring signal that activates the actuator in the receiver. The Disclosure of further details of data transmission in the earlier applications DE 196 00 922.7 (transmitter-receiver synchronization) and DE 196 10 202.2 initial system) on which the aforementioned application PCT / EP97 / 00068 is based hereby expressly made the subject of the present application. It can be however, use any other transmission system in which each receiver at least one transmitter can be assigned, and at the transmitter and receiver are synchronized with each other.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Systems wird bei der Inbetriebnahme des Systems dem Benutzer automatisch durch ein von einem Aktuator abgegebenes Signal mitgeteilt, daß die Initialisierung und Synchronisation des Systems erfolgreich beendet, und das System somit betriebsbereit ist. Sollte die notwendige Synchronisation verlorengehen, weil sich beispielsweise der Empfänger aus dem Sende­ bereich des Senders herausbewegt hat oder Störungen aufgetreten sind, wird dies vor­ zugsweise auf dieselbe Weise dem Benutzer automatisch mitgeteilt. Das in diesen Fällen vom Aktuator abgegebene Warnsignal unterscheidet sich von dem zur Anzeige eines Ereignisses verwendeten Signal beispielsweise in der Frequenz und/oder Signalfolge.According to a preferred embodiment of the system according to the invention, the Commissioning of the system to the user automatically by one of an actuator signal given communicated that the initialization and synchronization of the system completed successfully and the system is ready for operation. Should be the necessary Synchronization is lost because, for example, the receiver is out of the transmission has moved out of range of the transmitter or interference has occurred, this will happen automatically communicated to the user in the same way. In these cases Warning signal emitted by the actuator differs from that for displaying a Event used signal, for example in the frequency and / or signal sequence.

Ein Sender für ein an individuelle Gegebenheiten anpaßbares Fernüberwachungssystem, mit dem beliebige Signalquellen wie beispielsweise eine Haustürklingel, Telefon, Be­ leuchtungskörper, Fertigsignale von Haushaltsgeräten etc. überwacht werden können, weist mindestens einen Sensor auf, beispielsweise einen akustischen Sensor (Mikrofon oder Ultraschallsensor), einen optischen Sensor (lichtabhängigen Widerstand, Fotodiode oder Fototransistor), einen Bewegungssensor, einen thermischen Sensor (Thermopile oder pyroelektrischen Sensor) und/oder einen Magnetfeldsensor (Hallsensor), etc.A transmitter for a remote monitoring system that can be adapted to individual circumstances, with any signal sources such as a doorbell, telephone, Be lighting fixtures, ready signals from household appliances etc. can be monitored, has at least one sensor, for example an acoustic sensor (microphone or ultrasonic sensor), an optical sensor (light-dependent resistor, photodiode or photo transistor), a motion sensor, a thermal sensor (Thermopile or pyroelectric sensor) and / or a magnetic field sensor (Hall sensor), etc.

Ein Sender mit mehr als einem Sensor weist ferner vorzugsweise mindestens einen Schalter auf, mit dem der jeweilige Sensor an- oder abgeschaltet werden kann. Es können aber auch mehrere Sensoren gleichzeitig aktiviert und ihre Sensorsignale über eine Verknüpfungsschaltung logisch verknüpft sein. So läßt sich beispielsweise er­ reichen, daß nur dann ein Alarm ausgelöst wird, wenn mehrere Ereignisse gleichzeitig eintreten. Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn verschiedenartige Ereignisse wie beispielsweise Geräusche, Bewegungen, Temperaturveränderungen, Vibrationen, elek­ tromagnetische Felder, Positionsveränderungen, usw. erst bei Überschreiten eines definierbaren Pegels eine Übertragung eines Überwachungssignals auslösen. Zu diesem Zweck ist bei einer bevorzugten Ausführung eines Senders dem Sensor eine Schwell­ wertschaltung nachgeschaltet.A transmitter with more than one sensor also preferably has at least one  Switch on, with which the respective sensor can be switched on or off. It However, several sensors can also be activated at the same time and their sensor signals transmitted a logic circuit can be logically linked. For example, he can suffice that an alarm is only triggered if several events occur simultaneously enter. It is also particularly advantageous if different types of events such as for example noises, movements, temperature changes, vibrations, elec tromagnetic fields, changes in position, etc. only when a definable level trigger a transmission of a monitoring signal. To this The purpose in a preferred embodiment of a transmitter is a threshold for the sensor value switching downstream.

Ein Empfänger enthält beispielsweise einen optischen (LED, LCD, etc.), akustischen (Piezosummer, Lautsprecher) und/oder haptischen (Vibrator) Aktuator.A receiver contains, for example, an optical (LED, LCD, etc.), acoustic (Piezo buzzer, loudspeaker) and / or haptic (vibrator) actuator.

Bei einer tragbaren Ausführung des erfindungsgemäßen Systems weisen der Sender und der Empfänger Gehäuse auf, die sich zum einfachen Transportieren zu einer kompakten Einheit zusammenfügen lassen. Dies kann beispielsweise mechanisch durch Schapp­ verbindungen etc. realisiert sein oder auch durch eingebaute Magnete oder dergleichen.In a portable embodiment of the system according to the invention, the transmitter and The receiver has housings that are easy to carry to a compact Have the unit put together. This can be done mechanically by Schapp, for example Connections etc. can be realized or by built-in magnets or the like.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Zeichnung näher erläutert. Weitere Ausgestaltungen sind in der Beschreibung beschrieben.An embodiment of the invention is described below with reference to the single drawing explained in more detail. Further configurations are described in the description.

Die einzige Figur zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Übertragungssystem mit einem Sender 201 und einem Empfänger 203. Der Sender 201 weist einen Sensor 202 und eine Sendeeinrichtung 206 auf. Der Empfänger 203 weist eine Empfangseinrichtung 207, einen Schalter 204 und einen Aktuator 205 auf.The single figure shows schematically an inventive transmission system with a transmitter 201 and a receiver 203 . The transmitter 201 has a sensor 202 and a transmission device 206 . The receiver 203 has a receiving device 207 , a switch 204 and an actuator 205 .

Jeder Sender und jeder Empfänger enthält in einem Digitalteil eine Steuerschaltung mit einer zeithaltenden Einrichtung (Taktgenerator), die zwecks Stromeinsparung die Sender nur zu den jeweiligen Sendezeitpunkten und die Empfänger im wesentlichen nur zu den Sendezeitpunkten eines oder mehrerer Sender aktiviert. Ferner weist jeder Sender und jeder Empfänger eine Betätigungseinrichtung zur Initialisierung des Systems auf. Each transmitter and receiver contains a control circuit in a digital part a time-keeping device (clock generator), which saves power to the transmitter only at the respective times of transmission and the recipients essentially only at Transmission times of one or more channels activated. Furthermore, each transmitter and each receiver has an actuator for initializing the system.  

Ein erfindungsgemäßer Sender enthält eine Schwellwertschaltung, an die der Sensor 205 angeschlossen ist. Wird nun vom Sensor 205 ein Signal abgegeben, das größer als ein einstellbarer Schwellwert ist, wird dieses im Digitalteil des Senders für den nächsten vom Taktgenerator festgelegten Übertragungszeitpunkt zwischengespeichert. Ferner wird im Digitalteil entsprechend einem in einem Speicher abgelegten Algorithmus ein Datentelegramm mit einer Senderadresse, Synchronisationsdaten und ggfs. Algorithmen zur Fehlerkorrektur erzeugt. In der Sendeeinrichtung 206 wird ein Trägersignal erzeugt und nach einem an sich bekannten Modulationsverfahren, beispielsweise ASK, FSK, usw., mit dem Datentelegramm moduliert. Das so erhaltene Überwachungssignal wird zum festgelegten Übertragungszeitpunkt ausgesendet.A transmitter according to the invention contains a threshold circuit to which the sensor 205 is connected. If a signal is now emitted by the sensor 205 that is greater than an adjustable threshold value, this is temporarily stored in the digital part of the transmitter for the next transmission time determined by the clock generator. Furthermore, a data telegram with a sender address, synchronization data and possibly algorithms for error correction is generated in the digital part in accordance with an algorithm stored in a memory. A carrier signal is generated in the transmitting device 206 and modulated with the data telegram according to a modulation method known per se, for example ASK, FSK, etc. The monitoring signal thus obtained is sent out at the specified transmission time.

Im erfindungsgemäßen Empfänger 201 wird das empfangene Überwachungssignal demoduliert und in einem Decoder entschlüsselt. Die so erhaltene Senderadresse wird mit der bei der Initialisierung des Systems im Empfänger gespeicherten Adresse ver­ glichen, und bei Übereinstimmung der (die) vom Benutzer je nach Applikation über den (die) Schalter 204 angeschaltete(n) Aktuator(en) aktiviert.The received monitoring signal is demodulated in the receiver 201 according to the invention and decrypted in a decoder. The sender address thus obtained is compared with the address stored in the receiver when the system is initialized, and is activated if the actuator (s) switched on by the user, depending on the application, via the switch (s) 204 are activated.

Claims (10)

1. System mit mindestens einem Sender und mindestens einem Empfänger zur drahtlosen Übertragung von Daten über einen gemeinsamen Übertragungskanal, bei dem die Datenübertragung in Paketen erfolgt, wobei jeder Sender seine Daten­ pakete in für ihn charakteristischen Zeitabständen senden kann, und jeder Empfän­ ger die Datenpakete eines oder mehrerer Sender empfangen kann, und jeder Sender einen Adreßspeicher aufweist, in dem eine individualisierende Adresse speicherbar ist, und jeder Empfänger einen Adreßspeicher aufweist, in dem die Adressen der Sender speicherbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Sender (201) zur Überwachung von Signalquellen mit mindestens einem Sensor (202) zur Erfassung eines zu detektierenden Ereignisses und der (die) Empfänger (203) mit mindestens einem Aktuator (205) ausgestattet sind.1. System with at least one transmitter and at least one receiver for the wireless transmission of data over a common transmission channel, in which the data is transmitted in packets, each transmitter can send its data packets in time intervals that are characteristic of it, and each receiver the data packets one or several transmitters can be received, and each transmitter has an address memory in which an individualizing address can be stored, and each receiver has an address memory in which the addresses of the transmitters can be stored, characterized in that the transmitter (s) ( 201 ) are used for Monitoring of signal sources with at least one sensor ( 202 ) for detecting an event to be detected and the receiver (s) ( 203 ) with at least one actuator ( 205 ). 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (201) einen akustischen, optischen, und/oder thermischen Sensor, einen Bewegungssensor und/oder einen Magnetfeldsensor etc. enthält.2. System according to claim 1, characterized in that the transmitter ( 201 ) contains an acoustic, optical, and / or thermal sensor, a motion sensor and / or a magnetic field sensor etc. 3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender mindestens einen Schalter aufweist, mit dem der (die) Sensor(en) ein- und ausschaltbar ist (sind).3. System according to claim 1 or 2, characterized, that the transmitter has at least one switch with which the sensor (s) can be switched on and off. 4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (201) eine Verknüpfungsschaltung zur logischen Verknüpfung der von den Sensoren gelieferten Sensorsignale aufweist.4. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the transmitter ( 201 ) has a logic circuit for the logic combination of the sensor signals supplied by the sensors. 5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, der Sender eine Schwellwertschaltung enthält, die dem Sensor nachgeschaltet ist.5. System according to one of the preceding claims, characterized,  the transmitter contains a threshold circuit which is connected downstream of the sensor. 6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (203) einen optischen, akustischen und/oder haptischen Aktuator (205) enthält.6. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the receiver ( 203 ) contains an optical, acoustic and / or haptic actuator ( 205 ). 7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sender (201) und jeder Empfänger (203) eine Betätigungseinrichtung zur Initialisierung des Systems aufweist.7. System according to any one of the preceding claims, characterized in that each transmitter ( 201 ) and each receiver ( 203 ) has an actuating device for initializing the system. 8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sender und jeder Empfänger eine Steuerschaltung mit einer zeithaltenden Einrichtung enthält, die zwecks Stromeinsparung die Sender nur zu den jeweiligen Sendezeitpunkten und die Empfänger im wesentlichen nur zu den Sendezeit­ punkten eines oder mehrerer Sender aktiviert.8. System according to one of the preceding claims, characterized, that each transmitter and each receiver has a control circuit with a time-keeping Includes device that only the respective transmitters to save electricity Broadcasting times and the recipients essentially only at the broadcasting time points one or more transmitters activated. 9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Inbetriebnahme des Systems der Aktuator ein die Betriebsbereitschaft des Systems anzeigendes Signal und/oder ggfs. bei Verlust der notwendigen Sender-Empfänger-Synchronisation ein Warnsignal abgibt, die sich von einem zur Anzeige eines Ereignisses verwendeten Signal unterscheiden.9. System according to one of the preceding claims, characterized, that when the system is started up the actuator is ready for operation of the system indicating signal and / or if necessary when the necessary ones are lost Transmitter-receiver synchronization emits a warning signal that goes from one to the other Differentiate the display of an event from the signal used. 10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (201) und Empfänger (203) je ein Gehäuse aufweisen, die sich zu einer kompakten Einheit zusammenfügen lassen.10. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the transmitter ( 201 ) and receiver ( 203 ) each have a housing that can be assembled into a compact unit.
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