WO1999014894A1 - Bussystem zur gebäudevernetzung - Google Patents

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WO1999014894A1
WO1999014894A1 PCT/DE1998/002298 DE9802298W WO9914894A1 WO 1999014894 A1 WO1999014894 A1 WO 1999014894A1 DE 9802298 W DE9802298 W DE 9802298W WO 9914894 A1 WO9914894 A1 WO 9914894A1
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television
bus
screen
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PCT/DE1998/002298
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Inventor
Christian Glassner
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote monitoring or remote control of equipment in a power distribution network
    • H02J13/13—Circuit arrangements for providing remote monitoring or remote control of equipment in a power distribution network characterised by the transmission of data to equipment in the power network
    • H02J13/1317—Circuit arrangements for providing remote monitoring or remote control of equipment in a power distribution network characterised by the transmission of data to equipment in the power network using an auxiliary transmission line

Definitions

  • the invention relates to a bus system for building networking, with a central operating device, which is networked via a bus with decentralized devices to be controlled, such as a heating system, household appliances and the like.
  • a personal computer or notebook is the central control element for the devices to be controlled that are connected to the building bus.
  • the intelligence required to control the decentralized devices is integrated into this central operating device.
  • the disadvantage here is that this intelligence must be updated or changed when new decentralized devices to be controlled are connected to the house bus.
  • Another disadvantage of previous systems is that personal computers and notebooks are not yet available in every household.
  • An essential aspect of the invention is therefore that the intelligence of the bus system to control the respective ⁇ the decentralized devices is implemented.
  • This concept has the advantage over the prior art that, when a decentralized device to be controlled is reconnected, an installation procedure for the central operating device is omitted.
  • software for a secondary menu or for the respective user interface is integrated in the respective decentralized device to be controlled, which software is displayed in the operating device after selection of the decentralized device to be controlled.
  • a television set that can be found in every household nowadays can be considered as the operating device for the bus system. Since the intelligence of the bus system according to the invention is not integrated in the central operating device, and thus in the television, there is no need for a complicated installation procedure on the television.
  • a television set typically does not receive any updates. This means that the hardware configuration and the embedded software remain unchanged for the lifetime of the television.
  • a control module of the intelligence in the television set serves exclusively as a display means, which is why corresponding control software from the decentralized devices to be controlled is stored in the control unit in the television set.
  • the user interface on the television screen is preferably used by means of a remote control, which in the simplest case is the existing remote control of a television set, of which a key serves as an activation key for the network operating mode via the bus system.
  • the direction buttons and / or the numeric keypad on the remote control are sufficient for this.
  • a keyboard with an integrated trackball and infrared interface can be used as a remote control element.
  • the invention also provides an integrated module, possibly for retrofitting a television set, containing at least one microcontroller and an interface for connecting the module, which is integrated in the television set, to the building bus.
  • a screen display device, an infrared interface for data transmission via a remote control and the like are preferably also integrated in the module.
  • Fig. 1 shows schematically a part of the bus system according to the invention with a central control device in the form of a television and a decentralized device to be controlled, and
  • FIG. 2 shows a preferred embodiment of the integrated module according to the invention for operating the television set as a central operating device in the bus system from FIG. 1.
  • a bus system for building networking has a bus
  • a standard bus for building networking which is generally designated by the reference number 1.
  • the bus 1 is used for crosslinking a larger number of decen ⁇ spectral devices in a building, for example a Hei ⁇ desalination plant, and the like of household appliances, under control of a control unit 2. From the remote devices to be controlled is shown in Fig. 1 only a single Device 3 is shown schematically, which is the building heating system purely by way of example.
  • the central operating device 2 can be, for example, a personal computer or a notebook, which is connected to the bus 1 via a suitable interface.
  • a television set is preferably used as the control unit 2, since one is available in every household.
  • the television set 2 is connected to the bus 1 via a suitable interface, which according to the invention is integrated in an integrated module (IC) 4, the structure of which can be seen from the schematic illustration in FIG. 2.
  • the module 4 contains as integral components: a microcontroller 5, a screen display unit 6 with the outputs R, G, B or alternatively CVBS for controlling the television screen, an interface 7, for example an I 2 C interface, an infrared interface 8 and a memory 9.
  • the interface 7 is used to connect the integrated component 4 to the bus 1.
  • the microcontroller 5 is used to control the entire integrated component 4.
  • the infrared interface 8 is used for communication with a television remote control 10, which is shown in FIG.
  • the remote control 10 therefore differs from conventional television remote controls only in the additional provision of the Key 13.
  • memory 9 there is data for one on the screen
  • the screen display unit 6 is used to transmit the im
  • Memory 9 stored data on the screen 2a.
  • the integrated module 4 shown schematically in FIG. 2 is also suitable for retrofitting an existing television set present in a household.
  • An essential aspect of the invention is that all menus (submenus) and interfaces are implemented together with the corresponding control logic in the decentralized device to be controlled.
  • the respective intelligence of the bus system is implemented outside the television 2 in the respective decentralized device to be controlled.
  • This has the great advantage that when a decentralized device to be controlled is reconnected to the bus system, there is no installation procedure for the television set 2.
  • the device software is updated.
  • the microcontroller 5 in the television set only serves as a display control means, since the control software is contained in the respective decentralized device.
  • the microcontroller 5 of the module 4 analyzes the bus system comprising the bus 1 and the decentralized devices to be controlled and generates a selection point in the for each connected device Main menus stored in the memory 9 and shown on the screen 2a via the device 6.
  • the user now selects in the main menu using the number keys 11 and the control and actuation keys 12 of the remote control 10 the desired device in the prior ⁇ present case, for example, the device 3 by the block 4 and the interface passes via its microprocessor 5 7 corresponding the information to the device.
  • the microprocessor 3a provided in the device 3 then establishes a connection to the module 4 in the television set 2 via the bus 1.
  • the microcontroller 3a of the device 3 in particular builds up its user interface on the television screen 2a, in the present case the user interface for the heating system, as shown schematically in FIG. 1 on the screen 2a.
  • the named meta commands are comparable in their strength to a library call of an object in a Windows programming library.
  • the microcontroller 5 in the module 4 of the television set 2 merely transfers the parameters provided by the microcontroller 3a of the device 3 for display on the screen via the device 6.
  • the program code for meta commands is preferably integrated in the firmware.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bussystem zur Gebäudevernetzung, mit einem zentralen Bediengerät (2), das über einen Bus (1) mit zu steuernden dezentralen Geräten (3), wie etwa der Heizungsanlage, Haushaltsgeräten und dgl. vernetzt ist. Um einen hohen Grad an Flexibilität des Bussystems zu gewährleisten und ein Fernsehgerät als Bediengerät problemlos nutzbar zu machen, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass spezifische Steuerungssoftware für die dezentralen Geräte (3) im jeweiligen Gerät integriert ist.

Description

Beschreibung
Bussystem zur Gebäudevernetzung
Die Erfindung betrifft ein Bussystem zur Gebäudevernetzung, mit einem zentralen Bediengerät, das über einen Bus mit zu steuernden dezentralen Geräten, wie etwa einer Heizungsanlage, Haushaltsgeräten und dergleichen, vernetzt ist.
Zur Zeit befinden sich unterschiedliche Bussysteme zur Gebäudevernetzung auf dem Markt oder stehen kurz vor der Markteinführung. Unabhängig von dem jeweiligen System besteht grundsätzlich die Notwendigkeit, dem Nutzer des Systems eine übersichtliche Bedieneroberfläche anzubieten. Als zentrales Bedienelement für die an den Gebäude-Bus angeschlossenen, zu steuernden Geräte bietet sich ein Personal Computer oder ein Notebook an. In dieses zentrale Bediengerät ist die erforderliche Intelligenz zur Steuerung der dezentralen Geräte integriert. Nachteilig ist dabei, daß diese Intelligenz aktuali- siert oder verändert werden muß, wenn neue zu steuernde dezentrale Geräte an den Haus-Bus angeschlossen werden. Ein weiterer Nachteil bisheriger Systeme besteht darin, daß noch nicht in jedem Haushalt Personal Computer und Notebook zur Verfügung stehen.
Angesichts dieses Standes der Technik besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Bussystem zur Gebäudevernetzung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, das bei Anschluß weiterer zu steuernder dezen- traler Geräte problemlos aktualisiert und gesteuert werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht demnach darin, daß die Intelligenz des Bussystems in den jeweils zu steuern¬ den dezentralen Geräten implementiert ist. Dieses Konzept weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, daß bei Neuanschluß eines zu steuernden dezentralen Geräts eine Installationsprozedur für das zentrale Bediengerät entfällt. Insbesondere ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß in dem jeweiligen zu steuernden dezentralen Gerät Software für ein Nebenmenü bzw. für die jeweilige Bedieneroberfläche integriert ist, die nach Anwahl des zu steuernden dezentralen Geräts im Bediengerät dargestellt wird.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfin- düng kommt als Bediengerät für das Bussystem ein Fernsehgerät in Betracht, das heutzutage in jedem Haushalt anzutreffen ist. Da die Intelligenz des erfindungsgemäßen Bussystems nicht im zentralen Bediengerät, und damit im Fernseher integriert ist, entfällt eine umständliche Installationsprozedur am Fernsehgerät.
Ein weiterer vorteilhafter Gesichtspunkt ist, daß ein Fernsehgerät typischerweise keine Updates erhält. Das heißt, die Hardware-Konfiguration und die Embedded-Software bleiben für die Lebenszeit des Fernsehers unverändert.
Die Zukunftssicherheit dieses Konzepts auf Grundlage eines Fernsehgeräts ergibt sich aus der Möglichkeit, daß für erweiterte Merkmale die Möglichkeit besteht, Programme über den Gebäude-Bus an den Steuerbaustein im Fernseher zu übertragen und dort zur Ausführung zu bringen. Das heißt, ein Steuerbaustein der Intelligenz im Fernsehgerät dient ausschließlich als Anzeigemittel, weshalb entsprechende Steuerungssoftware von den zu steuernden dezentralen Geräten in die Steuerung im Fernsehgerät eingespeichert wird. Bevorzugt erfolgt die Nutzung der Bedieneroberfläche auf dem Fernsehbildschirm mittels einer Fernbedienung, bei der es sich im einfachsten Fall um die bestehende Fernbedienung eines Fernsehgeräts handelt, von welcher eine Taste als Aktivierungstaste für die Netzbetriebsart über das Bussystem dient. Hierzu genügen die Richtungstasten und/oder die numerische Tastatur der Fernbedienung. Alternativ zu der Infrarot-Fernbedienung eines Fernsehers kommt eine Tastatur mit integriertem Trackball und Infrarot-Schnittstelle als Fernbedienelement in Betracht.
Die Erfindung schafft außerdem einen integrierten Baustein, gegebenenfalls zur Nachrüstung eines Fernsehgeräts, enthal- tend zumindest einen MikroController und eine Schnittstelle zum Anschluß des Bausteins, der in das Fernsehgerät integriert ist, an den Gebäude-Bus. Bevorzugt sind in den Baustein auch eine Bildschirmanzeigeeinrichtung, eine Infrarot- Schnittstelle zur Datenübertragung über eine Fernbedienung und dergleichen integriert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Teil des erfindungsgemäßen Bussystems mit zentralem Bediengerät in Gestalt eines Fernsehgeräts und einem zu steuernden dezentralen Gerät, und
Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen integrierten Bausteins zum Betreiben des Fernsehgeräts als zentrales Bediengerät in dem Bussystem von Fig. 1.
In Fig. 1 ist schematisch ein Teil eines Bussystems zur Gebäudevernetzung gezeigt. Das Bussystem weist einen Bus, beispielsweise einen Standard-Bus, für die Gebäudevernetzung auf, der allgemein mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet ist. Der Bus 1 dient zur Vernetzung einer größeren Anzahl von dezen¬ tralen Geräten in einem Gebäude, beispielsweise einer Hei¬ zungsanlage, von Haushaltsgeräten und dergleichen, unter Steuerung durch ein Bediengerät 2. Von den dezentralen zu steuernden Geräten ist in Fig. 1 lediglich ein einziges Gerät 3 schematisch gezeigt, bei dem es sich rein beispielhaft um die Gebäude-Heizungsanlage handelt.
Das zentrale Bediengerät 2 kann beispielsweise ein Personal Computer oder ein Notebook sein, der über eine geeignete Schnittstelle an den Bus 1 angeschlossen ist. Bevorzugt kommt jedoch als Bediengerät 2 ein Fernsehgerät zum Einsatz, da ein solches in jedem Haushalt zur Verfügung steht.
Das Fernsehgerät 2 ist über eine geeignete Schnittstelle an den Bus 1 angeschlossen, die erfindungsgemäß in einem integrierten Baustein (IC) 4 integriert ist, dessen Aufbau aus der schematischen Darstellung von Fig. 2 hervorgeht. Demnach enthält der Baustein 4 als integrale Bestandteile: einen Mikrocontroller 5, eine Bildschirmanzeigeeinheit 6 mit den Ausgängen R, G, B oder alternativ CVBS zur Ansteuerung des Fernsehbildschirms, eine Schnittstelle 7, beispielsweise eine I2C-Schnittstelle, eine Infrarot-Schnittstelle 8 und einen Speicher 9. Die Schnittstelle 7 dient zum Anschluß des integrierten Bauelements 4 an den Bus 1. Der Mikrocontroller 5 dient zur Steuerung des gesamten integrierten Bauelements 4. Die Infrarot-Schnittstelle 8 dient zur Kommunikation mit einer Fernsehgerät-Fernbedienung 10, die in Fig. 1 schematisch gezeigt ist, und eine Zehnertastatur 11, eine Anordnung aus Richtungssteuer- und Betätigungstasten 12 und eine Netzaktivierungstaste 13 aufweist. Von herkömmlichen Fernseh-Fernbedienungen unterscheidet sich die Fernbedienung 10 demnach lediglich durch zusätzliches Bereitstellen der Taste 13. Im Speicher 9 sind Daten für ein auf dem Bildschirm
2a des Fernsehgeräts darzustellendes Hauptmenü gespeichert.
Die Bildschirmanzeigeeinheit 6 dient zur Übertragung der im
Speicher 9 abgespeicherten Daten auf den Bildschirm 2a.
Der in Fig. 2 schematisch gezeigte integrierte Baustein 4 eignet sich auch zur Nachrüstung eines bereits bestehenden, in einem Haushalt vorhandenen Fernsehgeräts.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, daß sämtliche Menüs (Untermenüs) und Oberflächen zusammen mit der entsprechenden Steuerlogik in dem zu steuernden dezentralen Gerät implementiert sind. Mit anderen Worten ist die jeweilige Intelligenz des Bussystems außerhalb des Fernsehgeräts 2 in dem jeweiligen zu steuernden dezentralen Gerät implementiert. Dies hat den großen Vorteil, daß bei Neuanschluß eines zu steuernden dezentralen Geräts an das Bussystem eine Installationsprozedur für das Fernsehgerät 2 entfällt. Dasselbe gilt im Fall der Aktualisierung der Geräte-Software. Mit anderen Worten dient der Mikrocontroller 5 im Fernsehgerät lediglich als Anzeigesteuermittel, da die Steuerungssoftware in dem jeweiligen dezentralen Gerät enthalten ist.
Der Betrieb des in Fig. 1 gezeigten Bussystems ist nachfol- gend näher erläutert.
Durch Drücken der Netztaste 13 auf der Fernbedienung 10 aktiviert ein Nutzer die Bus-Netzfunktion des Fernsehgeräts 2. Daraufhin analysiert der Mikrocontroller 5 des Bausteins 4 das den Bus 1 und die zu steuernden dezentralen Geräte umfassende Bussystem und generiert für jedes angeschlossene Gerät einen Auswahlpunkt in dem im Speicher 9 abgespeicherten und über die Einrichtung 6 auf dem Bildschirm 2a dargestellten Hauptmenüs. Der Nutzer selektiert nunmehr im Hauptmenü mit- tels der Zehnertastatur 11 und den Steuer- und Betätigungs- tasten 12 der Fernbedienung 10 das gewünschte Gerät, im vor¬ liegenden Fall beispielsweise das Gerät 3, indem der Baustein 4 über seinen Mikroprozessor 5 und die Schnittstelle 7 entsprechende der Information an das Gerät 3 weitergibt. Darauf- hin baut der im Gerät 3 vorgesehene Mikroprozessor 3a über den Bus 1 eine Verbindung zu dem Baustein 4 im Fernsehgerät 2 auf. Über standardisierte Metabefehle baut der Mikrocontroller 3a des Geräts 3 insbesondere seine Bedieneroberfläche auf dem Fernsehbildschirm 2a auf, im vorliegenden Fall die Bedieneroberfläche für die Heizungsanlage, wie in Fig. 1 schematisch auf dem Bildschirm 2a gezeigt. Die genannten Metabefehle sind in ihrer Mächtigkeit vergleichbar mit einem Bibliotheksaufruf eines Objekts in einer Windows-Programmierbibliothek. Der Mikrocontroller 5 im Baustein 4 des Fernseh- geräts 2 übergibt lediglich die vom Mikrocontroller 3a des Geräts 3 bereitgestellten Parameter zur Darstellung auf dem Bildschirm über die Einrichtung 6. Der Programm-Code für Metabefehle ist in der Firmware bevorzugt integriert.
Bezugszeichenliste
1 Gebäudebus
2 Fernsehgerät 2a Bildschirm
3 Dezentrales Gerät
3a Mikrocontroller von 3 4 Steuer-Baustein von 2
5 Mikrocontroller von 4
6 Bildschirmanzeigeeinheit
7 Schnittstelle zum Bus
8 Infrarotschnittstelle 9 Speicher
10 Fernbedienung
11 numerische Tastatur
12 Richtungssteuer- und Betätigungstasten
13 Netzaktivierungstaste

Claims

Patentansprüche
1. Bussystem zur Gebäudevernetzung mit einem zentralen Bediengerät (2), das über einen Bus (1) mit zu steuernden, dezentralen und spezifischen Steuerungssoftware enthaltenden Geräten (3) vernetzt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das zentrale Bediengerät (2) ein Fernsehgerät mit einer
Eingabeeinheit ist, daß die Eingabeeinheit eine Aktivierungstaste zum Ankoppeln des Fernsehgerätes an den Bus
(1) aufweist, und daß in dem Fernsehgerät bei betätigter Aktivierungstaste (13) ein im Fernsehgerät gespeichertes Hauptmenü am Bildschirm des Fernsehgerätes abrufbar ist, und daß nach Maßgabe einer Betätigung der Eingabeeinheit (10) vom Hauptmenü am Bildschirm des Fernsehgerätes in Untermenüs der dezentralen Geräte geschaltet wird, wobei die Untermenüs in den dezentralen Geräten gespeichert und mit einer Steuereinrichtung des Fernsehgerätes abrufbar sind.
2. Bussystem nach Anspruch 1, wobei das zentrale Bediengerät
(2) einen Bildschirm (2a) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im zentralen Bediengerät (2) ein Baustein (4) zur Darstellung von lediglich einem Hauptmenü auf dem Bildschirm (2a) vorgesehen ist, über das die dezentralen Geräte (3) anwählbar sind.
3. Bussystem nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Software des j eiligen dezentralen Geräts (3) zumindest ein Nebenmenü enthält, das zur Steuerung dieses Geräts auf dem Bildschirm (2a) darstellbar ist, sobald das Gerät über das Hauptmenü ausgewählt ist.
4. Bussystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Fern¬ bedienung (10) für das zentrale Bediengerät (2) vorgesehen ist.
5. Bussystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das zentale Bediengerät (2) ein Anzeigengerät, insbesondere ein Fernsehgerät oder ein Display, mit Fernbedienung (10) ist.
6. Bussystem nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Fernbedienung (10) eine Tastatur mit Infrarotschnittstelle ist.
7. Bussystem nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Software im Fernsehgerät (2) in einem Speicher (9) des Bausteins (4) integriert ist, der außerdem zumindest einen Mikrocontroller (5) und eine Schnittstelle (7) zum Anschluß des Bausteins (4) an den Bus (1) aufweist.
8. Bussystem nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Baustein (4) außerdem eine Bildschirmanzeigeeinrichtung (6) integriert ist.
9. Bussystem nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Baustein (4) außerdem eine Infrarotschnittstelle (8) zur Datenübertragung über eine Fernbedienung (10) integriert ist.
10. Integrierter Baustein (IC) zum Betreiben des Fernsehgeräts (2) als zentrales Bediengerät des Bussystems nach einem der Ansprüche 1 bis 9, enthaltend die im Anspruch 7, 8 oder 9 definierten Baustein-Komponenten.
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DE19740712A1 (de) 1999-03-25

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