ES2285960B1 - Metodo, dispositivo y sistema para la transmision y recepcion de señales de infrarrojos a traves de una linea electrica. - Google Patents
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Abstract
El método comprende procesar mediante un sistema electrónico una primera señal digital obtenida a partir de una señal de infrarrojos recibida (proveniente por ejemplo de un mando a distancia), para obtener una segunda señal digital, o señal digital original, con la cual se modula una señal de radiofrecuencia que se inyecta en un punto de una línea eléctrica. También comprende demodular dicha señal de radiofrecuencia en otro punto de la línea eléctrica, para extraer dicha señal digital original, procesarla mediante un sistema electrónico, para obtener una señal digital modificada, con la cual generar una señal de infrarrojos, y emitir dicha señal de infrarrojos hacia un dispositivo a controlar (por ejemplo un televisor). El dispositivo y el sistema, que incorpora varios de dichos dispositivos, están adaptados para aplicar el método propuesto.
Description
Método, dispositivo y sistema para la
transmisión y recepción de señales de infrarrojos a través de una
línea eléctrica.
La presente invención concierne en general, en
un primer, un segundo y un tercer aspectos, a un método para la
transmisión, un método para la recepción y un método para la
transmisión y recepción de señales de infrarrojos a través de una
línea eléctrica, y en particular a unos métodos mediante cual
aplicación se realiza un procesamiento previo de las señales de
infrarrojos antes de su conversión a una señal de radiofrecuencia e
inyección de la misma en dicha línea eléctrica.
La invención también concierne, en un cuarto
aspecto, a un dispositivo adaptado para aplicar los métodos
propuestos, y, en un quinto aspecto, a un sistema que comprende
varios de dichos dispositivos actuando cooperativamente.
Se conoce aprovechar las instalaciones de líneas
o redes eléctricas de una vivienda para enviar datos a través de
ellas, lo que se denomina como comunicación a través de red
eléctrica, o PLC (Power Line Communication).
La tecnología PLC utiliza la red eléctrica como
canal de comunicación. En él se mezclan las señales de potencia y
las de datos mediante técnicas de modulación. Esta tecnología se
puede dividir en dos campos diferentes según su velocidad de
comunicación; el PLC de alta velocidad y el de baja velocidad. El
PLC de alta velocidad de transmisión, que utiliza velocidades
superiores a los Mbps, se aprovecha en aplicaciones de voz e
Internet. Por su parte el PLC de baja velocidad se adecua a
determinadas aplicaciones de domótica y de telecontrol. Las
velocidades máximas de transmisión no superan los 5000 Kpbs. Al
contrario de lo que sucede con la radiofrecuencia, esta tecnología
no se ve afectada por la arquitectura del lugar donde se realiza la
aplicación, siempre que se respeten las distancias máximas, que
pueden alcanzar los 100 m en el PLC de baja velocidad.
Por otra parte se conocen propuestas que
aprovechan la comunicación PLC para controlar remotamente un
dispositivo por infrarrojos, mediante el envío de unos datos
extraídos de una señal de infrarrojos enviada, por ejemplo, por un
mando a distancia, desde un punto determinado, para posteriormente
extraer dicho datos desde otro punto de la línea eléctrica
(mediante unos correspondientes filtrado y demodulación de la señal
de radiofrecuencia circulante) y generar una nueva señal de
infrarrojos para transmitir los mismos datos al dispositivo a
controlar, el cual se encuentra ubicado fuera del área de cobertura
infrarroja de dicho mando a distancia.
Existen algunos documentos que proponen dicha
transmisión de señales de infrarrojos a través de una línea
eléctrica.
Tal es el caso de la solicitud de patente
DE-A-4313186, de dominio público,
la cual concierne a un control remoto por infrarrojos, especialmente
para equipamiento eléctrico doméstico, que opera bidireccionalmente
con un modem para inyectar una señal recibida en una línea
eléctrica y posibilitar el retorno de datos al generador de señales
infrarrojas.
El documento WO2004073285 por otra parte propone
un sistema y un método para proporcionar señales infrarrojas a
través de líneas eléctricas, el cual contempla substituir una señal
de infrarrojos recibida por una correspondiente señal de
radiofrecuencia, e inyectarla en una red de líneas eléctricas en una
ubicación, par extraerla mediante un filtro pasa alto en una segunda
ubicación, donde la señal de radiofrecuencia puede convertirse de
nuevo en una correspondiente señal de infrarrojos. Se propone
realizar diferentes filtrados, modulaciones, demodulaciones y
digitalizaciones de las señales que intervienen en el sistema.
Mediante el sistema propuesto por dicho documento es posible
reemitir una misma señal de infrarrojos por parte de varios
receptores de radiofrecuencia conectados en distintos puntos de la
red eléctrica.
No se propone en ninguno de los documentos
citados, y considerados como representativos del estado de la
técnica, realizar nada más que una simple repetición de las señales
infrarrojas recibidas, es decir que en dichas propuestas la
información circulante a través de una línea eléctrica en la forma
de una señal de radiofrecuencia es exactamente la misma que contiene
la señal de infrarrojos enviada inicialmente desde un emisor de
infrarrojos, tal como el comentado mando a distancia.
Parece necesario cubrir las lagunas halladas en
el estado de la técnica, mediante la aportación de una propuesta
más compleja y elaborada que permita realizar una transmisión más
segura, robusta, flexible e inteligente de la señal de infrarrojos
inicial que se desea transmitir mediante comunicación PLC, mediante
la inclusión de otros datos, además o en sustitución de los que
contiene dicha señal de infrarrojos inicial, en la señal de
radiofrecuencia inyectada finalmente en la línea eléctrica,
obtenidos mediante un tratamiento o procesamiento digital de los
datos de la señal de infrarrojos inicial, tras su
digitalización.
Para ello la presente invención concierne, en un
primer aspecto, a un método para la transmisión de señales
infrarrojas a través de una línea eléctrica, del tipo que
comprende:
a) extraer y digitalizar unos datos contenidos
en una señal de infrarrojos que ha sido recibida, para obtener una
primera señal digital;
b) generar una señal de radiofrecuencia
representativa de dichos datos contenidos en dicha señal de
infrarrojos; e
c) inyectar en dicha línea eléctrica dicha señal
de radiofrecuencia generada.
A diferencia de los antecedentes mencionados en
los que dicha señal de radiofrecuencia generada en b) e inyectada
en c) contenía exactamente los mismos datos que dicha primera señal
digital, el método propuesto por el primer aspecto de la presente
invención comprende, tras dicha etapa a):
- procesar mediante un sistema electrónico dicha
primera señal digital para generar una segunda señal digital
diferente de la primera; y
- utilizar dicha segunda señal digital para
generar, en dicha etapa b), dicha señal de radiofrecuencia mediante
una modulación, incluyendo la señal de radiofrecuencia generada los
datos contenidos en la segunda señal digital.
Es decir que los datos que incluye la señal de
radiofrecuencia generada en b) e inyectada en c) son al menos en
parte diferentes a los que incluye la primera señal digital.
Para un ejemplo de realización dicho
procesamiento mediante dicho sistema electrónico comprende
codificar y/o comprimir y/o encriptar dicha primera señal digital,
con diverso fines, tales como el de asegurar la integridad y el
secreto de la información circulante por PLC, así como aprovechar
mejor el ancho de banda, al ser la segunda señal digital en general
más pequeña que la primera, gracias, por ejemplo, a la citada
compresión.
Para otro ejemplo de realización dicho
procesamiento mediante dicho sistema electrónico comprende añadir
unos datos digitales adicionales a dicha primera señal digital, o
sustituirla directamente con dichos datos adicionales, los cuales
pueden ser para diferentes variantes del presente ejemplo de
realización:
- unos códigos y/o claves cuya utilización
permite descodificar y/o descomprimir y/o desencriptar la segunda
señal digital para obtener la primera señal digital, aunque para un
ejemplo de realización en el cual el dispositivo encargado de
realizar dicha descodificación y/o descompresión y/o
desencriptación ya conozca dichos códigos o claves, no es necesario
incluirlos en la segunda señal digital.
- unos códigos de detección y corrección de
errores, con el fin de asegurar la integridad de la información
enviada por PLC.
- unos datos de configuración de unos
dispositivos conectados a la línea eléctrica.
- unos datos de identificación, o dirección, de
al menos un dispositivo conectado a la línea eléctrica, con el fin
de dirigir la información circulante solamente a un dispositivo con
una dirección concreta.
- unos datos necesarios para realizar dicha
transmisión según un protocolo PLC determinado.
Para otro ejemplo de realización el método
propuesto por el primer aspecto de la presente invención comprende
llevar a cabo dicho procesamiento mediante dicho sistema
electrónico para consultar una base o estructura de datos con el
fin de localizar los datos de dicha primera señal digital
relacionados unívocamente con unos datos sustituyentes, y generar
dicha segunda señal digital con dichos datos sustituyentes.
Una aplicación del ejemplo de realización
descrito en el párrafo anterior sería el caso por ejemplo de que se
recibiese una trama de infrarrojos al pulsar una tecla de un mando a
distancia, y que al consultar dicha trama en dicha base de datos se
hallasen dichos datos sustituyentes, los cuales serían por ejemplo
relativos a un código correspondiente al fabricante y al aparato, y
a otro que indique la tecla pulsada, cuya recepción, según un
segundo aspecto de la invención explicado más adelante, por parte
de otro dispositivo conectado a la línea eléctrica (según un cuarto
aspecto de la invención que se describirá seguidamente) que reciba
dichos datos y que tenga acceso a una base de datos que comprenda
al menos dichos datos sustituyentes y los relativos a dicha trama,
provocaría que realizando el proceso inverso, es decir consultando
los datos sustituyentes en la base de datos se extrajesen los
relativos a una trama idéntica a la enviada por el mando a
distancia, que se convertiría en una señal de infrarrojos y que
serviría para controlar un aparato identificado por el comentado
código para realizar la acción determinada por la tecla
pulsada.
pulsada.
Enviando esa mínima información (código de
aparato y fabricante más tecla pulsada) se consigue una
reproducción de la señal de infrarrojos prácticamente idéntica a la
que envía el mando a distancia, suficiente como para conseguir que
el aparato a controlar realice la acción deseada.
El método propuesto por el primer aspecto de la
presente invención comprende repetir dicha etapa c) hasta recibir
una señal de radiofrecuencia, a través de dicha línea eléctrica, de
reconocimiento de que un dispositivo conectado a la línea ha
recibido dicha transmisión, con el fin de asegurarse de dicha
recepción.
Un segundo aspecto de la presente invención
concierne a un método para la recepción de señales infrarrojas a
través de una línea eléctrica, del tipo que comprende:
a') al menos filtrar y demodular una señal de
radiofrecuencia recibida desde dicha línea eléctrica, para generar
una señal digital original a partir de los datos obtenidos mediante
al menos dicha demodulación; y
b') generar y emitir una señal de infrarrojos
representativa de dichos datos de la señal de radiofrecuencia.
El método propuesto por el segundo aspecto de la
presente invención comprende, tras dicha etapa a'):
- procesar mediante un sistema electrónico dicha
señal digital original para generar una señal digital modificada,
diferente de la original; y
- utilizar dicha señal digital modificada para
generar y emitir, en dicha etapa b'), dicha señal de infrarrojos,
incluyendo la señal de infrarrojos generada los datos contenidos en
la señal digital modificada.
Si se ha utilizado, como es preferido, el método
propuesto por el primer aspecto de la presente invención para
realizar el envío por PLC, entonces, y por lo que respecta al
segundo aspecto de la invención, la señal digital original recibida
en a') correspondería a la segunda señal digital referida en el
primer aspecto de la invención, y la señal de infrarrojos generada
es una reproducción idéntica, o prácticamente idéntica, de la señal
de infrarrojos recibida en la etapa a) del método del primer
aspecto de la invención.
No obstante el método de dicho segundo aspecto
de la invención no está limitado a una transmisión llevada a cabo
según las etapas citadas por el primer aspecto, sino a cualquier
transmisión PLC, aunque los datos circulantes no provengan de una
fuente de infrarrojos.
Para un ejemplo de realización el mencionado
procesamiento llevado a cabo tras dicha etapa a') mediante dicho
sistema electrónico comprende descodificar y/o descomprimir y/o
desencriptar dicha señal digital original, generando por tanto
posteriormente una señal de infrarrojos conteniendo unos datos
descodificados y/o descomprimidos y/o desencriptados.
Para otro ejemplo de realización el
procesamiento mediante dicho sistema electrónico comprende al menos
realizar un análisis de la señal digital original en base a al
menos parte de los datos contenidos en dicha señal digital
original, los cuales pueden ser para diferentes variantes del
presente ejemplo de realización:
- unos códigos y/o claves cuya utilización
permite descodificar y/o descomprimir y/o desencriptar la señal
digital original para obtener la señal digital modificada.
- unos datos necesarios para realizar dicha
recepción según un protocolo PLC determinado.
- unos códigos de detección y corrección de
errores cuya utilización permite asegurar la integridad de la señal
digital original para obtener la señal digital modificada.
- unos datos representativos de unos datos de
configuración de unos dispositivos conectados a la línea eléctrica,
provocando dicho análisis al menos la obtención de dichos datos de
configuración.
- unos datos representativos de al menos unos
datos de identificación, o dirección, de al menos un dispositivo
conectado a la línea eléctrica, provocando dicho análisis la
obtención de al menos dichos datos de identificación.
Para la última variante descrita en el párrafo
anterior, el método propuesto por el segundo aspecto de la
invención comprende generar y emitir dicha señal digital
modificada, en dicha etapa b') por parte de al menos uno de dichos
dispositivos conectados a la línea eléctrica con unos datos de
identificación o dirección iguales a los obtenidos mediante dicho
análisis. Es decir que únicamente el dispositivo que tenga la
dirección especificada realizará la mencionada generación y
emisión, no realizándolas los dispositivos que comprueben que la
dirección incluida no es la
suya.
suya.
Para un ejemplo de realización dicho
procesamiento mediante dicho sistema electrónico comprende
consultar una base o estructura de datos con el fin de localizar
los datos de dicha señal digital original relacionados unívocamente
con unos datos asociados, y generar dicha señal digital modificada
con dichos datos asociados.
Tal sería el caso de recibir los datos enviados
por PLC utilizando el método propuesto por el primer aspecto para
el ejemplo de realización ya descrito de enviar, en lugar de los
datos incluidos en una trama de infrarrojos enviada al pulsar una
tecla de un mando a distancia, los arriba referidos como datos
sustituyentes y que para el segundo aspecto serían los datos de la
señal digital original, es decir los relativos a un código de
fabricante y aparato y a la tecla pulsada. Al recibir dichos datos
sustituyentes según el método propuesto por el segundo aspecto y,
tras consulta en la citada base de datos, se extraen los datos
relativos a una trama idéntica, o casi idéntica, a la enviada por el
mando a distancia, es decir la señal digital modificada, mediante
la cual se genera una correspondiente señal de infrarrojos que
sirve para controlar un aparato identificado por el comentado código
para realizar la acción determinada por la tecla pulsa-
da.
da.
Tanto la base de datos utilizada por el primer
aspecto como la utilizada por el segundo son actualizables, con el
fin de, por ejemplo, registrar nuevos modelos de mandos a
distancia, pudiendo llevarse a cabo dicha actualización, por
ejemplo, mediante la inclusión de un software en el sistema
electrónico.
Siguiendo con el método propuesto por el segundo
aspecto, éste comprende, tras dicha etapa a'), generar una señal de
radiofrecuencia de reconocimiento de dicha recepción de la etapa
a'), e inyectarla en dicha línea eléctrica, con el fin de que el
dispositivo que haya realizado la transmisión PLC sepa que su envío
ha sido recibido.
La presente invención también concierne, en un
tercer aspecto, a un método para la transmisión y recepción de
señales infrarrojas a través de una línea eléctrica, caracterizado
porque dicha transmisión es llevada a cabo según el método
propuesto por el primer aspecto, y porque dicha recepción es llevada
a cabo según el método propuesto por el segundo aspecto.
Para un ejemplo de realización del método
propuesto según cualquiera de los tres aspectos descritos hasta
aquí, los mencionados datos necesarios para realizar dicha
transmisión y/o recepción según un protocolo PLC determinado forman
parte de una cabecera que comprende al menos uno de los siguientes
campos: preámbulo, palabra de control, dirección fuente y dirección
destino, o una combinación de los mismos, formando dicha cabecera
junto con dicha primera señal digital y/o con dicha señal digital
original, una trama digital binaria.
Para un ejemplo de realización dicha trama
digital binaria comprende por delante de dicha primera señal
digital y/o de dicha señal digital original, al menos un bit de
inicio, y por detrás al menos un bit de paridad y al menos un bit
de parada.
Para un ejemplo de realización dicha señal de
radiofrecuencia inyectada en c) y/o recibida en a'), incluye al
menos un bit incluido en dicha trama digital binaria, comprendiendo
el método realizar una pluralidad de etapas c) y/o una pluralidad
de etapas a') para una pluralidad de señales de radiofrecuencia,
cada una de ellas incluyendo uno de dichos bits de la trama digital
binaria, hasta que toda la información contenida en la trama haya
circulado por la línea eléctrica.
Cuando dicha línea eléctrica es una red
eléctrica con una pluralidad de dispositivos conectados a la misma
con capacidad de inyectar y/o recibir unas respectivas señales de
radiofrecuencia, el método comprende (según cualquiera de los tres
primeros aspectos) realizar de manera previa a dicha etapa c) y/o a
dicha etapa a'), una comprobación del estado de ocupación de dicha
red, y si dicha red está ocupada esperar un tiempo aleatorio antes
de realizar dicha inyección de la etapa c) y/o realizar dicha etapa
a'), utilizando por ejemplo un protocolo basado en el protocolo de
acceso múltiple por detección de portadora, o CSMA.
La invención también concierne, en un cuarto
aspecto, a un dispositivo para la transmisión y/o recepción de
señales infrarrojas a través de una línea eléctrica, que comprende
al menos los siguientes elementos:
i) un módulo de comunicaciones para línea
eléctrica, o PLC, conectado a dicha línea eléctrica, con al menos
uno de los siguientes submódulos, aunque para un ejemplo de
realización preferida los dos submódulos:
- -
- un submódulo emisor PLC adaptado para recibir a través de al menos una entrada una señal digital conteniendo unos datos, generar mediante modulación una señal de radiofrecuencia conteniendo dichos datos incluidos en dicha señal digital, y para inyectar dicha señal de radiofrecuencia en dicha línea eléctrica,
- y/o
- -
- un submódulo receptor PLC adaptado para recibir a través de dicha línea eléctrica una señal de radiofrecuencia conteniendo unos datos, demodular y generar una señal digital a partir de dichos datos, y para enviar dicha señal digital a una salida,
ii) al menos un módulo receptor y/o emisor de
infrarrojos, con al menos uno de los siguientes circuitos, aunque
para un ejemplo de realización preferida los dos circuitos:
- -
- un circuito receptor de infrarrojos adaptado para recibir una señal de infrarrojos y extraer y digitalizar unos datos contenidos en la misma a enviar a una salida, en la forma de una señal digital,
- y/o
- -
- un circuito emisor de infrarrojos adaptado para generar y emitir una señal de infrarrojos contenedora de unos datos incluidos en una señal digital a recibir a través de una respectiva entrada,
iii) un sistema electrónico conectado a dicho
módulo de comunicaciones PLC, al menos a través de dicha entrada
y/o dicha salida, y a dicho módulo receptor y/o emisor de
infrarrojos, al menos a través de dicha entrada y/o dicha salida
del mismo, y adaptado para:
- -
- recibir dichas señales digitales provenientes de dicho submódulo receptor PLC y/o de dicho circuito receptor de infrarrojos, procesarlas para generar dichas señales digitales a recibir, respectivamente, por dicho circuito emisor de infrarrojos y/o dicho submódulo emisor PLC, y enviarle o enviarles dichas señales digitales generadas al circuito emisor de infrarrojos y/o al submódulo emisor PLC, respectivamente.
El dispositivo propuesto según el cuarto aspecto
de la invención está adaptado para llevar a cabo las etapas del
método propuesto según cualquiera de los tres primeros aspectos de
la invención, siendo:
- dicha primera señal digital obtenida en dicha
etapa a), la señal digital enviada por el circuito receptor de
infrarrojos al sistema electrónico, para que éste la procese,
- dicha segunda señal digital generada tras la
etapa a), la señal digital generada y enviada, por parte del
sistema electrónico, al submódulo emisor PLC,
- dicha señal digital original generada en dicha
etapa a'), la señal digital generada por el submódulo receptor PLC,
y enviada al sistema electrónico para que éste la procese, y
- dicha señal digital modificada generada tras
dicha etapa a'), la señal digital generada y enviada, por parte del
sistema electrónico, al circuito emisor de infrarrojos.
El sistema electrónico del dispositivo propuesto
por el cuarto aspecto comprende al menos un microprocesador y al
menos un dispositivo de almacenamiento para almacenar dicha, o
dichas bases de datos referidas al describir el método
propuesto.
Además de las conexiones con las citadas
entradas y salidas del sistema electrónico con el módulo PLC y con
el de infrarrojos, el dispositivo propuesto por el cuarto aspecto
de la invención comprende una serie de conexiones adicionales entre
el sistema electrónico y los módulos PLC y de infrarrojos, para
intercambio de datos de control y/o gestión de comunicaciones y/o
sincronismo y/o suministro de tensiones de alimentación.
El dispositivo propuesto también comprende,
obviamente, una serie de filtros adecuados para inyectar la señal
de radiofrecuencia en la línea eléctrica, así como para extraerla
de manera selectiva, y otra clase de circuitería tal como
amplificadores para garantizar que la señal se reciba
convenientemente sin apenas sufrir atenuaciones, u otra clase de
circuitería que un experto en la materia considerase
conveniente.
El dispositivo propuesto puede ser configurado
con los comentados datos de configuración circulantes a través de
PLC o con otros provenientes de otras fuentes, tales como una
fuente de infrarrojos o mediante unos medios de entrada, tal como
un teclado, o a través de un puerto de comunicaciones serie o
paralelo.
La presente invención también concierne, en un
quinto aspecto a un sistema para la transmisión y recepción de
señales infrarrojas a través de una línea eléctrica, que comprende
una pluralidad de dispositivos según el cuarto aspecto, conectados
en diferentes puntos de una línea eléctrica, siendo dicha línea
eléctrica una red eléctrica, pudiéndose realizar con el sistema
propuesto todas las etapas de los métodos propuestos.
En el sistema propuesto es posible transmitir de
órdenes o señales a todos los dispositivos conectados a la red
eléctrica desde un mismo dispositivo, lo cual es útil cuando se
pretende gobernar varios dispositivos del mismo tipo que se
encuentran en estancias distintas. Por ejemplo, para programar de
una sola vez varios dispositivos de aire acondicionado.
También es posible controlar un único
dispositivo en concreto identificándolo individualmente incluyendo
su dirección en la trama a enviar vía PLC, tal y como ya se ha
explicado al describir el método propuesto por la presente
invención.
La invención se comprenderá más plenamente a
partir de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de
realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben
tomarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que:
la Fig. 1 muestra un sistema convencional de la
transmisión de una señal de infrarrojos proveniente de un mando a
distancia a través de una red eléctrica, mediante la modulación de
una correspondiente señal de radiofrecuencia, y su posterior
regeneración en un punto remoto para controlar un televisor,
la Fig. 2 muestra a nivel esquemático el sistema
propuesto, para un ejemplo de realización básico, análogo al de la
Fig. 1 pero a diferencia de éste con la incorporación de sendos
sistemas electrónicos que realizan unos correspondientes
procesamientos según el método propuesto por la presente
invención,
la Fig. 3 muestra un circuito receptor de
infrarrojos, para un ejemplo de realización del dispositivo
propuesto por la presente invención, en el que el circuito
integrado 1 recibe la señal IR y la demodula de manera que su salida
(OUT) sea 0 o 1 dependiendo de si se detecta portadora o no,
respectivamente, y
en la Fig. 4 se muestra un circuito emisor de
infrarrojos incluido en el dispositivo propuesto por la presente
invención, para un ejemplo de realización. En este circuito, el
integrado 1 es un oscilador que se ocupa de generar una portadora
según la señal IR_OUT. La señal oscilante de salida controla el
transistor 2, que actúa como un interruptor entre la fuente de
alimentación de corriente regulada por 3 y el diodo emisor de IR
4.
En la Fig. 1 se ilustra el estado de la técnica
descrito en un apartado anterior, para el cual una señal de
infrarrojos emitida desde un mando a distancia (ilustrado a la
izquierda de la Fig. 1), recibida por un receptor de infrarrojos, y
convenientemente convertida a radiofrecuencia por un módulo de
comunicaciones, o módem, PLC, se inyecta en un punto de una red
eléctrica, extrayéndose el contenido de dicha señal en otro punto
de la red mediante otro correspondiente módem PLC (el que está
situado más a la derecha en la Fig. 1), para generar y emitir una
nueva señal de infrarrojos, idéntica a la emitida por el mando a
distancia, mediante un emisor de infrarrojos ilustrado, con el fin
de controlar, por ejemplo, un televisor. Es decir que se lleva a
cabo una simple repetición de la señal de infrarrojos emitida por
el mando a distancia.
La presente invención contempla, en lugar de la
citada simple repetición, intercalar sendos sistemas electrónicos
entre los módems PLC, denominados arriba como módulos de
comunicaciones PLC, y los emisores y receptores de infrarrojos,
denominados arriba como módulos de infrarrojos. Dichos sistemas
electrónicos tienen la misión de realizar el procesamiento digital
explicado con anterioridad, tal y como se ilustra esquemáticamente
en la Fig. 2.
Aunque los módems no se ilustran conectados a la
red eléctrica sino con unos conectores eléctricos próximos a unas
tomas de enchufe de la red, ello tiene como fin el ilustrar la
facilidad de conectar un dispositivo como el propuesto a la red
eléctrica, siendo la situación de conectado la considerada en la
presente descripción.
En dicha Fig. 2 el sistema electrónico situado
más a la izquierda muestrea la señal suministrada por el receptor
de infrarrojos, procesa la señal digital muestreada, o primera
señal digital, y genera la ya explicada arriba segunda señal
digital, la cual envía al módem PLC, tal y como indica la flecha
ilustrada, el la utiliza para generar una correspondiente señal de
radiofrecuencia que inyecta en la red eléctrica.
En otro punto de la red eléctrica se encuentra
dispuesto otro módem PLC, el cual se encarga de demodular la señal
de radiofrecuencia circulante para extraer la denominada en un
apartado anterior como segunda señal digital o señal digital
original, la cual envía al sistema electrónico situado más a la
derecha de la Fig. 2, el cual se encarga de procesarla para generar
la denominada como señal digital modificada, que envía al emisor de
infrarrojos allí ilustrado, el cual genera a partir de la señal
digital modificada una correspondiente señal de infrarrojos para
controlar el televisor allí lustrado.
Los inventores han llevado a cabo una
implementación práctica del dispositivo y el sistema propuestos,
para lo cual se han montado unos dispositivos con los componentes o
circuitos que se indican a continuación.
En primer lugar se ha utilizado un circuito o
tarjeta de evaluación PLM-PC-3, la
cual está diseñada por Serving Ingenieurleistungen GMBH, y permite
la comunicación PLC con un PC o un microcontrolador.
Esta tarjeta
PLM-PC-3, que se ha utilizado de
base para conectar el resto, incluye los siguientes conectores:
- \bullet
- Red eléctrica
- \bullet
- Alimentación de 12 Vcc
- \bullet
- RS-232, para la conexión a un PC
- \bullet
- Conector de 10 pins para una tarjeta EHS-PLM-24 que incluye un módem ST7537
- \bullet
- Conector de 16 pins para una tarjeta EHS-UC2, que incorpora el microcontrolador y la memoria EPROM
- \bullet
- Conector de cable plano de 10 hilos para un microcontrolador externo o I/O del \muC de la placa EHS-UC2
Otras dos tarjetas son las siguientes:
- EHS-UC2, la cual es una
tarjeta que incorpora un microcontrolador 80C32 de Philips, que
dispone de un conector de 16 pins para poder controlar el
módem de una tarjeta EHS-PLM-24 y
compartir su reloj. Se incluye un zócalo PLCCC32 para una memoria
ROM que no incorpora el \muC. Dicha tarjeta
EHS-UC2 podría considerarse como lo que arriba se ha
definido como el sistema electrónico.
- EHS-PLM-24, la
cual es una tarjeta de 12 pins que incluye un módem PLC de
ST Microelectronics ST7537. Cumple con el estándar EHS (European
Home Systems) y la norma EN50065-1 del CENELEC.
Dispone del reloj necesario para su funcionamiento y lo comparte
con el microcontrolador de la tarjeta EHS-UC2.
Dicha tarjeta EHS-PLM-24 podría
considerarse como lo que arriba se ha definido como el módulo de
comunicaciones PLC.
Otro de los elementos incluidos en el
dispositivo propuesto es el circuito receptor de infrarrojos, para
cuya realización se ha utilizado un circuito integrado ISI U60L de
Sharp (1), conexionado tal y como se ilustra en la Fig. 3, el cual
envía al microcontrolador utilizado, el 80C32 de la tarjeta
EHS-UC2, unos pulsos correspondientes a la
información de la señal de infrarrojos recibida, después de ser
tratada convenientemente (demodulada, filtrada, etc.), para que el
microcontrolador proceda a muestrearla con una frecuencia adecuada,
la cual se ha comprobado de manera práctica que para una mayoría de
mandos a distancia de infrarrojos analizados (JVC, Philips), es de
2kHz, aunque para algunas marcas es mejor la de 4kHz (tal como
Sony).
En la Fig. 4 se muestra el circuito emisor de
infrarrojos incluido en el dispositivo propuesto, para un ejemplo
de realización para el cual se ha utilizado un LED de infrarrojos
TSHA6203 (4), un generador de onda cuadrada de 40KHz a partir de un
circuito integrado SE555 (1), un regulador de tensión de +5 Vcc, en
concreto el LM7805C (3), y un tiristor (2) que permite los disparos
de mayor potencia que activan el LED de IR. Las indicaciones en
inglés corresponden a las que figuran en los esquemas (o
"data-sheets") de los componentes.
Dicho circuito emisor de infrarrojos se
encuentra conectado microcontrolador utilizado, el 80C32 de la
tarjeta EHS-UC2, para recibir del mismo la ya
explicada señal digital modificada, y generar con ella una señal de
infrarrojos a emitir hacia el aparato a controlar.
Por lo que se refiere a los terminales
ilustrados, respectivamente, en los circuitos de las Figs. 3 y 4,
éstos hacen referencia a las comentadas entradas y salidas de
señales digitales, desde y hacia el sistema electrónico, así como a
algunas de las conexiones adicionales apuntadas en un apartado
anterior, para intercambio de datos de control y/o gestión de
comunicaciones y/o sincronismo y/o suministro de tensiones de
alimentación.
El microcontrolador está convenientemente
programado para llevar a cabo el muestreo y procesamiento de las
señales digitales, la gestión y control de las comunicaciones
(adaptación de velocidades, sincronismo, tiempos de espera, envío y
lectura de señales de reconocimiento, comprobación de estado de
ocupación de la red, cumplimiento de protocolos, etc.) tanto con el
módulo PLC como con el módulo receptor y/o emisor de infrarrojos,
en ambos sentidos, hacia la red eléctrica y desde la misma, con el
fin de poder llevar a cabo todas las etapas del método propuesto
descritas con anterioridad.
Preferentemente el dispositivo propuesto es
completamente autónomo, e incorpora tanto la capacidad de recepción
como la de emisión, tanto de infrarrojos como vía PLC, por
incorporar todos los módulos descritos, pudiendo así utilizarse
bidireccionalmente, tanto para trasmitir una señal de infrarrojos
vía PLC como para recibir una señal de radiofrecuencia por PLC y
generar y emitir una correspondiente señal de infrarrojos.
Además y teniendo en cuenta dicho funcionamiento
autónomo de cada dispositivo emisor/receptor, y al incluir un
sistema electrónico para un procesado digital, es posible que el
dispositivo esté gobernado por un programa que determine una
actuación del mismo que permita que pueda inyectar señales de RF
sin que exista un señal de IR, de origen y alternativamente que un
dispositivo emita una señal IR sin que haya recibido ninguna señal
RF. Esto permitiría, establecer programadores de aparatos
controlados por IR o, en el primer caso, que un dispositivo actúe
de "maestro" configurando a una serie de otros dispositivos
para, por ejemplo hacer una simulación de presencia en una vivienda
(accionando diferentes elementos: persianas, luces, etc.).
Un experto en la materia podría introducir
cambios y modificaciones en los ejemplos de realización descritos
sin salirse del alcance de la invención según está definido en las
reivindicaciones adjuntas.
En particular una de las alternativas es el
funcionamiento autónomo de cada dispositivo emisor/receptor.
Claims (31)
1. Método para la transmisión de señales de
infrarrojos a través de una línea eléctrica, del tipo que
comprende:
a) extraer y digitalizar unos datos contenidos
en una señal de infrarrojos, que ha sido recibida, para obtener una
primera señal digital;
b) generar una señal de radiofrecuencia
representativa de dichos datos contenidos en dicha señal de
infrarrojos; e
c) inyectar en dicha línea eléctrica dicha señal
de radiofrecuencia generada,
caracterizado porque comprende, tras
dicha etapa a):
- procesar mediante un sistema electrónico dicha
primera señal digital para generar una segunda señal digital
diferente de la primera; y
- utilizar dicha segunda señal digital para
generar, en dicha etapa b), dicha señal de radiofrecuencia mediante
una modulación, incluyendo la señal de radiofrecuencia generada los
datos contenidos en la segunda señal digital.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho procesamiento mediante dicho
sistema electrónico comprende codificar y/o comprimir y/o encriptar
dicha primera señal digital.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque dicho procesamiento mediante dicho
sistema electrónico comprende añadir a dicha primera señal digital
unos datos digitales adicionales o sustituir la primera señal
digital con dichos datos adicionales.
4. Método según la reivindicación 3 cuando
depende de la 2, caracterizado porque dichos datos
adicionales son unos códigos y/o claves cuya utilización permite
descodificar y/o descomprimir y/o desencriptar la segunda señal
digital para obtener la primera señal digital.
5. Método según la reivindicación 3,
caracterizado porque dichos datos adicionales son unos
códigos de detección y corrección de errores.
6. Método según la reivindicación 3,
caracterizado porque dichos datos adicionales son unos datos
de configuración de unos dispositivos conectados a la línea
eléctrica.
7. Método según la reivindicación 3,
caracterizado porque dichos datos adicionales son al menos
unos datos de identificación, o dirección, de al menos un
dispositivo conectado a la línea eléctrica.
8. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho procesamiento mediante dicho
sistema electrónico comprende consultar una base o estructura de
datos con el fin de localizar los datos de dicha primera señal
digital relacionados unívocamente con unos datos sustituyentes, y
generar dicha segunda señal digital con dichos datos
sustituyentes.
9. Método según la reivindicación 3,
caracterizado porque dichos datos adicionales son unos datos
necesarios para realizar dicha transmisión según un protocolo PLC
determinado.
10. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende repetir dicha etapa c) hasta
recibir una señal de radiofrecuencia, a través de dicha línea
eléctrica, de reconocimiento de que un dispositivo conectado a la
línea ha recibido dicha transmisión.
11. Método para la recepción de señales de
infrarrojos a través de una línea eléctrica, del tipo que
comprende:
a') al menos filtrar y demodular una señal de
radiofrecuencia recibida desde dicha línea eléctrica, para generar
una señal digital original, a partir de los datos obtenidos
mediante al menos dicha demodulación;
b') generar y emitir una señal de infrarrojos
representativa de dichos datos de la señal de radiofrecuencia,
caracterizado porque comprende, tras
dicha etapa a'):
- procesar mediante un sistema electrónico dicha
señal digital original para generar una señal digital modificada,
diferente de la original; y
- utilizar dicha señal digital modificada para
generar y emitir, en dicha etapa b'), dicha señal de infrarrojos,
incluyendo la señal de infrarrojos generada los datos contenidos en
la señal digital modificada.
\newpage
12. Método según la reivindicación 11,
caracterizado porque dicho procesamiento mediante dicho
sistema electrónico comprende descodificar y/o descomprimir y/o
desencriptar dicha señal digital original.
13. Método según la reivindicación 11 ó 12,
caracterizado porque dicho procesamiento mediante dicho
sistema electrónico comprende al menos realizar un análisis de la
señal digital original en base a al menos parte de los datos
contenidos en dicha señal digital original.
14. Método según la reivindicación 13 cuando
depende de la 12, caracterizado porque dichos datos base de
dicho análisis son unos códigos y/o claves cuya utilización permite
descodificar y/o descomprimir y/o desencriptar la señal digital
original para obtener la señal digital modificada.
15. Método según la reivindicación 13,
caracterizado porque dichos datos base de dicho análisis son
unos datos necesarios para realizar dicha recepción según un
protocolo PLC determinado.
16. Método según la reivindicación 13,
caracterizado porque dichos datos base de dicho análisis son
unos códigos de detección y corrección de errores cuya utilización
permite asegurar la integridad de la señal digital original para
obtener la señal digital modificada.
17. Método según la reivindicación 13,
caracterizado porque dichos datos base de dicho análisis son
representativos de unos datos de configuración de unos dispositivos
conectados a la línea eléctrica, provocando dicho análisis al menos
la obtención de dichos datos de configuración.
18. Método según la reivindicación 13,
caracterizado porque dichos datos base de dicho análisis son
representativos de al menos unos datos de identificación, o
dirección, de al menos un dispositivo conectado a la línea
eléctrica, provocando dicho análisis la obtención de al menos dichos
datos de identificación.
19. Método según la reivindicación 18,
caracterizado porque comprende generar y emitir dicha señal
digital modificada, en dicha etapa b'), por parte de al menos uno
de dichos dispositivos conectados a la línea eléctrica con unos
datos de identificación o dirección iguales a los obtenidos
mediante dicho análisis.
20. Método según la reivindicación 11,
caracterizado porque dicho procesamiento mediante dicho
sistema electrónico comprende consultar una base o estructura de
datos con el fin de localizar los datos de dicha señal digital
original relacionados unívocamente con unos datos asociados, y
generar dicha señal digital modificada con dichos datos
asociados.
21. Método según la reivindicación 11,
caracterizado porque comprende, tras dicha etapa a'),
generar una señal de radiofrecuencia de reconocimiento de dicha
recepción de la etapa a'), e inyectarla en dicha línea
eléctrica.
22. Método para la transmisión y recepción de
señales infrarrojas a través de una línea eléctrica,
caracterizado porque dicha transmisión es llevada a cabo
según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, y porque dicha
recepción es llevada a cabo según una cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 21.
23. Método según la reivindicación 9, 15 ó 22,
caracterizado porque dichos datos necesarios para realizar
dicha transmisión y/o recepción según un protocolo PLC determinado
forman parte de una cabecera que comprende al menos uno de los
siguientes campos: preámbulo, palabra de control, dirección fuente
y dirección destino, o una combinación de los mismos, formando dicha
cabecera junto con dicha primera señal digital y/o con dicha señal
digital original, una trama digital binaria.
24. Método según la reivindicación 23,
caracterizado porque dicha trama digital binaria comprende
por delante de dicha primera señal digital y/o de dicha señal
digital original, al menos un bit de inicio, y por detrás al menos
un bit de paridad y al menos un bit de parada.
25. Método según la reivindicación 24,
caracterizado porque dicha señal de radiofrecuencia
inyectada en c) y/o recibida en a'), incluye al menos un bit
incluido en dicha trama digital binaria, comprendiendo el método
realizar una pluralidad de etapas c) y/o una pluralidad de etapas
a') para una pluralidad de señales de radiofrecuencia, cada una de
ellas incluyendo uno de dichos bits de la trama digital binaria,
hasta que toda la información contenida en la trama haya circulado
por la línea eléctrica.
26. Método según la reivindicación 25,
caracterizado porque cuando dicha línea eléctrica es una red
eléctrica con una pluralidad de dispositivos conectados a la misma
con capacidad de inyectar y/o recibir unas respectivas señales de
radiofrecuencia, el método comprende realizar de manera previa a
dicha etapa c) y/o a dicha etapa a'), una comprobación del estado de
ocupación de dicha red, y si dicha red está ocupada esperar un
tiempo aleatorio antes de realizar dicha inyección de la etapa c)
y/o realizar dicha etapa a').
27. Dispositivo para la transmisión y/o
recepción de señales de infrarrojos a través de una línea
eléctrica, que comprende al menos los siguientes elementos:
\newpage
i) un módulo de comunicaciones para línea
eléctrica, o PLC, conectado a dicha línea eléctrica, con:
- -
- un submódulo emisor PLC adaptado para recibir a través de al menos una entrada una señal digital conteniendo unos datos, generar mediante modulación una señal de radiofrecuencia conteniendo dichos datos incluidos en dicha señal digital, y para inyectar dicha señal de radiofrecuencia en dicha línea eléctrica,
- y/o
- -
- un submódulo receptor PLC adaptado para recibir a través de dicha línea eléctrica una señal de radiofrecuencia conteniendo unos datos, demodular y generar una señal digital a partir de dichos datos, y para enviar dicha señal digital a una salida,
ii) al menos un módulo receptor y/o emisor de
infrarrojos, con:
- -
- un circuito receptor de infrarrojos adaptado para recibir una señal de infrarrojos y extraer y digitalizar unos datos contenidos en la misma a enviar a una salida, en la forma de una señal digital,
- y/o
- -
- un circuito emisor de infrarrojos adaptado para generar y emitir una señal de infrarrojos contenedora de unos datos incluidos en una señal digital a recibir a través de una respectiva entrada,
iii) un sistema electrónico conectado a dicho
módulo de comunicaciones PLC, al menos a través de dicha entrada
y/o dicha salida, y a dicho módulo receptor y/o emisor de
infrarrojos, al menos a través de dicha entrada y/o dicha salida
del mismo, y adaptado para:
- -
- recibir dichas señales digitales provenientes de dicho submódulo receptor PLC y/o de dicho circuito receptor de infrarrojos, procesarlas para generar dichas señales digitales a recibir, respectivamente, por dicho circuito emisor de infrarrojos y/o dicho submódulo emisor PLC, y enviarle o enviarles dichas señales digitales generadas al circuito emisor de infrarrojos y/o al submódulo emisor PLC, respectivamente.
28. Dispositivo según la reivindicación 27,
caracterizado porque está adaptado para llevar a cabo las
etapas del método propuesto según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 26, siendo:
- dicha primera señal digital obtenida en dicha
etapa a), la señal digital enviada por el circuito receptor de
infrarrojos al sistema electrónico, para que éste la procese,
- dicha segunda señal digital generada tras la
etapa a), la señal digital generada y enviada, por parte del
sistema electrónico, al submódulo emisor PLC,
- dicha señal digital original generada en dicha
etapa a'), la señal digital generada por el submódulo receptor PLC,
y enviada al sistema electrónico para que éste la procese, y
- dicha señal digital modificada generada tras
dicha etapa a'), la señal digital generada y enviada, por parte del
sistema electrónico, al circuito emisor de infrarrojos.
29. Dispositivo según la reivindicación 28,
caracterizado porque el sistema electrónico comprende al
menos un microprocesador y al menos un dispositivo de
almacenamiento para almacenar al menos dicha base de datos.
30. Dispositivo según la reivindicación 28,
caracterizado porque comprende una serie de conexiones
adicionales entre el sistema electrónico y los módulos PLC y de
infrarrojos, para intercambio de datos de control y/o gestión de
comunicaciones y/o sincronismo y/o suministro de tensiones de
alimentación.
31. Sistema para la transmisión y recepción de
señales de infrarrojos a través de una línea eléctrica, que
comprende una pluralidad de dispositivos según la reivindicación 27
ó 28, conectados en diferentes puntos de una línea eléctrica,
siendo dicha línea eléctrica una red eléctrica.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200701093A ES2285960B1 (es) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | Metodo, dispositivo y sistema para la transmision y recepcion de señales de infrarrojos a traves de una linea electrica. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200701093A ES2285960B1 (es) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | Metodo, dispositivo y sistema para la transmision y recepcion de señales de infrarrojos a traves de una linea electrica. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2285960A1 ES2285960A1 (es) | 2007-11-16 |
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ID=38654343
Family Applications (1)
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| ES200701093A Active ES2285960B1 (es) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | Metodo, dispositivo y sistema para la transmision y recepcion de señales de infrarrojos a traves de una linea electrica. |
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| AT406622B (de) * | 1996-09-16 | 2000-07-25 | Bildstein Peter | Verfahren zum ein- und ausschalten der netzspannung |
| JP2002171205A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 電力線搬送用端末のシステム設定方法及び電力線搬送用端末設定装置 |
| US20030074109A1 (en) * | 2001-10-12 | 2003-04-17 | Jeong Jong Min | Automatic control system using power line communication method |
| WO2004073285A2 (en) * | 2003-02-10 | 2004-08-26 | Cable Electronics, Inc. | System and method for providing infra-red signals over power lines |
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2007
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