DE102006017540A1

DE102006017540A1 - Textilsystem mit einer Vielzahl von elektronischen Funktionselementen

Info

Publication number: DE102006017540A1
Application number: DE102006017540A
Authority: DE
Inventors: Robert Sliepen; Henning Gerder
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2007-10-18
Also published as: US20070284134A1; GB0706036D0; GB2437380B; GB2437380A

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Textilsystem mit einem flächigen Textilteil und mit einer Vielzahl von elektronischen Funktionselementen, die an dem Textilteil angebracht sind, sowie ein Verfahren zur Datenübertragung in einem Textilsystem. Die Aufgabe, ein Textilsystem mit einem Textilteil für eine Vielzahl von Funktionselementen bereitzustellen, bei dem die Funktionselemente flexibler an dem Textilteil angebracht werden können, wird dadurch gelöst, dass das Textilteil einen ersten Leiter und einen zweiten Leiter aufweist, dass die Leiter flächenförmig ausgestaltet sind und sich an dem Textilteil erstrecken und dass die elektronischen Funktionselemente mit dem ersten Leiter und mit dem zweiten Leiter verbunden sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Textilsystem mit einem flächigen Textilteil und mit einer Vielzahl von elektronischen Funktionselementen, die an dem Textilteil angebracht sind, sowie ein Verfahren zur Datenübertragung in einem Textilsystem.
Sogenannte "intelligente" Textilien oder Kleidungsstücke, zusammenfassend als "Textilsysteme" bezeichnet, haben in der Medizintechnik zunehmend an Bedeutung gewonnen. Dabei sind in das Textilsystem als Messvorrichtungen ausgestaltete Funktionselemente integriert; mit denen es möglich ist, unterschiedlichste Daten zu erfassen. Gleichzeitig kann die Flexibilität, Haptik und Atmungsaktivität von Gewebe ausgenutzt werden, sodass die Messvorrichtungen für den Patienten letztlich möglichst angenehm zu tragen sind. Dabei ist allerdings darauf hinzuweisen, dass sich die "Intelligenz" der Textilien nicht etwa aus den textilen Bestandteilen ergibt, sondern aus der darin integrierten Elektronik herrührt.
Aus der US 6,729,025 ist ein Textilsystem bekannt, bei dem auf einem Textilteil eine Vielzahl von elektronischen Funktionselementen angebracht ist, wobei die Funktionselemente als flexible Leiterplatten ausgebildet sein können, auf denen wiederum Bauteile angeordnet sind. Dabei besteht zunächst das Problem, dass sich die Flexibilität einer Leiterplatte auf deren Biegbarkeit beschränkt, während eine Dehnbarkeit nicht ohne weitere konstruktive Maßnahmen wie beispielsweise mäanderförmigen Aufbau erreicht werden kann.
Des Weiteren ist in der US 6,729,025 offenbart, dass die Vielzahl von Funktionselementen untereinander über separate Leitungen verbunden sein können, wobei allerdings vermieden wer den soll, dass elektrisch leitende Fasern als Bestandteil in dem Gewebe des Textilteils vorhanden sein müssen.
Aus der U.S. 6,210,771 ist wiederum ein Textilsystem mit einem Textilteil bekannt, das eine Vielzahl von elektrisch leitenden Fasern aufweist, sodass elektrische Funktionselemente über leitende Fasern miteinander verbunden werden können. Nachteilig ist jedoch, dass zum Aufbau einer Verbindung zwischen den Funktionselementen jeweils nur einzelne Fasern kontaktiert werden müssen und andere Fasern gegebenenfalls unterbrochen werden dürfen. Dadurch können die Positionen der Funktionselemente nicht beliebig verändert werden, und es ist nicht möglich, ohne großen Aufwand weitere Funktionselemente zusätzlich an ein bereits vorhandenes derartiges System anzubauen.
Insbesondere dann, wenn ein solches Textilsystem dazu genutzt wird, an einem Patienten mittels der Funktionselemente Daten wie ein Elektrokardiogrammsignal oder Puls und Temperatur zu erfassen, kann es erforderlich sein, das Textilsystem individuell an den Patienten anzupassen, wobei insbesondere die Art, Anzahl und Position der Funktionselemente einfach veränderbar sein sollte.
Dabei ist es auch erforderlich, dass das System zur Kontaktierung der Funktionselemente an den in dem Textilteil enthaltenen Leitern zuverlässig ist. Außerdem sollte es unempfindlich gegenüber Zugkräften insbesondere senkrecht zur Ebene des Textilteils sein.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Textilsystem mit einem Textilteil für eine Vielzahl von Funktionselementen sowie ein Verfahren zur Datenübertragung in einem Textilteil bereitzustellen, die es ermöglichen, die Funktionselemente flexibel an dem Textilteil anzubringen.
Vorrichtungsmäßig wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Textilteil einen ersten Leiter und einen zweiten Leiter aufweist, dass die Leiter flächenförmig ausgestaltet sind und sich an dem Textilteil erstrecken und dass die elektronischen Funktionselemente mit dem ersten Leiter und mit dem zweiten Leiter verbunden sind.
Unter einem Textilteil, wird im Folgenden ein flächiges, textiles Material verstanden, das u.a. die Form eines Kleidungsstückes, beispielsweise eines T-Shirts, eines Pullovers oder Ähnlichem haben kann. Es ist aber auch möglich, dass das Textilteil einfach nur ein flächiges Textilstück ist, das keine speziell angepasste Form hat. Als "Funktionselement" im Sinne der vorliegenden Erfindung können einerseits Messvorrichtungen verstanden werden, mit denen Patientendaten wie Puls und Temperatur erfasst werden. Andererseits fallen unter diesen Begriff auch Sende- und Empfangseinrichtungen, mit denen Patientendaten an eine Basisstation übertragen werden.
Durch die zwei flächenförmigen Leiter, die sich zumindest an einem Teil des Textilteils erstrecken, ist es möglich, ein Textilsystem mit einer nahezu beliebigen Anzahl unterschiedlicher Funktionselemente zu versehen und diese auch beliebig anzuordnen, da die einzelnen Funktionselemente aufgrund der zwei Leiter mittels eines Bussystems und eines entsprechenden Datenübertragungsverfahrens miteinander kommunizieren können. Einer der beiden Leiter kann dabei zur Datenübertragung genutzt werden und der andere als Bezugspotential.
Bei einem Aufbau mit zwei Leitern können die Funktionselemente über die beiden Leiter mit Spannung versorgt werden. Es ist aber auch denkbar, dass die Funktionselemente jeweils eine eigene Spannungsquelle wie eine aufladbare Batterie aufweisen. Daneben können zusätzlich zu den zwei Leitern für die Daten übertragung weitere Leiter zur Spannungsversorgung in dem Textilteil vorhanden sein.
Durch die zwei Leiter entfällt die Notwendigkeit, separate Verbindungen zwischen den Funktionselementen bereitstellen zu müssen. Dadurch ergibt sich insgesamt ein flexibleres Textilsystem, das sich insbesondere bei der Nutzung zur Patientendatenerfassung in einfacher Weise individuell an die Bedürfnisse des einzelnen Patienten anpassen lässt.
In bevorzugter Weise sind der erste und der zweite Leiter als gegeneinander elektrisch isolierte, parallel verlaufende Lagen in dem Textilteil ausgebildet. Dabei können die Lagen als ein Gewebe aus leitenden Fasern ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass die erforderliche Kontaktierung eines Funktionselements in einfacher Weise dadurch erfolgen kann, dass der dem Funktionselement naheliegende Leiter durchstoßen wird und der darunter liegende Leiter zumindest berührt wird.
In weiter bevorzugter Weise ist zwischen den Leitern eine Isolierlage angeordnet, um sicherzustellen, dass es zu keinem Kurzschluss zwischen den Leitern kommt, auch wenn das Textilteil stark verformt wird.
Die Isolierlage kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsform für Wasser undurchlässig sein, für Wasserdampf und Luft jedoch durchlässig sein. Dadurch wird einerseits verhindert, dass die Leiter durch Feuchtigkeit kurzgeschlossen werden. Andererseits kann Luft an den Körper des Patienten gelangen, sodass das Textilteil angenehm zu tragen ist.
Ferner können der erste und der zweite Leiter bandförmig ausgestaltet sein, sodass sie sich beispielsweise mäanderförmig entlang des Textilteils erstrecken. Dabei können die Leiter einen nahezu linienförmigen Querschnitt haben, wobei sie mit der flachen Seite an dem Textilteil anliegen. Durch eine solche Ausgestaltung kann die Belastbarkeit der Leiter im Falle von Verformungen erhöht werden. Um ferner sicherzustellen, dass die Leiter gegen äußere Einflüsse geschützt sind, ist es weiterhin bevorzugt, wenn die Leiter von einer Ummantelung umgeben sind.
Als Alternative kann der erste Leiter eine Vielzahl erster Fasern und der zweite Leiter eine Vielzahl zweiter Fasern aufweisen, wobei die ersten Fasern in einer ersten Richtung parallel zueinander durch das Textilteil verlaufen und die zweiten Fasern in einer zweiten Richtung. Dabei verlaufen die Richtungen in besonders bevorzugter Weise senkrecht zueinander. Ein derartiges, aus den beiden Leitern gebildetes Gitter hat den Vorteil, dass die aneinander gegenüberliegenden Flächen der Leiter klein sind und daher die kapazitive Last in dem System ebenfalls klein ist. Trotzdem kann die Kontaktierung der Funktionselemente in der bereits beschriebenen Weise an den Schnittpunkten zwischen den ersten und zweiten Leitern erfolgen. Außerdem ist eine derartige netzförmige Struktur sehr flexibel verformbar, leicht und atmungsaktiv.
Bevorzugterweise ist das erfindungsgemäße Textilsystem mit einer Vielzahl von Anschlüssen in dem Textilteil versehen, die elektronischen Funktionselemente weisen Kontakte auf und die Anschlüsse und Kontakte sind zur lösbaren Verbindung miteinander ausgestaltet. Bei dieser Ausgestaltung können die Funktionselemente in einfacher Weise an einem der Anschlüsse kontaktiert werden, sodass ein Textilsystem leicht an die jeweiligen Bedürfnisse, beispielsweise die eines Patienten, angepasst werden kann. Dabei können die Anschlüsse oder Kontakte insbesondere derart ausgestaltet sein, dass sie ein elastisches Verriegelungselement aufweisen, das bei der Verbindung mit einem Kontakt oder Anschluss mit diesem in Eingriff gelangt, um das elektronische Funktionselement an dem Textilteil zu ver riegeln. Auf diese Weise wird beim Kontaktieren eines Funktionselements sicher gestellt, dass dieses auch mechanisch fest mit dem Textilteil verbunden ist. Dabei weisen die Anschlüsse ein erstes Anschlusselement und ein zweites Anschlusselement auf, wobei das erste Anschlusselement mit dem ersten Leiter und das zweite Anschlusselement mit dem zweiten Leiter verbunden ist. Dadurch wird ein Funktionselement durch einen einzelnen Anschluss sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Leiter verbunden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Systems weist ein Funktionselement eine aufladbare Batterie auf, und ein Funktionselement ist als Spannungsversorgung ausgestaltet, durch das eine Versorgungsspannung an den ersten und den zweiten Leiter angelegt wird. Auf diese Weise ist es möglich, durch das anschließbare, als Ladegerät ausgebildete Funktionselement die Batterien der übrigen Funktionselemente aufzuladen, wobei die übrigen Funktionselemente in einen Lademodus umgeschaltet werden können, sofern die Versorgungsspannung an dem ersten und dem zweiten Leiter anliegt.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der erste und der zweite Leiter entlang einer Trennlinie vollständig durchtrennt sind, sodass der erste Leiter und der zweite Leiter zwei separate Bereiche aufweisen. Auf diese Weise können auf dem Textilteil sogenannten Subnetzwerke realisiert werden, die voneinander getrennt sind. Für den Fall, dass es sich bei dem Textilteil um ein Kleidungsstück handelt, können Subnetzwerke geschaffen werden, die sich zum einen über den Torso erstrecken und zum anderen über die Arme. In weiter bevorzugter Weise ist ein Überbrückungselement vorgesehen, und das Überbrückungselement verbindet den ersten und den zweiten Bereich des ersten Leiters und den ersten und den zweiten Bereich des zweiten Leiters. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Überbrückungselement als Optokoppler ausgebildet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass die Subnetzwerke galvanisch voneinander getrennt sind, was hinsichtlich sicherheitstechnischer Anforderungen, z.B. zum Defibrilationsschutz, erforderlich sein kann.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das Textilsystem Übertragungselemente auf, die an dem ersten und dem zweiten Leiter vorgesehen sind und die als Spule oder Antenne ausgebildet sein können. Mit Hilfe dieser Übertragungselemente können Daten von einem Textilsystem auf ein Zweites übertragen werden, das an dem ersten Textilsystem anliegt. Dies ist dann von Interesse, wenn ein Patient beispielsweise mehrere mit Funktionselementen versehene Kleidungsstücke übereinander trägt und diese untereinander Daten austauschen sollen.
Ferner wird die obige Aufgabe durch ein Verfahren zur Datenübertragung in einem Textilsystem mit einem Textilteil, mit einer Vielzahl von elektronischen Funktionselementen, mit einem Master-Funktionselement und mit einem ersten Leiter und einem zweiten Leiter gelöst, wobei sich die Leiter an dem Textilteil erstrecken, wobei die Funktionselemente und das Master-Funktionselement mit dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter verbunden sind, wobei die in dem Textilsystem vorhandenen Funktionselemente durch das Master-Funktionselement erfasst werden, wobei den Funktionselementen durch das Master-Funktionselement Zeitschlitze zum Senden der Messdaten zugewiesen werden und wobei die Funktionselemente in den ihnen zugewiesenen Zeitschlitzen Messdaten über den ersten und zweiten Leiter an das Master-Funktionselement senden.
Grundsätzlich kann die Kommunikation in dem erfindungsgemäßen Textilsystem entweder in der Weise erfolgen, dass alle Funktionselemente als gleichberechtigt betrachtet werden (Peer-to-Peer-Netz), oder die Kommunikation erfolgt auf der Grundlage einer Master-Slave-Architektur, wobei ein Master- Funktionselement vorgesehen sein muss, das die Steuerung übernimmt. Wenn das Textilsystem als Master-Slave-System ausgestaltet ist, hat dies jedoch den Vorteil, dass unterschiedliche Datenraten und Geschwindigkeiten auf einem einzigen Datenbus betrieben werden können.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden zunächst die in dem Textilsystem vorhandenen Funktionselemente durch das Master-Funktionselement erfasst, wobei das Master-Funktionselement dabei den Typ von Funktionselement und damit die durch das jeweilige Funktionselement bestimmte Messgröße aufnimmt.
Wenn alle in dem Textilsystem vorhandenen Funktionselemente erfasst worden sind, weist das Master-Funktionselement den Funktionselementen in Abhängigkeit von dem jeweils erfassten Typ von Messgröße Zeitschlitze zu, in denen die Funktionselemente Messdaten über den ersten und den zweiten Leiter an das Master-Funktionselement senden.
Da die Zeitschlitze für jedes Funktionselement damit im voraus festliegen, können die Funktionselemente zwischen den Zeitschlitzen zum Senden der Daten in einen Energiesparmodus (Sleep-Mode) geschaltet werden, sodass der Gesamtenergieverbrauch in dem System reduziert werden kann. Außerdem eröffnet die Zuweisung der Zeitschlitze die Möglichkeit, solchen Funktionselementen Zeitschlitze in kurzen Zeitabständen zuzuweisen, deren Messdaten schnellere Schwankungen zeigen. So kann beispielsweise ein Pulssensor Zeitschlitze zugewiesen bekommen, die untereinander einen kurzen zeitlichen Abstand aufweisen, während ein Temperatursensor Zeitschlitze zugewiesen bekommen kann, die einen großen Abstand aufweisen. Auf diese Weise kann der Energieverbrauch in dem Textilsystem weiter reduziert werden, da die Funktionselemente nur dann aus dem E nergiesparmodus "erwachen", wenn dies aufgrund der Art der erfassten Messgröße auch erforderlich ist.
In bevorzugter Weise weisen die Funktionselemente eine eindeutige Kennzeichnung auf, und das Erfassen der Funktionselemente umfasst die folgenden Schritte:

– Senden eines Initialisierungsbefehls durch das Master-Funktionselement über den ersten und zweiten Leiter an die Funktionselemente und
– Senden eines Antwortsignals über den ersten und zweiten Leiter durch jedes der Funktionselemente nach einer Wartezeit, wobei das Antwortsignal die Kennzeichnung enthält und wobei die Wartezeit durch die Kennzeichnung festgelegt ist.

Durch das Festlegen der Wartezeit über die eindeutige Kennzeichnung kann in einfacher Weise sichergestellt werden, dass die Antwortsignale an das Master-Funktionselement zeitlich beabstandet voneinander sind, sodass die Funktionselemente, die an dem Textilteil angebracht sind, beliebig ausgewählt werden können.
In weiter bevorzugter Weise ist die Kennzeichnung durch einen Zahlenwert gebildet, wobei die Wartezeit proportional zu dem Zahlenwert ist. Dabei kann der Initialisierungsbefehl einen Verzögerungsfaktor umfassen, und die Wartezeit entspricht dem Produkt aus dem Zahlenwert und Verzögerungsfaktor. Der Verzögerungsfaktor bietet für das Master-Funktionselement die Möglichkeit, in dem Fall, dass sich Antwortsignale von mehreren Funktionselementen zeitlich überlappen, den Verzögerungsfaktor in geeigneter Weise zu verändern, sodass die Antwortsignale anschließend getrennt voneinander sind.
Damit das Master-Funktionselement den Typ eines Funktionselements bestimmen kann, bevor es die Zeitschlitze zuweist, ist es weiter bevorzugt, wenn die Kennzeichnung eine Typkennzeichnung und eine Einzelkennzeichnung umfasst.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden durch das Master-Funktionselement Alarmzeitschlitze festgelegt, sodass die Funktionselemente außerhalb der ihnen zugewiesenen Zeitschlitze Alarmsignale senden können. Alarmzeitschlitze sind deswegen vorteilhaft, weil Funktionselemente ggf. Patientendaten erfassen, die außerordentlich wichtig sind und bei denen eine Abweichung von einem Sollwert oder ein Auftreten eines kritischen Werts möglichst schnell durch das System verarbeitet werden muss.
Schließlich können in weiter bevorzugter Weise Abfragezeitschlitze durch das Master-Funktionselement festlegt werden, sodass das Master-Funktionselement während der Abfragezeitschlitze Abfragesignale über die Leiter an die Funktionselemente senden kann, sodass das Master-Funktionselement einzelne Funktionselemente direkt ansprechen kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen
1 einen Querschnitt eines Teils eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Textilsystems,
2 eine Draufsicht auf einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Textilsystems,
3 eine Draufsicht auf ein als Kleidungsstück ausgebildetes drittes Ausführungsbeispiel,
4 einen Querschnitt eines Teils des dritten Ausführungsbeispiels und
5 eine zeitliche Darstellung des Ablaufs der Datenübertragung in einem erfindungsgemäßen Textilsystem.
Das in 1 im Querschnitt gezeigte erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Textilsystems 1 umfasst ein Textilteil 2, das einen ersten Leiter 3 und einen zweiten Leiter 4 aufweist. Unter einem Textilteil 2 im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein flächiges textiles Material verstanden, das u.a. die Form eines Kleidungsstückes, beispielsweise eines T-Shirts, eines Pullovers oder Ähnlichem haben kann. Es ist aber auch möglich, dass das Textilteil 2 einfach nur ein flächiges Textilstück ist, das keine speziell gewählte Form hat.
Die Leiter 3, 4 sind in diesem insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel flächenförmig ausgestaltet und erstrecken sich parallel zueinander entlang des Textilteils 2 zwischen zwei Decklagen 5. Dabei sind die Leiter 3, 4 als Lage ausgebildet, zwischen denen sich wiederum eine Isolierlage 6 erstreckt. Die Leiter 3, 4 können sich einerseits als geschlossene Lage über die gesamte Fläche des Textilteils 2 erstrecken. Andererseits ist es aber auch denkbar, dass die Leiter 3, 4 als parallel übereinander verlaufende Bänder mit flachem Querschnitt ausgebildet sind, die sich beispielsweise mäanderförmig entlang des Textilteils 2 erstrecken. Ein solcher bandförmiger Aufbau ist mit dem Vorteil verbunden, dass die Leiter 3, 4 Zugspannungen, die auf das Textilteil 2 ausgeübt werden, besser aufnehmen können. Im Fall einer bandförmigen Ausgestaltung der Leiter 3, 4 können diese von einer nicht dargestellten folienartigen Ummantelung umgeben sein, um die Leiter 3, 4 besser vor äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit zu schützen. Das Material der Leiter 3, 4 kann u.a. als ein Gewebe aus leitenden Fasern ausgebildet sein.
Die Isolierlage 6 ist in dieser Ausführungsform als eine semipermeable Membran ausgeführt; die für Wasser undurchlässig, für Wasserdampf und Luft jedoch durchlässig ist. Dadurch wird einerseits verhindert, dass die Leiter 3, 4 durch Feuchtigkeit kurzgeschlossen werden. Andererseits kann Luft an den Körper des Patienten gelangen, sodass das Textilteil 2 angenehm zu tragen ist.
Das Textilteil 2 weist außerdem erste und zweite Anschlusselemente 7, 7' auf, die zusammen einen Anschluss bilden. Das erste Anschlusselement 7 ist mit dem ersten Leiter 3 verbunden und das zweite Anschlusselement 7' mit dem zweiten Leiter 4. Das erste Anschlusselement 7 ist ferner mit einem elastischen Verriegelungselement 8 versehen, während das zweite Anschlusselement 7' ein Rastelement 9 aufweist. Dabei ist das Verriegelungselement 8 mit dem ersten Leiter 3 elektrisch verbunden, während das Rastelement 9 mit der zweiten Leiter 4 elektrisch verbunden und gegenüber dem ersten Leiter 3 isoliert ist. Während in 1 nur jeweils ein erstes und ein zweites Anschlusselement 7, 7' dargestellt sind und damit auch nur ein Anschluss, können über die Fläche des Textilteils 2 verteilt eine Vielzahl erster und zweiter Anschlusselemente 7, 7' benachbart zueinander angeordnet sein und so eine Vielzahl von Anschlüssen bilden.
Weiterhin umfasst das Textilsystem 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ein Funktionselement 10, das eine flexible Platine 11 aufweist, auf der wiederum eine Vielzahl von elektronischen Bauteile 12 angebracht sind. Außerdem weist das Funktionselement 10 eine digitale Schnittstelle auf, um mit anderen Funktionselementen 10, die mit den Leitern 3, 4 verbunden sind, kommunizieren zu können. Die Platine 11 ist von einer Ummantelung 13 umgeben, durch die die Bauteile 11 von der Umgebung abgeschirmt werden.
Als Funktionselement 10 im Sinne der vorliegenden Erfindung können beispielsweise Messvorrichtungen verstanden werden, mit denen Patientendaten wie Puls und Temperatur erfasst werden. Andererseits fallen unter diesen Begriff auch Sende- und Empfangseinrichtungen, mit denen Patientendaten an eine Basisstation übertragen werden. Dabei können die Funktionselemente 10 als Spannungsversorgung eine aufladbare Batterie aufweisen. Bei dem Aufbau mit lediglich zwei Leitern 3, 4 können die Funktionselemente 10 über die Leiter 3, 4 mit Spannung versorgt werden. Die Funktionselemente 10 können aber auch eine aufladbare Batterie (nicht dargestellt) aufweisen, wobei ein Funktionselement als Spannungsversorgung ausgestaltet ist, durch das eine Versorgungsspannung an die Leiter 3, 4 angelegt wird, mittels derer die Batterien aufgeladen werden können. Wenn das als Ladegerät ausgestaltete Funktionselement an die Leiter angeschlossen ist und die Versorgungsspannung angelegt ist, können die übrigen Funktionselemente von einem normalen Betriebsmodus in einen Lademodus umgeschaltet werden.
Das Funktionselement 10 ist außerdem mit Kontaktelementen 14, 14' versehen, wobei das Kontaktelement 14 ein Rastelement 15 aufweist. Das Kontaktelement 14' ist hingegen mit einem Verriegelungselement 16 versehen. Die Kontaktelemente 14, 14' bilden dabei zusammen einen Kontakt, der zur lösbaren Verbindung mit den Anschlüssen an dem Textilteil 2 ausgestaltet ist.
Wenn das Funktionselement 10 mit dem Textilteil 2 und den darin vorgesehenen Leitern 3, 4 verbunden werden soll, werden die Anschluss- bzw. Kontaktelemente 7, 14 und die Anschluss- bzw. Kontaktelemente 7', 14' miteinander in Eingriff gebracht, wobei das Rastelement 15 in das Verriegelungselement 8 eingreift und das Rastelement 9 in das Verriegelungselement 16, sodass sich eine "Druckknopf-ähnliche" Verbindung ergibt. Auf diese Weise rastet das Funktionselement 10 an dem Textilteil 2 ein und ist somit fest mit Letzterem verbunden, wobei es aber ein fach wieder zu entfernen ist. Außerdem wird das Funktionselement 10 über die Anschlüsse 7, 7' und 14, 14' elektrisch mit dem ersten und zweiten Leiter 3, 4 verbunden, sodass das Funktionselement 10 in die Datenübertragung mit eingebunden werden kann.
Durch die zwei flächenförmigen Leiter 3, 4, die sich zumindest in einem Teil des Textilteils 2 zwischen den Decklagen 5 erstrecken, ist es möglich, ein Textilsystem 1 mit einer beliebigen Anzahl unterschiedlicher Funktionselemente 10 zu versehen und diese auch beliebig an den Anschlusselementen 7, 7' anzuordnen, da die einzelnen Funktionselemente 10 aufgrund der zwei Leiter 3, 4 mittels eines Bussystems und eines entsprechenden Datenübertragungsverfahrens miteinander kommunizieren können. Einer der beiden Leiter 3, 4 kann dabei zur Datenübertragung genutzt werden und der andere als Bezugspotential.
In 2 ist ein zweites Beispiel eines Textilsystems 1' gezeigt, bei dem die textilen Lagen des Textilteils der Klarheit halber nicht dargestellt sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Leiter im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel nicht als durchgehende Lagen ausgebildet, sondern der erste Leiter umfasst eine Vielzahl erster Fasern 20 und der zweite Leiter eine Vielzahl zweiter Fasern 21. Die ersten Fasern 20 sind gegen die zweiten Fasern 21 elektrisch isoliert, und die ersten Fasern 20 verlaufen parallel zueinander in einer ersten Richtung durch das Textilteil, während die zweiten Fasern 21 in einer zweiten Richtung parallel zueinander verlaufen. Die erste Richtung verläuft dabei senkrecht zu der zweiten Richtung. Insgesamt erstrecken sich die durch die Fasern 20, 21 gebildeten Leiter damit ebenfalls flächenförmig über das Textilteil.
Das Textilsystem 1' weist Funktionselemente 10, 10' auf, wobei das Funktionselement 10' als Master-Funktionselement ausgebil det ist, das die Kommunikation zwischen den Funktionselementen 10 und dem Master-Funktionselement 10' steuert. Die Funktionselemente 10 sind mit jeweils einer der ersten Fasern 20 und einer der zweiten Fasern 21 verbunden, sodass auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Funktionselementen 10 flexibel angeordnet werden kann. Die netz- oder gitterartige Struktur der Leiter in diesem Ausführungsbeispiel ist mit dem Vorteil verbunden, dass im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel die einander gegenüberliegenden Flächen der Leiter reduziert sind, sodass die kapazitive Last für die Datenübertragung verringert ist. Außerdem ist eine solche Struktur atmungsaktiver und leichter.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Textilsystems 1'', bei dem das Textilteil 2'' in Form eines Kleidungsstückes, nämlich eines Pullovers ausgebildet ist. Auf dem Textilteil 2'' sind wiederum ein Vielzahl von Funktionselementen 10, 10' angebracht, die mit nicht näher dargestellten ersten und zweiten flächenförmigen Leitern verbunden sind, die sich in dem Textilteil 2'' erstrecken. Dabei können die Leiter beispielsweise wie in dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein, also als parallel verlaufende Lagen oder gitterartig. Neben Funktionselementen 10' sind wie im Textilsystem 1' auch Master-Funktionselemente 10' vorgesehen, die jeweils die Datenübertragung unter den Funktionselementen 10 steuern.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind sowohl der erste Leiter als auch der zweite Leiter entlang zweier Trennlinien 22 vollständig durchtrennt, sodass der erste Leiter und der zweite Leiter drei separate Bereiche aufweisen. Einer der Bereiche erstreckt sich über den Torso, während die beiden anderen sich über die Arme eines Patienten erstrecken. Durch die Trennung der Leiter können Sub-Netzwerke 23 gebildet werden, die mittels der an den Trennlinien 22 vorgesehenen Überbrückungselemente 24 Daten austauschen können. In bevorzugter Weise sind die Subnetzwerke elektrisch voneinander isoliert, und die Überbrückungselemente 24 sind als Optokoppler ausgebildet, sodass zwischen den Subnetzwerken und damit den entsprechenden Bereichen der Leiter eine galvanische Trennung hergestellt ist.
Schließlich kann ein erfindungsgemäßes Textilsystem mit nicht dargestellten Übertragungselementen versehen sein, die mit dem ersten und zweiten Leiter 3, 4 verbunden sind und als Spule oder Antenne ausgebildet sein können. Dadurch können Daten von einem ersten Textilsystem 1 auf ein zweites übertragen werden, das an dem ersten Textilsystem 1 anliegt. Dies kann dann erforderlich sein, wenn ein Patient beispielsweise mehrere mit Funktionselementen versehene Kleidungsstücke übereinander trägt und diese untereinander Daten austauschen sollen.
In 4 sind zwei Ausführungsbeispiele für Überbrückungselemente 24 dargestellt. Dabei ist das erste Beispiel (a) als aktives Überbrückungselement ausgestaltet, während das zweite Beispiel (b) ein passives Überbrückungselement ist. Das aktive Überbrückungselement übernimmt für das Sub-Netzwerk die Funktion eines Master-Funktionselements, wobei die Funktionsweise weiter unten im Zusammenhang mit der Beschreibung des Verfahrens zu Datenübertragung erläutert ist.
Bei beiden Beispielen verbindet das Überbrückungselement 24 Bereiche der ersten und zweiten Leiter 3, 4, die durch die Trennlinie 22 voneinander getrennt sind, wobei die Trennlinie 22 in diesem insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel durch ein flexibles, verformbares Material gebildet ist. Das Überbrückungselement 24 erstreckt sich über die Trennlinie 22 und weist an den Enden jeweils zwei Anschlüsse 25 und 26 auf, über die das Überbrückungselement 24 mit den ersten und zweiten Leitern 3, 4 verbunden ist. Dabei können die Anschlüsse 25, 26 ähnlich den Anschlüssen 7, 7' bzw. 14, 14' aus 1 ausge bildet sein, um eine lösbare Verbindung des Überbrückungselements 24 mit den Leitern bzw. dem Textilteil vorzusehen.
Das erste Beispiel (a) des Überbrückungselements 24 weist im Unterschied zum zweiten Beispiel (b) zusätzliche Elektronik-Bauteile 27 auf, die für die Funktionen erforderlich sind, damit das Überbrückungselement als Master-Funktionselement in dem Sub-Netzwerk arbeiten kann.
Im Folgenden soll auf das Verfahren zur Datenübertragung in einem erfindungsgemäßen Textilsystem eingegangen werden, um den zeitlichen Ablauf der Datenübertragung zwischen den Funktionselementen 10 und dem Master-Funktionselement 10' zu steuern.
Die Kommunikation zwischen den Funktionselementen 10 in dem erfindungsgemäßen Textilsystem 1 kann einerseits auf der Grundlage einer Master-Slave-Architektur erfolgen, wobei ein Master-Funktionselement vorgesehen sein muss, das die Steuerung übernimmt, oder die Kommunikation erfolgt andererseits in der Weise, dass alle Funktionselemente 10 als gleichberechtigt betrachtet werden (Peer-to-Peer-Netz). Wenn das Textilsystem 1 als Master-Slave-System ausgestaltet ist, hat dies jedoch den Vorteil, dass unterschiedliche Datenraten und Geschwindigkeiten auf einem einzigen Datenbus betrieben werden können.
Jedes der sogenannten Slave-Funktionselemente 10 hat in diesem insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel eine eindeutige Kennzeichnung, die zwei Bestandteile umfasst. Ein erster Bestandteil ist eine Typkennzeichnung (Family-ID; 8 Bit), die den Typ (z.B. Temperatur- oder Pulssensor) beschreibt, während der andere Bestandteil eine Einzelkennzeichnung ist (ebenfalls 8 Bit lang).
Zunächt werden die in dem Textilsystem 1, 1', 1'' enthaltenen Slave-Funktionselemente 10 erfasst, wobei das Master-Funktionselement 10' zur Initialisierung zunächst einen Initialisierungsbefehl über die Leiter 3, 4 an die Slave-Funktionselemente 10 sendet, der eine Trainingssequenz (Präambel) gefolgt von einer Initialisierungssequenz und einem Verzögerungsfaktor (Delay-Multiplikator; DM) umfasst.
Dabei dient die Trainingsequenz dazu, dass die Slave-Funktionselemente 10 die Bitlänge ermitteln können, also die Zeitspanne, die für die Übertragung eines Bits in Anspruch genommen wird.
Aus ihrer Kennzeichnung ergibt sich für das jeweilige Slave-Funktionselement 10, nach welcher Wartezeit das Antwortsignal gesendet wird, wobei der Zahlenwert der Kennzeichnung multipliziert mit dem Verzögerungsfaktor die Taktzahl ergibt, nach der das Senden des Antwortsignals des jeweiligen Funktionselements 10 erfolgt. Das Antwortsignal umfasst die Trainingssequenz, die Kennzeichnung, also die Family-ID und die Einzelkennzeichnung, die Datenbreite (Anzahl der Bits für einen Messwert) sowie die Taktrate, mit der Messwerte übermittelt werden.
Durch das Festlegen der Wartezeit über die eindeutige Kennzeichnung wird sichergestellt, dass die Antwortsignale an das Master-Funktionselement 10' zeitlich beabstandet voneinander sind, sodass die Funktionselemente 10, die an dem Textilteil angebracht sind, beliebig ausgewählt werden können. Kommt es zu einer zeitlichen Überlappung von Antwortsignalen, kann der Verzögerungsfaktor durch das Master-Funktionselement 10 verändert werden, und es erfolgt ein erneutes Senden des Initialisierungsbefehls.
Nach dem Empfang der Antwortsignale ist der Initialisierungsvorgang und damit das Erfassen der Funktionselemente 10 abgeschlossen, und das Master-Funktionselement 10' kennt die Eigenschaften der übrigen Slave-Funktionselemente 10. Mit Kenntnis dieser Eigenschaften kann das Master-Funktionselement 10' dann ein Kommunikationsnetz in Betrieb nehmen, wobei den Slave-Funktionselementen 10 für den Ablauf der Kommunikation Zeitschlitze (Zeitschlitzdauern und Zeitschlitzhäufigkeiten) zum Senden der Messdaten zugewiesen werden. Außerdem werden durch das Master-Funktionselement Abfragezeitschlitze und die Alarmzeitschlitze festgelegt.
Alarmzeitschlitze sind deswegen erforderlich, weil einige Funktionselemente 10 Patientendaten erfassen, die außerordentlich wichtig sind und bei denen eine Abweichung von einem Sollwert oder ein Auftreten eines kritischen Werts möglichst schnell durch das System verarbeitet werden muss. Hierzu ist es erforderlich, dass die Daten dieser Funktionselemente 10 mit erhöhter Priorität übertragen werden können. Zu diesem Zweck gibt es bei dem verwendeten Zeitschlitzverfahren die Alarmzeitschlitze, die nur dafür freigehalten werden, Daten mit erhöhter Priorität zu übertragen.
Die Abfragezeitschlitze dienen zum einen dazu, dem Master-Funktionselement 10' zu ermöglichen, die einzelnen Slave-Funktionselemente 10 separat anzusprechen, um gegebenenfalls Daten zu überprüfen. Zu anderen dienen die Abfragezeitschlitze dazu, nach einem von einem Slave-Funktionselement 10 gemeldeten Alarm weitere Daten von anderen Funktionselementen 10 anzufordern. Außerdem können die Abfragezeitschlitze auch der Synchronisation der Slave-Funktionselemente 10 und des Master-Funktionselements 10' dienen, da während der Abfragezeitschlitze ein Initialisierungsbefehl gesendet werden kann.
5 zeigt die Zeitstruktur für die Kommunikation in einem Textilsystem, das ein Master-Funktionselement 10' und drei Slave-Funktionselemente 10 umfasst. Den drei Slave-Funktionselementen 10 sind die Zeitschlitze S1, S2 und S3 zugewiesen, um jeweils ihre Messdaten an das Master-Funktionselement 10' zu übertragen. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass die Häufigkeit der Zeitschlitze S1 für das erste Slave-Funktionselement 10 gegenüber den anderen Slave-Zeitschlitzen S2 und S3 doppelt so hoch ist, da das entsprechende Funktionselement seine Daten mit höherer Frequenz an das Master-Funktionselement 10' übertragen soll.
Da die Zeitschlitze S1, S2, S3 für jedes Funktionselement 10 festgelegt sind, können die Funktionselemente 10 zwischen den Zeitschlitzen S1, S2, S3 zum Senden der Daten in einen Energiesparmodus (Sleep-Mode) geschaltet werden, sodass der Gesamtenergieverbrauch in dem Textilsystem 1, 1', 1'' reduziert werden kann. Außerdem können durch die Zuweisung der Zeitschlitze S1, S2, S3 solchen Funktionselementen 10 Zeitschlitze mit kürzen Zeitabständen zugewiesen werden, deren Messdaten schnellere Schwankungen zeigen. So kann beispielsweise ein Pulssensor Zeitschlitze zugewiesen bekommen, die untereinander einen kurzen zeitlichen Abstand aufweisen, während ein Temperatursensor Zeitschlitze zugewiesen bekommen kann, die einen größeren Abstand aufweisen. Auf diese Weise kann der Energieverbrauch weiter reduziert werden, da die Funktionselemente nur dann aus dem Energiesparmodus "erwachen", wenn dies aufgrund der Art der erfassten Messgröße auch erforderlich ist.
Des Weiteren sind zwischen den Slave-Zeitschlitzen S1, S2 und S3 Abfragezeitschlitze R vorgesehen, in denen das Master-Funktionselement 10' wie oben beschrieben einzelne Slave-Funktionselemente 10 direkt ansprechen kann.
Außerdem werden Alarmzeitschlitze A bereitgestellt, während derer in dem Fall, dass ein Slave-Funktionselement 10 einen kritischen Wert erfasst, dieses Funktionselement ein Alarmsignal senden kann, ohne dass es auf seinen entsprechenden Zeitschlitz warten muss.
Eine derart aufwendige Zeitstruktur ist erforderlich, damit das Textilsystem 1 zur Datenübertragung mit lediglich zwei Leitern 3, 4 auskommt. Denn im Unterschied zu anderen Buskonzepten auf Adress- und Steuerleitungen sind in den bevorzugten Ausführungsbeispielen keine separate Backplane oder Spannungsversorgung vorhanden, was das System für den Patienten besonders komfortabel macht.
Durch die zwei Leiter entfällt die Notwendigkeit, separate Verbindungen zwischen den Funktionselementen bereitstellen zu müssen. Dadurch ergibt sich insgesamt ein flexibleres Textilsystem, das sich insbesondere bei dessen Nutzung zur Patientendatenerfassung in einfacher Weise individuell an die Bedürfnisse des einzelnen Patienten anpassen lässt.

Claims

Textilsystem mit einem flächigen Textilteil (2, 2'') und mit einer Vielzahl von elektronischen Funktionselementen (10, 10'), die an dem Textilteil (2, 2'') angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilteil (2, 2'') einen ersten Leiter (3) und einen zweiten Leiter (4) aufweist, dass die Leiter (3, 4) flächenförmig ausgestaltet sind und sich an dem Textilteil (2, 2'') erstrecken und dass die elektronischen Funktionselemente (10, 10') mit dem ersten Leiter (3) und mit dem zweiten Leiter (4) verbunden sind.
Textilsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leiter (3) und der zweite Leiter (4) als gegeneinander elektrisch isolierte, parallel verlaufende Lagen in dem Textilteil (2, 2'') ausgebildet sind.
Textilsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Leiter (3) und dem zweiten Leiter (4) eine Isolierlage (6) angeordnet ist.
Textilsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierlage (6) für Wasser undurchlässig ist.
Textilsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierlage (6) für Wasserdampf und Luft durchlässig ist.
Textilsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leiter (3) und der zweite Leiter (4) bandförmig ausgestaltet sind.
Textilsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leiter (3) und der zweite Leiter (4) von einer Ummantelung umgeben sind.
Textilsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leiter (3) eine Vielzahl erster Fasern (20) und der zweite Leiter (4) eine Vielzahl zweiter Fasern (21) aufweist, dass die ersten Fasern (20) in einer ersten Richtung parallel zueinander durch das Textilteil (2, 2'') verlaufen und dass die zweiten Fasern (21) in einer zweiten Richtung parallel zueinander durch das Textilteil (2, 2'') verlaufen.
Textilsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Richtung senkrecht zu der zweiten Richtung verläuft.
Textilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Anschlüssen in dem Textilteil (2, 2'') vorgesehen sind, dass die elektronischen Funktionselemente (10, 10') Kontakte aufweisen und dass die Anschlüsse und Kontakte zur lösbaren Verbindung miteinander ausgestaltet sind.
Textilsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse oder Kontakte ein elastisches Verriegelungselement (8, 16) aufweisen, das bei der Verbindung mit einem Kontakt oder einem Anschluss mit diesem in Eingriff gelangt, um das elektronische Funktionselement (10; 10') an dem Textilteil (2, 2'') zu verriegeln.
Textilsystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse ein erstes Anschlusselement (7) und ein zweites Anschlusselement (7') aufweisen und dass das erste Anschlusselement (7) mit dem ersten Leiter (3) und das zweite Anschlusselement (7') mit dem zweiten Leiter (4) verbunden ist.
Textilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Funktionselement (10) eine aufladbare Batterie aufweist und dass ein Funktionselement als Spannungsversorgung ausgestaltet ist, durch das eine Versorgungsspannung an den ersten und den zweiten Leiter angelegt wird.
Textilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leiter (3) und der zweite Leiter (4) entlang einer Trennlinie (22) vollständig durchtrennt sind, sodass der erste Leiter (3) und der zweite Leiter (4) zwei separate Bereiche aufweisen.
Textilsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überbrückungselement (24) vorgesehen ist und dass das Überbrückungselement (24) den ersten und den zweiten Bereich des ersten Leiters (3) und den ersten und den zweiten Bereich des zweiten Leiters (4) verbindet.
Textilsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbrückungselement (24) als Optokoppler ausgebildet ist.
Textilsystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der Leiter (3,4) elektrisch voneinander isoliert sind.
Textilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet; dass Übertragungselemente an dem ersten und dem zweiten Leiter (3,4) vorgesehen sind.
Textilsystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungselemente als Spule oder Antenne ausgebildet sind.
Verfahren zur Datenübertragung in einem Textilsystem (1, 1', 1'') mit einem Textilteil (2, 2''), mit einer Vielzahl von elektronischen Funktionselementen (10), mit einem Master-Funktionselement (10') und mit einem ersten Leiter (3) und einem zweiten Leiter (4), wobei sich die Leiter (3, 4) an dem Textilteil (2, 2'') erstrecken, wobei die Funktionselemente (10) und das Master-Funktionselement (10') mit dem ersten Leiter (3) und dem zweiten Leiter (4) verbunden sind, wobei die in dem Textilsystem (1, 1', 1'') vorhandenen Funktionselemente (10) durch das Master-Funktionselement erfasst (10') werden, wobei den Funktionselementen (10) durch das Master-Funktionselement (10') Zeitschlitze (S1, S2, S3) zum Senden der Messdaten zugewiesen werden und wobei die Funktionselemente (10) in den ihnen zugewiesenen Zeitschlitzen (S1, S2, S3) Messdaten über den ersten und zweiten Leiter (3, 4) an das Master-Funktionselement (10') senden.
Verfahren nach 20, wobei die Funktionselemente (10') zwischen den ihnen zugewiesenen Zeitschlitzen (S1, S2, S3) in einen Energiesparmodus geschaltet werden.
Verfahren nach 20 oder 21, wobei die Funktionselemente (10) eine eindeutige Kennzeichnung aufweisen und wobei das Erfassen der Funktionselemente die folgenden Schritte umfasst – Senden eines Initialisierungsbefehls durch das Master-Funktionselement (10') über den ersten und zweiten Leiter (3, 4) an die Funktionselemente (10) und – Senden eines Antwortsignals über den ersten und zweiten Leiter (3, 4) durch jedes der Funktionselemente (10) nach einer Wartezeit, wobei das Antwortsignal die Kennzeichnung enthält und wobei die Wartezeit durch die Kennzeichnung festgelegt ist.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Kennzeichnung durch einen Zahlenwert gebildet ist und wobei die Wartezeit proportional zu dem Zahlenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Initialisierungsbefehl einen Verzögerungsfaktor umfasst und die Wartezeit dem Produkt aus dem Zahlenwert und Verzögerungsfaktor entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, wobei die Kennzeichnung eine Typkennzeichnung und eine Einzelkennzeichnung umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei Alarmzeitschlitze (A) durch das Master-Funktionselement (10') festlegt werden, sodass die Funktionselemente (10) außerhalb der ihnen zugewiesenen Zeitschlitze (S1, S2) Alarmsignale senden können.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, wobei Abfragezeitschlitze (R) durch das Master-Funktionselement (10') festlegt werden und wobei das Master-Funktionselement (10') während der Abfragezeitschlitze (R) Abfragesignale über die Leiter (3, 4) an die Funktionselemente (10) senden kann.