DE10119396A1 - Time sequence of events determining method for complex automation system uses a large number of sensors and or actuators wirelessly connected to a central unit such that energy use is minimized - Google Patents

Time sequence of events determining method for complex automation system uses a large number of sensors and or actuators wirelessly connected to a central unit such that energy use is minimized

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DE10119396A1 DE2001119396 DE10119396A DE10119396A1 DE 10119396 A1 DE10119396 A1 DE 10119396A1 DE 2001119396 DE2001119396 DE 2001119396 DE 10119396 A DE10119396 A DE 10119396A DE 10119396 A1 DE10119396 A1 DE 10119396A1
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Abstract

According to the method: each sensor or actuator (4.1-4.n) determines the time of an event using its local clock (5.1- 5.n); the base station (1) constantly transmits the actual time from the main clock (2) together with data transfer blocks; a comparison of local and actual time is undertaken in the sensors and actuators and used to determine a correction value and; the time with the correction applied is used for time stamping events occurring in the actuator or sensor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung der zeitlichen Reihenfol­ ge des Auftretens von Ereignissen in einem System mit einer Vielzahl von Sensoren und/oder Aktoren. Unter dem Begriff "Ereignis" wird beispielsweise die Meldung eines ein Objekt detektierenden Näherungssensors oder die Meldung des Zustandes eines Aktors verstanden. Die Erfindung kann beispielsweise bei Näherungsschaltern/Nähe­ rungssensoren, Temperaturmeßsensoren, Druckmeßsensoren, Strommeßsensoren oder Spannungsmeßsensoren sowie bei mikromechanischen, piezoelektrischen, elek­ trochemischen, magnetostriktiven, elektrostatischen oder elektromagnetischen Aktoren verwendet werden.The invention relates to a method for determining the chronological order events in a system with a large number of sensors and / or actuators. For example, the term "event" is used to report a an object-detecting proximity sensor or reporting the status of a Understood actuator. The invention can be used, for example, for proximity switches / proximity tion sensors, temperature measuring sensors, pressure measuring sensors, current measuring sensors or voltage measuring sensors as well as in micromechanical, piezoelectric, elec trochemical, magnetostrictive, electrostatic or electromagnetic actuators be used.

Insbesondere eignet sich die Erfindung für eine Maschine oder Anlage mit einer Viel­ zahl von Sensoren und/oder Aktoren, beispielsweise Industrieroboter, Herstellungsau­ tomat oder Fertigungsautomat.In particular, the invention is suitable for a machine or system with a lot number of sensors and / or actuators, for example industrial robots, manufacturing tomat or manufacturing machine.

In der DE 199 26 799 A1 wird ein System für eine eine Vielzahl von drahtlosen Nähe­ rungssensoren aufweisende Maschine, insbesondere Fertigungsautomat, vorgeschla­ gen, wobei
In DE 199 26 799 A1, a system for a machine having a plurality of wireless proximity sensors, in particular a production machine, is proposed, wherein

  • - jeder Näherungssensor mindestens eine zur Energieaufnahme aus einem mittelfre­ quenten Magnetfeld geeignete Sekundärwicklung aufweist,- Each proximity sensor at least one for energy consumption from a medium fre quent magnetic field has suitable secondary winding,
  • - wobei mindestens eine von einem mittelfrequenten Oszillator gespeiste Primärwick­ lung zur drahtlosen Versorgung der Näherungssensoren mit elektrischer Energie vor­ gesehen ist,- At least one primary winding fed by a medium-frequency oscillator for the wireless supply of the proximity sensors with electrical energy is seen
  • - und wobei jeder Näherungssensor mit einer Sendeeinrichtung ausgestattet ist, welche interessierende Sensor-Informationen beinhaltende Funksignale an eine zentrale, mit einem Prozeßrechner der Maschine verbundene Basisstation abgibt.- And wherein each proximity sensor is equipped with a transmitter, which radio signals containing interesting sensor information to a central, with outputs a base station connected to a process computer of the machine.

Bei diesem drahtlosen System entfällt im Vergleich zu konventionellen Lösungen mit Draht/Kabelanschluß zur elektrischen Energieversorgung und zur Kommunikation der durch Planung, Material, Installation, Dokumentation und Wartung bedingte relativ hohe Kostenfaktor der Draht/Kabelanschlüsse. Es können keine Ausfälle aufgrund von Ka­ belbrüchen oder schlechten, beispielsweise korrodierten Kontakten auftreten.Compared to conventional solutions, this wireless system is also eliminated Wire / cable connection for electrical power supply and for communication relatively high due to planning, material, installation, documentation and maintenance Cost factor of the wire / cable connections. Failures due to Ka broken or bad, for example corroded contacts occur.

In der DE 199 26 562 A1 werden ein Verfahren und eine Anordnung zur drahtlosen Versorgung einer Vielzahl Aktoren mit elektrischer Energie, ein Aktor und eine Primär­ wicklung hierzu sowie ein System für eine eine Vielzahl von Aktoren aufweisende Ma­ schine vorgeschlagen, wobei die vorgeschlagene Technologie bezüglich Energiever­ sorgung und Kommunikation gleichartig der vorstehend für die DE 199 26 799 A1 an­ gegebenen Technologie ist.DE 199 26 562 A1 describes a method and an arrangement for wireless Supply of a large number of actuators with electrical energy, one actuator and one primary development and a system for a large number of actuators Schine proposed, the proposed technology with respect to Energiever Supply and communication similar to that for DE 199 26 799 A1 given technology.

Bei den vorstehend angeführten Systemen ist es von Wichtigkeit, die zeitliche Reihen­ folge des Auftretens von Ereignissen - wie beispielsweise die zeitliche Reihenfolge des Auftretens von Sensorsignalen von Näherungssensoren - feststellen zu können. Mit Hilfe einer Auflistung des zeitlichen Auftretens der Sensorsignale kann die Arbeitsweise des Systems überprüft werden und es ist im Störungsfall in einfacher und schneller Weise möglich, den Störungsfall zu analysieren und defekte Bauteile zu ermitteln. Da­ bei steht im Vordergrund, daß die Kommunikationseinrichtungen der Sensoren und/oder Aktoren mit geringstmöglichem Energieverbrauch betrieben werden.In the systems mentioned above, it is important that the time series follow the occurrence of events - such as the chronological order of the Occurrence of sensor signals from proximity sensors. With The mode of operation can be helped by listing the time occurrence of the sensor signals of the system can be checked and it is easier and faster in the event of a malfunction This makes it possible to analyze the malfunction and to identify defective components. because is in the foreground that the communication facilities of the sensors and / or actuators are operated with the lowest possible energy consumption.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung der zeitlichen Reihenfolge des Auftretens von Ereignissen in einem System mit einer Vielzahl von Sensoren und/oder Aktoren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dessen Hilfe die Kommunikationseinrichtungen der Sensoren und/oder Aktoren mit möglichst gerin­ gem Energieverbrauch betrieben werden können.The invention has for its object a method for determining the temporal Order of occurrence of events in a system with a variety of  Specify sensors and / or actuators of the type mentioned, with its help the communication devices of the sensors and / or actuators with as little as possible can be operated according to energy consumption.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungs­ gemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is fiction, in connection with the features of the preamble solved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das vor­ geschlagene Verfahren das Auflösungsvermögen hinsichtlich der zeitlichen Reihenfolge des Auftretens von Ereignissen verbessert, ohne daß es dabei erforderlich wäre, die Kommunikationseinrichtung der Sensoren und/oder Aktoren ständig im eingeschalteten Zustand zu belassen. Die Sensoren und/oder Aktoren können vielmehr in einem ener­ giesparenden Modus betrieben werden, bei dem die Kommunikationseinrichtungen der Sensoren und/oder Aktoren nur zur Meldung des Auftretens eines Ereignissen einge­ schaltet werden. Auch die wiederholte Übertragung der Informationen in nachfolgenden Zeitabschnitten beeinflußt das infolge der Zeitstempelung der Ereignisse erzielte hohe Auflösungsvermögen nicht. Eine derartige wiederholte Übertragung ist beim Auftreten von Störungen erforderlich, beispielsweise bei Fading oder bei Interferenzen.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that the front proposed procedure the resolving power with regard to the chronological order the occurrence of events is improved without requiring the Communication device of the sensors and / or actuators constantly switched on To keep condition. Rather, the sensors and / or actuators can be in one operated saving mode, in which the communication facilities of the Sensors and / or actuators only used to report the occurrence of an event be switched. Also the repeated transmission of the information in subsequent ones Periods affect the high achieved due to the time stamping of events Not resolving power. Such retransmission is upon occurrence interference, for example in the case of fading or interference.

Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.Further advantages are evident from the description below.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeich­ net.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims net.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiele erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the embodiment shown in the drawing Examples explained. Show it:

Fig. 1 ein System mit einer Vielzahl von Sensoren und/oder Aktoren und einer Ba­ sisstation, Fig. 1 is a system sisstation with a plurality of sensors and / or actuators and a Ba,

Fig. 2 einen zyklischen TDMA-Datenübertragungsblock, Fig. 2 is a cyclic TDMA data transmission block,

Fig. 3 eine Folge von sukzessive aufeinanderfolgenden Datenübertragungsblök­ ken. Fig. 3 shows a sequence of successively successive data blocks.

In Fig. 1 ist ein System mit einer Vielzahl von Sensoren und/oder Aktoren und einer Basisstation dargestellt. Die Basisstation 1 weist eine Hauptuhr 2 sowie eine Kommuni­ kationseinrichtung 3 auf. Es ist eine Vielzahl von Sensoren und/oder Aktoren 4.1, 4.2. . .4.n (n = beliebige ganze positive Zahl) vorgesehen, welche beispielsweise inner­ halb einer Anlage installiert oder an einer Maschine, insbesondere einem Fertigungs­ automat befestigt sind. Die Sensoren und/oder Aktoren 4.1, 4.2. . .4.n weisen jeweils eine lokale Uhr 5.1, 5.2. . .5.n und eine Kommunikationseinrichtung 6.1, 6.2. . .6.n auf. Es ist nachfolgend stets von Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n die Rede, wobei es sich wahlwei­ se um Sensoren oder um Aktoren handeln kann. Im allgemeinen weisen die Sensoren einen die Sensor-Umgebung detektierenden Sensorkopf mit nachgeschalteter Signal­ auswertung sowie die Aktoren eine Aktoreinheit (beispielsweise ein Druckluftventil oder ein Schütz) sowie eine Ansteuereinheit hierfür auf.In Fig. 1, a system is shown with a plurality of sensors and / or actuators and a base station. The base station 1 has a master clock 2 and a communication device 3 . It is a multitude of sensors and / or actuators 4.1 , 4.2 . , , 4 .n (n = any integer positive number) is provided, which are installed, for example, within a system or attached to a machine, in particular a production machine. The sensors and / or actuators 4.1 , 4.2 . , , 4 .n each have a local clock 5.1 , 5.2 . , , 5 .n and a communication device 6.1 , 6.2 . , , 6 .n on. It is always from sensors / actuators 4.1 . , , 4 .n the speech, which can be either sensors or actuators. In general, the sensors have a sensor head which detects the sensor environment with a downstream signal evaluation, and the actuators have an actuator unit (for example a compressed air valve or a contactor) and a control unit therefor.

Die Kommunikationseinrichtungen 6.1. . .6.n der Sensoren/Aktoren enthalten die erfor­ derlichen Funksender und/oder Funkempfänger, um derart eine drahtlose Kommunika­ tion zwischen der Basisstation 1 und den Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n zu ermöglichen. Bei einem Sensor gelangt das aufbereitete Sensorsignal zu einem Modulator/Codierer mit nachgeschaltetem Funksender und Antenne, von wo es an die Basisstation 1 ge­ sendet wird. Bei einem Aktor gelangt das von der Basisstation 1 gesendete Ansteuersi­ gnal über eine Antenne, einen Funkempfänger und einen Demodulator/Decodierer zur Ansteuereinheit.The communication facilities 6.1 . , , 6 .n of the sensors / actuators contain the necessary radio transmitters and / or radio receivers in order to establish wireless communication between base station 1 and sensors / actuators 4.1 . , , 4 .n to enable. In the case of a sensor, the processed sensor signal reaches a modulator / encoder with a downstream radio transmitter and antenna, from where it is sent to the base station 1 . In the case of an actuator, the control signal sent by the base station 1 reaches the control unit via an antenna, a radio receiver and a demodulator / decoder.

Die Basisstation 1 ist zweckmäßig an einen Zentralrechner (Prozeßrechner, Speicher­ programmierbare Steuerung) angeschlossen, empfängt Sensorsignale der Sensoren und Meldesignale betreffend den aktuellen Zustand von Aktoren (uplink, "in Auf­ wärtsrichtung", von den Sensoren/Aktoren zur Basisstation), gibt Ansteuersignale zur Aktivierung/Deaktivierung der Aktoren ab und gibt Signale zur Einstellung von spezifi­ schen Parametern der Aktoren und Sensoren ab (downlink, "in Abwärtsrichtung", von der Basisstation zu den Sensoren/Aktoren). Die Kommunikationseinrichtung 3 der Ba­ sisstation weist dementsprechend eine Antenne auf, an welche ein Funkempfänger und ein Funksender angeschlossen sind. Die Signale des Funkempfängers werden einem Demodulator/Decodierer zugeführt und dem Funksender ist ein Modulator/Codierer vorgeschaltet.The base station 1 is expediently connected to a central computer (process computer, programmable logic controller), receives sensor signals from the sensors and signal signals relating to the current state of actuators (uplink, "in the upward direction", from the sensors / actuators to the base station), and gives control signals Activation / deactivation of the actuators and emits signals for setting specific parameters of the actuators and sensors (downlink, "in the downward direction", from the base station to the sensors / actuators). The communication device 3 of the base station accordingly has an antenna to which a radio receiver and a radio transmitter are connected. The signals of the radio receiver are fed to a demodulator / decoder and a modulator / encoder is connected upstream of the radio transmitter.

In Fig. 2 ist ein zyklischer TDMA-Datenübertragungsblock (Time Division Multiple Access) dargestellt, wie er vorzugsweise beim vorgeschlagenen System verwendet wird. Ein derartiger Datenübertragungsblock oder Rahmen R1 setzt sich aus n sukzes­ sive nacheinander folgenden Zeitschlitzen ZT.1, ZT.2. . .ZT.n zusammen. Jeder Zeit­ schlitz ZT.1. . .ZT.n ist einem bestimmten Sensor oder Aktor zugeordnet. Obwohl bei­ spielsweise die Sensoren ihre Nachrichten in zufälligen Augenblicken generieren, er­ folgt nicht eine sofortige, sondern eine an den zugeordneten Zeitschlitz angepaßte Übertragung. Die zeitlich präzise Vorgabe der Zeitschlitze ZT.1. . .ZT.n und Rahmen R1. . . erfolgt durch die Hauptuhr 2 der Basisstation 1. Da die lokalen Uhren 5.1. . .5.n der Sensoren/Aktoren nicht synchron zur Hauptuhr 2 sind, enthält jeder Zeitschlitz ZT1. . .ZT.n neben der zu übertragenden Information ein typisches Synchronisationswort zur exakten Synchronisation zwischen Basisstation 1 einerseits und Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n andererseits.In FIG. 2 a cyclical TDMA frame (Time Division Multiple Access) is illustrated as it is preferably used in the proposed system. Such a data transmission block or frame R1 is composed of n successive time slots ZT.1, ZT.2. , .ZT.n together. Anytime slot ZT.1. , .ZT.n is assigned to a specific sensor or actuator. Although, for example, the sensors generate their messages at random moments, it does not follow an immediate, but rather a transmission adapted to the assigned time slot. The precise timing of the time slots ZT.1. , .ZT.n and frame R1. , , is done by the master clock 2 of the base station 1 . Since the local clocks 5.1 . , , 5 .n of the sensors / actuators are not synchronized with master clock 2 , each time slot contains ZT1. , .ZT.n in addition to the information to be transmitted, a typical synchronization word for exact synchronization between base station 1 on the one hand and sensors / actuators 4.1 . , , 4 .n on the other hand.

In Fig. 3 ist in diesem Zusammenhang eine Folge von sukzessive aufeinanderfolgen­ den Datenübertragungsblöcken R1, R2, R3. . . dargestellt. R1, R2, R3 können auch als Rahmen-Nummern bezeichnet werden.In this context, FIG. 3 shows a sequence of successively successive data transmission blocks R1, R2, R3. , , shown. R1, R2, R3 can also be referred to as frame numbers.

Falls die Kommunikation keiner Störung ausgesetzt ist, erfolgt die Übertragung der In­ formation bzw. Ereignisse aller Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n innerhalb eines einzigen Datenübertragungsblocks oder Rahmens. Jedoch kann in der Basisstation 1 den ein­ zelnen innerhalb eines Rahmens übertragenen Ereignissen keine präzise zeitliche Rei­ henfolge zugeordnet werden, da - wie vorstehend erwähnt - die Übertragung nicht gemäß dem zeitlichen Auftreten der Ereignisse, sondern gemäß dem jeweils zugeord­ neten Zeitschlitz erfolgt.If the communication is not exposed to interference, the information or events of all sensors / actuators 4.1 are transmitted. , , 4 .n within a single frame or frame. However, in the base station 1, the individual events transmitted within a frame cannot be assigned a precise chronological order, since - as mentioned above - the transmission does not take place according to the time of occurrence of the events, but rather according to the respectively assigned time slot.

Treten Störungen auf, beispielsweise Fading oder Interferenzen, ist eine wiederholte Übertragung der Informationen im nachfolgenden Rahmen bzw. in den nachfolgenden Rahmen erforderlich. Beispielsweise kann von einer Übertragungssicherheit von 99,99% ausgegangen werden, wenn jeweils vier aufeinander folgende Rahmen die gleiche Information übertragen. Nach Übertragung von vier Rahmen erfolgt eine Aktua­ lisierung der Informationen im fünften Rahmen (welcher wiederum insgesamt viermal übertragen wird). Es ist leicht verständlich, daß beim ausgeführten Beispiel während der Zeitspanne von vier Rahmen den gemeldeten Ereignissen keine präzise zeitliche Reihenfolge zugeordnet werden kann.If faults occur, for example fading or interference, this is repeated Transmission of the information in the following framework or in the following Frame required. For example, a transmission security of  99.99% are assumed if the four successive frames transmit the same information. After four frames have been transferred, an actua takes place Information in the fifth frame (which in turn four times is transmitted). It is easy to understand that in the example given during the timeframe of four frames the reported events no precise temporal Order can be assigned.

Eine Möglichkeit der Verbesserung des Auflösungsvermögens hinsichtlich der zeitli­ chen Reihenfolge des Auftretens von Ereignissen besteht darin, daß die Basisstation 1 jedem gesendeten Rahmen eine aufsteigende Nummer zuordnet und daß diese Num­ mer jeweils zusammen mit dem Rahmen gesendet und derart den Sensoren/Aktoren mitgeteilt wird. Die Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n können dann jeweils feststellen, wäh­ rend welchen Rahmens ein zu meldendes Ereignis auftritt und bei Meldung des Ereig­ nisses diese Nummer des Rahmens nennen. Diese Lösungsmöglichkeit der Zeitstem­ pelung mit Rahmen-Nummer setzt jedoch voraus, daß die Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n kontinuierlich im Einschaltzustand betrieben werden, um die jeweils aktuelle Nummer des Rahmens zu kennen. Diese Verbesserungsmöglichkeit scheidet demnach bei Rea­ lisierungen aus, bei denen ein kontinuierlicher Einschaltzustand der Kommunikations­ einrichtungen der Sensoren/Aktoren nicht gewünscht ist, um den Energieverbrauch zu minimieren.One way of improving the resolution with regard to the temporal sequence of the occurrence of events is that the base station 1 assigns an ascending number to each frame sent and that this number is sent together with the frame and is thus communicated to the sensors / actuators. The sensors / actuators 4.1 . , , 4 .n can then determine during which frame an event to be reported occurs and, when the event is reported, name this number of the frame. This solution to the time stamping with frame number requires, however, that the sensors / actuators 4.1 . , , 4 .n be operated continuously in the switched-on state in order to know the current frame number. This possibility of improvement is therefore ruled out in realizations in which a continuous on state of the communication devices of the sensors / actuators is not desired in order to minimize the energy consumption.

Eine weitere Möglichkeit der Verbesserung des Auflösungsvermögens hinsichtlich der zeitlichen Reihenfolge des Auftretens von Ereignissen besteht darin, daß die Basissta­ tion 1 die aktuelle Uhrzeit der Hauptuhr 2 zusammen mit den Datenübertragungsblöc­ ken sendet. Diese aktuelle Uhrzeit der Hauptuhr 2 synchronisiert die Uhrzeit der lokalen Uhr 5.1. . .5.n. Die Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n können dann beim Auftreten eines Ereig­ nisses jeweils die Uhrzeit der lokalen Uhr als Zeitstempel festhalten. Ein Vorteil dieser Methode besteht darin, daß die Zeitstempelung wesentlich genauer ist, da der genaue Augenblick des Auftretens des Ereignisses innerhalb eines Rahmens festgehalten wird. Ein Nachteil dieser Methode besteht jedoch darin, daß die Uhrzeit der lokalen Uhr 5.1. . .5.n stets eine gewisse Abweichung (Drift) von der Uhrzeit der Hauptuhr 2 aufweist. Außerdem setzt diese Lösungsmöglichkeit der Zeitstempelung mittels lokaler Uhrzeit ebenfalls voraus, daß die Kommunikationseinrichtungen der Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n kontinuierlich im Einschaltzustand betrieben werden. Diese Verbesserungsmöglichkeit scheidet deshalb ebenfalls bei Realisierungen aus, bei denen ein kontinuierlicher Ein­ schaltzustand der Kommunikationseinrichtungen der Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n nicht gewünscht ist, um den Energieverbrauch zu minimieren.Another way of improving the resolution with regard to the chronological order of occurrence of events is that the base station 1 sends the current time of the master clock 2 together with the data transmission blocks. This current time of the master clock 2 synchronizes the time of the local clock 5.1 . , , 5 .n. The sensors / actuators 4.1 . , , 4 .n can then record the time of the local clock as a time stamp when an event occurs. An advantage of this method is that the time stamp is much more accurate because the exact moment of the occurrence of the event is captured within a frame. A disadvantage of this method, however, is that the local time 5.1 . , , 5 .n always shows a certain deviation (drift) from the time of the master clock 2 . In addition, this solution to time stamping using local time also presupposes that the communication devices of the sensors / actuators 4.1 . , , 4 .n be operated continuously in the switched-on state. This possibility of improvement is therefore also ruled out in implementations in which a continuous on state of the communication devices of the sensors / actuators 4.1 . , , 4 .n is not desired in order to minimize energy consumption.

Will man den kontinuierlicher Einschaltzustand der Kommunikationseinrichtungen der Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n vermeiden, um derart den Energieverbrauch der Senso­ ren/Aktoren zu minimieren, wird vorgeschlagen, daß zwar die Basisstation 1 ständig die aktuelle Uhrzeit der Hauptuhr 2 zusammen mit den Datenübertragungsblöcken sendet, die Kommunikationseinrichtungen der Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n jedoch nur beim Auf­ treten eines Ereignisses im Einschaltzustand betrieben werden. Während eines sol­ chen Einschaltzustandes der Kommunikationseinrichtung wird vom Sensor/Aktor 4.1. . .4.n die aktuelle Uhrzeit der Hauptuhr 2 empfangen und mit der aktuellen Uhrzeit der lokalen Uhr 5.1. . .5.n verglichen.Do you want the continuous on state of the communication devices of the sensors / actuators 4.1 . , , 4 .n avoid, in order to minimize the energy consumption of the sensors / actuators, it is proposed that although the base station 1 constantly sends the current time of the master clock 2 together with the data transmission blocks, the communication devices of the sensors / actuators 4.1 . , , 4 .n can only be operated when an event occurs in the switched-on state. During such a switch-on state of the communication device, the sensor / actuator 4.1 . , , 4 .n receive the current time of master clock 2 and the current time of local clock 5.1 . , , 5 .n compared.

Die festgestellten Abweichungen zwischen diesen beiden Uhrzeiten werden herange­ zogen, um eine adaptive Anpassung der Uhrzeit der lokalen Uhr 5.1. . .5.n an die Uhrzeit der Hauptuhr 2 zu erzielen, d. h. es wird ein Korrekturfaktor gebildet, mit dem die Uhr­ zeit der lokalen Uhr 5.1. . .5.n gewichtet wird, um hieraus eine Uhrzeit auf Basis der Hauptuhr 2 zu bilden. Diese mit den für die verschiedenen Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n unterschiedlichen Korrekturfaktoren gewichteten Uhrzeiten der lokalen Uhren 5.1. . .5.n beruhen auf ein und derselben Zeitbasis und können deshalb untereinander verglichen werden. Folglich kann eine Zeitstempelung der auftretenden Ereignisse auf der Basis der Uhrzeit der lokalen Uhren 5.1. . .5.n und der gebildeten Korrekturfaktoren erfolgen. Auf diese Art und Weise läßt sich die zeitliche Reihenfolge des Auftretens von Ereig­ nissen an Hand der Zeitstempel der einzelnen Ereignisse präzise festhalten und nach­ vollziehen.The discrepancies between these two times are used to adaptively adapt the time of the local clock 5.1 . , , 5 .n to achieve the time of the master clock 2 , ie a correction factor is formed with which the time of the local clock 5.1 . , , 5 .n is weighted to form a time based on the master clock 2 . This with the for the various sensors / actuators 4.1 . , , 4 .n different correction factors weighted times of the local clocks 5.1 . , , 5 .n are based on the same time base and can therefore be compared with each other. Consequently, a time stamping of the occurring events based on the time of the local clocks 5.1 . , , 5 .n and the correction factors formed. In this way, the chronological order of occurrence of events can be precisely recorded using the time stamp of the individual events and followed.

Alternativ zur vorstehend erläuterten Methode ist es auch möglich, daß die Korrektur­ faktoren nicht in den einzelnen Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n gebildet werden, sondern statt dessen in der Basisstation 1. Zu diesem Zweck senden die Sensoren/Aktoren 4.1. . .4.n bei Auftreten eines Ereignisses während des nachfolgenden zugeordneten Zeitschlitzes
As an alternative to the method explained above, it is also possible that the correction factors are not in the individual sensors / actuators 4.1 . , , 4 .n are formed, but instead in the base station 1 . For this purpose the sensors / actuators 4.1 . , , 4 .n when an event occurs during the subsequent assigned time slot

  • - die Uhrzeit der lokalen Uhr 5.1. .5.n zum Zeitpunkt des Auftretens des Ereignisses,- the time of the local clock 5.1 . .5.n at the time the event occurred,
  • - die Uhrzeit der lokalen Uhr 5.1. . .5.n zum Sendezeitpunkt sowie- the time of the local clock 5.1 . , , 5 .n at the time of transmission as well
  • - die empfangene Uhrzeit der Hauptuhr 2 zum Sendezeitpunkt.- The received time of master clock 2 at the time of transmission.

Aus der Uhrzeit der lokalen Uhr 5.1. . .5.n zum Sendezeitpunkt und der empfangenen Uhrzeit der Hauptuhr 2 zum Sendezeitpunkt bildet die Basisstation 1 den Korrekturfak­ tor, mit dem die Uhrzeit der lokalen Uhr 5.1. . .5.n gewichtet werden muß, um hieraus für das relevante Ereignis eine Uhrzeit auf Basis der Hauptuhr 2 zu bilden.From the time of the local clock 5.1 . , , 5 .n at the time of transmission and the received time of the master clock 2 at the time of transmission, the base station 1 forms the correction factor with which the time of the local clock 5.1 . , , 5 .n must be weighted in order to form a time for the relevant event on the basis of master clock 2 .

Claims (3)

1. Verfahren zur Bestimmung der zeitlichen Reihenfolge des Auftretens von Ereignissen in einem System mit einer Vielzahl von Sensoren und/oder Aktoren (4.1. . .4.n), welche zumindest teilweise mit drahtlosen Kommunikationseinrichtungen (6.1. . .6.n) und einer lokalen Uhr (5.1. . .5.n) ausgerüstet sind, und einer zentralen Basis­ station (1) mit drahtloser Kommunikationseinrichtung (3) und Hauptuhr (2), wobei die Basisstation (1) laufend Datenübertragungsblöcke (R) für die Sensoren und/oder Akto­ ren (4.1. . .4.n) absendet und der Zeitpunkt der Meldung des Auftretens eines Ereignis­ ses mit zeitlicher Verzögerung nach dem Zeitpunkt des Auftretens dieses Ereignisses während einer zugeordneten Zeitspanne erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der Sensor und/oder Aktor (4.1. . .4.n) die Uhrzeit der lokalen Uhr (5.1. . .5.n) bei Auftreten eines Ereignisses feststellt,
  • - daß die Basisstation (1) ständig die aktuelle Uhrzeit der Hauptuhr (2) zusammen mit den Datenübertragungsblöcken sendet,
  • - daß ein Vergleich der aktuellen Uhrzeit der Hauptuhr (2) mit der aktuellen Uhrzeit der lokalen Uhr (5.1. . .5.n) erfolgt,
  • - daß aus den festgestellten Abweichungen zwischen diesen beiden Uhrzeiten ein Korrekturfaktor gebildet wird, mit dem die Uhrzeit der lokalen Uhr (5.1. . .5.n) zu ge­ wichten ist, um hieraus eine Uhrzeit auf Basis der Hauptuhr (2) zu bilden,
  • - daß die Uhrzeit der mit dem Korrekturfaktor gewichteten lokalen Uhr (5.1. . .5. n) bei Auftreten des Ereignisses für eine Zeitstempelung der auftretenden Ereignisse auf Basis der Uhrzeit der Hauptuhr (2) benutzt wird.
1. Method for determining the chronological order of the occurrence of events in a system with a plurality of sensors and / or actuators (4.1.. .4.n), which at least partially with wireless communication devices (6.1.. .6.n) and a local clock (5.1. .5.n) are equipped, and a central base station ( 1 ) with wireless communication device ( 3 ) and master clock ( 2 ), the base station ( 1 ) continuously transmitting data blocks (R) for the sensors and / or actuators (4.1. .4.n) and the time of the notification of the occurrence of an event occurs with a time delay after the time of the occurrence of this event during an assigned time period, characterized in that
  • - that the sensor and / or actuator (4.1.. .4.n) determines the time of the local clock (5.1.. .5.n) when an event occurs,
  • - That the base station ( 1 ) constantly sends the current time of the master clock ( 2 ) together with the data transmission blocks,
  • - that the current time of the master clock ( 2 ) is compared with the current time of the local clock (5.1. .5.n),
  • - That a correction factor is formed from the discrepancies between these two times by which the time of the local clock (5.1. .5.n) must be weighted in order to form a time based on the master clock ( 2 ),
  • - That the time of the local clock weighted with the correction factor (5.1. .5. n) is used when the event occurs for a time stamping of the occurring events based on the time of the master clock ( 2 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der Korrekturfaktoren und die Zeitstempelung der auftretenden Ereignisse in jedem Sensor und/oder Aktor (4.1. . .4.n) erfolgt und der Basisstation (1) lediglich die mit Zeitstempel versehenen Ereignisse gemeldet werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the formation of the correction factors and the time stamping of the events occurring in each sensor and / or actuator (4.1.. .4.n) and the base station ( 1 ) only the events provided with time stamps be reported. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der Korrekturfaktoren und die Zeitstempelung der auftretenden Ereignisse in der Basissta­ tion (1) erfolgt, wozu die Sensoren und/oder Aktoren (4.1. . .4.n)
  • - die Uhrzeit der lokalen Uhr (5.1..5.n) zum Zeitpunkt des Auftretens des Ereignisses,
  • - die Uhrzeit der lokalen Uhr (5.1. . .5.n) zum Sendezeitpunkt sowie
  • - die empfangene Uhrzeit der Hauptuhr (2) zum Sendezeitpunkt
an die Basisstation (1) melden und die Basisstation aus der Uhrzeit der lokalen Uhr (5.1. . .5.n) zum Sendezeitpunkt und der empfangenen Uhrzeit der Hauptuhr (2) zum Sendezeitpunkt den Korrekturfaktor bildet.
3. The method according to claim 1, characterized in that the formation of the correction factors and the time stamping of the events occurring in the base station ( 1 ) takes place, for which purpose the sensors and / or actuators (4.1. .4.n)
  • - the time of the local clock (5.1..5.n) at the time the event occurred,
  • - the time of the local clock (5.1. .5.n) at the time of transmission and
  • - The received time of the master clock ( 2 ) at the time of transmission
report to the base station ( 1 ) and the base station forms the correction factor from the time of the local clock (5.1. .5.n) at the time of transmission and the received time of the master clock ( 2 ) at the time of transmission.
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