CH684718A5

CH684718A5 - Telemetry device

Info

Publication number: CH684718A5
Application number: CH861/93A
Authority: CH
Inventors: Juerg Kuenzi
Original assignee: Ascom Business Systems Ag
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1994-11-30

Abstract

The device comprises a central apparatus (15) which is connected, for the purpose of data exchange, to a spatially offset data source (23) which is not connected electrically to the environment. In order to establish the connection, use is made of a handset (20) and a base set (19) of a cordless telephone as well as of the public telecommunication network (11), symbolized by a central station (13) and the connecting lines (16, 18). In order to establish a connection, the number of the central apparatus (15) is dialled from the handset (20) and a radio link (21) of limited range is put into operation. The handset (20) is furthermore inserted into a mechanical guidance means (27) and an optical interface (25) between the data source (23) and the handset (20) is thereby activated, in each case half of the elements of the interface being arranged in the data source (23) and half in the handset (20). <IMAGE>

Description

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CH 684 718 A5 CH 684 718 A5

2 2nd

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Telemetrie-Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1. The invention relates to a telemetry device according to the preamble of claim 1.

Unter dem Begriff Telemetrie wird allgemein ein automatisiertes Zusammenwirken verstanden, bei dem an zwei getrennten Orten gemeinsam gehandelt wird. Die Strecke zwischen den beiden Orten wird hierbei mit Hilfe von Telekommunikationseinrichtungen überbrückt. Im speziellen bezeichnet Telemetrie das Steuern und Abfragen von abgesetzten oder unzugänglichen Messstationen. The term telemetry is generally understood to mean an automated interaction in which action is taken jointly at two separate locations. The route between the two locations is bridged with the help of telecommunications equipment. In particular, telemetry describes the control and interrogation of remote or inaccessible measuring stations.

Es sind zahlreiche Verfahren der Telemetrie bekannt. Es fehlen jedoch einfache Verfahren, um elektrisch im Inselbetrieb arbeitende, ortsfest montierte Zähl- und Überwachungsanlagen periodisch zu überwachen, in ihrer Funktion zu überprüfen und/oder die Zählerstände abzulesen. Als Beispiele seien batteriegespeiste Wärmemengen-, Gas- und Wasserzähler genannt. Bei diesen Zählern erfolgt bis anhin das Ablesen der Zählerstände ausschliesslich manuell. Hierbei ist eine Funktionskontrolle vor Ort nicht oder nur unzureichend möglich. Weiter sind Ablesefehler nicht auszuschliessen. Numerous methods of telemetry are known. However, there are no simple methods for periodically monitoring electrically mounted, stationary mounted counting and monitoring systems, checking their function and / or reading the meter readings. Battery-powered heat, gas and water meters are examples. Up to now, these meters have only been read manually. A functional check on site is not possible or only insufficiently. Reading errors cannot be ruled out.

Hieraus ergibt sich die Aufgabe, eine Methode anzugeben, wie vor Ort Zählgeräte der genannten Art bezüglich ihrer Funktionen testbar und die Zählerstände automatisch erfassbar gemacht werden können. This results in the task of specifying a method of how counter devices of the type mentioned can be tested for their functions on site and the meter readings can be made automatically detectable.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gegeben. Die anderen Ansprüche geben Ausgestaltungen der Erfindung an. The solution to this problem is given by the characterizing part of claim 1. The other claims specify embodiments of the invention.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von drei Figuren beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen: The invention is described in more detail below with reference to three figures, for example. Show it:

Fig. 1 - Schema einer Telemetrie-Vorrichtung Fig. 1 - Scheme of a telemetry device

Fig. 2 - Schematische Ansicht einer optischen Schnittstelle Fig. 2 - Schematic view of an optical interface

Fig. 3 - Konkrete Ausgestaltung einer Teleme-trie-Vorrichtung. Fig. 3 - Concrete design of a telemetry device.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer einfachen Telemetrie-Vorrichtung. Diese Vorrichtung umfasst ein digitales Telekommunikationsnetz 11, insbesondere wenigstens eine Zentrale 13 dieses Netzes 11, ein Zentralgerät 15, z.B. eine Auswertestation, ein Basisgerät 19 und ein zugeordnetes Handgerät 20 eines Schnurlostelefons sowie eine Datenquelle 23. Das Zentralgerät 15 steht an einem ersten Ort bzw. einer ersten Stelle, beispielsweise in einem Bürogebäude und umfasst z.B. eine Rechnereinheit und einen Drucker. Die Datenquelle 23 befindet sich örtlich abgesetzt an einer zweiten Stelle, beispielsweise im Keller eines Privathauses. Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Stelle wird durch das Telekommunikationsnetz 11 überbrückt, z.B. ein ISDN-Netz (Integrated Services Digital Network). Hierzu sind die Auswertestation 15 mittels einer Leitung 16 und das Basisgerät 19 mittels einer Leitung 18 an dieses Netz 11 angeschlossen. Das Basisgerät 19 ist weiter über eine Funkstrecke 21 begrenzter Reichweite mit dem Handgerät 20 verbunden, zumindest jeweils bei einer aufgebauten Kommunikationsverbindung. Das Handgerät 20 und die Datenquelle 23 besitzen schliesslich eine gemeinsame, optische Schnittstelle 25, die weiter unten eingehend beschrieben wird. Das Handgerät 20 und die Datenquelle 23 kommunizieren über diese Schnittstelle 25 miteinander, wenn diese Einheiten 20, 23 in engem, räumlichem Kontakt miteinander stehen. Fig. 1 shows the block diagram of a simple telemetry device. This device comprises a digital telecommunications network 11, in particular at least one center 13 of this network 11, a central device 15, e.g. an evaluation station, a base device 19 and an associated hand-held device 20 of a cordless telephone and a data source 23. The central device 15 is located at a first location or a first location, for example in an office building, and comprises e.g. a computer unit and a printer. The data source 23 is remotely located at a second location, for example in the basement of a private house. The distance between the first and the second point is bridged by the telecommunication network 11, e.g. an ISDN network (Integrated Services Digital Network). For this purpose, the evaluation station 15 is connected to this network 11 by means of a line 16 and the base device 19 by means of a line 18. The base device 19 is further connected to the hand-held device 20 via a radio link 21 of limited range, at least in each case when a communication connection has been established. The handheld device 20 and the data source 23 finally have a common optical interface 25, which is described in detail below. The handheld device 20 and the data source 23 communicate with one another via this interface 25 if these units 20, 23 are in close spatial contact with one another.

Die Benutzung der Telemetrie-Vorrichtung kann nun beispielsweise so erfolgen, dass eine Person, z.B. ein Service-Mann, die zweite Stelle betritt, d.h. im genannten Privathaus den Keller erreicht. Hier steckt er das von ihm mitgebrachte Handgerät 20 in eine mechanische Führung 27 der Datenquelle 23, z.B. eines batteriebetriebenen Wärmemengenzählers, und erreicht hierdurch die Kopplung der räumlich zusammengebrachten Geräte über die optische Schnittstelle 25. Hierauf wählt er die Rufnummer des Zentralgerätes 15. Nach Herstellung der Verbindung über das Netz 11 gibt das Zentralgerät 15 einen Auslesebefehl an die Datenquelle 23 ab, worauf diese ihre Daten, im Beispiel des Wärmemengenzählers z.B. die Zählernummer, die integrierte Wärmemenge, den aktuellen Durchfluss und die Temperaturen des Vor- und des Rücklaufes zum Zentralgerät ausliest. Nach Beendigung dieser Prozedur kann die Telefonverbindung wieder ausgelöst und das Handgerät 20 der Führung 27 entnommen werden. Hierauf kann die Person den zweiten Ort verlassen, um an einem weiteren Ort, z.B. einem anderen Privathaus eine weitere Datenquelle zu besuchen. Das Zentralgerät 15 erhält auf diese Weise sukzessive und halbautomatisch die Daten einer Vielzahl von Datenquellen 23 zugestellt und kann diese als Auswertestation zentral auswerten. The telemetry device can now be used, for example, so that a person, e.g. a service man who enters second place, i.e. reached the basement in the named private house. Here he puts the handheld device 20 he has brought into a mechanical guide 27 of the data source 23, e.g. a battery-operated heat meter, and thereby achieves the coupling of the spatially brought together devices via the optical interface 25. Thereupon he dials the number of the central device 15. After establishing the connection via the network 11, the central device 15 issues a read command to the data source 23, whereupon the latter their data, in the example of the heat meter, for example reads out the meter number, the integrated amount of heat, the current flow and the temperatures of the flow and return to the central unit. After completing this procedure, the telephone connection can be triggered again and the handheld device 20 can be removed from the guide 27. The person can then leave the second location to go to another location, e.g. to visit another private house another data source. In this way, the central device 15 receives the data from a large number of data sources 23 successively and semi-automatically and can evaluate them centrally as an evaluation station.

Fig. 2 zeigt eine schematische, geschnittene Ansicht der optischen Schnittstelle 25. Diese Schnittstelle umfasst paarweise einander zugeordnete elektrooptische und optoelektrische Wandler, z.B. zwei Laserdioden 31, 32 und zwei Fototransistoren 34, 35. Die Elemente 31 und 35 sind elektrisch mit den Elektronikeinheiten 37 des Handgerätes 20 verbunden, die Elemente 32, 34 entsprechend mit den Elektronikeinheiten 38 der Datenquelle 23. Die Laserdiode 31 und der Fototransistor 35 des Handgerätes 20 sind jeweils einem Fenster 33 bzw. 36 in der Gehäusewandung 30 dieses Gerätes zugeordnet. Fig. 2 shows a schematic, sectional view of the optical interface 25. This interface comprises paired electro-optical and opto-electrical converters, e.g. two laser diodes 31, 32 and two phototransistors 34, 35. The elements 31 and 35 are electrically connected to the electronics units 37 of the handheld device 20, the elements 32, 34 correspondingly to the electronics units 38 of the data source 23. The laser diode 31 and the phototransistor 35 of the Handheld device 20 are each assigned to a window 33 or 36 in the housing wall 30 of this device.

Die Fenster 33, 36 sind entweder als Bohrungen in der Gehäusewandung 33 ausgebildet oder sind bevorzugt Wandbereiche, die für die verwendete Wellenlänge, bevorzugt für den Bereich des infraroten Lichts, gut durchlässig sind. The windows 33, 36 are either designed as bores in the housing wall 33 or are preferably wall areas which are well transmissive for the wavelength used, preferably for the range of infrared light.

Die Laserdiode 32 und der Fototransistor 34 der Datenquelle 23 ragen dem gegenüber offen in die mechanische Führung 27. Sie sind hierzu beispielsweise auf der Oberfläche einer Leiterplatte 40 montiert, die eine Wandung dieser Führung 27 bildet. The laser diode 32 and the phototransistor 34 of the data source 23 protrude openly into the mechanical guide 27. In contrast, they are mounted, for example, on the surface of a printed circuit board 40 which forms a wall of this guide 27.

Die mechanische Führung 27 ist insgesamt so ausgebildet, dass sie das eingesteckte oder eingelegte Handgerät 20 so fixiert, dass dessen Elemente der Schnittstelle 25 mit denjenigen der Führung 27 in optimalen Wirkkontakt kommen. Dies bedeutet, dass diese paarweise und nur durch die Fen- Overall, the mechanical guide 27 is designed such that it fixes the inserted or inserted hand-held device 20 in such a way that its elements of the interface 25 come into optimal operative contact with those of the guide 27. This means that these in pairs and only through the window

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ster 33, 36 getrennt einander gegenüberliegen. Dies ist durch Begrenzungen, Nocken usw. problemlos machbar. ster 33, 36 face each other separately. This can easily be done by means of limits, cams, etc.

In bevorzugter Ausgestaltung weist das Handgerät eine längliche, von einem Kubus abgeleitete Form mit kleinen Stirnflächen und die Führung 27 eine solche Form auf, dass das Handgerät 20 im wesentlichen hochkant stehend plazierbar ist. Dies zeigt Fig. 3. In diesem Fall bildet die mechanische Führung 27 im wesentlichen einen frei stehenden, nach oben offenen Kubus mit geschlossenem Boden, in den das Handgerät 20 von oben her einsteckbar ist. Hierbei ist die optische Schnittstelle 25 seitlich unten am Handgerät 20 angeordnet. Die führungsseitigen Elemente 32, 34 sind zugeordnet an der schmalseitigen Seitenwand 41 der Führung 27 befestigt und über eine Verbindungsleitung 43 mit der Datenquelle 23 verbunden. In a preferred embodiment, the hand-held device has an elongated shape derived from a cube with small end faces, and the guide 27 has such a shape that the hand-held device 20 can be placed essentially upright. This is shown in FIG. 3. In this case, the mechanical guide 27 essentially forms a free-standing, upwardly open cube with a closed bottom, into which the hand-held device 20 can be inserted from above. Here, the optical interface 25 is arranged on the side of the handheld device 20 at the bottom. The guide-side elements 32, 34 are assigned attached to the narrow side wall 41 of the guide 27 and connected to the data source 23 via a connecting line 43.

Die Ausgestaltung der mechanischen Führung 27 entsprechend Fig. 3 ist besonders geeignet, wenn die Datenquelle 23 eine z.B. umfangreichere Versuchs* oder Testapparatur darstellt, mit deren Hilfe nicht nur die entstehenden Daten fernübertragbar, sondern auch alle Funktionen des Handgerätes 20 und des zugeordneten Basisgerätes 19 testbar sind. The design of the mechanical guide 27 according to FIG. 3 is particularly suitable if the data source 23 contains a e.g. represents more extensive test * or test apparatus, with the aid of which not only the resulting data can be transmitted remotely, but also all functions of the handheld device 20 and the associated basic device 19 can be tested.

Für die vorgehend anhand von Fig. 1 beschriebene Anwendung zum Ablesen batteriebetriebener Zähler ist eine Führung 27 besser geeignet, die in das Gehäuse des Zählers bzw. der Datenquelle 27 integriert ist. Hierzu genügt im Grunde eine wenig ausgeprägte Anlegestelle, in der das Handgerät 20 für die Dauer der Datenübertragung manuell gehalten wird. Weiter kann eine muldenförmige Ablage vorgesehen sein, in die das Handgerät 20 flach einlegbar ist. A guide 27, which is integrated into the housing of the meter or the data source 27, is better suited for the application for reading battery-operated meters described above with reference to FIG. 1. Basically, a not very distinctive landing point is sufficient, in which the hand-held device 20 is held manually for the duration of the data transmission. Furthermore, a trough-shaped shelf can be provided, into which the hand-held device 20 can be inserted flat.

Die Telemetrie-Vorrichtung wurde bis hierher so geschildert, dass ein einziges Handgerät 20 und ein diesem fest zugeordnetes Basisgerät 19 eines digital arbeitenden Schnurlostelefons verwendet wird. Dies ist jedoch nicht zwingend. Es können ebenso gut eine erste Vielzahl von Basisgeräten 19 vorgesehen werden, die z.B. nach der DECT-Norm (Digital European Cordless Télécommunications) mit einer zweiten Vielzahl von Handgeräten 20 zusammenwirken. Ein einzelnes der Handgeräte 20 hat dann die Möglichkeit, mit dem jeweils örtlich am nächsten liegenden Basisgerät 19 über die begrenzte Funkstrecke 21 eine Verbindung aufzubauen und zu halten. Hierdurch erhöht sich der Bereich für den Einsatz sehr wesentlich. The telemetry device has so far been described in such a way that a single hand-held device 20 and a base device 19 of a digitally operating cordless telephone that is permanently assigned to it are used. However, this is not mandatory. A first plurality of basic devices 19, which e.g. interact according to the DECT standard (Digital European Cordless Télécommunications) with a second plurality of hand-held devices 20. A single one of the hand-held devices 20 then has the option of establishing and maintaining a connection with the base device 19 which is located closest to the location via the limited radio link 21. This increases the area for use very significantly.

In gleicher Art ist jedes digital arbeitende, manuell leicht handhabbare Handgerät einsetzbar, das über eine Funkstrecke 21 begrenzter Reichweite mit einem allgemeinen Telekommunikationsnetz 11 verbindbar ist. Gedacht ist hierbei vor allem an Mobilfunk-Telefone, z.B. des Natel-D-Typs. In allen bisher genannten Fällen ermöglicht das Netz 11 eine faktisch ungestörte Verbindung des Zentralgerätes 15 und der Datenquelle 23 über beliebige Distanzen, die von Kontinent zu Kontinent reichen können. Damit bildet im allgemeinen ein kabelgeführtes Telekommunikationsnetz 10, insbesondere das öffentliche, allgemeine Netz einen wesentlichen Bestandteil der Telemetrie-Vorrichtung. In the same way, any digitally operating, manually manageable handheld device can be used, which can be connected to a general telecommunications network 11 via a radio link 21 of limited range. The main focus here is on mobile phones, e.g. of the Natel-D type. In all the cases mentioned so far, the network 11 enables a virtually undisturbed connection of the central device 15 and the data source 23 over any distances which can range from continent to continent. In general, a cable-guided telecommunications network 10, in particular the public, general network, thus forms an essential component of the telemetry device.

Als europaweite Anwendung sei beispielsweise folgende genannt: Ein Fuhrunternehmen mit einer grösseren Anzahl Lastwagen rüstet die Fahrer mit Handgeräten 20, die Fahrzeuge mit Datenquellen 23 und die über Europa verteilten Stützpunkte mit Basisgeräten 19 aus. Dann lassen sich in der Firmenzentrale mit Hilfe eines Zentralgerätes 15 laufend und halbautomatisch alle Daten sammeln, die zur optimalen Steuerung des Unternehmens notwendig sind. As a Europe-wide application, the following may be mentioned, for example: A haulage company with a larger number of trucks equips the drivers with handheld devices 20, the vehicles with data sources 23 and the bases distributed across Europe with basic devices 19. Then, with the help of a central device 15, all the data that are necessary for optimal control of the company can be collected continuously and semi-automatically in the company headquarters.

Weiter lässt sich jede Datenquelle 23, z.B. ein Computer, durch ein Handgerät 20 zu einem vollautomatisch arbeitenden Fernarbeitsplatz ergänzen. Das Handgerät 20 übernimmt hierbei die Rolle eines Modems bzw. der Schnittstelle zum Netz 11. Die Datenquelle 23 liefert dabei über die optische Schnittstelle 25 alle Information, die zum selbständigen Verbindungsaufbau durch das Handgerät 20 notwendig ist. Als Zentralgerät 15 kann dabei jeder beliebige, geeignete Partner angewählt werden, insbesondere ein zweiter Computer. Furthermore, each data source 23, e.g. a computer, supplemented by a hand-held device 20 to a fully automated remote work station. The handheld device 20 assumes the role of a modem or the interface to the network 11. The data source 23 provides all the information via the optical interface 25 that is necessary for the handheld device 20 to establish an independent connection. Any suitable partner can be selected as the central device 15, in particular a second computer.

Als geeignete Handgeräte 20 kommen weiter auch tragbare Funkgeräte in Betracht, die ausschliesslich über eine Funkstrecke 21, also unter Ausschluss eines Netzes 11, mit dem Zentralgerät 15 kommunizieren. Hierbei besteht jedoch eine erhebliche Einschränkung bezüglich der örtlichen Abstände zwischen dem Zentralgerät 15 und der Datenquelle 23. Also suitable as suitable handheld devices 20 are portable radio devices which communicate exclusively with the central device 15 via a radio link 21, that is to say excluding a network 11. Here, however, there is a considerable restriction with regard to the local distances between the central device 15 and the data source 23.

Die beschriebene Telemetrie-Vorrichtung ist nicht auf die geschilderten Varianten beschränkt. Vielmehr gibt es eine grosse Zahl von Möglichkeiten, die mechanische Führung 27, die optische Schnittstelle 25 samt der Fenster 33, 35 und die Art der verwendeten Funkgeräte abzuändern bzw. den speziellen Anforderungen anzupassen. Insbesondere sei erwähnt, dass in der Schnittstelle 25 Elemente der klassischen Optik eingesetzt werden, z.B. sphärische Sammellinsen als Fenster 33, 36. Weiter ist es möglich, andere berührungslose Schnittstellen 25 anzugeben, indem beispielsweise anstelle der optischen Wandler 31, 32, 34, 35 induktive oder akustische Wandler eingesetzt werden. Die Verwendung metallicher Verbindungen, insbesondere durch einen Stecker, wird eher ausgeschlossen, da hierbei störende Wechselwirkungen mit der Antenne des Handgerätes 20 kaum vermeidbar sind. The telemetry device described is not limited to the variants described. Rather, there are a large number of options for modifying the mechanical guide 27, the optical interface 25 together with the windows 33, 35 and the type of radio equipment used or adapting it to the special requirements. In particular, it should be mentioned that 25 elements of classic optics are used in the interface, e.g. spherical converging lenses as windows 33, 36. It is also possible to specify other contactless interfaces 25, for example by using inductive or acoustic converters instead of the optical converters 31, 32, 34, 35. The use of metallic connections, in particular by means of a plug, is rather excluded, since interfering interactions with the antenna of the hand-held device 20 can hardly be avoided.

Der besondere Vorteil der Telemetrie-Vorrichtung besteht darin, dass mit geringem Aufwand eine Einrichtung des täglichen Bedarf, vor allem Handgeräte 20 der Schnurlostelefonie so abänderbar sind, dass sie für Datenanwendungen einsetzbar werden. Hierbei lassen sich Datenanwendungen bisher unbekannter Art vergleichsweise äusserst preiswert realisieren, wobei Entfernungen keine Rolle spielen. The particular advantage of the telemetry device is that a device for daily needs, especially handheld devices 20 of cordless telephony, can be modified with little effort so that they can be used for data applications. In this way, data applications of a previously unknown type can be realized in a comparatively inexpensive manner, with distances not playing a role.

Claims

1. Telemetry device for communicating between a first point and at least one remote, second point, characterized in that

- That the first location is designed as a central device (15) connected to a general telecommunications network (11),

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- That every second location is designed as a data source (23) of an electrically working type,

- that at least one portable handheld device (20) and at least one associated base device (19) connected to the telecommunications network (11) are provided, which (19, 20) can be connected to one another via a radio link (21) of limited range,

- That on each handheld device (20) and on each data source (23) electro-optical sensors (31, 32) and optoelectronic receivers (34, 35) are arranged, which are designed such that they are paired as an optical interface (s) (25) can work together, and

- That each data source (23) is assigned a mechanical guide (27) that interacts with a handheld device (20) that is brought into active contact so that the transmitter (31, 32) and receiver (34, 35) in pairs as an optical interface (n ) are put together.

2. Telemetry device according to claim 1, characterized in that each handheld device (20) and each base device (19) is designed for paired cooperation as a cordless telephone.

3. Telemetry device according to claim 1, characterized in that in the wall (30) of each hand-held device (20) at least one optical window (33, 36) is provided, and that in the interior of the hand-held device (20) each window (33, 36) an element (31, 35) is assigned to the optical interface.

4. Telemetry device according to claim 3, characterized in that two windows (31, 35) are provided, which are assigned a transmitter (31) and a receiver (35).

5. Telemetry device according to claim 1, characterized in that the transmitter (31, 32) and receiver (34, 35) work in the infrared region.

6. Telemetry device according to claim 1, characterized in that the mechanical guide (27) is designed as an upwardly open holder, in which the hand-held device (20) can be inserted from above and can be held with a positive fit, and in that the sensors (32) and Receivers (34) of the data source (23) in the wall (41) of the guide (27) are assigned to the windows (33, 36) of the handheld device (20).

7. Telemetry device according to claim 6, characterized in that the holder is designed such that the hand-held device (20) can be used with its one end face ahead.

8. Telemetry device according to claim 6, characterized in that the holder is trough-shaped so that the hand-held device (20) can be inserted with its back lying on the trough bottom.

9. Telemetry device according to claim 1, characterized in that the mechanical guide (27) is integrated in the housing of the data source (23).

10. Telemetry device according to claim 1, characterized in that the mechanical guide (27) is an independent arrangement which is connected to the data source (23) via a line (43).

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