DE3623805C2 - Signalübertragungssystem - Google Patents

Signalübertragungssystem

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Description

Die Erfindung betrifft ein Signalübertragungssystem zur Fernsteuerung, Regelung und/oder Überwachung elektri­ scher oder elektronischer Haushaltsgeräte innerhalb eines Gebäudes parallel zum Versorgungsnetz der elek­ trischen Gebäudeinstallation, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Signalübertragungssystem ist beschrieben in IEEE Transaction on Consumer Electronics, Nov. 1984, Vol. CE-30 No. 4, S. 608-616 "A Home Terminal System using the Home Area Information Network" von Yamamoto und Ayugase. Bei diesem Signalübertragungssystem sind einzelne Geräte, wozu auch Haushaltsgeräte gehören, jeweils über eine Interface Unit an einen Datenbus an­ geschlossen, der parallel zum elektrischen Versorgungs­ netz verlegt ist. Der Datenbus weist an den vorgesehe­ nen Anschlußstellen Auslässe in Form von Signal-Steck­ dosen auf. An diese Steckdosen können Modems ange­ schlossen werden, die jeweils einen Sender-Modulator und einen Empfänger-Demodulator enthalten. Sofern sol­ che Modems nicht in den Geräten enthalten sind, die an den Datenbus angeschlossen werden, wird ein Modem zwi­ schen den zur Installation gehörenden Informationsaus­ laß des Datenbus und das anzuschließende elektrische Gerät geschaltet. Die für unterschiedliche Geräte zu verwendenden Modems sind voneinander verschieden und gerätespezifisch. So wird für ein TV-Gerät ein anderes Modem oder, Interface benötigt als für einen Kühl­ schrank. Das Bussystem ist von einem zentralen Kon­ trollprozessor gesteuert, mit dem die einzelnen Modems einen Datenverkehr durchführen.
In IEEE Trans. on Consumer Electronics, Vol. CE-27, Feb. 1981, S. 102-116 "The D2B a One Logical Wire Bus for Consumer Applications" von Kaplinsky ist ein Multi­ master-Bus beschrieben, bei dem die einzelnen an den Bus angeschlossenen Einheiten untereinander einen Da­ tenverkehr durchführen können und demokratisch gleich­ berechtigt sind. Hierbei ist eine Zentrale nicht vor­ handen.
In US 4 418 333 ist ein Signalübertragungssystem be­ schrieben, bei dem die Signalübertragung über die Netz­ leitungen erfolgt. Von einer Zentrale aus werden Befeh­ le über die Netzleitungen ausgegeben. Diese Befehle werden von der jeweiligen Steuereinheit erkannt, die entweder in einem an den Wandstecker ansteckbaren Steckmodul enthalten ist, oder im Falle eines Schalters der den Schalter aufnehmenden Wanddose. Auch hier sind die einzelnen Steuereinrichtungen gerätespezifisch, d. h. sie sind auf das zu steuernde Gerät abgestimmt. Der Datenverkehr erfolgt nur in einer Richtung, nämlich von der Steuereinrichtung zum Gerät.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Signalüber­ tragungssystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange­ gebenen Art zu schaffen, das auf einfache Weise installiert werden kann und einen sicheren Datenverkehr zwischen einzelnen Anschlußstellen ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Bei dem erfindungsgemäßen Signalübertragungssystem sind die Modems, die einander entsprechen, in wandmontierten Ein- /Ausgabestationen enthalten. Dies bedeutet, daß das Modem zu­ sammen mit der zu dem Bus gehörenden Anschlußvorrichtung eine Baueinheit bildet, und daß die Modems Bestandteil der Hausin­ stallation sind. Beim Anschluß eines Gerätes wird der Netz­ stecker dieses Gerätes in eine Netzsteckdose gesteckt und in gleicher Weise wird ein Datenstecker des Gerätes in die wand­ montierte Ein-/Ausgabestation eingesteckt. Der Datenverkehr er­ folgt unmittelbar zwischen den Ein-/Ausgabestationen, die unter­ einander Telegramme austauschen können. Ferner erfolgt, ein bi­ direktionaler Datenverkehr zwischen jedem Modem und seinem ange­ schlossenen Haushaltsgerät. Der Datenverkehr der Ein- /Ausgabestationen untereinander wird nach Maßgabe des Bus-Proto­ kolls durchgeführt und der Datenverkehr zwischen jedem Modem und dem Haushaltsgerät erfolgt unabhängig von dem Bus-Protokoll.
Obwohl die Informationsübertragung direkt zwischen den Ein-Aus­ gabestationen erfolgt, kann eine Zentrale vor­ gesehen sein, die aber lediglich als Ein-/Ausgabevor­ richtung für den Benutzer dient und eine Art Leitstelle bildet, im übrigen aber den Rang einer einfachen Ein-/Ausgabestation hat.
Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Installationsplan zur Fern­ steuerung, -regelung und -überwachung in einer Wohnung,
Fig. 2 ein Modem mit Schalter-Funktion,
Fig. 3 ein Modem mit einer Anschlußsteckvorrichtung,
Fig. 4 ein Modem mit Mehrfachschaltfunktion,
Fig. 5 ein weiteres Modem mit einer Anschlußsteckvor­ richtung und
Fig. 6 ein Modem mit Mehrfachschaltfunktion und An­ schlußsteckvorrichtung.
Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Elektroinstalla­ tionsplan für den Wohnbereich. Der mit 7 bezeichnete Bereich kann beispielsweise für ein Schlafzimmer, der mit 8 bezeichnete Bereich für die Küche und der mit 9 bezeichnete Bereich für einen Arbeitsraum innerhalb einer Wohnung bestimmt sein. Der Installationsplan be­ steht aus zwei separaten Netzen, nämlich dem Elektroin­ stallationsnetz und dem parallel dazu verlegten Infor­ mationsnetz in Form eines Signalübertragungssystems zur Fernsteuerung, -regelung und -überwachung der an das Elektroinstallationsnetz angeschlossenen bzw. an­ schließbaren elektrischen Verbraucher.
Dieser Plan unterscheidet sich von solchen Systemen, bei denen eine Mehrfachnutzung der elektrischen Instal­ lationsleitungen erfolgt. Solche Systeme können neben der Stromversorgung der elektrischen Verbraucher mit 50-Hz-Netzspannung gleichzeitig mit einer überlagerten, modulierten Trägerfrequenz für Informations- bzw. Steu­ erbefehle betrieben werden. Bei einem derartigen System muß jedoch ein relativ großer Aufwand zur störungsfrei­ en Übertragung und Entkoppelung betrieben werden. Fer­ ner ist die Übertragungsleistung aus postalischen Grün­ den auf 5 mW begrenzt.
Das Informationsnetz 15 gemäß Fig. 1 der Zeichnung kann als Koaxial- oder Glasfasernetz ausgebildet sein und ist dementsprechend von dem Leitungsnetz 220 V völlig unabhängig. Die Informationsübertragung erfolgt seriell zwischen den einzelnen Ein-/Ausgabestationen 14. Im einzelnen enthält jede Ein-/Ausgabestation ein Modem 10, das über einen Sender-Modulator und einen Empfän­ ger-Demodulator verfügt.
Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, ist jeder Unterputz-In­ stallationssteckdose 11 bzw. Steckdosengruppe 12 des Elektro-Installationsnetzes räumlich ein weiteres Un­ terputz-Installationsgerät 13 in Form der Ein-/Ausgabe­ station 14 des Informationsnetzes 15 zugeordnet.
Die elektrischen Verbraucher 16, nämlich Haushaltsgerä­ te wie Kühlschrank 17, Mikrowellenherd 18, Gefriergerät 19, Waschmaschine 20, Wäschetrockner 21, Heißwasserbe­ reiter 22 und Geschirrspülmaschine können über eine bewegliche Leitung an eine der Unterputzsteckdosen 11, 12 angeschlossen und über eine weitere bewegliche Leitung an eine Ein-/Ausgabestation 13 zwecks Fern­ steuerung, -überwachung oder -regelung angeschlossen werden. Zu dem Ausführungsbeispiel ist beispielsweise das Gefriergerät 19 im Arbeitsraum 9 über die Steuer­ leitung 23 an die Ein-/Ausgabestation 14 angeschlossen und wird aus der Küche 8 mit Hilfe der zentralen Leit­ stelle 24, die über die Datenleitung 25 an die benach­ barte Ein-/Ausgabestation 14 angeschlossen ist, über­ wacht bzw. geregelt.
Das Unterputzinstallationsgerät 13 in Form der Ein-/­ Ausgabestation 14 ist für die genannten Anwendungen mit einer Steckdose oder einem Steckverbinder 28 kombi­ niert.
Ein derartiges Unterputzinstallationsgerät 13 mit einem Steckverbinder 28 ist in den Fig. 3 und 5 der Zeich­ nung dargestellt. Die Fig. 2 und 4 zeigen solche Aus­ führungen eines Unterputzinstallationsgerätes 13, die als Befehlsgeber mit Schalterfunktionen ausgerüstet sind. In Fig. 2 sind Tasten 29 zur Fernbetätigung bei­ spielsweise zum Ein- und Ausschalten der Beleuchtung 30, 31, 32, 33, 34 gemäß Fig. 1 vorgesehen.
Die Fig. 4 zeigt eine Ausführung, bei der neue Befehls­ geber in Form von Schaltern vorgesehen sind. Jeder Schalter 35 kann auf eine bestimmte Funktion program­ miert sein. Es können beispielsweise mit einem derarti­ gen Gerät im Schlafzimmer 7 entsprechend viele Geräte oder Lampen in der Wohnung ein- und ausgeschaltet wer­ den.
Selbstverständlich sind die genannten Ausführungen nicht auf die bloße Ein-/Aus-Funktion beschränkt. Es können auch solche Ausführungen mit anderen Funktionen, z. B. Dimmerfunktion, bereitgestellt werden. Ferner kön­ nen die dargestellten Betätigungsorgane 29, 35 anders ausgebildet sein, beispielsweise als Sensor oder Wippe.
Die Fig. 6 zeigt eine Kombination für eine herkömmliche Doppelunterputzdose mit einem Anschlußsteckverbinder 28 und einem programmierbaren Tastenfeld 35.
Wie bereits mehrfach erwähnt, handelt es sich dabei um Unterputzgeräte für herkömmliche 58-mm-Unterputzdosen oder Doppeldosen (Fig. 6). Allen Geräten gemeinsam ist ein Tragorgan 36 aus Metall mit einem Isolierstoffge­ häuse 37, 38 für das Modem 10 und einer Abdeckung 39, 40. Entsprechend der Form der Betätigungsorgane 29, 35 bzw. Steckverbinder 28 weist die Abdeckung 39, 40 verschiede­ ne, nicht näher bezeichnete Ausnehmungen auf.
Die Handhabung und Montage erfolgt im wesentlichen wie bei den bekannten elektrischen Installationsgeräten wie Schaltern und Steckdosen.

Claims (3)

1. Signalübertragungssystem zur Fernsteuerung, Rege­ lung und/oder Überwachung elektrischer oder elek­ tronischer Haushaltsgeräte innerhalb eines Gebäu­ des parallel zum Versorgungsnetz der elektrischen Gebäudeinstallation, mit einem Informationsnetz (15) mit wandmontierten Ein-/Ausgabestationen (14), denen Modems (10) zugeordnet sind, die je­ weils einen Sender-Modulator und einen Empfänger- Demodulator aufweisen, wobei mindestens einige Modems (10) einen eigenen Datenleitungs-Steckver­ binder (28) aufweisen, an den ein Haushaltsgerät (16-22, 26) anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modem (10) für elektrische und/oder elektronische Befehlsgeber, Meldeorgane (29, 85) und/oder Steckverbinder (28) ausgebildet ist, daß die Modems (10) in den wandmontierten Ein-/­ Ausgabestationen (14) enthalten sind und einander entsprechen, daß die Informationsübertragung di­ rekt zwischen den Ein-/Ausgabestationen (14) er­ folgt, und daß jedes Modem (10) mit seinem ange­ schlossenen Haushaltsgerät einen Datenverkehr in beiden Richtungen ausführt.
2. Signalübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Informationsnetz (15) eine Eingabestation (Fig. 2, 4) aufweist, die mit manu­ ell oder durch einen Sensor betätigbaren Eingabee­ lementen (29, 35) versehen ist.
3. Signalübertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeelemente ein pro­ grammierbares Tastenfeld (35) bilden.
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