DE19851959B4

DE19851959B4 - Verfahren zum Betreiben von Sende- und Empfangseinrichtungen in einem Leitsystem für einen oder mehrere Räume eines Gebäudes

Info

Publication number: DE19851959B4
Application number: DE19851959A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. Keller; Renke Dipl.-Ing. Bienert (FH); Fritz Dipl.-Ing. Jauss
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Garrett Motion SARL
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1998-11-11
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2018-11-12
Also published as: WO2000028776A1; EP1129599A1; EP1129599B1; DE19851959A1; DE59914962D1; ATE422786T1; AU1045700A; CA2337118A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben von Sende- und Empfangseinrichtungen in einem Leitsystem für einen oder mehrere Räume eines Gebäudes, mit den folgenden Maßnahmen:
a) die oder jede Sendeeinrichtung (20) sendet von der oder jeder Empfangseinrichtung (19) zu empfangende Datensignale (N) in einem vorbestimmten Sendezyklus, nämlich mit einem vorbestimmten Zeitabstand und mit einer vorbestimmten Sendedauer,
b) die oder jede Empfangseinrichtung (19) wird in einem vorbestimmten Zeitabstand und mit einer vorbestimmten Zeitdauer aktiviert, wobei der Zeitabstand und die Zeitdauer der oder jeder Empfangseinrichtung (19) mit dem Sendezyklus der oder jeder Sendeeinrichtung (20) synchronisiert sind,
c) die oder jede Sendeeinrichtung (20) übermittelt an die oder jede entsprechende Empfangseinrichtung (19) zusätzlich zu Datensignalen (N) ein Synchronisationssignal (S), wobei das Synchronisationssignal (S) Informationen über den Zeitabstand der gesendeten Datensignale (N) enthält,
d) eine Zuordnung der miteinander kommunizierenden Sendeeinrichtungen (20) und Empfangseinrichtungen (19) erfolgt über im Synchronisationssignal (S) und Datensignal (N) enthaltene Adressen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von Sende- und Empfangseinrichtungen in einem Leitsystem für einen oder mehrere Räume eines Gebäudes.
Die Steuerung bzw. Regelung der Temperatur eines oder mehrerer Räume eines Gebäudes erfolgt üblicherweise mit Hilfe von Leitsystemen. Die Leitsysteme verfügen über mindestens eine Zentrale und über mindestens zwei mit der Zentrale in Verbindung stehende Komponenten. Bei den Komponenten handelt es sich u.a. um Temperaturregler, Heizeinrichtungen, Beleuchtungseinrichtungen und dergleichen. Zum Datenaustausch zwischen der Zentrale und den Komponenten verfügen dieselben über Sendeeinrichtungen und/oder Empfangseinrichtungen.
Damit ein sicherer Datenaustausch zwischen den Sendeeinrichtungen und den Empfangseinrichtungen gewährleistet ist, müßte eine Empfangseinrichtungen prinzipiell dauernd eingeschaltet sein, was jedoch einen hohen Energieverbrauch zur Folge hätte. Bei batteriegespeisten Empfangseinrichtungen ist dies besonders nachteilhaft, da in diesem Fall die zur Speisung der Empfangseinrichtung eingesetzte Batterie innerhalb kurzer Zeit entladen wäre.

GE 271 691 A offenbart ein Verfahren zum Betreiben von Sende- und Empfangseinrichtungen, die eine Radio-Datenübertragung verwenden. Bei dem dort beschriebenen Verfahren erfolgt eine periodische Synchronisation Mit Hilfe einer Uhr wird ein „Wake-up"-Signal an einen Schalter übermittelt, um einen Mikrocomputer einzuschalten. Hierdurch erfolgt eine periodische Synchronisation zwischen Sendeeinrichtungen und Empfangseinrichtungen.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein energiesparendes und effizientes Verfahren zum Betreiben von Sende- und Empfangseinrichtungen in einem Leitsystem für einen oder mehrere Räume eines Gebäudes zu schaffen.

Zur Lösung dieses Problems ist das eingangs genannte Verfahren durch die Merkamle des Anspruchs 1 gekennzeichnet.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

1 ein Blockschaltbild eines Leitsystems, und

2 schematisierte Aktivierungszustände einer erfindungsgemäß betriebenen Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtung.

Mit dem in der 1 dargestellten Leitsystem wird ein Temperaturniveau in einem oder mehreren Räumen eines Gebäudes individuell geregelt bzw. gesteuert. Darüber hinaus wird mit einem derartigen Leitsystem auch eine Steuerung der Beleuchtung sowie eine Steuerung der Rolläden durchgeführt.

1 zeigt den Aufbau eines Leitsystems mit einer Zentrale 10 und mehreren Komponenten. Die Zentrale 10 wird auch als Apartment Manager bezeichnet. Bei den Komponenten handelt es sich um unterschiedliche Baugruppen. So sind Temperaturregler 11 vorgesehen, mit Hilfe derer das Temperaturniveau in einem Raum überwachbar ist und die der Sollwert-Einstellung des Temperaturniveaus über ein entsprechendes Einstellelement 12 dienen.

Des weiteren sind als Komponenten Heizeinrichtungen 13 vorgesehen. 1 zeigt schernatisiert als Heizeinrichtungen 13 elektronische Heizkörperventile, mit Hilfe derer die Heizleistung bzw. Wärrneabstrahlung sogenannter Radiatorenheizkörper eingestellt werden kann. Es ist jedoch möglich, beliebige Heizeinrichtungen vorzusehen. 1 zeigt exemplarisch einen Fußbodenlieizungs-Regler 14 zur Einstellung der Heizleistung einer Fußbodenheizung.

Als weitere Komponenten des Leitsystems sind Beleuchtungseinrichtungen 15 sowie Rolläden 16 gezeigt. Des weiteren sind Heizkosten-Verteiler 17 vorgesehen, mit Hilfe derer die von den Heizeinrichtungen 13 aufgebrachte Heizleistung überwacht und ausgewertet werden kann.

Bei dem in 1 gezeigten Leitsystem stehen die Komponenten 11, 13, 14, 15, 16 und 17 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. Der Datenaustausch ist in 1 durch Pfeile 18 dargestellt. Die Richtung der Pfeile 18 gibt die Signalflußrichtung der Datensignale zwischen den Komponenten 11, 13, 14, 15, 16, 17 sowie der Zentrale 10 wieder. Daraus wird deutlich, daß hier eine unidirektionale Signalübertragung vorliegt.

Zum Senden der Signale sind jeder Komponente 11 sowie der Zentrale 10 Sendeeinrichtungen 19 zugeordnet. Zum Empfangen von Signalen sind den Komponenten 13, 14, 15, 16 sowie der Zentrale 10 Empfangseinrichtungen 20 zugeordnet. Im Hinblick auf den genauen Aufbau der Sendeeinrichtungen 19 sowie Empfangseinrichtungen 20 sowie im Hinblick auf eine kollisionsfreie Signalüberragung zwischen den Komponenten 11, 13, 14, 15, 16, 17, und der Zentrale 10 wird auf die für die gleiche Anmelderin eingereichte Patentanmeldung DE 197 57 235 A1 verwiesen.

Die energieoptimierte Aktivierung der Empfangseinrichtungen 20 erfolgt nach dem im folgenden in Verbindung mit 2 beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren. So zeigt 2 drei schematisierte Aktivierungsverläufe 21, 22 und 23. Bei dem Aktivierungsverlauf 21 handelt es sich um den Aktivierungsverlauf für die Sendeeinrichtungen 19. Beim Aktivierungsverlauf 22 handelt es sich um ein Aktivierungsverlauf für die Empfangseinrichtungen 20 während eines sogenannten Normalbetriebs. Beim Aktivierungsverlauf 23 hingegen handelt es sich um einen Aktivierungsverlauf für die Empfangseinrichtungen 20 während eines sogenannten Synchronisationsbetriebs.

Wie 2 entnommen werden kann, wird eine Empfangseinrichtung 20 nicht durchgehend aktiviert, sondern in vorbestimmten Zeitabständen für eine vorbestimmte Zeitdauer. So kam dem zeitlichen Aktivierungsverlauf 22 für eine Empfangseinrichtung 20 im Normalbetrieb entnommen werden, daß die Empfangseinrichtung 20 z.B. alle vier Minuten für eine Zeitdauer von z.B. 300 Millisekunden aktiviert wird. Diese Aktivierungszeiten der Empfangseinrichtung 20 sind mit einem Sendezyklus für Datensignale einer entsprechenden Sendeeinrichtung 19 synchronisiert. Die von der Sendeeinrichtung 19 gesendeten und von der Empfangseinrichtung 20 zu empfangenden Datensignale sind im Aktivierungsverlauf 21 mit N bezeichnet. Beim Vergleich der Aktivierungsverläufe 21 und 22 ergibt sich unmittelbar, daß der Zeitabstand und die Zeitdauer zur Aktivierung der Empfangseinrichtung mit dem Zeitabstand und der Sendedauer der Datensignale der Sendeeinrichtung 19 synchronisiert ist.

Zur Synchronisation überträgt die Sendeeinrichtung 19 der entsprechenden Empfangseinrichtung 20 ein Synchronisationssignal, welches im zeitlichen Aktivierungsverlauf 21 der 2 mit S bezeichnet ist. Das Synchronisationssignal S enthält hierzu Informationen über den Zeitabstand der von der Sendeeinrichtung 19 übermittelten Datensignale N.

Sind im Leitsystem unterschiedliche Sendeeinrichtungen und Einpfangseinrichtungen vorhanden, so senden und empfangen diesselben in der Regel mit unterschiedlichen Zeitabständen. Die logische Zuordnung der miteinander kommunizierenden Sendeeinrichtungen 19 sowie Empfangseinrichtungen 20 erfolgt hierbei über Adressen, die im Synchronisationssignal S und Datensignal N enthalten sind.

Ist z.B. infolge eines Fehlers die Synchronisation zwischen Sendeeinrichtung 19 und Empfangseinrichtung 20 verloren gegangen, oder muß eine Synchronisation bei der Inbetriebnahme des Leitsystems erfolgen, so wird die Empfangseinrichtung 20 gemäß dem zeitlichen Aktivierungsverlauf 23 der 2 betrieben. So bleibt in diesem Fall eine Empfangseinrichtung 20 solange aktiviert, bis die Empfangseinrichtung 20 ein entsprechendes Synchronisationssignal S empfangen hat. Um zur Synchronisation eine möglichst kurze Zeitdauer zu gewährleisten, wird das Synchronisationssignal S erfindungsgemäß während des Zeitabstands der gesendeten Datensignale N übermittelt. nämlich zur halben Zeit des Zeitabstands. Dies kann dem zeitlichen Aktivierungsverlauf 21 für die Sendeeinrichtung 19 der 2 entnommen werden. So ist dort gezeigt, daß Datensignale N alle vier Minuten übertragen werden. Ein Synchronisationssignal wird genau zur Hälfte dieser vier Minuten übermittelt.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können demnach die Empfangseinrichtungen/Sendeeinrichtungen energieoptimiert betrieben werden. Wird – wie oben beispielhaft beschrieben – eine Empfangseinrichtung lediglich alle vier Minuten für 300 msec aktiviert, so ergibt sich ein Energieverbrauch von 1/800 des Energieverbrauchs, der nötig wäre, wenn die Empfangseinrichtung andauernd aktiviert wäre.

10: Zentrale
11: Temperaturregler
12: Einstellelement
13: Heizeinrichtung
14: Fußbodenheizungs-Regler
15: Beleuchtungseinrichtung
16: Rolladen
17: Heizkosten-Verteiler
18: Pfeil
19: Sendeeinrichtung
20: Empfangseinrichtung
21: Aktivierungsverlauf
22: Aktivierungsverlauf
23: Aktivierungsverlauf

Claims

Verfahren zum Betreiben von Sende- und Empfangseinrichtungen in einem Leitsystem für einen oder mehrere Räume eines Gebäudes, mit den folgenden Maßnahmen: a) die oder jede Sendeeinrichtung (20) sendet von der oder jeder Empfangseinrichtung (19) zu empfangende Datensignale (N) in einem vorbestimmten Sendezyklus, nämlich mit einem vorbestimmten Zeitabstand und mit einer vorbestimmten Sendedauer, b) die oder jede Empfangseinrichtung (19) wird in einem vorbestimmten Zeitabstand und mit einer vorbestimmten Zeitdauer aktiviert, wobei der Zeitabstand und die Zeitdauer der oder jeder Empfangseinrichtung (19) mit dem Sendezyklus der oder jeder Sendeeinrichtung (20) synchronisiert sind, c) die oder jede Sendeeinrichtung (20) übermittelt an die oder jede entsprechende Empfangseinrichtung (19) zusätzlich zu Datensignalen (N) ein Synchronisationssignal (S), wobei das Synchronisationssignal (S) Informationen über den Zeitabstand der gesendeten Datensignale (N) enthält, d) eine Zuordnung der miteinander kommunizierenden Sendeeinrichtungen (20) und Empfangseinrichtungen (19) erfolgt über im Synchronisationssignal (S) und Datensignal (N) enthaltene Adressen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronisationssignal (S) während des Zeitabstands der gesendeten Datensignale (N) zur Zeit des halben Zeitabstands übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Synchronisation die oder jede Empfangseinrichtung (19) so lange aktiviert wird, bis sie das entsprechende Synchronisationssignal (S) der entsprechenden Sendeeinrichtung (20) empfängt.