WO2023169817A1 - Communications module for transferring data by means of light beams, technical installation, and method for operating a technical installation - Google Patents

Communications module for transferring data by means of light beams, technical installation, and method for operating a technical installation Download PDF

Info

Publication number
WO2023169817A1
WO2023169817A1 PCT/EP2023/054337 EP2023054337W WO2023169817A1 WO 2023169817 A1 WO2023169817 A1 WO 2023169817A1 EP 2023054337 W EP2023054337 W EP 2023054337W WO 2023169817 A1 WO2023169817 A1 WO 2023169817A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
communication
data transmission
light beam
data
module
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/054337
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Zhidong Hua
Thomas Schäfer
Andreas WANJEK
Michael Lindenfelser
Original Assignee
Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg filed Critical Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2023169817A1 publication Critical patent/WO2023169817A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/112—Line-of-sight transmission over an extended range
    • H04B10/1129—Arrangements for outdoor wireless networking of information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/1143—Bidirectional transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/1149—Arrangements for indoor wireless networking of information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks

Definitions

  • Communication module for data transmission using light beams, technical system and method for operating a technical system
  • the invention relates to a communication module for data transmission using light beams in a technical system, which comprises a transmitter for emitting a light beam in which data to be transmitted is encoded, and a receiver for receiving a light beam.
  • the invention also relates to a technical system which comprises a plurality of communication modules according to the invention, and a method for operating a technical system according to the invention.
  • the system has a vehicle with a receiving module and a stationary transmitting module.
  • the transmitter module has a light source and emits linearly polarized light.
  • the receiving module has a light sensor.
  • the system has a receiver with an image sensor, the light-sensitive surface of which is scanned line by line, and a transmitter with a controllable light source that emits modulated light.
  • a system for data transmission and position determination which comprises two parts that can be moved relative to one another.
  • the first part has a light guide emitting light from the side and a controllable light source, and the second part has at least one sensor arrangement for detecting the light intensity.
  • the system includes several movably arranged handsets, each of which has optical transmitters and optical receivers.
  • the invention is based on the object of further developing a communication module for data transmission using light beams, a technical system and a method for operating a technical system.
  • the task is solved by a communication module for data transmission using light beams with the features specified in claim 1.
  • Advantageous refinements and further developments are the subject of the subclaims.
  • the task is also achieved by a technical system with the features specified in claim 3.
  • Advantageous refinements and further developments are the subject of the subclaims.
  • the task is also achieved by a method for operating a technical system with the features specified in claim 10.
  • Advantageous refinements and further developments are the subject of the subclaims.
  • the first transmitter sends out a light beam in which data to be transmitted is encoded in a first transmission direction
  • the second transmitter sends out a light beam in which data to be transmitted is encoded in a second transmission direction.
  • the first transmission direction is oriented anti-parallel to the second transmission direction.
  • the communication module further comprises a distribution unit which forwards data encoded in a light beam received by the first receiver to the second transmitter, and which forwards data encoded in a light beam received by the second receiver to the first transmitter.
  • duplex communication with further communication modules according to the invention is possible using light beams in a technical system. Communication via radio waves, such as WLAN, is therefore not necessary.
  • the communication module is able to forward received data, like a relay station.
  • the first receiver is aligned such that a light beam arriving from the second transmission direction can be received by the first receiver
  • the second receiver is aligned such that a light beam arriving from the first transmission direction can be received by the second receiver .
  • the communication module is therefore able to forward received data, such as in a relay station, especially if the communication modules involved are arranged in a straight line one behind the other.
  • a technical system comprises a work area, several vehicles which are movable in a longitudinal direction in the work area, several communication modules according to the invention and several data transmission modules.
  • a communication module is arranged on each of the vehicles in such a way that the first transmission directions of the communication modules are aligned with one another and run parallel to the longitudinal direction, and that the second transmission directions of the communication modules are aligned with one another and run anti-parallel to the longitudinal direction.
  • the data transmission modules each comprise a light source for emitting a light beam in which data to be transmitted is encoded, a light sensor for receiving a light beam and a mirror that can be pivoted about a pivot axis between an active position and a passive position.
  • the mirror is arranged in such a way that a light beam incident from a transmission direction is deflected onto the light sensor by the mirror in the active position, and that a light beam emitted by the light source is deflected into one of the transmission directions.
  • communication connections can be established between two communication modules that are arranged on neighboring vehicles. Furthermore, communication connections can be established between a stationary data transmission module and a mobile communication module.
  • the technical system further comprises a control unit, which is connected to the data transmission modules via a respective communication line.
  • Data can be transmitted from the control unit to the data transmission modules and from the data transmission modules to the control unit via the communication lines. This means that communication connections can also be established between the data transmission modules and the control unit via the communication lines.
  • the mirrors of the data transmission modules are arranged in such a way that a collision of a communication module with a mirror in the passive position is excluded. This means that when the technical system is in operation, the vehicles can move without collision arranged communication modules in the longitudinal direction past the stationary data transmission modules possible.
  • the data transmission modules each have an electric drive for pivoting the mirror from the passive position to the active position and a spring for pivoting the mirror from the active position to the passive position.
  • the electric drive ensures that the time in which the mirror moves from the passive position to the active position is as short as possible.
  • the spring causes the mirror to automatically move into the passive position if there is no power supply to the drive, thereby preventing collisions between the communication modules and the mirrors.
  • the control unit has a plurality of communication interfaces to which the communication lines are connected, a network interface to which a data line can be connected for connection to a data network, and a switching unit which is set up to provide separate connections of the network interface to the individual ones To establish communication interfaces and to separate separate connections between the network interface and the individual communication interfaces.
  • a communication connection between the data network and the control unit can thus be established via the data line.
  • the switching unit allows redundant communication paths to be blocked in states in which several data transmission modules have a communication connection to communication modules. Otherwise an Ethernet loop would be created.
  • At least one data transmission module is arranged in the longitudinal direction at a beginning of the work area, and at least one data transmission module is arranged in the longitudinal direction at one end of the work area.
  • a further data transmission module is arranged in the longitudinal direction upstream of the beginning of the working area. This is a distance of said further data transmission module from the beginning of the Working area in the longitudinal direction is half as large as the length of a vehicle in the longitudinal direction. According to an advantageous development of the invention, a further data transmission module is arranged in the longitudinal direction downstream of the end of the working area. A distance of said further data transmission module from the end of the working area in the longitudinal direction is half as large as the extent of a vehicle in the longitudinal direction.
  • Arranging a further data transmission module in the technical system creates redundancy, which advantageously increases the reliability of the communication connections.
  • the arrangement of two data transmission modules at a distance of half the length of a vehicle in the longitudinal direction ensures that at least one mirror of the two data transmission modules is in the active position at all times when the vehicles are close to one another in the work area.
  • a communication connection can therefore always be established between at least one data transmission module and one communication module.
  • the failure of a stationary data transmission module would result in all mobile communication modules being cut off from the stationary data network and the control unit in the state in which the other data transmission module has no connection.
  • a technical system with four stationary data transmission modules is tolerant of an error on a vehicle or an error on a data transmission module. Communication takes place mainly via the inner two data transmission modules. If the mirror of an internal data transmission module is in the passive position, said data transmission module has no communication connection to a communication module. However, communication is still possible via the corresponding external data transmission module. Only at the time when the mirror of the inner data transmission module moves between the active and the passive position is no communication possible via the two data transmission modules on this side. However, this time is significantly shorter than the time in which the mirror is in the passive position.
  • the technical system comprises an additional control unit which is connected in parallel to the first control unit. When using a single control unit, if this control unit fails, the communication connections between the communication modules and the data network would be interrupted. The additional control unit monitors the functionality of the first control unit, and if the first control unit fails, the additional control unit takes over its function.
  • a light beam, in which data to be transmitted is encoded is emitted in the first transmission direction from the first transmitters of the communication modules.
  • a light beam, in which data to be transmitted is encoded is emitted in the second transmission direction from the second transmitters of the communication modules.
  • a light beam arriving from the second transmission direction is received by the first receivers of the communication modules.
  • a light beam arriving from the first transmission direction is received by the second receivers of the communication modules.
  • data encoded in the light beam received by the first receiver is forwarded to the second transmitter, and data encoded in the light beam received by the second receiver is forwarded to the first transmitter.
  • a light beam in which data to be transmitted is encoded is emitted by the light source of at least one data transmission module, the mirror of which is in the active position, and a light beam is received by the light sensor of said at least one data transmission module.
  • the mirror of said at least one data transmission module is pivoted from the active position to the passive position while a communication module of a vehicle is moved past the data transmission module in the longitudinal direction.
  • the mirror of said at least one data transmission module is pivoted from the passive position into the active position when the communication module of the vehicle has been moved past the data transmission module in the longitudinal direction.
  • the technical system comprises a control unit which has a plurality of communication interfaces to which communication lines connected to the data transmission modules are connected, and a network interface to which a data line is connected for connection to a data network.
  • a control unit which has a plurality of communication interfaces to which communication lines connected to the data transmission modules are connected, and a network interface to which a data line is connected for connection to a data network.
  • the connection between the network interface and the communication interface between which there is a communication connection via at least one communication module to another communication interface is then severed. In this way, redundant paths that cause an Ethernet loop are blocked by separating the network interface from the communication interface.
  • a broadcast signal is sent by at least one of the communication interfaces, and it is checked whether the broadcast signal is from another communication interface. Redundant path detection can be done using broadcast signals at Layer 2 of the ISO/OSI reference model.
  • the broadcast signals are advantageously sent from the control unit to the data transmission modules via each communication interface, and it is checked at which communication interfaces the broadcast signals arrive again. When broadcast signals from one communication interface arrive at another communication interface, there are redundant paths which are then blocked by separating the network interface from the communication interface.
  • the recovery time of the network when the status of the connections changes is directly dependent on the cycle time with which the broadcast signals are sent and is chosen to be short as required.
  • the communication modules include VLAN-capable switches as distribution units. This means that the broadcast signals and all other packets can be transferred to separate VLANs, thus limiting the spread of the broadcast signals.
  • the distribution units of the communication modules offer the option of deactivating MAC address learning or deleting the table with the MAC addresses on command. When switching between the redundant paths, it can be prevented that the packets that are sent from mobile to stationary are not only sent over the old path and are ultimately discarded.
  • Figure 1 a schematic representation of a communication module
  • Figure 2 a schematic representation of a technical system in a first operating state
  • Figure 3 a schematic representation of the technical system in a second operating state
  • Figure 4 a schematic representation of the technical system in a third operating state
  • Figure 5 a schematic representation of the technical system in a fourth operating state.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a communication module 20 for data transmission using light beams 40.
  • the communication module 20 is in particular attached to a vehicle 10 in a technical system and movable with the vehicle 10.
  • the communication module 20 is used in particular for wireless communication with other communication modules 20 as well as with stationary data transmission modules 31, 32, 33, 34.
  • the communication module 20 includes a first transmitter 21 for emitting a light beam 40 and a first receiver 23 for receiving a light beam 40.
  • the first transmitter 21 and the first receiver 23 are arranged next to one another in a first end region of the communication module 20.
  • the first transmitter 21 sends out a light beam 40, in which data to be transmitted is encoded, in a first transmission direction T 1.
  • the first receiver 23 is aligned such that a light beam 40 arriving from the second transmission direction T2 can be received by the first receiver 23.
  • the communication module 20 includes a second transmitter 22 for sending out a
  • Light beam 40 and a second receiver 24 for receiving a light beam 40.
  • the second transmitter 22 and the second receiver 24 are arranged next to each other in a second end region of the communication module 20.
  • the second transmitter 22 sends out a light beam 40, in which data to be transmitted is encoded, in a second transmission direction T2.
  • the second receiver 24 is aligned such that a light beam 40 arriving from the first transmission direction T 1 can be received by the second receiver 24.
  • the first transmission direction T 1 is oriented anti-parallel to the second transmission direction T2.
  • the first end region of the communication module 20 is arranged opposite the second end region of the communication module 20.
  • the communication module 20 includes a distribution unit 27.
  • the distribution unit 27 is, for example, an Ethernet switch.
  • the communication module 20 includes a first converter 25 and a second converter 26.
  • the communication module 20 further includes one or more data interfaces 28.
  • the data interfaces 28 are used to connect network-capable components of the vehicle 10, in particular control devices.
  • the first converter 25 converts data that is encoded in a light beam 40 received by the first receiver 23 into an electrical data stream and forwards this to the distribution unit 27.
  • the first converter 25 converts an electrical data stream from the distribution unit 27 into data to be transmitted and forwards this to the first transmitter 21.
  • the second converter 26 converts data that is encoded in a light beam 40 received by the second receiver 24 into an electrical data stream and forwards this to the distribution unit 27.
  • the second converter 25 converts an electrical data stream from the distribution unit 27 into data to be transmitted and forwards this to the second transmitter 22.
  • the distribution unit 27 forwards data from the first converter 25, which are intended for components of the vehicle 10, to the data interfaces 28.
  • the distribution unit 27 forwards other data from the first converter 25, which are not intended for components of the vehicle 10, to the second converter 26.
  • the distribution unit 27 thus forwards data that is encoded in a light beam 40 received by the first receiver 23 to the second transmitter 22 and to the data interfaces 28.
  • the distribution unit 27 forwards data from the second converter 26, which are intended for components of the vehicle 10, to the data interfaces 28.
  • the distribution unit 27 forwards other data from the second converter 26, which are not intended for components of the vehicle 10, to the first converter 25.
  • the distribution unit 27 thus forwards data that is encoded in a light beam 40 received by the second receiver 24 to the first transmitter 21 and to the data interfaces 28.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a technical system in a first operating state.
  • the technical system includes a working area 15, which is limited in a longitudinal direction X upstream of a beginning 17 and downstream of an end 18.
  • the technical system includes several vehicles 10, which are movable in a straight line in the longitudinal direction X from the beginning 17 to the end 18 in the working area 15.
  • the vehicles 10 are, for example, push skid platforms that can be moved along a rail system.
  • the technical system includes several communication modules 20.
  • Each of the vehicles 10 is assigned a communication module 20, which is attached to the respective vehicle 10.
  • the communication modules 20 are thus movable in a straight line in the longitudinal direction X with the vehicles 10 in the work area 15.
  • the communication modules 20 are arranged on the vehicles 10 in such a way that the first transmission directions T1 of the communication modules 20 are aligned with one another and run parallel to the longitudinal direction X, and that the second transmission directions T2 of the communication modules 20 are aligned with one another and run anti-parallel to the longitudinal direction X.
  • a communication connection can thus be established between two communication modules 20, which are arranged on adjacent vehicles 10.
  • data transmission using light beams 40 between the communication modules 20 is made possible.
  • the technical system comprises a first data transmission module 31, a second data transmission module 32, a third data transmission module 33 and a fourth data transmission module 34.
  • the second data transmission module 32 is arranged in a stationary manner at the beginning 17 of the work area 15.
  • the first data transmission module 31 is Arranged stationary upstream of the beginning 17 of the work area 15 and the second data transmission module 32.
  • the third data transmission module 33 is arranged stationary at the end 18 of the work area 15.
  • the fourth data transmission module 34 is stationarily arranged downstream of the end 18 of the work area 15 and the third data transmission module 33.
  • the second data transmission module 32 and the third data transmission module 33 are also referred to below as inner data transmission modules 32, 33.
  • the first data transmission module 31 and the fourth data transmission module 34 are also referred to below as external data transmission modules 32, 33.
  • a distance of the first data transmission module 31 from the beginning 17 of the work area 15 in the longitudinal direction X is half as large as an extent of a vehicle 10 in the longitudinal direction like an extension of a vehicle 10 in the longitudinal direction X.
  • the data transmission modules 31, 32, 33, 34 each include a light source for emitting a light beam 40, in which data to be transmitted is encoded, and a light sensor for receiving a light beam 40.
  • the light source and the light sensor are arranged next to one another.
  • the data transmission modules 31, 32, 33, 34 each include a mirror 35, which can be pivoted about a pivot axis between an active position and a passive position.
  • the pivot axis runs at right angles to the longitudinal direction
  • Light rays 40 emitted by the light sources strike the mirror 35.
  • the mirrors 35 of the first data transmission module 31 and the second data transmission module 32 are arranged in such a way that a light beam 40 incident from the second transmission direction T2 is deflected from the mirror 35 onto the light sensor by the mirror 35 in the active position, and that one of the Light source emitted light beam 40 is deflected by the mirror 35 in the first transmission direction T 1.
  • the mirrors 35 of the third data transmission module 33 and the fourth data transmission module 34 are arranged in such a way that a light beam 40 incident from the first transmission direction T1 is deflected from the mirror 35 onto the light sensor by the mirror 35 in the active position, and that one of the Light beam 40 emitted by the light source is deflected by the mirror 35 into the second transmission direction T2.
  • a communication connection can thus be established between a data transmission module 31, 32, 33, 34 and a communication module 20, which is arranged on a vehicle 10 located in the work area 15.
  • a communication connection data transmission using light beams 40 between a data transmission module 31, 32, 33, 34 and a communication module 20 is made possible.
  • the communication modules 20 arranged on the vehicles 10 move in the longitudinal direction X past the stationary data transmission modules 31, 32, 33, 34.
  • the mirrors 35 of the data transmission modules 31, 32, 33, 34 are arranged in such a way that a collision of a communication module 20 with a mirror 35 located in the passive position is excluded.
  • a communication connection between a data transmission module 31, 32, 33, 34 and a communication module 20 can only be established when the mirror 35 of the data transmission module 31, 32, 33, 34 is in the active position. If the mirror 35 of the data transmission module 31, 32, 33, 34 is in the passive position, no communication connection between the data transmission module 31, 32, 33, 34 and a communication module 20 can be established.
  • the data transmission modules 31, 32, 33, 34 each have an electric drive for pivoting the mirror 35 from the passive position to the active position.
  • the data transmission modules 31, 32, 33, 34 also have a spring for pivoting the mirror 35 from the active position to the passive position.
  • the technical system includes a control unit 50.
  • the control unit 50 has a first communication interface 51, a second communication interface 52, a third communication interface 53 and a fourth communication interface 54.
  • a communication line 42 is connected to each of the communication interfaces 51, 52, 53, 54.
  • the control unit 50 is connected to the data transmission modules 31, 32, 33, 34 via the communication lines 42.
  • the first communication interface 51 is connected to the first data transmission module 31 via a communication line 42.
  • the second communication interface 52 is connected to the second data transmission module 32 via a communication line 42.
  • the third communication interface 53 is connected to the third data transmission module 33 via a communication line 42.
  • the fourth communication interface 54 is connected to the fourth data transmission module 34 via a communication line 42.
  • a communication connection between each data transmission module 31, 32, 33, 34 and the control unit 50 can thus be established via the communication lines 42.
  • data can be transmitted from the control unit 50 to the data transmission modules 31, 32, 33, 34, and from the data transmission modules 31, 32, 33, 34 to the control unit 50 via the communication lines 42.
  • the control unit 50 has a network interface 55.
  • a data line 60 is connected to the network interface 55.
  • the data line 60 is connected to a data network 62.
  • a communication connection between the data network 62 and the control unit 50 can thus be established via the data line 60. By means of such a communication connection, data transmission between the data network 62 and the control unit 50 is made possible.
  • the control unit 50 has a switching unit 57.
  • the switching unit 57 is, for example, an Ethernet bridge.
  • the switching unit 57 is set up to establish separate connections of the network interface 55 with the individual communication interfaces 51, 52, 53, 54, as well as to separate separate connections of the network interface 55 with the individual communication interfaces 51, 52, 53, 54.
  • Data network 62 and the communication modules 20 of the vehicles 10 can be produced. Means The said communication connections enable data transmission between the data network 62 and the communication modules 20 of the vehicles 10.
  • the mirrors 35 of the first data transmission module 31 and the third data transmission module 33 are in the active position.
  • the mirrors 35 of the second data transmission module 32 and the fourth data transmission module 34 are in the passive position.
  • connection of the network interface 55 to the first communication interface 51 is separated from the switching unit 57.
  • the connections of the network interface 55 with the second communication interface 52, the third communication interface 53 and the fourth communication interface 54 are established by the switching unit 57.
  • Figure 3 shows a schematic representation of the technical system in a second operating state.
  • the mirrors 35 of the first data transmission module 31, the second data transmission module 32, the third data transmission module 33 and the fourth data transmission module 34 are in the active position.
  • connection of the network interface 55 to the third communication interface 53 is separated from the switching unit 57.
  • the connections of the network interface 55 with the first communication interface 51, the second communication interface 52 and the fourth communication interface 54 are made by the switching unit 57.
  • Figure 4 shows a schematic representation of the technical system in a third operating state.
  • the mirrors 35 of the second data transmission module 32 and the fourth Data transmission module 34 are in the active position.
  • the mirrors 35 of the first data transmission module 31 and the third data transmission module 33 are in the passive position.
  • connection of the network interface 55 to the fourth communication interface 54 is separated from the switching unit 57.
  • the connections of the network interface 55 with the first communication interface 51, the second communication interface 52 and the third communication interface 53 are established by the switching unit 57.
  • Figure 5 shows a schematic representation of the technical system in a fourth operating state.
  • the mirrors 35 of the first data transmission module 31, the second data transmission module 32, the third data transmission module 33 and the fourth data transmission module 34 are in the active position.
  • connection of the network interface 55 to the third communication interface 53 is separated from the switching unit 57.
  • the connections of the network interface 55 with the first communication interface 51, the second communication interface 52 and the fourth communication interface 54 are established by the switching unit 57.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

The invention relates to a communications module (20) for transferring data by means of light beams (40) in a technical installation, comprising a first emitter (21) for emitting a light beam (40) and a first receiver (23) for receiving a light beam (40), and a second emitter (22) for emitting a light beam (40), and a second receiver (24) for receiving a light beam (40), wherein: the first emitter (21) emits a light beam (40), in which data to be transferred is encoded, in a first emission direction (T1), and the second emitter (22) emits a light beam (40), in which data to be transferred is encoded, in a second emission direction (T2); the first emission direction (T1) is oriented antiparallel to the second emission direction (T2); and the communications module (20) comprises a distribution unit (27) which forwards data encoded in a light beam (40) received by the first receiver (23) to the second emitter (22) and which forwards data encoded in a light beam (40) received by the second receiver (24) to the first emitter (21). The invention relates to a technical installation which comprises a work area (15), a plurality of vehicles (10) which can move in a straight line in a longitudinal direction (X) in the work area (15), and a plurality of communications modules (20) according to the invention, and to a method for operating a technical installation according to the invention.

Description

Kommunikationsmodul zur Datenübertragung mittels Lichtstrahlen, technische Anlage und Verfahren zum Betreiben einer technischen Anlage Communication module for data transmission using light beams, technical system and method for operating a technical system
Beschreibung: Description:
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationsmodul zur Datenübertragung mittels Lichtstrahlen in einer technischen Anlage, welche einen Sender zum Aussenden eines Lichtstrahls, in welchem zu übertragende Daten codiert sind, und einen Empfänger zum Empfangen eines Lichtstrahls umfasst. Die Erfindung betrifft auch eine technische Anlage, welche mehrere erfindungsgemäße Kommunikationsmodule umfasst, und ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen technischen Anlage. The invention relates to a communication module for data transmission using light beams in a technical system, which comprises a transmitter for emitting a light beam in which data to be transmitted is encoded, and a receiver for receiving a light beam. The invention also relates to a technical system which comprises a plurality of communication modules according to the invention, and a method for operating a technical system according to the invention.
Aus der DE 102016 010 999 A1 sind ein System und ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs innerhalb einer Anlage bekannt. Das System weist dabei ein Fahrzeug mit einem Empfangsmodul und ein stationär angeordnetes Sendemodul auf. Das Sendemodul weist eine Lichtquelle auf und sendet linear polarisiertes Licht aus. Das Empfangsmodul weist einen Lichtsensor auf. From DE 102016 010 999 A1 a system and a method for determining the position of a vehicle within a system are known. The system has a vehicle with a receiving module and a stationary transmitting module. The transmitter module has a light source and emits linearly polarized light. The receiving module has a light sensor.
Aus der DE 102018 006 988 B3 sind ein System und ein Verfahren zur Datenübertragung mittels sichtbarem Licht bekannt. Das System weist einen Empfänger mit einem Bildsensor, dessen lichtsensitive Fläche zeilenweise abgetastet wird, und einen Sender mit einem steuerbaren Leuchtmittel, welches moduliertes Licht abstrahlt, auf. From DE 102018 006 988 B3 a system and a method for data transmission using visible light are known. The system has a receiver with an image sensor, the light-sensitive surface of which is scanned line by line, and a transmitter with a controllable light source that emits modulated light.
Aus der EP 3403 055 B1 ist ein System zur Datenübertragung und Positionsbestimmung bekannt, welches zwei relativ zueinander bewegbare Teile umfasst. Das erste Teil weist einen seitlich Licht abstrahlenden Lichtleiter und eine steuerbare Lichtquelle aufweist, und das zweite Teil weist zumindest eine Sensoranordnung zur Detektion der Lichtintensität auf. From EP 3403 055 B1 a system for data transmission and position determination is known, which comprises two parts that can be moved relative to one another. The first part has a light guide emitting light from the side and a controllable light source, and the second part has at least one sensor arrangement for detecting the light intensity.
Aus der DE 102019 004 565 A1 sind eine Anlage und ein Verfahren zum Betreiben der Anlage bekannt. Die Anlage umfasst dabei mehrere bewegbar angeordnete Mobilteile, welche jeweils optische Sender und optische Empfänger aufweisen. From DE 102019 004 565 A1 a system and a method for operating the system are known. The system includes several movably arranged handsets, each of which has optical transmitters and optical receivers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kommunikationsmodul zur Datenübertragung mittels Lichtstrahlen, eine technische Anlage sowie ein Verfahren zum Betreiben einer technischen Anlage weiter zu bilden. Die Aufgabe wird durch ein Kommunikationsmodul zur Datenübertragung mittels Lichtstrahlen mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Aufgabe wird auch durch eine technische Anlage mit den in Anspruch 3 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Betreiben einer technischen Anlage mit den in Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. The invention is based on the object of further developing a communication module for data transmission using light beams, a technical system and a method for operating a technical system. The task is solved by a communication module for data transmission using light beams with the features specified in claim 1. Advantageous refinements and further developments are the subject of the subclaims. The task is also achieved by a technical system with the features specified in claim 3. Advantageous refinements and further developments are the subject of the subclaims. The task is also achieved by a method for operating a technical system with the features specified in claim 10. Advantageous refinements and further developments are the subject of the subclaims.
Ein erfindungsgemäßes Kommunikationsmodul zur Datenübertragung mittels Lichtstrahlen in einer technischen Anlage umfasst einen ersten Sender zum Aussenden eines Lichtstrahls und einen ersten Empfänger zum Empfangen eines Lichtstrahls und einen zweiten Sender zum Aussenden eines Lichtstrahls und einen zweiten Empfänger zum Empfangen eines Lichtstrahls. Der erste Sender sendet einen Lichtstrahl, in welchem zu übertragende Daten codiert sind, in einer ersten Senderichtung aus, und der zweite Sender sendet einen Lichtstrahl, in welchem zu übertragende Daten codiert sind, in einer zweiten Senderichtung aus. Dabei ist die erste Senderichtung antiparallel zu der zweiten Senderichtung orientiert. Das Kommunikationsmodul umfasst ferner eine Verteileinheit, welche Daten, die in einem von dem ersten Empfänger empfangenen Lichtstrahl codiert sind, zu dem zweiten Sender weiterleitet, und welche Daten, die in einem von dem zweiten Empfänger empfangenen Lichtstrahl codiert sind, zu dem ersten Sender weiterleitet. A communication module according to the invention for data transmission using light beams in a technical system comprises a first transmitter for emitting a light beam and a first receiver for receiving a light beam and a second transmitter for emitting a light beam and a second receiver for receiving a light beam. The first transmitter sends out a light beam in which data to be transmitted is encoded in a first transmission direction, and the second transmitter sends out a light beam in which data to be transmitted is encoded in a second transmission direction. The first transmission direction is oriented anti-parallel to the second transmission direction. The communication module further comprises a distribution unit which forwards data encoded in a light beam received by the first receiver to the second transmitter, and which forwards data encoded in a light beam received by the second receiver to the first transmitter.
Mit einem erfindungsgemäßen Kommunikationsmodul ist eine Duplex-Kommunikation mit weiteren erfindungsgemäßen Kommunikationsmodulen mittels Lichtstrahlen in einer technischen Anlage möglich. Eine Kommunikation über Funkwellen, beispielsweise WLAN, ist somit nicht erforderlich. Insbesondere ist das Kommunikationsmodul dazu in der Lage, empfangene Daten weiter zu leiten, wie bei einer Relaisstation. With a communication module according to the invention, duplex communication with further communication modules according to the invention is possible using light beams in a technical system. Communication via radio waves, such as WLAN, is therefore not necessary. In particular, the communication module is able to forward received data, like a relay station.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Empfänger derart ausgerichtet, dass ein aus der zweiten Senderichtung eintreffender Lichtstrahl von dem ersten Empfänger empfangbar ist, und der zweite Empfänger ist derart ausgerichtet, dass ein aus der ersten Senderichtung eintreffender Lichtstrahl von dem zweiten Empfänger empfangbar ist. Damit sind Kommunikationsverbindung zwischen je zwei Kommunikationsmodulen herstellbar. Somit ist das Kommunikationsmodul dazu in der Lage, empfangene Daten weiter zu leiten, wie bei einer Relaisstation, insbesondere, wenn die beteiligten Kommunikationsmodule geradlinig hintereinander angeordnet sind. According to a preferred embodiment of the invention, the first receiver is aligned such that a light beam arriving from the second transmission direction can be received by the first receiver, and the second receiver is aligned such that a light beam arriving from the first transmission direction can be received by the second receiver . This means that communication connections can be established between two communication modules. The communication module is therefore able to forward received data, such as in a relay station, especially if the communication modules involved are arranged in a straight line one behind the other.
Eine erfindungsgemäße technische Anlage umfasst einen Arbeitsbereich, mehrere Fahrzeuge, welche in dem Arbeitsbereich in einer Längsrichtung beweglich sind, mehrere erfindungsgemäße Kommunikationsmodule und mehrere Datenübertragungsmodule. Dabei ist an jedem der Fahrzeuge ein Kommunikationsmodul derart angeordnet, dass die ersten Senderichtungen der Kommunikationsmodule miteinander fluchten und parallel zu der Längsrichtung verlaufen, und dass die zweiten Senderichtungen der Kommunikationsmodule miteinander fluchten und antiparallel zu der Längsrichtung verlaufen. Die Datenübertragungsmodule umfassen jeweils eine Lichtquelle zum Aussenden eines Lichtstrahls, in welchem zu übertragende Daten codiert sind, einen Lichtsensor zum Empfangen eines Lichtstrahls und einen um eine Schwenkachse zwischen einer aktiven Position und einer passiven Position schwenkbaren Spiegel. Der Spiegel ist dabei derart angeordnet, dass von dem in der aktiven Position befindlichen Spiegel ein aus einer Senderichtung einfallender Lichtstrahl auf den Lichtsensor umgelenkt wird, und dass ein von der Lichtquelle ausgesendeter Lichtstrahl in eine der Senderichtungen umgelenkt wird. A technical system according to the invention comprises a work area, several vehicles which are movable in a longitudinal direction in the work area, several communication modules according to the invention and several data transmission modules. A communication module is arranged on each of the vehicles in such a way that the first transmission directions of the communication modules are aligned with one another and run parallel to the longitudinal direction, and that the second transmission directions of the communication modules are aligned with one another and run anti-parallel to the longitudinal direction. The data transmission modules each comprise a light source for emitting a light beam in which data to be transmitted is encoded, a light sensor for receiving a light beam and a mirror that can be pivoted about a pivot axis between an active position and a passive position. The mirror is arranged in such a way that a light beam incident from a transmission direction is deflected onto the light sensor by the mirror in the active position, and that a light beam emitted by the light source is deflected into one of the transmission directions.
In der erfindungsgemäßen technischen Anlage sind Kommunikationsverbindungen zwischen je zwei Kommunikationsmodulen, welche an benachbarten Fahrzeugen angeordnet sind, herstellbar. Ferner sind Kommunikationsverbindungen zwischen je einem stationären Datenübertragungsmodul und einem mobilen Kommunikationsmodul herstellbar. In the technical system according to the invention, communication connections can be established between two communication modules that are arranged on neighboring vehicles. Furthermore, communication connections can be established between a stationary data transmission module and a mobile communication module.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die technische Anlage ferner eine Steuereinheit, welche über jeweils eine Kommunikationsleitung mit den Datenübertragungsmodulen verbunden ist. Dabei sind über die Kommunikationsleitungen Daten von der Steuereinheit zu den Datenübertragungsmodulen sowie von den Datenübertragungsmodulen zu der Steuereinheit übertragbar. Damit sind auch Kommunikationsverbindungen zwischen den Datenübertragungsmodulen und der Steuereinheit über die Kommunikationsleitungen herstellbar. According to an advantageous development of the invention, the technical system further comprises a control unit, which is connected to the data transmission modules via a respective communication line. Data can be transmitted from the control unit to the data transmission modules and from the data transmission modules to the control unit via the communication lines. This means that communication connections can also be established between the data transmission modules and the control unit via the communication lines.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Spiegel der Datenübertragungsmodule derart angeordnet, dass eine Kollision eines Kommunikationsmoduls mit einem in der passiven Position befindlichen Spiegel ausgeschlossen ist. Somit ist im Betrieb der technischen Anlage eine kollisionsfreie Bewegung der Fahrzeuge mit den daran angeordneten Kommunikationsmodulen in Längsrichtung an den stationär angeordneten Datenübertragungsmodulen vorbei möglich. According to a preferred embodiment of the invention, the mirrors of the data transmission modules are arranged in such a way that a collision of a communication module with a mirror in the passive position is excluded. This means that when the technical system is in operation, the vehicles can move without collision arranged communication modules in the longitudinal direction past the stationary data transmission modules possible.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Datenübertragungsmodule jeweils einen elektrischen Antrieb zum Schwenken des Spiegels von der passiven Position in die aktive Position und eine Feder zum Schwenken des Spiegels von der aktiven Position in die passive Position auf. Der elektrische Antrieb bewirkt, dass die Zeit, in welcher der Spiegel von der passiven Position in die aktive Position bewegt, möglichst kurz ist. Die Feder bewirkt, dass bei fehlender Spannungsversorgung des Antriebs der Spiegel automatisch in die passive Position bewegt wird, wodurch Kollisionen der Kommunikationsmodule mit den Spiegeln verhindert werden. According to an advantageous development of the invention, the data transmission modules each have an electric drive for pivoting the mirror from the passive position to the active position and a spring for pivoting the mirror from the active position to the passive position. The electric drive ensures that the time in which the mirror moves from the passive position to the active position is as short as possible. The spring causes the mirror to automatically move into the passive position if there is no power supply to the drive, thereby preventing collisions between the communication modules and the mirrors.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Steuereinheit mehrere Kommunikationsschnittstellen, an welche die Kommunikationsleitungen angeschlossen sind, eine Netzschnittstelle, an welche eine Datenleitung zur Verbindung mit einem Datennetzwerk anschließbar ist, und eine Schalteinheit, welche dazu eingerichtet ist, separate Verbindungen der Netzschnittstelle mit den einzelnen Kommunikationsschnittstellen herzustellen, sowie separate Verbindungen der Netzschnittstelle mit den einzelnen Kommunikationsschnittstellen zu trennen, auf. Somit ist eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Datennetzwerk und der Steuereinheit über die Datenleitung herstellbar. Die Schalteinheit gestattet, in Zuständen, in denen mehrere Datenübertragungsmodule eine Kommunikationsverbindung zu Kommunikationsmodulen haben, redundanten Kommunikationspfade zu blockieren. Andernfalls würde eine Ethernet-Loop entstehen. According to an advantageous embodiment of the invention, the control unit has a plurality of communication interfaces to which the communication lines are connected, a network interface to which a data line can be connected for connection to a data network, and a switching unit which is set up to provide separate connections of the network interface to the individual ones To establish communication interfaces and to separate separate connections between the network interface and the individual communication interfaces. A communication connection between the data network and the control unit can thus be established via the data line. The switching unit allows redundant communication paths to be blocked in states in which several data transmission modules have a communication connection to communication modules. Otherwise an Ethernet loop would be created.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in Längsrichtung an einem Anfang des Arbeitsbereichs mindestens ein Datenübertragungsmodul angeordnet, und in Längsrichtung an einem Ende des Arbeitsbereichs ist mindestens ein Datenübertragungsmodul angeordnet. Durch Anordnung der Datenübertragungsmodule in einem passenden Abstand zueinander in Längsrichtung ist sicherstellbar, dass zu jedem Zeitpunkt mindestens ein Spiegel sich in der aktiven Position befindet und somit eine Kommunikationsverbindung zwischen mindestens einem Datenübertragungsmodul und einem Kommunikationsmodul herstellbar ist. According to an advantageous embodiment of the invention, at least one data transmission module is arranged in the longitudinal direction at a beginning of the work area, and at least one data transmission module is arranged in the longitudinal direction at one end of the work area. By arranging the data transmission modules at a suitable distance from one another in the longitudinal direction, it can be ensured that at least one mirror is in the active position at all times and thus a communication connection can be established between at least one data transmission module and one communication module.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in Längsrichtung stromaufwärts des Anfangs des Arbeitsbereichs ein weiteres Datenübertragungsmodul angeordnet. Dabei ist ein Abstand des besagten weiteren Datenübertragungsmoduls von dem Anfang des Arbeitsbereichs in Längsrichtung halb so groß wie eine Ausdehnung eines Fahrzeugs in Längsrichtung. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in Längsrichtung stromabwärts des Endes des Arbeitsbereichs ein weiteres Datenübertragungsmodul angeordnet. Dabei ist ein Abstand des besagten weiteren Datenübertragungsmoduls von dem Ende des Arbeitsbereichs in Längsrichtung halb so groß wie eine Ausdehnung eines Fahrzeugs in Längsrichtung. According to an advantageous development of the invention, a further data transmission module is arranged in the longitudinal direction upstream of the beginning of the working area. This is a distance of said further data transmission module from the beginning of the Working area in the longitudinal direction is half as large as the length of a vehicle in the longitudinal direction. According to an advantageous development of the invention, a further data transmission module is arranged in the longitudinal direction downstream of the end of the working area. A distance of said further data transmission module from the end of the working area in the longitudinal direction is half as large as the extent of a vehicle in the longitudinal direction.
Durch die Anordnung eines weiteren Datenübertragungsmoduls in der technischen Anlage entsteht eine Redundanz, durch welche die Ausfallsicherheit der Kommunikationsverbindungen vorteilhaft erhöht ist. Durch die Anordnung von zwei Datenübertragungsmodulen in einem Abstand einer halben Ausdehnung eines Fahrzeugs in Längsrichtung ist sichergestellt, dass zu jedem Zeitpunkt mindestens ein Spiegel der besagten beiden Datenübertragungsmodule sich in der aktiven Position befindet, wenn die Fahrzeuge in dem Arbeitsbereich dicht aneinander anliegen. Somit ist stets eine Kommunikationsverbindung zwischen mindestens einem Datenübertragungsmodul und einem Kommunikationsmodul herstellbar. Arranging a further data transmission module in the technical system creates redundancy, which advantageously increases the reliability of the communication connections. The arrangement of two data transmission modules at a distance of half the length of a vehicle in the longitudinal direction ensures that at least one mirror of the two data transmission modules is in the active position at all times when the vehicles are close to one another in the work area. A communication connection can therefore always be established between at least one data transmission module and one communication module.
Ein Defekt an einem Fahrzeug in dem Arbeitsbereich, aufgrund dessen das zugeordnete Kommunikationsmodul keine Daten mittels Lichtstrahlen weiterleiten kann, würde dazu führen, dass in den Zuständen, in denen nur ein stationäres Datenübertragungsmodul eine Kommunikationsverbindung hat, ein ganzer Abschnitt der Schubskid-Linie von dem stationären Datennetzwerk und der Steuereinheit abgeschnitten ist. Der Ausfall eines stationären Datenübertragungsmoduls hätte zur Folge, dass in dem Zustand, in dem das jeweils andere Datenübertragungsmodul keine Verbindung hat, alle mobilen Kommunikationsmodule von dem stationären Datennetzwerk und der Steuereinheit abgeschnitten sind. A defect in a vehicle in the work area, due to which the associated communication module cannot transmit data using light beams, would result in an entire section of the push skid line being separated from the stationary one in states in which only one stationary data transmission module has a communication connection Data network and the control unit is cut off. The failure of a stationary data transmission module would result in all mobile communication modules being cut off from the stationary data network and the control unit in the state in which the other data transmission module has no connection.
Eine technische Anlage mit vier stationären Datenübertragungsmodulen ist tolerant gegenüber einem Fehler an einem Fahrzeug oder einem Fehler an einem Datenübertragungsmodul. Die Kommunikation erfolgt hauptsächlich über die inneren beiden Datenübertragungsmodule. Wenn sich der Spiegel eines inneren Datenübertragungsmoduls in der passiven Position befindet, so hat das besagte Datenübertragungsmodul keine Kommunikationsverbindung zu einem Kommunikationsmodul. Jedoch ist immer noch eine Kommunikation über das entsprechende äußere Datenübertragungsmodul möglich. Lediglich zu der Zeit, in welcher sich der Spiegel des inneren Datenübertragungsmoduls zwischen der aktiven und der passiven Position bewegt, ist keine Kommunikation über die beiden Datenübertragungsmodule auf dieser Seite möglich. Diese Zeit ist jedoch deutlich kürzer als die Zeit, in welcher sich der Spiegel in der passiven Position befindet. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die technische Anlage eine zusätzliche Steuereinheit, welche parallel zu der ersten Steuereinheit geschaltet ist. Bei Verwendung einer einzigen Steuereinheit würden bei einem Ausfall dieser Steuereinheit die Kommunikationsverbindungen zwischen den Kommunikationsmodulen und dem Datennetzwerk unterbrochen. Die zusätzliche Steuereinheit die überwacht die Funktionalität der ersten Steuereinheit, und bei einem Ausfall der ersten Steuereinheit übernimmt die zusätzliche Steuereinheit deren Funktion. A technical system with four stationary data transmission modules is tolerant of an error on a vehicle or an error on a data transmission module. Communication takes place mainly via the inner two data transmission modules. If the mirror of an internal data transmission module is in the passive position, said data transmission module has no communication connection to a communication module. However, communication is still possible via the corresponding external data transmission module. Only at the time when the mirror of the inner data transmission module moves between the active and the passive position is no communication possible via the two data transmission modules on this side. However, this time is significantly shorter than the time in which the mirror is in the passive position. According to an advantageous embodiment of the invention, the technical system comprises an additional control unit which is connected in parallel to the first control unit. When using a single control unit, if this control unit fails, the communication connections between the communication modules and the data network would be interrupted. The additional control unit monitors the functionality of the first control unit, and if the first control unit fails, the additional control unit takes over its function.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen technischen Anlage werden mehrere Fahrzeuge in dem Arbeitsbereich geradlinig in der Längsrichtung bewegt. Von den ersten Sendern der Kommunikationsmodule wird jeweils ein Lichtstrahl, in welchem zu übertragende Daten codiert sind, in der ersten Senderichtung ausgesendet. Von den zweiten Sendern der Kommunikationsmodule wird jeweils ein Lichtstrahl, in welchem zu übertragende Daten codiert sind, in der zweiten Senderichtung ausgesendet. Von den ersten Empfängern der Kommunikationsmodule wird jeweils ein aus der zweiten Senderichtung eintreffender Lichtstrahl empfangen. Von den zweiten Empfängern der Kommunikationsmodule wird jeweils ein aus der ersten Senderichtung eintreffender Lichtstrahl empfangen. In den Kommunikationsmodulen werden Daten, die in dem von dem ersten Empfänger empfangenen Lichtstrahl codiert sind, zu dem zweiten Sender weitergeleitet, und Daten, die in dem von dem zweiten Empfänger empfangenen Lichtstrahl codiert sind, werden zu dem ersten Sender weitergeleitet. Von der Lichtquelle mindestens eines Datenübertragungsmoduls, dessen Spiegel sich in der aktiven Position befindet, wird ein Lichtstrahl, in welchem zu übertragende Daten codiert sind, ausgesendet, und von dem Lichtsensor des besagten mindestens einen Datenübertragungsmoduls wird ein Lichtstrahl empfangen. Der Spiegel des besagten mindestens einen Datenübertragungsmoduls wird von der aktiven Position in die passive Position geschwenkt, während ein Kommunikationsmodul eines Fahrzeugs in der Längsrichtung an dem Datenübertragungsmodul vorbei bewegt wird. According to a method according to the invention for operating a technical system according to the invention, several vehicles are moved in a straight line in the longitudinal direction in the work area. A light beam, in which data to be transmitted is encoded, is emitted in the first transmission direction from the first transmitters of the communication modules. A light beam, in which data to be transmitted is encoded, is emitted in the second transmission direction from the second transmitters of the communication modules. A light beam arriving from the second transmission direction is received by the first receivers of the communication modules. A light beam arriving from the first transmission direction is received by the second receivers of the communication modules. In the communication modules, data encoded in the light beam received by the first receiver is forwarded to the second transmitter, and data encoded in the light beam received by the second receiver is forwarded to the first transmitter. A light beam in which data to be transmitted is encoded is emitted by the light source of at least one data transmission module, the mirror of which is in the active position, and a light beam is received by the light sensor of said at least one data transmission module. The mirror of said at least one data transmission module is pivoted from the active position to the passive position while a communication module of a vehicle is moved past the data transmission module in the longitudinal direction.
Somit wird eine Kollision des Kommunikationsmoduls des Fahrzeugs, welches in der Längsrichtung bewegt wird, mit den Spiegeln der Datenübertragungsmodule verhindert. This prevents the communication module of the vehicle, which is moved in the longitudinal direction, from colliding with the mirrors of the data transmission modules.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Spiegel des besagten mindestens einen Datenübertragungsmoduls von der passiven Position in die aktive Position geschwenkt, wenn das Kommunikationsmodul des Fahrzeugs in der Längsrichtung an dem Datenübertragungsmodul vorbei bewegt wurde. Somit ist Zeit, in welcher der Spiegel sich in der passiven Position befindet, in der keine Kommunikationsverbindung des Datenübertragungsmoduls mit einem Kommunikationsmodul herstellbar ist, minimiert. According to a preferred embodiment of the invention, the mirror of said at least one data transmission module is pivoted from the passive position into the active position when the communication module of the vehicle has been moved past the data transmission module in the longitudinal direction. Thus, the time in which the mirror is in the passive position, in which no communication connection between the data transmission module and a communication module can be established, is minimized.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die technische Anlage eine Steuereinheit, welche mehrere Kommunikationsschnittstellen, an welche mit den Datenübertragungsmodulen verbundene Kommunikationsleitungen angeschlossen sind, und eine Netzschnittstelle, an welche eine Datenleitung zur Verbindung mit einem Datennetzwerk angeschlossen ist, aufweist. Es werden zunächst separate Verbindungen der Netzschnittstelle mit den einzelnen Kommunikationsschnittstellen hergestellt. Dann wird geprüft, ob eine Kommunikationsverbindung zwischen einer der Kommunikationsschnittstellen über mindestens ein Kommunikationsmodul mit einer anderen Kommunikationsschnittstelle besteht. Anschließend wird die Verbindung der Netzschnittstelle mit derjenigen Kommunikationsschnittstelle getrennt, zwischen welcher eine Kommunikationsverbindung über mindestens ein Kommunikationsmodul zu einer anderen Kommunikationsschnittstelle besteht. Auf diese Art werden redundante Pfade, welche eine Ethernet-Loop verursachen, durch Trennung der Netzschnittstelle von der Kommunikationsschnittstelle blockiert. According to an advantageous development of the invention, the technical system comprises a control unit which has a plurality of communication interfaces to which communication lines connected to the data transmission modules are connected, and a network interface to which a data line is connected for connection to a data network. First, separate connections between the network interface and the individual communication interfaces are established. It is then checked whether there is a communication connection between one of the communication interfaces via at least one communication module with another communication interface. The connection between the network interface and the communication interface between which there is a communication connection via at least one communication module to another communication interface is then severed. In this way, redundant paths that cause an Ethernet loop are blocked by separating the network interface from the communication interface.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei der Prüfung, ob eine Kommunikationsverbindung zwischen einer der Kommunikationsschnittstellen über mindestens ein Kommunikationsmodul mit einer anderen Kommunikationsschnittstelle besteht, von mindestens einer der Kommunikationsschnittstellen ein Broadcast-Signal versendet, und es wird geprüft, ob das Broadcast-Signal von einer anderen Kommunikationsschnittstelle empfangen wird. Die Erkennung redundanter Pfade kann mit Broadcast-Signalen auf Layer 2 des ISO/OSI-Referenzmodells erfolgen. Vorteilhaft werden die Broadcast-Signale von der Steuereinheit über jede Kommunikationsschnittstelle zu den Datenübertragungsmodulen gesendet, und es wird geprüft, an welchen Kommunikationsschnittstellen die Broadcast-Signale wieder ankommen. Wenn Broadcast-Signale von einer Kommunikationsschnittstelle an einer anderen Kommunikationsschnittstelle ankommen, so gibt es redundante Pfade, welche dann durch Trennung der Netzschnittstelle von der Kommunikationsschnittstelle blockiert werden. Die Erholungszeit des Netzwerks bei einer Änderung des Zustandes der Verbindungen ist direkt abhängig von der Zykluszeit, mit der die Broadcast-Signale versendet werden und wird je nach Bedarf entsprechend kurz gewählt. Um zu verhindern, dass die Broadcast-Signale für die Redundanzerkennung durch das gesamte Netzwerk der Fahrzeuge gehen, ist es vorteilhaft, wenn die Kommunikationsmodule VLAN fähige Switches als Verteilereinheiten umfassen. Damit sind die Broadcast-Signale und alle übrigen Pakete in getrennte VLAN’s übertragbar, und so die Ausbreitung der Broadcast- Signale wird begrenzt. According to an advantageous embodiment of the invention, when checking whether there is a communication connection between one of the communication interfaces via at least one communication module with another communication interface, a broadcast signal is sent by at least one of the communication interfaces, and it is checked whether the broadcast signal is from another communication interface. Redundant path detection can be done using broadcast signals at Layer 2 of the ISO/OSI reference model. The broadcast signals are advantageously sent from the control unit to the data transmission modules via each communication interface, and it is checked at which communication interfaces the broadcast signals arrive again. When broadcast signals from one communication interface arrive at another communication interface, there are redundant paths which are then blocked by separating the network interface from the communication interface. The recovery time of the network when the status of the connections changes is directly dependent on the cycle time with which the broadcast signals are sent and is chosen to be short as required. In order to prevent the broadcast signals for redundancy detection from going through the entire vehicle network, it is advantageous if the communication modules include VLAN-capable switches as distribution units. This means that the broadcast signals and all other packets can be transferred to separate VLANs, thus limiting the spread of the broadcast signals.
Es ist vorteilhaft, wenn die Verteilereinheiten der Kommunikationsmodule die Möglichkeit bieten, das MAC-Address-Learning zu deaktivieren oder die Tabelle mit den MAC Adressen auf Befehl zu löschen. Beim Umschalten zwischen den redundanten Pfaden kann so verhindert werden, dass die Pakete, die von mobil nach stationär geschickt werden, nicht nur über den alten Pfad gesendet und am Ende verworfen werden. It is advantageous if the distribution units of the communication modules offer the option of deactivating MAC address learning or deleting the table with the MAC addresses on command. When switching between the redundant paths, it can be prevented that the packets that are sent from mobile to stationary are not only sent over the old path and are ultimately discarded.
Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the person skilled in the art, further sensible combination options of claims and/or individual claim features and/or features of the description and/or the figures arise, in particular from the task and/or the task posed by comparison with the prior art.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abbildungen stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Es zeigen: The invention will now be explained in more detail using illustrations. The invention is not limited to the exemplary embodiments shown in the figures. The illustrations only represent the subject matter of the invention schematically. They show:
Figur 1 : eine schematische Darstellung eines Kommunikationsmoduls, Figure 1: a schematic representation of a communication module,
Figur 2: eine schematische Darstellung einer technischen Anlage in einem ersten Betriebszustand, Figure 2: a schematic representation of a technical system in a first operating state,
Figur 3: eine schematische Darstellung der technischen Anlage in einem zweiten Betriebszustand, Figure 3: a schematic representation of the technical system in a second operating state,
Figur 4: eine schematische Darstellung der technischen Anlage in einem dritten Betriebszustand und Figure 4: a schematic representation of the technical system in a third operating state and
Figur 5: eine schematische Darstellung der technischen Anlage in einem vierten Betriebszustand. Figure 5: a schematic representation of the technical system in a fourth operating state.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kommunikationsmoduls 20 zur Datenübertragung mittels Lichtstrahlen 40. Das Kommunikationsmodul 20 ist insbesondere an einem Fahrzeug 10 in einer technischen Anlage angebracht und mit dem Fahrzeug 10 beweglich. Das Kommunikationsmodul 20 dient dabei insbesondere zur drahtlosen Kommunikation mit anderen Kommunikationsmodulen 20 sowie mit stationär angeordneten Datenübertragungsmodulen 31, 32, 33, 34. Figure 1 shows a schematic representation of a communication module 20 for data transmission using light beams 40. The communication module 20 is in particular attached to a vehicle 10 in a technical system and movable with the vehicle 10. The communication module 20 is used in particular for wireless communication with other communication modules 20 as well as with stationary data transmission modules 31, 32, 33, 34.
Das Kommunikationsmodul 20 umfasst einen ersten Sender 21 zum Aussenden eines Lichtstrahls 40 und einen ersten Empfänger 23 zum Empfangen eines Lichtstrahls 40. Der erste Sender 21 und der erste Empfänger 23 sind nebeneinander in einem ersten Endbereich des Kommunikationsmoduls 20 angeordnet. Der erste Sender 21 sendet einen Lichtstrahl 40, in welchem zu übertragende Daten codiert sind, in einer ersten Senderichtung T 1 aus. Der erste Empfänger 23 ist derart ausgerichtet, dass ein aus der zweiten Senderichtung T2 eintreffender Lichtstrahl 40 von dem ersten Empfänger 23 empfangbar ist. The communication module 20 includes a first transmitter 21 for emitting a light beam 40 and a first receiver 23 for receiving a light beam 40. The first transmitter 21 and the first receiver 23 are arranged next to one another in a first end region of the communication module 20. The first transmitter 21 sends out a light beam 40, in which data to be transmitted is encoded, in a first transmission direction T 1. The first receiver 23 is aligned such that a light beam 40 arriving from the second transmission direction T2 can be received by the first receiver 23.
Das Kommunikationsmodul 20 umfasst einen zweiten Sender 22 zum Aussenden einesThe communication module 20 includes a second transmitter 22 for sending out a
Lichtstrahls 40 und einen zweiten Empfänger 24 zum Empfangen eines Lichtstrahls 40. Der zweite Sender 22 und der zweite Empfänger 24 sind nebeneinander in einem zweiten Endbereich des Kommunikationsmoduls 20 angeordnet. Der zweite Sender 22 sendet einen Lichtstrahl 40, in welchem zu übertragende Daten codiert sind, in einer zweiten Senderichtung T2 aus. Der zweite Empfänger 24 ist derart ausgerichtet, dass ein aus der ersten Senderichtung T 1 eintreffender Lichtstrahl 40 von dem zweiten Empfänger 24 empfangbar ist. Light beam 40 and a second receiver 24 for receiving a light beam 40. The second transmitter 22 and the second receiver 24 are arranged next to each other in a second end region of the communication module 20. The second transmitter 22 sends out a light beam 40, in which data to be transmitted is encoded, in a second transmission direction T2. The second receiver 24 is aligned such that a light beam 40 arriving from the first transmission direction T 1 can be received by the second receiver 24.
Die erste Senderichtung T 1 ist antiparallel zu der zweiten Senderichtung T2 orientiert. Der erste Endbereich des Kommunikationsmoduls 20 ist dem zweiten Endbereich des Kommunikationsmoduls 20 gegenüber liegend angeordnet. The first transmission direction T 1 is oriented anti-parallel to the second transmission direction T2. The first end region of the communication module 20 is arranged opposite the second end region of the communication module 20.
Das Kommunikationsmodul 20 umfasst eine Verteileinheit 27. Bei der Verteileinheit 27 handelt es sich beispielsweise um einen Ethernet-Switch. Das Kommunikationsmodul 20 umfasst einen ersten Wandler 25 und einen zweiten Wandler 26. Das Kommunikationsmodul 20 umfasst ferner eine oder mehrere Datenschnittstellen 28. Die Datenschnittstellen 28 dienen zum Anschluss von netzwerkfähigen Komponenten des Fahrzeugs 10, insbesondere von Steuergeräten. The communication module 20 includes a distribution unit 27. The distribution unit 27 is, for example, an Ethernet switch. The communication module 20 includes a first converter 25 and a second converter 26. The communication module 20 further includes one or more data interfaces 28. The data interfaces 28 are used to connect network-capable components of the vehicle 10, in particular control devices.
Der erste Wandler 25 wandelt Daten, die in einem von dem ersten Empfänger 23 empfangenen Lichtstrahl 40 codiert sind, in einen elektrischen Datenstrom um und leitet diesen an die Verteileinheit 27 weiter. Der erste Wandler 25 wandelt einen elektrischen Datenstrom von der Verteileinheit 27 in zu übertragende Daten um und leitet diese an den ersten Sender 21 weiter. The first converter 25 converts data that is encoded in a light beam 40 received by the first receiver 23 into an electrical data stream and forwards this to the distribution unit 27. The first converter 25 converts an electrical data stream from the distribution unit 27 into data to be transmitted and forwards this to the first transmitter 21.
Der zweite Wandler 26 wandelt Daten, die in einem von dem zweiten Empfänger 24 empfangenen Lichtstrahl 40 codiert sind, in einen elektrischen Datenstrom um und leitet diesen an die Verteileinheit 27 weiter. Der zweite Wandler 25 wandelt einen elektrischen Datenstrom von der Verteileinheit 27 in zu übertragende Daten um und leitet diese an den zweiten Sender 22 weiter. The second converter 26 converts data that is encoded in a light beam 40 received by the second receiver 24 into an electrical data stream and forwards this to the distribution unit 27. The second converter 25 converts an electrical data stream from the distribution unit 27 into data to be transmitted and forwards this to the second transmitter 22.
Die Verteileinheit 27 leitet Daten von dem ersten Wandler 25, welche für Komponenten des Fahrzeugs 10 bestimmt sind, an die Datenschnittstellen 28 weiter. Die Verteileinheit 27 leitet andere Daten von dem ersten Wandler 25, welche nicht für Komponenten des Fahrzeugs 10 bestimmt sind, an den zweiten Wandler 26 weiter. Die Verteileinheit 27 leitet somit Daten, die in einem von dem ersten Empfänger 23 empfangenen Lichtstrahl 40 codiert sind, zu dem zweiten Sender 22 sowie an die Datenschnittstellen 28 weiter. Die Verteileinheit 27 leitet Daten von dem zweiten Wandler 26, welche für Komponenten des Fahrzeugs 10 bestimmt sind, an die Datenschnittstellen 28 weiter. Die Verteileinheit 27 leitet andere Daten von dem zweiten Wandler 26, welche nicht für Komponenten des Fahrzeugs 10 bestimmt sind, an den ersten Wandler 25 weiter. Die Verteileinheit 27 leitet somit Daten, die in einem von dem zweiten Empfänger 24 empfangenen Lichtstrahl 40 codiert sind, zu dem ersten Sender 21 sowie an die Datenschnittstellen 28 weiter. The distribution unit 27 forwards data from the first converter 25, which are intended for components of the vehicle 10, to the data interfaces 28. The distribution unit 27 forwards other data from the first converter 25, which are not intended for components of the vehicle 10, to the second converter 26. The distribution unit 27 thus forwards data that is encoded in a light beam 40 received by the first receiver 23 to the second transmitter 22 and to the data interfaces 28. The distribution unit 27 forwards data from the second converter 26, which are intended for components of the vehicle 10, to the data interfaces 28. The distribution unit 27 forwards other data from the second converter 26, which are not intended for components of the vehicle 10, to the first converter 25. The distribution unit 27 thus forwards data that is encoded in a light beam 40 received by the second receiver 24 to the first transmitter 21 and to the data interfaces 28.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer technischen Anlage in einem ersten Betriebszustand. Die technische Anlage umfasst einen Arbeitsbereich 15, welcher in einer Längsrichtung X stromaufwärts von einem Anfang 17 und stromabwärts von einem Ende 18 begrenzt ist. Die technische Anlage umfasst mehrere Fahrzeuge 10, welche in dem Arbeitsbereich 15 geradlinig in der Längsrichtung X von dem Anfang 17 zu dem Ende 18 beweglich sind. Bei den Fahrzeugen 10 handelt es sich beispielsweise um Schubskid- Plattformen, welche entlang eines Schienensystems bewegbar sind. Figure 2 shows a schematic representation of a technical system in a first operating state. The technical system includes a working area 15, which is limited in a longitudinal direction X upstream of a beginning 17 and downstream of an end 18. The technical system includes several vehicles 10, which are movable in a straight line in the longitudinal direction X from the beginning 17 to the end 18 in the working area 15. The vehicles 10 are, for example, push skid platforms that can be moved along a rail system.
Die technische Anlage umfasst mehrere Kommunikationsmodule 20. Dabei ist jedem der Fahrzeuge 10 ein Kommunikationsmodul 20 zugeordnet, welches an dem jeweiligen Fahrzeug 10 befestigt ist. Die Kommunikationsmodule 20 sind somit mit den Fahrzeugen 10 in dem Arbeitsbereich 15 geradlinig in der Längsrichtung X beweglich. The technical system includes several communication modules 20. Each of the vehicles 10 is assigned a communication module 20, which is attached to the respective vehicle 10. The communication modules 20 are thus movable in a straight line in the longitudinal direction X with the vehicles 10 in the work area 15.
Die Kommunikationsmodule 20 sind dabei an den Fahrzeugen 10 derart angeordnet, dass die ersten Senderichtungen T 1 der Kommunikationsmodule 20 miteinander fluchten und parallel zu der Längsrichtung X verlaufen, und dass die zweiten Senderichtungen T2 der Kommunikationsmodule 20 miteinander fluchten und antiparallel zu der Längsrichtung X verlaufen. The communication modules 20 are arranged on the vehicles 10 in such a way that the first transmission directions T1 of the communication modules 20 are aligned with one another and run parallel to the longitudinal direction X, and that the second transmission directions T2 of the communication modules 20 are aligned with one another and run anti-parallel to the longitudinal direction X.
In dem Arbeitsbereich 15 ist somit eine Kommunikationsverbindung zwischen je zwei Kommunikationsmodulen 20, welche an benachbarten Fahrzeugen 10 angeordnet sind, herstellbar. Mittels einer solchen Kommunikationsverbindung ist eine Datenübertragung mittels Lichtstrahlen 40 zwischen den Kommunikationsmodulen 20 ermöglicht. In the work area 15, a communication connection can thus be established between two communication modules 20, which are arranged on adjacent vehicles 10. By means of such a communication connection, data transmission using light beams 40 between the communication modules 20 is made possible.
Die technische Anlage umfasst vorliegend einer erstes Datenübertragungsmodul 31, ein zweites Datenübertragungsmodul 32, ein drittes Datenübertragungsmodul 33 und ein viertes Datenübertragungsmodul 34. Das zweite Datenübertragungsmodul 32 ist an dem Anfang 17 des Arbeitsbereichs 15 stationär angeordnet. Das erste Datenübertragungsmodul 31 ist stromaufwärts des Anfangs 17 des Arbeitsbereichs 15 und des zweiten Datenübertragungsmoduls 32 stationär angeordnet. Das dritte Datenübertragungsmodul 33 ist an dem Ende 18 des Arbeitsbereichs 15 stationär angeordnet. Das vierte Datenübertragungsmodul 34 ist stromabwärts des Endes 18 des Arbeitsbereichs 15 und des dritten Datenübertragungsmoduls 33 stationär angeordnet. In the present case, the technical system comprises a first data transmission module 31, a second data transmission module 32, a third data transmission module 33 and a fourth data transmission module 34. The second data transmission module 32 is arranged in a stationary manner at the beginning 17 of the work area 15. The first data transmission module 31 is Arranged stationary upstream of the beginning 17 of the work area 15 and the second data transmission module 32. The third data transmission module 33 is arranged stationary at the end 18 of the work area 15. The fourth data transmission module 34 is stationarily arranged downstream of the end 18 of the work area 15 and the third data transmission module 33.
Das zweite Datenübertragungsmodul 32 und das dritte Datenübertragungsmodul 33 werden im Folgenden auch als innere Datenübertragungsmodule 32, 33 bezeichnet. Das erste Datenübertragungsmodul 31 und das vierte Datenübertragungsmodul 34 werden im Folgenden auch als äußere Datenübertragungsmodule 32, 33 bezeichnet. The second data transmission module 32 and the third data transmission module 33 are also referred to below as inner data transmission modules 32, 33. The first data transmission module 31 and the fourth data transmission module 34 are also referred to below as external data transmission modules 32, 33.
Ein Abstand des ersten Datenübertragungsmoduls 31 von dem Anfang 17 des Arbeitsbereichs 15 in Längsrichtung X ist halb so groß wie eine Ausdehnung eines Fahrzeugs 10 in Längsrichtung X. Ein Abstand des vierten Datenübertragungsmoduls 34 von dem Ende 18 des Arbeitsbereichs 15 in Längsrichtung X ist halb so groß wie eine Ausdehnung eines Fahrzeugs 10 in Längsrichtung X. A distance of the first data transmission module 31 from the beginning 17 of the work area 15 in the longitudinal direction X is half as large as an extent of a vehicle 10 in the longitudinal direction like an extension of a vehicle 10 in the longitudinal direction X.
Die Datenübertragungsmodule 31, 32, 33, 34 umfassen jeweils eine Lichtquelle zum Aussenden eines Lichtstrahls 40, in welchem zu übertragende Daten codiert sind, und einen Lichtsensor zum Empfangen eines Lichtstrahls 40. Die Lichtquelle und der Lichtsensor sind dabei nebeneinander angeordnet. The data transmission modules 31, 32, 33, 34 each include a light source for emitting a light beam 40, in which data to be transmitted is encoded, and a light sensor for receiving a light beam 40. The light source and the light sensor are arranged next to one another.
Die Datenübertragungsmodule 31 , 32, 33, 34 umfassen jeweils einen Spiegel 35, welcher um eine Schwenkachse zwischen einer aktiven Position und einer passiven Position schwenkbar ist. Die Schwenkachse verläuft dabei rechtwinklig zu der Längsrichtung X. Die Lichtquellen der Datenübertragungsmodule 31 , 32, 33, 34 senden Lichtstrahlen 40 jeweils in eine Richtung aus, welche rechtwinklig zu der Längsrichtung X und rechtwinklig zu der Schwenkachse verläuft. Von den Lichtquellen ausgesendete Lichtstrahlen 40 treffen auf den Spiegel 35. The data transmission modules 31, 32, 33, 34 each include a mirror 35, which can be pivoted about a pivot axis between an active position and a passive position. The pivot axis runs at right angles to the longitudinal direction Light rays 40 emitted by the light sources strike the mirror 35.
Die Spiegel 35 des ersten Datenübertragungsmoduls 31 und des zweiten Datenübertragungsmoduls 32 sind derart angeordnet, dass von dem in der aktiven Position befindlichen Spiegel 35 ein aus der zweiten Senderichtung T2 einfallender Lichtstrahl 40 von dem Spiegel 35 auf den Lichtsensor umgelenkt wird, und dass ein von der Lichtquelle ausgesendeter Lichtstrahl 40 von dem Spiegel 35 in die erste Senderichtung T 1 umgelenkt wird. Die Spiegel 35 des dritten Datenübertragungsmoduls 33 und des vierten Datenübertragungsmoduls 34 sind derart angeordnet, dass von dem in der aktiven Position befindlichen Spiegel 35 ein aus der ersten Senderichtung T1 einfallender Lichtstrahl 40 von dem Spiegel 35 auf den Lichtsensor umgelenkt wird, und dass ein von der Lichtquelle ausgesendeter Lichtstrahl 40 von dem Spiegel 35 in die zweite Senderichtung T2 umgelenkt wird. The mirrors 35 of the first data transmission module 31 and the second data transmission module 32 are arranged in such a way that a light beam 40 incident from the second transmission direction T2 is deflected from the mirror 35 onto the light sensor by the mirror 35 in the active position, and that one of the Light source emitted light beam 40 is deflected by the mirror 35 in the first transmission direction T 1. The mirrors 35 of the third data transmission module 33 and the fourth data transmission module 34 are arranged in such a way that a light beam 40 incident from the first transmission direction T1 is deflected from the mirror 35 onto the light sensor by the mirror 35 in the active position, and that one of the Light beam 40 emitted by the light source is deflected by the mirror 35 into the second transmission direction T2.
Somit ist eine Kommunikationsverbindung zwischen je einem Datenübertragungsmodul 31 , 32, 33, 34 und einem Kommunikationsmodul 20, welches an einen in dem Arbeitsbereich 15 befindlichen Fahrzeug 10 angeordnet ist, herstellbar. Mittels einer solchen Kommunikationsverbindung ist eine Datenübertragung mittels Lichtstrahlen 40 zwischen je einem Datenübertragungsmodul 31 , 32, 33, 34 und einem Kommunikationsmodul 20 ermöglicht. A communication connection can thus be established between a data transmission module 31, 32, 33, 34 and a communication module 20, which is arranged on a vehicle 10 located in the work area 15. By means of such a communication connection, data transmission using light beams 40 between a data transmission module 31, 32, 33, 34 and a communication module 20 is made possible.
Im Betrieb der technischen Anlage bewegen sich die an den Fahrzeugen 10 angeordneten Kommunikationsmodule 20 in Längsrichtung X an den stationär angeordneten Datenübertragungsmodulen 31 , 32, 33, 34 vorbei. Die Spiegel 35 der Datenübertragungsmodule 31, 32, 33, 34 sind dabei derart angeordnet, dass eine Kollision eines Kommunikationsmoduls 20 mit einem in der passiven Position befindlichen Spiegel 35 ausgeschlossen ist. During operation of the technical system, the communication modules 20 arranged on the vehicles 10 move in the longitudinal direction X past the stationary data transmission modules 31, 32, 33, 34. The mirrors 35 of the data transmission modules 31, 32, 33, 34 are arranged in such a way that a collision of a communication module 20 with a mirror 35 located in the passive position is excluded.
Eine Kommunikationsverbindung zwischen je einem Datenübertragungsmodul 31 , 32, 33, 34 und einem Kommunikationsmodul 20 ist nur dann herstellbar, wenn sich der Spiegel 35 des Datenübertragungsmoduls 31, 32, 33, 34 in der aktiven Position befindet. Wenn sich der Spiegel 35 des Datenübertragungsmodul 31 , 32, 33, 34 in der passiven Position befindet, ist keine Kommunikationsverbindung des Datenübertragungsmoduls 31 , 32, 33, 34 mit einem Kommunikationsmodul 20 herstellbar. A communication connection between a data transmission module 31, 32, 33, 34 and a communication module 20 can only be established when the mirror 35 of the data transmission module 31, 32, 33, 34 is in the active position. If the mirror 35 of the data transmission module 31, 32, 33, 34 is in the passive position, no communication connection between the data transmission module 31, 32, 33, 34 and a communication module 20 can be established.
Die Datenübertragungsmodule 31 , 32, 33, 34 weisen jeweils einen elektrischen Antrieb zum Schwenken des Spiegels 35 von der passiven Position in die aktive Position auf. Die Datenübertragungsmodule 31 , 32, 33, 34 weisen ferner eine Feder zum Schwenken des Spiegels 35 von der aktiven Position in die passive Position auf. Die technische Anlage umfasst eine Steuereinheit 50. Die Steuereinheit 50 weist eine erste Kommunikationsschnittstelle 51 , eine zweite Kommunikationsschnittstelle 52, eine dritte Kommunikationsschnittstelle 53 und eine vierte Kommunikationsschnittstelle 54 auf. An jede der Kommunikationsschnittstellen 51 , 52, 53, 54 ist jeweils eine Kommunikationsleitung 42 angeschlossen. Über die Kommunikationsleitungen 42 ist die Steuereinheit 50 mit den Datenübertragungsmodulen 31, 32, 33, 34 verbunden. The data transmission modules 31, 32, 33, 34 each have an electric drive for pivoting the mirror 35 from the passive position to the active position. The data transmission modules 31, 32, 33, 34 also have a spring for pivoting the mirror 35 from the active position to the passive position. The technical system includes a control unit 50. The control unit 50 has a first communication interface 51, a second communication interface 52, a third communication interface 53 and a fourth communication interface 54. A communication line 42 is connected to each of the communication interfaces 51, 52, 53, 54. The control unit 50 is connected to the data transmission modules 31, 32, 33, 34 via the communication lines 42.
Die erste Kommunikationsschnittstelle 51 ist über eine Kommunikationsleitung 42 mit dem ersten Datenübertragungsmodul 31 verbunden. Die zweite Kommunikationsschnittstelle 52 ist über eine Kommunikationsleitung 42 mit dem zweiten Datenübertragungsmodul 32 verbunden. Die dritte Kommunikationsschnittstelle 53 ist über eine Kommunikationsleitung 42 mit dem dritten Datenübertragungsmodul 33 verbunden. Die vierte Kommunikationsschnittstelle 54 ist über eine Kommunikationsleitung 42 mit dem vierten Datenübertragungsmodul 34 verbunden. The first communication interface 51 is connected to the first data transmission module 31 via a communication line 42. The second communication interface 52 is connected to the second data transmission module 32 via a communication line 42. The third communication interface 53 is connected to the third data transmission module 33 via a communication line 42. The fourth communication interface 54 is connected to the fourth data transmission module 34 via a communication line 42.
Somit ist eine Kommunikationsverbindung zwischen je einem Datenübertragungsmodul 31 , 32, 33, 34 und der Steuereinheit 50 über die Kommunikationsleitungen 42 herstellbar. Mittels einer solchen Kommunikationsverbindung sind über die Kommunikationsleitungen 42 Daten von der Steuereinheit 50 zu den Datenübertragungsmodulen 31, 32, 33, 34, sowie von den Datenübertragungsmodulen 31, 32, 33, 34 zu der Steuereinheit 50 übertragbar. A communication connection between each data transmission module 31, 32, 33, 34 and the control unit 50 can thus be established via the communication lines 42. By means of such a communication connection, data can be transmitted from the control unit 50 to the data transmission modules 31, 32, 33, 34, and from the data transmission modules 31, 32, 33, 34 to the control unit 50 via the communication lines 42.
Die Steuereinheit 50 weist eine Netzschnittstelle 55 auf. An die Netzschnittstelle 55 ist eine Datenleitung 60 angeschlossen. Die Datenleitung 60 ist mit einem Datennetzwerk 62 verbunden. Somit ist eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Datennetzwerk 62 und der Steuereinheit 50 über die Datenleitung 60 herstellbar. Mittels einer solchen Kommunikationsverbindung ist eine Datenübertragung zwischen dem Datennetzwerk 62 und der Steuereinheit 50 ermöglicht. The control unit 50 has a network interface 55. A data line 60 is connected to the network interface 55. The data line 60 is connected to a data network 62. A communication connection between the data network 62 and the control unit 50 can thus be established via the data line 60. By means of such a communication connection, data transmission between the data network 62 and the control unit 50 is made possible.
Die Steuereinheit 50 weist eine Schalteinheit 57 auf. Bei der Schalteinheit 57 handelt es sich beispielsweise um eine Ethernet-Bridge. Die Schalteinheit 57 ist dazu eingerichtet, separate Verbindungen der Netzschnittstelle 55 mit den einzelnen Kommunikationsschnittstellen 51 , 52, 53, 54 herzustellen, sowie separate Verbindungen der Netzschnittstelle 55 mit den einzelnen Kommunikationsschnittstellen 51, 52, 53, 54 zu trennen. The control unit 50 has a switching unit 57. The switching unit 57 is, for example, an Ethernet bridge. The switching unit 57 is set up to establish separate connections of the network interface 55 with the individual communication interfaces 51, 52, 53, 54, as well as to separate separate connections of the network interface 55 with the individual communication interfaces 51, 52, 53, 54.
In der technischen Anlage sind somit Kommunikationsverbindungen zwischen demIn the technical system there are therefore communication connections between the
Datennetzwerk 62 und den Kommunikationsmodule 20 der Fahrzeuge 10 herstellbar. Mittels der besagten Kommunikationsverbindungen ist eine Datenübertragung zwischen dem Datennetzwerk 62 und den Kommunikationsmodulen 20 der Fahrzeuge 10 ermöglicht. Data network 62 and the communication modules 20 of the vehicles 10 can be produced. Means The said communication connections enable data transmission between the data network 62 and the communication modules 20 of the vehicles 10.
In dem hier gezeigten ersten Betriebszustand der technischen Anlage befinden sich die Spiegel 35 des ersten Datenübertragungsmoduls 31 und des dritten Datenübertragungsmoduls 33 in der aktiven Position. Die Spiegel 35 des zweiten Datenübertragungsmoduls 32 und des vierten Datenübertragungsmoduls 34 befinden sich in der passiven Position. In the first operating state of the technical system shown here, the mirrors 35 of the first data transmission module 31 and the third data transmission module 33 are in the active position. The mirrors 35 of the second data transmission module 32 and the fourth data transmission module 34 are in the passive position.
Die Verbindung der Netzschnittstelle 55 mit der ersten Kommunikationsschnittstelle 51 ist von der Schalteinheit 57 getrennt. Die Verbindungen der Netzschnittstelle 55 mit der zweiten Kommunikationsschnittstelle 52, der dritten Kommunikationsschnittstelle 53 und der vierten Kommunikationsschnittstelle 54 sind von der Schalteinheit 57 hergestellt. The connection of the network interface 55 to the first communication interface 51 is separated from the switching unit 57. The connections of the network interface 55 with the second communication interface 52, the third communication interface 53 and the fourth communication interface 54 are established by the switching unit 57.
In dem hier gezeigten ersten Betriebszustand der technischen Anlage besteht eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Datennetzwerk 62 und den Kommunikationsmodulen 20 der in dem Arbeitsbereich befindlichen Fahrzeuge 10 ausschließlich über das dritte Datenübertragungsmodul 33. In the first operating state of the technical system shown here, there is a communication connection between the data network 62 and the communication modules 20 of the vehicles 10 located in the work area exclusively via the third data transmission module 33.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung der technischen Anlage in einem zweiten Betriebszustand. Die Spiegel 35 des ersten Datenübertragungsmoduls 31 , des zweiten Datenübertragungsmoduls 32, des dritten Datenübertragungsmoduls 33 und des vierten Datenübertragungsmoduls 34 befinden sich in der aktiven Position. Figure 3 shows a schematic representation of the technical system in a second operating state. The mirrors 35 of the first data transmission module 31, the second data transmission module 32, the third data transmission module 33 and the fourth data transmission module 34 are in the active position.
Die Verbindung der Netzschnittstelle 55 mit der dritten Kommunikationsschnittstelle 53 ist von der Schalteinheit 57 getrennt. Die Verbindungen der Netzschnittstelle 55 mit der ersten Kommunikationsschnittstelle 51 , der zweiten Kommunikationsschnittstelle 52 und der vierten Kommunikationsschnittstelle 54 sind von der Schalteinheit 57 hergestellt. The connection of the network interface 55 to the third communication interface 53 is separated from the switching unit 57. The connections of the network interface 55 with the first communication interface 51, the second communication interface 52 and the fourth communication interface 54 are made by the switching unit 57.
In dem hier gezeigten zweiten Betriebszustand der technischen Anlage besteht eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Datennetzwerk 62 und den Kommunikationsmodulen 20 der in dem Arbeitsbereich befindlichen Fahrzeuge 10 ausschließlich über das zweite Datenübertragungsmodul 32. In the second operating state of the technical system shown here, there is a communication connection between the data network 62 and the communication modules 20 of the vehicles 10 located in the work area exclusively via the second data transmission module 32.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung der technischen Anlage in einem dritten Betriebszustand. Die Spiegel 35 des zweiten Datenübertragungsmoduls 32 und des vierten Datenübertragungsmoduls 34 befinden sich in der aktiven Position. Die Spiegel 35 des ersten Datenübertragungsmoduls 31 und des dritten Datenübertragungsmoduls 33 befinden sich in der passiven Position. Figure 4 shows a schematic representation of the technical system in a third operating state. The mirrors 35 of the second data transmission module 32 and the fourth Data transmission module 34 are in the active position. The mirrors 35 of the first data transmission module 31 and the third data transmission module 33 are in the passive position.
Die Verbindung der Netzschnittstelle 55 mit der vierten Kommunikationsschnittstelle 54 ist von der Schalteinheit 57 getrennt. Die Verbindungen der Netzschnittstelle 55 mit der ersten Kommunikationsschnittstelle 51, der zweiten Kommunikationsschnittstelle 52 und der dritten Kommunikationsschnittstelle 53 sind von der Schalteinheit 57 hergestellt. The connection of the network interface 55 to the fourth communication interface 54 is separated from the switching unit 57. The connections of the network interface 55 with the first communication interface 51, the second communication interface 52 and the third communication interface 53 are established by the switching unit 57.
In dem hier gezeigten dritten Betriebszustand der technischen Anlage besteht eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Datennetzwerk 62 und den Kommunikationsmodulen 20 der in dem Arbeitsbereich befindlichen Fahrzeuge 10 ausschließlich über das zweite Datenübertragungsmodul 32. In the third operating state of the technical system shown here, there is a communication connection between the data network 62 and the communication modules 20 of the vehicles 10 located in the work area exclusively via the second data transmission module 32.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung der technischen Anlage in einem vierten Betriebszustand. Die Spiegel 35 des ersten Datenübertragungsmoduls 31, des zweiten Datenübertragungsmoduls 32, des dritten Datenübertragungsmoduls 33 und des vierten Datenübertragungsmoduls 34 befinden sich in der aktiven Position. Figure 5 shows a schematic representation of the technical system in a fourth operating state. The mirrors 35 of the first data transmission module 31, the second data transmission module 32, the third data transmission module 33 and the fourth data transmission module 34 are in the active position.
Die Verbindung der Netzschnittstelle 55 mit der dritten Kommunikationsschnittstelle 53 ist von der Schalteinheit 57 getrennt. Die Verbindungen der Netzschnittstelle 55 mit der ersten Kommunikationsschnittstelle 51, der zweiten Kommunikationsschnittstelle 52 und der vierten Kommunikationsschnittstelle 54 sind von der Schalteinheit 57 hergestellt. The connection of the network interface 55 to the third communication interface 53 is separated from the switching unit 57. The connections of the network interface 55 with the first communication interface 51, the second communication interface 52 and the fourth communication interface 54 are established by the switching unit 57.
In dem hier gezeigten vierten Betriebszustand der technischen Anlage besteht eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Datennetzwerk 62 und den Kommunikationsmodulen 20 der in dem Arbeitsbereich befindlichen Fahrzeuge 10 über das zweite Datenübertragungsmodul 32. Zusätzlich besteht eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Datennetzwerk 62 und dem Kommunikationsmodul 20 eines teilweise außerhalb des Arbeitsbereich befindlichen Fahrzeugs 10 über das erste Datenübertragungsmodul 31. Zusätzlich besteht eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Datennetzwerk 62 und dem Kommunikationsmodul 20 eines teilweise außerhalb des Arbeitsbereich befindlichen Fahrzeugs 10 über das vierte Datenübertragungsmodul 34. Bezugszeichenliste In the fourth operating state of the technical system shown here, there is a communication connection between the data network 62 and the communication modules 20 of the vehicles 10 located in the work area via the second data transmission module 32. In addition, there is a communication connection between the data network 62 and the communication module 20 partially outside the work area located vehicle 10 via the first data transmission module 31. In addition, there is a communication connection between the data network 62 and the communication module 20 of a vehicle 10 located partially outside the work area via the fourth data transmission module 34. Reference symbol list
10 Fahrzeug T 1 erste Senderichtung10 Vehicle T 1 first transmission direction
15 Arbeitsbereich T2 zweite Senderichtung15 Working area T2 second transmission direction
17 Anfang X Längsrichtung17 Beginning X Longitudinal direction
18 Ende 18 end
20 Kommunikationsmodul 20 communication module
21 erster Sender 21 first station
22 zweiter Sender 22 second transmitter
23 erster Empfänger 23 first recipient
24 zweiter Empfänger 24 second receiver
25 erster Wandler 25 first converter
26 zweiter Wandler 26 second converter
27 Verteileinheit 27 distribution unit
28 Datenschnittstelle 28 data interface
31 erstes Datenübertragungsmodul 31 first data transmission module
32 zweites Datenübertragungsmodul 32 second data transmission module
33 drittes Datenübertragungsmodul 33 third data transmission module
34 viertes Datenübertragungsmodul 34 fourth data transmission module
35 Spiegel 35 mirrors
40 Lichtstrahl 40 beam of light
42 Kommunikationsleitung 42 communication line
50 Steuereinheit 50 control unit
51 erste Kommunikationsschnittstelle 51 first communication interface
52 zweite Kommunikationsschnittstelle 52 second communication interface
53 dritte Kommunikationsschnittstelle 53 third communication interface
54 vierte Kommunikationsschnittstelle 54 fourth communication interface
55 Netzschnittstelle 55 network interface
57 Schalteinheit 57 switching unit
60 Datenleitung 60 data line
62 Datennetzwerk 62 data network

Claims

Patentansprüche: Patent claims:
1. Kommunikationsmodul (20) zur Datenübertragung mittels Lichtstrahlen (40) in einer technischen Anlage, umfassend einen ersten Sender (21) zum Aussenden eines Lichtstrahls (40) und einen ersten Empfänger (23) zum Empfangen eines Lichtstrahls (40), und einen zweiten Sender (22) zum Aussenden eines Lichtstrahls (40), und einen zweiten Empfänger (24) zum Empfangen eines Lichtstrahls (40), wobei der erste Sender (21) einen Lichtstrahl (40), in welchem zu übertragende Daten codiert sind, in einer ersten Senderichtung (T1) aussendet, und der zweite Sender (22) einen Lichtstrahl (40), in welchem zu übertragende Daten codiert sind, in einer zweiten Senderichtung (T2) aussendet, wobei die erste Senderichtung (T1) antiparallel zu der zweiten Senderichtung (T2) orientiert ist, und wobei das Kommunikationsmodul (20) eine Verteileinheit (27) umfasst, welche Daten, die in einem von dem ersten Empfänger (23) empfangenen Lichtstrahl (40) codiert sind, zu dem zweiten Sender (22) weiterleitet, und welche Daten, die in einem von dem zweiten Empfänger (24) empfangenen Lichtstrahl (40) codiert sind, zu dem ersten Sender (21) weiterleitet. 1. Communication module (20) for data transmission using light beams (40) in a technical system, comprising a first transmitter (21) for emitting a light beam (40) and a first receiver (23) for receiving a light beam (40), and a second Transmitter (22) for emitting a light beam (40), and a second receiver (24) for receiving a light beam (40), the first transmitter (21) transmitting a light beam (40), in which data to be transmitted is encoded, in a first transmission direction (T1), and the second transmitter (22) sends out a light beam (40), in which data to be transmitted is encoded, in a second transmission direction (T2), the first transmission direction (T1) being anti-parallel to the second transmission direction ( T2) is oriented, and wherein the communication module (20) comprises a distribution unit (27) which forwards data, which are encoded in a light beam (40) received by the first receiver (23), to the second transmitter (22), and which forwards data encoded in a light beam (40) received by the second receiver (24) to the first transmitter (21).
2. Kommunikationsmodul (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Empfänger (23) derart ausgerichtet ist, dass ein aus der zweiten Senderichtung (T2) eintreffender Lichtstrahl (40) von dem ersten Empfänger (23) empfangbar ist, und dass der zweite Empfänger (24) derart ausgerichtet ist, dass ein aus der ersten Senderichtung (T1) eintreffender Lichtstrahl (40) von dem zweiten Empfänger (24) empfangbar ist. 2. Communication module (20) according to claim 1, characterized in that the first receiver (23) is aligned such that a light beam (40) arriving from the second transmission direction (T2) can be received by the first receiver (23), and that the second receiver (24) is aligned such that a light beam (40) arriving from the first transmission direction (T1) can be received by the second receiver (24).
3. Technische Anlage, umfassend einen Arbeitsbereich (15), mehrere Fahrzeuge (10), welche in dem Arbeitsbereich (15) geradlinig in einer Längsrichtung3. Technical system, comprising a work area (15), a plurality of vehicles (10) which are in the work area (15) in a straight line in a longitudinal direction
(X) beweglich sind, mehrere Kommunikationsmodule (20) nach einem der vorangegangenen Ansprüche und mehrere Datenübertragungsmodule (31, 32, 33, 34), wobei an jedem der Fahrzeuge (10) ein Kommunikationsmodul (20) derart angeordnet ist, dass die ersten Senderichtungen (T1) der Kommunikationsmodule (20) miteinander fluchten und parallel zu der Längsrichtung (X) verlaufen, und dass die zweiten Senderichtungen (T2) der Kommunikationsmodule (20) miteinander fluchten und antiparallel zu der Längsrichtung (X) verlaufen, und wobei die Datenübertragungsmodule (31 , 32, 33, 34) jeweils eine Lichtquelle zum Aussenden eines Lichtstrahls (40), in welchem zu übertragende Daten codiert sind, einen Lichtsensor zum Empfangen eines Lichtstrahls (40) und einen um eine Schwenkachse zwischen einer aktiven Position und einer passiven Position schwenkbaren Spiegel (35) umfassen, wobei der Spiegel (35) derart angeordnet ist, dass von dem in der aktiven Position befindlichen Spiegel (35) ein aus einer Senderichtung (T 1 , T2) einfallender Lichtstrahl (40) auf den Lichtsensor umgelenkt wird, und dass ein von der Lichtquelle ausgesendeter Lichtstrahl (40) in eine der Senderichtungen (T 1 , T2) umgelenkt wird. (X) are movable, a plurality of communication modules (20) according to one of the preceding claims and a plurality of data transmission modules (31, 32, 33, 34), a communication module (20) being arranged on each of the vehicles (10) in such a way that the first transmission directions (T1) of the communication modules (20) are aligned with one another and run parallel to the longitudinal direction (X), and that the second transmission directions (T2) of the communication modules (20) are aligned with one another and run anti-parallel to the longitudinal direction (X), and wherein the data transmission modules ( 31, 32, 33, 34) each have a light source for emitting a light beam (40) in which data to be transmitted is encoded, a light sensor for receiving a light beam (40) and one that can be pivoted about a pivot axis between an active position and a passive position Include mirror (35), wherein the mirror (35) is arranged such that a light beam (40) incident from a transmission direction (T 1 , T2) is deflected onto the light sensor by the mirror (35) in the active position, and that a light beam (40) emitted by the light source is deflected into one of the transmission directions (T 1, T2).
4. Technische Anlage nach Anspruch 3, ferner umfassend eine Steuereinheit (50), welche über jeweils eine Kommunikationsleitung (42) mit den Datenübertragungsmodulen (31, 32, 33, 34), verbunden ist, wobei über die Kommunikationsleitungen (42) Daten von der Steuereinheit (50) zu den Datenübertragungsmodulen (31 , 32, 33, 34), sowie von den Datenübertragungsmodulen (31, 32, 33, 34) zu der Steuereinheit (50) übertragbar sind. 4. Technical system according to claim 3, further comprising a control unit (50), which is connected to the data transmission modules (31, 32, 33, 34) via a communication line (42), wherein data from the Control unit (50) to the data transmission modules (31, 32, 33, 34), and from the data transmission modules (31, 32, 33, 34) to the control unit (50).
5. Technische Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegel (35) der Datenübertragungsmodule (31 , 32, 33, 34) derart angeordnet sind, dass eine Kollision eines Kommunikationsmoduls (20) mit einem in der passiven Position befindlichen Spiegel (35) ausgeschlossen ist. 5. Technical system according to one of claims 3 to 4, characterized in that the mirrors (35) of the data transmission modules (31, 32, 33, 34) are arranged such that a collision of a communication module (20) with one in the passive position located mirror (35) is excluded.
6. Technische Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungsmodule (31 , 32, 33, 34) jeweils einen elektrischen Antrieb zum Schwenken des Spiegels (35) von der passiven Position in die aktive Position und eine Feder zum Schwenken des Spiegels (35) von der aktiven Position in die passive Position aufweisen. 6. Technical system according to one of claims 3 to 5, characterized in that the data transmission modules (31, 32, 33, 34) each have an electric drive for pivoting the mirror (35) from the passive position to the active position and a spring for Pivoting the mirror (35) from the active position to the passive position.
7. Technische Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (50) mehrere Kommunikationsschnittstellen (51, 52, 53, 54), an welche die Kommunikationsleitungen (42) angeschlossen sind, eine Netzschnittstelle (55), an welche eine Datenleitung (60) zur Verbindung mit einem Datennetzwerk (62) anschließbar ist, und eine Schalteinheit (57), welche dazu eingerichtet ist, separate Verbindungen der Netzschnittstelle (55) mit den einzelnen Kommunikationsschnittstellen (51, 52, 53, 54) herzustellen, sowie separate Verbindungen der Netzschnittstelle (55) mit den einzelnen Kommunikationsschnittstellen (51, 52, 53, 54) zu trennen, aufweist. 7. Technical system according to one of claims 3 to 6, characterized in that the control unit (50) has a plurality of communication interfaces (51, 52, 53, 54) to which the communication lines (42) are connected, a network interface (55). which a data line (60) can be connected for connection to a data network (62), and a switching unit (57), which is set up to establish separate connections of the network interface (55) to the individual communication interfaces (51, 52, 53, 54). , as well as separate connections of the network interface (55) to the individual communication interfaces (51, 52, 53, 54).
8. Technische Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung (X) an einem Anfang (17) des Arbeitsbereichs (15) mindestens ein Datenübertragungsmodul (32) angeordnet ist, und dass in Längsrichtung (X) an einem Ende (18) des Arbeitsbereichs (15) mindestens ein Datenübertragungsmodul (33) angeordnet ist. 8. Technical system according to one of claims 3 to 7, characterized in that at least one data transmission module (32) is arranged in the longitudinal direction (X) at a beginning (17) of the working area (15), and that in the longitudinal direction (X) at one At least one data transmission module (33) is arranged at the end (18) of the work area (15).
9. Technische Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung (X) stromaufwärts des Anfangs (17) des Arbeitsbereichs (15) ein weiteres Datenübertragungsmodul (31) angeordnet ist, wobei ein Abstand des besagten weiteren Datenübertragungsmoduls (31) von dem Anfang (17) des Arbeitsbereichs (15) in Längsrichtung (X) halb so groß ist wie eine Ausdehnung eines9. Technical system according to claim 8, characterized in that a further data transmission module (31) is arranged in the longitudinal direction (X) upstream of the beginning (17) of the working area (15), with a distance of said further data transmission module (31) from the beginning (17) of the working area (15) in the longitudinal direction (X) is half as large as an extension of one
Fahrzeugs (10) in Längsrichtung (X), und/oder dass in Längsrichtung (X) stromabwärts des Endes (18) des Arbeitsbereichs (15) ein weiteresVehicle (10) in the longitudinal direction (X), and / or that in the longitudinal direction (X) downstream of the end (18) of the working area (15) another
Datenübertragungsmodul (34) angeordnet ist, wobei ein Abstand des besagten weiteren Datenübertragungsmoduls (34) von dem Ende (18) des Arbeitsbereichs (15) in Längsrichtung (X) halb so groß ist wie eine Ausdehnung eines Fahrzeugs (10) in Längsrichtung (X). Data transmission module (34) is arranged, wherein a distance of said further data transmission module (34) from the end (18) of the working area (15) in the longitudinal direction (X) is half as large as an extent of a vehicle (10) in the longitudinal direction (X) .
10. Verfahren zum Betreiben einer technischen Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Fahrzeuge (10) in dem Arbeitsbereich (15) geradlinig in der Längsrichtung (X) bewegt werden; von den ersten Sendern (21) der Kommunikationsmodule (20) jeweils ein Lichtstrahl (40), in welchem zu übertragende Daten codiert sind, in der ersten Senderichtung (T1) ausgesendet wird; von den zweiten Sendern (22) der Kommunikationsmodule (20) jeweils ein Lichtstrahl (40), in welchem zu übertragende Daten codiert sind, in der zweiten Senderichtung (T2) ausgesendet wird; von den ersten Empfängern (23) der Kommunikationsmodule (20) jeweils ein aus der zweiten Senderichtung (T2) eintreffender Lichtstrahl (40) empfangen wird; von den zweiten Empfängern (24) der Kommunikationsmodule (20) jeweils ein aus der ersten Senderichtung (T1) eintreffender Lichtstrahl (40) empfangen wird; 10. A method for operating a technical system according to one of claims 3 to 9, characterized in that a plurality of vehicles (10) are moved in a straight line in the longitudinal direction (X) in the working area (15); A light beam (40), in which data to be transmitted is encoded, is emitted in the first transmission direction (T1) from the first transmitters (21) of the communication modules (20); A light beam (40), in which data to be transmitted is encoded, is emitted in the second transmission direction (T2) from the second transmitters (22) of the communication modules (20); A light beam (40) arriving from the second transmission direction (T2) is received by the first receivers (23) of the communication modules (20); a light beam (40) arriving from the first transmission direction (T1) is received by the second receivers (24) of the communication modules (20);
Daten, die in dem von dem ersten Empfänger (23) empfangenen Lichtstrahl (40) codiert sind, zu dem zweiten Sender (22) weitergeleitet werden; Data encoded in the light beam (40) received by the first receiver (23) is forwarded to the second transmitter (22);
Daten, die in dem von dem zweiten Empfänger (24) empfangenen Lichtstrahl (40) codiert sind, zu dem ersten Sender (21) weitergeleitet werden; von der Lichtquelle mindestens eines Datenübertragungsmoduls (31 , 32, 33, 34), dessen Spiegel (35) sich in der aktiven Position befindet, ein Lichtstrahl (40), in welchem zu übertragende Daten codiert sind, ausgesendet wird; von dem Lichtsensor des besagten mindestens einen Datenübertragungsmoduls (31, 32, 33, 34) ein Lichtstrahl (40) empfangen wird; und der Spiegel (35) des besagten mindestens einen Datenübertragungsmoduls (31 , 32, 33, 34) von der aktiven Position in die passive Position geschwenkt wird, während ein Kommunikationsmodul (20) eines Fahrzeugs (10) in der Längsrichtung (X) an dem Datenübertragungsmodul (31 , 32, 33, 34) vorbei bewegt wird. Data encoded in the light beam (40) received by the second receiver (24) is forwarded to the first transmitter (21); A light beam (40) in which data to be transmitted is encoded is emitted from the light source of at least one data transmission module (31, 32, 33, 34), the mirror (35) of which is in the active position; a light beam (40) is received from the light sensor of said at least one data transmission module (31, 32, 33, 34); and the mirror (35) of said at least one data transmission module (31, 32, 33, 34) is pivoted from the active position to the passive position while a communication module (20) of a vehicle (10) is in the longitudinal direction (X). Data transmission module (31, 32, 33, 34) is moved past.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiegel (35) des besagten mindestens einen Datenübertragungsmoduls (31, 32, 33, 34) von der passiven Position in die aktive Position geschwenkt wird, wenn das Kommunikationsmodul (20) des Fahrzeugs (10) in der Längsrichtung (X) an dem Datenübertragungsmodul (31 , 32, 33, 34) vorbei bewegt wurde. 11. The method according to claim 10, characterized in that the mirror (35) of said at least one data transmission module (31, 32, 33, 34) is pivoted from the passive position into the active position when the communication module (20) of the vehicle ( 10) was moved past the data transmission module (31, 32, 33, 34) in the longitudinal direction (X).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die technische Anlage eine Steuereinheit (50) umfasst, welche mehrere Kommunikationsschnittstellen (51, 52, 53, 54), an welche mit den Datenübertragungsmodulen (31, 32, 33, 34) verbundene Kommunikationsleitungen (42) angeschlossen sind, und eine Netzschnittstelle (55), an welche eine Datenleitung (60) zur Verbindung mit einem Datennetzwerk (62) angeschlossen ist, aufweist, und dass zunächst separate Verbindungen der Netzschnittstelle (55) mit den einzelnen Kommunikationsschnittstellen (51, 52, 53, 54) hergestellt werden; und dass geprüft wird, ob eine Kommunikationsverbindung zwischen einer der Kommunikationsschnittstellen (51 , 52, 53, 54) über mindestens ein Kommunikationsmodul (20) mit einer anderen Kommunikationsschnittstelle (51 , 52, 53, 54) besteht; und dass die Verbindung der Netzschnittstelle (55) mit derjenigen Kommunikationsschnittstelle (51 , 52, 53, 54) getrennt wird, zwischen welcher eine Kommunikationsverbindung über mindestens ein Kommunikationsmodul (20) zu einer anderen Kommunikationsschnittstelle (51, 52, 53, 54) besteht. 12. The method according to one of claims 10 to 11, characterized in that the technical system comprises a control unit (50) which has a plurality of communication interfaces (51, 52, 53, 54) to which the data transmission modules (31, 32, 33, 34) connected communication lines (42) are connected, and a network interface (55), to which a data line (60) is connected for connection to a data network (62), and that initially separate connections of the network interface (55) with the individual Communication interfaces (51, 52, 53, 54) are produced; and checking whether there is a communication connection between one of the communication interfaces (51, 52, 53, 54) via at least one communication module (20) with another communication interface (51, 52, 53, 54); and that the connection of the network interface (55) to that communication interface (51, 52, 53, 54) between which there is a communication connection via at least one communication module (20) to another communication interface (51, 52, 53, 54) is severed.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Prüfung, ob eine Kommunikationsverbindung zwischen einer der Kommunikationsschnittstellen (51 , 52, 53, 54) über mindestens ein Kommunikationsmodul (20) mit einer anderen Kommunikationsschnittstelle (51 , 52, 53, 54) besteht, von mindestens einer der Kommunikationsschnittstellen (51, 52, 53, 54) ein Broadcast-Signal versendet wird, und geprüft wird, ob das Broadcast-Signal von einer anderen Kommunikationsschnittstelle (51 , 52, 53, 54) empfangen wird. 13. The method according to claim 12, characterized in that when checking whether a communication connection between one of the communication interfaces (51, 52, 53, 54) via at least one communication module (20) with another communication interface (51, 52, 53, 54 ), a broadcast signal is sent from at least one of the communication interfaces (51, 52, 53, 54), and it is checked whether the broadcast signal is received by another communication interface (51, 52, 53, 54).
PCT/EP2023/054337 2022-03-10 2023-02-21 Communications module for transferring data by means of light beams, technical installation, and method for operating a technical installation WO2023169817A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022000843 2022-03-10
DE102022000843.2 2022-03-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023169817A1 true WO2023169817A1 (en) 2023-09-14

Family

ID=85328570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/054337 WO2023169817A1 (en) 2022-03-10 2023-02-21 Communications module for transferring data by means of light beams, technical installation, and method for operating a technical installation

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102023000613A1 (en)
WO (1) WO2023169817A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016010999A1 (en) 2016-09-12 2018-03-15 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System and method for determining the position of a vehicle within a system
DE102018006988B3 (en) 2018-09-04 2019-08-14 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System and method of operating this system, comprising a first communication unit and a second communication unit
US20190319756A1 (en) * 2011-10-17 2019-10-17 Golba Llc Method and System for a Repeater Network That Utilizes Distributed Transceivers With Array Processing
DE102019004565A1 (en) 2018-07-17 2020-01-23 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System and method for operating a system, having movably arranged mobile parts
US20200280829A1 (en) * 2018-09-24 2020-09-03 Douglas Glass Benefield Free space optical transmission system for vehicle networking
EP3403055B1 (en) 2016-01-14 2021-01-06 Sew-Eurodrive GmbH & Co. KG System comprising a first part and a second part

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190319756A1 (en) * 2011-10-17 2019-10-17 Golba Llc Method and System for a Repeater Network That Utilizes Distributed Transceivers With Array Processing
EP3403055B1 (en) 2016-01-14 2021-01-06 Sew-Eurodrive GmbH & Co. KG System comprising a first part and a second part
DE102016010999A1 (en) 2016-09-12 2018-03-15 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System and method for determining the position of a vehicle within a system
DE102019004565A1 (en) 2018-07-17 2020-01-23 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System and method for operating a system, having movably arranged mobile parts
DE102018006988B3 (en) 2018-09-04 2019-08-14 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System and method of operating this system, comprising a first communication unit and a second communication unit
US20200280829A1 (en) * 2018-09-24 2020-09-03 Douglas Glass Benefield Free space optical transmission system for vehicle networking

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023000613A1 (en) 2023-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1062787B1 (en) Local network, especially ethernet network, with redundancy properties and redundancy manager
EP2356528B1 (en) Method for transferring data in an automated control system
EP1476988B1 (en) Local network, particularly ethernet network having redundancy properties, and redundancy manager for such a network
EP0403763A2 (en) Method and system to interconnect computers or computer networks
WO1998059464A1 (en) Redundant serial bus and method for the operation thereof
EP2759162B1 (en) Completely redundant connection and handover in cellular industrial radio networks
WO2024002687A1 (en) Method for protecting a data connection
DE3045315A1 (en) RING-SHAPED, IN PARTICULAR OPTICAL, DATA TRANSFER SYSTEM WITH SWITCHABLE TRANSMISSION DIRECTION
EP0618688A2 (en) Data transmission radio system between at least one mobile station and n fixed base stations along a way
EP0895899B1 (en) Data bus line with data transmitting/receiving components
WO2023169817A1 (en) Communications module for transferring data by means of light beams, technical installation, and method for operating a technical installation
WO2002037791A1 (en) Field bus system for the control of safety-critical processes
DE3402633A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONNECTING A SUBSCRIBER TO A BUS LINE
DE10245973A1 (en) Bus coupling
DE3642378C2 (en)
DE102012209509A1 (en) Apparatus for transmitting data between mobile station and stationary receiver at global system for mobile communication (GSM) network, has stationary receiver that is redundantly connected by wire to networks
DE10207527B4 (en) Local network, in particular Ethernet network, with redundancy properties and coupling device for such a network
DE4224422A1 (en) VHF relay radio system - enables broadcasting station to reach any other station directly using integrated repeaters
DE69508565T2 (en) IMPULSE SEQUENCE TRANSMISSION SYSTEM
WO2011138198A1 (en) Communications system for an aircraft
DE10343172B4 (en) Data link having means for checking data integrity
DE19704021A1 (en) Optical fibre data bus system for data communication network
DE202010018237U1 (en) Converter for sending and receiving data and data transmission path
EP1860829A1 (en) Bypass mechanism in connectors for a network in a train
EP0621701B1 (en) Method and apparatus for the reduction of the bit error rate in the diversity transmission of digital data radio

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23706752

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1