ДОМАШНЯЯ СИСТЕМА СВЯЗИ С ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНОЙ ДВЕРНОЙ СТАНЦИЕЙ И ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ДВУМЯ КВАРТИРНЫМИ СТАНЦИЯМИ
HOUSE COMMUNICATION SYSTEM HAVING AT LEAST ONE DOOR STATION AND AT LEAST TWO HOME STATIONS

Изобретение относится к домашней системе связи с по меньшей мере одной дверной станцией и по меньшей мере двумя квартирными станциями, причем все станции подключены к одной шине, по которой осуществляется как связь, так и энергоснабжение, и причем блок электропитания подключен к шине.
Из DE 1020067051133 В3 известна домашняя установка с по меньшей мере одной квартирной станцией, дверной станцией, по меньшей мере одним устройством открывания двери и шиной, к которой подключены квартирная станция, дверная станция и устройство открывания двери, причем шина служит для электропитания устройства открывания двери. Управление устройством открывания двери требует сравнительно большой мощности. По сигналу открывания двери, соотнесенному с устройством открывания двери, по меньшей мере одна квартирная станция/дверная станция отключает свое электропитание от шины или переходит в энергосберегающий режим.
Топология и количество абонентов - дверной(ых) станции(й) и квартирных станций - общеизвестных домашних систем связи определяются главным образом потреблением мощности отдельными станциями (причем при последующем рассмотрении для упрощения устройство открывания двери ассоциировано с дверной станцией). В качестве блока электропитания (токоснабжения, энергоснабжения) при этом чаще всего используется центральный импульсный источник питания, который все станции по шине снабжает током/энергией и в своем рабочем диапазоне может регулировать отдаваемую мощность. Чтобы избегать слишком высокой нагрузки электропитания, общеизвестные системы допускают лишь в ограниченной степени одновременную эксплуатацию нескольких станций. Домашняя система связи выполнена в данном случае таким образом, что всегда лишь постоянное число станций могут иметь определенные состояния, например, в одной квартирной станции осуществляется связь с дверной станцией (передача аудио и/или видео сигналов), или квартирная станция находится в режиме конфигурирования, или в квартирной станции срабатывает звонок путем активации соответствующей кнопки звонка на дверной станции. Для того чтобы преодолеть это ограничение за счет соответствующей сигнализации, например, станция, находящаяся в текущий момент в режиме конфигурирования, отключается от этого режима, как только другая станция переводится в этот режим (принцип «выигрывает последний» „last wins"). Если обе станции смонтированы в разных квартирах, этот способ функционирования с точки зрения пользователя/потребителя может интерпретироваться как сбой в работе домашней системы связи или по меньшей мере как подверженный сильным помехам.
При слишком высокой нагрузке происходит выход из предусмотренного рабочего диапазона блока электропитания (импульсного источника питания), в результате чего может возникнуть перегрузка импульсного источника питания, а также это может привести к «неполной» отдаче напряжения. При слишком высокой нагрузке импульсный источник питания сам может быть поврежден, и другие подключенные станции могут испытывать помехи при их функционировании.
Монтер должен точно придерживаться инструкции по эксплуатации системы и соблюдать предписанные максимальные пределы развертывания домашней системы связи. Для станций с высоким потреблением мощности должен учитываться «наихудший случай» с максимальным потреблением мощности. В этом случае при общем токоснабжении/энергоснабжении могут быть реализованы довольно небольшие топологии системы (лишь с малым числом квартирных станций).
При определенных обстоятельствах первый пользователь/потребитель может не довести до конца обслуживание своей квартирной станции, потому что другой пользователь/потребитель на другой квартирной станции начинает обслуживание, которое вынуждает завершить обслуживание первого пользователя/потребителя.
В основе изобретения лежит задача предложить оптимизированную в отношении электропитания домашнюю систему связи, содержащую по меньшей мере одну дверную станцию и по меньшей мере две квартирные станции.
Эта задача решается с помощью признаков ограничительной части пункта 1 формулы изобретения в соответствии с изобретением тем, что предусмотрен по меньшей мере один координатор мощности для управления координированным потреблением энергии станций, которому предоставлены текущие значения потребления энергии станций и максимально допустимая энергетическая нагрузка блока электропитания и который осуществляет связь со станциями, причем станциями заявляется/запрашивается своя требуемая в будущем потребность в энергии по меньшей мере у одного координатора мощности, и координатор мощности на основе предоставленных ему текущих значений потребления энергии и максимально допустимой энергетической нагрузки блока электропитания принимает решение, может ли запрошенная потребность в энергии быть предоставлена от блока электропитания.
Достигаемые изобретением преимущества состоят, в частности, в том, что обеспечивается упрощенная, более наглядная для монтера системная топология домашней системы связи. Исключаются режимы работы, которые с точки зрения пользователя/потребителя могут интерпретироваться как сбой в работе домашней системы связи. Разумеется, в результате последовательно предотвращается перегрузка блока электропитания.
При этом координатор мощности может быть выполнен в форме отдельного прибора или может быть реализован в блоке электропитания, или в дверной станции, или в квартирной станции.
Альтернативное выполнение состоит в том, что на многих станциях/в абонентах шины или на каждой станции/в абоненте шины введен в эксплуатацию координатор мощности, причем эти координаторы мощности взаимодействуют друг с другом как распределенные блоки.
Вариант выполнения изобретения состоит в том, что координатор мощности принимает решение на основе задания приоритета, относящегося к станциям.
Более масштабная домашняя система связи целесообразно подразделена на по меньшей мере два участка шины, которые соединены между собой посредством места разделения, которое воздействует на электропитание, однако не на связь, причем с каждым участком шины соотнесен собственный блок электропитания, а также собственный координатор мощности.
Изобретение поясняется далее на примерах, иллюстрируемых чертежами, на которых показано:
фиг. 1 - домашняя система связи с дверной станцией и несколькими квартирными станциями, которые подключены к одной шине,
фиг. 2 - домашняя система связи, расширенная по сравнению с формой выполнения согласно фиг. 1.
На фиг. 1 показана домашняя система связи с дверной станцией и несколькими квартирными станциями, которые подключены к одной шине, в частности, к двухпроводной шине. Показаны дверная станция 1 и четыре квартирные станции 2, 3, 4, 5. Шина 8 служит как для связи между станциями 1-5, так и для энергоснабжения. Блок электропитания, предпочтительно выполненный как импульсный блок питания, осуществляет энергоснабжение всех станций 1-5. При этом, например, блок 6 электропитания содержит координатор 7 мощности. В качестве альтернативы, этот координатор 7 мощности может также выполняться в форме отдельного прибора и встраиваться в одну или несколько из станций или во все станции 1-6. Таким образом, координатор 7 мощности может рассматриваться как логическая инстанция, которая может быть введена в эксплуатацию на любой станции, то есть также на одной или нескольких дверной(ых) станции(ях) или квартирной(ых) станции(ях).
Существенным критерием представленной домашней системы связи является то, что станциям 1-5 сначала необходимо заявить/запросить свою требуемую в будущем потребность в энергии у координатора 7 мощности. Координатор 7 мощности, при заявке/запросе на потребность в энергии, принимает решение на основе предоставленных ему текущих значений потребления энергии станциями 1-5, может ли быть обеспечена заявленная/запрошенная дополнительная потребность в токе/потребность в энергии, или станция, уведомляющая/запрашивающая о потребности в энергии, все еще должна оставаться в «состоянии покоя», пока в распоряжении не будет предоставлено достаточное количество энергии.
Для этого реализуется следующий подход.
- Координатор 7 мощности непрерывно измеряет текущую потребность в токе/потребность в энергии подключенных станций 1-5 (текущие значения потребления энергии станций). Одновременно координатору 7 мощности известна максимально допустимая токовая нагрузка/энергетическая нагрузка блока 6 электропитания. В качестве альтернативы, координатору мощности посредством сигнала сообщается текущая потребность в токе/потребность в энергии подключенных станций 1-5.
- Подключенные станции 1-5 поддерживают по меньшей мере два режима питания, а именно «режим высокой мощности» и « энергосберегающий режим», соответствующий вышеупомянутому состоянию покоя. В «режиме высокой мощности» обеспечивается полная функциональность, то есть возможна связь между дверной станцией и квартирной станцией посредством видео- и/или аудиосигнала, возможно конфигурирование станции, при активировании кнопки звонка дверной станции срабатывает звонок в соответствующей квартирной станции, может приводиться в действие устройство открывания двери, возможна связь между координатором 7 мощности и станциями 1-5 и так далее. В энергосберегающем режиме большинство функций деактивировано, единственно возможна связь (обмен сигналами) станций 1-5 с координатором 7 мощности. Между «режимом высокой мощности» и «энергосберегающим режимом» альтернативно могут иметься дополнительные градации, которые, в зависимости от типа станций 1-5, требуют разного количества тока/энергии.
- Нормальный режим эксплуатации станций 1-5 определяется тем, что станции находятся в «энергосберегающем режиме» низкой.
- Если одной из станций 1-5 необходимо перейти из «энергосберегающего режима» в режим высокой мощности, то она сообщает об ожидаемом потреблении мощности (необходимой в будущем потребности в энергии) координатору 7 мощности в форме сигнала.
- Координатор 7 мощности принимает решение на основе нескольких краевых условий, таких как текущие значения потребления энергии станциями 1-5 или отдаваемая мощность блока 6 электропитания, и/или текущее падение напряжения, и/или расстояние до шины (расстояние между станциями 1-5 и блоком 6 электропитания), и/или заданный приоритет заявляющей/запрашивающей станции, может ли быть предоставлена заявленная/запрошенная дополнительная мощность (необходимая в будущем потребность в энергии).
- Заявляющая/запрашивающая станция 1-5 получает от координатора 7 мощности соответствующее положительное или отрицательное сообщение в форме сигнала. При приеме положительного сообщения заявляющая/запрашивающая станция 1-5 переходит в режим высокой мощности с тем, чтобы осуществить желательную функцию.
- Если заявленная/запрошенная мощность не может быть предоставлена, то заявляющая/запрашивающая станция 1-5 остается пока в энергосберегающем режиме. Пользователю/потребителю может сигнализироваться об этом, например, в форме светящегося LED.
- Кроме того, в зависимости от цели применения может посредством задания приоритета приниматься решение о том, следует ли другую станцию перевести из режима высокой мощности в энергосберегающий режим, например, когда звонку в дверь придается более высокий приоритет, чем применению «цифровой рамки изображений». Для этого координатор 7 мощности выдает соответствующие сигналы соответствующим станциям 1-5.
- Если станция 1-5 переходит из режима высокой мощности в энергосберегающий режим, то координатор 7 мощности также оповещает об этом в форме сигнала.
- Дополнительно координатор 7 мощности и станции 1-5 поддерживают способ опроса. При этом сообщение в форме сигнала посылается на все станции 1-5, которые затем посылают свое текущее значение потребления энергии в форме сигнала по шине 8. Тем самым, могут корректироваться несогласованности данных, которые могли бы возникнуть спустя длительное время эксплуатации.
Под ожидаемым потреблением энергии (ожидаемой в будущем потребностью в энергии) может пониматься, например:
- потребление энергии для приведения в действие звонка квартирной станции,
- потребление энергии для приведения в действие устройства открывания двери,
- потребление энергии в режиме конфигурирования,
- потребление энергии во время связи (речевые сигналы) между дверной станцией и квартирной станцией, и наоборот,
- потребление энергии для передачи видеосигналов между камерой дверной станции и дисплеем квартирной станции.
В общем случае заявка/запрос на потребление мощности может осуществляться различными способами:
- В первой форме выполнения станции 1-5 известно, сколько мощности она потребляет в определенном режиме. Это значение посылается затем в форме сигнала как абсолютное значение по шине 8 и в координаторе 7 мощности суммируется или вычитается.
- Во второй форме выполнения станцией 1-5 в форме сигнала по шине 8 посылается относительное значение. Относительное значение соответствует разности текущего имеющегося состояния по отношению к желательному будущему состоянию (ожидаемой в будущем потребности в энергии).
- В третьей форме выполнения по шине 8 не посылается конкретное значение тока/значение энергии, а посылается в форме сигнала кодированная информация о типе станции и будущем (желательном) состоянии (ожидаемой в будущем потребности в энергии). В координаторе 7 мощности в этом случае поддерживается таблица, в которой с каждым состоянием станции 1-5 соотнесено значение потребления тока/значение потребления энергии.
В случае больших домашних  систем связи или соответственно переговорных установок, шина 8 подразделяется на несколько участков шины, которые по мощности отделены друг от друга. При этом каждый участок шины имеет собственный блок электропитания, причем управление координированным потреблением энергии станций осуществляется отдельным для каждого участка шины координатором мощности.
На фиг. 2 представлена такая домашняя система связи, расширенная по сравнению с вариантом выполнения согласно фиг. 1. При этом шина разделена на два участка 16, 17 шины, причем эти оба участка 16, 17 шины соединены между собой через место 18 разделения. Это место 18 разделения воздействует на электропитание, однако не на связь. К участку 16 шины подключены дверная станция 1, а также квартирные станции 2, 3, 4, 5. Энергоснабжение этих станций 1-5 осуществляется посредством блока 6 электропитания. Управление координированным потреблением энергии станций 1-5 осуществляется координатором 7 мощности, как описано выше. К участку 17 шины подключены квартирные станции 9, 10, 11, 12 и 13. Энергоснабжение этих станций 9-13 осуществляется посредством другого блока 14 электропитания. Управление координированным потреблением энергии станций 9-13 осуществляется посредством другого координатора 15 мощности, как описано выше.
Перечень ссылочных позиций
1 дверная станция
2 квартирная станция
3 квартирная станция
4 квартирная станция
5 квартирная станция
6 блок электропитания (импульсный источник питания)
7 координатор мощности
8 шина (связь и электропитание)
9 квартирная станция
10 квартирная станция
11 квартирная станция
12 квартирная станция
13 квартирная станция
14 блок электропитания (импульсный источник питания)
15 координатор мощности
16 участок шины
17 участок шины
18 место разделения по электропитанию (но не по связи)