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Fachgebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein drahtloses Hausautomatisierungssystem mit einer Steuerung zum
Steuern einer breiten Vielfalt an Funktionen. über eine Zwei-Richtungs-Kommunikation mit
mehreren Vorrichtungen. Insbesondere betrifft die Erfindung Systeme
mit zwei oder mehr Steuerungen zum Steuern von Vorrichtungen, wobei
das System betreffende Informationen von beiden Steuerungen gemeinsam
genutzt werden können.
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Hintergrund
der Erfindung
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Hausautomatisierungssysteme zur Steuerung
von Vorrichtungen mit verschiedenen Funktionen, wie etwa Beleuchtungs- und Audioanlagen
in einem Gebäude
haben sich in Richtung eines „Smart-Home"-Konzepts entwickelt,
in dem verschiedene Eingabe-Ausgabe-
(E/A-) Vorrichtungen mit einem breiten Bereich an Funktionen durch
eine zentrale Steuerung ferngesteuert werden. Derartige Systeme
sind als Netzwerke mit mehreren Knoten aufgebaut, welche Steuerungen,
E/A-Vorrichtungen oder dedizierte Signal-Repeater oder Verstärker sein
können.
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Die Qualität derartiger Systeme ist typischerweise
durch eine Anzahl von Parametern definiert:
- – Zuverlässigkeit.
Wie oft ist ein von dem beabsichtigten Empfänger empfangenes Signal fehlerhaft
oder wird gar nicht empfangen. Die Zuverlässigkeit kann in einer Anzahl
von Arten, wie etwa als MTBF-Zeitwert oder Bitfehlerrate, quantifiziert
werden, und viele Fehlerarten können
von dem System automatisch erkannt und korrigiert werden. Zuverlässigkeit
als ein Qualitätsparameter
wird am besten damit beschrieben, ob der Benutzer regelmäßig erlebt,
daß das
System die gewünschte
Aufgabe nicht erfüllt.
- – Reichweite/Abdeckung.
Wie groß ist
ein Netzwerk, das von dem System unterstützt werden kann und gibt es
eine notwendige minimale Dichte an Signal-Repeatern oder Verstärkern. Kann
auch ein Knoten mit dem Netzwerk verbunden werden, um überall in
der Reichweite des Netzwerks Signale zu senden und zu empfangen,
oder gibt es irgendwelche „Empfangslöcher".
- – Vielseitigkeit.
Welche Arten von E/A-Vorrichtungen und Funktionen können von
dem System gesteuert werden, und kann das Netzwerk die notwendigen
Signale, die für
diese Anwendungen verwendet werden, unterstützen. Kann die Netzwerktopologie
auf neue Funktionalitäten
ohne übermäßige Last
erweitert werden und unterstützt
das System/Netzwerk eine große
Anzahl von Knoten. Diese Überlegungen
stehen oft in Bezug zu einem Kommunikationsprotokoll des Systems
und hängen
davon ab, ob das Kommunikationsprotokoll mit Gedanken an eine bestimmte
Anwendung oder auf eine bestimmte Art von E/A-Vorrichtung optimiert
gestaltet ist.
- – Flexibilität. Das System
sollte einfach zu installieren, zu konfigurieren, zu ändern und
zu benutzen sein. Somit sollte der Lernvorgang für neue Knoten und das Konfigurieren
neuer Leitwege für
die Signalübertragung
zumindest in gewissem Maße
automatisiert sein. Auch sollte das Programmieren und die Verwendung von
Funktionen, ebenso wie die Ausdehnung des Systems eine einfache
und überschaubare
Aufgabe für den
Benutzer sein. Dies gilt umso mehr in Hausautomatisierungssystemen
für die
Verwendung in Privathäusern.
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Automatisierungssysteme auf der Basis
festverdrahteter Netzwerke stellen bei den ersten drei Qualitätsparametern
und sehr selten bei dem vierten Parameter eine hohe Qualität zur Verfügung und
sind oft die erste Wahl bei Systemen mit hoher Kapazität und hoher
Sicherheit, wenn eine hohe Qualität erforderlich ist. Jedoch
haben festverdrahtete Netzwerke eine Anzahl offensichtlicher Nachteile:
- – Abhängigkeit
vom Medium. Die Unterbrechung eines wichtigen Leitungsabschnitts
kann das gesamte Netzwerk blockieren.
- – Geringe
Flexibilität.
Festverdrahtete Netzwerke sind sehr unflexibel, wenn ein Knoten
an einer Position außerhalb des
vorhandenen Netzwerks oder an einer mit Draht verbundenen Position
innerhalb des Netzwerkes gewünscht
wird, muß ein
neuer Leitungszweig gezogen und mit dem Netzwerk verbunden werden.
- – Installation.
Die Erstinstallation des Netzwerks, das Ziehen und Verbinden von
Leitungen ebenso wie die Erweiterung eines vorhandenen Netzwerks
sind aufwendig und erfordern häufig
die Unterstützung
von Fachleuten.
- – Preis.
Die Kosten im Zusammenhang mit der Installation und der Erweitung
von festverdrahteten Netzwerken sind extrem hoch. Wenn ein festverdrahtetes
Netz für
ein Automatisierungssystem in einem Einfamilienhaus installiert
werden soll, summieren sich die Ausgaben, um die Leitungen legen
und anschließen zu
lassen, auf 10.000 US-Dollar, wenn es während des Hausbaus installiert
wird und auf 25.000 US-Dollar, wenn es in einem vorhandenen Haus
installiert werden soll. Dazu kommt obendrein der Preis für Steuerungen,
E/A-Vorrichtungen und Signal-Repeater oder Verstärker.
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Obwohl festverdrahtete Netzwerke
im allgemeinen eine bessere Qualität zur Verfügung stellen, werden drahtlose
Netzwerke immer beliebter als eine günstige und leicht erreichbare
Netzlösung.
Drahtlose Netzwerke überwinden
die weiter oben erwähnten
Nachteile von festverdrahteten Netzwerken deutlich. Die meisten
vorhandenen drahtlosen Billig-Automatisierungssysteme haben jedoch
bezüglich
der meisten der vorher erwähnten
Parameter eine niedrige Qualität.
Drahtlose Automatisierungssysteme mit höherer Bandbreite sind typischerweise
sehr komplex und erfordern eine höhere Verarbeitungsleistung,
wodurch der Preis nahe an den Preis für ein festverdrahtetes Netzwerk
kommt.
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US-A-5 905 442 offenbart ein drahtloses
Automatisierungssystem mit einer zentralisierten Fernsteuerung,
die E/A-Vorrichtungen
zur Versorgung von Geräten
mit elektrischem Strom aus Steckdosen des Stromleitungsnetzes im
Gebäude
steuert. Die Fernsteuerung und die E/A-Vorrichtungen weisen HF-Transceiver
auf, und das System enthält
dedizierte Repeatereinheiten zum Wiederholen von Signalen für die E/A-Vorrichtungen
außerhalb
der Reichweite der Fernsteuerung.
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US-A-5 875 179 beschreibt ein Verfahren
zum Synchronisieren von Kommunikationen über eine Backbone-Architektur
in einem drahtlosen Netzwerk. Das System ruft zwei Steuerungen auf,
von denen eine ein Hauptrechner und die andere ein alternativer
Hauptrechner ist, der nur dann aktiviert wird, wenn der Hauptrechner
nicht arbeitet. Dedizierte Repeater und E/A-Vorrichtungen in dem System werden gemeinsam
als Knoten bezeichnet, jedoch ist aus dem Zusammenhang klar, daß es einen
deutlichen funktionalen Unterschied zwischen Repeaterknoten und
End- (E/A-) Knoten gibt.
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US-A-4 427 968 offenbart ein drahtloses
Automatisierungssystem mit flexibler Leitweglenkung. Eine zentrale
Station erzeugt ein Signal für
eine E/A-Vorrichtung, das Signal enthält einen Leitwegkode, einen Adreßcode, einen
Kennungskode und einen Nachrichtenkode. Dedizierte Repeater in der
Architektur empfangen die Signale und folgen einem spezifizierten
Verfahren zum Wiederholen des Signals. Repeater können auch
als Endknoten adressiert werden, z. B. damit die Steuerung Leitwegtabellen
herunterladen kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung stellt
ein qualitativ hochwertiges, günstiges
Automatisierungssystem unter Verwendung von Hochfrequenz- (HF-)
Signalen zur Verfügung.
Um den Preis zu verringern, arbeitet das System gemäß der vorliegenden
Erfindung bevorzugt bei einer Bandbreite, die für Steuerungsbefehle reserviert ist,
d. h. eine Bandbreite um 10 kb/s. Eine derartig niedrige Bandbreite
berücksichtigt,
daß die
Chips zu niedrigeren Preisen massengefertigt werden können als
Chips für
Systeme mit großer
Bandbreite. Auch arbeiten HF-Sender und Empfänger des Systems bevorzugt
innerhalb eines „öffentlichen" Frequenzbereichs,
in dem keine Lizenz erforderlich ist, wodurch die Kosten weiter
verringert werden.
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Das Wählen eines Betriebs mit geringer
Bandbreite in einem öffentlichen
Frequenzbereich bringt jedoch eine Anzahl von Problemen ein, welche
die Qualität
des Systems verringern können:
- – Eine
niedrige Bandbreite ergibt eine niedrige Kapazität für die Datenmenge, die in Signalen
enthalten sein kann.
- – Eine
große
Anzahl von Vorrichtungen arbeiten im öffentlichen Frequenzbereich,
was zu einem großen Maß an Hochfrequenzinterferenz
führt.
- – Die
erlaubte Sendeleistung von HF-Sendern ist be grenzt, was zu einer
begrenzten Signalreichweite führt.
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Um diese Probleme zu überwinden,
ist das System gemäß der vorliegenden
Erfindung optimiert, um eine hohe Zuverlässigkeit, Reichweite/Abdeckung,
Vielseitigkeit und Flexibilität
sicherzustellen.
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Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein drahtloses Hausautomatisierungssystem zur Verfügung zu
stellen, in dem Informationen von Steuerungen in dem System gemeinsam
genutzt werden, um so wenig Signale wie möglich und so kurze Signale
wie möglich
zu senden.
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Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein drahtloses Hausautomatisierungssystem zur Verfügung zu
stellen, das in einer Weise Informationen speichert und Funktionen
ausführt,
die besonders für
HF-Hausautomatisierungssysteme mit niedriger Bandbreite geeignet
ist, die in einem „öffentlichen" Frequenzbereich
arbeiten.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein drahtloses Hausautomatisierungssystem zum Steuern
und Überwachen
von Einrichtungen und Geräten
zur Verfügung
zu stellen, das eine Gesamtarchitektur und Programmierung aufweist,
die eine einfache Konfigurierung, Synchronisation und Erweiterbarkeit ermöglicht,
wenn mehr als eine Steuerung in dem System enthalten ist.
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Es ist noch eine weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein drahtloses Hausautomatisierungssystem
zur Verfügung
zu stellen, das Hochfrequenzsignale zum Steuern und Überwachen
von Vorrichtungen und zum Vervielfältigen und Aktualisieren von
Steuerungen in dem System verwendet.
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In einem ersten Aspekt stellt die
Erfindung ein Automatisierungssystem zum Steuern und Überwachen mehrerer
Vor richtungen unter Verwendung von Steuerungen zur Verfügung, wobei
jede von den mehreren Vorrichtungen aufweist:
einen Empfänger zum
Empfangen von Signalen,
einen Sender zum Senden von Signalen,
einen
ersten Speicher, welcher eine die Vorrichtung kennzeichnende Vorrichtungskennung
enthält,
einen
Prozessor zum Steuern des Empfangs und des Sendens von Signalen,
und
eine Einrichtung zum Liefern eines Ausgangssignals an,
oder zum Empfangen eines Eingangssignals von einem mit der Vorrichtung
verbundenen Gerät
als Antwort auf ein empfangenes Signal,
eine erste Steuerung,
die aufweist:
einen Hochfrequenzsender zum Senden von Signalen,
einen
Hochfrequenzempfänger
zum Empfangen von Signalen,
einen ersten Speicher, der eine
organisierte Datenstruktur aufweist, die Vorrichtungskennungen von
Vorrichtungen, die durch die erste Steuerung gesteuert werden, aufweist,
einen
zweiten Speicher, der eine die erste Steuerung kennzeichnende Steuerungskennung
ausfweist, und
einen Prozessor zum Steuern des Empfangs und
des Sendens von Signalen und welcher zum Speichern und Lesen von
Vorrichtungskennungen in dem ersten Speicher angepaßt ist,
wobei der Prozessor eine Einrichtung zum Erzeugen eines Signals
aufweist, das an eine oder mehrere Vorrichtungen adressiert ist
und Instruktionen bezüglich
des Betriebs des mit der Vorrichtung verbundenen Geräts aufweist,
eine
zweite Steuerung, die aufweist:
einen Hochfrequenzsender zum
Senden von Signalen,
einen Hochfrequenzempfänger zum Empfangen von Signalen,
einen
ersten Speicher, der in einer entsprechenden organisierten Datenstruktur
Vorrichtungskennungen von Vorrichtungen, die durch die zweite Steuerung
gesteuert werden, enthält,
einen
zweiten Speicher, der eine die zweite Steuerung kennzeichnende Steuerungskennung
aufweist, und
einen Prozessor zum Steuern bzw. Verwalten des
Empfangs und des Sendens von Signalen und welcher zum Speichern
und Lesen von Vorrichtungskennungen in dem ersten Speicher angepaßt ist,
wobei der Prozessor eine Einrichtung zum Erzeugen eines Signals
aufweist, das an eine oder mehrere Vorrichtungen adressiert ist und
Instruktionen bezüglich
des Betriebs des mit der Vorrichtung verbundenen Geräts aufweist,
wobei
der Prozessor der ersten Steuerung ferner eine Einrichtung zum Erzeugen
von einem oder mehreren Signalen, welche die Vorrichtungskennungen
aus der organisierten Datenstruktur des ersten Speichers der ersten
Steuerung aufweist, aufweist, und wobei der Prozessor der zweiten
Steuerung einen ersten normalen Betriebsmodus besitzt, in welchem
er dafür
angepaßt
ist, Signale an Vorrichtungen zu senden und Signale davon zu empfangen,
die von der zweiten Steuerung gesteuert werden, und einen zweiten
Betriebsmodus, in welchem er dafür
angepaßt
ist, das eine oder mehrere Signale aus der ersten Steuerung zu empfangen
und die Vorrichtungskennungen dementsprechend in der organisierten
Datenstruktur des ersten Speichers der zweiten Steuerung zu speichern.
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Bevorzugt ist der Prozessor der zweiten
Steuerung dafür
angepaßt,
in empfangenen Signalen enthaltene Daten zu speichern, indem er
eine Einrichtung zum entsprechenden Speichern der empfangenen Daten in
der organisierten Datenstruktur des ersten Speichers der zweiten
Steuerung aufweist.
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Die organisierte Datenstruktur des
ersten Speichers in der ersten und der zweiten Steuerung sind Datenstrukturen
zum Speichern von Daten in Bezug auf den Betrieb des Systems, folglich
können
die ersten Speicher aufweisen: Bereiche, die reserviert sind, einzelne
Vorrichtungskennungen zu enthalten, Bereiche, die reserviert sind,
Gruppen von Vorrichtungskennungen zu enthalten, Bereiche, die reserviert
sind, Einstellungen oder alphanumerische Daten zu enthalten, die
einzelne oder Gruppen von Kennungen betreffen, etc. Die organisierten
Datenstrukturen des ersten Speichers in der ersten und der zweiten
Steuerung brauchen nicht identisch oder äquivalent sein, sondern müssen einander,
was die Bereiche betrifft, die dafür bestimmt sind, bestimmte
Datentypen zu enthalten, entsprechen.
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Von der zweiten Steuerung empfangene
Daten werden dementsprechend gespeichert, wenn sie in einen Bereich
gespeichert werden, der dafür
reserviert ist, einen Datentyp zu speichern, der gleich dem Datentyp ist,
für den
der Bereich, aus dem die Daten gelesen wurden, reserviert ist.
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In der vorliegenden Beschreibung
und den Ansprüchen
bezeichnet der Begriff „Prozessor" jeden herkömmlichen
oder herstellerspezifischen Prozessor oder Mikroprozessor, wie etwa
einen festverdrahteten herstellerspezifischen Prozessor oder einen
endlichen Automaten, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) oder einen mit
Software programmierbaren Mikroprozessor ebenso wie Kombinationen
daraus, die fähig
sind, die erforderliche Verwaltung empfangener und gesendeter Daten
zu bereitzustellen.
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Der Begriff „Speicher" bezeichnet einen oder mehrere Speicherbereiche,
die geeignet sind, digitale Informationen zu speichern. Bevorzugt
ist es möglich,
Daten in dem Speicher zu lesen, in ihn zu schreiben und aus ihm
zu löschen.
Der Speicher kann in einer größeren Speicherstruktur
zugewiesen sein, die mehrere Speicher aufweist, die von einem Prozessor
z. B. zum Speichern von Anwendungsprogrammen und/oder zur Datenspeicherung
verwendet werden.
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Der Begriff „Signal" bezeichnet einen Informationsüberbringer,
wie etwa eine Folge von elektromagnetischen (HF-) Strahlungsimpulsen.
Bevorzugt wird das Signal durch eine Modulation einer Trägerwellenform gebildet
und durch eine Demodulation während
des Empfangs wiedergewonnen. Die Modulationen können digitale Modulationen
sein, um digitale Informationen zu transportieren. Die Information
in einem Signal ist gemäß der vorliegenden
Erfindung bevorzugt in einem digitalen Kommunikationsrahmen enthalten,
der eine Anzahl den Rahmen kennzeichnender Bits und eine Anzahl
von Bits aufweist, welche die übertragenen
Informationen oder Daten transportieren.
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Eine Kennung ist eine Datenzeichenfolge,
die eine Steuerung oder eine Vorrichtung oder einen Teil einer Vorrichtung
kennzeichnet. Auch kann eine Kennung eine Daten struktur, wie etwa
eine Tabelle oder einen dedizierten Speicherbereich kennzeichnen.
Eine Kennung kann ein Name, ein Kode oder eine Nummer sein.
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Steuerungs- und Vorrichtungskennungen
sind Datenzeichenfolgen, welche die einzelne Steuerung oder Vorrichtung
als eine einzelne bestimmte Steuerung oder Vorrichtung innerhalb
eines Netzwerkes kennzeichnen. Steuerungs- oder Vorrichtungskennungen
werden bevorzugt verwendet, um die bestimmte Steuerung oder Vorrichtung
in der Kommunikation innerhalb eines Netzwerkes zu adressieren.
Bevorzugt werden die Steuerungs- oder
Vorrichtungskennungen verwendet, um die bestimmte Steuerung oder
Vorrichtung in einem Kommunikationsprotokoll zu bezeichnen, welches
ein abgestimmter Satz von Betriebsprozeduren ist, um zu ermöglichen,
daß Daten
zwischen der Steuerung und den Vorrichtungen übertragen werden. Eine eindeutige
Kennung ist eine Datenzeichenfolge, die eine einzelne bestimmte
Steuerung oder eine Vorrichtung kennzeichnet, wobei die Datenzeichenfolge
nicht identisch zu irgendeiner Datenzeichenfolge ist, die verwendet wird,
um irgendeine andere bestimmte Steuerung oder Vorrichtung zu kennzeichnen.
Eine eindeutige Kennung wird bevorzugt während der Herstellung festgelegt.
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In dem Automatisierungssystem gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Netzwerk bevorzugt durch eine eindeutige Systemkennung
gekennzeichnet, die in jeder Kommunikation innerhalb des Systems
verwendet wird. Folglich weisen die Kennungen für Steuerungen und Vorrichtungen
einen ersten und einen zweiten Teil auf, wobei der erste Teil die
eindeutige Systemkennung ist und der zweite Teil die Kennung für jede bestimmte
Steuerung oder Vorrichtung innerhalb des Systems ist. In diesem
Fall ist die zweiteilige Kennung, die eine Steuerung oder Vorrichtung
kennzeichnet, eindeutig, wenn die Systemkennung eindeutig ist. Bevorzugt werden
für die
Steuerungen während
der Herstellung eindeutige Kennungen festgelegt, und der in dem
System implementierte Prozessor der ersten Steuerung ist daran angepaßt, seine
eindeutige Kennung zur eindeutigen Systemkennung zu machen.
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Alternativ haben alle Steuerungen
und Vorrichtungen in dem System eine eindeutige Kennung, so daß keine
zwei Steuerungen oder Vorrichtungen identisch adressiert werden.
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Bevorzugt ist der Prozessor einer
Steuerung daran angepaßt,
Signale zu erzeugen, die mindestens eine Vorrichtungskennung und
mindestens eine vorbestimmte Einstellung in Bezug auf die Vorrichtungskennung
aufweisen. Auch ist der erste Prozessor daran angepaßt, Signale
zu erzeugen, die Befehle für
Vorrichtungen aufweisen, und das Signal an eine oder mehrere Vorrichtungen
zu adressieren. Ein Befehl ist ein Kode, Wort oder Satz, auf den
der empfangende Prozessor in einer vorbestimmten Weise antwortet.
Eine Antwort ist jede von der Steuerung oder der Vorrichtung ausgeführte Aktion,
die durch den Empfang des Befehls ausgelöst wird.
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Wahlweise können Signale, die Befehle für Vorrichtungen
aufweisen, an alle Vorrichtungen adressiert werden, ohne daß jede Vorrichtung
einzeln adressiert wird, statt dessen wird eine allgemeine Bezeichnung
verwendet, auf die alle Signale angepaßt sind, anzusprechen. Derartige
Signale werden als Rundrufsignale bezeichnet. Aus diesem Grund weisen
die Vorrichtungen ferner eine Statuseinstellung auf, um zu bestimmen,
ob die Vorrichtung auf Befehle in einem an alle Vorrichtungen adressierten
Rundrufsignal antworten sollte.
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Gemäß dem ersten Aspekt ist die
zweite Steuerung bevorzugt äquivalent
zu der ersten Steuerung, ist z. B. eine neuere Version des Steuerungstyps
der ersten Steuerung. Da die erste Steuerung das System betreffende
Informationen, wie etwa die Systemkennung, Vorrichtungskennungen
von Vorrichtungen in dem System, Gruppierungen von Vorrichtungen,
etc., aufweist, ist es nützlich,
wenn man in der Lage ist, Informationen durch zwei Steuerungen gemeinsam
zu nutzen, indem eine Steuerungsinformation, die in einer anderen
Steuerung enthalten ist, gelernt wird.
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Damit die zweite Steuerung die Systemkennung
erlernt, muß sie
einen Betriebsmodus haben, in dem sie auf Signale anspricht, wobei
sie nicht die Systemkennung des Signals kennt (da sie nicht weiß, welchen Wert
sie hat). Dies ermöglicht auch,
daß eine
Steuerung von einem System in ein anderes überführt wird, wobei nach Einführung in
das neue System alle Daten, Steuerungskennungen und die Systemkennung
gelöscht oder überschrieben
werden. Daher weist die Einrichtung zum Erzeugen eines Signals in
der ersten Steuerung bevorzugt eine Einrichtung zum Erzeugen eines
Signals auf, welches die eindeutige Systemkennung enthält. Der
Prozessor der zweiten Steuerung ist dann bevorzugt daran angepaßt, diese
Systemkennung danach oder wenn sie nicht mehr in ihrem Lernmodus
ist, in dem zweiten Speicher zu speichern, um nur auf Signale zu
antworten, welche die eindeutige Systemkennung aufweisen.
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Die organisierte Datenstruktur des
ersten Speichers der ersten Steuerung kann viele Datentypen, wie etwa
alphanumerische Daten in Bezug auf jede Vorrichtungskennung, vorbestimmte
Einstellungen, welche die Betriebsvorrichtungen kennzeichnen, oder
vorbestimmte Einstellungen, welche den Betrieb eines mit einer Vorrichtung
verbundenen Geräts
kennzeichnen, aufweisen, die auf die zweite Steuerung kopiert werden
können.
Auf diese Weise kann die Einrichtung zum Erzeugen eines Signals
in der ersten Steuerung bevorzugt eine Einrichtung zum Erzeugen
von Signalen aufweisen, die enthalten: alphanumerische Daten in
Bezug auf jede Vorrichtungskennung, vorbestimmte Einstellungen,
welche die Betriebsvorrichtungen kennzeichnen, vorbestimmte Einstellungen,
welche den Betrieb eines mit einer Vorrichtung verbundenen Geräts kennzeichnen, oder
vorbestimmte Routinen, die den dynamischen Betrieb einer oder mehrerer
Vorrichtungen über
eine Zeitdauer betreffen. Auch ist der Prozessor der zweiten Steuerung
bevorzugt angepaßt,
dementsprechend in der entsprechenden organisierten Datenstruktur
des ersten Speichers der zweiten Steuerung zu speichern: alphanumerische
Daten in Bezug auf jede Vorrichtungskennung, vorbestimmte Einstellungen,
welche die Betriebsvorrichtungen kennzeichnen, vorbestimmte Einstellungen,
welche den Betrieb eines mit einer Vorrichtung verbundenen Geräts kennzeichnen,
oder vorbestimmte Routinen, welche den dynamischen Betrieb einer
oder mehrerer Vorrichtungen über
eine Zeitdauer betreffen.
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Die organisierte Datenstruktur des
ersten Speichers der ersten Steuerung kann auch eine Leitwegtabelle
aufweisen, die für
jede Vorrichtung andere Vorrichtungen anzeigt, welche ein von dieser
Vorrichtung gesendetes Signal empfangen und verarbeiten können. Folglich
weist die Einrichtung zum Erzeugen eines Signals in der ersten Steuerung
bevorzugt eine Einrichtung zum Erzeugen des einen oder der mehreren
Signale auf, so daß sie
die Leitwegtabelle der ersten Steuerung zu enthalten. In diesem
Fall ist der Prozessor der zweiten Steuerung bevorzugt daran angepaßt, diese
Leitwegtabelle in dem ersten Speicher zu speichern. Auch weist der
Prozessor der zweiten Steuerung bevorzugt eine Einrichtung zum Erkennen
von Vorrichtungskennungen in der Leitwegtabelle auf, um ein gesendetes
Signal mit einer vorbestimmten Zielkennung zu wiederholen und um
die Vorrichtungskennungen als Repeaterkennungen in das übertragene
Signal aufzunehmen.
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Das System gemäß der vorliegenden Erfindung
weist bevorzugt ein Protokoll auf. Ein Protokoll ist jeder beliebige
Satz von Betriebsprozeduren, der ermöglicht, daß Daten, wie etwa Kennungen,
Einstellungen und Rahmen und alle in einem Rahmen enthaltenen Daten
ebenso wie gespeicherte Daten, innerhalb des Systems übertragen
und verwaltet werden. Somit sind die Einrichtung zum Erzeugen eines
ersten Signals und verschiedene in dieser Einrichtung enthaltene
Einrichtungen typischerweise Programme oder Routinen, die einen Teil
des Protokolls bilden. Bevorzugt ist es das Protokoll der Sendesteuerung/Vorrichtung,
das in einem Signal zu sendende Rahmen erzeugt. Ein derartiger Rahmen
bezeichnet bevorzugt das System, die Quellensteuerung/Vorrichtung
und die Zielsteuerung/Vorrichtung durch ihre Kennungen und eine
oder mehrere Signalwiederholungsvorrichtungen durch deren Kennungen.
Auch umfaßt
das Protokoll die durch den Rahmen übertragenen Befehle, Informationen
oder Daten. Ebenso ist es bevorzugt das Protokoll in dem empfangenden
Teil, welches den empfangenen Rahmen liest und den empfangenden
Teil in die Lage versetzt, auf das Signal zu antworten.
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Um die in jedem Rahmen übertragene
Datenmenge zu verringern, weist das Systemprotokoll bevorzugt Betriebsprozeduren auf,
um die von einem Rahmen adressierten Vorrichtungskennungen zu maskieren. Die
Maskierungsprozedur ist eine Operation, die ein Register aufbaut,
wobei jeder Eintrag einer Vorrichtung entspricht und wobei der Wert
jedes Eintrags anzeigt, ob die entsprechenden Vorrichtungen auf
einen Befehl in dem Rahmen antworten sollten oder nicht. Anstatt
alle Kennungen für
die Vorrichtungen, die auf einen Befehl antworten sollten, in einen
Rahmen aufzunehmen, nimmt man das Maskierungsregister auf, wodurch
eine Kurzbezeichnung für
Vorrichtungen erzielt wird. Auf diese Weise weist das Systemprotokoll
bevorzugt Betriebsprozeduren zum Erzeugen eines ersten Rahmentyps
auf, der einen oder mehrere Befehle aufweist. Das Protokoll weist
eine Maskierungsprozedur für
eine erste Gruppe von Vorrichtungskennungen in einer Tabelle einer Steuerung
auf, um eine Bitzeichenfolge zu erzeugen, die einen Teil des Rahmens
bildet, so daß jedes
Bit einer Vorrichtungskennung und einer Vorrichtung der ersten Gruppe
entspricht, wobei der Wert jedes Bits bestimmt, ob der eine oder
die mehreren Befehle für
die entsprechende Vorrichtung gelten. Gemäß dem ersten Aspekt können die
in einem Signal enthaltenen Zielkennungen folglich nicht identisch
mit den Kennungen der adressierten Vorrichtungen sein, wenn die
Zielkennungen (oder äquivalenterweise
die Repeaterkennungen) maskiert sind, entsprechen die Zielkennungen
lediglich den Kennungen der adressierten Vorrichtungen.
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Ebenso weist das Systemprotokoll
bevorzugt Betriebsprozeduren auf, um eine Maskierungsprozedur auf
die in einem Rahmen ausgegebenen Befehle anzuwenden. Typischerweise
sind eine beträchtliche
Menge der in dem System verteilten Befehle, Statusnachrichten, Informationen,
Daten, etc. Standardbefehle. Folglich können die Vorrichtungen diese
bereits kennen, und die Datenübertragung
kann verringert werden, indem eine Maskierungsprozedur auf diese
verschiedenen Arten von Standardbefehlen angewendet wird. Somit
weist das Systemprotokoll bevorzugt Betriebsprozeduren auf, die
daran angepaßt
sind, einen zweiten Rahmentyp zu erzeugen und zu senden, der zwei
oder mehr Befehle aus einer zweiten Befehltabelle aufweist, welche
in dem Speicher einer Steuerung enthalten ist. Das Protokoll weist
eine Maskierungsprozedur für
eine erste Gruppe von Befehlen in der Tabelle der Steuerung auf,
um eine Bitzeichenfolge zu erzeugen, die einen Teil des Rahmens
bildet, so daß jedes
Bit einem Befehl der ersten Gruppe entspricht, wobei der Wert dieses
Bits bestimmt, ob der eine oder die mehreren entsprechenden Befehle
für Vorrichtungen
gelten, die den Rahmen empfangen.
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Wenn das System daran angepaßt ist,
eine spezifizierte Funktion auszuführen, wird das Protokoll häufig, aber
nicht immer, einen oder mehrere Befehle zum Ausführen der spezifizierten Funktion
aufweisen.
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Das von der Erzeugungseinrichtung
der ersten Steuerung erzeugte eine oder die mehreren Signale weisen
bevorzugt einen Rahmen auf, der einen Befehl in Bezug auf die Daten,
Vorrichtungskennungen, alphanumerischen Daten, Leitwegtabellen,
etc. enthält,
welcher den Prozessor der zweiten Steuerung unterrichtet, wo in
der organisierten Datenstruktur ihres ersten Speichers die Vorrichtungskennung
gespeichert werden soll. Dieser Befehl kann eine Bezeichnung des
Datentyps sein, die dem Prozessor der zweiten Steuerung sagt, daß er die
Daten in einen Bereich in dem ersten Speicher speichern soll, der
für die
Speicherung dieses Datentyps reserviert ist.
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Um den ersten und/oder zweiten Speicher
der zweiten Steuerung zu einer vollständigen Kopie (auch Replikation
genannt) des entsprechenden Speichers der ersten Steuerung zu machen,
kann der erste und/oder zweite Speicher der zweiten Steuerung vor
dem Empfang des einen oder der mehreren Signale gelöscht werden.
Folglich kann der Prozessor der ersten oder der zweiten Steuerung
ferner eine Einrichtung aufweisen, um vor dem Speichern der Vorrichtungskennungen
in dem ersten Speicher der zweiten Steuerung alle Informationen,
die Vorrichtungskennungen betreffen, in dem ersten Speicher der
zweiten Steuerung zu löschen.
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Wenn die zweite Steuerung lediglich
mit Daten von der ersten Steuerung aktualisiert werden soll, ist der
Prozessor der zweiten Steuerung bevorzugt daran angepaßt, Informationen,
welche die Vorrichtungskennungen betreffen, in dem ersten Spei cher
zu überschreiben,
wenn er die Vorrichtungskennungen entsprechend in der organisierten
Datenstruktur speichert.
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Die Prozessoren der ersten und zweiten
Steuerungen weisen bevorzugt ferner eine Einrichtung zum dynamischen
Zuweisen von Steuerungskennungen an eine Steuerung oder eine Vorrichtung
nach dem Einführen
der Steuerung oder der Vorrichtung in das System auf. Diese Einrichtung
weist unter Verwendung einer vorbestimmten Folge von Steuerungs-
oder Vorrichtungskennungen Kennungen zu.
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Typischerweise ist es nur einer Steuerung
erlaubt, unter Verwendung derartiger vorbestimmter Kennungsfolgen
Kennungen an Steuerungen oder Vorrichtungen zuweisen. Um es jedoch
einer anderen Steuerung zu ermöglichen,
die Zuweisung von Kennungen an Steuerungen oder Vorrichtungen durchzuführen, empfängt diese
Steuerung bevorzugt eine Anzeige, welche Kennungen in den vorbestimmten
Folgen zugewiesen wurde. Folglich kann die Einrichtung zum Erzeugen
eines Signals eine Einrichtung zum Erzeugen eines Signals aufweisen,
das eine Anzeige der aktuellen Kennung in der vorbestimmten Folge
von Steuerungs- oder Vorrichtungskennungen enthält. Auch kann der Prozessor
der zweiten Steuerung ferner daran angepaßt sein, dieses Signal zu empfangen
und diese Anzeige zu speichern, um es dem Prozessor der zweiten
Steuerung zu ermöglichen,
die Steuerungs- oder Vorrichtungskennung, welche die nächste in
der Folge zu der von der ersten Steuerung zugewiesenen letzten Steuerungskennung
ist, einer Steuerung oder einer Vorrichtung zuzuweisen.
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Gemäß dem ersten Aspekt weisen
die erste und die zweite Steuerung bevorzugt eine Anzeige, eine Einrichtung
zum Anzeigen mehrerer Menüs
mit zwei oder mehreren Einträgen
auf der Anzeige, zwei oder mehrere Bedienelemente zum Navigieren
in den Menüs
und zum Selektieren der Einträge
und in dem Prozessor gespeicherte Routinen oder Programme auf, die
aktiviert werden können,
indem geeignete Einträge
in geeigneten Menüs
selektiert werden. Bevorzugt sind diese Routinen oder Programme
operativ mit der Einrichtung zum Erzeugen eines Signals verbunden,
das an eine oder mehrere Vorrichtungen oder eine Steuerung adressiert
ist, so daß der
Benutzer das System steuern kann, indem er unter Verwendung der
Bedienelemente Einträge
selektiert. Bevorzugt sind eine oder mehrere dieser Routinen operativ
mit der Einrichtung zum Erzeugen von einem oder mehreren Signalen
verbunden, welche Daten aufweisen, die von der ersten Steuerung
zu der zweiten Steuerung kopiert werden sollen, so daß der Benutzer
die zweite Steuerung aktualisieren oder die zweite Steuerung kopieren
kann, indem er unter Verwendung der Bedienelemente Einträge selektiert.
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In einem zweiten Aspekt stellt die
vorliegende Erfindung ein Verfahren zum gemeinsamen Nutzen von Informationen
zwischen einer ersten und einer zweiten Steuerung in einem drahtlosen
Automatisierungssystem zum Steuern und Überwachen von mehreren Vorrichtungen
unter Verwendung von Steuerungen zur Verfügung, so daß die zweite Steuerung wenigstens
dieselbe Funktionalität
wie die erste Steuerung im Hinblick auf die Steuerungen der Vorrichtungen
des Systems besitzt, wobei die erste Steuerung einen Speicher besitzt, der
eine organisierte Datenstruktur enthält, die Vorrichtungskennungen
von Vorrichtungen aufweist, die durch die erste Steuerung gesteuert
werden, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Erzeugung und Übertragung eines
oder mehrerer Signale, welche die Vorrichtungskennungen von von
der ersten Steuerung gesteuerten Vorrichtungen enthält, des
Empfangs des einen oder der mehreren Signale bei der zweiten Steuerung
und des Speicherns der Vorrichtungskennungen in einer äquivalent
organisierten Datenstruktur in einem Speicher der zweiten Steuerung.
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Somit betrifft die vorliegende Erfindung
gemäß dem zweiten
Aspekt ein Verfahren zum Aktualisieren oder Kopieren von Daten,
die in der organisierten Datenstruktur enthalten sind, von dem Speicher
der ersten Steuerung in den Speicher der zweiten Steuerung. Dies
ermöglicht,
daß die
zweite Steuerung zumindest die gleichen Vorrichtungen wie die erste
Steuerung steuert.
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Bevorzugt weist die zweite Steuerung
einen Prozessor mit einem ersten normalen Betriebsmodus auf, in
welchem er dafür
angepaßt
ist, Signale an Vorrichtungen zu senden und Signale davon zu empfangen,
die von der zweiten Steuerung gesteuert werden, und einem zweiten
Betriebsmodus, in welchem er dafür
angepaßt
ist, das eine oder mehrere Signale aus der ersten Steuerung zu empfangen
und die Vorrichtungskennungen dementsprechend in der organisierten
Datenstruktur des Speichers der zweiten Steuerung zu speichern, wobei
das Verfahren ferner den Schritt der Einstellung des Prozessors
der zweiten Steuerung in seinem zweiten Betriebsmodus aufweist.
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Damit die zweite Steuerung das eine
oder mehrere Signale als Signale erkennt, die in ihren Speicher geschrieben
werden sollen, kann die zweite Steuerung folglich einen Lernmodus
aufweisen, in dem sie darauf angepaßt ist, das eine oder mehrere
Signale zu empfangen. In ihrem Lernmodus kann der Speicher der zweiten
Steuerung mit Daten vom Speicher der ersten Steuerung aktualisiert
werden, oder es kann eine vollständige
Kopie oder Replikation des Speichers der ersten Steuerung gemacht
werden.
-
Um den Speicher der zweiten Steuerung
zu aktualisieren, weist der Schritt des entsprechenden Speicherns
der Vorrichtungskennungen in die organisierte Datenstruktur des
Speichers der zweiten Steuerung folglich den Schritt des Überschreibens
entsprechender bereits in dem Speicher der zweiten Steuerung gespeicherter
Vorrichtungskennungen auf.
-
Um die zweite Steuerung im Hinblick
auf die Steuerung der Vorrichtungen des Systems zu einer Replikation
der ersten Steuerung zu machen, kann das Verfahren alternativ vor
dem Speichern der Vorrichtungskennungen in dem Speicher der zweiten
Steuerung ferner den Schritt des Löschens aller Informationen
in Bezug auf Vorrichtungskennungen in dem Speicher der zweiten Steuerung
aufweisen.
-
Um die zweite Steuerung im Hinblick
auf die Steuerung der Vorrichtungen des Systems und im Hinblick
auf den Aufbau und den Lernvorgang des Systems zu einer Replikation
der ersten Steuerung zu machen, kann das Verfahren als eine weitere
Alternative ferner das Einbringen von Instruktionen bezüglich des
Aufbaus und des Lernvorgangs des Systems in dem einen oder den mehreren
Signalen aufweisen.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 und 2 sind Diagramme, welche
die Kennungen für
Steuerungen und Vorrichtungen darstellen, welche verwendet werden,
um Signale gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu adressieren.
-
3 ist
ein Flußdiagramm,
welches das Senden und Bestätigen
eines Befehls gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
4 bis 12 zeigen ein Beispiel einer
Topologiekarte eines Systemnetzwerks, wobei die Figuren ein automatisiertes
Repeater-Erkennungsverfahren gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellen.
-
13 bis 18 zeigen ein Systemnetzwerk
mit Repeatern, wobei die Figuren die bevorzugte Kommunikationsprozedur
für Steuerungen
mit kleiner Kapazität
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen.
-
19 zeigt
eine Steuerung gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
-
20 ist
ein Flußdiagramm,
welches das Verfahren zum Entfernen einer Vorrichtung aus einer
Gruppe auf einer Steuerung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
21 ist
ein Flußdiagramm,
welches das Verfahren zum Erzeugen eines Modus auf der Steuerung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
22 ist
ein Flußdiagramm,
das die Lernprozedur einer Steuerung gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
23 zeigt
ein Beispiel für
ein Schaltbild einer elektrischen Schaltung zum Messen der von einer
Vorrichtung gelieferten Leistung gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
24 stellt
eine Implementierung eines Systems gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
-
Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
Die vorliegende Erfindung betrifft
ein HF-Hausautomatisierungssystem mit einer Steuerung zum Steuern
einer breiten Vielfalt an Funktionen über eine Zwei-Richtungs-Kommunikation
mit mehreren Vorrichtungen.
-
Eine Steuerung ermöglicht dem
Benutzer, die Vorrichtungen und die von den Vorrichtungen ausgeführten Funktionen
zu steuern. Steuerungen sind typischerweise klein und batteriebetrieben,
um sie zu einer tragbaren in der Hand gehaltenen Vorrichtung zu
machen.
-
Gemäß einer ersten bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist das System ein Kommunikationsprotokoll
auf, das für
eine einfache Adressierung von Vorrichtungen und Steuerungen sorgt. Zuerst
werden die Steuerungen und Vorrichtungen in einem Gebäude zu einem
eindeutigen logischen System kombiniert, das durch eine eindeutige
Systemkennung gekennzeichnet ist, welche in fast allen Kommunikationssignalen
innerhalb des Systems enthalten ist. Die Steuerungen und die Vorrichtungen
in dem System werden durch Kennungen einzeln gekennzeichnet und
adressiert. 1 zeigt
Beispiele für
derartige zweiteilige Kennungen 101 und 102 zum
jeweiligen Adressieren einer Steuerung und einer Vorrichtung in
einem Signal.
-
Jede Steuerung hat eine voreingestellte
eindeutige Kennung, die ab Fabrik in einen Speicher in den Steuerungen
geschrieben wird und die nicht verändert werden kann. Dies stellt
die Eindeutigkeit der Steuerungskennungen sicher.
-
Damit stört sich ein System nicht gegenseitig
mit einem benachbarten System, weil Steuerungen und Vorrichtungen
in den jeweiligen Systemen nur auf Signale antworten, welche die
eindeutige Systemkennung der jeweiligen Systeme aufweisen. Die Systemkennung
wird im folgenden Haus-ID genannt.
-
In einer in 2 dargestellten alternativen Ausführungsform
haben alle Steuerungen und alle Vorrichtungen voreingestellte eindeutige
Kennungen 201 und 202, die während der Herstellung in einen
Speicher geschrieben werden und die nicht verändert werden können. Die
Steuerungen des Systems müssen
die eindeutigen Kennungen aller Vorrichtungen lernen, die von der
Steuerung gesteuert werden sollen. Da alle dieser einteiligen Kennungen
eindeutig sind, besteht kein Bedarf für eine Systemkennung.
-
In der ersten bevorzugten Ausführungsform
ist die eindeutige Haus-ID die Kennung der ersten in einem System
verwendeten Steuerung und wird dem System zugewiesen, wenn das System
aufgebaut wird. Da die Steuerungskennung eindeutig ist, ist es auch
die zugewiesene Haus-ID. Es ist ein Vorteil, daß das System von Natur aus
eine eindeutige Haus-ID hat, dadurch braucht der Benutzer beim Aufbau
des Systems keine Haus-ID anzugeben. Dies vereinfacht die Funktionalität des Systems
erheblich.
-
Da eine Vorrichtung immer zusammen
mit der Bezeichnung des Systems adressiert wird, ist die Vorrichtungskennung
eine Erweiterung der Haus-ID des Systems zum Erkennen der Vorrichtung
innerhalb des Systems. Die Vorrichtungskennungen, hier im weiteren
Vorrichtungs-IDs, werden den Vorrichtungen durch die Steuerung zugewiesen,
wenn eine Vorrichtung zum ersten Mal in das System eingebaut wird.
Die Vorrichtungskennung wird in der Steuerung und in der Vorrichtung
selbst gespeichert. Um die Verwendung des Rahmenraums zu minimieren
und auch um die Speicherung auf der Steuerung zu verringern, müssen die
Vorrichtungskennungen, welche die Vorrichtungen kennzeichnen, so
klein wie möglich
gehalten werden. Folglich kann eine Vorrichtung nicht-eindeutig
adressiert werden, indem lediglich ihre Vorrichtungs-ID angegeben
wird, oder sie kann eindeutig adressiert werden, indem ihre Haus-ID
plus ihre Vorrichtungs-ID angegeben wird.
-
Kommunikationsprotokoll
-
Alle Steuerungen und Vorrichtungen
weisen zumindest Teile eines gemeinsamen Protokolls zum Übertragen
und Verwalten von Daten in dem System auf. Das Protokoll ist ein
Software-Protokoll,
wahlweise weisen Teile des Protokolls festverdrahtete Einheiten,
wie etwa integrierte Schaltungen und Mikroprozessoren, auf. Das
Protokoll verwaltet Kennungen und regelt die Adressierung von Rahmen
für die
Kommunikation innerhalb des Systems.
-
In der ersten bevorzugten Ausführungsform
ist eine Vorrichtungs-ID ein 8-Bit-Wert. Wie weiter oben erwähnt, wird
die Vorrichtungs-ID in einem Rahmen des Kommunikationsprotokolls
immer in Bezug auf eine Haus-ID verwendet, wodurch die ganzflächige Eindeutigkeit
einer Vorrichtung bewahrt bleibt. Die Größe der eindeutigen Steuerungskennung
und damit der Haus-ID muß eine
derartige Größe haben,
daß uns
niemals die eindeutigen Adressen ausgehen würden. Die Steuerungskennung
ist daher ein 32-Bit-Wert, was bis zu 4294967295 eindeutige Haus-IDs
ergibt.
-
Das Kommunikationsprotokoll wurde
entworfen, um die üblichen
in HF-Kommunikationsanwendungen erfahrenen Probleme zu überwinden.
Das häufigste
Problem ist Rauschen, das bewirken kann, daß die zwischen zwei Vorrichtungen
kommunizierten Daten verloren gehen oder verfälscht werden. Die allgemeine
Regel ist, daß die
Chance für
eine erfolgreiche Übertragung
umso größer ist,
je weniger Daten übertragen
werden.
-
Im bisherigen Stand der Technik ist
die Größe des Rahmenformats,
das die zu sendenden Daten enthält,
von keiner großen
Bedeutung, weil es typischerweise nur einen sehr kleinen Teil der
Gesamtmenge an Datenbits einnimmt. In der vorliegenden Erfindung
jedoch, in der das System verwendet wird, um kurze Befehle und Instruktionen
zu senden, macht das Rahmenformat häufig eine beträchtliche
Menge der zu sendenden Datenbits aus. Daher ist das allgemeine Format
von Rahmen, die in dem Kommunikationsprotokoll einer bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet werden, so entworfen, daß es die
Datenmenge verringert, d. h., daß es einen kurzen Rahmen erzielt,
so daß es
in der Lage ist, Befehle in einem einzigen Rahmen an mehr als eine
Vorrichtung zu senden und diese Vorrichtungen in einer exakten Notation
zu adressieren. Ebenso sollten auch die in dem Rahmen enthaltenen
Befehle minimiert werden. Das für
die vorliegende Erfindung entworfene Protokoll berücksichtigt
diese Überlegungen
dadurch, daß es
das Maskieren von Vorrichtungskennungen und Befehlen ebenso wie
die Komprimierung von Daten zur Verfügung stellt.
-
Steuerungen und Vorrichtungen in
der ersten bevorzugten Ausführungsform
weisen bestimmte Elemente auf:
-
Steuerungen:
-
Einen HF-Sender und einen HF-Empfänger, einen
Speicher, der die Steuerungskennung und die Haus-ID enthält, einen
Speicher, der die Vorrichtungs-IDs von Vorrichtungen enthält, welche
von der Steuerung gesteuert werden, einen Prozessor zum Durchführen der
Speicherung und Verwalten von Informationen und zum Erzeugen und
Verarbeiten der Kommunikationsrahmen.
-
Vorrichtungen:
-
Einen HF-Sender und einen HF-Empfänger, einen
Speicher, der die Vorrichtungskennung der Vorrichtung enthält, einen
Speicher, der die Haus-ID enthält,
einen Prozessor zum Durchführen
der Speicherung und Verwaltung von Informationen.
-
Die zu steuernden Vorrichtungen können mehrere
Funktionen ausführen,
die in Funktionsarten unterteilt werden können:
- – Ausgabe:
ein Ausgangssignal, wie etwa einen Befehl, eine Instruktion, eine
Nachricht oder elektrische Leistung, an ein damit verbundenes elektrisches
Gerät,
z. B. eine Kaffeemaschine, einen Ofen, ein Überwachungssystem, ein Türschloß, Audiogeräte, etc.,
bereitstellen.
- – Eingabe:
ein Eingangssignal von einem Gerät,
wie etwa einem Sensor, oder einer Eingabeeinheit, wie etwa einer
Tastatur oder einer damit verbundenen Zeigervorrichtung, empfangen
und das Eingangssignal speichern, verarbeiten und/oder senden. Die
Steuerungen des Systems können
programmiert werden, so daß sie
auf ein Signal von einer Vorrichtung, welche ein Eingangssignal
empfängt,
ansprechen, z. B. durch Auslösen
eines Tonsignals und Anrufen des Sicherheitspersonals im Fall eines
festgestellten Einbruchs.
- – Wiederholen:
Wiederholen von Signalen von einer Steuerung oder von einer Vorrichtung,
um Vorrichtungen zu erreichen, die außerhalb der Signalreichweite
der sendenden Steuerung oder Vorrichtung sind.
-
Eine Vorrichtung kann eine mit dem
Gerät verbundene
getrennte Einheit sein, oder eine Vorrichtung kann ein integraler Teil
des Geräts
sein. Eine Vorrichtung kann selbst eine Funktion ausführen, oder
sie kann einem mit der Vorrichtung verbundenen Gerät ermöglichen,
es anweisen oder es befähigen,
eine Funktion auszuführen.
-
Die Benutzerschnittstelle einer Steuerung
ermöglicht
dem Benutzer, jede Vorrichtung, die von der Steuerung gesteuert
wird, zu steuern. Die von der Steuerung gesteuerten Vorrichtungen
können
in verschiedene Ausgangssignalklassen sortiert werden, so daß zwei oder
mehrere Vorrichtungen gemeinsam gesteuert werden können. Derartige
Ausgangssignalklassen können
durch einen Variablensatz gekennzeichnet werden, wie zum Beispiel:
-
-
Gruppen sind eine Ausgangssignalklasse,
die aus mehreren Vorrichtungen besteht. Diese Ausgangssignalklasse
wird zum Steuern mehrerer Ausgabevorrichtungen mit einem einzigen
Befehl verwendet. Modi sind im wesentlichen „Gruppen von Gruppen" und/oder „Gruppen
von Vorrichtungen",
wobei jede Gruppe und/oder Vorrichtung spezifische Einstellungen
hat, welche den Betrieb der Vorrichtungen und Gruppen kennzeichnen.
Zum Beispiel kann ein Modus aus Vorrichtungen bestehen, die mit
Lampen im Wohnzimmer verbunden sind, und die Einstellungen könnten ein
Helligkeitsregelungspegel der Leistung sein, die jeder Lampe von jeder
Vorrichtung zugeführt
wird. Durch Auswählen
dieses Modus können
alle Lampen im Wohnzimmer auf einen vorbestimmten Helligkeitspegel
geregelt werden, wobei der gewünschte
Beleuchtungspegel, z. B. zum Fernsehen, erzeugt wird. Die Einstellungen
von Vorrichtungen oder Gruppen hängen
von der durch jede Vorrichtung ausgeführten Funktion ab und werden
für Vorrichtungen
und Gruppen einzeln eingestellt. Eine Vorrichtung kann zu einer
oder mehreren Gruppen gehören,
und jede Gruppe kann zu einer oder mehr Modi gehören.
-
Rahmen
-
Das Kommunikationsprotokoll der ersten
Ausführungsform
hat ein allgemeines Format für
die Rahmen, welche die Anweisungen und Informationen zwischen den
Vorrichtungen des Systems befördern.
-
Das Rahmenformat gemäß der ersten
Ausführungsform
kann beschrieben werden als:
Tabelle
1 wobei:
- – Die Zahlen 0 bis 15 eine
Bit-Skala darstellen, welche die Reihenfolge und Größen jedes
Teils des Rahmens angibt. Die Reihenfolge, in der die Teile erscheinen,
ist nicht einschränkend,
und es können
andere Reihenfolgen verwendet werden.
- – Haus-ID
(32-Bit): Die Haus-ID des Systems, in dem dieser Rahmen ausgeführt/empfangen
werden sollte.
- – Quellen-ID
(8-Bit): Kennung (zweiter Teil der zweiteiligen Kennung) der sendenden
Steuerung oder Vorrichtung.
- – Version
(3 Bit): Protokoll-/Rahmenformatversion. Dies verleiht die Freiheit,
das Rahmenformat gemäß einer
Ak tualisierung des Software-Protokolls oder anderen Infrastrukturverbesserungen
zu verbessern.
- – R
(1 Bit): Richtung des Befehls; 0 wenn ein Befehl ausgegeben wird,
1, wenn ein Befehl bestätigt
wird.
- – Typ
(4 Bit): Der Rahmentyp entscheidet über die Inhalte des Rests des
Rahmens, ob der Rahmen einen Befehl oder z. B. eine Status enthält, und
wie die Bezeichnung der Vorrichtungen ausgeführt wird. Die Bezeichnung hängt davon
ab, welche und wie viele Geräte
adressiert werden sollten. Einige Beispiele für mögliche Rahmentypen sind:
-
-
-
- – Länge (8 Bit):
Menge an Bytes in dem Rahmen, beginnend von dem ersten Haus-ID-Wort
bis zum letzten Datenbyte ohne Prüfsummenfeld.
- – Befehl
(8 Bit): Der Befehl, der ausgeführt
werden sollte. Siehe Beispiele für
Befehle in Tabelle 3.
- – Befehlswert
(8 Bit): Aktueller Wert des ausgegebenen Befehls. Typischerweise
ein 8-Bit-Wert, kann aber abhängig
von dem Befehl länger
sein.
- – Datenbyte
(0–n):
Die in dem Rahmen enthaltenen Daten.
- – Prüfsumme (8
Bit): Prüfsumme,
die zwischen der Haus-ID
und dem letzten Byte des Rahmens berechnet wird. Das Prüfsummenfeld
selbst wird nicht berechnet.
-
Im folgenden werden einige Beispiele
für das
allgemeinen Rahmenformat überschreitende
Informationen gegeben, die in einem Rahmen enthalten sein können.
-
Die folgende Tabelle zeigt einige
Beispiele für
Befehle und Befehlswerte, die in einem Rahmen ausgegeben werden
können:
-
-
-
Mindestens die Befehlswerte der Befehle 22, 24, 25 und 26 sind
länger
als 8 Bit. Das Kommunikationsprotokoll bestimmt die Länge von
Befehlswerten für
jeden Befehl.
-
Wenn Befehle ausgegeben werden, ist
es natürlich
wichtig, anzugeben, an welche Vorrichtungen der Befehl adressiert
ist. Abhängig
von der Anzahl von Vorrichtungen, die in einem Rahmen adressiert
werden sollen, können
unter Bezug auf Tabelle 2 verschiedene Rahmentypen verwendet werden.
Der folgende Rahmentyp weist den Befehl und die einzelnen Adressen,
d. h. Vorrichtungs-IDs einer Gruppe von Empfängervorrichtungen, auf.
-
-
- – Zielvorrichtungs-ID
(8 Bit): Feld von 8-Bit-Zielvorrichtungs-IDs, die anzeigen, ob die
Empfängervorrichtung
auf den Befehl reagieren sollte oder nicht.
-
Maskierung
-
Wie aus dem obigen Rahmenformat zu
erkennen, macht die Adressierung von Vorrichtungen eine beträchtliche
Menge der gesamten zu sendenden Datenbits aus. Es ist ein wichtiges
Merkmal des Kommunikationsprotokolls der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, daß es
einen Weg zur Verfügung
stellt, die Adressierungsdatenbits zu verringern. Durch Verwendung
einer Zielvorrichtungs-ID-Maske in dem Rahmenformat können die
Adressierungsdaten drastisch verringert werden. Das Maskieren von
Vorrichtungs-IDs ist eine Operation, die anzeigt, ob bestimmte der
Empfängervorrichtungen
auf den Befehl reagieren sollten oder nicht. Ein Register mit Einträgen, von
denen jeder Eintrag der Numerierung von Vorrichtungs-Ids entspricht,
enthält
ein Bitmuster, das als Maske bezeichnet wird, wobei jedes Bit, wenn
eine entsprechende Vorrichtungs-ID selektiert werden soll, auf '1' und andernfalls auf '0' gesetzt ist. Durch Senden eines Rahmens,
bei dem der Rahmentyp den Maskierungsbereich definiert, vgl. Tabelle
2, zusammen mit der „Zielvorrichtungs-ID-Maske" (wobei jedes Bit
anzeigt, ob die Empfängervorrichtung auf
den Befehl reagieren sollte oder nicht), nimmt die Adressierung
jeder weiteren Vorrichtung nur 1 Bit in Anspruch.
-
Drei Beispiele für das Maskieren von Vorichtungs-IDs
werden im folgenden gegeben. Die Beispiele verwenden Maskengrößen, Typen,
Indexierung und Layout gemäß dem Rahmenformat
der ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Eine derartige Maskierung kann unter
Verwendung anderer Layouts und Formate durchgeführt werden, und die erste Ausführungsform
beschränkt
nicht die Idee, daß in der
Bezeichnung von Vorrichtungen Maskierungen verwendet werden, um
Gruppen von Vorrichtungen innerhalb eines beliebigen Kommunikationsnetzwerks
zu adressieren.
-
Zuerst können mit einer 8-Bit-Zielvorrichtungs-ID-Maske
bis zu acht Vorrichtungen mit Vorrichtungs-IDs von 1–8 in einem
einzigen Byte adressiert werden, was die Datenmenge drastisch verringert.
Wenn mit dem unmaskierten Rahmenformat acht Vorrichtungen adressiert
werden sollten (Befehl für
eine Gruppe von Vorrichtungen), würde die Datenmenge um 8 Byte
(8 Vorrichtungs-IDs und das „Anzahl
von Vorrichtungen"-Feld
statt die „Zielvorrichtungs-ID-Maske") erhöht.
-
-
- – Zielvorrichtungs-ID-Maske
(8 Bit): 1-Byte-Zielvorrichtungs-ID-Maske, wobei jedes Bit anzeigt,
ob die Empfängervorrichtung
auf den Befehl reagieren sollte oder nicht. Das niederwertigste
Bit (LSB) stellt die Vorrichtung 1 dar.
-
Wenn wir Vorrichtungen im Bereich
von 9–16
adressieren wollten, wäre
die einzige Änderung
in dem Rahmenformat ein anderer Wert n dem Rahmentypfeld des allgemeinen
Rahmenfor mats, nämlich
0100 von Tabelle 2, das LSB in der Maske wäre nun die Vorrichtungs-ID
9.
-
Wenn die Vorrichtungen, die adressiert
werden sollen, alle Vorrichtungs-IDs im Intervall 1 bis 16 haben,
sollte das Rahmenformat vom Rahmentyp „maskierte Vorrichtungs-ID
1–16" sein. Damit können, wie
in Tabelle 6 gezeigt, einige oder alle der ersten 16 Vorrichtungs-IDs
in zwei Bytes adressiert werden.
-
-
- – Zielvorrichtungs-ID-Maske
(16 Bit): 2 Byte Zielvorrichtungs-ID-Maske, wobei jedes Bit anzeigt,
ob die Empfängervorrichtung
auf den Befehl reagieren sollte oder nicht. Das niederwertigste
Bit (LSB) stellt die Vorrichtung 1 dar.
-
Viele Systeme in kleinen Haushalten
werden das meiste ihrer Kapazität
durch die 8- und 16-Bit-Masken, welche 16 Vorrichtungen abdecken,
abgedeckt haben. In großen
Systemen haben die zu adressierenden Vorrichtungen jedoch Vorrichtungs-IDs über 16,
und abhängig
von der Anzahl der Vorrichtungen, kann vorteilhaft ein flexibleres
Maskierungsverfahren angewendet werden. Während das Rahmentypenfeld typischerweise
die der Maske entsprechenden Vorrichtungen definiert, kann der Rahmentyp
auch einen Maskenzeigerbereich berücksichtigen, der definiert,
welche 8 (oder Anzahl von) Vorrichtungen durch die folgende Zielvorrichtungs-ID-Maske
abgedeckt werden.
-
Jeder Maskenbereich (mit Ausnahme
des Rahmentyps 5) deckt 8 aufeinander folgende Vorrichtungs-IDs
in Schritten von 8 ab. In dem Rahmenformat des Rahmentyps 6 zeigt
ein Maskenzeiger (ein 8-Bit-Wert) an, welcher Maskenbereich die
folgende Zielvorrichtungs-ID-Maske abdeckt. Die Maskenbereiche werden
fortlaufend nummeriert, folglich zeigt der Maskenzeiger '0' eine Zielvorrichtungs-ID-Maske an,
die von der Vorrichtungs-ID 1 bis 8 reicht. Der Maskenzeiger '1' zeigt eine Zielvorrichtungs-ID-Maske an, die
von 9 bis 16 reicht. Unter Verwendung dieses Verfahrens können Vorrichtungs-ID-Bereiche
bis zur Vorrichtungs-ID 2040 (255*8) adressiert werden.
-
-
- – Maskenzeiger
(8 Bit): Der Maskenzeiger zeigt an, auf welche Vorrichtungs-ID-Bereiche
sich die Zielvorrichtungs-ID-Maske
bezieht.
- – Zielvorrichtungs-ID-Maske
(8 Bit): 1-Byte-Zielvorrichtungs-ID-Maske, wobei jedes Bit anzeigt,
ob die Empfängervorrichtung
auf den Befehl reagieren sollte oder nicht. Das niederwertigste
Bit (LSB) stellt die Vorrichtungs-ID = Maskenzeiger*8 + 1 dar.
-
Ein Maskierungsverfahren ähnlich dem
weiter oben beschriebenen kann auf die Befehle angewendet werden,
die an verschiedene Vorrichtungen ausgegeben werden. Dabei können einige
Befehle aus einem Satz vorbestimmter Befehle ausgegeben werden,
ohne die Befehle an sich in dem Rahmen zur Verfügung zu stellen.
-
Durch Bereitstellen von Tabellen
mit vorbestimmten Befehlen, wie etwa Tabelle 3, in dem Protokoll
sowohl auf den Steuerungen als auch auf den Vorrichtungen ist die
Maske ein Register aus Einträgen,
wobei jeder Eintrag der Numerierung der Befehle entspricht, wobei
ein Bitmuster gebildet wird, bei dem jedes Bit, wenn ein entsprechender
Befehl ausgewählt
werden soll, auf '1' und andernfalls
auf '0' gesetzt ist., Die
Befehlswerte von Tabelle 3 können
einer ähnlichen
Maskierung unterzogen werden.
-
Um die Rahmengröße weiter zu verringern, können Daten,
wie etwa Felder mit gemessenen Eingabewerten, Bilder oder Textfolgen,
wie etwa Programmfolgen, einer Datenkomprimierung unterzogen werden.
Das Protokoll kann typische Software-Komprimierungsarchivformate für digitale
Daten, wie etwa Zip, gzip, CAB, ARJ, ARC und LZH, anwenden.
-
Bestätigung
-
Die Datenübertragung in einer typischen
häuslichen
Umgebung unter Verwendung einer HF-Trägerfrequenz erzeugt die Möglichkeit
des Scheiterns der Übertragung
und des Einbringens von Zufallsfehlern. Die Quellen für das Einführen von
Fehlern umfassen HF-Rauschen von anderen HF-Transceivern und elektrischen Vorrichtungen
im allgemeinen. Das System der vorliegenden Erfindung verwendet
Zwei-Richtungs-HF-Komponenten, was es ermöglicht, von Vorrichtungen Bestätigungen
zurück
zu erhalten, nachdem ein gesendeter Befehl empfangen und ausgeführt wurde.
Dieses Verfahren ist in dem Flußdiagramm
von 3 skizziert. Nachdem
die Vorrichtung den Rahmen erzeugt und gesendet hat, wartet sie
auf eine Bestätigung
von der/den Vorrichtung(en), die den Rahmen empfängt/empfangen. Wenn die Sendervorrichtung
innerhalb einer spezifizierten Zeit keine Bestätigung empfängt, versucht sie die Datenübertragung
erneut, bis die Daten erfolgreich übertragen wurden oder ein Maximum
an erneuten Versuchen erreicht wurde.
-
Wenn ein Rahmen empfangen wurde,
wird der empfangende Teil durch das Kommunikationsprotokoll aufgefordert,
den Empfang zu bestätigen.
Die Zielvorrichtung, die den Befehl empfangen hat, schickt den Rahmen
zurück,
wobei das D-Bit und die Vorrichtungs-ID der empfangenden Teile als
einzige Vorrichtungs-ID in dem Rahmen gesetzt sind. Das Befehlswertfeld
wird verwendet, um den Befehlsrückgabewert
(Erfolg, Scheitern, etc.) weiterzugeben. Wenn das D-Bit gesetzt
ist, lesen alle Vorrich tungen den Rahmen, so daß die Quellen-ID als Zielvorrichtungs-ID betrachtet wird.
-
-
Die Steuerung sammelt die Bestätigungsantworten
und zeigt eine „Befehl
erfolgreich ausgeführt"-Meldung an, wenn
alle Vorrichtungen den ausgegebenen Befehl empfangen und ausgeführt haben.
Wenn die Steuerung nach einer maximalen Anzahl erneuter Versuche
von einer oder mehreren Vorrichtungen keine Bestätigungsantworten erhalten hat,
oder wenn sie andere Rückgabebefehle
als „Erfolg" empfängt, kann
sie eine Fehler- oder Warnmeldung anzeigen. Die Einzelheiten einer
derartigen Fehlermeldung hängen
von der Kapazität
des Systems ab.
-
Abhängig von der Kapazität der Steuerung
kann das System eine Topologiekarte des Systemnetzwerks aufbauen.
Diese Topologiekarte weist einen Plan des Gebäudes oder Standorts auf, wo
das System installiert ist, wobei die Position der einzelnen Vorrichtungen
auf dem Plan markiert ist. Dadurch wird es möglich, einzelne Vorrichtungen
betreffende Informationen anzugeben, wie etwa, welche Vorrichtungen
einen ausgegebenen Befehl nicht bestätigen, oder welche Eingabevorrichtung
was wo festgestellt hat. Wenn die Steuerung keine große Kapazität hat, kann
jede Vorrichtung immer noch benannt werden (z. B. „Flurkuppellampe"), damit der Benutzer
eine Vorrichtung mit einer Fehlfunktion ausfindig machen kann.
-
Wiederholen
-
Aufgrund der begrenzten Reichweite
von HF-Signalen werden in dem System Signal-Repeater eingesetzt,
um die phy sikalische Abdeckung des Systems zu vergrößern. Repeater
sind nach bisherigem Stand der Technik bekannt, aber das System
gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
mehrere neue Merkmale, die im folgenden beschrieben werden.
-
In der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind alle Vorrichtungen, welche Funktion sie
auch immer ausführen,
darauf angepaßt,
als ein Repeater zu arbeiten, wenn sie von einer Steuerung dazu angewiesen
werden.
-
Wenn Vorrichtungen adressiert werden,
ist es wichtig, zu berücksichtigen,
daß es
sein kann, daß der Rahmen
ein oder mehrmals wiederholt werden muß. Der folgende Rahmentyp weist
den Befehl, die Zielkennung der adressierten Vorrichtung und die
Repeaterkennungen auf, welche die Vorrichtungskennungen der Vorrichtungen
sind, die verwendet werden, um das Signal zu wiederholen, damit
es die Zielvorrichtung erreicht.
-
-
- – Anzahl
von Repeatern (8 Bit): Die Menge an Repeater-IDs in dem Rahmen.
- – Sprünge (8 Bit):
1-Byte-Feld, das anzeigt, wie viele Repeater der Rahmen durchlaufen
hat. Dies könnte von
den Repeatern als ein Zeiger auf die Repeaterkennung verwendet werden
und um zu erkennen, ob sie diesen Rahmen weiterleiten müssen oder
nicht.
- – Repeater-ID
(8 Bit): 1-Byte-Repeater-ID, die anzeigt, welchen Weg der Rahmen
durchlaufen sollte. Das Sprüngefeld
kann als ein Zeiger auf die Repeater-ID-Liste verwendet werden.
-
Die Repeater-spezifischen Felder
(Anzahl von Repeatern, Sprüngen
oder Repeater-IDs) können
auf alle weiter oben erwähnten
Rahmentypen, die in Tabelle 2 spezifiziert sind, angewendet werden
und werden auch in der Bestätigung
von empfangenen Rahmen verwendet.
-
Das in Bezug auf die Tabellen 5 bis
7 beschriebene Maskierungsverfahren kann auch angewendet werden,
wenn in einem Rahmen eine große
Anzahl von Repeaterkennungen enthalten ist.
-
Bestimmen
von Repeatern
-
Um in der Lage zu sein, Signale unter
Verwendung von Repeatern zu übertragen,
wird ein automatisiertes Verfahren durchgeführt, um Vorrichtungen als Repeater
zu bestimmen. Es ist wichtig, daß die Menge an Repeatern in
einem gegebenen System auf einem Minimum gehalten wird, damit die
Antwortzeit so gering wie möglich
ist. Es ist wünschenswert,
das automatisierte Repeater-Ortungsverfahren nicht zu häufig durchzuführen, da
es Zeit benötigt
und Energie und dadurch Batterielebensdauer verbraucht.
-
4 bis 12 stellen die Schritte des
automatisierten Repeater-Erkennungsverfahrens dar, die verwendet
werden, um gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
Vorrichtungen als Repeater zu bestimmen. 4 zeigt eine Topologiekarte für das ganze
System. Vorrichtungen innerhalb der gegenseitigen Signalreichweite
sind mit Linien verbunden. Die Ellipse zeigt die Reichweite der
Steuerung.
-
In 5 fragt
die Steuerung alle Vorrichtungen innerhalb der Reichweite der Steuerung,
die Vorrichtungen 20, 21, 22, 23 und 24,
wie viele andere Vorrichtungen innerhalb ihrer Reichweite sind.
Die Vorrichtungen 20, 21, 22 und 24 können drei
andere Vorrichtungen erreichen, und die Vorrichtung 23 kann
vier erreichen.
-
6 zeigt,
daß die
Vorrichtung, welche die meisten neuen Vorrichtungen erreichen könnte, hier
Vorrichtung 23, nun als Repeater bestimmt wird. Nun wird
jede einzelne Vorrichtung innerhalb der Reichweite der Steuerung
gefragt, wie viele Vorrichtungen keine neuen Vorrichtungen erreichen
können.
Die Vorrichtungen 20, 21 und 22 in der
linken oberen Ecke können
keine, aber die Vorrichtung 24 kann zwei neue erreichen.
-
7 zeigt,
daß zwei
Vorrichtungen, nämlich 23 und 24 als
Repeater bestimmt wurden, während
drei Vorrichtungen, nämlich 20, 21 und 22 als
Repeater für
ungeeignet erklärt
wurden. Der neu bestimmte Repeater 24 kann zwei neue Vorrichtungen 25 und 26 erreichen.
Die Vorrichtung 25 kann drei neue Vorrichtungen erreichen,
während
die Vorrichtung 26 eine neue Vorrichtung erreichen kann.
-
8 zeigt,
daß die
Vorrichtung 25, die drei neue Vorrichtungen erreichen könnte, nun
als Repeater bestimmt wurde. Zwei dieser drei Vorrichtungen, nämlich 27 und 30,
können
drei neue Vorrichtungen erreichen, und eine, nämlich 32, kann eine
neue Vorrichtung erreichen.
-
9 zeigt,
daß von
den zwei Vorrichtungen 27 und 30, welche die gleichen
3 neuen Vorrichtungen erreichen könnten, eine (27) willkürlich als
Repeater bestimmt wird. Es ist zu erkennen, daß die vier Vorrichtungen, 28, 29, 30 und 31 keine
neuen Vorrichtungen erreichen können,
während
die zwei Vorrichtungen 26 und 32 jeweils eine
neue Vorrichtung erreichen können.
-
10 zeigt,
daß die
Vorrichtung 26 willkürlich
als Repeater bestimmt wird. Es gibt nun zwei mögliche Repeater, einen (Vorrichtung 32),
der keine neuen Vorrichtungen erreichen kann, und einen (Vorrichtung 33), der
zwei neue Vorrichtungen erreichen kann.
-
11 zeigt,
daß die
Vorrichtung 33, welche die letzten zwei Vorrichtungen 34 und 35 erreichen
kann, als Repeater bestimmt ist.
-
Das schließlich mit den notwendigen 6 Repeatern
konfigurierte System ist in 12 vorgestellt.
Wir haben erreicht, daß es
möglich
ist, jeden Schalter von jedem Repeater aus zu erreichen. Es ist
wichtig, zu verstehen, daß,
obwohl eine Vorrichtung bestimmt wurde, sie immer noch als eine
normale Eingabe/Ausgabevorrichtung arbeitet, wenn sie ein Signal
empfängt,
das ihre Kennung als Zielkennung hat.
-
Nachdem für die aktuelle Position der
Steuerung Repeater in dem System bestimmt wurden, können alle
Vorrichtungen adressiert werden, wobei das in 13 bis 18 skizzierte
Verfahren verwendet werden kann. Die Topologie des Systems ist in 13 gezeigt, wo Kreise Vorrichtungen
anzeigen, die als Repeater Nummer Rn arbeiten, und die Dreiecke
Vorrichtungen mit den angezeigten Nummern sind. Nachdem dieses Verfahren
durchgeführt
wurde, weiß die
Steuerung, welche Repeater sie verwenden soll, um jede Vorrichtung in
dem System zu erreichen.
-
14 zeigt,
daß die
Steuerung zuerst herausfindet, welche der Vorrichtungen und Repeater
sie direkt adressieren kann, indem sie ein Vielfachadressen-Telegramm
sendet, das eine Liste aller Vorrichtungen und Repeater in dem System
enthält.
Zeitscheiben werden zugewiesen, so daß alle Vorrichtungen Zeit haben, den
Befehl der Steuerung zu bestätigen.
Welche Zeitscheibe in jeder einzelnen Vorrichtung gelten kann, hängt von
der Position der Vorrichtung auf der Liste ab.
-
15 zeigt,
daß die
Steuerung Bestätigungsantworten
erhalten hat und dadurch weiß,
daß sie
mit den Vorrichtungen 1 –7
und dem Repeater 1 (R1) kommunizieren kann. Sie fordert
dann R1 auf, ein Vielfachadressen-Telegramm weiterzuleiten, welches
eine Liste der fehlenden Vorrichtungen (8–10) und ihren Befehl enthält. Sie
sendet auch eine Liste aller nicht verwendeten Repeater (R2–R4). Sie
erreicht die Vorrichtungen (8) und die Repeater (R2, R3).
-
16 zeigt,
daß die
Steuerung nun weiß,
daß sie
mit dem Repeater (R2) über
den Repeater (R1) kommunizieren kann. Sie fordert dann R2 auf, ein
Vielfachadressen-Telegramm zu senden, welches eine Liste der fehlenden
Vorrichtungen (9–10)
und ihren Befehl enthält.
Sie sendet auch eine Liste aller nicht verwendeten Repeater (R2–R4). Sie
findet die Vorrichtungen (9) und Repeater (R4).
-
17 zeigt,
daß der
Repeater (R1) R3 auffordert, ein Vielfachadressen-Telegramm weiterzuleiten, welches
die feh lende Vorrichtung (10) und ihren Befehl enthält. R3 antwortet über R1,
daß er
die Vorrichtung 10 nicht erkennen kann.
-
18 zeigt,
daß die
Steuerung weiß,
daß sie
mit dem Repeater (R4) über
den Repeater (R1 und R2) kommunizieren kann. Sie fordert dann R4
auf, ein Vielfachadressen-Telegramm weiterzuleiten, das die fehlende
Vorrichtung (10) und ihren Befehl enthält. R4 antwortet über R2 und
R1, daß er
die Vorrichtung 10 erreichen kann.
-
Nun weiß die Steuerung, welche Repeater
sie verwenden muß,
um jede Vorrichtung in dem System zu erreichen, und kann einen Rahmen
vom Rahmentyp 7, wie in Tabelle 9 gezeigt, erzeugen, welcher
die korrekten Repeaterkennungen für die Repeater aufweist, um
eine gegebene Zielvorrichtung zu erreichen.
-
Leitwegtabelle
-
Als eine Alternative zu dem obigen
Ansatz, der verwendet wird, um Vorrichtungen als Repeater zu bestimmen
und zu adressieren, kann das automatisierte Repeater-Erkennungsverfahren,
das in Bezug auf 4 bis 12 beschrieben ist, verwendet
werden, um eine Leitwegtabelle oder eine Topologietabelle aufzubauen, aus
der ein Repeater-Leitweg extrahiert werden kann, um eine gegebene
Vorrichtung zu erreichen. In der Tabelle bezeichnet eine „1", daß die Vorrichtung
der Spalte verwendet werden kann, um ein an die Vorrichtung der
Reihe adressiertes Signal zu wiederholen. Eine „0" bezeichnet, daß die entsprechenden Vorrichtungen sich
gegenseitig nicht direkt erreichen können. In der Topologie des
in 4 bis 12 gezeigten Systems ist die
Leitwegtabelle:
-
-
-
In diesem alternativen Ansatz wird
das folgende Verfahren verwendet, um zu bestimmen, welche Vorrichtungen
in einem Rahmen des Rahmentyps 7, wie in Tabele 9 gezeigt,
als Repeater bestimmt werden sollen.
- 1. Signal
direkt an die Zielvorrichtung senden und auf Bestätigung warten.
- 2. Wenn keine Bestätigung
empfangen wird, die erste Vorrichtung mit einer "1" in
der Reihe der Zielvorrichtung in der Leitwegtabelle finden, die
Kennung dieser Vorrichtung als eine Repeaterkennung in das Signal aufnehmen
und Signal wieder senden.
- 3. Wenn keine Bestätigung
empfangen wird, Schritt 2 für die nächsten Vorrichtungen mit einer "1" in der Reihe der Zielvorrichtung in
der Leitwegtabelle wiederholen.
- 4. Wenn keine Bestätigung
empfangen wird, die erste Vorrichtung mit einer "1" in
der Reihe der Repeatervorrichtung von Schritt 2 in der
Leitwegtabelle finden, die Kennung dieser Vorrichtung und der Repeatervorrichtung
von Schritt 2 als Repeaterkennungen in das Signal aufnehmen
und Signal wieder senden.
- 5. Wenn keine Bestätigung
empfangen wird, Schritt 5 für die nächsten Vorrichtungen mit einer "1" in der Reihe der Repeatervorrichtung
von Schritt 2 in der Leitwegtabelle wiederholen.
- 6. Wenn keine Bestätigung
empfangen wird, Schritt 5 für die erste Repeatervorrichtung
von Schritt 3 wiederholen.
- 7. etc.
-
Die Benutzerschnittstelle verwaltet
den Aufbau des Systems durch den Benutzer und ermöglicht es dem
Benutzer folglich, Funktionen, wie etwa den Lernvorgang für neue Vorrichtungen,
den Aufbau von Gruppen und Modi, das Aktualisieren von zwischen
den Steuerungen gemeinsam genutzten Informationen, etc. durchzuführen, wobei
davon einige im folgenden beschrieben werden. Diese Funktionen werden
durch Programme oder Routinen durchgeführt, die in dem Prozessor der
Steuerung gespeichert sind.
-
Steuerungsreplikation/Aktualisierung
-
Da eine Vorrichtung auf alle Steuerungen
in einem Haushalt ansprechen sollte, werden alle Steuerungen mit
der Haus-ID (d. h. der eindeutigen Kennung der ersten Steuerung,
die verwendet wird, um eine Vorrichtung zu programmieren) programmiert.
Auch können
einige Funktionen, Gruppen, Modi oder andere Tabellen in dem System „universell" in dem Sinn sein,
daß bevorzugt
wird, die gleichen Tabellen auf allen Steuerungen in dem System
zu haben, selbst wenn sie ursprünglich
auf einer bestimmten Steuerung erlernt wurden. Dies ist in dem System
der vorliegenden Erfindung möglich,
da Steuerungen, ob neu oder bereits in Verwendung, voneinander lernen
können,
um Informationen, etwa durch Kopieren von einer Steuerung auf eine andere
oder durch Aktualisieren von Änderungen
in den gemeinsam genutzten Informationen einer Steuerung, gemeinsam
zu nutzen.
-
Dies wird bewerkstelligt, indem die
erste Steuerung in den „Lehrmodus" und die zweite Steuerung
in den „Lernmodus" gebracht wird und
die Übertragung
von der sendenden ersten Steuerung begonnen wird. Es ist möglich, den
Speicher der lernenden Steuerung zu einer vollständigen Kopie/Replikation des
entsprechenden Speichers der lehrenden Steuerung zu machen. Auch
kann die lernende Steuerung mit Daten von der ersten Steuerung,
typischerweise lediglich der Haus-ID, der Vorrichtungstabelle und
der Leitwegtabelle, aktualisiert werden, damit die Steuerung die
Vorrichtungen lernt, die neu in das System eingeführt wurden.
-
Die Übertragung von Daten wird in
einer Folge von Signalen mit dem Rahmentyp 1 (siehe Tabelle
2) durchgeführt,
weil sie nur eine einzige Vorrichtung, die lernende Steuerung, adressiert.
Der Befehlstyp (siehe Tabelle 3) des ersten Signals bestimmt die
Art des Lernvorgangs, vollständige
Kopie (Befehl 21) oder Aktualisierung (Befehl 20),
die stattfinden soll. In den folgenden Signalen werden unter Verwendung
der Befehlstypen 22–26 von
Tabelle 3 die Haus-ID, die Vorrichtungs-ID-Tabelle, die Gruppentabelle,
etc. übertragen.
Ein typischer Rahmen für
die Übertragung
der Vorrichtungs-ID-Tabelle, die drei Vorrichtungen aufweist, ist:
-
-
Es ist im Fall der Übertragung
größerer Tabellen,
wie etwa der Leitwegtabelle, möglich,
die Befehlswerte zu maskieren.
-
Lernvorgang für neue Vorrichtungen
-
Das System ist sehr flexibel, und
zusätzliche
Vorrichtungen können
mit der Zeit einfach hinzugefügt werden.
Wenn dem System eine neue Vorrichtung hinzugefügt wird, muß es wissen, welche Haus-ID
und individuelle Vorrichtungs-ID verwendet werden soll. Dieses Verfahren
erfordert nur drei Aktionen durch den Benutzer, wobei nur die zu
installierende Vorrichtung und eine beliebige Steuerung verwendet
werden. Um alles andere kümmert
sich das System, und es betrifft oder beeinflußt keine andere Steuerung oder
Vorrichtung in dem System. In der ersten bevorzugten Ausführungsform
erfährt
das System die Anwesenheit der neuen Vorrichtung und weist eine
Vorrichtungs-ID in einem automatisierten Verfahren zu, welches den
Verfahrenschritten folgt:
- 1. Der Benutzer stellt
die Steuerung in einen Lernprogrammierungszustand ein, in dem sie
auf alle Signale, nicht nur auf die mit der richtigen Haus-ID, hört.
- 2. Der Benutzer drückt
und hält
einen Knopf auf der Vorrichtung.
- 3. Die Vorrichtung sendet eine Frage nach der Haus-ID und Vorrichtungs-ID
an die, wie in 1 erwähnt,
mithörende
Steuerung.
- 4. Die Vorrichtung wartet auf einen Rahmen mit der Haus-ID und
der Vorrichtungs-ID von der Steuerung.
- 5. Die Steuerung schlägt
die nächste
verfügbare
Vorrichtungs-ID nach und sendet die Haus-ID und die zugewiesene
Vorrichtungs-ID an die Vorrichtung.
- 6. Die Vorrichtung speichert die empfangene Haus-ID und Vorrichtungs-ID
in einem nichtflüchtigen
Speicher.
- 7. Die neue Vorrichtung wird in der Vorrichtungstabelle hinzugefügt und kann
der Gruppentabelle hinzugefügt
werden und kann benannt werden.
-
Das Signal zum Zuweisen der Vorrichtungs-
(oder Steuerungs-) ID an eine neue Vorrichtung (oder Steuerung)
hat den Rahmentyp 1 (siehe Tabelle 2), weil es nur eine
einzige Vorrichtung adressiert. Die verwendeten Befehle sind der
Befehl 27 (Zuweisen der Vorrichtungs-ID) und der Befehl 28 (Zuweisen
der Steuerungs-ID), ein typischer Rahmen, der die Vorrichtungs-ID
zuweist, ist:
-
-
In der Alternative, in der die Vorrichtung
ab Fabrik mit einer eindeutigen Vorrichtungs-ID programmiert ist,
ist das Verfahren etwas einfacher:
- 1. Der Benutzer
stellt die Steuerung in den Vorrichtungsprogrammierungszustand ein
und wird aufgefordert, anzugeben, in welcher Gruppe die neue Vorrichtung
plaziert werden soll.
- 2. Der Benutzer drückt
und hält
einen Knopf auf der Vorrichtung, wobei die Vorrichtung ihre Vorrichtungs-ID an
die, wie in 1 erwähnt,
mithörende
Steuerung sendet.
- 3. Die Vorrichtung wartet auf einen Rahmen mit der Haus-ID von
der Steuerung.
- 4. Die Steuerung sendet die Haus-ID an die Vorrichtung.
- 5. Die Vorrichtung speichert die empfangene Haus-ID in einem
nichtflüchtigen
Speicher.
- 6. Die Gruppentabelle in dem nichtflüchtigen Speicher auf der Steuerung
wird mit der neuen Vorrichtungs-ID aktualisiert.
-
Die Einfachheit dieses Verfahrens
liegt an den eindeutigen Adressen aller Vorrichtungen in dem System.
Da alle Vorrichtungen einzeln adressiert werden können und
aufgrund der Funktionalität
des Protokolls kann jede Vorrichtung einzeln aufgebaut und aufgenommen/herausgenommen
werden.
-
Wenn die Vorrichtung bereits in der
Vorrichtungstabelle der Steuerung ist, aber zu einer neuen oder vorhandenen
Gruppe hinzugefügt
werden soll, weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:
- 1. Der Benutzer stellt die Steuerung in den
Gruppenprogrammierungszustand ein, und der Benutzer wird aufgefordert,
anzugeben, in welcher Gruppe die neue Vorrichtung plaziert werden
soll.
- 2. Der Benutzer drückt
und hält
einen Knopf auf der Vorrichtung.
- 3. Die Vorrichtung sendet ihre Vorrichtungs-ID an die mithörende Steuerung.
- 4. Die Steuerung speichert die empfangene Vorrichtungs-ID in die ausgewählte Gruppentabelle.
-
Wenn die Steuerung eine große Kapazität hat und
fähig ist,
Topologiekarten aufzubauen und zu verwalten, kann das Verfahren
anders durchgeführt
werden, z. B. indem die Vorrichtung einfach physikalisch installiert
wird und danach eine neue Vorrichtung auf der entsprechenden Position
in der Topologiekarte auf der Steuerung positioniert wird. Das System
kann nun selbst herausfinden, welche (vorhandenen oder neuen) Repeater
verwendet werden sollten, um mit der neuen Vorrichtung zu kommunizieren,
und kann die Vorrichtung selbst darauf vorbereiten, die Haus- und
die Vorrichtungs-ID zu empfangen.
-
Die weiter oben skizzierten Lernvorgänge können anders
organisiert werden, es ist jedoch für die Gesamtfunktionalität des Systems
wichtig, daß die
Vorrichtung und die Steuerung selbst gegenseitig ihre IDs (zuweisen
und) lernen. Vorrichtungen können
zu mehreren Gruppen gehören,
und eine einzelne Vorrichtung wird in eine Gruppe eingeführt, indem
ihre Vorrichtungs-ID in die relevante Gruppentabelle in dem Steuerungsspeicher
hinzugefügt
wird, und ist folglich zu jeder Zeit ohne Einfluß auf irgendwelche anderen
Vorrichtungen.
-
Datenstruktur in der Steuerung
-
Um die Signale so kurz und so wenig
zu halten, ist das System gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
optimiert, um so einfach wie möglich
zu arbeiten, ohne Qualität
im Sinne von Zuverlässigkeit, Reichweite/Abdeckung,
Vielseitigkeit und Flexibilität
einzubüßen. Im
folgenden wird die Datenstruktur der Steuerung, welche die gemeinsame
Nutzung von Informationen und Ausführung von Funktionen in der
geeignetsten Art und Weise ermöglicht,
beschrieben.
-
Vorrichtungstabelle
-
Die Tabelle enthält Informationen über alle
Vorrichtungen, die aktuell in dem ganzen System installiert sind.
Diese Tabelle wird auch verwendet, um Vorrichtungskennungen an neue
Vorrichtungen in dem System zuzuweisen. Diese Tabelle kann auch
Informationen über
die wesentlichen Eigenschaften oder feste Einstellungen der verschiedenen
Vorrichtungen enthalten.
-
Die Tabelle kann auch die Kindersicherheitsfunktion
betreffende Informationen, wie etwa den Kode, enthalten.
-
Gruppentabelle
-
Diese Tabelle enthält Informationen
darüber,
welche Vorrichtungen aus der Vorrichtungstabelle in welcher Gruppe
zusammengruppiert sind. Diese Tabelle enthält auch Informationen über die
aktuelle Einstellung der bestimmten Gruppe.
-
Modustabelle
-
Diese Tabelle enthält Informationen
darüber,
welche Gruppen und Vorrichtungen Mitglieder des bestimmten Modus
sind, und sie enthält
auch die spezifischen Einstellungen jeder Vorrichtung in dem Modus.
-
Gruppen- und Modusnamentabelle
-
Diese beiden Tabellen enthalten die
benutzerdefinierten alphanumerischen Namen für die verschiedenen Gruppen
und Modi.
-
Steuerungstabelle
-
Diese Tabelle enthält Informationen über alle
Steuerungen, die gegenwärtig
in dem System sind und wahlweise auch das Datum und die Zeit des
letzten Lernvorgangs von einer anderen Steuerung. Diese Tabelle könnte auch
Informationen über
die wesentlichen Eigenschaften der verschiedenen Steuerungen enthalten.
-
Repeatertabelle
-
Diese Tabelle enthält Informationen über (die
Kennungen aller) alle Vorrichtungen, die als Repeater arbeiten,
und Informationen darüber,
welche Vorrichtungen von jedem Repeater erreicht werden können.
-
Topologiekartentabelle
-
Diese Tabelle enthält Informationen über alle
bekannten Vorrichtungen in dem System und ihre Position in dem System.
Diese Tabelle enthält
auch Informationen über
die einzelnen Vorrichtungen, wie etwa alphanumerische Namen, wesentliche
Eigenschaften und ihre aktuellen Einstellungen.
-
In dem früher beschriebenen alternativen
Ansatz kann eine Leitwegtabelle, wie etwa Tabelle 10, die Repeatertabelle
und die Topologiekarte ersetzten.
-
Auslösemaßnahmentabelle
-
Diese Tabelle enthält Informationen
darüber,
welche Maßnahmen
zu treffen sind, wenn auf einer oder mehreren der Eingabevorrichtungen
ein Auslösepegel
erreicht wurde.
-
Ereignistabelle
-
Diese Tabelle ist ähnlich der
Auslösemaßnahmentabelle.
Sie enthält
bestimmte Ereignisse in der Form von kleinen Programmen, die ausgeführt werden,
wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind. Beispiele sind das
Einschalten der Kaffeemaschine oder der Autoheizung, wenn eine bestimmte
Zeit von der Zeitschaltuhr abgelesen wurde.
-
Programmtabelle
-
Diese Tabelle enthält große Programme,
Makros oder Routinen, die auf Befehl ausgeführt werden.
-
Das System gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform
kann an einer breiten Vielfalt an Stellen verwendet werden, um eine
breite Vielfalt an Funktionen zu steuern. Das System kann in Privathäusern, Hotels,
Konferenzzentren, Büros
in Betrieben, Lagerhäusern,
verschiedenen Institutionen, wie etwa Kindergärten, Schulen, Altenheimen,
Behindertenheimen, etc., installiert werden. Im folgenden werden
Beispiele für
in das System der ersten bevorzugten Ausführungsform eingebaute Funktionen
beschrieben.
-
Kinderschutzfunktion
-
Eine der Funktionen ist die Kinderschutzfunktion.
Diese ermöglicht
dem Benutzer, die Verwendung einer oder mehrerer Vorrichtungen durch
Verwendung eines Kodes oder einer Aktion zu beschränken. Die
Beschränkung
kann mehrere Auswirkungen haben, d. h.:
- – Die Vorrichtung
oder das damit verbundene Gerät
sind ausgeschaltet und können
nicht eingeschaltet werden, bis ein gültiger Kode eingegeben wurde
oder eine vorbestimmte Aktion durchgeführt wurde. In der ersten bevorzugten
Ausführungsform
hebt das dreimalige Drücken
eines Bedienelements auf der jeweiligen Vorrichtung den Schutz auf.
Wird z. B. verwendet, um Kinder vor Haushaltsgeräten, wie etwa Öfen, Toastern
oder Kochplatten, zu schützen.
- – Die
Vorrichtung oder das damit verbundene Gerät können nur auf einem bestimmten
Pegel, für
eine spezifizierte Zeitdauer oder innerhalb einer bestimmten Zeitdauer
arbeiten, es sei denn, ein gültiger
Kode wurde angegeben. Wird z. B. verwendet, um den Ausgangssignalpegel
einer Audioanlage zu beschränken,
die Menge des Fernsehschauens der Kinder zu beschränken, wenn
die Eltern nicht da sind, oder die Betriebsdauern des Solariums
auf die zu beschränken,
die vom Kunden tatsächlich
bezahlt wurden.
- – Der
Zustand oder Betriebspegel der Vorrichtung oder des damit verbundenen
Geräts
können
nicht verändert
werden, bis ein gültiger
Kode angegeben wurde. Wird z. B. verwendet, um die Heißwassertemperatur
auf einer konstanten Temperatur fest einzustellen, oder den Thermostat
für die
Klimaanlage fest einzustellen.
-
Zeitschaltung
-
Jede Steuerung kann eine Uhr aufweisen,
die das Datum und die Zeit angibt. Diese Uhr wird für Zeitschaltungsfunktionen,
wie etwa zur Ausführung
vorprogrammierter Ereignisse, verwendet und kann von verschiedenen
Teilen von in der Steuerung enthaltenen Programmen gelesen werden.
-
Leistung und
Beleuchtung
-
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform,
auch Leistung- & Beleuchtungssteuerung
genannt, weist das System eine Reihe von Produkten zur Steuerung
des Leistungspegels von mit den Vorrichtungen verbundenen elektrischen
Geräten,
wie etwa Lampen, Klimaanlage und Küchengeräten, auf.
-
Abgesehen davon, daß es ein
dem Leistungs- & Beleuchtungssteuerungssystem
ist, dient das System der zweiten bevorzugten Ausführungsform
dazu, eine Grundlage für
ein komplettes Haussteuerungssystem einschließlich anderer Teilsystemen,
wie etwa Hochspannungswechselstromsteuerung, Alarmsystemsteuerung,
Zugangssteuerung, etc., zu bilden.
-
Das Automatisierungssystem der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
ist auf der gleichen Plattform aufgebaut wie das Automatisierungssystem
der ersten bevorzugten Ausführungsform.
Folglich ist die Beschreibung der zweiten bevorzugten Ausführungsform
eine detailliertere Beschreibung einiger der Funktionen, die in
Bezug auf die erste bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurden,
und es wird vorausgesetzt, daß die
in Bezug auf die erste bevorzugte Ausführungsform beschriebenen Merkmale
auch in der zweiten Ausführungsform
gültig
sind.
-
24 zeigt
eine Implementierung eines Systems gemäß der bevorzugten Ausführungsform. 24 zeigt einen Grundrißplan eines
Hauses 18 mit mehreren Räumen. Das Haus hat ein innen
verlegtes Elektrizitätsversorgungsnetz,
das aus leitenden Drähten 40 (dicke
Linien) besteht, die zu einer Anzahl von elektrischen Steckdosen 19 (graue
Quadrate) führen.
Dies ist mit dem Elektrizitätsnetz
für ein
typisches Gebäude
zu vergleichen. Eine Anzahl von verschiedenen mit elektrischen Steckdosen
verbundenen elektrischen Geräten
sind im Haus herum positioniert, dies sind Lampen 11, der
Fernseher 12, der Rasierapparat 13, der Toaster 14 und der
Thermostat 15 für
den Heizkörper.
Jedes Gerät
ist mit einer Vorrichtung 41 verbunden, die über HF-Signale 16 durch
eine Steuerung 17 ferngesteuert werden kann.
-
Die Vorrichtungen 41 können, wie
im Fall des Toasters 14, zwischen dem Gerät und der
elektrischen Steckdose 19 angeschlossen werden oder, wie
im Fall des Fernsehers 12, ein integraler Teil der Geräte sein. Dadurch
kann die Steuerung der damit verbundenen Vorrichtung die Stromversorgung
und/oder die Funktion eines Geräts
steuern. Beispiele für
diese Steuerung sind das Ein- und Ausschalten der Lampen 11,
das Ändern des
Betriebszustands, wie etwa des Kanals, des Fernsehers, das Einstellen
einer anderen Temperatur auf dem Thermostat 15 oder das
Auslösen
des Einbruchalarms 39. Auch kann eine Vorrichtung der Steuerung
einen Zustand eines Geräts,
wie etwa die Temperatur in dem Raum des Thermostats 15 oder
den Zustand des Alarms 39, berichten.
-
In der in Bezug auf 24 beschriebenen Ausführungsform kann ein Modus alle
Vorrichtungen aufweisen, die mit Lampen 11 im Wohnzimmer
verbunden sind, und die Einstellungen könnten die Leistungsmengen sein,
die der Lampe von jeder Vorrichtung zugeführt werden. Durch Auswählen dieses
Modus würden
alle Lampen in dem Wohnzimmer auf einen vorbestimmten Helligkeitspegel
geregelt, der die gewünschte
Beleuchtung erzeugt. In einem anderen Beispiel weist der Modus alle
Thermostate 15 in dem Haus auf, und die Einstellungen sind
die gewünschten
Raumtemperaturen in jedem Raum. Folglich kann durch Auswählen des
Modus die Einstellung einer vorbestimmten Temperatur im Haus herum
eingestellt werden.
-
Die folgende Beschreibung des Leistungs- & Beleuchtungssteuerungssystems
beschäftigt
sich hauptsächlich
mit den Aspekten, die in der Beschreibung von allgemeinen Teilen
des begrifflichen skalierbaren Systems, die in der Beschreibung
der ersten bevorzugten Ausführungsform
des Automatisierungssystems auf hoher Ebene gegeben wurde, nicht
enthalten sind. Jedoch sind Details und Merkmale, die nur in Bezug
auf die zweite Ausführungsform
beschrieben werden, auch in Bezug auf die erste bevorzugte Ausführungsform
gültig.
-
Das Leistungs- & Beleuchtungssteuerungssystem besteht
aus den folgenden Elementen.
-
Steuerungen
-
In der Leistungs- & Beleuchtungsausführungsform
ist die Steuerung ein mobiles Steuerpult, wie etwa eine Fernsteuerung,
so daß die
Verwendung oder Programmierung des Systems nicht auf bestimmte Orte
beschränkt
ist. Steuerungen haben eine Anzeige, wie etwa eine LCD-Anzeige (Flüssigkristallanzeige).
Die Steue rungen können
wahlweise an einen Computer anschließen; überdies kann ein Computer auch
als eine Steuerung in dem System arbeiten. Die erste Implementierung
und häufig
auch die spätere
Einstellung einer Vorrichtung werden in der Nähe der Vorrichtung durchgeführt. Obwohl
die Datenprotokolle die Adressierung von Vorrichtungen unter Verwendung
der Vorrichtungskennungen nutzen, kann sich die Person, die die
Programmierung durchführt,
auf ihre visuelle Bestätigung
der Verbindung eines Geräts
mit einer gegebenen Vorrichtung verlassen. Folglich ist die Programmierschnittstelle
nicht auf die Fähigkeit
des Benutzers angewiesen, sich Vorrichtungskennungen, zugewiesene
Nummern oder ähnliches
zu merken.
-
19 skizziert
eine Steuerung gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform.
Die Steuerung hat die folgenden Knöpfe:
- – Den Ein-/Aus-Knopf
für alles,
der entweder alle Ausgabevorrichtungen, abgesehen von den Vorrichtungen,
die als nicht eingeschlossen konfiguriert wurden, ein- oder ausschaltet.
Die Einrichtung dieser Funktion wird später spezifiziert.
- – Die
acht Geschwindigkeitsknöpfe
für den
schnellen Zugang zu den am häufigsten
verwendeten Gruppen oder Modi.
- – Den
Gruppenknopf, der den Status der Geschwindigkeitsknöpfe als
Gruppen einstellt.
- – Den
Modenknopf, der den Status der Geschwindigkeitsknöpfe als
Modi einstellt.
- – Den
OK-Knopf, der hauptsächlich
in dem Menüsystem
verwendet wird.
- – Die
Links- und 0Rechtsknöpfe,
die unter anderem verwendet werden, um in dem Menüsystem zu
manövrieren.
- – Unter
anderem können
mit der Steuerung die folgenden Aktionen durchgeführt werden:
- – Vorrichtungen
so programmieren, daß sie
zu dem System gehören
(d. h. sie mit der eindeutigen Haus-ID-Nummer zu programmieren)
- – Kennungen
an neue Vorrichtungen zuweisen
- – Vorrichtungen
so programmieren, daß sie
zu einer oder mehreren Gruppen gehören
- – Ein-/Ausfunktion
für eine
gegebene Gruppe ausführen
- – Intensitätsregelungsfunktion
für eine
gegebene Gruppe ausführen
- – Vorrichtungen
so programmieren, daß sie
zu einer oder mehreren Modi gehören
- – Einen
gegebenen Modus ausführen
- – Benennen
einer gegebenen Gruppe mit alphanumerischen Zeichen
- – Benennen
eines gegebenen Modus mit alphanumerischen Zeichen
- – Einstellen
eines Kinderschutzes auf einer Vorrichtung
- – Programmieren
der Zeitschaltung
- – Auslösen und
Unterbrechen der Tastensperrfunktion
- – Etc.
-
Innerhalb eines Systems können mehrere
Steuerungen verwendet werden, und Signale von einer ersten zu einer
zweiten Steuerung können
betreffen:
- – das Lernen der Haus-ID und
das Zuweisen der Steuerungs-ID
- – die
Replikation oder Aktualisierung verschiedener Daten auf Steuerungen.
-
Ausgabevorrichtungen
-
Die Ausgabevorrichtungen sind betriebsbereit
zwischen eine Stromquelle und ein elektrisches Gerät, typischerweise
in der Form einer mit einer Stromversorgungssteckdose verbundenen
Anschlußdose,
geschaltet. Die Ausgabevorrichtungen können das Umschalten, die Intensitätsregelung
und wahlweise das Messen der an das elektrische Gerät zugeführten Leistung
oder des Stroms durchführen.
Auch sind die Ausgabevorrichtungen fähig, in dem System als Repeater
zu arbeiten.
-
Es ist eine Anzahl verschiedener
Arten von Ausgabevorrichtungen machbar, die von Niederspannungsschaltern
bis zu Hochspannungswechselstrom-Ausgabevorrichtungen, etc. reicht.
Jede Ausgabevorrichtung hat nur einen Bedienknopf. Dieser Knopf wird
jedes Mal verwendet, wenn die Vorrichtung während Programmierungsprozeduren
einer Steuerung ihre Vorrichtungs-ID mitteilen sollte. Der Knopf
kann auch verwendet werden, um die von der Vorrichtung gelieferte
Leistung ein-/auszuschalten und die Intensität zu regeln, ohne daß eine Steuerung
verwendet wird. Diese Funktion kann jedoch durch die Kinderschutzfunktion
außer Kraft
gesetzt werden, indem der Knopf für Leistungseinstellungszwecke
inaktiv gemacht wird. Die verschiedenen Funktionen des Knopfes werden
genutzt, indem der Knopf für
verschiedene Zeitdauern gedrückt
wird, z. B. eine kurze Dauer zum Ein- /Ausschalten und zum Hoch- und Runterregeln
der Intensität,
wenn der Knopf fortlaufend gedrückt
wird.
-
Unter anderem können die Ausgabevorrichtungen
die folgenden Tätigkeiten
durchführen:
- – Eine
Steuerung über
ihr Vorhandensein informieren und sich darauf einstellen, die Haus-ID
und die Vorrichtungs-ID zu empfangen
- – Durch
Verwendung eines Knopfes auf der Vorrichtung zwischen Ein und Aus
hin- und herschalten
- – Die
Stromintensität
durch Verwendung eines Knopfes auf der Vorrichtung regeln
- – Von
einer Steuerung empfangene Befehle ausführen
- – Stromintensität regeln
- – Den
empfangenen Befehl für
andere Ausgabevorrichtungen wiederholen
- – Den
Strom ein-/ausschalten
- – Empfangene
und ausgeführte
Befehle bestätigen
- – Mit
dem Vorrichtungsstatus antworten
- – Messen
der an das elektrische Gerät,
das mit der Vorrichtung verbunden ist, zugeführten Leistung oder des Stroms
und Speichern, Verarbeiten und Senden der gemessenen Informationen.
-
Die folgenden Abschnitte beschreiben
einige der in dem Beleuchtungssystem enthaltenen Funktionalitäten.
-
Umschalten von Gruppen
oder Modi
-
Durch Drücken des „Gruppenknopfes" gibt der Benutzer
Funktionen ein, die mit einem einzelnen oder einer Gruppe von Geräten, wie
etwa Lampen, zu tun haben. Durch Drücken des „Modusknopfes" gibt der Benutzer
Funktionen ein, die mit Modi (z. B. Einstellen einer vorbestimmten
Beleuchtung für
den Raum) zu tun haben.
-
Ein-/Ausschalten von Gruppen
-
Ein Benutzer kann ein einzelnes Gerät oder eine
Gruppe davon ein- oder ausschalten, indem er entweder die Geschwindigkeitsknöpfe 1–8 verwendet
oder indem er den Verschiebungsknopf verwendet. Wenn der Benutzer
den Knopf 1–8
benutzt, ist nur eine kurzes Drücken
erforderlich. Der Knopf wirkt als ein Umschalter. Wenn der Verschiebungsknopf
benutzt wird, muß der
Benutzer bis zur gewünschten
Gruppe schieben und einen OK-Knopf drücken.
-
Intensitätseinstellung
für Gruppen
-
Ein Benutzer kann die Intensität des Stroms
für ein
einzelnes Gerät
oder eine Gruppe davon, wie etwa Lampen (gleiche Gruppe wie die
Ein-/Ausfunktion) regeln, indem er entweder die Geschwindigkeitsknöpfe 1–8 verwendet
oder indem er den Verschiebungsknopf verwendet. Wenn die Knöpfe 1–8 verwendet
werden, wird die Intensitätsregelung
ausgelöst,
wenn der Knopf fortlaufend gedrückt
wird. Wenn der richtige Intensitätspegel
erreicht ist, wird der Knopf losgelassen. Wenn der Verschiebungsknopf
benutzt wird, muß der
Benutzer bis zur gewünschten
Gruppe schieben und zusätzliche
Knöpfe
drücken,
um die Intensität
herauf-/herunter zu regeln.
-
Befehlsbestätigung auf
einer Anzeige
-
Jeder von einem Benutzer ausgelöste Befehl
wird über
die Anzeige bestätigt.
Eine typische Bestätigung
könnte
zum Beispiel „Alle
Lichter sind jetzt aus." sein.
Nach dem Betätigen
einer Vorrichtung erwartet das Steuerpult den Empfang ei ner Bestätigung von
der Vorrichtung, die den Befehl ausgeführt hat. Zwei Ereignisse können auftreten:
- – Die
Vorrichtung antwortet nicht mit einer Bestätigung: Die Steuerung zeigt
z. B. an: „außer Reichweite oder
Vorrichtung defekt".
- – Die
Vorrichtung antwortet mit einer Fehlermeldung, wie etwa daß im Stromnetz
kein Strom festgestellt wurde: Die Steuerung zeigt z. B. an: „Birne
oder Lampe defekt".
- – Die
Vorrichtung antwortet, daß der
Befehl ausgeführt
wurde: Die Steuerung zeigt z. B. an: „Alles OK".
-
Modus-Programmierfunktion
-
Modi können in dem Steuerpult programmiert
werden, indem die verschiedenen Vorrichtungen auf den gewünschten
Strompegel voreingestellt werden und dieser Pegel danach in dem
Steuerpult gespeichert wird. Modi können unter Verwendung der Knöpfe 1–8 oder
unter Verwendung des Verschiebungsknopfes für eine zusätzliche Speicherung gespeichert
werden.
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Modus-Einstellfunktion
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Ein Benutzer kann unter Verwendung
der 1–8
Knöpfe
des Steuerpults voreingestellte Modi (z. B. Fernsehmodus oder Arbeitsmodus)
aktivieren. Wenn der Verschiebungsknopf verwendet wird, muß der Benutzer bis
zur gewünschten
Gruppe schieben und einen OK-Knopf drücken.
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Alles Ein-/Ausschalten
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Ein Benutzer kann alle Schalter ein-
oder ausschalten, indem er den „Alles Ein/Aus"-Knopf drückt. Eine Vorrichtung
wird als Voreinstellung so programmiert, daß sie auf den „Alles
Ein/Aus"-Knopf anspricht,
aber sie kann auch programmiert werden, es nicht zu tun.
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Alles Ein-/Aus-Programmieren
-
Sollte es für einen Benutzer erforderlich
sein, daß ein
bestimmtes Gerät
nicht auf „Alles
Ein/Aus" anspricht,
kann dies erledigt werden, indem dies auf dem Steuerpult eingestellt wird.
Dies könnte
z. B. vorteilhaft für
das Aquarium oder die Außenlichter
sein.
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Zufällige Ein-/Aus-Einstellungen
-
Der Benutzer kann das Steuerpult
verwenden, um einzustellen, daß eine
Vorrichtung sich zufällig
ein- und ausschaltet (wird z. B. verwendet, um Einbrecher fernzuhalten).
Die Vorrichtung wird sich z. B. mit einem 3-Stunden-Intervall weiter
ein- und ausschalten und diese Aktion abbrechen, wenn sie das nächste Mal
eine Instruktion von dem Steuerpult empfängt. Das Zeitintervall, in
dem das Steuerpult zufällig
ein- und ausschalten sollte, kann auch eingestellt werden (z. B.
von 18:00 bis 23:00).
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Zufälliges Ein-/Aus-Programmieren
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Sollte es für einen Benutzer erforderlich
sein, daß ein
bestimmtes Gerät
nicht auf „Zufälliges Ein/Aus" anspricht, kann
dies erledigt werden, indem dies auf dem Steuerpult eingestellt
wird. Dies könnte
z. B. vorteilhaft für
das Aquarium oder die Außenlichter
sein.
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Zurücksetzen von Vorrichtungen
-
Alle Vorrichtungen können zurückgesetzt
werden, wobei die Haus-ID und die Vorrichtungs-ID, die in der Vorrichtung
enthalten sind, gelöscht
werden und alle Bezüge
auf die Vorrichtungs-ID in der Steuerung gelöscht werden. In der Leistung- & Beleuchtungsausführungsform wird das Zurücksetzen
durchgeführt,
indem die Steuerung in den „Vorrichtungsrücksetzungs"Modus eingestellt
wird und der Bedienknopf auf der Vorrichtung gedrückt wird.
Dies veranlaßt
die Vorrichtung dazu, Informationen an die Steuerung zu senden,
welche dann das Zurücksetzen
durchführt.
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Programmieren und Lernen
-
Im folgenden werden die Verfahren
zum Durchführen
einiger der Programmierungs- und Lernfunktionen in den Systemen
unter Bezug auf 20 bis 22 skizziert. Auf der Be nutzerschnittstelle
werden die Auswahlen als Menüs
auf der LCD-Anzeige
der Steuerung dargestellt und können
unter Verwendung von Knöpfen unter
der Anzeige selektiert werden.
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Gruppenmenü
-
Wenn im Hauptmenü das Gruppenmenü selektiert
wird, können
die folgenden drei Dinge für
die Gruppen erledigt werden, nachdem diese an sich während des
Hinzufügens
neuer Vorrichtungen erzeugt wurden:
- – Die Gruppe
benennen: Jede Gruppe kann mit alphanumerischen Zeichen benannt
werden, um die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern.
- – Einen
Schalter von einer Gruppe entfernen: Wenn die verschiedenen Vorrichtungen
zu einer bestimmten Gruppe hinzugefügt wurden, dann ermöglicht es
diese Menüfunktionalität dem Benutzer,
einzelne Schalter von einer bestimmten Gruppe zu entfernen. Das
Verfahren, wie dies gemacht wird, ist in 20 gezeigt. Zuerst selektiert der Benutzer
die Menüoption „Schalter
von Gruppe entfernen" und
wird nach der Gruppennummer gefragt, in der die Vorrichtung entfernt
werden soll. Dann muß der
Benutzer einen Knopf auf der Ausgabevorrichtung drücken, damit
die Steuerung die zu entfernende Vorrichtungs-ID erhält. Wenn
der Knopf auf der Ausgabevorrichtung gedrückt wurde, wird die bestimmte
Vorrichtung aus der Gruppentabelle entfernt, und das Menüsystem kehrt
ins Hauptmenü zurück.
- – Eine
Gruppe löschen:
Dieser Menüpunkt
ermöglicht
es dem Benutzer, eine Gruppe vollständig zu löschen.
-
Modusmenü
-
Modi sind Gruppen von Vorrichtungen,
bei denen die Einstellung jeder Vorrichtung auf einen gewünschten
Intensitätspegel
oder Strom eingestellt ist. Wenn in dem Hauptmenü das Modusmenü selektiert wird,
sind in dem Modusmenüabschnitt
die folgenden Optionen verfügbar:
- – Einen
Modus erzeugen: Dieser Menüpunkt
ermöglicht
es dem Benutzer, Vorrichtungen zu einem Modus zusammenzufügen. Das
Verfahren ist in 21 skizziert.
Der Benutzer selektiert zuerst die Menüoption „Modus erzeugen" und wird aufgefordert,
Vorrichtungen zu selektieren, die in dem Modus enthalten sein sollen.
Der Benutzer drückt
dann einen Knopf auf allen Ausgabevorrichtungen, die in den Modus
aufgenommen werden sollen, und drückt OK, wenn er fertig ist.
Die Ausgabevorrichtungen senden dann ihren aktuellen Intensitätsregelungspegel
an die Steuerung. Dann wird der Benutzer nach einer Modusnummer
gefragt, um die bereits selektierten Vorrichtungen hinzuzufügen. Wenn
der Modus bereits verwendet wird, muß der Benutzer bestimmen, ob
der Modus durch die ausgewählten
Vorrichtungen ersetzt werden soll oder eine andere Modusnummer gewählt wird.
Der Benutzer hat dann die Möglichkeit,
den Modus zu benennen. Der Benutzer kann nun in einem Umschaltmenü unter Verwendung
der Links- /Rechts-
und OK-Knöpfe
alphanumerische Zeichen selektieren. Wenn der Name eingetippt ist,
drückt
der Benutzer den OK-Knopf für
mehr als 2 Sekunden, wodurch die Steuerung den Modusname speichert
und zum Hauptmenü zurückkehrt.
- – Einen
Modus benennen: Jeder Modus kann mit alphanumerischen Zeichen benannt
werden, um die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern.
- – Schalter
von Modus entfernen: Wenn die verschiedenen Vorrichtungen zu einem
bestimmten Modus zusammengefügt
wurden, dann ermöglicht
es diese Menüfunktionalität dem Benutzer,
einzelne Schalter wieder von einem bestimmten Modus zu entfernen.
Dieses Verfahren ist äquivalent
zu dem Verfahren, das beim Entfernen von Schaltern von Gruppen verwendet
wird.
- – Einen
Modus löschen:
Dieser Menüpunkt
ermöglicht
es dem Benutzer, einen Modus vollständig zu löschen.
-
Die „Alles Ein/Aus-" Funktionalität wird voreingestellt
für alle
Vorrichtungen, welche die Steuerung kennt. Einzelne Schalter können wiederholbar
von dieser Funktion entfernt oder hinzugefügt werden. Es besteht auch
eine Möglichkeit,
kundenspezifisch anzupassen, ob der Knopf ein Ein-/Aus-Wechselschalter ist oder
ob dieser Knopf nur als Ausschalter zu verwenden ist.
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Steuerunasreplikation
-
Um die Verwendung mehrerer Steuerungen,
die innerhalb der gleichen Haus-ID arbeiten, zu erleichtern, hat
das Produkt das Merkmal, daß sie
sich gegenseitig mit den verschiedenen Tabellen und Einstellungen aktualisieren.
Das Aktualisierungsverfahren ist in 22 gezeigt.
Der Benutzer wird zuerst abgefragt, ob die aktuelle Steuerung Daten
an die andere Steuerung senden oder Daten von der anderen Steuerung
empfangen sollte. Wenn der Benutzer Daten empfangen selektiert,
tritt die Steuerung in einen Lernprogrammodus ein und kehrt in das
Hauptmenü zurück, wenn
die Aktualisierungen empfangen wurden. Wenn der Benutzer die Option Daten
senden selektiert, wird der Benutzer gefragt, ob er/sie die andere
Steuerung aktualisieren möchte
oder eine identische Kopie/Replikation der aktuellen Steuerung machen
möchte.
Wenn die Aktualisierung gewählt wird,
werden nur bestimmte Daten gesendet. Wenn identische Kopie/Replikation
gewählt
wird, werden die Haus-ID und alle Tabellen, die Gruppen, Modi, etc.
enthalten, gesendet. Wenn die Aktualisierung oder identische Kopie/Replikation
beendet ist, kehrt das System ins Hauptmenü zurück.
-
Hardware
-
Leistungsmesser
-
Einige oder alle Ausgabevorrichtungen
können
Einrichtungen umfassen, um die an das eine oder die mehreren Geräte, die
mit jeder Vorrichtung verbunden sind, zugeführte Leistung zu messen. Die
Leistungsmessungseinrichtungen sind Einrichtungen zum Messen des
bei konstanter Spannung an das Gerät zugeführten Stroms, um die Bestimmung
der Leistung, z. B. in kW/h oder Volt Ampere/h zu ermöglichen,
die von dem einen oder den mehreren Geräten erhalten wurden, die mit
der Vorrichtung verbunden sind. Ein möglicher Weg, Leistungsmessungsfunktionalität in die
vorhandenen Schalter zu implementieren, ist in 23 skizziert. Diese Implementierung erfordert,
daß das
Verbrauchergerät
seinen Strom in einer Sinusform zieht, was für gewöhnliche Lampen der Fall wäre. Der
Leistungsmesser wäre
dann in der Lage, Volt-Ampere, was identisch mit Watt wäre, zu messen.
-
Diese Leistungsmessungsfunktion ermöglicht der
Steuerung, den Energieverbrauch von einzelnen Geräten, allen
Geräten
in einer gegebenen Gruppe, allen Geräten in einem gegebenen Modus
und aller mit dem System verbundenen Geräte zu überwachen. Somit kann man eine
totale Leistungsmessung praktizieren, welche detaillierte Informationen über bestimmte
Geräte
oder Abschnitte in dem Gebäude
erkennen läßt. Die
Vorrichtungen sind geeignet, den Energieverbrauch für eine gegebene
Zeitdauer aufzusummieren und den Energieverbrauch entweder ansprechend
auf eine Aufforderung von einer Steuerung, dies zu tun, oder aus eigenem
Antrieb, z. B. zu einer vorbestimmten Zeit oder bei einem Gesamtenergieverbrauch,
an eine Steuerung zu berichten.
-
Die Steuerungen und Vorrichtungen
gemäß der ersten
und/oder zweiten Ausführungsform
haben einige gemeinsame Hardware, wie etwa:
- – HF-Transceiver
mit den folgenden wesentlichen Eigenschaften:
- – Sehr
flexibles Frequenzband
- – Programmierbare
Ausgangsleistung
- – Datenrate
bis zu 9600 Bit/s
- – FSK-Modulation
- – Geeignete
Frequenzsprungprotokolle
- – Niedriger
Energieverbrauch
- – Mikroprozessor
mit den folgenden wesentlichen Eigenschaften:
- – Hochgeschwindigkeits-RISC-Architektur
- – Sehr
geringer Energieverbrauch
- – Integrierter
RAM, EEPROM und Flasch-Speicher
-
In der zweiten Ausführungsform,
dem Leistung- & Beleuchtungssystem,
weisen das Steuerpult und die Ausgabevorrichtungen ferner auf:
-
Das Steuerpult:
-
- – Zweizeilige
LCD-Anzeige
- – Programmierbares
13-Knöpfe-Tastaturfeld
- – Batteriehalterung
für drei
AAA-Batterien
- – Zeitschaltungschip,
der verwendet wird, um die Zeit anzuzeigen und Zeitschaltungen für die Einbrecherabschreckungsfunktion
einzustellen.
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Die Ausgabevorrichtungen:
-
Die Komponenten auf den Vorrichtungen
werden von 220/110-Volt-Spannungssteckdosen in der Wand versorgt,
nachdem diese auf 3,3 V herunter transformiert wurden. Die Intensitätsregelungs-
und die Ein-/Ausfunktion werden durch einen sehr leistungsstarken
Tiac gesteuert. Die Ausgabevorrichtungen haben einen Bedienknopf,
der in Programmierungsprozeduren verwendet wird und um die Leistung
einzustellen, die von der Vorrichtung zugeführt wird.