DE102015013572B4 - Universal connection system for sensors and methods for detecting sensors - Google Patents
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Abstract
Anschlusssystem für Sensoren zur Rufauslösung bei Rufanlagen und zur Bedienung von Umfeldkontroligeräten, wobei ein Steckverbinder (20, 30, 40) mit einem Mikrocontroller, auf dem ein Softwarealgorithmus hinterlegt ist, verbunden ist und unter Einsatz des Softwarealgorithmus unterschiedliche Sensoren mit einer Anschlussbuchse (10) zusammengeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Softwarealgorithmus als Erkennungsalgorithmus ausgebildet ist, wobei durch Anlegen digitaler Wechselsignale High/Low an Kontakte (1), und/oder (2), und/oder (3), und/oder (4) Testsignale durch eine Spannungsmessung ermittelbar sind und dadurch die Art und Funktion der Sensoren erkennbar sind.Connection system for sensors for call activation in call systems and for operating environment control devices, wherein a connector (20, 30, 40) is connected to a microcontroller on which a software algorithm is stored, and using the software algorithm different sensors with a connector (10) merged are characterized in that the software algorithm is designed as a recognition algorithm, wherein by applying digital change signals high / low to contacts (1), and / or (2), and / or (3), and / or (4) test signals by a Voltage measurement can be determined and thereby the nature and function of the sensors are recognizable.
Description
Die Erfindung betrifft eine universelles Anschlusssystem für Sensoren sowie ein Verfahren zur Erkennung unterschiedlicher Sensoren.The invention relates to a universal connection system for sensors and to a method for detecting different sensors.
Stand der TechnikState of the art
Im Lebensumfeld behinderter Menschen mit Bewegungseinschränkung tritt oft das Problem auf, dass diese aufgrund ihrer Behinderung normale Tasten und Schalter nicht oder nur unzuverlässig bedienen können. Die Bedienvorgänge bekannter Geräte wie beispielsweise Geräte zur Rufauslösung von Rufanlagen oder zur Bedienung von Umfeldkontrollgeräten sollen daher so einfach wie möglich zu bedienen sein.In the living environment of disabled people with restricted mobility, the problem often arises that they can not or only unreliable operate normal keys and switches due to their disability. The operations of known devices such as devices for call triggering call systems or to operate environment control devices should therefore be as easy to use as possible.
Unter Umfeldkontrollgeräten, auch Umweltkontrollgeräte genannt, werden alle Geräte verstanden, mit denen eine bewegungseingeschränkte Person, beispielsweise ein Behinderter, sein 'Umfeld' umfangreich kontrollieren kann und so eine selbständige Lebensführung ermöglicht wird. Die Bedienung kann vom Bett, Sitzplatz oder Rollstuhl aus erfolgen.Environment control devices, also referred to as environmental control devices, are understood to mean all devices with which a person with restricted mobility, for example a disabled person, can extensively control his 'environment' and thus enable an independent lifestyle. Operation can be done from the bed, seat or wheelchair.
Unter anderem ist es möglich, folgende Funktionen auszuführen:
- – Bedienung von Kommunikationshilfen, Telefon, Sprechanlagen
- – Bedienung von Fernseher, Radio, DVD-Player, Smartphones, Tablet-PCs
- – Öffnen und Schließen von Türen, Fenstern, Rollladen, Vorhängen
- – Ein- und Ausschalten des Lichts
- – Steuerung von elektrischen, behindertengerechten Betten
- – Bedienung der Heizung
- – Bedienung von elektrischen Lesehilfen (Blattwender)
- – Bedienung von Hilfsmitteln
- - Operation of communication aids, telephone, intercoms
- - Operation of TV, radio, DVD player, smartphones, tablet PCs
- - Opening and closing doors, windows, shutters, curtains
- - switching the light on and off
- - Control of electric, handicapped accessible beds
- - Operation of the heater
- - Operation of electric reading aids (sheet turner)
- - Operation of tools
Bei den Umfeldkontrollgeräten wird durch eine erste Betätigung der Eingabevorrichtung beispielsweise ein Scanvorgang ausgelöst, in dem die zur Verfügung stehenden Optionen beispielsweise zeilen- und spaltenweise angeboten werden und durch weitere Betätigungen der Eingabevorrichtung ausgewählt werden.In the environment control devices, a first operation of the input device triggers, for example, a scanning process in which the available options are offered, for example, in rows and columns and are selected by further actuations of the input device.
Neben Umfeldkontrollgeräten gibt es auch behindertengerechte Geräteadaptionen, Endgeräte und sonstige elektronische Hilfsmittel für Behinderte (z. B. Adapter für Smartphones und Tablet-PCs, Blattwender), die über eine Steckbuchse für externe Spezialschalter (Sensoren) verfügt. Darüber, in Benutzung mit Einfach- oder Zweifachsensoren (Taster, Näherungssensoren etc.), wird eine vereinfachte Bedienung ähnlich wie bei Umfeldkontrollgeräten ermöglicht.In addition to environment control devices, there are also accessible device adaptations, terminals and other electronic aids for the disabled (eg adapters for smartphones and tablet PCs, page turner), which has a socket for external special switches (sensors). In addition, in use with single or dual sensors (buttons, proximity sensors, etc.), a simplified operation similar to environment control devices is made possible.
Rufanlagen sind traditionell unter dem Begriff „Lichtrufanlagen” bekannt. Die Grundfunktionalität dieser Lichtrufanlage und deren grundsätzliche Bedienung, Anordnung der Bedienelemente, Zeitabläufe etc. sind in der DIN 0834 festgelegt. Mit diesen Rufanlagen werden Hilfe leistende Personen gerufen oder gesucht sowie weitere Informationen ausgetauscht. Die DIN 0834 setzt die Bedingungen für die Schnittstelle Mensch-Rufanlage, sowie für die Zeit- und Funktionsabläufe fest.Call systems are traditionally known by the term "nurse call systems". The basic functionality of this nurse call system and its basic operation, arrangement of operating elements, time sequences, etc. are specified in DIN 0834. These call systems call or search for help and exchange further information. DIN 0834 specifies the conditions for the human call system interface as well as for the time and function sequences.
Zur Rufauslösung muss an jedem Bett in Kliniken, Pflegeeinrichtungen o. dgl. sowie in Waschräumen, Bädern und Toiletten eine von der rufenden, Hilfe anfordernden Person, einem Patienten, erreichbarer Ruftaster installiert sein. Personen, die nur eingeschränkt bewegungsfähig sind, erhalten üblicherweise einen Schnurtaster, der elektrisch mit dem Ruftaster gekoppelt ist.To trigger the call must be installed on each bed in clinics, care facilities o. The like. As well as in washrooms, bathrooms and toilets from the calling, help requesting person, a patient, accessible call button. Persons who have limited ability to move, usually get a cord switch, which is electrically coupled to the call button.
Zur Erleichterung bzw. Ermöglichung der Bedienung für Patienten mit Bewegungseinschränkungen können auf die Behinderung angepasste Spezialschalter zum Einsatz kommen. Diese Spezialschalter werden in diesem Bereich „Sensoren” genannt. Die Sensoren umfassen Einfachsensoren (Monosensoren), Zweifachsensoren (Dualsensoren) und Sensoren mit zusätzlicher Stromversorgung (Aktivsensoren).To facilitate or facilitate operation for patients with restricted mobility, special switches adapted to the disability may be used. These special switches are called "sensors" in this area. The sensors include single sensors (mono sensors), dual sensors (dual sensors) and sensors with additional power supply (active sensors).
Die Anschlussstecker von Einfach- und Zweifachsensoren sind üblicherweise mehrheitlich sogenannte Klinkenstecker. Dies sind elektrische Steckverbinder zur Übertragung von Wechsel- oder Gleichspannung im Kleinspannungsbereich (Schutzkleinspannung, „SELV”). Die Bauform ist von der EIA als RS-453 und von der IEC unter 60603-11 [1] genormt. Je nach Anzahl der Pole hat der Klinkenstecker außer der Spitze (Tip) und dem Schaft (Sleeve) unterschiedlich viele Ringe.The connection plugs of single and dual-axis sensors are usually mostly so-called jack plugs. These are electrical connectors for the transmission of AC or DC voltage in the low voltage range (safety extra-low voltage, "SELV"). The design is standardized by the EIA as RS-453 and by the IEC under 60603-11 [1]. Depending on the number of poles, the jack plug has a different number of rings than the tip and the sleeve.
Für kritische Funktionen, beispielsweise für den Personenruf oder Hilferufanlagen, werden in der Regel Sensoren mit Öffnerkontakten (Ruhestrom) anstelle von Schließerkontakten (Arbeitsstrom) verwendet, um eine Eigensicherheit im Falle des Ausfalls des Sensors zu gewährleisten. Bei einem Defekt der Sensoreinrichtung durch einen Kontaktdefekt, Leitungsbruch, Steckerabriss o. dgl. durch Versehen oder Gewalteinwirkung bzw. Stromausfall bei elektronischen Sensoren wird ein Fehler erkannt und dem Personal signalisiert.For critical functions, for example for the paging or assistance call systems, usually sensors with NC contacts (quiescent current) instead of normally open contacts (working current) are used to ensure intrinsic safety in the event of failure of the sensor. In the event of a defect in the sensor device as a result of a contact defect, line breakage, plug breakage or the like due to oversight or violence or a power failure with electronic sensors, an error is detected and signaled to the personnel.
Bekannt ist beispielsweise eine „Überwachungseinrichtung für ein analoges Telekommunikations-Endgerät, Telefonbuchse sowie Rufanlage zur Betreuung von Patienten” (
Die
Nachteilig an bisherigen Stecksystemen ist, dass sie immer auf einen Typ von Sensor, zumeist einen Einfachsensor mit Mono-Klinkenstecker und Schließerkontakt festgelegt sind. Die Verwendung von Einfachsensoren und Zweifachsensoren mit Öffnerkontakten an Klinkensteckern werden selten verwendet, da sie schalttechnisch zu Sensoren mit Schließerkontakten inkompatibel sind. Aktive Sensoren benötigen neben einem Mono-Klinkenstecker für den Schaltkontakt eine zusätzliche Stromversorgung durch ein weiteres Kabel. Eine Rückmeldungsmöglichkeit oder serielle Kommunikation über ein gemeinsames Anschlusskabel mit einem Klinkenstecker ist nicht vorgesehen. Die Vielfalt an unterschiedlichen Steckern, Anschlussbelegungungen und Kabelverbindungen führen in der Praxis oft zu Verwirrung und können zu Fehlfunktionen bzw. fehlerträchtigen Anpassungen mit Adaptern usw. führen.A disadvantage of previous plug-in systems is that they are always set to a type of sensor, usually a single sensor with mono jack and NO contact. The use of single sensors and dual-axis sensors with normally closed contacts on jack plugs are seldom used because they are incompatible with switches with normally open contacts. Active sensors require, in addition to a mono jack for the switching contact an additional power supply through another cable. A feedback option or serial communication via a common connection cable with a jack is not provided. The variety of different connectors, pin assignments and cable connections often lead to confusion in practice and can lead to malfunction or error-prone adjustments with adapters, etc.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, für unterschiedliche Spezialsensoren mit ihren unterschiedlichen Anschlussmerkmalen eine einheitliche Vorrichtung zur Verfügung zu stellen und dabei kompatibel zu einem Standardanschluss zu bleiben. Dadurch sollen Fehlfunktionen vermieden und eine zuverlässige Funktion der Spezialsensoren zur Rufauslösung bei Rufanlagen und zur Bedienung von Umfeldkontrollgeräten und Endgeräten bzw. Geräteadaptionen gewährleistet werden.The object of the invention is therefore to provide a uniform device for different special sensors with their different connection features while remaining compatible with a standard connection. This should prevent malfunction and ensure reliable operation of the special sensors for call triggering in paging systems and for the operation of environment control devices and devices or device adaptations.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es wird ein universelles Anschlusssystem für Spezialsensoren sowie ein Verfahren zur Erkennung und Nutzung unterschiedlicher Sensoren offenbart. Der universelle Anschluss ist eine Kombination bzw. ein System aus:
- • einem Steckverbinder, insbesondere einem Klinkenstecker, in Verbindung mit einer Anschluss- bzw. Klinkenbuchse und
- • dem Einsatz eines Algorithmus in Verbindung mit einem Mikrocontroller sowie eine geeignete Beschaltung für die Klinkenbuchse, um alle im Umfeld der Rufanlagentechnik im Pflegebereich vorkommenden Sensoren in Ausbildungen als Sondersensoren für behinderte Nutzer an einer einzigen Anschlussbuchse zu nutzen.
- • a connector, in particular a jack plug, in conjunction with a connection or jack socket and
- • The use of an algorithm in conjunction with a microcontroller and a suitable wiring for the jack socket to use all occurring in the field of nurse call systems in the care sector sensors in training as special sensors for disabled users on a single socket.
Der universelle Anschluss wird dabei durch den Einsatz des Softwarealgorithmus und die entsprechende Beschaltung der Klinkenbuchse gebildet.The universal connection is formed by the use of the software algorithm and the corresponding wiring of the jack.
Dabei wird eine Klinkenbuchse mit dem Mikrocontroller, spezieller Anschlusstechnik und einem intelligenten Softwarealgorithmus kombiniert, so dass Einfachsensoren und Zweifachsensoren jeweils in Schließer- und Öffnerausführung, als auch aktive Sensoren (z. B. Näherungssensor oder Akustiksensor), an einer einzigen Anschlussbuchse betrieben werden können.A jack socket is combined with the microcontroller, special connection technology and an intelligent software algorithm, so that single sensors and dual sensors in normally open and normally closed versions as well as active sensors (eg proximity sensor or acoustic sensor) can be operated on a single connection socket.
Die Klinkenstecker sind in unterschiedlichen Anschlussvarianten mit unterschiedlichen Funktionen ausgebildet:
- • 2-poliger Klinkenstecker (Monostecker): Einfachsensoren, z. B. Taster
- • 3-poliger Klinkenstecker (Stereostecker): Zweifachsensoren, also zwei Einfachsensoren mit einem gemeinsamen Kontakt.
- • 2-pin jack plug (mono plug): single sensors, eg. B. buttons
- • 3-pin jack plug (stereo plug): Two-axis sensors, ie two single sensors with one common contact.
Das Anschlusssystem kann mit einer anderen Steckerbelegung erweitert werden, so dass neben den Schaltkontakten die Stromversorgung von Aktivsensoren, die Signalisierung für eine Rückmeldung und auch eine serielle Datenübertragung möglich wird:
- • 3-poliger Klinkenstecker (Stereostecker): Aktive Sensoren, die eine zusätzliche Stromversorgung benötigen
- • 3-poliger Klinkenstecker: Aktive Sensoren mit Möglichkeit einer seriellen Datenübertragung
- • 4-poliger Klinkenstecker: Sensoren mit zusätzlicher Signalisierungsmöglichkeit, z. B. Beruhigungslampe
- • 4-poliger Klinkenstecker: Aktive Sensoren mit Möglichkeit einer seriellen Datenübertragung.
- • 3-pin jack (stereo plug): active sensors that require additional power
- • 3-pin jack plug: Active sensors with possibility of serial data transmission
- • 4-pin jack plug: sensors with additional signaling option, eg. B. reassurance lamp
- • 4-pin jack plug: Active sensors with possibility of serial data transmission.
In der Digitaltechnik werden Informationen durch elektrische Spannungen dargestellt. In der Regel sind die Informationen binär codiert und somit sind zwei Spannungs-Pegel erforderlich, um die Logikwerte darzustellen: Bei digitalen Signalen sind zwei Spannungsbereiche erlaubt, die High-Pegel (auch High) bzw. Low-Pegel (Low) genannt werden (Logikpegel). Der High-Pegel, die höhere Spannung, entspricht meist nahezu der Betriebsspannung, der Low-Pegel als niedrigere Spannung liegt meist nahe bei 0 Volt.In digital technology, information is represented by electrical voltages. Usually, the information is binary coded and thus two voltage levels are required to represent the logic values: For digital signals, two voltage ranges are allowed, called high levels (also high) and low levels (logic level) ). The high level, the higher voltage, usually corresponds almost to the operating voltage, the low level as a lower voltage is usually close to 0 volts.
Die Klinkenbuchse ist mit dem Mikrocontroller kombiniert. Ein Mikrocontroller ist, vereinfacht ausgedrückt, ein kleiner Computer auf einem einzelnen Halbleiter-Chip. Dazu gehört ein Prozessor, der Programme ausführen kann, Arbeits- und Programmspeicher sowie Schnittstellen, die eine Kommunikation mit der Umgebung ermöglichen (sog. Peripheriefunktionen). Ein Mikrocontroller ist, anders ausgedrückt, ein Ein-[Halbleiter-]Chip-Computersystem. Auf den Mikrocontrollern finden sich häufig auch komplexe Peripheriefunktionen, serielle oder Ethernet-Schnittstellen, verschiedene Ausgänge sowie LCD-Controller und -treiber, ggf. auch über programmierbare Funktionsblöcke. Dies ermöglicht es, den Mikrocontroller als Auslösegerät an Licht-/Pflegerufanlagen mit Ruhestrom- und Kabelbruchüberwachung zu verwenden. Durch die Einstellungsvielfalt über eine PC-Software lässt sich nahezu jedes gewünschte Schaltverhalten an den Schaltausgängen produzieren. Für das erfindungsgemäße Anschlusssystem umfasst der Mikrocontroller den auf die Zielsetzung des Anschlusssystems ausgerichteten Softwarealgorithmus, der zur Ermittlung des jeweiligen Spezialsensors eingesetzt wird.The jack is combined with the microcontroller. A microcontroller, in simple terms, is a small computer on a single semiconductor chip. This includes a processor that Programs can run programs, work and program memory and interfaces that allow communication with the environment (so-called peripheral functions). In other words, a microcontroller is a single-chip semiconductor computer system. The microcontrollers often also contain complex peripheral functions, serial or Ethernet interfaces, various outputs, as well as LCD controllers and drivers, possibly also via programmable function blocks. This makes it possible to use the microcontroller as a tripping device at light / Pflegerufanlagen with quiescent current and cable break monitoring. Due to the variety of settings via a PC software, almost any desired switching behavior can be produced at the switching outputs. For the connection system according to the invention, the microcontroller comprises the software algorithm oriented toward the objective of the connection system, which is used to determine the respective special sensor.
Durch den Einsatz des Softwarealgorithmus, der auf dem Mikrocontroller hinterlegt ist, und der entsprechenden elektronischen Beschaltung der Klinkenbuchse können alle Sensorvarianten an einer einzigen Anschlussbuchse angeschlossen werden. Die Sensorart und -funktion werden dazu automatisch vom Softwarealgorithmus ermittelt und das System entsprechend eingestellt. Die Klinkenbuchse ist 3- oder 4-polig ausgebildet.Through the use of the software algorithm, which is stored on the microcontroller, and the corresponding electronic wiring of the jack socket, all sensor variants can be connected to a single connection socket. The sensor type and function are automatically determined by the software algorithm and the system is set accordingly. The jack is 3 or 4-pin.
Ein Algorithmus allgemein ist eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen. Algorithmen bestehen aus endlich vielen, definierten Einzelschritten. Somit können sie zur Ausführung in einem Computerprogramm als Softwarealgorithmen implementiert werden. Bei der Problemlösung wird eine bestimmte Eingabe in eine bestimmte Ausgabe überführt. Durch den oben genannten Softwarealgorithmus und die entsprechenden elektronische Beschaltung der Klinkenbuchse können alle oben genannten Sensorvarianten an dieser einzigen Anschlussbuchse bzw. Klinkenbuchse angeschlossen werden.An algorithm in general is a clear guide to solving a problem or class of problems. Algorithms consist of finitely many, defined individual steps. Thus, they may be implemented as software algorithms for execution in a computer program. Problem solving transfers a specific input to a specific output. Due to the software algorithm mentioned above and the corresponding electronic wiring of the jack socket, all sensor variants mentioned above can be connected to this single connection socket or jack socket.
Auch die ggfs. von einer Rufanlage bzw. von dem zu bedienenden Gerät bereitgestellte Signalisierungmöglichkeit (z. B. Beruhigungslampe) kann über dieses Anschlusssystem ohne zusätzliches Verbindungskabel zum Sensor (sofern unterstützt) zugeführt werden.The signaling option (eg reassurance lamp) provided by a call system or by the device to be operated can also be supplied to the sensor (if supported) via this connection system without an additional connection cable.
Des Weiteren kann eine einfache serielle Kommunikation über einen Kontakt am Klinkenstecker erfolgen. Dadurch kann beispielsweise ein Sensor parametrisiert werden oder aber eine vom Sensor gesendete Information ausgewertet werden.Furthermore, a simple serial communication can be done via a contact on the jack. As a result, for example, a sensor can be parameterized or an information sent by the sensor can be evaluated.
Die Anschlussvarianten der Steckverbinder, insbesondere der Klinkenstecker, werden dabei durch den Softwarealgorithmus erkannt. Der Softwarealgorithmus kann daher auch als Erkennungsalgorithmus bezeichnet werden.The connection variants of the plug connectors, in particular the jack plug, are thereby recognized by the software algorithm. The software algorithm can therefore also be referred to as a recognition algorithm.
Der erfindungsgemäße universelle Anschluss für Sensoren hat dabei den Vorteil, dass verschiedene Anschlussvarianten automatisch erkannt werden:
- – Erkennung, ob Stecker eingesteckt sind,
- – Erkennung Einfachsensor mit Schließerkontakt (Arbeitsstrom),
- – Erkennung Einfachsensor mit Öffnerkontakt (Ruhestrom),
- – Erkennung Zweifachsensor mit Schließerkontakten (Arbeitsstrom),
- – Erkennung Zweifachsensor mit Öffnerkontakten (Ruhestrom),
- – Erkennung aktiver Sensor (z. B. berührungsloser Näherungssensor),
- – Erkennung, ob ein zusätzlicher Kontakt für eine Signalisierungsmöglichkeit vorhanden ist,
- – Erkennung, ob Kontakte für eine serielle Kommunikation verwendet werden können u. dgl.
- - Detecting if plugs are inserted,
- - detection of single sensor with NO contact (working current),
- - Detection of single sensor with NC contact (quiescent current),
- - Detection of two-axis sensor with normally open contacts (working current),
- - Detection of two-fold sensor with normally closed contacts (quiescent current),
- - detection of active sensor (eg non-contact proximity sensor),
- Detection of whether there is an additional contact for a signaling option
- - Detecting if contacts can be used for serial communication u. like.
Es könnte beispielsweise zusätzlich ein Erkennen eines „unsicheren” Sensors mit Schließerkontakt erfolgen. Ein solcher „unsicherer” Sensor kann beispielsweise ein Einfachsensor in einer Schließerkontakt-Ausführung sein. Dabei tritt das Problem auf, dass dies zwar in der Praxis so verwendet, aber insbesondere im Bereich der Krankenpflege nicht zulässig ist. Ein Kabelbruch oder ein Schalterdefekt kann nämlich üblicherweise von der Lichtrufanlage nicht erkannt werden.For example, it would additionally be possible to detect an "unsafe" sensor with normally open contact. Such an "insecure" sensor may be, for example, a single sensor in a make contact embodiment. The problem arises that while this is used in practice, it is not allowed, especially in the field of nursing. A cable break or a switch defect can usually not be detected by the nurse call system.
Daher kann, wenn ein derartiger „unsicherer” Sensor erkannt wird, ein Warnsignal ausgelöst werden. Dies kann insbesondere eine Signalleuchte sein, die beispielsweise so eingestellt ist, dass sie als Warnung eine Minute lang leuchtet.Therefore, when such an "unsafe" sensor is detected, a warning signal may be triggered. This may in particular be a signal light, which is set, for example, so that it lights up as a warning for one minute.
Es kann auch beispielsweise eine tägliche Routinetest-Prozedur per Software aktiviert werden, bei dem an einem definierten Zeitpunkt die Funktionen von Sensor, Kabel sowie Stecker durch ein Betätigen getestet wird. Es geht beispielsweise morgens um 7:00 Uhr eine Signalleuchte an und leuchtet, bis durch einen Tastendruck die Routinetest-Prozedur startet und der Sensor einmal danach betätigt wird.It is also possible, for example, to activate a daily routine test procedure by software in which the functions of sensor, cable and plug are tested by pressing at a defined time. For example, a signal light goes on at 7:00 in the morning and lights up until the routine test procedure is started by pressing a button and the sensor is actuated once.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Figurenbeschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the following description of the figures, the drawings and the claims removed.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the solution according to the invention will be explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings. Show it:
wobei
in which
In
Die Anschlussbuchse
- 1 bezeichnet den Kontakt für einen Schaft (Sleeve),
- 2 für eine Spitze (Tip),
- 3 für einen Ring eins,
- 4 für einen Ring zwei, sowie
- 5 für einen Spitzenschalter (Tip switch).
- 1 denotes the contact for a shaft (sleeve),
- 2 for a tip,
- 3 for a ring one,
- 4 for a ring two, as well
- 5 for a tip switch.
Alle Varianten der Klinkenstecker (Monostecker, Stereostecker und 4-polige Stecker) sind mechanisch und bezüglich Position und Breite der Kontaktflächen zur Klinkenbuchse kompatibel.All variants of the jack plug (mono plug, stereo plug and 4-pin plug) are mechanically and in terms of position and width of the contact surfaces to the jack socket compatible.
Klinkenstecker
Der Schaft
Für alle in
- A) Erkennungsalgorithmus: Stecker eingesteckt?
- A) Detection Algorithm: Plug inserted?
Dieser Erkennungsalgorithmus ist für alle Klinkensteckervarianten
Ein digitales Wechselsignal High/Low wird an einem Spitzenschalterkontakt
- B) Erkennungsalgorithmus: Einfachsensor mit Schließerkontakt (Arbeitsstrom) eingesteckt? Einfachsensor an 2-poligem Klinkenstecker (Mono, TS)
20 : • Digitales Wechselsignal High/Low an Schaftkontakt1 anlegen, • Schalterart erkennen: Wechselsignal ist nicht amSpitzenkontakt 2 messbar: Sensor mit Schließerkontakt eingesteckt; • Steckerart erkennen: Wechselsignal ist am Ringkontakt eins 3 und zugleich am Ringkontakt zwei 4 messbar:Monostecker 20 und damit ein Einfachsensor; Alternative mit Schaftkontakt1 fix auf Masse: • Schalterart erkennen: Digitales Signal High an Ringkontakt eins 3 anlegen und messen • Digitales Signal High anSpitzenkontakt 2 anlegen und messen • Wenn das Signal nur am Spitzenkontakt als High messbar ist, aber nicht am Ringkontakt eins 3, ist es ein Einfachsensor und weist einen Schließerkontakt auf.
A digital high / low alternating signal is applied to a tip switch contact
- B) Detection algorithm: Single sensor with normally open contact (working current) inserted? Single sensor on 2-pin jack plug (mono, TS)
20 : • Digital change signal High / Low on shaft contact1 create, • Detect switch type: Alternating signal is not at thetip contact 2 measurable: sensor with normally open contact inserted; • Detect connector type: Alternating signal can be measured at ring contact one 3 and at the same time at ring contact two 4:mono plug 20 and thus a single sensor; Alternative with shaft contact1 fixed to earth: • Detect switch type: Apply and measure digital signal High to ring contact one 3 • Digital signal High to tipcontact 2 create and measure • If the signal is only measurable as high at the tip contact, but not at ring contact one 3, it is a single sensor and has a normally open contact.
In
- C) Erkennungsalgorithmus für Erkennung Zweifachsensor mit Schließerkontakten (Arbeitsstrom); Zweifachsensor an 3-
poligem Klinkenstecker 30 mit zur Klinkenbuchse 10 aus1 korrespondierenden Kontaktflächen: • Anlegen eines digitalen Wechselsignals High/Low an den Schaftkontakt1 • Wechselsignal nicht am Ringkontakt eins 3 messbar und • Wechselsignalnicht am Spitzenkontakt 2 messbar: Zweifachsensor mit Schließerkontakten; Alternative mit Schaftkontakt1 fix auf Masse: • Digitales High an Ringkontakt eins 3 anlegen und messen • Digitales High an Spitzenkontakt4 anlegen und messen • Wenn beide Signale bei der Messung High sind, ist es ein Zweifachsensor mit Schließerkontakten. - D) Erkennungsalgorithmus für Erkennung Aktivsensor:
• Positiver Test auf Zweifachsensor mit Schließerkontakten nach Beschreibung unter C:
• Belegung der Anschlüsse: Schaftkontakt
1 auf Masse, Ringkontakt eins 3 auf Betriebsspannung für Sensor, Spitzenkontakt2 : Signal ist auf High im nicht geschalteten Zustand oder 0 V im geschalteten Zustand; • Masse wird auf Schaftkontakt1 gegeben, • Positive Spannung wird auf Ringkontakt eins 3 gegeben, • PositiveSpannung am Spitzenkontakt 2 messbar: Aktivsensor; • PositiveSpannung am Spitzenkontakt 2 nicht messbar: Zweifachsensor mit Schließerkontakten. - E) Erkennungsalgorithmus für Erkennung Sensor mit Öffnerkontakt (Ruhestrom):
• Anlegen eines digitalen Wechselsignals High/Low an den Schaftkontakt
1 , • Schalterart erkennen:Wechselsignal am Spitzenkontakt 2 messbar: Einfach- oder Zweifachsensor mit Öffnerkontakt; Alternative mit Schaftkontakt1 fix auf Masse: • Schalterart erkennen: Digitales Signal High anSpitzenkontakt 2 anlegen, • Messen: Wenn dasSignal am Spitzenkontakt 2 Low ist, also eine Verbindung zu Masse aufweist, ist es ein Einfach- oder Zweifachsensor mit Öffnerkontakt. - F) Erkennungsalgorithmus für Erkennung Art des Sensors (Einfach- oder Zweifachsensor) mit Öffnerkontakt (Ruhestrom):
• Betätigung des Sensors am
Spitzenkontakt 2 , • Fehlen des Testsignals (alternativ: Digitales High angelegt und messbar), • Erkennen eines ersten Sensors als betätigt: Einfachsensor; • Oder Betätigung des Sensors am Ringkontakt eins 3, • Fehlen des Testsignals am Ringkontakt eins 3 (alternativ: Digitales High angelegt und messbar); • Erkennen eines zweiten Sensors als betätigt: Zweifachsensor.
- C) recognition algorithm for detection of two-fold sensor with normally open contacts (working current); Dual-axis sensor on 3-
pin jack plug 30 to thejack socket 10 out1 Corresponding contact surfaces: • Applying a digital high / low alternating signal to the shaft contact1 • Alternating signal not measurable at ring contact one 3 and • alternating signal not attip contact 2 measurable: dual-axis sensor with normally open contacts; Alternative with shaft contact1 fixed to ground: • Apply and measure digital high on ring contact one 3 • Digital high on tip contact4 create and measure • If both signals are high during the measurement, it is a dual sensor with normally open contacts. - D) Recognition Algorithm for Detection Active Sensor: • Positive test on dual sensor with normally open contacts as described under C: • Assignment of connections: Shaft contact
1 on earth, ring contact one 3 on operating voltage for sensor, tip contact2 : Signal is high in the non-switched state or 0 V in the switched state; • Ground becomes on shank contact1 given, • Positive voltage is applied to ring contact one 3, • Positive voltage attip contact 2 measurable: active sensor; • Positive voltage at thetip contact 2 not measurable: dual-axis sensor with normally open contacts. - E) Recognition algorithm for detection Sensor with normally closed contact (quiescent current): • Applying a digital high / low alternating signal to the shaft contact
1 , • Detect switch type: Alternating signal at thetip contact 2 measurable: single or dual sensor with normally closed contact; Alternative with shaft contact1 fixed to ground: • Detect switch type: Digital signal High attip contact 2 create, • Measure: When the signal at thetip contact 2 Low, ie connected to ground, is a single or dual sensor with normally closed contact. - F) Recognition algorithm for detection Type of sensor (single or dual sensor) with normally closed contact (quiescent current): • Actuation of the sensor at the
tip contact 2 , • absence of the test signal (alternatively: digital high applied and measurable), • recognition of a first sensor as actuated: single sensor; • Or actuation of the sensor at the ring contact one 3, • absence of the test signal at the ring contact one 3 (alternatively: digital high applied and measurable); • Detecting a second sensor as actuated: dual-axis sensor.
Sowohl der Schaft
- G) Erkennungsalgorithmus zur Erkennung, ob ein spezieller Kontakt für die Signalisierungsmöglichkeit vorhanden ist:
• Anlegen eines digitalen Wechselsignals High/Low am Schaftkontakt
1 , • Messen: Wechselsignal nicht am Ringkontakt zwei 4 messbar: Erkennung eines 4-poligen Klinkensteckers 40 mit Rückmelde-/Signalisierungsmöglichkeit, da alle anderen Mono- 20oder Stereostecker 30 bauartbedingt eine durchgehende Verbindung vom Schaftkontakt1 zum Ringkontakt zwei 4 aufweisen; Alternative mit Schaftkontakt1 fix auf Masse: • Digitales Signal High an Ringkontakt zwei 4 anlegen und messen • Wenn das Signal als High messbar ist und dadurch keine Verbindung zum Schaft1 aufweist, ist der Ringkontakt zwei 4 vorhanden und es handelt sich um einen 4-poligen Klinkenstecker 40 mit Rückmelde-/Signalisierungsmöglichkeit. - H) Erkennungsalgorithmus zur Erkennung, ob ein Sensor mit möglicher serieller Datenübertragung über einen Kontakt angeschlossen ist:
• Schaftkontakt
1 auf Masse legen, • Übertragen eines seriellen Digitalcodesam Spitzenkontakt 2 , • Empfangen einer Antwort in Form eines seriellen Digitalcodes am Spitzenkontakt2 : Sensor erlaubt eine serielle Datenübertragung; Oder • Schaftkontakt1 auf Masse legen, • Übertragen eines seriellen Digitalcodes am Ringkontakt eins 3, • Empfangen einer Antwort in Form eines seriellen Digitalcodes am Ringkontakt eins 3: Sensor erlaubt eine serielle Datenübertragung; Oder • Schaftkontakt1 auf Masse legen • Übertragen eines seriellen Digitalcodes am Ringkontakt zwei 4 • Empfangen einer Antwort in Form eines seriellen Digitalcodes am Ringkontakt zwei 4: Sensor erlaubt eine serielle Datenübertragung.
- G) Recognition algorithm for detecting whether there is a special contact for the signaling option: • Applying a digital high / low alternating signal to the shaft contact
1 , • Measuring: Alternating signal not at the ring contact two measurable: Detection of a 4-pole jack plug 40 with feedback / signaling capability, as all other mono or stereo plugs30 Due to the design, a continuous connection from the shaft contact1 have two 4 for ring contact; Alternative with shaft contact1 fix to ground: • digital signal high to ring contact two 4 apply and measure • if the signal is measurable as high and thus no connection to the shaft1 has the ring contact two 4 is present and it is a 4-pin phone plug 40 with feedback / signaling option. - H) Detection algorithm for detecting whether a sensor with possible serial data transmission is connected via a contact: • Shaft contact
1 grounding, • transmitting a serial digital code at thetip contact 2 • Receive a response in the form of a serial digital code at the tip contact2 : Sensor allows serial data transmission; Or • shaft contact1 grounding, • transmitting a serial digital code at the ring contact one 3, • receiving a response in the form of a serial digital code at the ring contact one 3: sensor allows a serial data transmission; Or • shaft contact1 grounding • Transmitting a serial digital code on the ring contact two 4 • Receiving a response in the form of a serial digital code on the ring contact two 4: Sensor allows a serial data transmission.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den Zeichnungen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and the drawings illustrated features may be essential to the invention both individually and in any combination.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schaftkontakt (Sleeve)Shaft contact (sleeve)
- 22
- Spitzenkontakt (Tip)Tip contact
- 33
- Ringkontakt einsRing contact one
- 44
- Ringkontakt zweiRing contact two
- 55
- Spitzenschalterkontakt (Tip switch)Tip switch contact (tip switch)
- 1'1'
- Korrespondierende Kontaktfläche Klinkenstecker SchaftCorresponding contact surface jack plug shank
- 2'2 '
- Korrespondierende Kontaktfläche Klinkenstecker SpitzeCorresponding contact surface jack plug tip
- 3'3 '
- Korrespondierende Kontaktfläche Klinkenstecker Ring einsCorresponding contact area jack plug ring one
- 4'4 '
- Korrespondierende Kontaktfläche Klinkenstecker Ring zweiCorresponding contact surface jack plug ring two
- 1010
- Klinkenbuchse 4-poligJack 4-pin
- 2020
- Klinkenstecker (Monostecker) 2-poligJack plug (mono plug) 2-pin
- 3030
- Klinkenstecker (Stereostecker) 3-poligJack plug (stereo plug) 3-pin
- 4040
- Klinkenstecker 4-polig4-pin jack plug
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015013572.4A DE102015013572B4 (en) | 2015-10-14 | 2015-10-14 | Universal connection system for sensors and methods for detecting sensors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015013572.4A DE102015013572B4 (en) | 2015-10-14 | 2015-10-14 | Universal connection system for sensors and methods for detecting sensors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015013572A1 DE102015013572A1 (en) | 2017-04-20 |
DE102015013572B4 true DE102015013572B4 (en) | 2017-08-24 |
Family
ID=58456308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015013572.4A Active DE102015013572B4 (en) | 2015-10-14 | 2015-10-14 | Universal connection system for sensors and methods for detecting sensors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015013572B4 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120019306A1 (en) * | 2010-07-23 | 2012-01-26 | Turner John R | Audio jack reset |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004035124A1 (en) | 2004-07-20 | 2006-02-16 | Siemens Ag | Monitoring device for analog telecommunications terminal has switching arrangement that electrically loads respective subscriber connection on collapse of loop current for call release |
-
2015
- 2015-10-14 DE DE102015013572.4A patent/DE102015013572B4/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120019306A1 (en) * | 2010-07-23 | 2012-01-26 | Turner John R | Audio jack reset |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE102015013572A1 (en) | 2017-04-20 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |