專利名稱：用于電子裝置的通信的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠允許在電子裝置的多個(gè)功能模塊之間進(jìn)行通 信，不受連接至所述電子裝置的電能電源的潛在故障事件的影響，以便避免對(duì)包括這些功 能模塊的內(nèi)部組件的損害。本發(fā)明還涉及一種在電子裝置的多個(gè)功能模塊之間進(jìn)行通信的方法，該方法在連 接至所述電子裝置的電能源出現(xiàn)故障的情況下避免對(duì)包括這些功能模塊的內(nèi)部組件的損害。
背景技術(shù)：
諸如例如冷卻設(shè)備和家用電器之類的電子裝置通常包括多個(gè)電/機(jī)電負(fù)載和傳 感器，這些負(fù)載和傳感器根據(jù)適宜的邏輯序列進(jìn)行控制，以便該裝置執(zhí)行根據(jù)其設(shè)計(jì)說明 書的功能。監(jiān)測(cè)、處理及控制由傳感器捕獲的量值以及各種負(fù)載的驅(qū)動(dòng)通常由諸如微控制器 或微處理器之類的控制單元執(zhí)行，所述控制單元根據(jù)每種裝置的特定及具體特征被編程。通常，所述控制單元也應(yīng)包含在主電子板中，該主電子板專門并特定地設(shè)計(jì)成用 其進(jìn)行正確地操作。因此，需要高昂的費(fèi)用和長(zhǎng)久的時(shí)間來研發(fā)裝置，更要注意該裝置必須 在按標(biāo)準(zhǔn)建立的測(cè)試中被驗(yàn)證，所述標(biāo)準(zhǔn)由負(fù)責(zé)裝置及用戶安全的國(guó)家和/或國(guó)際機(jī)構(gòu)確 定，這通常代表了在市場(chǎng)上推出產(chǎn)品的關(guān)鍵途徑。另外，該裝置的更高級(jí)版本或后代中所需的任何變化或功能改進(jìn)，或者當(dāng)其中增 加新的功能、傳感器或負(fù)載時(shí)，將需要另外的時(shí)間和額外的費(fèi)用來執(zhí)行控制單元和/或主 電子板中所要求的變化。進(jìn)一步地，該裝置將必須由負(fù)責(zé)產(chǎn)品及用戶安全的機(jī)構(gòu)重新評(píng)估， 這又需要額外的費(fèi)用，因?yàn)樵撗b置將經(jīng)受新的測(cè)試。另外，該裝置的制造過程和調(diào)整/調(diào)諧 例程也將需要牽涉高費(fèi)用的重大適應(yīng)性改變?？紤]到上面提到的問題，國(guó)際專利文獻(xiàn)WO 2005/106359公開一種在電子裝置中 使用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有模塊性和可擴(kuò)展性能力，因?yàn)樵撓到y(tǒng)包括借助于電源總線和通信 總線彼此并聯(lián)的功能模塊，使得額外的負(fù)載和傳感器可包括在該系統(tǒng)中，而不需要以顯著 方式變更主板或控制單元程序。因此，除了當(dāng)增加負(fù)載或傳感器時(shí)省掉提交該裝置進(jìn)行新 的安全測(cè)試之外，還可以減少與該裝置的改進(jìn)和功能變更有關(guān)的費(fèi)用和研發(fā)時(shí)間/測(cè)試。然而，如果在文獻(xiàn)WO 2005/106359描述的系統(tǒng)中出現(xiàn)任何意外的電氣故障，諸如 例如不良接觸或連續(xù)性中斷，則該系統(tǒng)可能在其功能模塊中造成電涌，從而可能永久性地 損害諸如控制單元、傳感器和/或負(fù)載之類的重要系統(tǒng)組件，導(dǎo)致對(duì)裝置的無法修復(fù)的損 害以及對(duì)用戶的重大傷害。因此，還不知道一種如下系統(tǒng)該系統(tǒng)具有模塊性和可擴(kuò)展性能力并同時(shí)具有不 受可能發(fā)生在系統(tǒng)中的電氣故障的影響的能力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一目的是提供一種系統(tǒng)以監(jiān)測(cè)并控制多個(gè)傳感器和電子裝置負(fù)
4載，該系統(tǒng)具有模塊性和可擴(kuò)展性能力，并且也不受可能發(fā)生在系統(tǒng)中的電氣故障(例如 電涌)影響。本發(fā)明的第二目的是提供一種不受可能發(fā)生的潛在電氣故障(例如電涌)影響的 系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)并控制多個(gè)傳感器和電子裝置負(fù)載，并且該系統(tǒng)也具有模塊性和可 擴(kuò)展性，以致于當(dāng)該產(chǎn)品變更或改進(jìn)時(shí)，省掉將該裝置提交以進(jìn)行新測(cè)試的需要，從而減少 時(shí)間、費(fèi)用并顯著地簡(jiǎn)化研發(fā)和驗(yàn)證該裝置的過程，其中所述新測(cè)試按照由負(fù)責(zé)產(chǎn)品安全 的機(jī)構(gòu)所確定的標(biāo)準(zhǔn)建立。本發(fā)明的第三目的是提供一種不受可能發(fā)生的潛在電氣故障(例如電涌)影響的 系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)并控制多個(gè)傳感器和電子裝置負(fù)載，并且該系統(tǒng)也準(zhǔn)許(允許)以 簡(jiǎn)易方式連接至外部信息網(wǎng)絡(luò)，以致于使得能夠提供關(guān)于系統(tǒng)功能模塊的操作狀態(tài)的信息 (例如，診斷信息)至外部網(wǎng)絡(luò)，以及使得能夠通過外部網(wǎng)絡(luò)部分地或完全地控制操作邏輯。本發(fā)明的第四目的是提供一種不受可能發(fā)生的潛在電氣故障(例如電涌)影響的 系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)并控制多個(gè)傳感器和電子裝置負(fù)載，并且該系統(tǒng)也準(zhǔn)許以簡(jiǎn)易方式 增加傳感器和負(fù)載或者進(jìn)行功能性修改，以便準(zhǔn)許產(chǎn)品以相對(duì)減少的費(fèi)用迅速發(fā)展。本發(fā)明的第五目的是提供一種電子裝置的多個(gè)功能模塊彼此通信的方法，該方法 在所述電子裝置所連接的電能源中出現(xiàn)故障(例如電涌)的情況下防止損害包括這些功能 模塊的內(nèi)部組件。本發(fā)明的第一、第二、第三和/或第四目的通過提供一種用于電子裝置的通信系 統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，該通信系統(tǒng)包括-功能模塊，至少一個(gè)功能模塊具有處理單元，至少一個(gè)功能模塊具有可由該處理 單元控制的裝置；-至少一個(gè)電能電源(源)，被布置成以預(yù)定頻率向功能模塊提供交流電壓；-至少一個(gè)電源總線，被布置成將電能電源與功能模塊電關(guān)聯(lián)；-至少一個(gè)通信總線，被布置成將功能模塊在操作上彼此并行地關(guān)聯(lián)；以及-頻率濾波器，置于電能電源和功能模塊之間，頻率濾波器能夠準(zhǔn)許(允許)僅僅 大于電能電源電壓頻率的電子信號(hào)頻率分量的通過，處理單元被布置成提供至少一個(gè)通信信號(hào)至通信總線，通信信號(hào)能夠準(zhǔn)許功能模 塊彼此的操作交互，通信信號(hào)包括多組高頻脈沖，所述高頻脈沖被布置成以預(yù)定重復(fù)頻率 重復(fù)，所述重復(fù)頻率實(shí)質(zhì)上大于電能電源所提供的電壓頻率，每組高頻脈沖被布置成形成 (成形)對(duì)應(yīng)于通信協(xié)議的至少一位(bit)的信息脈沖。因此，本發(fā)明的系統(tǒng)可擴(kuò)展、減少以及變更所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載的數(shù)目以及所安裝的傳 感器的數(shù)目和程序(軟件)的工作方式，而不需要執(zhí)行新的項(xiàng)目和/或?qū)Ξa(chǎn)品或裝置的原 始設(shè)計(jì)實(shí)施重大變化。所述系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)如下接口種類的功能模塊的連接所述接口種類能 夠允許所述裝置與外部網(wǎng)絡(luò)——諸如例如互聯(lián)網(wǎng)——交互以用于監(jiān)測(cè)、維護(hù)和控制。這些 特征使得本發(fā)明成為具有重要優(yōu)點(diǎn)的解決方案，所述重要優(yōu)點(diǎn)諸如是當(dāng)推出同一產(chǎn)品的 新模型和更高級(jí)版本時(shí)在時(shí)間和費(fèi)用上的相當(dāng)明顯的降低，因?yàn)檫@些新模型和更高級(jí)版本 不必進(jìn)行與安全性和可靠性需求有關(guān)的新的合格性測(cè)試。本發(fā)明的第五目的通過一種用于電子裝置的通信的方法來實(shí)現(xiàn)，該電子裝置配備有功能模塊，所述功能模塊借助于單個(gè)電源總線彼此電關(guān)聯(lián)，所述電源總線電能電源電關(guān) 聯(lián)，所述電能電源被布置成以預(yù)定頻率向功能模塊提供交流電壓，該方法特征在于包括下 列步驟i)借助于單個(gè)通信總線使功能模塊在操作上彼此關(guān)聯(lián)；ii)提供多個(gè)高頻脈沖至通信總線，所述通信總線以預(yù)定重復(fù)頻率重復(fù)，所述重復(fù) 頻率實(shí)質(zhì)上大于電能電源的電壓頻率；iii)將步驟ii中提供的高頻脈沖布置成組以形成(成形)多個(gè)信息脈沖；iv)將步驟iii中形成的信息脈沖布置成組以形成(成形)通信信號(hào)；以及ν)過濾通信信號(hào)的如下頻率分量的通過所述頻率分量小于或等于電能電源的 電壓頻率。


現(xiàn)在將基于附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地描述圖1示出用于本發(fā)明電子裝置的通信系統(tǒng)的框圖；圖2示出用于本發(fā)明電子裝置的通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)化電氣方案；圖3示出在由圖1和2所示出的系統(tǒng)包含的功能模塊之間的通信信號(hào)圖，突顯其 高頻脈沖；以及圖4示出在由圖1和2所示出的系統(tǒng)包含的功能模塊之間的通信信號(hào)圖，只突顯 由圖3所示出的高頻脈沖形成的包絡(luò)。
具體實(shí)施例方式在圖1中示意性地示出本發(fā)明的對(duì)象——用于電子裝置(設(shè)備或器具)的通信系 統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括多個(gè)功能模塊1，2，3，4，其中至少一個(gè)功能模塊1，2，3，4具有處理 單元5。此外，至少一個(gè)功能模塊1，2，3，4具有可控制裝置6，7，該可控制裝置包括配備有預(yù) 定阻抗的傳感器6或負(fù)載7。處理單元5優(yōu)選包括能夠控制至少一個(gè)可控制裝置6，7的可 編程的微控制器或微處理器，該微控制器或微處理器可置于任一功能模塊1，2，3，4中。優(yōu) 選地，該系統(tǒng)包括多個(gè)處理單元5和可控制裝置6，7。此外，該系統(tǒng)還包括電能電源(源)8，其被布置來以預(yù)定頻率向功能模塊1，2，3，4 提供交流電壓。根據(jù)電子設(shè)備的安裝位置，該電源電壓的信號(hào)頻率通常在50Hz和60Hz之 間變化。明顯地，根據(jù)該設(shè)備的本地安裝條件和應(yīng)用，可以使用這個(gè)數(shù)量級(jí)的其它頻率值。功能模塊1，2，3，4借助于至少一個(gè)電源總線9，10彼此電關(guān)聯(lián)，該電源總線9，10 又被布置成將電能電源8與功能模塊1，2，3，4電關(guān)聯(lián)。因而，電源總線9，10負(fù)責(zé)將電能電 源8的電流傳導(dǎo)至功能模塊1,2,3,4.電源總線9，10包括相導(dǎo)線(phase conductor) 9和 基準(zhǔn)導(dǎo)線(reference conductor) IO0優(yōu)選地，該系統(tǒng)包括單個(gè)電源總線9，10，以便除了簡(jiǎn) 化和便利額外的功能模塊(可擴(kuò)展性)的實(shí)施之外，減少費(fèi)用并優(yōu)化該單個(gè)電源總線的性 能。此外，功能模塊1，2，3，4借助于所布置的通信總線11，10也在操作上彼此關(guān)聯(lián)，以 便準(zhǔn)許功能模塊1，2，3，4彼此并行關(guān)聯(lián)。通信總線11，10包括數(shù)據(jù)導(dǎo)線11和基準(zhǔn)導(dǎo)線10。優(yōu)選地，該系統(tǒng)包括單個(gè)通信總線11，10，這也是為了除簡(jiǎn)化及便利額外的功能模塊(可擴(kuò) 展性)的實(shí)施之外，減少費(fèi)用并優(yōu)化該單個(gè)通信總線的性能。因此，當(dāng)需要對(duì)該系統(tǒng)實(shí)施負(fù)載或額外的傳感器時(shí)，將僅僅需要將負(fù)載種類或傳 感器種類的裝置連接至電源總線9，10和通信總線11，10，并提供用合適的參數(shù)和指令來控 制系統(tǒng)行為的程序，使得對(duì)于系統(tǒng)來說這些額外的組件可適當(dāng)?shù)夭⒁哉系姆绞讲僮?。在這種意義下，具有不同復(fù)雜度、不同的負(fù)載及傳感器數(shù)目的裝置/系統(tǒng)可通過 在本發(fā)明中提出的解決方案來控制，而不需要新的特定電子控制設(shè)計(jì)。重要的是注意，基準(zhǔn)導(dǎo)線10由電源總線9，10和通信總線11，10共享。在圖1所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，電子設(shè)備包括四個(gè)功能模塊1，2，3，4，即-主功能模塊1，其包括該系統(tǒng)的中央監(jiān)測(cè)及控制單元。該主功能模塊1能夠周期 性地用信號(hào)通知信息包被施加到通信總線11，10上的瞬時(shí)，以便指示哪個(gè)功能模塊2，3，4 應(yīng)執(zhí)行操作或傳輸數(shù)據(jù)至另一功能模塊1，2，3，4。通過處理單元5的操作使所述功能成為 可能；-功能致動(dòng)模塊2，其具有至少一個(gè)負(fù)載7，該負(fù)載7可包括通風(fēng)設(shè)備、燈、電阻、機(jī) 電致動(dòng)器等。優(yōu)選地，功能致動(dòng)模塊2還配備有處理單元5 ；_功能測(cè)量模塊3，其具有至少一個(gè)傳感器6，該傳感器6可包括溫度計(jì)、壓力計(jì)、振 動(dòng)或聲壓計(jì)、接近傳感器等。優(yōu)選地，功能測(cè)量模塊3還配備有處理單元5 ；以及-功能接口模塊4，其被布置成準(zhǔn)許在該電子設(shè)備和至少一個(gè)監(jiān)測(cè)和/或外部控制 裝置之間進(jìn)行操作交互，以便使得能夠與外部設(shè)備進(jìn)行局部連接或借助于互聯(lián)網(wǎng)、紅外、藍(lán) 牙、Zigbee, wi-fi或移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程連接以用于工作維護(hù)/測(cè)試和/或遠(yuǎn)程控制。因此，主功能模塊1通過適當(dāng)?shù)碾妷盒盘?hào)周期性地指示——這將在后面詳細(xì)地解 釋——另一功能模塊2，3，4應(yīng)執(zhí)行確定操作的瞬時(shí)，諸如例如電能應(yīng)從電源總線9，10流至 負(fù)載7的瞬時(shí)，或者功能測(cè)量模塊3應(yīng)告知正在傳感器6中測(cè)量的量值的瞬時(shí)或者功能接 口模塊4應(yīng)請(qǐng)求信息或經(jīng)由通信總線11，10提供來自其它外部設(shè)備的信息的瞬時(shí)。如可在圖2中所注意的那樣，該系統(tǒng)還包括頻率濾波器12，該頻率濾波器12被置 于電能電源8和功能模塊1，2，3，4之間，能夠準(zhǔn)許僅僅具有實(shí)質(zhì)上大于電能電源8的電壓 頻率的頻率的電信號(hào)分量的通過。因此，頻率濾波器12具有間接保護(hù)功能模塊1，2，3，4及 其組件和內(nèi)部元件——諸如例如可控制裝置6，7——抵御可能發(fā)生在電源總線9，10中的 電涌的功能。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，頻率濾波器12包括去耦合電容，該去耦合電容具 有特定值，該特定值能夠準(zhǔn)許僅僅具有大于電能電源8的電壓頻率的頻率的電信號(hào)成分的 通過。頻率濾波器12與電阻16相關(guān)聯(lián)，該電阻16被定標(biāo)為限制電路的電流，這避免損害 每個(gè)功能模塊1，2，3，4的組件和內(nèi)部元件。因而，功能模塊1，2，3，4之間的通信應(yīng)通過頻率濾波器12 (去耦合電容)，該頻率 濾波器12被適當(dāng)?shù)囟?biāo)為準(zhǔn)許將這樣的高電平作為來自電能電源8的電壓峰值(電涌) 來隔離。因此，在與電源總線9，10的連接中出現(xiàn)故障的情況下，功能模塊1，2，3，4的元件 和組件將不會(huì)被電涌損害，因?yàn)檠h(huán)通過濾波器12的電流將相對(duì)低，這避免了對(duì)功能模塊 1，2，3，4的任意種類的損害。所述損害會(huì)出現(xiàn)在連結(jié)至數(shù)據(jù)導(dǎo)線11的電路中，因?yàn)樵谙鄬?dǎo) 線9中斷的情況下，由于通過所連接的負(fù)載7或傳感器6任意之一的電流傳導(dǎo)，基準(zhǔn)導(dǎo)線10 與數(shù)據(jù)導(dǎo)線11之間的電平(通常達(dá)到大約5伏特)會(huì)被迫提高至接近或等于由電能電源8所供應(yīng)的值。關(guān)于功能模塊1，2，3，4之間的通信方式，通過對(duì)處理單元5的編程將處理單元5 布置成提供至少一個(gè)通信信號(hào)13至通信總線11，10，以便準(zhǔn)許功能模塊1，2，3，4彼此操作 交互。更具體地，處理單元5配備有數(shù)據(jù)輸出終端19，該數(shù)據(jù)輸出終端19被布置成將通信 信號(hào)13發(fā)送至其它功能模塊1，2，3，4。此外，處理單元5配備有數(shù)據(jù)輸入終端20，該數(shù)據(jù) 輸入終端20被布置成從其它功能模塊1，2，3，4接收通信信號(hào)13。如在圖3中所見那樣，通信信號(hào)13包括多組高頻脈沖14，這些高頻脈沖14被布置 成以預(yù)定重復(fù)頻率重復(fù)，該預(yù)定重復(fù)頻率應(yīng)實(shí)質(zhì)上大于由電源提供的電壓頻率，也就是說， 高頻脈沖14的重復(fù)頻率的值應(yīng)包括實(shí)質(zhì)上大于60Hz、優(yōu)選大約為kHz到MHz的值。每組高頻脈沖14被布置成形成(成形)信息脈沖15，該信息脈沖15對(duì)應(yīng)于預(yù)先 建立的通信協(xié)議的至少一位，也就是說，信息脈沖15有效地包括確定的功能模塊1，2，3，4 發(fā)送至另一功能模塊1，2，3，4的數(shù)據(jù)(位)。重要的是注意，該組信息位形成遵守先前提到 的通信協(xié)議的信息包。在圖3中，信息脈沖15由虛線曲線構(gòu)成，該虛線曲線在外部包圍由圖上的連續(xù)線 曲線所表示的高頻脈沖14。圖4示出信息脈沖15的示例，所述信息脈沖15遵守由處理單 元5所執(zhí)行的程序建立的預(yù)定的特定通信協(xié)議。因而，形成信息包的信息脈沖15由施加在數(shù)據(jù)導(dǎo)線11與基準(zhǔn)導(dǎo)線10之間的電壓 調(diào)制形成。該調(diào)制由足夠高頻率中的最大和最小級(jí)別之間的電壓變化組成，以允許從形成 信息包的數(shù)字脈沖(電壓包絡(luò))進(jìn)行清楚地區(qū)別。因此，在至少兩個(gè)功能模塊1，2，3，4之間的交互允許在它們之間的交換或雙向數(shù) 字信息流，這借助于順序的電壓包絡(luò)(信息脈沖15)來進(jìn)行，其中所述電壓包絡(luò)包括通過由 處理單元5執(zhí)行的程序(軟件)來控制的高頻脈沖14。關(guān)于硬件，按照?qǐng)D2，為了準(zhǔn)許形成電壓包絡(luò)，功能模塊1，2，3，4具有彼此關(guān)聯(lián)的 電容21和電阻22以支持通信信號(hào)13。此外，功能模塊1，2，3，4還配備有一組整流二極管 23，24，該組整流二極管23，24能夠準(zhǔn)許將通信信號(hào)13提供至數(shù)據(jù)輸入終端20。同樣在圖2中所見，功能模塊1，2，3，4包括連續(xù)電壓源18，該連續(xù)電壓源18能夠 對(duì)該功能模塊1，2，3，4的組件和內(nèi)部元件電力供電。該連續(xù)電壓源18又可由通信信號(hào)本 身13的經(jīng)整流電信號(hào)和/或來自電能電源8的交流電源電壓供電。因此，由本發(fā)明揭示的系統(tǒng)的硬件-軟件組合準(zhǔn)許通信信號(hào)13的形成以及功能模 塊1，2，3，4彼此之間的操作交互。由上述系統(tǒng)執(zhí)行的通信方法也是本發(fā)明的保護(hù)對(duì)象并包括下列步驟i)經(jīng)由單個(gè)通信總線11，10將功能模塊1，2，3，4彼此在操作上關(guān)聯(lián)；ii)向通信總線11，10提供以預(yù)定重復(fù)頻率重復(fù)的高頻脈沖14，該重復(fù)頻率實(shí)質(zhì) 上大于電能電源8的電壓頻率；iii)將步驟ii中提供的高頻脈沖14布置成組以形成多個(gè)信息脈沖15 ；iv)將步驟iii中形成的信息脈沖15布置成組以形成通信信號(hào)13 ；以及ν)對(duì)通信信號(hào)13的低于或等于電能電源8的電壓頻率的頻率分量的通過進(jìn)行過濾。
重要的是強(qiáng)調(diào)，在傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)和方法中，電壓脈沖由電壓包絡(luò)本身(信息脈沖15)組成，也就是說，電壓包絡(luò)不包括布置成以高頻進(jìn)行重復(fù)的高頻脈沖，使得每個(gè)電壓 脈沖表示用戶希望傳送的位本身(信息)。因此，在傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)中，不可能實(shí)施頻率濾 波器，因?yàn)轭l率濾波器會(huì)過濾信息數(shù)據(jù)(位)，這是明顯不期望的。例如，考慮包括多個(gè)功能模塊的傳統(tǒng)通信系統(tǒng)，如果在電源總線的相導(dǎo)線中有接 觸故障或連續(xù)性損失，則高壓(例如IlOV或220V)將出現(xiàn)在仍連接至電源的所有功能模塊 中的相導(dǎo)線9和基準(zhǔn)導(dǎo)線10之間，由于該系統(tǒng)不具有抗擾性能力，因此這可損害該系統(tǒng)的 組件和內(nèi)部元件。相反，本發(fā)明的系統(tǒng)的重要特征是該系統(tǒng)由于頻率濾波器12的出現(xiàn)而不受電源 總線中的任何安裝故障和接觸缺陷的影響，該頻率濾波器12可適當(dāng)?shù)貙?shí)施在該系統(tǒng)中而 不危及該系統(tǒng)的正確工作，因?yàn)楣δ苣K1，2，3，4之間的通信(信息流)如前所述那樣借 助于高頻脈沖進(jìn)行。因此，本發(fā)明除了使得能夠通過本地和/或遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)/外部控制之外，還 以前所未有的方式在提供其模塊性和可擴(kuò)展性能力的同時(shí)提供抗擾性特征。已描述了示例性的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)理解本發(fā)明的范圍囊括其它可能的變體，僅由 所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容限定，潛在等價(jià)物包括于其中。
權(quán)利要求
一種用于電子裝置的通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)特征在于包括 功能模塊(1，2，3，4)，至少一個(gè)功能模塊(1，2，3，4)具有處理單元(5)，至少一個(gè)功能模塊(1，2，3，4)具有能夠由處理單元(5)控制的裝置(6，7)； 至少一個(gè)電能電源(8)，被布置成以預(yù)定頻率向功能模塊(1，2，3，4)提供交流電壓； 至少一個(gè)電源總線(9，10)，被布置成使電能電源(8)與功能模塊(1，2，3，4)電關(guān)聯(lián)； 至少一個(gè)通信總線(11，10)，被布置成使功能模塊(1，2，3，4)在操作上彼此并行關(guān)聯(lián)；以及 頻率濾波器(12)，被置于所述電能電源和功能模塊(1，2，3，4)之間，該頻率濾波器(12)能夠準(zhǔn)許僅僅大于電能電源電壓頻率的電信號(hào)頻率分量的通過，處理單元(5)被布置成提供至少一個(gè)通信信號(hào)(13)至通信總線(11，10)，所述通信信號(hào)(13)能夠準(zhǔn)許功能模塊(1，2，3，4)之間的操作交互，所述通信信號(hào)(13)包括多組高頻脈沖(14)，所述高頻脈沖(14)被布置成以預(yù)定重復(fù)頻率重復(fù)，所述重復(fù)頻率實(shí)質(zhì)上大于由所述電能電源提供的電壓頻率，每組高頻脈沖(14)被布置成形成對(duì)應(yīng)于通信協(xié)議的至少一位的信息脈沖(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，特征在于，所述能夠由處理單元(5)控制的裝置(6，7)包括 傳感器(6)或負(fù)載(7)。
3.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的系統(tǒng)，特征在于，包括被布置成使電能電源(8)與功能模 塊(1,2,3,4)電關(guān)聯(lián)的單個(gè)電源總線(9，10)。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的系統(tǒng)，特征在于，包括被布置成使功能模塊(1，2，3，4)彼 此在操作上關(guān)聯(lián)的單個(gè)通信總線(11，10)。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的系統(tǒng)，特征在于，所述頻率濾波器(12)包括去耦合電容， 所述去耦合電容具有特定值，該特定值能夠準(zhǔn)許僅僅具有大于電能電源電壓頻率的頻率的 電信號(hào)分量的通過。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的系統(tǒng)，特征在于，所述功能模塊(1，2，3，4)包括功能接口 模塊(4)，所述功能接口模塊(4)被布置成準(zhǔn)許在所述電子裝置與至少一個(gè)監(jiān)測(cè)和/或外部 控制裝置之間進(jìn)行操作交互。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的系統(tǒng)，特征在于，所述功能模塊(1，2，3，4)包括連續(xù)電壓 源(18)，所述連續(xù)電壓源(18)能夠向所述功能模塊(1，2，3，4)的組件和內(nèi)部元件電力供 電，所述連續(xù)電壓源(18)由所述通信信號(hào)本身(13)的經(jīng)整流電信號(hào)和/或來自電能電源 (8)的交流電壓供電。
8.一種用于電子裝置的通信方法，所述電子裝置配備有功能模塊(1，2，3，4)，所述功 能模塊借助單個(gè)電源總線(9，10)彼此電關(guān)聯(lián)，所述電源總線(9，10)與電能電源⑶電關(guān) 聯(lián)，所述電能電源(8)被布置成以預(yù)定頻率提供交流電壓至功能模塊(1，2，3，4)，所述方法 特征在于包括以下步驟i)經(jīng)由單個(gè)通信總線(11，10)使功能模塊(1，2，3，4)彼此在操作上關(guān)聯(lián)； )提供多個(gè)高頻脈沖(14)至通信總線(11，10)，所述高頻脈沖(14)以預(yù)定重復(fù)頻率 重復(fù)，所述重復(fù)頻率實(shí)質(zhì)上大于所述電能電源電壓的頻率；iii)將步驟ii中提供的高頻脈沖(14)布置成組以形成多個(gè)信息脈沖(15)；iv)將步驟iii中形成的信息脈沖(15)布置成組以形成通信信號(hào)(13)；以及2ν)過濾通信信號(hào)(13)的如下頻率分量的通過所述頻率分量低于或等于所述電能電 源的電壓頻率。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電子裝置的通信的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明涉及一種通信系統(tǒng)，應(yīng)用于電子裝置，該系統(tǒng)不受連接至電子裝置的電能電源中潛在發(fā)生的故障影響。該系統(tǒng)包括功能模塊，至少一個(gè)功能模塊具有處理單元并且至少一個(gè)功能模塊具有可由處理單元控制的裝置。功能模塊由電能電源提供的預(yù)定頻率的交流電壓電力供力。功能模塊分別借助于電源總線和通信總線電力地并在操作上彼此并行關(guān)聯(lián)。處理單元布置成提供至少一個(gè)通信信號(hào)至通信總線，通訊信號(hào)能夠通過多組高頻脈沖允許功能模塊之間的操作交互，多組高頻脈沖布置成以實(shí)質(zhì)上大于電能電源提供的電壓頻率的預(yù)定重復(fù)頻率重復(fù)，并且每組高頻脈沖布置成形成對(duì)應(yīng)于通訊協(xié)議的至少一位的信息脈沖。
文檔編號(hào)H04L12/40GK101895452SQ201010225749
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者M·G·施沃茨 申請(qǐng)人:惠而浦股份公司