DE102004062729A1 - Method and circuit arrangement for data transmission by means of infrared remote control - Google Patents
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- G08C23/00—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems
- G08C23/04—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infrared
Abstract
Es sollen ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Datenübermittlung mittels Infrarot-Fernsteuerung geschaffen werden, die einen geringen Stromverbrauch aufweisen. Weiterhin soll die zeitliche Verzögerung zwischen der Betätigung des Senders und dem Ansprechen des Gerätes sehr klein gehalten werden und es soll eine Feineinstellung möglich sein. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird das Problem verfahrensseitig dadurch gelöst, dass durch einen Sender (12) nach seiner Aktivierung die Aussendung der Daten erfolgt. Dabei ist jedes Datentelegramm aus einem Datenteil (38) und einer Synchronlücke (39) zusammengesetzt. Weiterhin wird ein Infrarotempfangsmodul (23) eingeschaltet. Dabei ist der zeitliche Abstand der Einschaltung des Infrarotempfangsmodul (23) asynchron zum zeitlichen Abstand der Aussendung des vom Sender (12) ausgesandten Datentelegramms. Des weiteren ist die Zeitdauer der Einschaltung (40) bedeutend kleiner als die Zeitdauer der zwischen zwei Einschaltungen (40) liegenden Pause (41). Bei Wahnehmung von mindestens einem Bit des Datentelegramms durch das Infrarotempfangsmodul (23) wird die Dauer der Einschaltung (40) so vergrößert, dass sie größer als der zeitliche Abstand der Aussendung der Datentelegramme ist. DOLLAR A Das Verfahren und die Schaltungsanordnung zur Datenübermittlung mittels Infrarot-Fernsteuerung können bei Gasregelarmaturen benutzt werden.A method and a circuit arrangement for data transmission by means of infrared remote control are to be created, which have a low power consumption. Furthermore, the time delay between the operation of the transmitter and the response of the device should be kept very small and it should be possible to fine tune. DOLLAR A According to the invention, the problem is solved in terms of the process that by a transmitter (12) after its activation, the transmission of the data. Each data telegram is composed of a data part (38) and a synchronous gap (39). Furthermore, an infrared receiving module (23) is turned on. In this case, the time interval between the activation of the infrared receiving module (23) is asynchronous to the time interval of the transmission of the data telegram transmitted by the transmitter (12). Furthermore, the duration of the switch-on (40) is significantly smaller than the duration of the pause (41) between two switches (40). When Wahnehmung of at least one bit of the data telegram by the infrared receiving module (23), the duration of the activation (40) is increased so that it is greater than the time interval of the transmission of the data telegrams. DOLLAR A The method and the circuit arrangement for data transmission by means of infrared remote control can be used in gas control valves.
Description
Technisches Gebiettechnical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübermittlung mittels Infrarot – Fernsteuerung und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens, wie sie bei den unterschiedlichsten Arten von mit einer Fernsteuerung bedienbaren elektrischen Geräten benutzt werden können.The The invention relates to a method for data transmission by means of infrared remote control and a circuit arrangement for carrying out this method, such as They use a variety of types of remote control operable electrical appliances can be used.
Möglichkeiten zur Datenübermittlung mittels Infrarot – Fernsteuerung gibt es in einer Vielzahl von Ausführungen. Üblicherweise bestehen diese Fernsteuerungen aus einem Handsender und einem dem fernsteuerbaren Gerät zugeordneten Empfänger. Die für die Empfangsbereitschaft des Empfängers benötigte Energie wird dabei im allgemeinen über das an das elektrische Netz angeschlossene Elektrogerät bezogen, da der Stromverbrauch der Empfänger bekannter Fernsteuerungen für die Empfangsbereitschaft in Bezug auf die Kapazität von üblicherweise in diesem Bereich eingesetzten Batterien verhältnismäßig hoch ist, so dass die gewünschte Lebensdauer nicht erreicht wird.options for data transmission by means of infrared remote control comes in a variety of designs. Usually these exist Remote controls from a remote control and a remotely controllable Device assigned Receiver. The for The receptivity of the recipient energy required is in the general over the electrical appliance connected to the electrical network, because the power consumption of the receiver known remote controls for the willingness to receive in terms of capacity of usually in This range of batteries used is relatively high, so that the desired life is not achieved.
Um
nun auch bei der Verwendung von Batterien eine befriedigende Lebensdauer
zu erreichen, ist in der
Zusätzlich weist der Handsender eine Schaltung für ein Startsignal auf, dessen Sendezeit die Zeitspanne der Schaltintervalle des Intervallschalters übersteigt, so dass auch während der intermittierenden Empfangsbereitschaft des Empfängers das Startsignal empfangen werden kann. Auf Grund dieses Startsignals wird der Intervallschalter angesteuert und der Empfänger zumindest für die Sendezeit der sich an das Startsignal anschließenden Steuersignalübertragung ununterbrochen an die Spannungsversorgung angeschlossen.Additionally points the transmitter has a circuit for a start signal whose transmission time is the period of the switching intervals exceeds the interval switch, so that too during the intermittent reception readiness of the receiver, the start signal can be received. Due to this start signal, the interval switch becomes controlled and the receiver at least for the transmission time of the subsequent to the start signal control signal transmission Continuously connected to the power supply.
Diese Ausführung ist sehr aufwendig, da für die Bereitstellung des Startsignals eine zusätzliche Schaltung erforderlich ist. Desweiteren wird eine entsprechend lange Ansprechzeit bis zur eigentlichen Ansteuerung des Gerätes benötigt. Sie ist deshalb nicht geeignet für die Ansteuerung von Geräten, beispielsweise Elektromotoren, mit denen eine Feineinstellung bewirkt werden soll.These execution is very expensive, because for the Providing the start signal requires additional circuitry is. Furthermore, a correspondingly long response time until actual control of the device needed. It is therefore not suitable for the control of devices, For example, electric motors with which causes a fine adjustment shall be.
Aus
der
Neben der Tatsache, dass diese Vorrichtung nur für die zeitweise Trennung vom Stromnetz geeignet ist, weist sie einen aufwendigen und komplizierten Schaltungsaufbau auf. Außerdem ist auch diese Vorrichtung auf Grund der durch die notwendige Umschaltung von Standby – auf Stromnetzbetrieb vorhandenen Einschaltverzögerung nicht für die Zwecke geeignet, bei denen eine ferngesteuerte Feineinstellung erforderlich ist oder gewünscht wird.Next the fact that this device is only for the temporary separation of Power supply is suitable, it has a complex and complicated Circuitry on. Furthermore This device is also due to the necessary switching from standby - up Power grid operation existing turn-on delay not suitable for the purpose where a remote-controlled fine adjustment is required or required becomes.
Desweiteren
ist in der
Neben dem erhöhten technischen Aufwand und dem höheren Energiebedarf sind die bereits genannten Nachteile auch bei dieser Ausführung nicht beseitigt.Next the heightened technical effort and the higher Energy requirements are the disadvantages already mentioned also in this execution not eliminated.
Um
eine völlig
anders geartete Ausführung handelt
es sich bei der in der
Hier ist es von Nachteil, dass neben dem erforderlichen Aufwand auch die entsprechenden räumlichen, insbesondere die lichttechnischen Bedingungen gegeben sein müssen, um eine ordnungsgemäße Funktion zu gewährleisten.Here It is disadvantageous that in addition to the required effort too the corresponding spatial, in particular the lighting conditions must be given to a proper function to ensure.
Darstellung der Erfindungpresentation the invention
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Datenübermittlung mittels Infrarot – Fernsteuerung und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens zu entwickeln, die einen so geringen Stromverbrauch aufweisen, dass unter Gewährleistung einer ausreichenden Lebensdauer auch integrierbare Spannungsquellen für Empfänger und Sender zum Einsatz kommen können, die nur eine kleine Leistungsaufnahme bzw. als Batterien nur eine geringe Kapazität aufweisen. Weiterhin soll die zeitliche Verzögerung zwischen der Betätigung des Senders und dem Ansprechen des Gerätes sehr klein gehalten werden, vor allen Dingen soll eine Feineinstellung möglich sein. Der Aufbau ist möglichst einfach und kostengünstig zu gestalten.The invention is based on the problem a method for data transmission by means of infrared remote control and to develop a circuit arrangement for carrying out this method, which have such a low power consumption that while ensuring a sufficient life and integrable voltage sources for receivers and transmitters can be used, the only a small power consumption or As batteries have only a small capacity. Furthermore, the time delay between the operation of the transmitter and the response of the device should be kept very small, above all, a fine adjustment should be possible. The structure is as simple and inexpensive to design.
Erfindungsgemäß wird das Problem verfahrensseitig dadurch gelöst, dass durch einen Sender nach seiner Aktivierung die sofortige periodische Aussendung der Daten in Form von seriellen Datentelegrammen erfolgt. Dabei ist jedes Datentelegramm aus einem Datenteil, bestehend aus einzelnen Bits, die ihrerseits getaktet sind, und einer Synchronlücke zusammengesetzt, wobei die Zeitdauer des Datenteiles und die Zeitdauer der Synchronlücke ähnlich lang festgelegt sind. Weiterhin wird ein Infrarotempfangsmodul eines Empfängers intermittierend getaktet eingeschaltet. Dabei ist der zeitliche Abstand der impulsartigen Einschaltung des Infrarotempfangsmoduls asynchron zum zeitlichen Abstand der Aussendung der vom Sender ausgesandten seriellen Datentelegramme. Desweiteren ist die Zeitdauer der Einschaltung des Infrarotempfangsmoduls bedeutend kleiner als die Zeitdauer der zwischen zwei Einschaltungen liegenden Pause. Bei Wahrnehmung von mindestens einem Bit des Datentelegramms durch das Infrarotempfangsmodul des Empfängers wird die Dauer der Einschaltung des Infrarotempfangsmoduls automatisch so vergrößert, dass sie größer als der zeitliche Abstand der Aussendung der Datentelegramme ist, wodurch das nachfolgende Datentelegramm komplett empfangen und ausgewertet werden kann.According to the invention Problem procedurally solved that by a transmitter after its activation the immediate periodic transmission of the data takes place in the form of serial data telegrams. Everybody is here Data telegram from a data part, consisting of individual bits, which in turn are clocked, and composed of a synchronous gap, wherein the duration of the data portion and the duration of the synchronous gap are similarly long are fixed. Furthermore, an infrared receiving module of a receiver switched on intermittently. Here is the temporal Distance between the pulse-like activation of the infrared receiver module asynchronous to the time interval of the transmission of the transmitter emitted serial data telegrams. Furthermore, the duration of the activation of the infrared receiving module is significantly smaller than the duration of the Pause between two starts. In the perception of at least one bit of the data telegram through the infrared receiving module of the recipient the duration of the activation of the infrared receiver module automatically so magnified that she is taller than the time interval of the transmission of the data telegrams is, thereby the following data telegram is completely received and evaluated can be.
Damit wurde eine Lösung gefunden, mit der die weiter oben genannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt wurden.In order to became a solution found, with the above-mentioned disadvantages of the prior Technique were eliminated.
Durch die sofortige Aussendung der Datentelegramme und unter Beachtung einer entsprechenden Taktfrequenz des Empfängers ist es möglich die Ansprechzeit bis zur eigentlichen Ansteuerung des Gerätes so weit zu verringern, dass sie bei der Benutzung praktisch nicht mehr auffällt. Desweiteren kann mit diesem Verfahren auch ein Elektromotor angesteuert werden, wie er zur Feineinstellung beispielsweise des Öffnungshubes von Ventilen o.ä. benutzt wird. Dabei ergibt sich auf Grund der nur impulsartigen Betätigung des Infrarotempfangsmoduls ein sehr geringer Strombedarf, so dass auch für den Empfänger auf integrierbare Spannungsquellen zurückgegriffen werden kann.By Immediate transmission of the data telegrams and under consideration a corresponding clock frequency of the receiver, it is possible the response time until the actual activation of the device so far to reduce that it is practically unnoticeable during use. Furthermore can also be controlled by this method, an electric motor, as he or the like for fine adjustment, for example, the opening stroke of valves. is used. This results from the only impulsive operation of the Infrared receiver a very low power requirement, so too for the receiver can be resorted to integrable voltage sources.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den anderen Patentansprüchen hervor.advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the other claims.
So erweist es sich insbesondere für eine möglichst kleine Ansprechzeit als günstig, wenn die sich aus dem zeitlichen Abstand der impulsartigen Einschaltung des Infrarotempfangsmoduls ergebende Taktfrequenz und die sich aus dem zeitlichen Abstand der Aussendung der Datentelegramme ergebende Wiederholfrequenz nur geringfügig unterscheiden.So proves to be especially for one possible small response time as low, if that is from the time interval of the pulse-like activation of the infrared receiving module resulting clock frequency and out the time interval of the transmission of the data telegrams resulting Refresh rate only slightly differ.
Eine weitere günstige Ausgestaltung zur Erzielung einer kleinen Ansprechzeit ist darin zu sehen, dass die Zeitdauer der impulsartigen Einschaltung des Infrarotempfangsmoduls so festgelegt wird, dass sie größer als die längste Zeitdauer einer Lücke im getakteten Datenteil ist.A more cheap Embodiment for achieving a small response time is therein to see that the duration of the pulse-like activation of the Infrared Receive Module is set to be larger than the longest Duration of a gap is in the clocked data part.
In Abhängigkeit dessen, ob die Energieeinsparung beim Empfänger oder beim Sender höher ausfallen soll, ist es einerseits möglich, dass die Taktfrequenz des Empfängers kleiner als die Wiederholfrequenz des Senders ist, während andererseits die Taktfrequenz des Empfängers größer ist als die Wiederholfrequenz des Senders.In dependence whether the energy savings at the receiver or at the transmitter are higher should, on the one hand, it is possible that the clock frequency of the receiver is smaller than the repetition frequency of the transmitter, while on the other hand the Clock frequency of the receiver is larger as the repeater frequency.
Zur Erhöhung der Sicherheit des Verfahrens ergibt sich insbesondere für die Anwendung bei sicherheitsrelevanten Geräten, wie Steuer- oder Regelgeräte in der Gastechnik eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens, wenn eine weitere Verarbeitung der übermittelten Daten erst dann erfolgt, wenn zumindest zwei nachfolgende Datentelegramme identisch sind. Dadurch wird das Auftreten von Fehlübermittlungen verhindert.to increase the safety of the method is particularly evident for the application for safety-related devices, like control or regulating devices in gas technology, an advantageous embodiment of the method, if further processing of the transmitted data only then takes place if at least two subsequent data telegrams are identical are. This prevents the occurrence of incorrect transmissions.
Seitens der Schaltungsanordnung wird das Problem erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen 7 oder 8 angegebenen Merkmale gelöst.by the circuit arrangement is the problem according to the invention in the claims 7 or 8 specified characteristics solved.
Zur
näheren
Erläuterung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
zur Datenübermittlung
mittels Infrarot – Fernsteuerung
dient dabei in nachstehendem beispielhaftem Ausführungsbeispiel eine Gasregelarmatur,
wie sie in der
Die
in
Im
Gehäuse
einer ortsunabhängigen
Fernbedienung
Zur
Ansteuerung der Funktionselemente der Gasregelarmatur dient eine
elektronische Steuereinheit
In
Dem
mit einer Spannungsquelle
Wie
aus der
Zwischen
dem Oszillator
Um den Aufbau möglichst einfach und kostengünstig zu gestalten, werden günstigerweise alle vier in der Schaltung ersichtlichen CMOS – Schaltkreise S1 bis S4 in einen CMOS – Schaltkreis integriert, der mit einer Spannung von 3 V versorgt wird.Around the structure as possible easy and inexpensive to shape, conveniently all four CMOS circuits S1 to S4 in FIG a CMOS circuit integrated, which is supplied with a voltage of 3V.
Die
Gasregelarmatur besteht aus einem Gehäuse
- • Inbetriebnahme
7 mit Zündsicherung - • Steuerungseinheit
8 für die zum Hauptbrenner26 strömende Gasmenge
- • Installation
7 with ignition protection - • Control unit
8th for the main burner26 flowing gas
Für die Inbetriebnahme
Die
Bewegung in Längsrichtung
ist dabei nur gegen die Kraft einer sich im Gehäuse
Das
Innere des Gehäuses
Der
Aufbau und die Wirkungsweise des Zündsicherungsmagneten
In
Strömungsrichtung
hinter der Inbetriebnahme
Ein
mit dem Schalter
Der
Ablauf des Verfahrens ist wie folgt: Wird über die Fernbedienung
Das
Infrarotempfangsmodul
Nach
einer Wartezeit W trifft zumindest ein Bit eines Datentelegramms
auf eine Einschaltung
Über den
Transistor T2 wird der Oszillator
Um
nun, wie bei Gasgeräten
gewünscht, eine
hohe Sicherheit gegen die Weitergabe eventuell fehlerhaft empfangener
bzw. interpretierter Datenteile
Aber
auch in diesem Fall ist die Ansteuerung der Antriebseinheit
Werden
durch den Sender
In
Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens sind
selbstredend nicht auf das dargestellte Ausführungs beispiel beschränkt. Vielmehr
sind Änderungen,
Abwandlungen und Kombinationen möglich,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So versteht es sich,
dass beispielsweise die in diesem Ausführungsbeispiel angegebenen
Zeiten für die
Zeitdauer zwischen zwei impulsartigen Einschaltungen
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- Gaseinganggas input
- 33
- Zündgasausgangignition gas output
- 44
- HauptgasausgangMain gas output
- 55
- Steuereinheitcontrol unit
- 66
- Fernbedienungremote control
- 77
- InbetriebnahmeInstallation
- 88th
- Steuerungseinheitcontrol unit
- 99
- Lagerstelledepository
- 1010
- Betätigungsstangeactuating rod
- 1111
- Elektromagnetelectromagnet
- 1212
- Sendertransmitter
- 1313
- Rückholfederreturn spring
- 1414
- Empfängerreceiver
- 1515
- Trennwandpartition wall
- 1616
- Öffnungopening
- 1717
- Zündsicherungsventilignition locking
- 1818
- Zündsicherungsmagnetignition locking
- 1919
- Ankeranchor
- 2020
- Ventilstangevalve rod
- 2121
- Ventiltellervalve disc
- 2222
- Thermoelementthermocouple
- 2323
- InfrarotempfangsmodulInfrared receiver module
- 2424
- Schalterswitch
- 2525
- Zündbrennerpilot burner
- 2626
- Hauptbrennermain burner
- 2727
- Öffnungopening
- 2828
- Stößeltappet
- 2929
- VentilValve
- 3030
- Lagerstelledepository
- 3131
- Antriebseinheitdrive unit
- 3232
- VentilValve
- 3333
- Oszillatoroscillator
- 3434
- DifferenziergliedDifferentiator
- 3535
- EmpfangsdatenleitungReceive data line
- 3636
- Einschaltleitungturn-on
- 3737
- Mikrocontrollermicrocontroller
- 3838
- Datenteildata part
- 3939
- Synchronlückesynchronous gap
- 4040
- Einschaltungintervention
- 4141
- PauseBreak
- 4242
- Datenausgangdata output
- 4343
- Lückegap
- 4444
- Spannungsquellevoltage source
- 4545
- Eingangsportinput port
- 4646
- Ausgangsportoutput port
- C3C3
- Speicherkondensatorstorage capacitor
- D1D1
- Diodediode
- D2D2
- Diodediode
- R1R1
- Widerstandresistance
- R2R2
- Widerstandresistance
- R3R3
- Widerstandresistance
- S1S1
- CMOS – SchaltkreisCMOS circuit
- S2S2
- CMOS – SchaltkreisCMOS circuit
- S3S3
- CMOS – SchaltkreisCMOS circuit
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- CMOS – SchaltkreisCMOS circuit
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- Transistortransistor
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MAXITROL GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: MERTIK MAXITROL GMBH & CO. KG, 06502 THALE, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |