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Die Erfindung betrifft ein Gerätesystem mit mehreren Geräten zur verteilten Anordnung entlang Rettungswegen oder Verkehrswegen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Gerätesystem in Form eines Beleuchtungssystems, bei dem mehrere der Geräte dazu eingerichtet sind, jeweils wenigstens eine an das Gerät angeschlossene Beleuchtungseinheit des Beleuchtungssystems zu steuern und/oder zu überwachen.
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Insbesondere bei einem Beleuchtungssystem für Rettungswege von Eisenbahninfrastrukturen, wie etwa Tunneln, ist zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Sicherheit eine Überwachung der Funktionsfähigkeit einzelner Beleuchtungseinheiten wünschenswert.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gerätesystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das auf möglichst robuste und zuverlässige Weise eine zentrale Steuerung und/oder Überwachung einzelner Systemkomponenten ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gerätesystem nach Anspruch 1.
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Somit können von der Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung stammende Datenpakete in der Kette in der ersten Kommunikationsrichtung von Gerät zu Gerät weitergeleitet werden, wobei der jeweilige erste Sender des Gerätes den Signalpegel auf der angeschlossenen differentiellen Signalleitung bestimmt. In Rückrichtung können Antwortdaten eines Geräts durch die in der Kette zwischen dem Gerät und der Steuer- und/oder Überwachungseinrichtung liegenden Geräte weitergeleitet werden, wobei wiederum der zweite Sender des jeweiligen Gerätes den Signalpegel auf der differentiellen Signalleitung bestimmt. Bei einem an das jeweilige Gerät adressierten Datenpaket des Masters kann das Gerät hingegen eigene Antwortdaten über den zweiten Empfänger senden.
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Da durch jedes Gerät eine "Auffrischung" der Signalpegel der weitergeleiteten Daten erfolgt, können sehr hohe Kettenlängen und eine hohe Anzahl von Geräten in der Kette ermöglicht werden. Dabei kann die Verbindung zweier aufeinanderfolgender Geräte in einer Ausführungsform durch zwei differenzielle Signalleitungen mit je zwei Leitern erfolgen, oder die Verbindung kann durch lediglich eine einzige differentielle Signalleitung mit zwei Leitern erfolgen.
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Die Sender und Empfänger entsprechen vorzugsweise dem Schnittstellenstandard EIA-485, auch als RS-485 bezeichnet. Dabei überträgt eine differentielle, Signalleitung in Form eines Leiterpaares (twisted-pair) auf einem Leiter einen invertierten Pegel und auf einem anderen Leiter einen nicht-invertierten Pegel eines 1-Bit-Datensignals. Bits eines Datenpakets oder von Antwortdaten werden sequentiell übertragen.
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Bei einem herkömmlichen RS-485-Bussystem sind die Buslänge und die Anzahl der an den Bus anschließbaren Geräte begrenzt auf 1,2 km und bis zu 32 Geräte, mit speziellen Treibern auch bis zu 128 Geräte. Der erfindungsgemäße Aufbau ermöglicht hingegen ein sich über mehrere Kilometer erstreckendes Gerätesystem, bei dem auch die Anzahl der Geräte nicht durch eine zulässige Lastgröße eines Empfängers beschränkt wird. Durch das Vorsehen einer digitalen, differentiellen, seriellen Signalübertragung wird zudem eine hohe Störungssicherheit bei gleichzeitig einfacher Verkabelung erreicht.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Beleuchtungssystems;
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2 ein schematisches Prinzipschaltbild eines Netzwerks mit 2-Draht-Verbindungen;
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3 ein schematisches Prinzipschaltbild eines Netzwerks mit 4-Draht-Verbindungen;
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4 eine schematische Darstellung eines Netzwerk-Gerätes mit galvanischer Trennung und Relais-gesteuerter Überbrückung;
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5 eine schematische Darstellung einer Verzweigung des Netzwerks;
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6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Ringtopologie des Netzwerks; und
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7 ein schematisches Prinzipschaltbild eines Netzwerk-Gerätes für die Ringtopologie nach 6.
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1 zeigt schematisch den Aufbau eines Gerätesystems in Form eines Beleuchtungssystems für Rettungswege von Eisenbahninfrastrukturen, wie beispielsweise einem Tunnel. Das System umfasst mehrere Geräte 10, die jeweils eine oder mehrere Beleuchtungseinheiten 12 steuern, wobei die Geräte 10 mit einer Steuer- und Überwachungseinrichtung 14 zu einem Netzwerk verbunden sind. Das Netzwerk umfasst insbesondere eine Kette, die wiederum die Einrichtung 14 und weitere Teilnehmer in Form von Geräten 10 umfasst.
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Bei den Beleuchtungseinheiten 12 kann es sich beispielsweise um Lichtbänder handeln, die beispielsweise jeweils mehrere Leuchtdioden (LED) 16 umfassen. Beispielsweise kann eine Beleuchtungseinheit 12 ein flexibles Lichtband mit in einem Gehäuse des Lichtbandes eingekapselten Leuchtdioden 16 umfassen. Die Beleuchtungseinheiten 12 sind beispielsweise in einer Reihe entlang eines Rettungsweges angeordnet und dienen im beleuchteten Zustand zur Markierung und Beleuchtung des Rettungsweges.
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Beispielsweise erfolgt die Stromversorgung und Ansteuerung der jeweiligen Beleuchtungseinheiten 12 durch das jeweils zugeordnete Gerät 10 über Ausgänge 18.
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Die Einrichtung 14 ist dazu eingerichtet, Befehle in Form von Datenpaketen an die Geräte 10 auszugeben, insbesondere an einzelne Geräte 10 adressierte Befehle, und von einem Gerät ausgegebene Antworten zu empfangen. Die Befehle (Datenpakete) werden in der Kette der Geräte 10 in der ersten Kommunikationsrichtung von einen Gerät 10 zum nächsten weitergegeben, wie weiter unten detailliert erläutert wird.
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Eine Antwort, etwa in Form von Antwortdaten eines adressierten Geräts 10, wird in umgekehrter Richtung (zweite Kommunikationsrichtung) in der Kette der Geräte 10 weitergeleitet und erreicht schließlich die Einrichtung 14.
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Die Einrichtung 14 ist beispielsweise dazu eingerichtet, in zeitlichen Abständen eine Statusmeldung nacheinander von den einzelnen Geräten 10 abzufragen und anhand einer empfangenen Antwort den Status des betreffenden Gerätes 10 zu erkennen und bei Ausbleiben einer Antwort eine Störung, beispielsweise einen Ausfall, des betreffenden Gerätes 10 zu erkennen.
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Weiter kann die Einrichtung 14 dazu eingerichtet sein, Steuerbefehle zum Ansteuern der Beleuchtungseinheiten 12 an die Geräte 10 auszugeben.
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2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Netzwerks der 1, bei dem die Verbindungen zwischen aufeinanderfolgenden Geräten 10 in der Kette durch lediglich eine einzige 2-Draht-Verbindung nach dem RS-485-Standard ausgeführt sind. Die Einrichtung 14 ist als Master ausgebildet, und die Geräte 10 sind jeweils als Slave ausgebildet. Das Netzwerk ist für Halbduplexbetrieb ausgelegt, da eine Antwort eines Gerätes auf ein Datenpaket der Einrichtung 14 erst nach dem vollständigen Empfang des Datenpakets über dieselben 2-Draht-Verbindungen zurück gesendet werden kann.
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Eine erste Kommunikationsrichtung Master-Slave ist durch einen Pfeil A dargestellt, eine zweite, entgegengesetzte Kommunikationsrichtung Slave-Master ist durch einen Pfeil B dargestellt.
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Jedes Gerät 10 im Inneren der Kette hat in der ersten Kommunikationsrichtung eingangsseitig einen ersten differentiellen Empfänger 20, auch mit R gekennzeichnet, und ausgangsseitig einen ersten differentiellen Sender 22, auch mit DS gekennzeichnet, die beide mit einer lokalen Steuereinheit 24 in Form eines Mikrocontrollers verbunden sind. Der Ausgang des ersten Empfängers 20 ist mit der Steuereinheit 24 verbunden, so dass die Steuereinheit 24 ein von dem ersten Empfänger 20 empfangenes Signal, insbesondere ein Datenpaket, empfangen kann. Ein Freigabeeingang des ersten Empfängers 20 ist beispielsweise permanent auf Freigabe gesetzt. Ein Dateneingang (data input) sowie ein Freigabeeingang (data enable) des ersten Senders 22 sind mit der Steuereinheit 24 verbunden.
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Empfängt die Steuereinheit 24 ein Datenpaket über den ersten Empfänger 20, so stellt sie anhand einer im Datenpaket enthaltenen Adresse fest, ob die Daten für das eigene Gerät 10 bestimmt sind. Eine Adresse des Gerätes 10 ist beispielsweise über Schalter, z.B. einen oder mehrere Codierschalter, am Gerät 10 einstellbar. Stellt die Steuereinheit 24 anhand der Adresse fest, dass das Datenpaket nicht für das eigene Gerät 10 bestimmt ist, so aktiviert es den ersten Sender 22 über dessen Freigabeeingang und sendet das empfangene Datenpaket über den ersten Sender 22 an das nachfolgende Gerät 10, auch als Nachfolger bezeichnet.
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Stellt die Steuereinheit 24 anhand der Adresse fest, dass das Datenpaket für das eigene Gerät 10 bestimmt ist, so wertet es die enthaltenen Daten aus. Beispielsweise kann als Ergebnis der Auswertung eine Ansteuerung der an das Gerät 10 angeschlossenen Beleuchtungseinheit 12 erfolgen, und/oder die Steuereinheit 24 kann eine Antwort in Form von Antwortdaten an die Einrichtung 14 senden, wie im folgenden beschrieben wird.
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In der zweiten Kommunikationsrichtung B umfasst das Gerät eingangsseitig einen zweiten differentiellen Empfänger 26, auch mit R gekennzeichnet, und ausgangsseitig einen zweiten differentiellen Sender 28, auch mit DR gekennzeichnet. In der gezeigten 2-Draht-Version der Verbindungen sind die beiden Leiter des zweiten Senders 28 mit den beiden Leitern des ersten Empfängers 20 desselben Gerätes 10 verbunden, und die beiden eingangsseitigen Leiter des zweiten Empfängers 26 sind mit den beiden ausgangsseitigen Leitern des ersten Senders 22 verbunden.
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Ein Dateneingang sowie ein Freigabeeingang des zweiten Senders 28 sind mit der Steuereinheit 24 verbunden. Ein Datenausgang des zweiten Empfängers 26 ist ebenfalls mit der Steuereinheit 24 verbunden. Der zweite Empfänger 26 ist beispielsweise über einen Freigabeeingang permanent auf Freigabe gesetzt.
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Im Falle einer Antwort der Steuereinheit 24 auf ein empfangenes Datenpaket aktiviert die Steuereinheit 24 den zweiten Sender 28 über dessen Freigabeeingang und sendet Antwortdaten über den zweiten Sender 28 in der zweiten Kommunikationsrichtung B an den Vorgänger in der Kette, auch als vorhergehendes Gerät bezeichnet.
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Nach dem Weiterleiten eines empfangenen Datenpakets über den ersten Sender 22 deaktiviert die Steuereinrichtung 24 den ersten Sender 22 wieder, so dass die 2-Draht-Verbindung zum Nachfolger frei für die Übertragung einer Antwort in der zweiten Kommunikationsrichtung B ist.
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Nach dem Senden einer Antwort über den zweiten Sender 28 deaktiviert die Steuereinheit 24 den zweiten Sender 28 wieder, so dass die 2-Draht-Verbindung mit dem Vorgänger zum Empfang eines neuen Datenpakets in der Kommunikationsrichtung A frei ist.
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Empfängt ein Gerät 10 über seinen zweiten Empfänger 26 eine Antwort eines anderen Gerätes 10, so empfängt die Steuereinheit 24 die Antwortdaten über den zweiten Empfänger 26 und sendet die Antwortdaten über den zweiten Sender 28 weiter. Auf diese Weise erfolgt eine Weiterleitung der Antwort in der zweiten Kommunikationsrichtung B. Nach dem Senden der weitergeleiteten Antwort wird wiederum der zweite Sender 28 deaktiviert.
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Auf die beschriebene Weise kann die Einrichtung 14 einen Befehl an eines der Geräte 10 adressieren und von diesem eine Antwort erhalten, wobei der Befehl und die Antwort von in der Kette dazwischen liegenden Geräten 10 jeweils weitergeleitet wird.
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Die Sender 22, 28 und Empfänger 20, 26 werden auch als Ausgangstreiber bzw. Eingangstreiber bezeichnet. Es handelt sich insbesondere um RS-485-Treiber. Die Ausgangsspannung der differentiellen Signale beträgt beispielsweise mindestens +/–2 Volt, im Rahmen des Betrags der Versorgungsspannung des Geräts 10, während ein Pegelunterschied eines Betrags von mindestens 0,2 Volt noch als gültiges Signal erkannt wird.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Verbindungen des Netzwerks jeweils zwei differentielle Datenleitungen umfassen, beispielsweise 4-Draht-Verbindungen sind.
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Wiederum umfasst ein Gerät 10 in der ersten Kommunikationsrichtung A eingangsseitig den ersten Empfänger 20, hier als RS gekennzeichnet, und ausgangsseitig den ersten Sender 22, wiederum als DS gekennzeichnet. Der Datenausgang des ersten Empfängers 20 ist direkt mit dem Dateneingang des ersten Senders 22 verbunden. Über die Freigabeeingänge sind der erste Empfänger 20 und der erste Sender 22 dauerhaft aktiviert. Weiter umfasst das Gerät 20 die Steuereinheit 24, die ebenfalls mit dem Datenausgang des ersten Empfängers 20 verbunden ist. Die Steuereinheit 24 ist dazu eingerichtet, ein über den ersten Empfänger 20 empfangenes Datenpaket zu empfangen und anhand einer im Datenpaket enthaltenen Adresse festzustellen, ob das Datenpaket für das eigene Gerät 10 bestimmt ist. Der Vergleich mit einer eigenen Adresse des Gerätes 10 und die Auswertung sowie anschließende Bearbeitung des adressierten Datenpakets entspricht beispielsweise dem oben erläuterten Beispiel der 2, wobei Unterschiede sich aus der nachfolgend erläuterten Verschaltung der Steuereinheit 24 mit dem zweiten Empfänger 26 und dem zweiten Sender 28 ergeben.
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Das Gerät 10 umfasst in der zweiten Kommunikationsrichtung B eingangsseitig den zweiten Empfänger 26, hier als RR gekennzeichnet, und ausgangsseitig den zweiten Sender 28, wiederum als DR gekennzeichnet. Ein Datenausgang des zweiten Empfängers 26 ist direkt mit einem Dateneingang des zweiten Senders 28 verbunden. Die Steuereinheit 24 ist mit dem Freigabeeingang des zweiten Empfängers 26 verbunden. Weiter ist die Steuereinheit 24 über einen Tristate-Ausgang 30 mit dem Dateneingang des zweiten Senders 28 verbunden. Der zweite Sender 28 ist beispielsweise über seinen Freigabeeingang permanent auf Freigabe gesetzt. Die Steuereinheit 24 ist dazu eingerichtet, exklusiv den Datenausgang des zweiten Empfängers 26 oder den Tristate-Ausgang 30 zu aktivieren, die beide mit dem Dateneingang des zweiten Senders 28 verbunden sind.
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In 3 ist für die erste Kommunikationsrichtung A und die zweite Kommunikationsrichtung B jeweils eine eigene differentielle Leitung der 4-Draht-Verbindung vorhanden. Der erste Empfänger 20 eines Gerätes 10 ist über eine erste differentielle Leitung 32 mit dem ersten Sender 22 des Vorgängers in der Kette verbunden. Der zweite Sender 28 eines Gerätes 10 ist über eine parallel zur ersten Leitung 32 verlaufende, zweite differentielle Leitung 34 mit dem zweiten Empfänger 26 des Vorgängers in der Kette verbunden. Entsprechend ist über eine weitere erste Leitung 32 der erste Sender 22 eines Gerätes 10 mit dem ersten Empfänger 20 des Nachfolgers in der Kette verbunden, und der zweite Empfänger 26 eines Gerätes 10 ist über eine entsprechende weitere zweite Leitung 34 mit dem zweiten Sender 28 des Nachfolgers in der Kette verbunden. Durch getrennte erste Leitungen 32 für die erste Kommunikationsrichtung A und zweite Leitungen 34 für die zweite Kommunikationsrichtung B ist das Netzwerk vollduplexfähig.
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In diesem Beispiel ist der Datenausgang des ersten Empfängers 20 direkt mit dem Dateneingang des ersten Senders 22 verbunden, und alle über den ersten Empfänger 20 empfangenen Datenpakete werden unmittelbar durch den ersten Sender 22 an den Nachfolger in der Kette weitergeleitet. Durch die Gatter-Laufzeiten der Sender und Empfänger ergibt sich lediglich eine minimale Verzögerung.
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Im Falle eines von der Steuereinheit 24 empfangenen, an das eigene Gerät 10 adressierten Datenpakets ist die Steuereinheit 24 dazu eingerichtet, eine Antwort in Form von Antwortdaten über den Tristate-Ausgang 30 und den zweiten Sender 28 in der zweiten Kommunikationsrichtung B auszugeben.
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Wurde hingegen kein an das eigene Gerät 10 adressiertes Datenpaket empfangen, so aktiviert die Steuereinheit 24 den zweiten Empfänger 26. Dadurch werden von dem zweiten Empfänger 26 empfangene Antworten anderer Geräte 10 unmittelbar über den zweiten Sender 28 ausgegeben, so dass eine Weiterleitung der Antwort in der zweiten Kommunikationsrichtung B erfolgt. Wiederum ergibt sich nur eine geringe Verzögerung durch die Gatterlaufzeiten.
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Weiterentwicklungen werden im folgenden anhand von Beispielen mit 4-Draht-Verbindungen erläutert.
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4 zeigt schematisch ein Prinzipschaltbild eines Geräts 10 einer Kette entsprechend dem Beispiel der 3. Das Netzwerk weist hier jeweils zwischen Empfänger 26 und Sender 22 eines Geräts 10 und Empfänger 20 und Sender 28 eines nachfolgenden Geräts 10 in den jeweiligen, sie zur Signalübertragung verbindenden ersten und zweiten Leitungen 32, 34 galvanische Trenneinrichtungen auf, die in diesem Beispiel in Form schematisch dargestellter Optokoppler 36 ausgeführt sind. Eine galvanische Trennung kann jedoch auch auf andere Weise erfolgen, beispielweise über induktive Koppler.
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Weiter umfasst das System für jedes Gerät 10 eine durch ein Relais 38 steuerbare Überbrückung 40. Die Überbrückung 40 ist dazu eingerichtet, im stromlosen Zustand des Relais 38 das jeweilige Gerät 10 in der Kette zu überbrücken. Dabei wird die vom Vorgänger kommende erste Leitung 32 unter Umgehung des ersten Empfängers 20 und des ersten Senders 22 mit der zum Nachfolger führenden ersten Leitung 32 verbunden, wobei der erste Empfänger 20 und insbesondere der erste Sender 22 von der jeweiligen Verbindung getrennt sind. In gleicher Weise ist die vom Nachfolger in der Kette kommende zweite Leitung 34 unter Umgehung des zweiten Empfängers 26 und des zweiten Senders 28 unmittelbar mit der zum Vorgänger führenden zweiten Leitung 34 verbunden, wobei der zweite Empfänger 26 und insbesondere der zweite Sender 28 von der jeweiligen Verbindung getrennt sind.
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Die Ansteuerung des Relais 38 erfolgt beispielsweise über das zugeordnete Gerät 10. Bei einem Spannungsausfall am Gerät 10 nimmt das Relais 38 somit automatisch den Ruhezustand ein, in welchem das Gerät 10 überbrückt wird. Auf diese Weise kann bei einem Spannungsausfall am Gerät 10 oder einem sonstigen Defekt die Funktionsfähigkeit des Netzwerks erhalten bleiben. Sofern das Gerät 10, insbesondere die Steuereinrichtung 24, zur Durchführung eines Selbsttests oder eines Tests der angeschlossenen Beleuchtungseinheit 12 eingerichtet ist, kann im Fall eines negativen Ergebnisses des Tests beispielsweise ebenfalls eine gezielte Ansteuerung der Relais 38 zur Überbrückung des Gerätes 10 erfolgen.
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Bei einer Überbrückung des Gerätes 10 unterbleibt eine Antwort des Gerätes 10 auf eine an das Gerät 10 adressierte Statusabfrage der Einrichtung 14. Die Einrichtung 14 kann daher eine Störung oder einen Ausfalls des Geräts 10 erkennen.
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Ein entsprechend aufgebaute Überbrückung 40 kann auch bei der Netzwerkversion mit 2-Draht-Verbindungen gemäß 2 vorhanden sein.
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Die galvanische Trennung kann zwischen dem Gerät 10 und dem jeweiligen Relais 38 auf einer zum Nachfolger gerichteten Seite oder auf einer zum Vorgänger gerichteten Seite des Geräts 10 erfolgen.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Verzweigung des Netzwerks, die beispielhaft anhand einer Verzweigung auf zwei Zweige 42 und 44 in Form eines Prinzipschaltbilds dargestellt ist.
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An der dargestellten Verzweigung einer Kette unter Abzweigung des zweiten Zweiges 44 ist ein Gerät 10 mit zwei nachfolgenden Geräten 46 verbunden. Die Geräte 46 entsprechen jeweils beispielsweise einem Gerät 10. Dabei ist jeweils der erste Sender 22 des Gerätes 10 sowohl mit dem ersten Eingang 20 des Gerätes 46 im ersten Zweig 42 als auch mit dem ersten Eingang 20 des Gerätes 46 im zweiten Zweig 44 verbunden. Ebenso ist der zweite Eingang 26 des Gerätes 10 sowohl mit dem zweiten Sender 28 des Gerätes 46 des ersten Zweigs 42 als auch mit dem zweiten Sender 28 des Gerätes 46 des zweiten Zweigs 44 verbunden.
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Bei den beiden führenden Geräten 46 der Zweige 42 und 44 sind die Steuereinheiten 24 jeweils dazu eingerichtet, anhand einer in einem über den ersten Empfänger 20 empfangenen Datenpaket enthaltenen Adresse zu bestimmen, ob das Datenpaket für ein nachfolgendes Gerät 10 im eigenen Zweig der Verzweigung bestimmt ist. Die Steuereinheit 24 des jeweiligen Gerätes 46 ist weiter dazu eingerichtet, den zweiten Sender 28 über seinen Freigabeeingang zu deaktivieren, wenn die Steuereinheit 24 anhand der in einem zuvor zuletzt in der ersten Kommunikationsrichtung A empfangenen Datenpaket enthaltenen Adresse erkennt, dass die Adresse nicht einem Adressbereich der nachfolgenden Geräte 10 des eigenen Zweiges 42 bzw. 44 angehört. Zu diesem Zweck ist der Freigabeeingang des zweiten Senders 28 mit der Steuereinheit 24 verbunden, insoweit abweichend von 3. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass für die in der zweiten Kommunikationsrichtung B zu den Geräten 46 vorangehenden Gerät 10 weiterzuleitende Antwort nur einer der zweiten Sender 28 der Geräte 46 auf der zweiten Verbindung 34 zu ihrem Vorgänger aktiv ist.
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Zur Koordination der Freigaben der zweiten Sender 28 der Geräte 46 bzw. der Ausgabe von Antworten auf die verzweigende Verbindung können auch Busprotokolle wie bei einer herkömmlichen RS-485-Bustopologie eingesetzt werden.
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Im Falle eines Netzwerks mit 2-Draht-Verbindung entsprechend 2 erfolgt eine entsprechende Ansteuerung der zweiten Sender 28 der Geräte 46.
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Optional kann die Steuereinrichtung 24 des jeweiligen Gerätes 46 auch dazu eingerichtet sein, ein über den ersten Empfänger 20 empfangenes Datenpaket nur dann über den ersten Sender 22 weiterzuleiten, wenn anhand der im Datenpaket enthaltenen Adresse erkannt wird, dass das Datenpaket für ein nachfolgendes Gerät in dem eigenen Zweig 42 bzw. 44 bestimmt ist. Dazu können der erste Eingang 20 und der erste Sender 22 beispielsweise wie im Beispiel der 2 mit der Steuereinheit 24 verbunden sein.
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Durch die Verzweigung können die Geräte und Beleuchtungseinheiten 12 auch entlang sich verzweigender Wege verteilt angeordnet sein. Aufgrund der räumlichen Nähe der Geräte 46, an denen die Verzweigung erfolgt, sind die hier entstehenden Leitungslängen der verzweigenden ersten und zweiten Leitungen 32, 34 unkritisch und begrenzen die Gesamtlänge der Zweige nicht.
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6 zeigt ein Prinzipschaltbild eines Netzwerks, bei dem abweichend vom Beispiel der 3 die Steuer- und Überwachungseinrichtung 14 mit zwei Ketten von Geräten 50 verbunden ist, die am Kettenende zu einem geschlossenen Ring verbunden sind. Die Geräte 50 entsprechen den obigen Geräten 10, wobei Unterschiede nachfolgend unter Bezug auf 6 und 7 erläutert werden.
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Das jeweils letzte Gerät 50 einer Kette ist schematisch im Prinzipschaltbild dargestellt. Die übrigen Geräte 50 sind symbolisch durch ihre dreistellige Adresse dargestellt. Die Geräte 50 sind vorzugsweise gleich aufgebaut und weisen beispielsweise einen Schalter oder eine andere Codiereinrichtung auf, durch die das Gerät 50 als letztes Gerät einer Kette definierbar ist. Das jeweilige letzte Gerät 50 ist dazu eingerichtet, in einem normalen Betriebsmodus seinen in der ersten Kommunikationsrichtung A ausgangsseitigen ersten Sender 22 zu deaktivieren.
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Am Ende einer ersten Kette 52 ist der erste Sender 22 des Gerätes 50 mit dem zweiten Empfänger 26 des Gerätes 50 der zweiten Kette 54 verbunden, und in entsprechender Weise ist am Ende der zweiten Kette 54 der erste Sender 22 des Gerätes 50 mit dem zweiten Empfänger 26 des Gerätes 50 der ersten Kette 52 verbunden. Aufgrund der Deaktivierung der ersten Sender 22 der Geräte 50 erfolgt jedoch keine Weiterleitung in der jeweiligen Kommunikationsrichtung A der ersten Kette 52 oder der zweiten Kette 54 über das Ende der jeweiligen Kette hinaus. Die erste und zweite Kette 52, 54 verhalten sich wie unabhängige Ketten, die jeweils beispielsweise dem Beispiel der 3 entsprechen können. Die Steuer- und Überwachungseinrichtung 14 ist jedoch Teil beider Ketten.
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Die Einrichtung 14 ist dazu eingerichtet, anhand einer Adresse eines an ein Gerät zu adressierenden Datenpakets die Kette 52, 54 mit einem Adressbereich auszuwählen, dem die gewünschte Adresse angehört Der Aufbau der Geräte 50 sowie der weiteren Geräte der Ketten 52, 54 weicht jedoch vom Beispiel der Geräte 10 der 3 ab, wie im folgenden anhand von 7 erläutert wird.
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7 zeigt schematisch den Aufbau eines Gerätes 50 in den Ketten 52, 54 des Beispiels der 6.
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Das Gerät 50 ist für die ersten und zweiten Kommunikationsrichtungen A, B symmetrisch aufgebaut. Der erste Eingang 20 und der zweite Eingang 26 sind jeweils mit ihrem Datenausgang und mit ihrem Freigabeeingang mit der Steuereinrichtung 24 verbunden. Der erste Sender 22 und der zweite Sender 28 sind jeweils mit einem Tristate-Ausgang 30 der Steuereinheit 24 verbunden. Die Freigabeeingänge der ersten und zweiten Sender 22, 28 sind beispielsweise bei dem Gerät 50 im Inneren einer Kette dauerhaft auf Freigabe gesetzt, wie dargestellt. Wie bereits erwähnt, ist jedoch bei den jeweils letzten Geräten 50 der Ketten abweichend der Freigabeeingang des ersten Senders 22 mit der Steuereinheit 24 verbunden, und im normalen Betriebsfall ist der erste Sender 22 deaktiviert.
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Im normalen Betriebsmodus arbeitet das Gerät 50 wie oben anhand von 3 erläutert. Dabei ist der erste Empfänger 20 aktiviert und der mit dem ersten Sender 22 verbundene Tristate-Ausgang 30 ist deaktiviert.
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Die Einrichtung 14 ist dazu eingerichtet, anhand des Ausbleibens von Antworten auf Statusabfragen in einer Kette 52 bzw. 54 eine Unterbrechung der betreffenden Kette zu erkennen.
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In 6 enthält beispielsweise die erste Kette 52 Geräte mit den Adressen 000 bis 010, und die zweite Kette 54 enthält Geräte mit Adressen 011 bis 020. Als Beispiel sei angenommen, dass eine Verbindung zwischen den Geräten 014 und 015 in der zweiten Kette 54 unterbrochen wird, beispielsweise durch einen Unfall, bei dem die entsprechende Verbindung beschädigt wird. Die Einrichtung 14 stellt dann fest, dass in der zweiten Kette 54 nur noch die Geräte mit den Adressen 011 bis 014 erreichbar sind. In diesem Fall sendet die Einrichtung 14 einen Befehl an das letzte Gerät 50 in der anderen, hier ersten Kette 52 zum Umschalten in einen Weiterleitungsmodus. Die Steuereinheit 24 des letzten Gerätes 50 schaltet auf diesen Befehl hin in einen Weiterleitungsmodus um, in welchem der erste Sender 22 aktiviert ist. In dem Weiterleitungsmodus leitet das letzte Gerät 50 der ersten Kette 52 über den ersten Empfänger 20 erhaltene Datenpakete über den ersten Sender 22 an das letzte Gerät 50 der zweiten Kette 54 weiter. Etwaige über den zweiten Empfänger 26 empfangene Antworten leitet das letzte Gerät 50 der ersten Kette 52 in der üblichen Weise über den zweiten Sender 28 in der zweiten Kommunikationsrichtung B in der ersten Kette 52 weiter.
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Die Geräte 50 der zweiten Kette 54, die sich in der ersten Kommunikationsrichtung A hinter der Verbindungsunterbrechung befinden, also die Geräte mit den Adressen 015 bis 020, stellen anhand des Ausbleibens regelmäßiger Statusabfragen durch die Einrichtung 14 fest, dass sie von der Einrichtung 14 in der zweiten Kette 54 nicht mehr erreicht werden. Die Steuereinrichtung 24 der Geräte 50 ist dazu eingerichtet, in einem solchen Fall in einen Betriebsmodus mit umgekehrten Kommunikationsrichtungen umzuschalten. Das letzte Gerät 50 der zweiten Kette 54 aktiviert dabei den ersten Sender 22, der nun die Rolle des zweiten Senders 28 übernimmt, in geeigneter Weise.
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In dem Betriebsmodus mit umgekehrter Kommunikationsrichtung ist die Funktion der ersten und zweiten Empfänger 20, 26 vertauscht, und die Funktion der ersten und zweiten Sender 22, 28 ist vertauscht. Die Geräte mit den Adressen 015 bis 020 sind dadurch in Verlängerung der ersten Kette 52 für die Einrichtung 14 über die erste Kette 52 erreichbar, und die Antworten werden entsprechend in umgekehrter Richtung weitergeleitet. Somit kann im Falle einer Unterbrechung des Netzwerks eine Anbindung der in der ursprünglichen ersten Kommunikationsrichtung A hinter der Unterbrechung liegenden Teile der betreffenden Kette 54 über die andere Kette 52 erfolgen.