DE102015101426B4

DE102015101426B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden eines Funksensors mit einer Basisstation

Info

Publication number: DE102015101426B4
Application number: DE102015101426.2A
Authority: DE
Inventors: Simon Mahler; Pascal Gaggero
Original assignee: Balluff GmbH
Current assignee: Balluff GmbH
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2018-05-03
Anticipated expiration: 2035-01-31
Also published as: DE102015101426A1

Abstract

Verfahren zum Durchführen eines Verbindungsaufbaus zwischen einem Funksensor (1) und einer mit dem Funksensor (1) funkkommunikationsfähigen Basisstation (3), wobei eine Annäherung des Funksensors (1) an die Basisstation (3) mittels Kopplung erkannt wird (605), dadurch gekennzeichnet, dass bei erkannter (605) Annäherung automatisch ein Pairing initiiert wird (610), wobei ein Benutzer dazu aufgefordert wird, das Pairing zu bestätigen (620), wobei der Benutzer dazu aufgefordert wird, dem Funksensor (1) einen bestimmten Übertragungskanal zuzuordnen (625), und wobei der Verbindungsaufbau wenigstens auf der Grundlage des benutzerseitig zugeordneten Übertragungskanals durchgeführt wird (630).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines Verbindungsaufbaus zwischen einem Funksensor und einer Basisstation sowie einen für das Verfahren geeigneten Funksensor und eine geeignete Basisstation, gemäß den Gattungsbegriffen der jeweiligen unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
Hier betroffene Funksensoren dienen zur Erfassung von Sensorsignalen, welche drahtlos bzw. mittels Funk an eine Funk-Basisstation übermittelt werden. Diese Basisstation leitet die von dem jeweiligen Funksensor empfangenen Sensordaten bzw. -signale z.B. an eine Signalauswerteeinheit weiter, mittels der die empfangenen Sensorsignale, je nach Anwendungsbereich, in an sich bekannter Weise ausgewertet werden.
Im nicht-industriellen Bereich, z.B. in der Unterhaltungselektronik, sind Funksensoren bekannt geworden, welche mit anderen Funkteilnehmern wie z.B. Basisstationen verbunden werden können. Der Aufbau einer solchen Verbindung wird bekanntermaßen als sogenanntes „Pairing“ bezeichnet. Um den Verbindungsaufbau zu starten bzw. durchzuführen, weisen solche Funksensoren oder Basisstationen eine entsprechende Verbindungseinrichtung, meist einen mechanischen Taster, auf.
So geht aus WO 2010/ 108 833 A1 ein im Bereich der Medizintechnik vorgesehenes Verfahren zum Durchführen eines Verbindungsaufbaus zwischen einem hier betroffenen Funksensor und einer mit dem Funksensor funkkommunikationsfähigen Steuervorrichtung hervor, bei dem vorgesehen ist, dass eine Annäherung des Funksensors an die Steuervorrichtung mittels einer physikalischen Zuordnungskopplung erkannt wird und dass bei erkannter Annäherung automatisch ein Pairing durchgeführt wird.
Ferner geht aus WO 2010/ 078 094 A1 ein Verfahren zum genannten Pairing zweier funktechnisch verbindbarer Geräte, z.B. zweier Mobilfunktelefone, hervor, bei dem die beiden Geräte räumlich in einer bestimmten Weise, z.B. in gleicher Orientierung oder in einer mit einem Winkel behafteten Orientierung, zueinander angeordnet werden, oder gemeinsam einer Schüttelbewegung ausgesetzt werden, um einen genannten Pairing-Vorgang zu initiieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines genannten Funksensors mit einer genannten Basisstation anzugeben, welches gegenüber dem Stand der Technik verbessert und/oder vereinfacht ist, und damit eine verbesserte Inbetriebnahme und damit Verwaltung einer entsprechenden Funkanlage ermöglicht.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Durchführen eines Verbindungsaufbaus zwischen einem Funksensor und einer mit dem Funksensor funkkommunikationsfähigen Basisstation, bei dem eine Annäherung des Funksensors an die Basisstation mittels Kopplung, z.B. mittels elektromagnetischer Kopplung, erkannt wird, sieht insbesondere vor, dass bei erkannter Annäherung automatisch ein Pairing initiiert wird, wobei ein Benutzer dazu aufgefordert wird, das gewünschte Pairing zu bestätigen, wobei der Benutzer dazu aufgefordert wird, dem Funksensor einen bestimmten Übertragungskanal zuzuordnen, und wobei der Verbindungsaufbau wenigstens auf der Grundlage des benutzerseitig zugeordneten Übertragungskanals durchgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, einen entsprechend erfindungsgemäß ausgebildeten Funksensor und eine Basisstation miteinander zu verbinden (genanntes „Pairing“), ohne dass eine genannte Verbindungseinrichtung zum Starten und/oder Durchführen eines entsprechenden Verbindungsaufbaus bzw. zur Bereitstellung eines genannten „Pairing“-Verfahrens zur Durchführung eines genannten Verbindungsaufbaus, im Stand der Technik meist ein mechanischer Taster, an dem Funksensor oder der Basisstation angeordnet sein muss.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ferner vorgesehen sein, dass die automatisch erfolgte Initiierung des Pairings an der Basisstation durch ein Anzeigemittel für den Benutzer sichtbar gemacht wird, wodurch die Benutzerfreundlichkeit aufgrund der entsprechenden Rückmeldung an den Benutzer erheblich verbessert wird.
Die erfindungsgemäße Erkennung einer Annäherung des Funksensors an die Basisstation erfolgt bevorzugt durch Erfassen einer elektromagnetischen Erregung wenigstens einer in dem Funksensor und/oder in der Basisstation angeordneten elektrischen Spule. Eine solche elektromagnetische Kopplung ist relativ einfach und damit kostengünstig realisierbar.
Die erfindungsgemäße Erkennung einer Annäherung des Funksensors an die Basisstation kann auch kapazitiv oder optisch erfolgen.
Alternativ kann die erfindungsgemäße Erkennung einer Annäherung des Funksensors an die Basisstation anhand eines von der Basisstation gesendeten, speziellen elektromagnetischen Erregungssignals erfolgen, wobei auf der Grundlage des zeitlichen Dämpfungsverhaltens des in dem Funksensor empfangenen, speziellen elektromagnetischen Erregungssignals ein Vergleich mit von dem Funksensor gesendeten üblichen Funksignalen durchgeführt wird. Hierdurch ist eine genannte induktive Kopplungsvorrichtung insbesondere am Funksensor nicht erforderlich. Ein genannter Vergleich des zeitlichen Dämpfungsverhaltens des in der Basisstation empfangenen speziellen Funksignals erfolgt bevorzugt anhand eines Schwellenwertvergleichs, welcher relativ einfach und damit kostengünstig implementierbar ist. Der Schwellenwertvergleich erfolgt dabei bevorzugt innerhalb eines empirisch vorgegebenen Zeitfensters.
Zusätzlich kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass bei erkannter Annäherung des Funksensors an die Basisstation ein Pairing (nur) bei Vorliegen eines vorgegebenen Bewegungsmusters, insbesondere eines empirisch vorgegebenen Beschleunigungsmusters, des Funksensors gegenüber der Basisstation durchgeführt wird. Dadurch wird die Betriebssicherheit beim Starten eines hier betroffenen Verbindungsaufbaus erheblich verbessert.
Die Erfindung ermöglicht daher eine gegenüber dem Stand der Technik erheblich vereinfachte Inbetriebnahme und Verwaltung eines hier betroffenen Funksensors. Der Funksensor weist zudem aufgrund einer nicht erforderlichen genannten Einrichtung zum Starten bzw. zur Durchführung des Verbindungsaufbaus einen gegenüber dem Stand der Technik erheblich verringerten elektrischen Stromverbrauch auf, wobei ein aufgrund des Funkbetriebs normaler Stromverbrauch nicht oder nur geringfügig erhöht wird.
Es ist anzumerken, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Funksensors der Funksensor und die Basisstation sich bevorzugt in unmittelbarer Nähe zueinander befinden müssen. Daher kann der Sensor erst nach erfolgtem Verbindungsaufbau bzw. Pairing an seinem jeweiligen Bestimmungsort befestigt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Funksensor zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere vorgesehen, dass der Funksensor ein erstes Kopplungselement, z.B. ein elektromagnetisches Kopplungselement, bevorzugt eine elektrische Spule, aufweist, mittels dessen eine Annäherung des Funksensors an die Basisstation erkennbar ist. Aufgrund eines nicht erforderlichen Tasters und damit nicht vorhandener mechanischer Komponenten ist ein erfindungsgemäß ausgebildeter Funksensor besonders im industriellen Umfeld einsetzbar, da er keine mechanisch beweglichen Teile aufweist und dadurch insgesamt robuster ist.
Das erste Kopplungselement kann durch eine elektrische Spule, eine elektrische Kapazität oder ein optisches Sensorelement gebildet sein.
Da das Sensorgehäuse eines erfindungsgemäßen Funksensors wegen des fehlenden Tasters nach außen hin mechanisch bzw. hermetisch dicht ist, können zudem kein Schmutz oder andere Stoffe von außen in das Gehäuse eindringen. Das Sensorgehäuse eines erfindungsgemäßen Funksensors kann zudem außen glatt bzw. ohne irgendwelche Erhöhungen bzw. Vertiefungen ausgebildet sein, was zudem Montagevorteile sowie Vorteile beim industriellen Einsatz ergibt.
Der erfindungsgemäße Funksensor kann eine Beschleunigungssensor-Einrichtung und/oder eine Gyroskop-Einrichtung aufweisen, mittels der ein genanntes Bewegungsmuster bei der Annäherung des Funksensors an die Basisstation erkannt werden kann, wodurch die Erkennungsgüte erheblich verbessert werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Basisstation zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere mittels eines erfindungsgemäßen Funksensors ist insbesondere vorgesehen, dass die Basisstation ein zweites Kopplungselement, z.B. ein elektromagnetisches Kopplungselement, bevorzugt eine elektrische Spule, aufweist, mittels dessen eine Annäherung des Funksensors an die Basisstation erkennbar ist.
Das zweite Kopplungselement kann durch eine elektrische Spule, eine elektrische Kapazität oder ein optisches Sensorelement gebildet sein.
Bei der erfindungsgemäßen Basisstation kann vorgesehen sein, dass ein gehäuseexterner Bereich, in dem das elektromagnetische Kopplungselement gehäuseintern angeordnet ist, mittels eines Anzeigeelements optisch hervorgehoben ist, wodurch das korrekte Annähern des Funksensors an die Basisstation für einen Benutzer erheblich erleichtert wird. Bei dem Anzeigeelement kann es sich um eine farblich hervorgehobene Markierung bzw. einen entsprechenden Aufdruck oder ein optisch oder mechanisch gekennzeichnetes Anzeigeelement wie eine feine Erhebung oder Vertiefung handeln, um den genannten Bereich optisch hervorzuheben.
Bei der erfindungsgemäßen Basisstation kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die Basisstation in dem Bereich, in dem das elektromagnetische Kopplungselement angeordnet ist, wenigstens eine Gehäuseausformung aufweist, in welche der Funksensor einführbar ist, wobei durch Einführen des Funksensors in die Gehäuseausformung ein Verbindungsaufbau automatisch initiiert und/oder durchgeführt wird. Mittels der Gehäuseausformung, z.B. ein Sitz, kann der Verbindungsaufbau mit höherer Betriebssicherheit durchgeführt werden, da der Funksensor während des Verbindungsaufbaus sicher mit der Basisstation elektromagnetisch gekoppelt verbunden bleibt und nicht vom Benutzer ständig gehalten werden muss.
In der erfindungsgemäßen Basisstation kann das zweite Kopplungselement als elektromagnetische Sende-/Empfangseinheit ausgebildet sein, welche ein Funksignal mit einer Frequenz und Amplitude erzeugen kann, welche einem Nutzsignal des Funksensors ähnlich ist, jedoch einen genannten Verbindungsaufbau auslöst. Damit kann ein Verbindungsaufbau durch einen genannten Schwellenwertvergleich gestartet werden.
Um den Verbindungsaufbau noch benutzerfreundlicher zu gestalten, kann an der Basisstation eine integrierte oder externe Benutzerschnittstelle vorgesehen sein, mittels der ein Benutzer für einen Verbindungsaufbau erforderliche Befehle und/oder Informationen eingeben kann.
Ein erfindungsgemäßer Funksensor sowie ein erfindungsgemäßes Verfahren zu seinem Betrieb bzw. zu seiner Inbetriebnahme sind aus den genannten Gründen bevorzugt im Bereich von Industrieanlagen einsetzbar bzw. anwendbar.
Figurenliste
In den beigefügten Figuren sind technisch übereinstimmende bzw. funktional gleiche Merkmale eines erfindungsgemäßen Funksensors sowie einer Basisstation mit identischen Bezugszeichen versehen.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Funksensors und einer Basisstation.
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Funksensors und einer Basisstation.
3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Funksensors und einer Basisstation.
4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Funksensors und einer Basisstation.
5 zeigt beispielhafte Signalverläufe eines erfindungsgemäßen Funksensors und einer Basisstation.
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Flussdiagramms.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Der in 1 gezeigte Funksensor 1 und die Basisstation 3 weisen eine induktive Pairing-Einrichtung auf, wobei der am Funksensor 1 angeordnete Teil der Pairing-Einrichtung durch eine im Funksensor 1 für die eigentlichen Sensormessungen des vorliegend induktiven Sensors bereits vorliegende Hauptspule bzw. Sensorspule 5 realisiert ist. Alternativ kann die induktive Pairing-Einrichtung im Funksensor 1 durch eine gegenüber der Sensorspule 5 zusätzliche (nicht gezeigte) Nebenspule implementiert sein.
Da die Reichweite des induktiven bzw. elektromagnetischen Feldes einer solchen induktiven Pairing-Einrichtung bekanntermaßen begrenzt ist, ist der Bereich, in dem das induktive Pairing-Element der Basisstation in der Basisstation 3 angeordnet ist, durch ein optisch oder mechanisch gekennzeichnetes Anzeigeelement 7, z.B. eine feine Erhebung oder Vertiefung, oder durch einen markierten Bereich für den aktiven Pairingbereich der Basisstation 3, vorliegend eine farblich hervorgehobene Fläche bzw. ein entsprechender Aufdruck, optisch hervorgehoben. Durch dieses Anzeigeelement bzw. diese Markierung 7 wird der Benutzer dabei unterstützt, den Funksensor 1 zur Inbetriebnahme bzw. der Initiierung des Verbindungsaufbaus in geeigneter bzw. richtiger Weise an die Basisstation 3 heranzuführen. Die Basisstation 3 weist zu diesem Zweck ebenfalls eine elektrische Spule 9 auf, welche bei Annäherung des Funksensors 1 an die Basisstation 3 von der Sensorspule 5 in an sich bekannter Weise induktiv erregt wird. Anhand dieses Erregersignals wird der Pairingvorgang erfindungsgemäß initiiert.
Es ist anzumerken, dass die Funk- bzw. Signalübertragung des Funksensors selbst bevorzugt in an sich bekannter Weise elektromagnetisch erfolgt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht von der Art der physikalischen Übertragung der Funksignale durch den Funksensor abhängig, so dass die Signalübertragung auch mittels einer RFID-Schnittstelle oder irgendeiner anderen geeigneten Signalübertragungsart erfolgen kann.
Bei dem in 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass an der Basisstation 3 wenigstens eine Gehäuseaussparung/-ausformung bzw. ein Sitz 11 für den Funksensor 1 angeordnet ist, in den der Funksensor 1 eingeführt bzw. eingesteckt werden muss, um in dieser Position des Funksensors 1 den Pairingprozess bzw. -vorgang automatisch durchzuführen. Mittels dieses Sitzes kann z.B. auch eine etwa vorhandene Batterie des Funksensors 1 elektrisch aufgeladen werden. Trotz einer solchen lediglich über die Gehäuseformgebung gebildeten Gehäuseaussparung 11 ist das Gehäuse der Basisstation dennoch insgesamt nach außen hermetisch abgeschirmt und damit industrietauglich ausgebildet.
Bei dem in 3 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ist eine wiederum ein induktives Kopplungselement bzw. eine Spule 9 zur Initiierung des Pairingvorgangs aufweisende Basisstation 3 zusätzlich mit einer in diese integrierten Benutzerschnittstelle bzw. Benutzeroberfläche 13, vorliegend einem berührungsempfindlichen Bildschirm (Touchscreen), ausgestattet. Alternativ kann die Benutzeroberfläche auch durch ein industrietaugliches Tastaturfeld mit einer alphanumerischen Anzeige oder dergleichen gebildet sein, wodurch der Bedienungskomfort und die Betriebssicherheit in dem genannten Industrieumfeld zusätzlich erhöht bzw. verbessert werden kann. Mittels der Benutzeroberfläche 13 können nachfolgend beschriebene, für den Pairingvorgang erforderliche Befehle und/oder Informationen durch den Benutzer eingegeben werden.
Bei dem in 4 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel ist, anstelle der in 3 gezeigten integrierten Benutzerschnittstelle auf Seiten der Basisstation 3, eine externe bzw. von der Basisstation 3 getrennte Benutzerschnittstelle 15 vorgesehen, welche mit der Basisstation 3 mittels eines herkömmlichen Kommunikationsprotokolls 17 kommuniziert. Die entsprechenden Benutzereingaben erfolgen dabei über die externe Benutzerschnittstelle 15. Bei der externen Benutzerschnittstelle 15 handelt es sich bevorzugt um ein mit der Basisstation kommunikationstechnisch verbundenes bzw. verbindbares Eingabegerät, z.B. ein Smartphone, einen Tablet-PC, einen Laptop- oder Desktop-PC, oder dergleichen.
Alternativ kann das Eingabegerät durch eine von der Basisstation 3 ggf. nur vorübergehend abtrennbare Untereinheit gebildet sein, z.B. ein kabelgebundenes oder funkgebundenes Bedienteil, welches bei Nichtgebrauch z.B. an der Basisstation befestigbar ist. Dieses separate Eingabegerät wird dabei bevorzugt nur in der Konfigurationsphase von der Basisstation abgenommen, um für die Konfiguration notwendige Benutzereingaben vorzunehmen.
Es ist anzumerken, dass anhand der genannten Benutzerschnittstelle 15 dem Benutzer auch Informationen über den Ablauf des Pairingvorganges mitgeteilt werden können, z.B. Fehlermeldungen, Erfolgsmeldungen oder Statusmeldungen.
Die in 5 gezeigten beispielhaften Signalverläufe sind nur qualitativ an einer Signalamplitudenachse 19 über einer Zeitachse 23 dargestellt, da es auf die genauen Signalwerte und Zeitwerte vorliegend nicht ankommt. Dabei entspricht die durchgezogene Linie 25 einem ersten Signal bzw. Sensorsignal (Nutzsignal), welches sich in typischer Weise im Normalbetrieb eines hier betroffenen Funksensors, d.h. im unbedämpften Zustand, ergibt. Die ebenfalls dargestellte gestrichelte Linie 27 entspricht einem zweiten Signal, welches von einer in der Basisstation angeordneten nachfolgend beschriebenen induktiven Sende-/Empfangseinheit oder durch die in dem Funksensor angeordnete Spule erzeugt wird und mittels dessen der genannte Pairingvorgang in der hierin beschriebenen Weise gestartet bzw. durchgeführt wird. In dem Diagramm ist zusätzlich ein Schwellenwert 21 eingetragen, anhand dessen z.B. ein Auswertezähler durch einen entsprechenden Schwellenwertvergleich feststellen kann, ob ein Sensorsignal 25 oder ein einen Pairingvorgang initiierendes Pairing-Signal 27 vorliegt. So unterschreitet bereits die vierte Periode des Nutzsignals 25 den Schwellenwert 21, wohingegen das zweite Signal 27 zu diesem Zeitpunkt den Schwellenwert 21 noch nicht unterschreitet und damit als eindeutiges Startkriterium für den Pairingvorgang dienen kann, wobei die Schwellenwertprüfung somit innerhalb eines empirisch vorgegebenen ausreichend großen Zeitfensters ausgeführt wird, um sicherzustellen, dass die Schwingung des Nutzsignals 25 innerhalb des Zeitfensters ausreichend abgedämpft ist, d.h. die Schwingungsamplitude sich innerhalb des Zeitfensters für den Schwellenwertvergleich ausreichend verringert.
Bei den in 5 gezeigten Signalverläufen ist in dem beschriebenen markierten Bereich 7 der Basisstation 3 die genannte, vorliegend figurativ nicht dargestellte induktive Sende-/Empfangseinheit angeordnet, welche ein Funksignal mit einer Frequenz und Amplitude erzeugen kann, welche einem eigentlichen Nutzsignal des Funksensors 1 ähnlich ist, jedoch den genannten Pairingvorgang auslöst. Das den Pairingvorgang auslösende Funksignal unterscheidet sich von einem genannten Nutzsignal insbesondere im zeitlichen Dämpfungsverhalten, was anhand des genannten Schwellenwerts 21 durch einen üblichen Schwellenwertvergleich geprüft bzw. bevorzugt fortlaufend überwacht werden kann. Daher kann der Funksensor 1 erkennen, dass keine standardmäßige Bedämpfung eines Funknutzsignals vorliegt, sondern dass ein künstliches Signal vorliegt, welches dann den Pairingvorgang auslöst.
Während des Pairingvorgangs können der Funksensor und die Basisstation über die induktive Kopplung für den Verbindungsaufbau gegebenenfalls erforderliche Pairing-Informationen und Pairing-Einstellungen, z.B. das Kommunikationsprotokoll betreffende Einstellungen wie z.B. einen oder mehrere freie Übertragungskanäle für die Kommunikation, Identifizierungsinformationen seitens des Funksensors oder den jeweiligen Sensortyp des zu verbindenden Funksensors betreffende Daten, auch automatisch austauschen. Alternativ können genannte Pairing-Informationen bzw. -Einstellungen mittels der Funkverbindung selbst ausgetauscht werden.
Es ist anzumerken, dass das beschriebene induktive Kopplungsprinzip zwischen dem Funksensor 1 und der Basisstation 3 nur bevorzugt ist und alternativ eine davon abweichende Pairing-Einrichtung auf der Grundlage einer optischen, magnetischen oder kapazitiven Kopplung vorgesehen sein kann. Die Art der Kopplung entspricht dabei bevorzugt dem jeweils vorliegenden Sensorprinzip des Sensorelements des jeweiligen Funksensors 1, d.h. im Falle eines optischen Sensors somit einer optischen Kopplung, im Falle eines magnetischen Sensors einer magnetischen Kopplung, usw. Dadurch lassen sich die Kosten für die Implementierung der Erfindung erheblich verringern.
Gemäß einem ebenfalls nicht figurativ dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel sind der Funksensor und/oder die Basisstation mit einer Beschleunigungssensor-Einrichtung ausgestattet, welche mindestens in einer Achse, bevorzugt in drei Achsen, Beschleunigungswerte erfassen kann. Alternativ oder zusätzlich kann eine Gyroskop-Einrichtung angeordnet sein, mittels der alternativ oder zusätzlich ein Rotationsbewegungsmuster erfasst werden kann.
Gemäß einer ersten Variante ist eine genannte Beschleunigungssensor-Einrichtung nur in dem Funksensor angeordnet. Dabei wird der Pairingvorgang bei Erfassen eines erfassten, z.B. empirisch vorgegebenen Beschleunigungsmusters des Funksensors gegenüber der bzw. relativ zur Basisstation initiiert. Bei einem solchen Beschleunigungsmuster kann es sich um eine einen empirisch vorgegebenen Beschleunigungsschwellenwert überschreitende Annäherungsbewegung des Funksensors an die Basisstation oder eine kurz vor Erreichen der Basisstation abbremsende Annäherung handeln, wobei im letzteren Fall ein entsprechender Beschleunigungsschwellenwert unterschritten wird.
Gemäß einer zweiten Variante sind in dem Funksensor eine genannte Beschleunigungssensor-Einrichtung sowie eine genannte Gyroskop-Einrichtung angeordnet. Dabei wird der Pairingvorgang bei Erfassen eines z.B. empirisch vorgegebenen Beschleunigungsmusters sowie eines genannten Rotationsmusters des Funksensors initiiert. Bei einem solchen kombinierten Bewegungsmuster kann es sich um eine kombinierte Linear- und Rotationsbewegung handeln, welche z.B. einer gestischen Bewegung entsprechen kann.
Gemäß einer dritten Variante sind eine genannte Beschleunigungssensor-Einrichtung und/oder eine genannte Gyroskop-Einrichtung sowohl in dem Funksensor als auch in der Basisstation angeordnet. Dabei wird der Pairingvorgang bei Erfassen eines aufprallartigen Zusammenführens des Funksensors und der Basisstation initiiert, d.h. bei Erfassen eines Zusammenbringens mit einem empirisch vorgegebenen Beschleunigungsmuster und einem dem Aufprall entsprechenden Rotationsmuster.
In der 6 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Flussdiagramms dargestellt. Nach dem Start 600 der in 6 gezeigten Routine wird zunächst durch eine Prüfschleife 605 fortlaufend geprüft, ob ein Funksensor z.B. von einem Benutzer an die Basisstation angenähert wird.
Diese Prüfung erfolgt wie beschrieben durch Erfassung einer induktiven Erregung oder durch einen genannten Schwellenwertvergleich eines empfangenen Funksignals oder in ähnlicher Weise. Wurde eine solche Annäherung eines Funksensors erkannt, wird in Schritt 610 ein beschriebener Pairingvorgang automatisch initiiert bzw. ein nachfolgend beschriebener Dialog mit dem Benutzer initiiert bzw. gestartet.
Die erfolgte Initiierung 610 wird an der Basisstation z.B. durch ein gesondertes Anzeigemittel wie eine LED-Lichtquelle, oder mittels einer genannten Benutzerschnittstelle oder dergleichen, für den Benutzer sichtbar gemacht 615. Daraufhin wird der Benutzer aufgefordert 620, die Verbindung zu bestätigen und dem Funksensor einen bestimmten Übertragungskanal bzw. eine entsprechende Übertragungsfrequenz oder ein entsprechendes Übertragungsfrequenzband zuzuordnen 625. Kommt der Benutzer der Aufforderung zur Bestätigung der Verbindung nicht nach, wird nach Schritt 620 wieder an den Anfang der Routine zurückgesprungen. Auf der Grundlage dieser benutzerseitig eingegebenen Informationen und ggf. weiterer Informationen wird der Pairingvorgang durchgeführt 630 und abgeschlossen 635. Danach wird wieder an den Anfang der Routine zurückgesprungen und erneut eine mögliche Annäherung eines ggf. weiteren Funksensors an die Basisstation erkannt.
Es ist anzumerken, dass in dem Fall, dass der Pairingvorgang selbst ebenfalls rein funktechnisch zwischen dem Funksensor und der Basisstation erfolgt, mindestens ein Übertragungskanal für den Pairingvorgang reserviert sein muss. Bei der genannten Auswahl des Übertragungskanals kann vorgesehen sein, dass ein bestimmter freier Kanal dem Funksensor automatisch von der Basisstation ausgewählt bzw. zugeteilt wird.
Nach der automatischen Zuteilung des Kanals wird dem Benutzer die zugeteilte Kanalnummer, z.B. mittels einer genannten Benutzerschnittstelle, mitgeteilt. Wie beschrieben kann vorgesehen sein, dass der Benutzer die ihm mitgeteilte Kanalnummer noch bestätigen muss, damit die Kanalwahl wirksam wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Basisstation dem Benutzer über eine genannte Benutzerschnittstelle eine Liste an freien Kanälen vorschlägt und der Benutzer einen dieser Kanäle auswählt und diese Auswahl danach bestätigt.
Durch diesen weiteren Automatisierungsgrad wird der Pairingvorgang noch benutzerfreundlicher. Zudem ergeben sich besondere Vorteile bei industriell eingesetzten Funksensoren.
Bezugszeichenliste

1: Funksensor
3: Basisstation
5: Sensorspule
7: Anzeigeelement für Pairingbereich der Basisstation
9: Spule der Basisstation
11: Sitz für den Funksensor
13: Integrierte Benutzeroberfläche der Basisstation
15: Externe Benutzeroberfläche der Basisstation
17: Kommunikationsprotokoll zwischen der externen Benutzeroberfläche und der Basisstation
19: Signalamplitudenachse
21: Schwellenwert des Auswertezählers
23: Zeitachse
25: Erstes Signal im Normalbetrieb, d.h. im unbedämpften Zustand eines Funksensors
27: Zweites Signal, welches von einer in der Basisstation angeordneten Spule erzeugt wird, um den Pairingvorgang zu starten

Claims

Verfahren zum Durchführen eines Verbindungsaufbaus zwischen einem Funksensor (1) und einer mit dem Funksensor (1) funkkommunikationsfähigen Basisstation (3), wobei eine Annäherung des Funksensors (1) an die Basisstation (3) mittels Kopplung erkannt wird (605), dadurch gekennzeichnet, dass bei erkannter (605) Annäherung automatisch ein Pairing initiiert wird (610), wobei ein Benutzer dazu aufgefordert wird, das Pairing zu bestätigen (620), wobei der Benutzer dazu aufgefordert wird, dem Funksensor (1) einen bestimmten Übertragungskanal zuzuordnen (625), und wobei der Verbindungsaufbau wenigstens auf der Grundlage des benutzerseitig zugeordneten Übertragungskanals durchgeführt wird (630).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die automatisch erfolgte Initiierung (610) des Pairings an der Basisstation (3) durch ein Anzeigemittel (7) für den Benutzer sichtbar gemacht wird (615).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung (605) einer Annäherung des Funksensors (1) an die Basisstation (3) durch Erfassen einer elektromagnetischen Erregung wenigstens einer in dem Funksensor (1) und/oder in der Basisstation (3) angeordneten elektrischen Spule (5, 9) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung (605) einer Annäherung des Funksensors (1) an die Basisstation (3) kapazitiv oder optisch erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung (605) einer Annäherung des Funksensors (1) an die Basisstation (3) anhand eines von der Basisstation (3) gesendeten, speziellen elektromagnetischen Erregungssignals erfolgt, wobei auf der Grundlage des zeitlichen Dämpfungsverhaltens des in dem Funksensor (1) empfangenen, speziellen elektromagnetischen Erregungssignals ein Vergleich mit von dem Funksensor (1) gesendeten üblichen Funksignalen durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich des zeitlichen Dämpfungsverhaltens des in der Basisstation (3) empfangenen speziellen Funksignals anhand eines Schwellenwertvergleichs erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwertvergleich innerhalb eines empirisch vorgegebenen Zeitfensters ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei erkannter Annäherung des Funksensors (1) an die Basisstation (3) ein Pairing bei Vorliegen eines vorgegebenen Bewegungsmusters des Funksensors (1) gegenüber der Basisstation (3) durchgeführt wird.
Funksensor (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Funksensor (1) ein erstes Kopplungselement (5) aufweist, mittels dessen eine Annäherung des Funksensors (1) an eine Basisstation (3) erkennbar ist (605).
Funksensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kopplungselement (5) durch eine elektrische Spule (5), eine elektrische Kapazität oder ein optisches Sensorelement gebildet ist.
Funksensor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Funksensor (1) eine Beschleunigungssensor-Einrichtung und/oder eine Gyroskop-Einrichtung aufweist.
Basisstation (3) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mittels eines Funksensors (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation (3) ein zweites Kopplungselement (9) aufweist, mittels dessen eine Annäherung des Funksensors (1) an die Basisstation (3) erkennbar ist (605).
Basisstation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kopplungselement (9) durch eine elektrische Spule (5), eine elektrische Kapazität oder ein optisches Sensorelement gebildet ist.
Basisstation nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich, in dem das elektromagnetische Kopplungselement (9) angeordnet ist, mittels eines Anzeigeelements (7) optisch hervorgehoben ist.
Basisstation nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation (3) in dem Bereich, in dem das elektromagnetische Kopplungselement (9) angeordnet ist, wenigstens eine Gehäuseausformung (11) aufweist, in welche der Funksensor (1) einführbar ist, wobei durch Einführen des Funksensors (1) in die Gehäuseausformung (11) ein Verbindungsaufbau automatisch initiiert und/oder durchgeführt wird (610).
Basisstation nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Basisstation (3) eine induktive Sende-/Empfangseinheit angeordnet ist, welche ein Funksignal mit einer Frequenz und Amplitude erzeugen kann, welche einem Nutzsignal des Funksensors (1) ähnlich ist, jedoch einen genannten Verbindungsaufbau auslöst.
Basisstation nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine integrierte oder externe Benutzerschnittstelle (13) vorgesehen ist, mittels der ein Benutzer für einen Verbindungsaufbau erforderliche Befehle und/oder Informationen eingeben kann.
Basisstation nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation (3) eine Beschleunigungssensor-Einrichtung und/oder eine Gyroskop-Einrichtung aufweist.