DE10008602C2 - Datenverarbeitendes Gerät mit Netzteil und Netzteil für datenverarbeitende Geräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Datenverarbeitendes Gerät mit Netzteil und ein Netzteil für datenverarbeitende Geräte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 6.

Personal Computer, Modems, Drucker und Scanner sind Beispiele für datenverarbeitende Geräte, die ein Netzteil für eine in­ terne elektrische Energieversorgung extern gespeist aus einem elektrischen Energieversorgungsnetz haben.

Daneben ist es ein häufiger Wunsch, mittels einer entspre­ chenden Verbindung Daten zwischen den einzelnen datenverar­ beitenden Geräten hin- und herzuschicken. Zur Bewerkstelli­ gung eines solchen Datenaustausches ist es notwendig, Kabeln und/oder interne Gerätekarten bzw. externe Geräte zu instal­ lieren.

Geräte, die einen Datenaustausch ermöglichen, sind beispiels­ weise Modems. Ein solches Modem kann, wie oben angedeutet, als eine interne Gerätekarte oder ein eigenständiges externes Gerät realisiert sein. Als externes Gerät haben sie unter an­ derem neben einem eigenen Gehäuse auch eine eigene Stromver­ sorgung, die teuer ist.

Die Installation von den Datenaustausch zwischen mehreren da­ tenverarbeitenden Geräte ermöglichenden Komponenten bedeutet für einen Anwender einen zusätzlichen Aufwand. Außerdem sind Kabelverbindungen zu bewerkstelligen, die zum Teil frei im Raum herumliegen und einen unschönen Anblick bieten. Außerdem können sie Verursacher von Unfällen sein.

Bekannt ist, einen Datenaustausch mit Hilfe geeigneter Kompo­ nenten über das Energieversorgungsnetz durchzuführen. Für ei­ nen solchen Datenaustausch ist der Begriff "Powerline Commu­ nication" (PLC) geprägt worden. Ein Modem, das für die Power­ line Communication verwendet wird, wird demzufolge auch als Powerline Communication-Modem bezeichnet.

Bei einer Realisierung des Powerline Communication-Modems als externes Gerät kann die Verbindung zwischen dem Powerline Communication-Modem und einem zugehörigen datenverarbeitenden Gerät mit einer universellen Schnittstelle hergestellt sein, die unter dem Begriff "USB-Schnittstelle" bekannt ist. Über eine USB-Schnittstelle können verschiedenste Geräte mitein­ ander für einen Datenaustausch verbunden werden. Bei einer Intern-Realisierung des Modems, also z. B. als eine Geräte­ karte, kann die interne Verbindung zwischen dem Powerline Communication-Modem und dem zugehörigen datenverarbeitenden Gerät mittels eines Ethernet-Schnittstellenkabels hergestellt sein. Es ist also eben ein zusätzliches Schnittstellenkabel notwendig.

Unabhängig davon, ob eine externe oder interne Realisierung des Powerline Communication-Modems gewählt ist, ist das Po­ werline Communication-Modem immer auch mit dem Energieversor­ gungsnetz verbunden. Es sind daher immer auch Netzkabel notwendig.

Das Powerline Communication-Modem ist in der Lage, auf dem Energieversorgungsnetz für ein zugehöriges datenverarbeiten­ des Gerät übertragene Daten abzugreifen und dem zugehörigen datenverarbeitenden Gerät in einer von diesem Gerät verar­ beitbaren Form weiterzureichen. Es ist außerdem in der Lage, die von einem angeschlossenen datenverarbeitenden Gerät für eine Übertragung vorgesehenen Daten so aufzubereiten, dass sie auf dem Energieversorgungsnetz übertragen werden können.

Aus dem Dokument DE 33 29 336 A1 ist ein lokales Netzwerk zur Datenübertragung über das Wechselspannungsnetz bekannt, zu dem datenverarbeitende Geräte gehören, die in wesentlichen Teilen gesprochen neben einem Netzteil und einem für Rech­ nerintelligenz stehenden Computerteil ein intern separat rea­ lisiertes Powerline Communication-Modem haben. Für das sepa­ rate Powerline Communication-Modem ist ein eigener Platz zur Verfügung gestellt, der die Größe und damit die Handlichkeit des datenverarbeitenden Geräts mit beeinflusst. Außerdem müs­ sen intern entprechende Leitungsverbindungen für den Daten­ verkehr und die Stromversorgung vorgesehen sein, die die in­ nere Struktur des Geräts verkomplizieren.

Aus dem Dokument US 60 05 758 ist eine für Powerline Communi­ cation geeignete Kommunikationseinheit bekannt, für die sinn­ gemäß das eben Gesagte gilt.

USB-Schnittstellen sind beispielsweise aus dem Artikel von R. Sablowski und B. Lauer: USB-Universal Bus, Funkschau 14/99 Seiten 34, 35 bekannt.

Nachteilig bei den derzeitigen Realisierungen für die Power­ line Communication ist, wie teilweise schon gesagt, dass un­ abhängig davon, ob eine interne oder externe Realisierung für das Powerline Communica­ tion-Modem gewählt ist, stets eine Mehrzahl von Einzelkompo­ nenten, gebildet aus den verschiedenen Verbindungskabeln und den Komponenten für das Powerline Communication-Modem, zusam­ mengeschaltet werden müssen. Bei einer externen Realisierung kommt weiter hinzu, dass neben einem Netzteil, das bei einem datenverarbeitenden Gerät ohnehin vorhanden ist, auch das Po­ werline Communication-Modem ein Netzteil hat, so dass eine doppelte Anzahl von Netzteilen eingesetzt sind, die zu einer Kostensteigerung beitragen. Außerdem ist nachteilig, dass ein datenverarbeitendes Gerät, das zwar eine zugängliche Datenschnittstelle für Datenkommunikationen aufweist, das aber ursächlich nicht für Powerline Communication ausgelegt ist, nur mit großem Aufwand zu einem Powerline Communication tauglichen Gerät umrüstbar ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, technische Maßnahmen anzugeben, durch die der Aufwand und die Kosten für die Realisierung einer Powerline Communication zwischen da­ tenverarbeitenden Geräten, gegebenenfalls auch mit Geräten, die ursächlich nicht für Powerline Communication ausgelegt sind, insgesamt reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein datenver­ arbeitendes Gerät der eingangs genannten Art, das die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß durch ein Netzteil der eingangs genannten Art gelöst, das die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 aufweist.

Den beiden Lösungsansätzen liegt zugrunde, dass das Einkoppel bzw. Herausfiltern von Daten aus dem bzw. in das Energiever­ sorgungsnetz nicht parallel und unabhängig vom Netzteil eines datenverarbeitenden Geräts erfolgt, sondern in Kombination mit dem Netzteil bzw. dessen Netzteilfunktionen. Dies wird dadurch erreicht, dass die technischen Maßnahmen für die Be­ werkstelligung des Datenaustausches und die technischen Maß­ nahmen für die Energieversorgung eines datenverarbeitenden Geräts in einem einzigen Gerät, d. h. im Netzteil des Geräts bzw. allgemein in einem Netzteil realisiert sind. Bei einem datenverarbeitenden Gerät mit einem solchen Netzteil entfal­ len damit die internen bzw. externen Komponenten für die Po­ werline Communication. Es werden Leitungen eingespart und Platz. Gegenüber einem externen Powerline Communication-Modem wird weiter das Netzteil für das Powerline Communication- Modem eingespart mit den damit verbunden entsprechenden Kosten. Der Innenaufbau eines datenverarbeitenden Geräts mit Powerline Communication-Funktion vereinfacht sich außerdem noch.

Gleiches wird auch erreicht, wenn ein Netzteil alleine vor­ liegt, das mit den Funktionen eines Powerline Communication- Modems entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 erweitert ist. Das Netzteil ist durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen zu einem Netzteilmodem für Powerline Communication aufgerüstet. Ein solches Netzteil ermöglicht es, bei Vorlie­ gen einer entsprechenden datentechnischen Anschlussmöglich­ keit durch Austausch des bisher vorhandenen Netzteils ohne Powerline Communication-Funktionen eines datenverarbeitenden Geräts das betreffende datenverarbeitende Gerät auf einfache Weise zu einem datenverarbeitenden Gerät mit Powerline Commu­ nication-Funktion umzurüsten. Damit ist das umgerüstete da­ tenverarbeitende Gerät in die Lage versetzt, über das Ener­ gieversorgungsnetz Daten mit anderen entsprechend ausgerüste­ ten datenverarbeitenden Geräten auszutauschen. Damit werden letztendlich wieder die Vorteile erzielt, die durch ein da­ tenverarbeitendes Gerät erzielt werden, das von Anfang an mit einem für Powerline Communication ausgelegten Netzteil ausge­ rüstet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Eine USB-Schnittstelle, d. h. eine universelle Schnittstelle, zwischen den Komponenten eines datenverarbeitenden Geräts und den Komponenten der Stromversorgung bzw. für die Powerline Communication hat den Vorteil, dass die Komponenten für die Stromversorgung bzw. für die Powerline Communication unabhän­ gig von den Komponenten des datenverarbeitenden Geräts gefer­ tigt werden können. Insbesondere können die Komponenten für die Stromversorgung bzw. für die Powerline Communication in einem neuen Netzteil gefertigt werden, das dann ein bisher verwendetes Netzteil einfach ersetzen kann. Besonders Vor­ teilhaft ist in diesem Fall, dass das datenverarbeitende Ge­ rät von unterschiedlichster Struktur sein kann. Beispiels­ weise kann das datenverarbeitende Gerät ein Personal Compu­ ter, Scanner, Drucker usw. sein.

Eine Rechnerintelligenz in dem von der Erfindung beeinfluss­ ten Netzteil ermöglicht es, die Rechnerintelligenz des daten­ verarbeitenden Geräts wenigstens in Bezug auf die Powerline Communication zu entlasten. Auf der anderen Seite sind die Rechnerintelligenzen in den datenverarbeitenden Geräte heute so leistungsfähig, dass sie Aufgaben für die Powerline Com­ munication ohne merkliche Leistungseinbuße zusätzlich über­ nehmen können. In diesem Fall können dann die Rechnerintel­ ligenzen in den Netzteilen entsprechend einfacher und kos­ tengünstiger realisiert sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen die

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Anordnung für die Powerline Communication gemäß dem Stand der Tech­ nik,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Anordnung für die Powerline Communication gemäß dem Stand der Tech­ nik,

Fig. 3 eine Ausführungsform einer Anordnung für die Power­ line Communication mit datenverarbeitenden Geräten gemäß der Erfindung, und

Fig. 4 ein Netzteil gemäß der Erfindung für datenverarbei­ tende Geräte, die für eine Anwendung in einer Netz­ anordnung mit Powerline Communication hochzurüsten sind.

In der Fig. 1 ist ein Energieversorgungsnetz E mit drei Lei­ tungssträngen zu sehen. Zu den Leitungssträngen gehören eine Phase L, die stromführend ist und die elektrische Energie zum Betreiben eines elektrischen Geräts überträgt. Weiter gehört zu den Leitungssträngen ein Nullleiter N, durch den ein Stromkreis geschlossen werden kann. Ein Schutzleiter SL ist aus Sicherheitsgründen bei Stromkreisdefekten vorhanden.

Das Energieversorgungsnetz E weist Steckdosen STD auf, in die Stecker ST elektrischer Geräte mit zugehörigen Steckerkabeln STK zum Anschluss der elektrischen Geräte an das Energiever­ sorgungsnetz E einsteckbar sind.

In der Fig. 1 sind als elektrische Geräte datenverarbeitende Geräte DG wie z. B. Personal Computer, Scanner oder Drucker eingesetzt. Die datenverarbeitenden Geräte DG weisen intern unter anderem ein Netzteil NT auf, über das das datenverar­ beitende Gerät DG mit Energie aus dem Energieversorgungsnetz versorgt wird. Weiter weist das datenverarbeitende Gerät DG für eine Datenverarbeitung eine erste Rechnerintelligenz RI1 auf, die durch entprechend leistungsstarke Prozessorenkonfi­ gurationen mit zugehöriger Software gebildet ist. Die daten­ verarbeitenden Geräte DG weisen ein Dateninterface DI auf, das eine Schnittstelle zwischen extern und intern angeordne­ ten datentechnischen Komponenten bildet. Intern ist das Da­ teninterface DI an den internen Datenbus IDB des datenverar­ beitenden Geräts DG angeschlossen.

In der Fig. 1 sind zwei datenverarbeitende Geräte DG ge­ zeigt. Es können aber weitere datenverarbeitende Geräte DG vorgesehen sein. Für einen Datenaustausch zwischen den ver­ schiedenen datenverarbeitenden Geräten DG dient das Energie­ versorgungsnetz E als Übertragungsmedium. Zu diesem Zweck sind pro jeweiliges datenverarbeitendes Gerät DG ein Power­ line Communication-Modem PLC-M vorgesehen. Das Powerline Com­ munication-Modem PLC-M ist über ein jeweiliges eigenständi­ ges, in der Fig. 1 nicht näher dargestelltes Netzteil mit dem Energieversorgungsnetz E verbunden. Eine jeweilige erste Verbindungsleitung VL1 dient dazu, eine datentechnische Ver­ bindung mit einem jeweils zugehörigen datenverarbeitenden Gerät DG herzustellen.

In der Fig. 1 sind der Einfachheit halber Bezugszeichen nur bezüglich einem einzigen angegebenen datenverarbeitenden Ge­ rät DG angegeben. Gleiche Bezugszeichen gelten für jeweils die anderen vorhandenen Geräte DG bzw. Gerätekomponenten auch. Entsprechendes gilt weiter jeweils für die anderen Fi­ guren. Dabei sind für jeweils die gleichen Teile die jeweils gleichen Bezugszeichen verwendet worden.

In der Fig. 2 ist im Prinzip die gleiche Anordnung wie in der Fig. 1 zu sehen. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass in der Fig. 2 gegenüber der Fig. 1 das externe Powerline Communication-Modem PLC-M in ein internes Powerline Communication-Modem IPLC-M umgeformt ist. Dabei ist das in­ terne Powerline Communication-Modem IPLC-M mit dem Datenin­ terface DI verbunden, das seinerseits mit dem internen Daten­ bus IDB für den internen Datenaustausch verbunden ist. Über eine interne zweite Leitungsverbindung VL2 ist das interne Powerline Communication-Modem IPLC-M mit dem Steckerkabel STK des Netzteils NT des datenverarbeitenden Geräts DG in der Weise verbunden, dass das interne Powerline Communication-Mo­ dem IPLC-M einen Datenaustausch mit anderen angeschlossenen datenverarbeitenden Geräte DG über das Steckerkabel STK des Netzteils NT und das Energieversorgungsnetz E durchführen kann, ohne dass das Netzteil NT des datenverarbeitenden Ge­ räts DG als solches davon betroffen ist.

Die in der Fig. 2 dargestellte Kombination aus internem Po­ werline Communication-Modem IPLC-M und Dateninterface DI kann als in das datenverarbeitende Gerät DG fest eingebaute Kompo­ nente aber auch als eine Powerline Communication-Modemkarte realisiert sein.

In der Fig. 3, die im Prinzip die gleiche Anordnung zeigt wie in der Fig. 2, ist das interne Powerline Communication- Modem IPLC-M in das Netzteil NT des datenverarbeitenden Ge­ räts DG integriert. Gleichzeitig ist auch das Dateninterface DI in das Netzteil NT integriert, so dass für die Stromver­ sorgung des datenverarbeitenden Geräts DG einerseits und für die Powerline Communication andererseits nur eine einzige Komponente notwendig ist. Das Dateninterface DI ermöglicht dabei den internen datentechnischen Anschluss mit dem übrigen System des datenverarbeitenden Geräts DG.

Für die Powerline Communication ist eine Rechnerintelligenz notwendig. Das Powerline Communication-Modem PLC-M weist zu diesem Zweck eine zweite Rechnerintelligenz RI2 auf, die in einem ersten Fall in der Weise konzipiert ist, dass durch sie eine Powerline Communication in vollständiger Weise durchführbar ist. Die erste Rechnerintelligenz RI1 des da­ tenverarbeitenden Geräts DG bleibt dadurch von den Belastun­ gen der Powerline Communication verschont. In einem zweiten Fall ist die zweite Rechnerintelligenz RI2 des Powerline Communication-Modems PLC-M mit reduzierter Leistungsstärke konzipiert, wobei die reduzierte Leistungsstärke von der oh­ nehin vorhandenen und meist ausreichend leistungsstarken ersten Rechnerintelligenz RI1 des datenverarbeitenden Geräts DG übernommen wird. Die Kosten für das Netzteil NT gemäß der Fig. 3 werden dadurch reduziert.

Das Netzteil NT gemäß der Fig. 3 ermöglicht über das inte­ grierte Powerline Communication-Modem PLC-M und das Datenin­ terface DI eine Umsetzung der Datensignale auf dem Energie­ versorgungsnetz E und dem internen Datenbus IDB des datenver­ arbeitenden Geräts DG und/oder des durch das datenverarbei­ tende Gerät DG gebildeten Endgeräts (Modem, Drucker, Scanner usw.). Hierdurch ist für den Anwender eine "nicht sichtbare" Datenanbindung bereitgestellt, die "keinerlei" Installation benötigt.

In der Fig. 4 ist ein Netzteil NT gemäß der Fig. 3 als ei­ genständige Komponente dargestellt. Sie kann als selbststän­ diges Teil gehandhabt werden. Sie hat nach außen hin eine An­ schlussmöglichkeit an ein in der Fig. 4 nicht näher darge­ stelltes Energieversorgungsnetz und an einen internen Daten­ bus IDB eines in der Fig. 4 ebenfalls nicht näher darge­ stellten datenverarbeitenden Geräts. Für den Anschluss an das Energieversorgungsnetz dienen ein Steckerkabel STK und Stecker ST. Der in der Fig. 4 näher dargestellte interne Da­ tenbus IDB ist kein Teil des Netzteils NT. Er symbolisiert in der Fig. 4 lediglich eine Anschlussmöglichkeit, wobei die Anschlussmöglichkeit beispielsweise durch eine universelle Schnittstelle, bekannt z. B. als USB-Schnittstelle, realisiert sein kann.

Im übrigen weist das Netzteil NT der Fig. 4 neben den Teilen für die Netzteilfunktionen ein Dateninterface DI, die Kompo­ nenten für das Powerline Communication-Modem PLC-M und eine gegenüber der Rechnerintelligenz eines datenverarbeitenden Geräts DG zweite Rechnerintelligenz RI2 auf. Die zweite Rech­ nerintelligenz RI2 kann neben den Aufgaben zur Durchführung einer Powerline Communication auch Aufgaben der Netzteil­ steuerung durchführen.

Claims (8)

1. Datenverarbeitendes Gerät (DG) mit Netzteil (NT) für eine interne Versorgung mit elektrischer Energie gespeist aus einem elektrischen Energieversorgungsnetz (E), auf dem gleichzeitig ein externes Datennetz realisiert ist, auf­ weisend eine Rechnerintelligenz (RI1) und Komponenten, die eine Datenschnittstelle (DI) bilden für einen datentechnischen Informationsaustausch zwischen dem datenverarbeitenden Gerät (DG) und ein Powerline Communication-Modem (PLC-M) bildenden Komponenten, die im weiteren für den Anschluss an das auf dem Energieversorgungsnetz (E) realisierte, mit weiteren datenverarbeitenden Geräten (DG) in Verbindung stehende externe Datennetz vorgesehenen sind, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die ein Powerline Communication- Modem (PLC-M) bildenden Komponenten und die Datenschnittstelle (DI) integrierte Bestandteile des Netzteils (NT) des datenverarbeitenden Geräts sind.

2. Datenverarbeitendes Gerät (DG) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenschnittstelle (DI) als eine USB-Schnittstelle ausgebildet ist.

3. Datenverarbeitendes Gerät (DG) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Netzteil (NT) des datenverarbeitenden Geräts (DG) wenigstens eine zweite Rechnerintelligenz (RI2) vorgesehen ist.

4. Datenverarbeitendes Gerät (DG) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der im Netzteil (NT) vorgesehenen zweiten Rechnerintelligenzen (RI2) in der Weise realisiert ist, dass durch sie wenigs­ tens ein Teil der bei einer Powerline Communication not­ wendigen Rechneraufgaben ausgeführt ist.

5. Datenverarbeitendes Gerät (DG) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnerintelligenz (RI1) des datenverarbeitenden Geräts (DG) in der Weise gestaltet ist, dass nicht durch zweite Rechnerin­ telligenzen (RI2) des Netzteils (NT) ausgeführte, für eine Powerline Communication notwendige Rechneraufgaben durch die Rechnerintelligenz (RI1) des datenverarbeitenden Geräts (DG) ausgeführt ist.

6. Netzteil (NT) für datenverarbeitende Geräte (DG) nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, dass neben den Elementen für die Energieversorgung eines datenverarbeitenden Geräts (DG) aus einem Energie­ versorgungsnetz (E), das gleichzeitig ein Datennetz für Powerline Communication ist, ein Powerline Communication- Modem (PLC-M) bildende Komponenten und eine Datenschnitt­ stelle (DI) für eine geräteinterne datentechnische Anbin­ dung vorgesehen sind.

7. Netzteil (NT) nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Datenschnittstelle (DI) als eine USB-Schnittstelle ausgebildet ist.

8. Netzteil (NT) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, dass eine wenigstens einen Teil der bei einer Powerline Communication anfallenden Rechnerauf­ gaben ausführende zweite Rechnerintelligenz (RI2) vorgesehen ist.