DE202014104323U1 - Data communication device and data communication system - Google Patents
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Abstract
Datenkommunikationsvorrichtung, die aufweist: einen Versorgungsspannungseingang (101), eine Rechen- und Dateneinheit (102), ein erstes Funk-Kommunikationsmodul (103) zum drahtlosen Datenaustausch mit einer externen Funk-Vorrichtung (104), eine Einschalteinheit, die mit dem Versorgungsspannungseingang (101) gekoppelt ist und einen Spannungsausgang aufweist, der mit der Rechen- und Dateneinheit (102) verbunden ist, wobei die Einschalteinheit (105) ein zweites Funk-Kommunikationsmodul (301) zur drahtlosen Kommunikation mit der externen Funk-Vorrichtung (104) enthält, wobei das zweite Funk-Kommunikationsmodul (301) in einem Standby-Modus betreibbar ist, in dem es auf eine Kommunikationsanfrage von der externen Funk-Vorrichtung (104) wartet und/oder eine Kommunikationsanfrage an die externe Funk-Vorrichtung (104) sendet, das zweite Funk-Kommunikationsmodul (301) dazu ausgelegt ist, bei Empfang einer Kommunikationsanfrage von der externen Funk-Vorrichtung (104) zu bewirken, dass die Einschalteinheit (105) der Rechen- und Dateneinheit (102) eine Versorgungsspannung (V1) über den Spannungsausgang zuführt, um die Rechen- und Dateneinheit (102) zu aktivieren, wobei die Datenkommunikationsvorrichtung dazu ausgelegt ist, dann, wenn die Rechen- und Dateneinheit (102) durch das Zuführen der Versorgungsspannung (V1) aktiviert wird, das erste Funk-Kommunikationsmodul (103) zu aktivieren und in einen Warte-Modus zu versetzen, in dem das erste Funk-Kommunikationsmodul auf eine Kommunikationsanfrage von der externen Funk-Vorrichtung (104) wartet und dann auf den Empfang der Kommunikationsanfrage hin einen Datenaustausch zwischen der Rechen- und Dateneinheit (102) und der externen Funk-Vorrichtung (104) durchführt, wobei die Datenkommunikationsvorrichtung dazu ausgelegt ist, dass das erste Funk-Kommunikationsmodul (103) in einen inaktiven Zustand (Nicht-Betriebs-Modus bzw. Nicht-Standby-Modus) versetzt oder deaktiviert wird und das zweite Funk-Kommunikationsmodul (301) in den Standby-Modus übergeht, wenn oder nachdem der Datenaustausch beendet ist.Data communication device comprising: a supply voltage input (101), an arithmetic and data unit (102), a first radio communication module (103) for wireless data exchange with an external radio device (104), a switch-on unit connected to the supply voltage input (101 ) and has a voltage output which is connected to the computing and data unit (102), the switch-on unit (105) containing a second radio communication module (301) for wireless communication with the external radio device (104), wherein the second radio communication module (301) can be operated in a standby mode in which it waits for a communication request from the external radio device (104) and / or sends a communication request to the external radio device (104), the second Radio communication module (301) is designed, when receiving a communication request from the external radio device (104), to cause the ins l unit (105) supplies the arithmetic and data unit (102) with a supply voltage (V1) via the voltage output in order to activate the arithmetic and data unit (102), the data communication device being designed when the arithmetic and data unit ( 102) is activated by supplying the supply voltage (V1) to activate the first radio communication module (103) and to put it in a waiting mode in which the first radio communication module responds to a communication request from the external radio device (104 ) waits and then performs a data exchange between the computing and data unit (102) and the external radio device (104) upon receipt of the communication request, the data communication device being designed for the first radio communication module (103) into one inactive state (non-operating mode or non-standby mode) is set or deactivated and the second radio communication module (301) in the Stan dby mode overrides when or after data exchange is complete.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Datenkommunikationsvorrichtung und ein System zur Datenkommunikation.The present invention relates to a data communication device and a data communication system.
Es gibt etliche orthopädische Geräte, die über eine Batterie oder über einen Akkumulator mit Spannung versorgt werden. Die Kommunikation mit einem weiteren Gerät, beispielsweise einem PC (Personalcomputer), findet dabei drahtgebunden über ein Kabel oder drahtlos über eine Funkstrecke statt.There are a number of orthopedic devices that are powered by a battery or a rechargeable battery. The communication with another device, such as a PC (personal computer), takes place here wired via a cable or wirelessly via a radio link.
Es ist beispielsweise ein Stand der Technik bekannt, wonach ein orthopädisches Navigationssystem vorgesehen ist, das dem Arzt als intelligentes Werkzeug bei gelenkchirurgischen Eingriffen zum Beispiel zur patientenindividuellen Positionierung von Implantaten im Bereich der Endoprothetik dient. Dabei wird intraoperativ mit Hilfe eines videooptischen Kamerasystems die Position von Infrarotlichtquellen (passive, Infrarotlicht reflektierende Sender), die beispielsweise am Körper des Patienten angebracht sind, im Raum erfasst. Es kann die Lage und Position der Infrarotlicht reflektierenden Sender zueinander und ebenfalls die Lage und Position der chirurgischen Instrumente relativ zum Patienten berechnet werden. Die gemessenen Werte werden mit weiteren Daten (zum Beispiel präoperative Planungsdaten) verrechnet und unterstützen bei der Platzierung und Positionierung des Implantats. Außerdem können die einzelnen Implantatkomponenten zueinander abgestimmt werden, um durch optimales Ausrichten die Haltbarkeit und Funktion der Implantate sicherzustellen. For example, a prior art is known, according to which an orthopedic navigation system is provided, which serves the physician as an intelligent tool for joint surgery, for example for patient-specific positioning of implants in the field of endoprosthetics. Intraoperatively with the help of a video-optical camera system, the position of infrared light sources (passive, infrared light-reflecting transmitter), which are attached to the patient's body for example, is detected in the room. The position and position of the infrared-reflecting transmitters relative to one another and also the position and position of the surgical instruments relative to the patient can be calculated. The measured values are calculated with additional data (for example, preoperative planning data) and assist in the placement and positioning of the implant. In addition, the individual implant components can be matched to each other in order to ensure optimal alignment of the durability and function of the implants.
Wenn jedoch beispielsweise während eines chirurgischen Eingriffs die Kamera mit dem Rechen- und Anzeigegerät drahtlos mittels Funk kommunizieren soll, wird häufig ein höherer Datendurchsatz (und höhere Datenrate) je Funkstrecke benötigt, der zum Beispiel 500 kbit/s überschreitet. Somit müssen Funktechniken eingesetzt werden, die gewöhnlich nicht nur eine höhere Datenrate bieten, sondern dann auch einen höheren Stromverbrauch haben. Der Stromverbrauch während des Betriebs stellt jedoch nicht unbedingt das größte Problem dar, sondern der Standby-Strom, während ein Gerät bzw. das entsprechende Funkmodul in Bereitschaft zur Eingehung einer Verbindung steht bzw. auf eine Verbindungsanfrage wartet. Dieses beeinflusst die Laufzeit der batterie- oder Akkumulatorbetriebenen Geräte erheblich, wenn diese jederzeit zum Eingehen einer Verbindung bereit sein sollen.However, if, for example, during a surgical procedure, the camera is to wirelessly communicate with the computing and display device wirelessly, a higher data throughput (and higher data rate) is often needed per radio link, for example exceeding 500 kbit / s. Thus, radio technologies must be used, which usually not only offer a higher data rate, but also have a higher power consumption. However, the power consumption during operation is not necessarily the biggest problem, but the standby power, while a device or the corresponding radio module is ready to enter a connection or waiting for a connection request. This significantly affects the battery life of the battery or battery operated devices when they are ready to be connected at any time.
Um diesem Problem zu begegnen, kann beispielsweise eine Batterie oder ein Akkumulator mit einer größeren Kapazität entsprechend den Anforderungen an den Stromverbrauch ausgewählt werden, was jedoch mit einem höheren Platzbedarf für die Batterie bzw. den Akkumulator und wesentlich höheren Kosten verbunden ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Funkmodul mittels eines Schalters, der von einem Nutzer ein- und ausgeschaltet wird, ein- und auszuschalten. Dieses steht jedoch der Anforderung nach der ständigen Bereitschaft zur Eingehung einer Verbindung entgegen.To address this problem, for example, a battery or a rechargeable battery having a larger capacity can be selected according to the power consumption requirements, but with a higher space requirement for the battery or accumulator and much higher costs. Another possibility is to switch the radio module on and off by means of a switch which is switched on and off by a user. However, this is contrary to the requirement for the constant readiness to enter into a connection.
Es sind diverse Funktechniken mit unterschiedlichen Eigenschaften wie Datendurchsatz, Datenübertragungsrate, Reichweite, Frequenz, Kanäle usw. bekannt. Zu diesen zählen beispielhaft, aber nicht ausschließlich, Z-Wave, batterielose Funksensorik von EnOcean, Zigbee, Bluetooth, WiFi (802.11a, 802.11b, etc.), WUSB (wireless USB), WHDI (SRI) sowie WiHD (wireless HDMI) sowie proprietäre Lösungen. Im Bereich der Medizintechnik haben sich dabei bestimmte Funkstandards, darunter vor allem Bluetooth, Zigbee und WiFi etabliert. Diese haben sich jedoch bisher insbesondere bei gelenkchirurgischen Eingriffen nicht durchgesetzt.There are various wireless technologies with different characteristics such as data throughput, data transfer rate, range, frequency, channels, etc. known. These include, but are not limited to, Z-Wave, EnOcean batteryless wireless sensors, Zigbee, Bluetooth, WiFi (802.11a, 802.11b, etc.), WUSB (wireless USB), WHDI (SRI), and WiHD (wireless HDMI) as well as proprietary solutions. In the field of medical technology, certain radio standards have been established, notably Bluetooth, Zigbee and WiFi. However, these have not prevailed in particular in joint surgery.
"Bluetooth" wird allgemein in "Classic" und "Low Energy" unterteilt. "Classic" bezieht sich auf die ursprünglichen Protokolle Bluetooth 3.0, Bluetooth 2.1 ..., deren Module bzw. Chips auch als Classic-Modul bezeichnet werden. Seit Bluetooth 4.0 gibt es auch die Möglichkeit von "Low Energy" (zusätzlicher Protokollstapel zu "Classic"), mit dem auf kostengünstige Weise eine energiesparende Betriebsweise aufgrund eines schnellen Verbindungsaufbaus möglich ist. Entsprechende Bluetooth-Low-Energy-Module erzielen jedoch nur eine geringere Datenübertragungsrate und einen geringeren Datendurchsatz. Auf dem Markt befindliche Bluetooth-4.0-Module basieren auf alleine dem Classic-Protokoll oder alleine auf dem Low-Energy-Protokoll, sogenannte Single-Mode-Module, sowie auf beiden Protokollen, sogenannte Dual-Mode-Module, bei denen zwischen dem Classic-Modus und dem Low-Energy-Modus gewechselt werden kann. Aber auch ein derartiges Dual-Mode-Modul weist im aktivierten Zustand vor dem Aufbau einer Verbindung einen höheren Energieverbrauch als das Single-Mode-Modul auf, da sich der Energieverbrauch vor dem Aufbau einer Verbindung nach dem Classic-Modus richtet."Bluetooth" is generally divided into "Classic" and "Low Energy". "Classic" refers to the original protocols Bluetooth 3.0, Bluetooth 2.1 ... whose modules or chips are also referred to as Classic module. Since Bluetooth 4.0 there is also the option of "Low Energy" (additional protocol stack to "Classic"), with the cost-effective way an energy-saving operation due to a fast connection setup is possible. However, corresponding Bluetooth low-energy modules achieve only a lower data transmission rate and a lower data throughput. Bluetooth 4.0 modules on the market are based on the Classic protocol alone or on the low-energy protocol, so-called single-mode modules, as well as on both protocols, so-called dual-mode modules, in which between the Classic Mode and the low-energy mode can be changed. However, even such a dual-mode module has a higher energy consumption in the activated state before establishing a connection than the single-mode module, since the energy consumption before the establishment of a connection in the classic mode.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Datenkommunikationsvorrichtung und ein Verfahren zur Datenkommunikation zu schaffen, die eine hohe Datenrate bieten und gleichzeitig energiesparend insbesondere in der Orthopädie, beispielsweise während eines chirurgischen Eingriffes eingesetzt werden können.The object of the present invention is to provide a data communication device and a method for data communication, which offer a high data rate and at the same time can be used to save energy, in particular in orthopedics, for example during a surgical procedure.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.The object is achieved with the features of the independent claims. The dependent claims are directed to preferred embodiments of the invention.
Erfindungsgemäß wird eine Datenkommunikationsvorrichtung geschaffen, die aufweist: einen Versorgungsspannungseingang, eine Rechen- und Dateneinheit, die ein erstes Funk-Kommunikationsmodul zum drahtlosen Datenaustausch mit einer externen Funk-Vorrichtung enthält oder die mit dem ersten Funk-Kommunikationsmodul verbunden ist, eine Einschalteinheit, die mit dem Versorgungsspannungseingang gekoppelt ist und einen Spannungsausgang aufweist, der mit der Rechen- und Dateneinheit verbunden ist, wobei die Einschalteinheit ein zweites Funk-Kommunikationsmodul enthält, das drahtlos mit der externen Funk-Vorrichtung kommuniziert, wobei das zweite Funk-Kommunikationsmodul in einem Standby-Modus betrieben wird, in dem es auf eine Kommunikationsanfrage von der externen Funk-Vorrichtung wartet und/oder eine Kommunikationsanfrage an die externe Vorrichtung sendet, und wenn das zweite Funk-Kommunikationsmodul eine Kommunikationsanfrage von der externen Funk-Vorrichtung empfängt, das zweite Funk-Kommunikationsmodul bewirkt, dass die Einschalteinheit der Rechen- und Dateneinheit eine Versorgungsspannung über den Spannungsausgang zuführt, um die Rechen- und Dateneinheit zu aktivieren, und wenn die Rechen- und Dateneinheit durch das Zuführen der Versorgungsspannung aktiviert wird, das erste Funk-Kommunikationsmodul aktiviert und in einen Warte-Modus versetzt wird, in dem das Funk-Kommunikationsmodul auf eine Kommunikationsanfrage von der externen Funk-Vorrichtung wartet und dann auf den Empfang der Kommunikationsanfrage hin einen Datenaustausch zwischen der Rechen- und Dateneinheit und der externen Funk-Vorrichtung durchführt, und wenn der Datenaustausch beendet ist, das zweite Funk-Kommunikationsmodul in den Standby-Modus übergeht.According to the invention, there is provided a data communication apparatus comprising: a power supply input, a computing and data unit including a first wireless communication module for wireless communication with an external wireless device or connected to the first wireless communication module; coupled to the supply voltage input and having a voltage output connected to the computing and data unit, the power-on unit including a second radio communication module that wirelessly communicates with the external radio device, the second radio communication module in a standby mode is operated by waiting for a communication request from the external wireless device and / or sending a communication request to the external device, and when the second wireless communication module receives a communication request from the external wireless device, the second wireless co mmunikationsmodul causes the turn-on of the computing and data unit supplies a supply voltage via the voltage output to activate the computing and data unit, and when the computing and data unit is activated by supplying the supply voltage, the first wireless communication module activated and is put into a waiting mode in which the radio communication module waits for a communication request from the external radio device and then, upon receiving the communication request, exchanges data between the computing and data unit and the external radio device, and when the Data exchange is completed, the second radio communication module goes into standby mode.
Das erste Funk-Kommunikationsmodul kann bei Beendigung des Datenaustausches in einen inaktiven Zustand übergehen.The first radio communication module may transition to an inactive state upon completion of the data exchange.
Vorzugsweise ist das erste Funk-Kommunikationsmodul ein Bluetooth-Kommunikationsmodul, beispielsweise ein Bluetooth-Classic-Modul oder ein Bluetooth-Dual-Mode-Modul.The first radio communication module is preferably a Bluetooth communication module, for example a Bluetooth Classic module or a Bluetooth dual-mode module.
Weiter vorzugsweise ist das zweite Funk-Kommunikationsmodul ein Bluetooth-Kommunikationsmodul, beispielsweise ein Bluetooth-Low-Energy-Modul (BLE-Modul), weiter beispielsweise ein Bluetooth-Single-Mode-Low-Energy-Modul.Further preferably, the second radio communication module is a Bluetooth communication module, such as a Bluetooth low-energy module (BLE module), for example, a Bluetooth single-mode low-energy module.
Wenn das erste und/oder zweite Funk-Kommunikationsmodul ein Bluetooth-Kommunikationsmodul ist, kann dementsprechend die externe Funk-Vorrichtung ebenfalls ein entsprechendes Bluetooth-Kommunikationsmodul zur Bluetooth-Kommunikation mit dem ersten/zweiten Funk-Kommunikationsmodul aufweisen.Accordingly, when the first and / or second wireless communication module is a Bluetooth communication module, the external wireless device may also include a corresponding Bluetooth communication module for Bluetooth communication with the first / second wireless communication module.
Weiter vorzugsweise weist das erste Funk-Kommunikationsmodul eine höhere Datenübertragungsrate und/oder einen höheren Datendurchsatz und im Standby-Modus einen höheren Energieverbrauch als das zweite Funk-Kommunikationsmodul auf. Der Standby-Modus bezieht sich dabei vorzugsweise auf einen Zustand der Bereitschaft zum Eingehen einer Funkverbindung. Further preferably, the first radio communication module has a higher data transmission rate and / or a higher data throughput and in standby mode a higher energy consumption than the second radio communication module. The standby mode preferably refers to a state of readiness for entering a radio link.
Die Datenübertragungsrate des ersten Funk-Kommunikationsmoduls beträgt beispielsweise mindestens 200 kbit/s, weiter vorzugsweise mindestens 250 kbit/s. Weiter vorzugsweise beträgt die Datenübertragungsrate des ersten Funk-Kommunikationsmoduls mehr als ein 1 Mbit/s. Noch weiter vorzugsweise beträgt die Übertragungsrate des ersten Funk-Kommunikationsmoduls mehr als 1,5 Mbit/s. Der Datendurchsatz des ersten Funk-Kommunikationsmoduls beträgt beispielsweise mindestens 100 kbit/s. Der Energieverbrauch des zweiten Funk-Kommunikationsmoduls beträgt im Standby-Modus beispielsweise weniger als 20 µA.The data transmission rate of the first radio communication module is for example at least 200 kbit / s, more preferably at least 250 kbit / s. Further preferably, the data transmission rate of the first radio communication module is more than a 1 Mbit / s. Still preferably, the transmission rate of the first radio communication module is more than 1.5 Mbit / s. The data throughput of the first radio communication module is for example at least 100 kbit / s. For example, the power consumption of the second wireless communication module in standby mode is less than 20 μA.
Es kann eine Spannungsversorgungseinheit zwischen den Versorgungsspannungseingang und die Einschalteinheit geschaltet sein, und die Spannungsversorgungseinheit kann einen ladbaren Akkumulator aufweisen. A voltage supply unit may be connected between the supply voltage input and the switch-on unit, and the voltage supply unit may have a chargeable accumulator.
Stattdessen kann die Datenkommunikationsvorrichtung eine Batterie aufweisen, die der Einschalteinheit eine Batteriespannung zuführt, die zur Spannungsversorgung des zweiten Funk-Kommunikationsmoduls dient, wobei die Einschalteinheit eine Spannungsschalteinheit aufweisen kann, die jeweils mit dem zweiten Funk-Kommunikationsmodul und dem Versorgungsspannungseingang gekoppelt ist und der Rechen- und Dateneinheit die Versorgungsspannung über den Spannungsausgang auf den Empfang eines entsprechenden Signals von dem zweiten Funk-Kommunikationsmodul hin zuführt und die Zufuhr der Versorgungsspannung auf ein entsprechendes Signal von dem zweiten Funk-Kommunikationsmodul hin unterbricht. Instead, the data communication device may comprise a battery which supplies the power-on unit with a battery voltage which serves to supply power to the second radio-communication module, wherein the power-on unit may comprise a voltage switching unit which is respectively coupled to the second radio communication module and the supply voltage input and the arithmetic unit and the data unit supplies the supply voltage via the voltage output upon receipt of a corresponding signal from the second radio communication module and interrupts the supply of the supply voltage to a corresponding signal from the second radio communication module.
Die Rechen- und Dateneinheit kann eine Kamera aufweisen, die Bilddaten aufnimmt, und die Bilddaten können in unverarbeiteter oder in mittels der Rechen- und Dateneinheit verarbeiteter Form über das erste Funk-Kommunikationsmodul an die externe Funk-Vorrichtung übertragen werden. Die Kamera kann beispielsweise eine in der Orthopädie, insbesondere eine Kamera eines orthopädischen Navigationssystems und weiter insbesondere als zur Verwendung während eines operativen Eingriffes ausgelegt sein. Diese Kamera kann Infrarotlicht aussenden und das von entsprechenden reflektierenden Sendern reflektierte Licht erfassen und in Signale zur Weiterleitung an beispielsweise die Rechen- und Dateneinheit umwandeln bzw. verarbeiten. Es können jedoch auch andere Lichtstrahlen von der Kamera aufgenommen werden und zur weiteren Verarbeitung und Anzeige an die Rechen- und Dateneinheit weitergeleitet werden. Die Bilddaten beziehen sich somit auf Signale beliebiger Form, die von der Kamera erfasst bzw. aufgenommen werden können und in unverarbeiteter oder verarbeiteter Form mittels Funk an die externe Funk-Vorrichtung übermittelt werden können.The computing and data unit may include a camera that receives image data, and the image data may be transmitted in unprocessed or processed by means of the computing and data unit form via the first radio communication module to the external radio device. The camera can be designed, for example, in orthopedics, in particular a camera of an orthopedic navigation system, and furthermore, in particular, for use during an operative procedure. This camera can emit infrared light and detect the light reflected from corresponding reflecting transmitters and convert it into signals for transmission to, for example, the computing and data unit. However, other light beams can also be picked up by the camera and forwarded to the computing and data unit for further processing and display. The image data thus relate to signals of any shape that can be detected or recorded by the camera and transmitted in unprocessed or processed form by radio to the external radio device.
Das zweite Funk-Kommunikationsmodul kann, wenn der Datenaustausch beendet ist, bewirken, dass die Einschalteinheit die Zufuhr der Versorgungsspannung über den Spannungsausgang zu der Rechen- und Dateneinheit unterbricht.The second radio communication module, when the data exchange is completed, cause the power-on unit to interrupt the supply of the supply voltage via the voltage output to the computing and data unit.
Weiterhin können die Einschalteinheit und die Rechen- und Dateneinheit über eine Signalleitung miteinander verbunden sein, über die das zweite Funk-Kommunikationsmodul ein Einschaltsignal an die Rechen- und Dateneinheit zum Aktivieren der Rechen- und Dateneinheit nach dem Verstreichen einer vorbestimmten ersten Zeitdauer nach dem Zuführen der Versorgungsspannung von der Einschalteinheit zu der Rechen- und Dateneinheit sendet. Damit kann sichergestellt werden, dass die Rechen- und Dateneinheit das Einschaltsignal empfangen und verarbeiten kann.Furthermore, the switch-on unit and the computing and data unit can be connected to one another via a signal line, via which the second radio communication module sends a switch-on signal to the computing and data unit for activating the computing and data unit after the lapse of a predetermined first time period after the delivery of the data Supply voltage from the switching unit to the computing and data unit sends. This can ensure that the computing and data unit can receive and process the switch-on signal.
Weiterhin kann das zweite Funk-Kommunikationsmodul über die Signalleitung ein Ausschaltsignal an die Rechen- und Dateneinheit zum Deaktivieren der Rechen- und Dateneinheit senden, bevor die Einschalteinheit nach dem Verstreichen einer vorbestimmten zweiten Zeitdauer die Zufuhr der Versorgungsspannung über den Spannungsausgang zu der Rechen- und Dateneinheit unterbricht. Damit kann die Rechen- und Dateneinheit sicher heruntergefahren werden, bevor endgültig die Stromzufuhr unterbrochen wird.Furthermore, the second radio communication module can send a switch-off signal via the signal line to the computing and data unit for deactivating the computing and data unit before the power-on unit, after the lapse of a predetermined second period of time, the supply of the supply voltage via the voltage output to the computing and data unit interrupts. This allows the computing and data unit to shut down safely before the power is finally cut off.
Die Daten- und Recheneinheit kann über eine weitere Signalleitung mit der Einschalteinheit verbunden sein, über die die Rechen- und Dateneinheit einen Systemstatus an die Einschalteinheit liefern kann. Dieser Systemstatus kann eine Beendigung des Datenaustausches zwischen dem ersten Funk-Kommunikationsmodul bzw. der Daten- und Recheneinheit und der externen Funk-Vorrichtung sein. Bei Empfang des Systemstatus kann das zweite Funk-Kommunikationsmodul die Verbindung mit der externen Funk-Vorrichtung unterbrechen und in den Standby-Modus übergehen. Außerdem kann dann das zweite Funk-Kommunikationsmodul ein Herunterfahren der Rechen- und Dateneinheit und/oder eine Unterbrechung der Zufuhr der Versorgungsspannung zu der Rechen- und Dateneinheit veranlassen.The data and arithmetic unit can be connected via a further signal line to the power-on unit, via which the arithmetic and data unit can supply a system status to the power-on unit. This system status may be a termination of the data exchange between the first radio communication module or the data processing unit and the external radio device. Upon receipt of the system status, the second radio communication module may interrupt the connection with the external radio device and enter the standby mode. In addition, the second radio communication module can then cause a shutdown of the computing and data unit and / or an interruption of the supply of the supply voltage to the computing and data unit.
Die Beendigung des Datenaustausches kann dem zweiten Funk-Kommunikationsmodul aber auch oder stattdessen mittels Funk von dem ersten Funk-Kommunikationsmodul mitgeteilt werden. The termination of the data exchange can also be communicated to the second radio communication module or instead by radio from the first radio communication module.
Ein Verfahren zur Datenkommunikation kann aufweisen: Betreiben eines zweiten Funk-Kommunikationsmoduls einer Einschalteinheit in einem Standby-Modus, in dem es auf eine Kommunikationsanfrage von einer Funk-Vorrichtung wartet und/oder eine Kommunikationsanfrage and die externe Funk-Vorrichtung sendet, und wenn das zweite Funk-Kommunikationsmodul eine Kommunikationsanfrage von der Funk-Vorrichtung empfängt, Bewirken mittels des zweiten Funk-Kommunikationsmoduls, dass die Einschalteinheit einer Rechen- und Dateneinheit eine Versorgungsspannung zuführt, um die Rechen- und Dateneinheit zu aktivieren, und nachdem die Rechen- und Dateneinheit durch das Zuführen der Versorgungsspannung aktiviert wurde, Aktivieren eines ersten Funk-Kommunikationsmoduls und Versetzen des ersten Funk-Kommunikationsmoduls in einen Warte-Modus, in dem das erste Funk-Kommunikationsmodul auf eine Kommunikationsanfrage von der Funk-Vorrichtung wartet, und wenn das erste Funk-Kommunikationsmodul in dem Standby-Modus eine Kommunikationsanfrage empfängt, Durchführen eines drahtlosen Datenaustauschs zwischen der Rechen- und Dateneinheit und der Funk-Vorrichtung, und wenn der Datenaustausch beendet ist, Übergehen des zweiten Funk-Kommunikations-moduls in den Standby-Modus.A method for data communication may include operating a second radio communication module of an activation unit in a standby mode, waiting for a communication request from a radio device and / or sending a communication request to the external radio device, and when the second Radio communication module receives a communication request from the radio device, effecting, by means of the second radio communication module, that the power-on unit supplies a power supply to a computing and data unit to activate the computing and data unit, and after the computing and data unit Supplying the supply voltage has been activated, activating a first radio communication module and putting the first radio communication module in a waiting mode in which the first radio communication module is waiting for a communication request from the radio device, and if the first radio communication module in the standby mode receiving a communication request, performing a wireless data exchange between the computing and data unit and the radio device, and when the data exchange is completed, Passing the second radio communication module into standby mode.
Das erste Funk-Kommunikationsmodul kann bei Beendigung des Datenaustausches in einen inaktiven Zustand übergehen.The first radio communication module may transition to an inactive state upon completion of the data exchange.
Das erste Funk-Kommunikationsmodul kann mittels Bluetooth, beispielsweise eines Bluetooth-Classic-Protokolls, kommunizieren. The first radio communication module can communicate by means of Bluetooth, for example a Bluetooth Classic protocol.
Das zweite Funk-Kommunikationsmodul kann mittels Bluetooth, beispielsweise eines Bluetooth-Low-Energy-Protokolls kommunizieren.The second radio communication module can communicate by means of Bluetooth, for example a Bluetooth low-energy protocol.
Das erste Funk-Kommunikationsmodul weist beispielsweise eine höhere Datenübertragungsrate und/oder einen höheren Datendurchsatz und im Standby-Modus einen höheren Energieverbrauch als das zweite Funk-Kommunikationsmodul auf. Diesbezüglich wird auf die oben genannten Zahlen hinsichtlich der Datenübertragungsrate, des Datendurchsatzes und des Energieverbrauches verwiesen.The first radio communication module has, for example, a higher data transmission rate and / or a higher data throughput and in standby mode a higher energy consumption than the second radio communication module. In this regard, reference is made to the above figures in terms of data transfer rate, data throughput and energy consumption.
Der Einschalteinheit kann von einer Spannungsversorgungseinheit eine Eingangsspannung zugeführt werden, und die Spannungsversorgungseinheit kann einen ladbaren Akkumulator aufweisen. Der Akkumulator dient zur Stromversorgung der gesamten Vorrichtung, so dass auf ein Stromkabel beispielsweise während einer Operation verzichtet werden kann. Der Akkumulator kann anschließend beispielsweise wieder aufgeladen werden. Eine hierfür vorgesehene Ladeeinrichtung bzw. Ladeelektronik kann auch innerhalb der Datenkommunikationsvorrichtung vorgesehen sein, über die dann die Spannungsschalteinheit ihre Eingangsspannung erhält. Die Ladeelektronik kann jedoch auch als externe Vorrichtung vorgesehen sein und den Akkumulator über den Spannungseingang laden.The power-on unit may be supplied with an input voltage from a power supply unit, and the power supply unit may have a chargeable battery. The accumulator is used to power the entire device, so that can be dispensed with a power cable, for example, during an operation. The accumulator can then be recharged, for example. A charging device or charging electronics provided for this purpose can also be provided within the data communication device, via which the voltage switching unit then receives its input voltage. However, the charging electronics can also be provided as an external device and charge the accumulator via the voltage input.
Der Einschalteinheit kann jedoch auch oder stattdessen eine Batteriespannung von einer Batterie zugeführt werden, die zur Spannungsversorgung des zweiten Funk-Kommunikationsmoduls dient, und eine in der Einschalteinheit enthaltene Spannungsschalteinheit kann der Rechen- und Dateneinheit die Versorgungsspannung auf den Empfang eines entsprechenden Signals von dem zweiten Funk-Kommunikationsmodul hin zuführen und die Zufuhr der Versorgungsspannung auf ein entsprechendes Signal von dem zweiten Funk-Kommunikationsmodul hin unterbrechen.However, the switch-on unit can also or alternatively be supplied with a battery voltage from a battery which serves to supply power to the second radio-communication module, and a voltage switching unit contained in the switch-on unit can supply the computing and data unit with the supply voltage upon receipt of a corresponding signal from the second radio -Kommunikationsmodul out and interrupt the supply of the supply voltage to a corresponding signal from the second wireless communication module out.
Die Rechen- und Dateneinheit kann eine Kamera aufweisen, die Bilddaten aufnimmt und die Bilddaten können in unverarbeiteter oder in mittels der Rechen- und Dateneinheit verarbeiteter Form über das erste Funk-Kommunikationsmodul an die Funk-Vorrichtung übertragen werden. Bezüglich der Kamera wird auf das oben zu der Datenkommunikationsvorrichtung Gesagte verwiesen.The computing and data unit may include a camera that receives image data and the image data may be transmitted in unprocessed or processed by means of the computing and data unit form via the first radio communication module to the radio device. With respect to the camera, reference is made to the above to the data communication device.
Wenn der Datenaustausch beendet ist, kann mittels des zweiten Funk-Kommunikationsmoduls bewirkt werden, dass die Einschalteinheit die Zufuhr der Versorgungsspannung zu der Rechen- und Dateneinheit unterbricht.When the data exchange is completed, it can be caused by means of the second radio communication module that the switch-on unit interrupts the supply of the supply voltage to the computing and data unit.
Es kann ein Einschaltsignal von dem zweiten Funk-Kommunikationsmodul an die Rechen- und Dateneinheit zum Aktivieren der Rechen- und Dateneinheit nach dem Verstreichen einer vorbestimmten ersten Zeitdauer nach dem Zuführen der Versorgungsspannung von der Einschalteinheit zu der Rechen- und Dateneinheit gesendet werden. An activation signal can be sent from the second radio communication module to the arithmetic and data unit for activating the arithmetic and data unit after the elapse of a predetermined first time period after the supply voltage has been supplied by the activation unit to the arithmetic and data unit.
Weiterhin kann ein Ausschaltsignal von dem zweiten Funk-Kommunikationsmodul an die Rechen- und Dateneinheit zum Deaktivieren der Rechen- und Dateneinheit gesendet werden, bevor nach dem Verstreichen einer vorbestimmten zweiten Zeitdauer die Zufuhr der Versorgungsspannung von der Einschalteinheit zu der Rechen- und Dateneinheit unterbrochen wird.Furthermore, a switch-off signal can be sent from the second radio communication module to the computing and data unit for deactivating the computer and data unit before the supply of the supply voltage from the switch-on unit to the computer and data unit is interrupted after the lapse of a predetermined second time duration.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Show it:
Die Rechen- und Dateneinheit
Die Rechen- und Dateneinheit
Außerdem kann der Datenaustausch zwischen dem ersten Funk-Kommunikationsmodul
Das erste Funk-Kommunikationsmodul
Das zweite Funk-Kommunikationsmodul
Im Folgenden wird ein Betrieb der erfindungsgemäßen Datenkommunikationsvorrichtung beispielhaft beschrieben. Zunächst werden das erste Funk-Kommunikationsmodul
Zu Beginn gibt dann die externe Funk-Vorrichtung
Daraufhin bewirkt das zweite Funk-Kommunikationsmodul
Gleichzeitig wird beispielsweise das erste Funk-Kommunikationsmodul
Ist der Datenaustausch beendet, so wird das erste Funk-Kommunikationsmodul
Das erste Funk-Kommunikationsmodul
Bevor das zweite Funk-Kommunikationsmodul
Wenn somit beispielsweise eine hohe Übertragungsrate des ersten Funk-Kommunikationsmoduls
Es wird somit unter anderem eine Datenkommunikationsvorrichtung geschaffen, die aufweist: einen Versorgungsspannungseingang (
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