DE19757235C2 - Control system for a building or for one or more rooms in a building - Google Patents
Control system for a building or for one or more rooms in a buildingInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Leitsystem für ein Gebäude bzw. für einen oder mehrere Räume eines Gebäudes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a control system for a building or for one or more Rooms of a building according to the preamble of claim 1.
Leitsysteme der eingangs genannten Art dienen vor allem der Temperatur regelung. So kann mit Hilfe derartiger Leitsysteme die Temperatur eines jeden Raumes eines Gebäudes auf ein individuelles Niveau eingestellt werden.Control systems of the type mentioned above serve primarily for temperature regulation. With the help of such control systems, the temperature of everyone Room of a building can be adjusted to an individual level.
Bekannte Leitsysteme verfügen über mindestens eine Zentrale und über mindestens zwei über Funk mit der Zentrale in Verbindung stehende Komponenten. Die Zentrale empfängt von den Komponenten Signale oder sendet Signale an die Komponenten. Die Übertragung der Signale erfolgt innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereiches. Da sehr häufig auch andere innerhalb des Gebäudes betriebene Geräte innerhalb des vorgegebenen Frequenzbereiches arbeiten, können Interferenzen zwischen kollidierenden Signalen auftreten. Aufgrund dessen verfügen bekannte Leitsysteme nur über eine unzureichende Zuverlässigkeit im Hinblick auf die Signalübertragung zwischen der Zentrale und den Komponenten.Known control systems have at least one control center and one at least two connected to the control center by radio Components. The control center receives or sends signals from the components Signals to the components. The signals are transmitted within one predetermined frequency range. Since very often others within the Devices operated in buildings within the specified frequency range interference between colliding signals can occur. Because of this, known control systems only have an inadequate one Reliability in terms of signal transmission between the control center and the components.
Zum Stand der Technik bei Mehrfrequenzanlagen wird auf DE 40 35 070 A1, DE 195 06 385 C1 und DE 43 37 211 C1 verwiesen.The state of the art in multi-frequency systems is based on DE 40 35 070 A1, DE 195 06 385 C1 and DE 43 37 211 C1 referenced.
Hiervon ausgehend liegt demnach der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein Leitsystem mit einer zuverlässigeren Signalübertragung bereitzustellen. Proceeding from this, the present invention therefore has the problem based on a control system with a more reliable signal transmission to provide.
Zur Lösung dieses Problemes ist das eingangs genannte Leitsystem dadurch gekennzeichnet, daß jedes Signal auf mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen innerhalb des Frequenzbereiches übertragen wird, wobei mindestens eine dieser Frequenzen außerhalb eines Teilfrequenzbereiches des Frequenzbereiches liegt.The control system mentioned at the outset is therefore to solve this problem characterized in that each signal on at least two different Frequencies within the frequency range is transmitted, with at least one of these frequencies outside a sub-frequency range of Frequency range.
Bei dem vorgegebenen Frequenzbereich handelt es sich vorzugsweise um ein Hochfrequenzband, insbesondere um ein ISM-Band. Ein Teilfrequenzbereich innerhalb dieses Hochfrequenzbandes wird üblicherweise von den sonstigen innerhalb des Gebäudes betriebenen Geräten benutzt. Die Erfindung beruht demnach auf dem Grundgedanken, daß die zwischen Zentrale und Komponenten zu übertragenden Signale redundant auf mindestens zwei Frequenzen übertragen werden, wobei mindestens eine dieser Frequenzen außerhalb des von den übrigen, innerhalb eines Gebäudes betriebenen, Geräten zur Signalübertragung verwendeten Teilfrequenzbereiches liegt. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit der Signalübertragung zwischen der Zentrale und den Komponenten erhöht.The predetermined frequency range is preferably a High frequency band, especially around an ISM band. A sub-frequency range within this high-frequency band is usually different devices used inside the building. The invention is based therefore on the basic idea that between the control center and components transmit signals to be transmitted redundantly on at least two frequencies be, with at least one of these frequencies outside of that of the other signal transmission devices operated within a building partial frequency range used. This will increase the reliability of the Signal transmission between the control center and the components increased.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unter ansprüchen und der Beschreibung. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:Preferred developments of the invention result from the sub claims and the description. An embodiment of the Invention explained with reference to the drawings. The drawing shows:
Fig. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Leitsystems mit einer Zentrale und mehreren Komponenten; Figure 1 is a block diagram of the control system according to the invention with a center and several components.
Fig. 2 eine der Zentrale und einigen der Komponenten des Leitsystems gemäß Fig. 1 zugeordnete Sendeeinrichtung in stark schematisierter Darstellung; FIG. 2 shows a transmission device assigned to the control center and some of the components of the control system according to FIG. 1 in a highly schematic representation;
Fig. 3 eine der Zentrale und einigen der Komponenten des Leitsystems gemäß Fig. 1 zugeordnete Empfangseinrichtung in stark schematisierter Darstellung; FIG. 3 shows a receiving device assigned to the control center and some of the components of the control system according to FIG. 1 in a highly schematic representation;
Fig. 4 ein Blockschaltbild der Sendeeinrichtung gemäß Fig. 2; FIG. 4 shows a block diagram of the transmission device according to FIG. 2;
Fig. 5 ein Blockschaltbild der Empfangseinrichtung gemäß Fig. 3; FIG. 5 shows a block diagram of the receiving device according to FIG. 3;
Fig. 6 einen von dem erfindungsgemäßen Leitsystem gemäß Fig. 1 zur Signalübertragung verwendeten Frequenzbereich; und FIG. 6 is one of the inventive guidance system according to 1 frequency range used for the signal transmission Fig. and
Fig. 7 das Zusammenspiel zwischen einer Sendeeinrichtung und einer Empfangseinrichtung bei der Signalübertragung innerhalb des erfindungsgemäßen Leitsystems. Fig. 7 shows the interaction between a transmitting device and a receiving device in the signal transmission within the inventive control system.
Das in der Zeichnung dargestellte Leitsystem dient der individuellen Regelung eines Temperaturniveaus in einem Gebäude bzw. in einen oder mehreren Räumen eines Gebäudes. Darüber hinaus kann mit einem derartigen Leitsystem auch eine Steuerung der Beleuchtung innerhalb des Gebäudes sowie eine Steuerung der Rolläden des Gebäudes erfolgen. Darüber hinaus ist der zur Regelung des individuellen Temperaturniveaus aufgebrachte Energieaufwand auswertbar.The control system shown in the drawing is used for individual control a temperature level in a building or in one or more Clear a building. In addition, with such a control system also control the lighting within the building as well as a Control of the shutters of the building take place. In addition, the Regulation of the individual temperature level applied energy expenditure evaluable.
Fig. 1 zeigt einen bevorzugten Aufbau des erfindungsgemäßen Leitsystems mit einer Zentrale und mehreren Komponenten. Die Zentrale 10 wird auch als Appartementmanager bezeichnet. Bei den Komponenten handelt es sich um unterschiedliche Baugruppen. Bei den Komponenten 11 handelt es sich um sog. Temperaturregler, die der Überwachung des Temperaturniveaus in einem zu regelnden Raum sowie der Sollwert-Einstellung dieses Temperaturniveaus über ein entsprechendes Einstellelement 12 dienen. Bei den Komponenten 13 handelt es sich um elektronische Heizkörperventile, mit Hilfe derer die Heizleistung sog. Radiatorenheizkörper eingestellt werden kann. Bei der Komponente 14 handelt es sich um einen sog. Fußbodenheizungs-Regler zur Einstellung der Heizleistung einer Fußbodenheizung. Bei den Komponenten 15 handelt es sich um Beleuchtungseinrichtungen, bei den Komponenten 16 um Rolläden. Bei den Komponenten 17 handelt es sich schließlich um sog. Heizkosten-Verteiler, mit Hilfe derer die von der Heizung aufgebrachte Heizleistung überwacht wird. Fig. 1 shows a preferred structure of the control system according to the invention with a center and several components. The head office 10 is also referred to as an apartment manager. The components are different assemblies. Components 11 are so-called temperature controllers, which are used to monitor the temperature level in a room to be controlled and to set this temperature level via a corresponding setting element 12 . The components 13 are electronic radiator valves, by means of which the heating power, so-called radiator radiators, can be adjusted. Component 14 is a so-called underfloor heating controller for setting the heating power of an underfloor heating. The components 15 are lighting devices, the components 16 are roller shutters. Finally, the components 17 are so-called heating cost allocators, with the aid of which the heating power applied by the heating is monitored.
Im einfachsten Fall sind bei dem erfindungsgemäßen Leitsystem nur die Zentrale 10 sowie die Komponenten 11, 13 vorgesehen. Durch Ankopplung der Komponenten 14, 15, 16 und 17 sowie weiterer, nicht dargestellter Komponenten, kann das erfindungsgemäße Leitsystem beliebig ausgebaut werden.In the simplest case, only the control center 10 and the components 11 , 13 are provided in the control system according to the invention. By coupling components 14 , 15 , 16 and 17 and further components (not shown), the control system according to the invention can be expanded as desired.
Die Komponenten 11, 13, 14, 15, 16 und 17 stehen mit der Zentrale 10 über Funk in Verbindung. Die Zentrale 10 tauscht demnach mit den Komponenten 11, 13, 14, 15, 16 und 17 Informationen bzw. Daten aus. Durch die Pfeile 18 in Fig. 1 wird die Signalflußrichtung zwischen den Komponenten sowie der Zentrale 10 verdeutlicht. Bei der Signalübertragung zwischen den Komponenten 11, 13, 14, 15, 16, 17 und der Zentrale 10 handelt es sich demnach um einen uni direktionalen Datenaustausch. Die Zentrale 10 empfängt demnach von den Komponenten 11, 17 Signale bzw. Daten. Darüber hinaus sendet die Zentrale 10 an die Komponenten 13, 14, 15 und 16 Signale bzw. Daten.The components 11 , 13 , 14 , 15 , 16 and 17 are connected to the control center 10 by radio. The control center 10 accordingly exchanges information or data with the components 11 , 13 , 14 , 15 , 16 and 17 . The direction of signal flow between the components and the control center 10 is illustrated by the arrows 18 in FIG. 1. The signal transmission between the components 11 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 and the control center 10 is therefore a uni-directional data exchange. The control center 10 accordingly receives signals or data from the components 11 , 17 . In addition, the control center 10 sends signals or data to the components 13 , 14 , 15 and 16 .
Zum Senden der Signale sind jeder Komponente 11 sowie der Zentrale 10 entsprechende Sendeeinrichtungen 19 zugeordnet. Zum Empfangen von Signalen sind den Komponenten 13, 14, 15, 16 sowie der Zentrale 10 entsprechende Empfangseinrichtungen zugeordnet. Die Komponenten 17 verfügen ebenfalls über Sendeeinrichtungen, die jedoch in Fig. 1 nicht weiter dargestellt sind. Corresponding transmission devices 19 are assigned to each component 11 and the control center 10 for transmitting the signals. Corresponding receiving devices are assigned to the components 13 , 14 , 15 , 16 and the control center 10 for receiving signals. The components 17 also have transmission devices, which are not shown in FIG. 1, however.
Fig. 2 zeigt eine stark schematisierte Darstellung der in den Komponenten 11 sowie in der Zentrale 10 verwendeten Sendeeinrichtungen 19. Die Sende einrichtung 19 verfügt über zwei Eingänge 21, 22 sowie einen Ausgang 23. Am Eingang 22 liegen die zu versendenden Daten bzw. Signale an. Nach der Verarbeitung der Signale in der Sendeeinrichtung 19 werden diese dem Ausgang 23 sowie einer am Ausgang 23 angeschlossenen Antenne 24 zur Verfügung gestellt. Beim Eingang 21 handelt es sich um eine serielle Schnittstelle (dem sog. Channel Controll), die der Programmierung von Kanälen der Sendeeinrichtung 19 dient. FIG. 2 shows a highly schematic representation of the transmission devices 19 used in the components 11 and in the control center 10 . The transmitting device 19 has two inputs 21 , 22 and an output 23 . The data or signals to be sent are present at input 22 . After the signals have been processed in the transmitting device 19 , they are made available to the output 23 and to an antenna 24 connected to the output 23 . The input 21 is a serial interface (the so-called channel control), which is used to program channels of the transmission device 19 .
Zur Verdeutlichung der Funktionsweise der Sendeeinrichtung 19 gemäß Fig. 2 wird im nachfolgenden auf Fig. 4 Bezug genommen. In Fig. 4 sind wiederum die beiden Eingänge 21, 22, der Ausgang 23 sowie die mit dem Ausgang 23 verbundene Antenne 24 gezeigt. Die zu versendenden Daten werden über den Eingang 22 einem Oszillator 25 zugeführt. Bei dem Oszillator 25 handelt es sich um einen in seiner Ausgangsfrequenz 26 über seine Eingangsspannung 27 regelbaren Oszillator, einen sog. Voltage-Controller-Oszillator (VCO). Da die Sendeeinrichtung 19 möglichst auf einer genauen Frequenz senden soll, muß die Ausgangsfrequenz 26 des Oszillators 25 möglichst genau sein. Hierzu wird die Ausgangsfrequenz 26 des Oszillators 25 einem Vergleicher 28 zugeführt, der die Ausgangsfrequenz 26 mit einer Hilfsfrequenz 29 bzw. einer Referenzfrequenz vergleicht. Bei einer Abweichung zwischen der Ausgangsfrequenz 26 und der Hilfsfrequenz 29 verändert der Vergleicher 28 seine Ausgangsspannung und damit die Eingangsspannung 27 des Oszillators 25. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Ausgangsfrequenz 26 möglichst genau ist. Die Hilfsfrequenz 29 wird über einen Oszillator, nämlich einen Quarzoszillator 30, dem Vergleicher 28 zur Verfügung gestellt. Das Ausgangssignal 26 des Oszillators 25 bzw. das zu versendende Signal wird über einem Verstärker 31 sowie über einen dem Verstärker 31 nachgeschalteten Filter 32 der Antenne 24 zugeführt. To clarify the mode of operation of the transmitting device 19 according to FIG. 2, reference is made to FIG. 4 below. In FIG. 4, the two inputs 21, 22, the output 23 and the output 23 connected to the antenna 24, in turn, are shown. The data to be sent are fed to an oscillator 25 via the input 22 . The oscillator 25 is an oscillator that can be regulated in its output frequency 26 via its input voltage 27 , a so-called voltage controller oscillator (VCO). Since the transmitting device 19 is to transmit at an exact frequency, the output frequency 26 of the oscillator 25 must be as precise as possible. For this purpose, the output frequency 26 of the oscillator 25 is fed to a comparator 28 which compares the output frequency 26 with an auxiliary frequency 29 or a reference frequency. If there is a discrepancy between the output frequency 26 and the auxiliary frequency 29 , the comparator 28 changes its output voltage and thus the input voltage 27 of the oscillator 25 . This ensures that the output frequency 26 is as accurate as possible. The auxiliary frequency 29 is made available to the comparator 28 via an oscillator, namely a quartz oscillator 30 . The output signal 26 of the oscillator 25 or the signal to be sent is fed to the antenna 24 via an amplifier 31 and a filter 32 connected downstream of the amplifier 31 .
Eine in der Zentrale 10 sowie den Komponenten 13, 14, 15, 16 verwendete Empfangseinrichtung 20 ist grob schematisiert in Fig. 3 gezeigt. Die Empfangseinrichtung 20 verfügt über zwei Eingänge 33, 34 sowie einen Ausgang 35. Am Eingang 34 ist eine Antenne 36 angeschlossen, die das von der Empfangseinrichtung 20 zu empfangende Signal einfängt. Beim Eingang 33 handelt es sich wiederum um eine serielle Schnittstelle (dem sog. Channel Controll) welches der Programmierung der Kanäle der Empfangseinrichtung 20 dient. Über den Ausgang 35 werden die von der Empfangseinrichtung 20 empfangenen Signale bzw. Daten der jeweiligen Komponente zur Verfügung gestellt. Optional kann ein weiterer Ausgang 37 vorgesehen sein, dem z. B. zusätzliche Informationen über die Feldstärke der Empfangseinrichtung 27 entnommen werden können.A receiving device 20 used in the control center 10 and the components 13 , 14 , 15 , 16 is shown roughly schematically in FIG. 3. The receiving device 20 has two inputs 33 , 34 and an output 35 . An antenna 36 is connected to the input 34 and captures the signal to be received by the receiving device 20 . The input 33 is in turn a serial interface (the so-called channel control) which is used to program the channels of the receiving device 20 . The signals or data of the respective component received by the receiving device 20 are made available via the output 35 . Optionally, a further output 37 can be provided, the z. B. additional information about the field strength of the receiving device 27 can be found.
Das Funktionsprinzip der Empfangseinrichtung 20 gemäß Fig. 3 ergibt sich aus dem Blockschaltbild gemäß Fig. 5. Hier sind wiederum die Eingänge 33, 34, die am Eingang 34 angeschlossene Antenne 36 sowie die Ausgänge 35, 37 der Empfangseinrichtung 20 gezeigt. Aufgabe der Empfangseinrichtung 20 ist es, das auf einer bestimmten Frequenz zu empfangende Signal aus dem über die Antenne 36 eingefangenen und am Eingang 34 anliegenden Frequenzband herauszufiltern. Hierzu wird das am Eingang 34 anliegende Signal über zwei Filter 38, 39 sowie einen zwischen die Filter 38, 39 geschalteten Verstärker 40 geleitet. Ein Ausgangssignal des Filters 39 wird mit einer Ausgangsfrequenz 41 eines Oszillators 42 in einem Mischer 43 gemischt und dessen Ausgangssignal in einem Filter 44 gefiltert. Damit die Ausgangsfrequenz 41 des Oszillators 42 möglichst genau ist, wird diese wiederum in einem Vergleicher 45 mit einer Hilfsfrequenz 46 verglichen, die von einem Quarzoszillator 47 zur Verfügung gestellt wird. Bei dem Oszillator 42 handelt es sich wieder um einen sog. Voltage- Controller-Oszillator. Das gefilterte Ausgangssignal des Mischers 43 wird in einem zweiten Mischer 48 mit der Hilfsfrequenz 46 des Quarzoszillators 47 gemischt. Dessen Ausgangssignal wird sodann in einem weiteren Filter 49 gefiltert, in einem Verstärker 50 verstärkt sowie in einem Demodulator 51 demoduliert. Dessen Ausgangssignal wird vor Bereitstellung am Ausgang 35 wiederum in einem weiteren Verstärker 52 verstärkt sowie in einem diesem nachgeschalteten Filter 53 gefiltert.The functional principle of the receiving device 20 according to FIG. 3 results from the block diagram according to FIG. 5. Here again the inputs 33 , 34 , the antenna 36 connected to the input 34 and the outputs 35 , 37 of the receiving device 20 are shown. The task of the receiving device 20 is to filter out the signal to be received at a certain frequency from the frequency band captured by the antenna 36 and applied to the input 34 . For this purpose, the signal present at input 34 is passed through two filters 38 , 39 and an amplifier 40 connected between filters 38 , 39 . An output signal of the filter 39 is mixed with an output frequency 41 of an oscillator 42 in a mixer 43 and its output signal is filtered in a filter 44 . So that the output frequency 41 of the oscillator 42 is as precise as possible, this is in turn compared in a comparator 45 with an auxiliary frequency 46 , which is made available by a quartz oscillator 47 . The oscillator 42 is again a so-called voltage controller oscillator. The filtered output signal of the mixer 43 is mixed in a second mixer 48 with the auxiliary frequency 46 of the quartz oscillator 47 . Its output signal is then filtered in a further filter 49 , amplified in an amplifier 50 and demodulated in a demodulator 51 . Its output signal is in turn amplified in a further amplifier 52 before being provided at the output 35 and filtered in a filter 53 connected downstream thereof.
Aufgrund der doppelten Mischung des mehrfach gefilterten, am Eingang 34 anliegenden Signals, handelt es sich bei der Empfangseinrichtung 20 um eine sog. superheterodyne Empfangseinrichtung.Due to the double mixture of the multiple filtered signal present at the input 34 , the receiving device 20 is a so-called superheterodyne receiving device.
Erfindungsgemäß werden die von den Komponenten 11, 13, 14, 15, 16, 17 sowie die von der Zentrale 10 zu sendenden bzw. zu empfangenden Signale in einem vorgegebenen Frequenzbereich 54 übertragen. Fig. 6 zeigt diesen Frequenz bereich 54, bei dem es sich um einen Hochfrequenzbereich, nämlich ein ISM- Band, handelt. Der Frequenzbereich 54 liegt demnach zwischen 433,05 MHz und 434,79 MHz.According to the invention, the signals to be transmitted or received by components 11 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 and by control center 10 are transmitted in a predetermined frequency range 54 . Fig. 6 shows this frequency range 54 , which is a high frequency range, namely an ISM band. The frequency range 54 is accordingly between 433.05 MHz and 434.79 MHz.
Ein Teilfrequenzbereich 55 des Frequenzbereiches 54 wird üblicherweise bereits anderweitig kommerziell genutzt. So senden die meisten in einem Gebäude betriebenen, über Funk kommunizierenden Geräte, in diesem Teilfrequenzbereich 55. Dieser Teilfrequenzbereich 55 liegt zwischen 433,60 MHz und 434,40 MHz.A sub-frequency range 55 of the frequency range 54 is usually already used commercially for other purposes. Most of the devices operating in a building that communicate via radio transmit in this sub-frequency range 55 . This sub-frequency range 55 is between 433.60 MHz and 434.40 MHz.
Um nun Kollisionen zwischen den von der Zentrale 10 und den Komponenten 11, 13, 14, 15, 16, 17 zu empfangenden bzw. zu sendenden Signalen mit Signalen anderer Geräte zu vermeiden und um damit die Zuverlässigkeit der Signal übertragung des erfindungsgemäßen Leitsystems zu erhöhen, wird jedes Signal auf mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen innerhalb des Frequenz bereiches 54 übertragen, wobei mindestens eine dieser Frequenzen außerhalb des Teilfrequenzbereiches 55 des Frequenzbereichs 54 liegt. Hierdurch ist nicht nur eine redundante Signalübertragung gewährleistet, vielmehr wird berücksichtigt, daß bei einer Signalübertragung mit Frequenzen außerhalb des Teilfrequenzbereiches 55 eine zuverlässigere Signalübertragung möglich ist. In order to avoid collisions between the signals to be received or transmitted by the control center 10 and the components 11 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 with signals from other devices and thus to increase the reliability of the signal transmission of the control system according to the invention, each signal is transmitted on at least two different frequencies within the frequency range 54 , with at least one of these frequencies outside the sub-frequency range 55 of the frequency range 54 . This not only ensures redundant signal transmission, but also takes into account the fact that more reliable signal transmission is possible in the case of signal transmission with frequencies outside the partial frequency range 55 .
Da es sich bei den Komponenten 17, den sogenannten Heizkosten-Verteilern, um Fremdgeräte handeln kann, sei hier angemerkt, daß es möglich ist, daß die Komponenten 17 auch ausschließlich den Teilfrequenzbereiches 55 zur Signalübertragung nutzen.Since the components 17 , the so-called heating cost allocators, can be third-party devices, it should be noted here that it is possible that the components 17 also use only the partial frequency range 55 for signal transmission.
Gemäß Fig. 6 ist das Frequenzband 54 in mehrere Kanäle 56 gleicher Kanalbreite unterteilt. Es handelt sich hierbei um die Kanäle C1 bis C32, von denen in Fig. 6 nur die Kanäle C1, C5, C10, C15, C20, C25 und C30 beschriftet sind. Die Kanalbreite der Kanäle 56 liegt bei 50 KHz.Referring to FIG. 6, the frequency band is divided into a plurality of channel width 56 equal channels 54. These are channels C1 to C32, of which only channels C1, C5, C10, C15, C20, C25 and C30 are labeled in FIG. 6. The channel width of channels 56 is 50 KHz.
Gemäß Fig. 6 liegen die Kanäle C11 bis C26 innerhalb des Teilfrequenzbereiches 55. Die Kanäle C1 bis C10 liegen unterhalb, die Kanäle C27 bis C32 oberhalb des Teilfrequenzbereiches 55, jedoch innerhalb des Frequenzbereiches 54. Zur Signalübertragung innerhalb des erfindungsgemäßen Leitsystems stehen demnach insgesamt 32 Kanäle mit einer Kanalbreite von 50 KHz zur Verfügung.Referring to FIG. 6, the channels C11 to C26 are located within the partial frequency range 55th The channels C1 to C10 are below, the channels C27 to C32 above the partial frequency range 55 , but within the frequency range 54 . Accordingly, a total of 32 channels with a channel width of 50 kHz are available for signal transmission within the control system according to the invention.
Bevorzugt wird jedes zu übertragende Signal auf drei unterschiedlichen Frequenzen übertragen, wobei jede dieser Frequenzen einem unterschiedlichen Kanal 56 innerhalb des Frequenzbereiches 54 zugeordnet ist. Mindestens eine der Frequenzen bzw. mindestens einer der diesbezüglichen Kanäle liegt außerhalb des Teilfrequenzbereiches 55. Vorzugsweise liegt mindestens eine erste der drei Frequenzen bzw. ein erster der drei Kanäle unterhalb des Teilfrequenzbandes 55 und mindestens eine zweite der drei Frequenzen bzw. ein zweiter der drei Kanäle oberhalb des Teilfrequenzbandes 55.Each signal to be transmitted is preferably transmitted on three different frequencies, each of these frequencies being assigned to a different channel 56 within the frequency range 54 . At least one of the frequencies or at least one of the relevant channels lies outside the partial frequency range 55 . Preferably at least a first of the three frequencies or a first of the three channels lies below the sub-frequency band 55 and at least a second of the three frequencies or a second of the three channels lies above the sub-frequency band 55 .
Im Detail sendet die Sendeeinrichtung 19 der Zentrale 10 die an die Komponenten 13, nämlich an die elektronischen Heizkörperventile, zu übertragenden Signale auf drei unterschiedlichen Frequenzen, wobei eine erste Frequenz innerhalb des Kanales C1, eine zweite Frequenz innerhalb des Kanales C5 und eine dritte Frequenz innerhalb des Kanales C30 liegt. Die der Sende einrichtung 19 der Zentrale 10 zugeordneten Empfangseinrichtungen 20 der Komponenten 13 tasten diese drei Kanäle C1, C5 und C30 ab, um die gesendeten Signale zu empfangen. Jeder Kanal wird hierbei mit einer Scanbreite von 10 KHz abgetastet. Demnach sind pro Kanal fünf Scanschritte erforderlich.In detail, the transmitting device 19 of the control center 10 transmits the signals to be transmitted to the components 13 , namely to the electronic radiator valves, at three different frequencies, a first frequency within the channel C1, a second frequency within the channel C5 and a third frequency within of the C30 channel. The receiving devices 20 of the components 13 assigned to the transmitting device 19 of the control center 10 scan these three channels C1, C5 and C30 in order to receive the transmitted signals. Each channel is scanned with a scan width of 10 KHz. Accordingly, five scan steps are required per channel.
Die Sendeeinrichtungen 19 der Komponenten 11, nämlich der Temperaturregler, senden jedes an die Zentrale 10 zu übertragendes Signal zeitlich versetzt auf drei verschiedenen Frequenzen, wobei eine erste Frequenz innerhalb des Kanales C2, eine zweite Frequenz innerhalb des Kanales C6 und eine dritte Frequenz innerhalb des Kanales C31 liegt. Die den Sendeeinrichtungen 19 der Komponenten 11 zugeordnete Empfangseinrichtung 20 der Zentrale 10 scannt wiederum jeden dieser drei Kanäle mit jeweils fünf Scanschritten einer Scanbreite von 10 KHz ab. Die übrigen zur Verfügung stehenden Kanäle werden in entsprechender Weise von den Komponenten 14, 15, 16 und 17 genutzt.The transmitters 19 of the components 11 , namely the temperature controller, transmit each signal to be transmitted to the control center 10 at different times on three different frequencies, a first frequency within the channel C2, a second frequency within the channel C6 and a third frequency within the channel C31 lies. The receiving device 20 of the control center 10 assigned to the transmitting devices 19 of the components 11 in turn scans each of these three channels with five scanning steps each with a scanning width of 10 kHz. The other available channels are used in a corresponding manner by components 14 , 15 , 16 and 17 .
Fig. 7 zeigt exemplarisch das Zusammenspiel einer Sendeeinrichtung 19 und einer Empfangseinrichtung 20, wobei es sich bei der Sendeeinrichtung 19 um die Sendeeinrichtung 19 der Zentrale 10 und bei der Empfangseinrichtung 20 um eine Empfangseinrichtung 20 einer Komponente 13, nämlich eines elektronischen Heizkörperventils, handelt. Unter a) in Fig. 7 ist die Kanalbelegung sowie das Sendeverhalten der Sendeeinrichtung 19 der Zentrale 10 gezeigt, unter b), c), d) und e) der Fig. 7 sind mögliche Betriebszustände der Empfangseinrichtung 20 einer Komponente 13 gezeigt. Hierzu: Fig. 7 shows an example of the interaction between a transmitting device 19 and a receiving device 20, wherein the transmitting means 19 of the center 10 and at the receiving means 20 to receiving means 20 of a component 13, namely an electronic radiator valve, is at the transmitting means 19. The channel assignment and the transmission behavior of the transmission device 19 of the control center 10 are shown under a) in FIG. 7, and possible operating states of the reception device 20 of a component 13 are shown under b), c), d) and e) of FIG . For this:
Die Sendeeinrichtung 19 der Zentrale 10 sendet jedes an die Komponenten 13 zu sendende Signal zeitlich hintereinander auf drei unterschiedlichen Frequenzen, wobei jede dieser drei Frequenzen einem unterschiedlichen Kanal, nämlich den Kanälen 1, 5 und 30, des Frequenzbereiches 54 zugeordnet ist. Die zur Übertragung der Signale auf jedem der Kanäle benötigte Zeit setzt sich zusammen aus jeweils einem Synchronisationsanteil 57, einem Datenanteil 58 und einem Kanalsprunganteil 59. Ein Balken 60 in Fig. 7 gibt demnach die Gesamt-Sendezeit der Zentrale 10 zur zeitversetzten Übertragung eines Signals auf drei unterschiedlichen Kanälen an.The transmitting device 19 of the control center 10 transmits each signal to be sent to the components 13 one after the other on three different frequencies, each of these three frequencies being assigned to a different channel, namely channels 1 , 5 and 30 , of the frequency range 54 . The time required to transmit the signals on each of the channels is composed of a synchronization component 57 , a data component 58 and a channel jump component 59 . A bar 60 in FIG. 7 accordingly indicates the total transmission time of the center 10 for the time-shifted transmission of a signal on three different channels.
Während des jeweiligen Datenanteiles 58 wird die eigentliche Information des Signals übertragen. Die vorgeschalteten Synchronisationsanteile 57 dienen dem Ausgleich der Toleranzen der Sendeeinrichtung 19 sowie Empfangseinrichtung 20. Der Empfangseinrichtung 20 muß ausreichend Zeit zur Verfügung gestellt werden, um die konkrete Frequenz zu finden, auf der das zu übertragende Signal innerhalb eines jeden Kanales gesendet wird. Hierzu ist jedem Datenanteil 58 ein entsprechender Synchronisationsanteil 57 vorangestellt. Der Kanalsprunganteil 59 gibt der Sendeeinrichtung 19 ausreichend Zeit, um zum Beispiel von Kanal 1 auf Kanal 5 oder auch von Kanal 5 auf Kanal 30 zu wechseln, damit das Signal zeitversetzt auf unterschiedlichen Kanälen gesendet werden kann.The actual information of the signal is transmitted during the respective data portion 58 . The upstream synchronization components 57 serve to compensate for the tolerances of the transmitting device 19 and the receiving device 20 . Sufficient time must be made available to the receiving device 20 to find the specific frequency at which the signal to be transmitted is transmitted within each channel. For this purpose, each data component 58 is preceded by a corresponding synchronization component 57 . The channel jump component 59 gives the transmitting device 19 sufficient time, for example, to change from channel 1 to channel 5 or also from channel 5 to channel 30 , so that the signal can be transmitted on different channels with a time delay.
Abschnitt b) in Fig. 7 gibt einen möglichen Betriebszustand der Empfangseinrichtung 20 wieder, um ein von der Sendeeinrichtung 19 gesendetes Signal zu empfangen. In diesem Fall, der hinsichtlich des Betriebszustandes der Empfangseinrichtung 20 die günstigste Situation wiedergibt, entspricht die Sendefrequenz der Sendeeinrichtung 19 automatisch der Empfangsfrequenz der Empfangseinrichtung 20, so daß die Empfangseinrichtung 20 ohne vorheriges Kanalscannen das Signal empfangen kann. Die benötigte Empfangszeit des Empfängers 20 beschränkt sich demnach auf einen Synchronisationsanteil 61 sowie einen Datenanteil 62, wobei der Datenanteil 62 dem Datenanteil 58 entspricht. In diesem Fall ist die Betriebszeit der Empfangseinrichtung 20 zum Empfangen des gesendeten Signales am geringsten.Section b) in FIG. 7 shows a possible operating state of the receiving device 20 in order to receive a signal transmitted by the transmitting device 19 . In this case, the operating condition of the receiving device 20, the most favorable situation represents respect, the transmission frequency of the transmitting device 19 automatically corresponds to the receiving frequency of the receiving device 20 so that the receiving device 20 can receive the signal without previous channel scanning. The required reception time of the receiver 20 is accordingly limited to a synchronization component 61 and a data component 62 , the data component 62 corresponding to the data component 58 . In this case, the operating time of the receiving device 20 for receiving the transmitted signal is the shortest.
Abschnitt c) der Fig. 7 zeigt einen weiteren möglichen Betriebszustand der Empfangseinrichtung 20. Bei diesem Betriebszustand weichen die Sendefrequenz der Sendeeinrichtung 19 sowie die Empfangsfrequenz der Empfangseinrichtung 20 voneinander ab, so daß die Empfangseinrichtung 20 den oder jeden Kanal nach der Sendefrequenz abscannen muß. Im schlechtesten Fall muß die Empfangseinrichtung 20 alle drei Kanäle abscannen, drei Synchronisationen gemäß Synchronisationsanteil 61 durchführen sowie zwei Kanalsprünge durchlaufen. Hierfür benötigt die Empfangseinrichtung 20 eine Zeit, die dem in Abschnitt c) der Fig. 7 dargestellten Scananteil 63 entspricht. Erst im Anschluß an diesen Scananteil 63 kann die eigentliche Übertragung des Signales während des Datenanteils 62 erfolgen. Für den Fall, daß keine Kanalstörung vorliegt, handelt es hierbei um den schlechtesten Fall hinsichtlich der benötigten Empfangszeit der Empfangseinrichtung 20.Section c) of FIG. 7 shows a further possible operating state of the receiving device 20 . In this operating state, the transmission frequency of the transmitter 19 and the reception frequency deviate the receiving means 20 from one another, so that the receiving device 20 must scanning the or each channel to the transmission frequency. In the worst case, the receiving device 20 must scan all three channels, carry out three synchronizations in accordance with the synchronization component 61 and make two channel jumps. For this purpose, the receiving device 20 requires a time which corresponds to the scan portion 63 shown in section c) of FIG. 7. Only after this scan portion 63 can the actual transmission of the signal take place during the data portion 62 . In the event that there is no channel interference, this is the worst case with regard to the required reception time of the reception device 20 .
Abschnitte d) und e) der Fig. 7 zeigen weitere mögliche Betriebszustände der Empfangseinrichtung 20. Vom Prinzip her entspricht hierbei der Betriebszustand gemäß Abschnitt b) dem Betriebszustand gemäß Abschnitt d) und der Betriebs zustand gemäß Abschnitt c) dem Betriebszustand gemäß Abschnitt e), wobei jedoch in den Betriebszuständen gemäß Abschnitten d) und e) eine Kanalstörung bezüglich Kanal 1 auftritt. Diese Kanalstörung ist in Fig. 7 durch den schraffierten Bereich 64 dargestellt.Sections d) and e) of FIG. 7 show further possible operating states of the receiving device 20 . In principle, the operating state according to section b) corresponds to the operating state according to section d) and the operating state according to section c) corresponds to the operating state according to section e), but a channel fault with regard to channel 1 occurs in the operating states according to sections d) and e) . This channel interference is shown in FIG. 7 by the hatched area 64 .
Abschnitt d) betrifft den Fall, in dem die Empfangsfrequenz der Empfangs einrichtung 20 sofort der Sendefrequenz der Sendeeinrichtung 19 entspricht, wobei jedoch die Signalübertragung innerhalb des Kanales 1 infolge einer Signalkollision bzw. Interferenz gestört ist. Aufgrund dessen kann das zu übertragende Signal während seiner Sendung auf dem Kanal 1 nicht empfangen werden. Demnach muß das Signal während seiner Sendung auf Kanal 5 empfangen werden. Die hierfür erforderliche Zeit entspricht einem Kanal sprunganteil 65 entsprechend dem Kanalsprunganteil 59 zuzüglich einem Scananteil 63 und dem Datenanteil 62. Demzufolge wird das Signal während seiner Sendung auf Kanal 5 von der Empfangseinrichtung empfangen.Section d) relates to the case in which the reception frequency of the reception device 20 immediately corresponds to the transmission frequency of the transmission device 19 , but the signal transmission within the channel 1 is disturbed as a result of a signal collision or interference. Because of this, the signal to be transmitted cannot be received during its transmission on channel 1 . Accordingly, the signal must be received on channel 5 during its transmission. The time required for this corresponds to a channel jump component 65 corresponding to the channel jump component 59 plus a scan component 63 and the data component 62 . As a result, the signal is received by the receiving device during its transmission on channel 5 .
Der in Abschnitt e) gezeigte Fall entspricht dem in Abschnitt c) gezeigten Fall mit einer Störung des Kanals 1. Demzufolge muß auch hier ein Kanalsprunganteil 65 sowie ein Scananteil 63 bezüglich Kanal 5 durchlaufen werden, bevor die eigentliche Signalübertragung während des Datenanteiles 62 erfolgen kann.The case shown in section e) corresponds to the case shown in section c) with a fault in channel 1 . Accordingly, a channel jump component 65 and a scan component 63 with regard to channel 5 must also be run through here before the actual signal transmission can take place during the data component 62 .
Durch die zeitversetzte Übertragung jedes zu sendenden Signales auf verschiedenen Kanälen ist sichergestellt, daß bei Störung eines Kanales das Signal während seiner Sendung auf einem anderen Kanal empfangen werden kann. Dies erhöht die Sicherheit der Signalübertragung. Da desweiteren mindestens einer der Kanäle außerhalb des Teilfrequenzbereiches 55 liegt, werden Kanalstörungen ohnehin minimiert. Dies erhöht nochmals die Sicherheit der Signalübertragung.The time-shifted transmission of each signal to be transmitted on different channels ensures that if one channel is disturbed, the signal can be received on another channel during its transmission. This increases the security of the signal transmission. Furthermore, since at least one of the channels lies outside the partial frequency range 55 , channel interference is minimized anyway. This further increases the security of the signal transmission.
1010th
Zentrale
Headquarters
1111
Komponente
component
1212th
Einstellelement
Adjustment element
1313
Komponente
component
1414
Komponente
component
1515
Komponente
component
1616
Komponente
component
1717th
Komponente
component
1818th
Pfeil
arrow
1919th
Sendeeinrichtung
Sending device
2020th
Empfangseinrichtung
Receiving device
2121
Eingang
entrance
2222
Eingang
entrance
2323
Ausgang
output
2424th
Antenne
antenna
2525th
Oszillator
oscillator
2626
Ausgangsfrequenz
Output frequency
2727
Eingangsspannung
Input voltage
2828
Vergleicher
Comparator
2929
Hilfsfrequenz
Auxiliary frequency
3030th
Quarzoszillator
Quartz oscillator
3131
Verstärker
amplifier
3232
Filter
filter
3333
Eingang
entrance
3434
Eingang
entrance
3535
Ausgang
output
3636
Antenne
antenna
3737
Ausgang
output
3838
Filter
filter
3939
Filter
filter
4040
Verstärker
amplifier
4141
Ausgangsfrequenz
Output frequency
4242
Oszillator
oscillator
4343
Mischer
mixer
4444
Filter
filter
4545
Vergleicher
Comparator
4646
Hilfsfrequenz
Auxiliary frequency
4747
Quarzoszillator
Quartz oscillator
4848
Mischer
mixer
4949
Filter
filter
5050
Verstärker
amplifier
5151
Demodulator
Demodulator
5252
Verstärker
amplifier
5353
Filter
filter
5454
Frequenzbereich
Frequency range
5555
Teilfrequenzbereich
Sub-frequency range
5656
Kanal
channel
5757
Synchronisationsanteil
Synchronization share
5858
Datenanteil
Data share
5959
Kanalsprunganteil
Channel jump share
6060
Balken
bar
6161
Synchronisationsanteil
Synchronization share
6262
Datenanteil
Data share
6363
Scananteil
Share of scan
6464
Bereich
Area
6565
Kanalsprunganteil
Channel jump share
Claims (10)
- a) jedes Signal auf mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen innerhalb des Frequenzbereiches (54) übertragen wird,
- b) mindestens eine dieser Frequenzen außerhalb eines Teilfrequenzbereiches (55) des Frequenzbereiches (54) liegt,
- c) der Teilfrequenzbereich (55) ein von sonstigen innerhalb des Gebäudes betriebenen Fremdgeräten genutzter Bereich des vorgegebenen Frequenzbereichs (54) ist.
- a) each signal is transmitted on at least two different frequencies within the frequency range ( 54 ),
- b) at least one of these frequencies lies outside a sub-frequency range ( 55 ) of the frequency range ( 54 ),
- c) the partial frequency range ( 55 ) is a range of the predetermined frequency range ( 54 ) used by other external devices operated within the building.
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