DE60132576T2 - Robuste erschütterungsunempfindliche rückwandleiterplatte für eingebettete systeme - Google Patents
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Description
- Hintergrund der Erfindung
- Eingebettete oder umschlossene Systeme zur Aufnahme von elektronischen Bauteilen, wie z. B. eines Computer-Chassis, die so konstruiert sind, dass sie starken Stößen und Schwingungen widerstehen, sind in der Technik gut bekannt. Beispiele derartiger bekannter Umschließungen oder Gehäuse schließen diejenigen Umgebungsschutz-Gehäuse ein, die in den
US-Patenten 5 309 315 und5 570 270 offenbart sind, die am 3. Mai 1994 bzw. am 29. Oktober 1996 auf den Namen von Nadell et al. mit dem Titel "SEVERE ENVIRONMENT ENCLOSURE WITH THERMAL HEAT SINK AND EMI PROTECTION" erteilt wurden. - Andere Systeme sind im Stand der Technik aus der
US 5 726 786 undEP 0 348 329 bekannt. - In diesem Zusammenhang sind derartige Vorrichtungen typischerweise so konstruiert, dass sie Computersysteme zur Verwendung in überwiegend eingebetteten Anwendungen in rauen Umgebungen aufnehmen. Hinsichtlich der letzteren ist es in der Technik gut bekannt, dass raue Umgebungen allgemein als solche definiert sind, die großen Umgebungs-Extremwerten aufgrund der Temperatur, Feuchtigkeit, Strahlung, elektromagnetischer Induktion, Stößen und Schwingungen ausgesetzt sind. Zusätzlich ist eine eingebettete Anwendung allgemein mit der Bedeutung einer spezifischen Funktion oder Funktionen akzeptiert, die innerhalb einer größeren Anwendung enthalten sind, und die keine Intervention eines Menschen jenseits der Zuführung von Leistung an den Computer erfordert. Beispiele von derartigen eingebetteten Anwendungen schließen Systeme und Prozesssteuerungen, Kommunikationen, Navigation und Überwachung ein.
- Um richtig zu funktionieren und derartige Anwendungen auszuführen, ist es kritisch, dass der Computer und andere elektronische Komponenten, die in derartigen Gehäusen angeordnet sind, in einer derartigen Weise konstruiert, gehaltert und umschlossen sind, dass sie in der Lage sind, derartigen rauen Bedingungen zu widerstehen. Typischerweise ist das Hauptaugenmerk derartiger bekannter Gehäuse die Schaffung einer strukturell robusten Umschließung für eine Anordnung von einzelnen Leiterplatten oder Steckkarten in einer Rückwandebenen-Baugruppe, mit der die Leiterplatten elektrischer verbindbar und von dieser trennbar sind, wobei es auf diese Weise ein Kartenkäfig gebildet wird. Trotz der besten Bemühungen, die hinsichtlich der geeigneten Anordnung derartiger Leiterplatten gemacht werden können, besteht jedoch ein von Natur aus gegebenes Problem bei allen derartigen eingebetteten Systemen in der Verwendung einer Verdrahtung zwischen Leiterplatten, die erforderlich ist, um diese Leiterplatten für eine Datenübertragung miteinander zu verbinden. Speziell ist es bekannt, dass fest verdrahtete Verbindungen unterbrochen werden, wenn sie extremen Werten hinsichtlich von Stößen und Schwingungen ausgesetzt sind. Die Verwendung von Drahtleitern zum Verbinden von Leiterplatten miteinander erzeugt weiterhin typischerweise unerwünschte elektromagnetische Störungen (EMI) und Hochfrequenz-Störungen (RFI).
- Zusätzlich zu den unerwünschten Effekten und einer möglicherweise nicht vollständig geeigneten strukturellen Anordnung, durch die bekannte Leiterplatten untergebracht und innerhalb eines eingebetteten Systems miteinander verbunden sind, ergeben sich Komplikationen, die aus der Auslegung derartiger Systeme entstehen. Wie dies in der Technik gut bekannt ist, können Leiterplatten mit mehreren Spannungen arbeiten und tun dies in vielen Fällen auch, was eine komplizierte Schaltungsauslegung erfordert, um es zu ermöglichen, dass eine Vielzahl von Leiterplatten miteinander verbunden wird. In dieser Hinsicht und in dem Ausmaß, in dem schwankende Spannungen in einem vorgegebenen System mit Zwischenverbindungen verwendet werden, sind diejenigen Leiterplatten, die nicht bei derartigen höheren Spannungen arbeiten, aufgrund ihrer nicht kompatiblen Spannungs-Schnittstelle nicht betriebsfähig.
- Damit ergibt sich ein erheblicher Bedarf in der Technik an einem System und Verfahren zur betriebsmäßigen Verbindung einer Anzahl von Leiterplatten miteinander in einem eingebetteten System, das rauen Umgebungen in einem größeren Maß Wiederstehen kann, als bekannte Systeme und Verfahren. In gleicher Weise besteht ein erheblicher Bedarf in der Technik an derartigen Systemen und Verfahren, die eine größere Zuverlässigkeit ergeben können, die unter Verwendung vor vorhandenen Technologien implementiert werden können, und die eine beträchtlich stärker vereinfachte Schaltungsauslegung als bekannte Systeme und Verfahren ermöglichen.
- Kurze Zusammenfassung der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung befasst sich speziell mit den vorstehend genannten Mängeln des Standes der Technik und mildert diese. In dieser Hinsicht ist die vorliegende Erfindung auf Systeme und Verfahren zum Verbinden einer Vielzahl von Modulen, nämlich Leiterplatten oder Steckkarten miteinander in einer eingebetteten Umgebung gerichtet, die eine vergrößerte Zuverlässigkeit haben, Stößen und Schwingungen widerstehen können und eine bessere elektrische Isolation zwischen derartigen Modulen ergeben, als bekannte Verfahren und Systeme.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System die Verwendung des genormten Infrarot-Kommunikationsschemas und insbesondere von einem oder mehreren Schemas, die durch die Infrared Data Association oder IrDA entwickelt wurden, um optisch Daten zwischen Modulen zu senden und zu empfangen. In dieser Hinsicht ist jedes jeweilige einer Vielzahl von Modulen, die ein eingebettetes Computersystem bilden, mit einer Leuchtdiode (LED) und einer Fotodiode versehen, um optisch Signale zu senden und zu empfangen und somit eine drahtlose Verbindung zwischen derartigen Modulen zu schaffen. Aufgrund der Tatsache, dass derartige Infrarot-Kommunikationsschemas typischerweise Luft als ein Übertragungsmedium verwenden, ergibt sich somit eine überragende elektrische Isolation und eine verringerte Wärmeübertragung zwischen den Modulen. Zusätzlich sind, weil Drahtverbindungen nicht hergestellt werden müssen, die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung in der Lage, Schäden zu mildern, die durch Stöße hervorgerufen werden, die von Leiterplatte zu Leiterplatte übertragen werden, weil derartige physikalische Aktivitäten in der Technik dafür bekannt sind, dass sie bekannte Drahtverbindungen unterbrechen oder fehlerhaft machen. Weiterhin können durch die Verwendung von Infrarot-Kommunikationsschemas die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung Daten mit hohen Geschwindigkeiten übertragen, die derzeit in der Technik bis zu 4 Mbps (Megabits pro Sekunde) als funktionsfähig bekannt sind, und die schließlich 16 Megabits pro Sekunde übersteigen können.
- Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein System und Verfahren zur elektrischen Verbindung einer Vielzahl von Leiterplatten miteinander in einem eingebetteten System zu schaffen, das rauen Umgebungen in größerem Ausmaß widerstehen kann, als bekannte Systeme und Verfahren.
- Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Systems und Verfahrens zur betriebsmäßigen Verbindung einer Vielzahl von Leiterplatten miteinander in einem eingebetteten System, das zusätzlich zu der Fähigkeit, rauen Umgebungsbedingungen zu widerstehen, weiterhin eine elektrische Isolation zwischen Modulen oder Schaltungen ergibt, die besser ist als bei bekannten Systemen und Verfahren.
- Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Systems und Verfahrens zur betriebsmäßigen Verbindung einer Vielzahl von Leiterplatten miteinander in einem eingebetteten System, das eine größere Zuverlässigkeit als bekannte Systeme und Verfahren hat, insbesondere hinsichtlich der Durchführung von Datenübertragungs-Funktionen.
- Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Systems und Verfahrens zur betriebsmäßigen Verbindung einer Vielzahl von Leiterplatten miteinander in einem eingebetteten System, die betreibbar sind, um eine Hochgeschwindigkeits-Kommunikation zwischen System-Modulen oder Leiterplatten zu ermöglichen, die in einem derartigen System enthalten sind.
- Weitere Ziele der vorliegenden Erfindung sind die Schaffung eines Systems und Verfahrens zur betriebsmäßigen Verbindung einer Vielzahl von Leiterplatten miteinander in einem eingebetteten System, das eine einfache und haltbare Konstruktion hat, relativ wenig aufwändig zu konstruieren und herzustellen ist, einfacher unter Verwendung üblicher Technologien zu konstruieren und zu implementieren ist und effektiver und effizienter als bekannte Systeme und Verfahren ist.
- Kurze Beschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen
- Diese sowie weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden weiter aus einer Bezugnahme auf die Zeichnungen ersichtlich, in denen:
-
1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Umschließung oder eines Gehäuses ist, die eine darin anzuordnende Leiterplatte zeigt; -
2 eine perspektivische teilweise Querschnittsansicht einer Vielzahl von Modulen eines eingebetteten Computersystems ist die dedizierte Paare von LED und Fotodioden aufweisen, die auf diesen zum Senden und Empfangen von Daten zwischen den Modulen gebildet sind. - Ausführliche Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform
- Die ausführliche Beschreibung, die nachfolgend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ausgeführt wird, soll eine Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sein und soll nicht die einzige Form darstellen, in der die vorliegende Erfindung konstruiert oder verwendet werden kann. Die Beschreibung gibt die Funktionen und Sequenzen von Schritten zum Konstruieren und Betreiben der Erfindung in Verbindung mit den dargestellten Ausführungsformen an. Es ist jedoch verständlich, dass die gleichen oder äquivalente Funktionen und Folgen durch unterschiedliche Ausführungsformen durchgeführt werden können, und dass sie ebenfalls vom Schutzumfang dieser Erfindung mit umfasst sind.
- Es wird nunmehr auf die Figuren Bezug genommen, anfänglich auf die
1 , in der eine auseinandergezogene Ansicht eines Umgebungsschutzgehäuses10 zur Aufnahme eines Computersystems zur Verwendung beim Betrieb von eingebetteten Anwendungen in rauen Umgebungen gezeigt ist. Wie dies für den Fachmann gut bekannt ist, sind derartige Gehäuse10 in der Lage, extremen Umgebungsbedingungen zu widerstehen, wie z. B. maximalen Extremwerten von Stößen, Schwingungen, Temperatur, EMI, Feuchtigkeit sowie Sand, Staub und dergleichen. Derartige Behälter sind besonders beim Betrieb von eingebetteten Anwendungen wirksam, die als eine spezifische Funktion definiert sind, die in einer größeren Anwendung enthalten ist, die keine Intervention des Menschen jenseits der Zuführung von Leistung an dem Computer (nicht gezeigt) erfordert, der hierin untergebracht ist. Beispielsweise schließen eingebettete Anwendungen ohne Beschränkung hierauf Systeme und Prozesssteuerungen, Kommunikation, Navigation und Überwachung ein. Die Computersysteme, die zum Betrieb einer derartigen Anwendung verwendet werden, umfassen typischerweise eine Anzahl von Leiterplatten oder Steckkarten, wie z. B.12 , die an einer Rückwandebene16 angebracht sind, die in dem Gehäuse befestigt ist. In dieser Hinsicht ist die Rückwandebene mit einer Vielzahl von Steckverbindungen18 zur Halterung einer Vielzahl von Leiterplatten in einer allgemein parallelen aufrecht stehenden Beziehung versehen. Die Rückwandebene16 trägt weiterhin die (nicht gezeigte) Leistungsversorgung, die sich typischerweise in einem derartigen Gehäuse10 befindet, und somit Leistung für den Betrieb des Computersystems liefert. - Bei bekannten Systemen sind die Leiterplatten typischerweise miteinander fest verdrahtet, um das Senden und den Empfang von Daten zwischen diesen zu ermöglichen. Es ist jedoch bekannt, dass die Verwendung von fest verdrahteten elektrischen Verbindungen mehrere Nachteile hat. In diesem Zusammenhang wird eine Festverdrahtung als unzuverlässig betrachtet, insbesondere dann, wenn sie starken Stößen und Schwingungen ausgesetzt ist, weil derartige Kräfte bewirken, dass die Drahtverbindungen zwischen Leiterplatten brechen. Weiterhin erzeugt eine Festverdrahtung unerwünschte EMI und RFI, die den Computerbetrieb stören können. Weil weiterhin die verschiedenen Leiterplatten, die in derartigen in einem Gehäuse angeordneten Computersystemen eingesetzt werden, in vielen Fällen mit unterschiedlichen Spannungen arbeiten, ergibt eine Festverdrahtung erhebliche Konstruktionsprobleme, weil mühsame Anstrengungen gemacht werden müssen, um sicherzustellen, dass die Spannung, mit der jede der Leiterplatten arbeitet, nicht die Betriebspegel übersteigt, während sie gleichzeitig ausreichend sein muss, um die gewünschten Anwendungen zu betreiben.
- Um derartige Probleme zu berücksichtigen, wird hier ein neuartiges Kommunikationsschema entwickelt, durch das Leiterplatten miteinander verbunden werden können, um Daten zu senden und zu empfangen, wobei die vorstehenden Nachteile beseitigt sind. In dieser Hinsicht wird hier ein Infrarot-Kommunikationsschema geschaffen, das die Vielzahl von Leiterplatten eines eingebetteten Computersystems miteinander verbindet, um auf diese Weise den Empfang und das Senden von Daten optisch zwischen diesen zu ermöglichen. Insbesondere ist jede jeweilige der Anzahl von Leiterkarten mit einem ausschließlich hierfür bestimmten Leuchtdioden- und Fotodioden-Paar versehen, das die Übertragung von Datensignalen typischerweise durch Luft ermöglicht, im Gegensatz zu einer fest verdrahteten Verbindung.
- Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Infrarot-Kommunikationsschema kann irgendeines der Vielzahl der genormten Infrarot-Protokolle übernehmen, die von der Infrared Data Association, auch als IrDA bekannt, entwickelt wurden. Wie dies für den Fachmann gut bekannt ist, hat die IrDA zu einem Zusammenwirken fähige und geringe Kosten aufweisende Infrarot-Daten-Zwischenverbindungs-Normen geschaffen, die einen weiten Bereich von Anwendungen zur Verwendung mit Computer- und Kommunikationsgeräten unterstützen. In vorteilhafter Weise werden die IrDA-Normen in idealer Weise für eine Datenübertragung mit hoher Geschwindigkeit über kurze Entfernung und entlang einer Sichtlinie von Punkt zu Punkt vorgeschlagen, und diese Normen werden typischerweise in weit verbreiteten kommerziellen Anwendungen für persönliche Computer, digitale Kameras, tragbare Datensammelvorrichtungen und dergleichen verwendet. Ein ausführlicherer Überblick über die Normen und Protokolle, die von der IrDA entwickelt und entworfen wurden, ist von der Infrared Data Association in Walnut Creek, Kalifornien, erhältlich. Alternativ sind derartige Daten über die Webside der IrDA unter http:\\www.irda.org\standards\standards.asp erhältlich.
- Wie dies für den Fachmann zu erkennen ist, kann es die Verwendung von genormten IrDA-Ifrarot-Kommunikationsschemas ermöglichen, dass Daten mit Raten von bis zu 4 Megabits pro Sekunde (4 Mbps) empfangen und gesendet werden, was im Wesentlichen äquivalent, wenn nicht sogar schneller als konventionelle fest verdrahtete Systeme ist. Es ist weiterhin vorgesehen, dass Entwicklungen sehr bald erfolgen können, die Datenübertragungsraten von mehr als 16 Megabits pro Sekunde (16 Mbps) unterstützen.
- Wie dies weiterhin für den Fachmann zu erkennen ist, wird aufgrund der Tatsache, dass Infrarot-Kommunikationsschemas eine optische Aussendung und einen optischen Empfang von Daten ermöglichen, die Notwendigkeit von fest verdrahteten Verbindungen beseitigt. Damit haben die Systeme und Verfahren der vorliegenden Erfindung eine beträchtlich vergrößerte Zuverlässigkeit verglichen mit konventionellen fest verdrahteten Verbindungen, von denen bekannt ist, dass sie beeinträchtigt werden und schließlich unterbrochen werden, wenn sie starken Stößen und Schwingungs-Aktivitäten unterworfen sind. Weil weiterhin das Übertragungsmedium für das Infrarot-Kommunikationssystem typischerweise Luft ist, ergibt sich weiterhin eine größere elektrische Isolation und insbesondere eine Abschirmung gegenüber EMI und RFI, die anderenfalls durch fest verdrahtete Verbindungen nicht bereitgestellt werden kann.
- Im Hinblick auf die weit verbreitete Verfügbarkeit von IrDA-Normen und Protokolle ist es für den Fachmann ohne weiteres zu erkennen, dass eine Vielzahl von LED- und Fotodioden-Anordnungen bereits im Handel erhältlich sind, die implementiert werden können, um die Übertragung von Daten zwischen Leiterplatten zu ermöglichen. Damit würde der Fachmann ohne weiteres in der Lage sein, irgendein spezielles IrDA-Infrarot-Kommunikationsschema anzunehmen und zu wählen, was für eine vorgegebene Anwendung passend ist. In vorteilhafter Weise müssen aufgrund der Tatsache, dass derartige Infrarot-Kommunikationsschemas Daten optisch typischerweise durch Luft übertragen, Konstrukteure und Ingenieure keine geeigneten Anpassungen in den verschiedenen Spannungen vornehmen, mit denen unterschiedliche Leiterplatten arbeiten, was somit den Entwurf und die Implementierung von Systemen in einer wesentlich einfacheren Weise ermöglicht, als dies bei konventionellen eingebetteten Systemen unter Verwendung fest verdrahteter Verbindungen der Fall ist.
-
2 zeigt ein Beispiel, wie eine derartige mögliche physikalische Implementierung eines IrDA-Infrarot-Kommunikationsschema gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann. Wie dies gezeigt ist, sind mehrere Module20 , die Leiterplatten, Steckkarten und dergleichen darstellen, mit ausschließlich hierfür bestimmten Paaren von LEDs22 und Fotodioden24 ausgebildet, wobei diese so angeordnet sind, dass sie optisch betreibbar sind, um Daten zueinander zu senden und voneinander zu empfangen. In dieser Hinsicht wird, solange ein optischer Pfad zwischen den jeweiligen LED und Fotodioden22 ,24 jedes jeweiligen Moduls20 ausgebildet werden kann, die Fähigkeit jedes jeweiligen Moduls20 für eine Verbindung miteinander aufrecht erhalten. Tatsächlich ist es für den Fachmann zu erkennen, dass die Verwendung von LEDs und Fotodioden bei der optischen Übertragung von Daten einen größeren Überdeckungsbereich ergibt, so dass sie mechanischen Spannungen und Beanspruchungen in der grundlegenden Rückwandebenen-Struktur widerstehen kann, als dies bei konventionellen Verdrahtungsschemas der Fall sein würde, die in derartigen eingebetteten Computersystemen verwendet werden. - Es ist weiterhin verständlich, dass verschiedene Hinzufügungen, Fortlassungen, Modifikationen und Änderungen an den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gemacht werden können, ohne von dem vorgesehen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Entsprechend sollen alle derartigen Hinzufügungen, Fortlassungen, Modifikationen und Abänderungen im Schutzumfang der nachfolgenden Ansprüche enthalten sein.
Claims (11)
- Stoßfestes System zur betriebsmäßigen Verbindung von Leiterplatten (
12 ,20 ) in einem Computersystem, um das Senden und Empfangen von Daten zwischen diesen zu ermöglichen, mit: (a) einer gemeinsamen Rückwand-Leiterplatte (16 ) mit einer Vielzahl von mit Abstand voneinander auf dieser angeordneten Leiterplatten-Steckverbindern (18 ), um Leiterplatten in einer allgemein senkrecht stehenden parallelen Beziehung zu haltern; (b) einer Anzahl von Leiterplatten (12 ,20 ), wobei jede der Leiterplatten (12 ,20 ) an einem der Leiterplatten-Steckverbinder (18 ) befestigt ist und jede der Leiterplatten (12 ,20 ) eine auf dieser ausgebildete Sender-LED (Leuchtdiode) (22 ) und Empfänger-Fotodiode (24 ) aufweist; und (c) eine Anzahl von optischen Pfaden, die durch Luft hindurch zwischen den Leiterplatten (12 ,20 ) gebildet sind, wobei die optischen Pfade eine Anzahl von unabhängigen optischen Verbindungen zwischen der Sender-LED (22 ) auf zumindest einer der Leiterplatten (12 ,20 ) und den Empfänger-Fotodioden (24 ) auf irgendwelchen zwei der Leiterplatten (12 ,20 ) bilden; wobei die Leiterplatten (12 ,20 ) in einer festen Beziehung zueinander über die gemeinsame Rückwandebene (16 ) gehalten werden, um eine kontinuierliche optische Zwischen-Karten-Kommunikation zwischen jeder der Leiterplatten (12 ,20 ) aufrechtzuhalten, derart, dass die LED (22 ) auf jeder Leiterplatte (12 ,20 ) betreibbar ist, um ein Signal zu erzeugen und auszusenden, und die Fotodiode (24 ) einer entsprechenden Leiterplatte (12 ,20 ) betreibbar ist, um das Signal über den entsprechenden optischen Pfad zu empfangen. - System nach Anspruch 1, bei dem die von den Sender-LEDs (
22 ) erzeugten und von den Fotodioden (24 ) empfangenen Signale eine optisch ausgesandte Infrarot-Strahlung umfassen. - System nach Anspruch 2, bei dem die Aussendung und der Empfang von Signalen zwischen den Sender-LEDs (
22 ) und den Empfänger-Fotodioden (24 ) ein genormtes Infrarot-Kommunikationsschema-Protokoll umfasst. - System nach Anspruch 3, bei dem das Infrarot-Kommunikationsschema-Protokoll ein Protokoll umfasst, das von der Infrared Data Association entwickelt ist.
- System nach Anspruch 1, bei dem die Leiterplatten (
12 ,20 ) in einem Gehäuse (10 ) angeordnet sind. - System nach Anspruch 1, bei dem die Leiterplatten (
12 ,20 ) betreibbar sind, um eine eingebettete Anwendung ablaufen zu lassen. - Verfahren zur betriebsmäßigen Verbindung von Leiterplatten (
12 ,20 ) in einem Computer, um das Senden und Empfangen von Daten zwischen diesen zu ermöglichen, mit den folgenden Schritten: (a) Bilden einer gemeinsamen Rückwand-Leiterplatte (16 ), die eine Vielzahl von Leiterplatten-Steckverbindern (18 ) aufweist; (b) Bereitstellen einer Anzahl von Leiterplatten (12 ,20 ), die jeweils eine Sender-LED (22 ) und eine Empfänger-Fotodiode (24 ) aufweisen; (c) Befestigen jeder der Leiterplatten (12 ,20 ) an einem der Leiterplatten-Steckverbinder (18 ) auf der gemeinsamen Rückwand-Leiterplatte (16 ) zur Ausbildung einer Vielzahl von optischen Pfaden zwischen den LED-Dioden (22 ) und den Empfänger-Fotodioden (24 ) auf den entsprechenden Leiterplatten (12 ,20 ); und (d) Erzeugen und Senden eines Daten übertragenden Lichtes von der LED-Diode (22 ) von zumindest einer Leiterplatte (12 ,20 ) und Empfangen des Lichtes und der übertragenen Daten durch die Empfänger-Fotodiode (24 ) von zumindest einer anderen Leiterplatte (12 ,20 ) ausschließlich über die Luft. - Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Schritt (d) zur Erzeugung von Licht weiterhin die Erzeugung einer optisch ausgesandten Infrarot-Strahlung umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schritt (d) zur Erzeugung des Lichtes weiterhin die Erzeugung des Lichtes gemäß einem genormten Infrarot-Kommunikationsschema-Protokoll umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 9, das weiterhin die Erzeugung von Licht gemäß einem genormten Infrarot-Kommunikationsschema-Protokoll umfasst, das von der Infrared Data Association entwickelt wurde.
- Verfahren nach Anspruch 9, das weiterhin einen Schritt des Ablaufenlassens einer eingebetteten Anwendung durch die Leiterplatte (
12 ,20 ) entsprechend den Daten umfasst, die von dem Licht übertragen werden, das von der darauf ausgebildeten Empfänger-Fotodiode (24 ) empfangen wird.
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US09/544,762 US7079778B1 (en) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | Rugged shock-resistant backplane for embedded systems |
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Publications (2)
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Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8639127B2 (en) * | 2002-03-06 | 2014-01-28 | Alcatel Lucent | Method and apparatus for improved jitter tolerance |
CN100373823C (zh) * | 2002-06-26 | 2008-03-05 | 弗迪亚有限公司 | 在工业自动化设备之间交换数据的光学连接系统 |
US20130121701A1 (en) * | 2002-06-26 | 2013-05-16 | Fidia S.P.A. | Optically-connected system for exchanging data among industrial automation devices |
US20090175625A1 (en) * | 2002-06-26 | 2009-07-09 | Giuseppe Morfino | Optically connected system for exchanging data among industrial automation devices |
US6872007B2 (en) | 2002-09-24 | 2005-03-29 | Tektronix, Inc. | Optical line-of-sight inter-board data transfer |
EP1528695B1 (de) * | 2003-10-31 | 2007-11-14 | Norgren GmbH | Elektrische Steuereinrichtung |
ITRM20130540A1 (it) * | 2013-10-04 | 2015-04-05 | Ecm S P A | Posto periferico di controllo di enti di piazzale ferroviario e metodo di installazione di detto posto periferico |
Family Cites Families (54)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3858154A (en) * | 1973-11-02 | 1974-12-31 | Gte Automatic Electric Lab Inc | Sliding three dimensional packaging technique |
US4063083A (en) * | 1976-04-21 | 1977-12-13 | Wade Thomas Cathey | Data communication system using light coupled interfaces |
FR2494465B1 (fr) * | 1980-11-14 | 1987-02-13 | Epd Engineering Projectdevelop | Ordinateur de poche |
DE3400480A1 (de) * | 1984-01-09 | 1985-09-05 | Klaus-Rüdiger Dipl.-Ing. 4350 Recklinghausen Hase | Optisches bus-system (optobus) mit planarem lichtleiter fuer datenverarbeitende systeme, insbesondere mikrorechner |
US4790762A (en) | 1985-07-23 | 1988-12-13 | Honeywell Inc. | Backplane for a modularly expandable programmable controller |
DE3629106A1 (de) | 1985-09-18 | 1987-03-26 | Smiths Industries Plc | Vorrichtung zur verminderung elektromagnetischer interferenzen |
US4829596A (en) * | 1987-02-09 | 1989-05-09 | Allen-Bradley Company, Inc. | Programmable controller with fiber optic input/output module |
US5305132A (en) * | 1987-12-14 | 1994-04-19 | H. M. Electronics, Inc. | Optical wavelength communication system and method of using same |
US4850044A (en) * | 1988-06-23 | 1989-07-18 | International Business Machines Corporation | Serial optical interconnect bus for logic cards and the like |
US6023147A (en) * | 1989-04-14 | 2000-02-08 | Intermec Ip Corp. | Hand held computerized data collection terminal with rechargeable battery pack sensor and battery power conservation |
DE59108764D1 (de) * | 1990-01-30 | 1997-08-14 | Amphenol Tuchel Elect | Kontaktiereinrichtung für ein SI-Modul |
US5430615A (en) | 1990-08-14 | 1995-07-04 | The Grass Valley Group, Inc. | Printed circuit board assembly |
US5309315A (en) | 1991-08-09 | 1994-05-03 | Pulse Embedded Computer Systems, Inc. | Severe environment enclosure with thermal heat sink and EMI protection |
US5280184A (en) * | 1992-04-08 | 1994-01-18 | Georgia Tech Research Corporation | Three dimensional integrated circuits with lift-off |
US5343319A (en) * | 1993-06-14 | 1994-08-30 | Motorola, Inc. | Apparatus for adapting an electrical communications port to an optical communications port |
US5399875A (en) * | 1993-05-28 | 1995-03-21 | Simmonds Precision Product, Inc. | Liquid gauging apparatus and remote sensor interrogation |
US5381314A (en) | 1993-06-11 | 1995-01-10 | The Whitaker Corporation | Heat dissipating EMI/RFI protective function box |
US5376011A (en) | 1993-06-11 | 1994-12-27 | The Whitaker Corporation | Integral shell for tandem circuit card connectors |
US5388995A (en) | 1993-06-11 | 1995-02-14 | The Whitaker Corporation | EMI/RFI protective cable interface for high density junction box |
US5348482A (en) | 1993-06-11 | 1994-09-20 | The Whitaker Corporation | High density integrated backplane assembly |
US5343361A (en) | 1993-06-11 | 1994-08-30 | The Whitaker Corporation | Thermal junction for card edges in a card cage and ground clip therefor |
US5611022A (en) * | 1993-07-07 | 1997-03-11 | Dataproducts Corporation | Color imaging |
US5495357A (en) * | 1994-02-14 | 1996-02-27 | Machina, Inc. | Apparatus and method for recording, transmitting, receiving and playing sounds |
US5428507A (en) | 1994-04-22 | 1995-06-27 | Louis R. Chatel | Front panels for rack-mounted printed circuit boards |
US5570270A (en) | 1994-06-03 | 1996-10-29 | Pulse Electronics, Inc. | Chassis and personal computer for severe environment embedded applications |
US5617236A (en) | 1994-08-15 | 1997-04-01 | Actisys Corporation | Infrared communication device for multistandard operations |
US5923451A (en) * | 1994-09-30 | 1999-07-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Means for connecting electronic devices for communication with one another |
JP3378694B2 (ja) | 1995-04-21 | 2003-02-17 | アルプス電気株式会社 | 情報伝送装置 |
JP3324671B2 (ja) | 1995-05-16 | 2002-09-17 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | コンピュータ・システム |
US5546211A (en) | 1995-06-13 | 1996-08-13 | Apple Computer, Inc. | Method and apparatus for multi-protocol infrared data transmission |
IL114727A (en) * | 1995-07-25 | 1998-06-15 | Jolt Ltd | System and method for wirelessly communicating a sound signal |
US5737690A (en) | 1995-11-06 | 1998-04-07 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for orienting a pluridirectional wireless interface |
DE69603744T2 (de) | 1995-11-08 | 1999-12-09 | Siemens Microelectronics Inc | Flache optische vorrichtung mit mehreren montagekonfigurationen |
US5726786A (en) * | 1995-11-21 | 1998-03-10 | The Aerospace Corporation | Free-space star-coupled optical data bus |
US5794164A (en) | 1995-11-29 | 1998-08-11 | Microsoft Corporation | Vehicle computer system |
US5822475A (en) * | 1995-12-20 | 1998-10-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical bus and signal processor |
US5729535A (en) * | 1995-12-29 | 1998-03-17 | Lsi Logic Corporation | Method and apparatus for adapting a computer for wireless communications |
JP2917895B2 (ja) * | 1996-03-14 | 1999-07-12 | 日本電気株式会社 | 光通信機能付き電子機器 |
US5864708A (en) * | 1996-05-20 | 1999-01-26 | Croft; Daniel I. | Docking station for docking a portable computer with a wireless interface |
US5783777A (en) | 1996-09-20 | 1998-07-21 | Adtran, Inc. | Dummy front panel face plate for closing electronic circuit card insertion opening in front panel of digital terminal channel bank |
JP3519554B2 (ja) * | 1996-09-20 | 2004-04-19 | 株式会社東芝 | 携帯型電子機器 |
US5818984A (en) * | 1996-11-18 | 1998-10-06 | International Business Machines Corporation | Optoelectronic interconnection of integrated circuits |
US5863211A (en) | 1996-12-12 | 1999-01-26 | International Business Machines Corporation | Inter-book-package mechanical and electrical connection system |
US6160653A (en) * | 1997-03-26 | 2000-12-12 | Sun Microsystems, Inc. | Optical computer bus with dynamic bandwidth allocation |
JPH10322280A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-12-04 | Samsung Electron Co Ltd | 送受信装置及びその制御方法 |
DE19806298A1 (de) * | 1997-03-31 | 1998-10-08 | Hewlett Packard Co | Vertikalhohlraumlaserarray-Infrarotsender mit niedriger Leistung |
US5847507A (en) * | 1997-07-14 | 1998-12-08 | Hewlett-Packard Company | Fluorescent dye added to epoxy of light emitting diode lens |
US6038355A (en) * | 1997-07-17 | 2000-03-14 | Natural Microsystems Corporation | Optical bus |
US6438684B1 (en) * | 1997-11-03 | 2002-08-20 | 3Com Corporation | Push button shutdown and reset of embedded systems |
JP3651221B2 (ja) * | 1998-01-09 | 2005-05-25 | 富士ゼロックス株式会社 | 光バスシステムおよび信号処理装置 |
US6310992B1 (en) * | 1998-12-22 | 2001-10-30 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for interconnecting multiple modular devices in a communication system |
US6901221B1 (en) * | 1999-05-27 | 2005-05-31 | Jds Uniphase Corporation | Method and apparatus for improved optical elements for vertical PCB fiber optic modules |
US6650844B1 (en) * | 2000-02-28 | 2003-11-18 | Lucent Technologies Inc. | Interconnecting circuit boards using free space optics |
FR2852974A1 (fr) * | 2003-03-31 | 2004-10-01 | Soitec Silicon On Insulator | Procede de fabrication de cristaux monocristallins |
-
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