CH686105A5

CH686105A5 - Interface device for data transmission radio link

Info

Publication number: CH686105A5
Application number: CH235693A
Authority: CH
Inventors: Jurg Kunzi
Original assignee: Ascom Business Systems Ag
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1995-12-29

Abstract

The interface device (10) between a data peripheral (14) and a telecommunication network (11) comprises a stationary base unit (19) and a portable hand-held unit (20) of a radiotelephone, which can fit into a mechanical holder (27), the respective halves of an optical interface (25) being provided by the hand-held unit and the holder (27). The latter is provided in an adaptor housing (23), the two halves of the optical interface being brought together by insertion of the hand-held unit. A radio link is maintained between the latter and the base station within a limited range. Pref. the housing of the hand-held unit has an optical window in-front of the electro-optical and opto-electronic interface elements, the corresponding interface elements within the holder being coupled to the data peripheral via a data line.

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Schnittstelleneinrichtung entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1. The invention relates to an interface device according to the preamble of claim 1.

Unter einer Schnittstelle wird allgemein eine Einrichtung verstanden, die das Zusammenschalten zweier unabhängiger Geräte zum Zwecke eines gemeinsamen Zusammenwirkens gestattet. Für Telekommunikationseinrichtungen sind eine ganze Reihe Schnittstellen international genormt worden, z.B. die Schnittstellen V.21 und V.24. An interface is generally understood to mean a device which allows the interconnection of two independent devices for the purpose of a mutual interaction. A whole range of interfaces have been internationally standardized for telecommunications equipment, e.g. the interfaces V.21 and V.24.

Es sind weiter Modems bekannt, die das Zusammenwirken von örtlich getrennten Geräten über ein Telekommunikationsnetz ermöglichen. Modems werden der Analogtechnik zugerechnet. In Digitalnetzen, z.B. einem ISDN-Netz (Integrated Services Digital Network), haben sie eher keine Aufgabe mehr. Modems are also known which enable the interaction of spatially separated devices via a telecommunications network. Modems are assigned to analog technology. In digital networks, e.g. an ISDN network (Integrated Services Digital Network), they no longer have a task.

Es ist nunmehr die Aufgabe der Erfindung, eine Schnittstelleneinrichtung anzugeben, die auf einfache Weise das Zusammenwirken örtlich beliebig angeordneter Daten-Geräte über ein Telekommunikationsnetz ermöglicht, insbesondere über ein ISDN-Netz. It is now the object of the invention to provide an interface device which enables the interaction of locally arranged data devices in a simple manner via a telecommunications network, in particular via an ISDN network.

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 Schnittstelleneinrichtung sowie angeschlossener Daten-Queilen/Senken Fig. 1 - Scheme of an interface device and connected data queues / sinks

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

Fig. 3 - Konkrete Ausgestaltung einer Schnittstelleneinrichtung. Fig. 3 - Concrete design of an interface device.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer Schnittstelleneinrichtung mit an diese Einrichtung angeschlossenen Geräten, die im folgenden Daten-Quellen/ Senken 14, 15 genannt werden. Hiermit wird zum Ausdruck gebracht, dass diese Geräte Daten abgeben und/oder empfangen können. Die Fig. 1 zeigt weiter ein Telekommunikationsnetz 11 mit wenigstens einer Zentrale 13. 1 shows the block diagram of an interface device with devices connected to this device, which are referred to below as data sources / sinks 14, 15. This expresses that these devices can deliver and / or receive data. 1 further shows a telecommunications network 11 with at least one center 13.

Die Schnittstelleneinrichtung 10 umfasst ein über eine Anschlussleitung 18 an die Zentrale 13 angeschlossenes Basisgerät 19 und ein zugeordnetes Handgerät 20 eines Schnurlostelefons. Das Basisgerät 19 und das Handgerät 20 sind im Falle einer Kommunikationsverbindung über eine Funkstrecke 21 miteinander verbunden. Die Schnittstelleneinrichtung 10 umfasst weiter eine mechanische Halterung 23, in der eine bevorzugt konkave Führung 27 enthalten ist. Die Führung 27 ist so ausgebildet, dass sie das Handgerät 20 aufnehmen und so halten kann, dass hierbei ein räumlich enger Kontakt zwischen den beiden Anschlusshälften einer optischen Schnittstelle 25 gegeben ist. Die Schnittstelleneinrichtung 10 umfasst schliesslich noch eine in der Halterung 23 angeordnete Anpasselektronik 26, die gegenüber der einen Daten-Quelle/Senke 14 als elektronische Schnittstelle wirkt, z.B. als V.24-Schnittstelle, und die die Datenverbindung von und zur optischen Schnittstelle 25 bewirkt. The interface device 10 comprises a base device 19 connected to the control center 13 via a connection line 18 and an associated hand-held device 20 of a cordless telephone. The base device 19 and the handheld device 20 are connected to one another via a radio link 21 in the case of a communication connection. The interface device 10 further comprises a mechanical holder 23, in which a preferably concave guide 27 is contained. The guide 27 is designed such that it can hold the hand-held device 20 and hold it in such a way that there is a spatially close contact between the two connection halves of an optical interface 25. Finally, the interface device 10 also comprises matching electronics 26 arranged in the holder 23, which acts as an electronic interface with respect to the one data source / sink 14, e.g. as a V.24 interface, and which effects the data connection from and to the optical interface 25.

Die beiden Daten-Quellen/Senken 14, 15 sind -wie bereits erwähnt - grundsätzlich beliebige, Daten erzeugende und/oder Daten empfangende Geräte, die räumlich zum Netz 11 beliebig stationiert sein können und die geeignet sind für gemeinsame Kommunikation bzw. einen Datenaustausch. Als Beispiel sei folgendes genannt: Die Daten-Quelle/ Senke 15 bildet ein Zentralgerat, das an einem ersten Ort, z.B in einem Bürogebäude steht und eine Rechnereinheit und einen Drucker umfasst. Die Daten-Quelle/Senke 14 befindet sich örtlich abgesetzt an einer zweiten Stelle, beispielsweise in einem Privathaus und ist ein Personalcomputer PC. Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Stelle wird vor allem durch das Telekommunikationsnetz 11 überbrückt. Dieses Netz ist z.B. ein ISDN-Netz (Integrated Services Digital Network), an das das Zentralgerat 15 mittels einer Leitung 16 und das Basisgerät 19 mittels einer Leitung 18 angeschlossen ist. Das Basisgerät 19 ist weiter über eine Funkstrecke 21 begrenzter Reichweite mit dem Handgerät 20 verbunden, zumindest jeweils bei einer aufgebauten Kommunikationsverbindung. Schliesslich ist der Personalcomputer 14 über eine Anschlussleitung 17 sowie eine elektronische Schnittstelle, z.B. eine V.24-Schnittstelle mit dem Handgerät 23 verbunden. As already mentioned, the two data sources / sinks 14, 15 are basically any devices which generate and / or receive data and which can be located anywhere in relation to the network 11 and which are suitable for common communication or data exchange. The following is mentioned as an example: The data source / sink 15 forms a central device which is located at a first location, for example in an office building, and comprises a computer unit and a printer. The data source / sink 14 is remotely located at a second location, for example in a private house, and is a personal computer PC. The distance between the first and the second point is bridged primarily by the telecommunications network 11. This network is e.g. an ISDN network (Integrated Services Digital Network) to which the central device 15 is connected 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. Finally, the personal computer 14 is connected via a connection line 17 and an electronic interface, e.g. a V.24 interface is connected to the handheld device 23.

Die Schnittstelleneinrichtung 10 arbeitet z.B. wie folgt mit den beiden Daten-Quellen/Senken 14, 15 bzw. dem Personalcomputer 14 und dem Zentralgerät 15 zusammen: Falls ein Datenaustausch zwischen den beiden Daten-Quellen/Senken 14, 15 gewünscht wird, wird vom Handgerät 20 aus durch übliche Nummernwahl eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Handgerät 20 und dem Zentralgerät 15 aufgebaut. Sobald diese Verbindung über die Funkstrecke 21 und das Netz 11 besteht, wird das Handgerät 20 in die Führung 27 eingesteckt und damit die optische Schnittstelle 25 aktiviert. Hierdurch wird die Datenverbindung zwischen dem Zentralgerät 15 und dem mit der Anpasselektronik 26 verbundenen Personalcomputer 14 geschlossen. Im weiteren können die Endgeräte 14, 15 beliebig miteinander kommunizieren, d.h. in beiden Richtungen Befehle, Information und/oder Daten austauschen. The interface device 10 works e.g. as follows together with the two data sources / sinks 14, 15 or the personal computer 14 and the central device 15: If a data exchange between the two data sources / sinks 14, 15 is desired, the handheld device 20 uses standard number dialing Communication connection established between the handheld device 20 and the central device 15. As soon as this connection exists via the radio link 21 and the network 11, the hand-held device 20 is inserted into the guide 27 and the optical interface 25 is thus activated. This closes the data connection between the central device 15 and the personal computer 14 connected to the matching electronics 26. Furthermore, the terminals 14, 15 can communicate with one another as desired, i.e. Exchange commands, information and / or data in both directions.

Fig. 2 zeigt eine schematische, geschnittene Ansicht der optischen Schnittstelle 25. Diese Schnittstelle umfasst zwei Schnittstellenhälften 25.1, 25.2, die durch paarweise einander zugeordnete elektro-optische und optoelektrische Wandler gebildet werden, 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 der Anpasselektronik 26 der Halterung 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 two interface halves 25.1, 25.2, which are formed by paired electro-optical and optoelectric converters, e.g. two laser diodes 31, 32 and two photo transistors 34, 35. The elements 31 and 35 are electrically connected to the electronic units 37 of the hand-held device 20, the elements 32, 34 correspondingly to the matching electronics 26 of the holder 23. The laser diode 31 and the photo transistor 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 The windows 33, 36 are either designed as bores in the housing wall 33 or are

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bevorzugt Wandbereiche, die für die verwendete Wellenlänge, bevorzugt für den Bereich des infraroten Lichts, gut durchlässig sind. preferably wall areas that 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 Schnittstellenhälfte 25.2 mit derjenigen 25.1 der Führung 27 in optimalen Wirkkontakt kommt. Dies bedeutet, dass die Elemente 31, 32, 34, 35 paarweise und nur durch die Fenster 33, 36 getrennt einander gegenüberliegen. Dies ist durch Begrenzungen, Nocken usw. problemlos machbar. 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 interface half 25.2 comes into optimal operative contact with that 25.1 of the guide 27. This means that the elements 31, 32, 34, 35 face each other in pairs and only separated by the windows 33, 36. This can easily be done by means of limits, cams, etc.

Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung der Halterung 23. Diese weist eine schräg gestellte Mulde 51 auf, in die das Handgerät 20 von oben her flach einlegbar ist. Hierbei bleiben die Bedie-nungs- und die Anzeigeelemente frei zugänglich. Die optische Schnittstelle 25 ist bevorzugt an der unteren Anschlagfläche 52 der Mulde 51 angeordnet. Dies bedeutet, dass die erste Schnittstellenhälfte 25.1 an dieser Fläche 52 und die zweite Schnittstellenhälfte 25.2 an der unteren Stirnfläche des Handgerätes 20 plaziert ist. Die mechanische Führung wird durch die Seitenwände und den Boden der Mulde 51 gewährleistet, der sichere Zusammenhalt der Schnittstellenhälften 25.1, 25.2 durch den Druck des schräg liegenden Handgerätes. Fig. 3 shows a preferred embodiment of the holder 23. This has an inclined recess 51, in which the handheld device 20 can be inserted flat from above. The operating and display elements remain freely accessible. The optical interface 25 is preferably arranged on the lower stop surface 52 of the trough 51. This means that the first interface half 25.1 is placed on this surface 52 and the second interface half 25.2 on the lower end surface of the handheld device 20. The mechanical guidance is ensured by the side walls and the bottom of the trough 51, and the interface halves 25.1, 25.2 are held together securely by the pressure of the oblique hand-held device.

Statt des genannten Schnurlostelefons 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 den genannten Fällen ermöglicht das Netz 11 eine faktisch ungestörte Verbindung der beiden Daten-Quellen/Senken 14, 15 über beliebige Distanzen, die von Kontinent zu Kontinent reichen können. 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 Halterung 23. Instead of the cordless telephone mentioned, any digitally operating, manually manageable hand-held 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 the cases mentioned, the network 11 enables a virtually undisturbed connection of the two data sources / sinks 14, 15 over any distances which can range from continent to continent. 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 holder 23.

Die optische Schnittstelle 25 bildet eine besonders geeignete Art einer kontaktfreien, nichtelektrischen Wirkverbindung zwischen dem Handgerät 20 und der Anpasselektronik 26 in der Halterung 23. Grundsätzlich kann jedoch jede andere nichtelektrische und vor allem kontaktfreie, andere Schnittstelle verwendet werden, z.B. eine induktiv wirkende Schnittstelle. The optical interface 25 forms a particularly suitable type of a contact-free, non-electrical operative connection between the handheld device 20 and the matching electronics 26 in the holder 23. In principle, however, any other non-electrical and, above all, contact-free, other interface can be used, e.g. an inductive interface.

Statt der muldenförmigen Halterung 23 kann eine oben offene, im wesentlichen rohrförmige Halterung verwendet werden, in die das Handgerät 20 von oben her einsteckbar ist. Hierbei ist die optische Schnittstelle 25 mit Vorteil seitlich unten am Handgerät 20 angeordnet. Instead of the trough-shaped holder 23, an essentially tubular holder which is open at the top and into which the hand-held device 20 can be inserted from above can be used. Here, the optical interface 25 is advantageously arranged on the side of the handheld device 20 at the bottom.

Die an die Anpasselektronik 26 angeschlossene Daten-Quelle/Senke 14, im genannten Beispiel der Personalcomputer PC, muss ausgerüstete sein zum Zusammenwirken mit der Anpasselektronik 26 im Sinne einer elektronischen Normschnittstelle. Die andere Daten-Quelle/Senke 15 kann im Falles eines Digitalnetzes direkt mit diesem Netz 11 verbunden sein. Es ist weiter möglich, beide Daten-Quellen/Senken 14, 15 über Schnurlostelefone an das Netz 11 anzuschliessen. In diesem Fall sind zwei Schnittstelleneinrichtungen 10 der hier beschrieben Art notwendig. Für den Fall, dass das Telekommunikationsnetz 11 ein Analognetz ist, muss in die Anschlussleitungen 16 und 18 jeweils ein Modem eingefügt werden. The data source / sink 14 connected to the matching electronics 26, in the example mentioned the personal computer PC, must be equipped to interact with the matching electronics 26 in the sense of an electronic standard interface. The other data source / sink 15 can be connected directly to this network 11 in the case of a digital network. It is also possible to connect both data sources / sinks 14, 15 to the network 11 via cordless telephones. In this case, two interface devices 10 of the type described here are necessary. In the event that the telecommunications network 11 is an analog network, a modem must be inserted in each of the connecting lines 16 and 18.

Die optische Schnittstelle 25 kann statt des einen oder der beschriebenen zwei Paare aus Laserdioden 31, 32 und Fototransistoren 34, 35 auch mehr solcher Paare (z.B. vier) aufweisen, was das notwendige Betriebsprotokoll wesentlich vereinfacht. Weiter sind auch andere elektrooptische und opto-elektrische Elemente möglich, z.B. Fotodioden. Die Anzahl der Fenster 33 lässt sich auf eins reduzieren, wenn die elektrooptischen und optoelektrischen Elemente durch optische Massnahmen zur Strahlführung genügend entkoppelt sind, z.B. durch optische Linsen. Instead of the one or two pairs of laser diodes 31, 32 and phototransistors 34, 35 described, the optical interface 25 can also have more such pairs (e.g. four), which considerably simplifies the necessary operating protocol. Other electro-optical and opto-electrical elements are also possible, e.g. Photodiodes. The number of windows 33 can be reduced to one if the electro-optical and optoelectric elements are sufficiently decoupled by optical measures for beam guidance, e.g. through optical lenses.

Die Aktiverung der Schnittstelleneinrichtung 10 erfolgt durch den jeweiligen Wählvorgang, der entweder vom Handgerät 20 oder von der direkt an das Netz 11 angeschlossenen Daten-Quelle/Senke 15 her vorgenommen werden kann. Dieser Wählvorgang kann entweder manuell über die jeweilige Wähltastatur oder auch automatisch erfolgen, im letzteren Fall z.B. auch von der zweiten Daten-Quelle/Senke 14 aus über die Leitung 17 und die Anpasselektronik 26. Hierbei muss natürlich vorgängig das Handgerät 20 bereits in die mechanischen Führung 27 eingeführt sein. The interface device 10 is activated by the respective dialing process, which can be carried out either by the handheld device 20 or by the data source / sink 15 connected directly to the network 11. This dialing process can either be done manually via the respective keypad or automatically, in the latter case e.g. also from the second data source / sink 14 via the line 17 and the matching electronics 26. Of course, the hand-held device 20 must have been inserted into the mechanical guide 27 beforehand.

Die beschriebene Schnittstelleneinrichtungen 10 ist nicht auf die geschilderten Varianten beschränkt. Vielmehr gibt es eine grosse Zahl weiterer 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. The interface device 10 described is not limited to the variants described. Rather, there are a large number of other possibilities for changing 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.

Der besondere Vorteil der Schnittstelleneinrichtungen 10 besteht darin, dass mit geringem Aufwand abgeänderte Handgeräte 20 der Schnurloste-lefonie in der geschilderten Art für allgemeine Datenanwendungen einsetzbar werden. Hierbei lassen sich Datenanwendungen in der Art von Modems vergleichsweise äusserst preiswert realisieren, wobei Entfernungen keine Rolle spielen. The particular advantage of the interface devices 10 is that modified handheld devices 20 of cordless telephony in the manner described can be used for general data applications with little effort. In this case, data applications in the manner of modems can be implemented in a comparatively inexpensive manner, with distances not playing a role.

Claims

1. Interface device (10) as a link for the interconnection of any two data sources / sinks (14, 15) for the purpose of exchanging digital data between these data sources / sinks (14, 15), a large number of data sources / Sinks (14, 15) spatially in the area of a telecommunications network (11)

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big is arranged, and wherein at least one of the two arbitrary data sources / sinks (14, 15) is designed for connection by means of an electronic interface, characterized,

- by a mechanical holder (23),

- by a first interface half (25.1) of a contactless interface (25) on the holder (23),

- by means of a matching electronics (26) for interacting with one of the two arbitrary data sources / sinks (14, 15) as an electronic interface and for adapting this electronic interface to the first connection half (25.1) of the contactless interface (25),

- By a to the telecommunications network (11) connected base device (19) and an associated hand-held device (20), which form a related pair of functions, and

- by a second connection half (25.2) of the contactless interface (25) on the handheld device (20), which is connected to the electronic units (37) of this device (20),

- The holder (23) and the handheld device (20) are matched to one another so that when they are mechanically joined together, the first (25.1) and the second connection half (25.2) unite to form a workable, contactless interface (25).

2. Interface device according to claim 1, characterized in that the pair of functions from the base unit (19) and the handset (20) is a cordless telephone.

3. Interface device according to claim 1, characterized in that the contactless interface (25) is an optical interface which comprises at least one associated pair of electro-optical transmitter (31, 32) and optoelectric receiver (34, 35).

4. Interface device according to claim 1, characterized in that in the wall (30) of the 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.

5. Interface device according to claim 4, characterized in that two windows (31, 35) are provided, to which an encoder (31) or a receiver (35) are assigned in the interior of the hand-held device (20).

6. Interface device according to claim 1, characterized in that a single optical window (33, 36) is provided in the wall (30) of the hand-held device (20) and that the elements (31, 35) contained in the interior of the hand-held device (20) ) the optical interface are decoupled from one another by means of classic optics for beam guidance.

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

8. Interface device according to claim 1, characterized in that the mechanical holder (23) has an inclined, upwardly open trough into which the hand-held device (20) can be inserted with its rear side ahead and from above.

9. Interface device according to claim 8, characterized in that the first interface half (25.1) on the lower stop surface (52) of the trough (51) and the second interface half (25.2) is arranged on the lower end face of the hand-held device (20).

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