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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Funkkommunikationseinheit, einer Antenne und einer Schalteinheit.
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Aus dem Stand der Technik sind Verbrauchswerterfassungseinheiten, welche eine Funkkommunikationseinheit und eine Antenne zum Senden von erfassten Verbrauchswerten aufweisen, allgemein bekannt. Des Weiteren ist es allgemein bekannt, dass derartige Verbrauchswerterfassungseinheiten eine Anzeigeeinheit zur Anzeige der erfassten Verbrauchswerte aufweisen können. Zum Umschalten zwischen verschiedenen Anzeigeinhalten kann eine Schalteinheit vorgesehen sein, welche eine manuell, d. h. durch Tastendruck, zu betätigende Schalttaste als einen mechanischen Druckschalter aufweist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung mit einer Funkkommunikationseinheit, einer Antenne und einer Schalteinheit anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit einer Funkkommunikationseinheit, einer Antenne und einer Schalteinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Funkkommunikationseinheit, insbesondere zur Durchführung einer Funkkommunikation, d. h. insbesondere zum Senden und/oder Empfangen von Funksignalen. Diese Funkkommunikationseinheit ist mit einer Antenne der Vorrichtung koppelbar oder gekoppelt, insbesondere um über diese Antenne ein jeweiliges Funksignal zu senden und/oder ein jeweiliges Funksignal zu empfangen.
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Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Schalteinheit, beispielsweise zur Bedienung einer Anzeigeeinheit der Vorrichtung, zum Beispiel zum Umschalten zwischen verschiedenen Anzeigeinhalten. Die Schalteinheit ist mit der Antenne koppelbar oder gekoppelt. Somit bildet die Antenne im mit der Schalteinheit gekoppelten Zustand insbesondere einen kapazitiven Sensor für die Schalteinheit. Die Schalteinheit und die Antenne bilden somit insbesondere einen kapazitiven Schalter.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein Bedienen der Schalteinheit ermöglicht, ohne dass hierfür ein Bedienelement, beispielsweise ein Bedientaster, und eine Öffnung in einem Gehäuse der Vorrichtung für dieses Bedienelement erforderlich sind, denn es wird für dieses Bedienen die bereits in der Vorrichtung vorhandene Antenne genutzt, welche somit einer zusätzlichen Verwendung zugeführt wird. Diese Antenne wird somit durch die erfindungsgemäße Lösung nicht nur zur Funkkommunikation mittels der Funkkommunikationseinheit verwendet, sondern zusätzlich als kapazitiver Sensor für die Schalteinheit.
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Dass durch die erfindungsgemäße Lösung keine zusätzliche Öffnung für ein Bedienelement im Gehäuse erforderlich ist, ist besonders vorteilhaft bezüglich einer Mediendichtheit des Gehäuses der Vorrichtung. Die erfindungsgemäße Lösung ist daher besonders vorteilhaft beispielsweise für eine als Wasserzähler ausgebildete Vorrichtung. Des Weiteren wird durch die erfindungsgemäße Lösung eine Kostenreduzierung erreicht, da Kosten für das durch die erfindungsgemäße Lösung nicht erforderliche Bedienelement und die ebenfalls nicht erforderliche Abdichtung des Gehäuses im Bereich eines solchen Bedienelementes eingespart werden.
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Eine Alternative, um ein solches zusätzliches Bedienelement, beispielsweise eines Bedientasters, zu vermeiden, wäre beispielsweise eine zeitgesteuerte Darstellung verschiedener Anzeigeinhalte auf der Anzeigeeinheit. Jedoch würde dies einen erhöhten Zeitaufwand bedeuten, beispielsweise bei einer Auslesung von Verbrauchsdaten über die Anzeigeeinheit, da auf den jeweils gewünschten Anzeigeinhalt gewartet werden muss. Durch die erfindungsgemäße Lösung, durch welche eine solche zeitgesteuerte Darstellung nicht erforderlich ist, werden somit ein wesentlich besserer Bedienkomfort und eine Reduzierung eines zum Auslesen erforderlichen Zeitaufwandes erreicht.
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Die Schalteinheit ist beispielsweise über einen Tiefpass, auch als Tiefpassfilter bezeichnet, mit der Antenne koppelbar oder gekoppelt. Die Funkkommunikationseinheit ist beispielsweise über einen Hochpass, auch als Hochpassfilter bezeichnet, oder über einen Bandpass, auch als Bandpassfilter bezeichnet, mit der Antenne koppelbar oder gekoppelt. Die Funkkommunikationseinheit ist insbesondere als eine Hochfrequenzfunkkommunikationseinheit ausgebildet. Zur Durchführung einer Funkkommunikation ist insbesondere eine Beaufschlagung der Antenne mit einem empfangenen und/oder von der Funkkommunikationseinheit erzeugten Hochfrequenzsignal als Funksignal vorgesehen, beispielsweise mit einem Hochfrequenzsignal über 100 MHz, insbesondere mit einem Hochfrequenzsignal in einem Bereich von mehreren Hundert MHz. Zur Erfassung einer Schalteingabe ist insbesondere eine Beaufschlagung der Antenne mit einem von der Schalteinheit erzeugten, insbesondere niederfrequenten, Abtastsignals vorgesehen, insbesondere mit einem Abtastsignal in einem Frequenzbereich von 10 kHz bis 100 kHz.
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Auf diese Weise sind das Abtastsignal und das Funksignal klar und auf einfache Weise schaltungstechnisch voneinander zu trennen, insbesondere mittels des Tiefpasses für das Abtastsignal und mittels des Hochpasses oder Bandpasses für das Funksignal, so dass keine gegenseitige Störung der Funkkommunikation und der Bedienung der Schalteinheit erfolgt. Vorteilhafterweise ist somit schaltungstechnisch die Antenne in einem Hochfrequenzzweig an die Funkkommunikationseinheit, beispielsweise an einen so genannten Funk-Power-Amplifier, angekoppelt oder ankoppelbar. Dabei ist zweckmäßigerweise keine galvanische Verbindung nach Masse vorhanden. Dieser Hochfrequenzzweig ist für hochfrequente Signale, insbesondere für das als Hochfrequenzsignal ausgebildete Funksignal, niederohmig ausgebildet.
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Des Weiteren ist die Antenne vorteilhafterweise in einem Niederfrequenzzweig an die Schalteinheit angekoppelt oder ankoppelbar. Der kapazitive Schalter, insbesondere der über die Antenne realisierte kapazitive Sensor, auch als kapazitive Taste bezeichnet, wird beispielsweise bei Frequenzen von 10 kHz bis 100 kHz betrieben. Für diese Frequenzen ist die Antenne hochohmig gegen Masse. Die Einkoppelung des als Hochfrequenzsignal ausgebildeten Funksignals in die Antenne ist hochohmig gegenüber der Einkoppelung des kapazitiven Abtastsignals und umgekehrt. Somit erfolgt vorteilhafterweise die Ankoppelung der Antenne im Hochfrequenzzweig zur Nutzung auf herkömmliche Weise als Antenne für die Funkkommunikation und die Ankoppelung der Antenne im Niederfrequenzzweig zur alternativen Nutzung als Bestandteil eines kapazitiven Schalters.
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Die Antenne ist beispielsweise als ein flächiges Metallteil, insbesondere als ein Blechteil, ausgebildet. Sie ist beispielsweise im Gehäuse der Vorrichtung im Bereich einer Gehäusewand angeordnet, beispielsweise hinter der Anzeigeeinheit, d. h. die Anzeigeeinheit ist dann zwischen der Gehäusewand und der Antenne angeordnet. Somit liegt die Antenne vorteilhafterweise als ein relativ großes Blechteil unterhalb der Anzeigeeinheit großflächig nahe der Gehäusewand, beispielsweise nahe einem diese Gehäusewand bildenden Gehäusedeckel. Dabei kann eine gesamte Fläche dieser Antenne als kapazitive Taste genutzt werden, beispielsweise zum Weiterschalten von auf der Anzeigeeinheit ausgegebenen Anzeigeinhalten.
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Die Vorrichtung ist beispielsweise ausgebildet als eine Verbrauchswerterfassungseinheit, insbesondere als ein Wasserzähler, Wärmezähler oder Heizkostenverteiler, oder ausgebildet als ein Zähler von verbrauchsabhängigen Impulsen. Ein solcher Zähler von verbrauchsabhängigen Impulsen, auch als Impulsadapter ausgebildet, ist vorgesehen zum Zählen von Impulsen, die von einem separaten Messgerät abhängig von einem mit diesem Messgerät ermittelten Verbrauch erzeugt werden. Hierzu ist dieser Zähler von verbrauchsabhängigen Impulsen mit einem solchen Messgerät koppelbar.
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Wie bereits oben erwähnt, werden bei derartigen Vorrichtungen als Vorteile insbesondere die kostengünstige Realisierung der Schalterfunktion, die Mediendichtheit, insbesondere Wasserdichtheit, und eine große Fläche für die Schalterbetätigung, insbesondere in Form einer kapazitiven Tastenbetätigung, erreicht.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Darin zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit einer Funkkommunikationseinheit, einer Antenne und einer Schalteinheit.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 mit einer Funkkommunikationseinheit 2, auch als RF-Transceiver bezeichnet, einer Antenne 3 und einer Schalteinheit 4. Die Vorrichtung 1 ist beispielsweise als eine Verbrauchswerterfassungseinheit ausgebildet, insbesondere als ein Wasserzähler, Wärmezähler oder Heizkostenverteiler, oder sie ist beispielsweise als ein Zähler von verbrauchsabhängigen Impulsen ausgebildet.
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Die Funkkommunikationseinheit 2 dient insbesondere einer Durchführung einer Funkkommunikation, d. h. insbesondere zum Senden und/oder Empfangen von Funksignalen, mittels welchen beispielsweise Verbrauchsdaten gesendet werden können und/oder beispielsweise Aufforderungen zum Senden der Verbrauchsdaten empfangen werden können. Die Funkkommunikationseinheit 2 ist somit mit der Antenne 3 der Vorrichtung 1 gekoppelt, um über diese Antenne 3 insbesondere ein jeweiliges Funksignal zu senden und/oder ein jeweiliges Funksignal zu empfangen.
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Die Schalteinheit 4 ist beispielsweise mit einer hier nicht dargestellten und beispielsweise als ein Display ausgebildeten Anzeigeeinheit gekoppelt, um mittels der Schalteinheit 4 zwischen verschiedenen Anzeigeinhalten der Anzeigeeinheit umschalten zu können. Die Schalteinheit 4 dient somit insbesondere einer Bedienung dieser Anzeigeeinheit. Beispielsweise können über die Anzeigeeinheit Verbrauchsdaten direkt an der Vorrichtung 1 abgelesen werden, wobei mittels der Schalteinheit 4 beispielsweise zwischen der Anzeige verschiedener Verbrauchsdaten umgeschaltet werden kann.
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Zur Bedienung der Schalteinheit 4 ist eine manuelle Eingabemöglichkeit erforderlich. Wäre hierfür ein beispielsweise als mechanischer Bedientaster ausgebildetes Bedienelement vorgesehen, so würden sich daraus Dichtheitsprobleme eines Gehäuses 5 der Vorrichtung 1 ergeben, da ein solcher mechanischer Bedientaster in einer Öffnung des Gehäuses 5 angeordnet werden müsste. Es würden dann Kosten für den mechanischen Bedientaster und für die Gehäuseabdichtung anfallen.
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Um dies zu vermeiden, wird die ohnehin bereits vorhandene Antenne 3 der Vorrichtung 1 zur Ausbildung eines kapazitiven Schalters verwendet. Hierzu ist die Antenne 3 auch mit der Schalteinheit 4 gekoppelt, wobei die mit der Schalteinheit 4 gekoppelte Antenne 3 auf diese Weise insbesondere einen kapazitiven Sensor für die Schalteinheit 4 bildet. Dadurch wird ein Bedienen der Schalteinheit 4 ermöglicht, ohne dass hierfür der oben beschriebene mechanische Bedientaster und die Öffnung im Gehäuse 5 erforderlich sind. Dadurch werden die Dichtheitsprobleme des Gehäuses 5 vermieden und zudem werden Kosten reduziert, da kein zusätzlicher mechanischer Bedientaster erforderlich ist.
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Durch die beschriebene Lösung wird somit eine Nutzung der Antenne 3 auf herkömmliche Weise als Antenne 3 für die Funkkommunikation und zusätzlich eine alternative Nutzung der Antenne 3 als Bestandteil eines kapazitiven Schalters ermöglicht. Um dabei Störungen der jeweiligen Nutzungsform durch die jeweils andere Nutzungsform zu vermeiden, erfolgt die Ankoppelung der Antenne 3 in einem Hochfrequenzzweig HF, auch als Hochfrequenzpfad, HF-Zweig oder HF-Pfad bezeichnet, an die Funkkommunikationseinheit 2, um dadurch die Nutzung auf herkömmliche Weise als Antenne 3 für die Funkkommunikation zu ermöglichen, und die Ankoppelung der Antenne 3 in einem Niederfrequenzzweig LF, auch als Niederfrequenzpfad oder LF-Pfad (LF = Low Frequenzy) bezeichnet, um dadurch die alternative Nutzung als Bestandteil des kapazitiven Schalters zu ermöglichen.
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Die Antenne 3 ist beispielsweise als ein flächiges Metallteil, insbesondere als ein Blechteil, ausgebildet. Sie ist beispielsweise im Gehäuse 5 der Vorrichtung 1 im Bereich einer Gehäusewand angeordnet, beispielsweise hinter der Anzeigeeinheit, d. h. die Anzeigeeinheit ist dann zwischen der Gehäusewand und der Antenne 3 angeordnet. Somit liegt die Antenne 3 als ein relativ großes Blechteil unterhalb der Anzeigeeinheit großflächig nahe der Gehäusewand, beispielsweise nahe einem diese Gehäusewand bildenden Gehäusedeckel. Dabei kann eine gesamte Fläche dieser Antenne 3 als kapazitive Taste genutzt werden, beispielsweise zum Weiterschalten von auf der Anzeigeeinheit ausgegebenen Anzeigeinhalten.
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Schaltungstechnisch ist die Antenne 3 im Hochfrequenzzweig HF an die Funkkommunikationseinheit 2, beispielsweise an einen so genannten Funk-Power-Amplifier (Funk-PA), angekoppelt. Dabei ist zweckmäßigerweise, insbesondere gegenüber einer Standardapplikation, keine galvanische Verbindung nach Masse vorhanden. Dieser Hochfrequenzzweig HF ist für hochfrequente Signale, insbesondere für das Funksignal, welches ein Hochfrequenzsignal ist, niederohmig ausgebildet.
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Des Weiteren ist die Antenne 3 im Niederfrequenzzweig LF an die Schalteinheit 4 angekoppelt. Der kapazitive Schalter, insbesondere der über die Antenne 3 realisierte kapazitive Sensor, auch als kapazitive Taste bezeichnet, wird beispielsweise bei Frequenzen von 10 kHz bis 100 kHz betrieben. Für diese Frequenzen ist die Antenne 3 hochohmig gegen Masse.
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Die Einkoppelung des als Hochfrequenzsignal ausgebildeten Funksignals in die Antenne 3 ist hochohmig gegenüber der Einkoppelung des kapazitiven Abtastsignals und umgekehrt.
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Um diesen Hochfrequenzzweig HF und diesen Niederfrequenzzweig LF zu realisieren, ist, wie in 1 gezeigt, die Funkkommunikationseinheit 2 über einen Hochpass HP oder Bandpass BP, auch als Hochpassfilter oder Bandpassfilter bezeichnet, mit der Antenne 3 gekoppelt und die Schalteinheit 4 ist über einen Tiefpass TP, auch als Tiefpassfilter bezeichnet, mit der Antenne 3 gekoppelt. Die Funkkommunikationseinheit 2 ist insbesondere als eine Hochfrequenzfunkkommunikationseinheit ausgebildet. Die Funkkommunikation erfolgt somit mittels Hochfrequenzsignalen, beispielsweise im Bereich von mehreren Hundert MHz, als Funksignale.
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Zur Durchführung der Funkkommunikation wird somit die Antenne 3 mit einem empfangenen und/oder von der Funkkommunikationseinheit 2 erzeugten Hochfrequenzsignal als Funksignal beaufschlagt. Zur Erfassung einer Schalteingabe wir die Antenne 3 mit einem von der Schalteinheit 4 erzeugten niederfrequenten Abtastsignals beaufschlagt, insbesondere mit einem Abtastsignal im Frequenzbereich von 10 kHz bis 100 kHz.
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Auf diese Weise sind das Abtastsignal und das Funksignal klar und auf einfache Weise schaltungstechnisch voneinander zu trennen, insbesondere mittels des Tiefpasses TP für das Abtastsignal und mittels des Hochpasses HP oder Bandpasses BP für das Funksignal, so dass keine gegenseitige Störung der Funkkommunikation und der Bedienung der Schalteinheit 4 erfolgt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Funkkommunikationseinheit
- 3
- Antenne
- 4
- Schalteinheit
- 5
- Gehäuse
- BP
- Bandpass
- HF
- Hochfrequenzzweig
- HP
- Hochpass
- LF
- Niederfrequenzzweig
- TP
- Tiefpass
