PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004021341B4 09.03.2006
Titel Schnurlos-Kommunikationsanordnung und Verfahren zum Betreiben einer Schnurlos-Kommunikationsanordnung
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Grimminger, Jochen, 80638 München, DE;
Haas, Elmar, 82008 Unterhaching, DE
DE-Anmeldedatum 30.04.2004
DE-Aktenzeichen 102004021341
Offenlegungstag 24.11.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.03.2006
IPC-Hauptklasse H04M 1/725(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse H04M 1/11(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      H04M 19/08(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Schnurlos-Kommunikationsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Schnurlos-Kommunikationsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.

Es ist bekannt, dass eine Basisstation einer Schnurlos Kommunikationsanordnung in einem Normalbetriebszustand ein Synchronisationssignal für ein dem Funkversorgungsbereich der Basisstation zugeordnetes Mobilteil aussendet. Derartige Basisstationen werden zum Beispiel für Schnurlostelefone nach dem DECT-Standard eingesetzt.

Basisstationen und Mobilteile (Handgeräte) nach diesem Standard kommunizieren auf einer Mehrzahl von Hochfrequenzträgern, die in Zeitschlitze unterteilt sind. Die Zeitschlitze werden jeweils der Übertragung von Sprachdaten von der Basisstation zu einem Handgerät beziehungsweise in Gegenrichtung zugeordnet. Um mit der Basisstation kommunizieren zu können, muss ein Handgerät die Zeitschlitze kennen, in denen es Daten an die Basisstation senden beziehungsweise von dieser empfangen kann. Um die hierfür notwendige Synchronisation von Basisstation und Handgeräten zu erreichen, senden Basisstationen nach DECT-Standard ununterbrochen ein gepulstes Identifikationssignal, den sogenannten Beacon aus.

Es ist nicht mit letzter Sicherheit bekannt, ob elektromagnetische Wellen wie eben dieses Beacon-Signal Auswirkungen auf die Gesundheit der Benutzer von Schnurlostelefonen haben. Eindeutige Hinweise auf die Gefährlichkeit sind bislang nicht gefunden worden, die in der öffentlichen Diskussion verwendeten Begriffe wie "Elektrosmog" sind aber durchaus geeignet, Anwender oder potentielle Anwender zu verunsichern. Es ist aber allerdings auch kaum möglich, die generelle Unbedenklichkeit von Funkwellen für den menschlichen Organismus zu beweisen.

Aus der DE 19927585 A1 ist eine Basisstation für ein mobiles Telefon-Handgerät bekannt, welche einen Normalbetriebszustand aufweist, in dem sie ein Synchronisationssignal für das Handgerät aussendet, und einen Ruhezustand, in dem sie das Synchronisationssignal nicht sendet, und die in der Lage ist, den Ruhezustand einzunehmen, wenn ein Sensor die Anwesenheit des Handgeräts an der Basisstation erfasst.

Aus der US 5,086,452 ist ein Funktelekommunikationssystem sowie ein Steuerverfahren bekannt, bei dem die Präsenz eines Mobilteils in einer Ladeschale detektiert und aufgrund dieses Detektierens zumindest Teile der Basisstation von der Stromversorgung getrennt (vgl. Zusammenfassung).

Aus der DE 10 061 586 B4 ist eine mobile Kommunikationseinrichtung bekannt, die über eine Koppeleinheit zu einem ein zumindest einen Teil eines drahtgebundenen Kommunikationsnetzes repräsentierenden Energieverteilungsnetz verbunden werden kann (vgl. Zusammenfassung).

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, ein Verfahren sowie eine Schnurlos-Kommunikationsanordnung anzugeben, die eine Abstrahlung von Funkgeräten auf das unbedingt notwendige Minimum beschränkt.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Schnurlos-Kommunikationsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale sowie ausgehend von einem Verfahren zum Betreiben einer Schnurlos-Kommunikationsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Schnurlos-Kommunikationsanordnung, bestehend aus einer einen Funksversorgungsbereich zur Verfügung stellenden, insbesondere nach dem DECT-Standard ausgebildeten, Schnurlos-Basisstation, zumindest einem dem Funkversorgungsbereich zugeordneten Mobilteil sowie einer je Mobilteil zugeordneten Ladeschale, weist jede Ladeschale mit der Basisstation eine schnurgebundene Verbindung auf. Des Weiteren weist die Ladeschale Mittel zur Detektion der Anwesenheit eines Mobilteils in der Ladeschale auf. Zudem ist die Kommunikationsanordnung derart ausgestaltet, dass sie bei Detektion der Anwesenheit aller Mobilteile, in einen Ruhezustand schaltet, in welchem die Stromversorgung von für eine Funkkommunikation zuständigen Einrichtungen der Kommunikationsanordnung unterbrochen wird und bei dem zumindest Teile von Kommunikationsverbindungen zugeordneten Prozesse über die schnurgebundene Verbindungen erfolgen.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird in einem durch eine Basisstation bereitgestellten Funkversorgungsbereich, in welchem mehrere Mobilteile betrieben werden, ein Aussenden von elektromagnetischen Wellen auf ein Minimum reduziert.

Vorzugsweise wird dabei die schnurgebunden Verbindung als Verbindung über Stromleitung ausgebildet sein, wobei die Kommunikationsanordnung derart ausgestaltet ist, dass die Kommunikationsverbindungen im Ruhezustand gemäß einer sogenannten PowerLine Communication "PLC" realisiert sind. Hierdurch wird eine einfache Installation der Erfindungsgemäßen Anordnung möglich, da die Ladeschalten ohnehin an ein Stromversorgungsnetz angeschlossen werden müssen und lediglich durch eine eine PLC-Kommunikation ermöglichende Schnittstelle erweitert werden müssten.

Alternativ bzw. ergänzend kann es auch erwünscht sein, die Ladeschalen in einem lokalen Netzwerk (LAN) zu betreiben, um beispielsweise eine Steuerung durch sich im LAN befindende Entitäten zu ermöglichen. In diesem Fall wird die schnurgebunden Verbindung vorteilhafter Weise als Verbindung über ein Datennetzkabel, insbesondere einem Ethernetkabel, ausgebildet, wobei die Kommunikationsanordnung derart ausgestaltet ist, dass die Kommunikationsverbindungen im Ruhezustand gemäß auf dem TCP/IP Protokoll basierenden Datenpaketen realisiert sind.

Bevorzugt weisen Basisstation, Mobilteil und/oder Ladeschale eine Einrichtung zum Auslösen (Sensor) eines Normalzustands auf. Eine vorteilhafte einfache Möglichkeit hierfür ist dann gegeben, wenn die Einrichtung als Taste ausgestaltet ist, wobei Taste sowohl eine auf der Oberfläche angeordnetes durch einen Nutzer betätigbares Element, als auch ein beispielsweise innerhalb der Aufnahmeschale angebrachtes – durch Ablegen des Mobilteils auslösbares – Element umfasst.

Ein alternativer Sensor lässt sich realisieren, wenn man einen Stromfluss in der Ladeschale detektiert. Dies ist eine besonders einfache und kostengünstige Lösung, da der Stromfluss in der Regel zur Steuerung der Ladung von Akkus eines Mobilteil ohnehin erfasst werden muss. Für diese Weiterbildung wird daher eine Stromflusserfassungseinrichtung eingebaut, die lediglich eine weitere Auswertung vornimmt.

Vorzugsweise wird ein Normalzustand durch Detektion des Entfernens zumindest eines der Mobilteile aus der jeweiligen Ladestation ausgelöst. Hierdurch ist sichergestellt, dass für das nunmehr nicht mehr abgelegte Mobilteil, der Beacon zur Verfügung steht. Zudem erlaubt diese Weiterbildung das Ausbleiben elektromagnetischer Strahlung bis zu einem letztmöglichen.

Alternativ kann es von Vorteil sein, wenn ein Normalzustand durch einen von einem eingehenden Verbindungswunsch initiierten Rufsignal ausgelöst wird. Mit dieser Weiterbildung ist gewährleistet, dass bereits vor dem Herausnehmen eines der Mobilteile aus der Ladeschale der Beacon zur Verfügung steht bzw. die Funkverbindung zum Mobilteil aufgebaut ist, so dass es zu keiner Verzögerung oder gar einer – kurzzeitigen – Unterbrechung des eingehenden Gesprächs kommt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Schnurlos-Kommunikationsanordnung bestehend aus einer einen Funksversorgungsbereich zur Verfügung stellenden, insbesondere nach dem DECT-Standard ausgebildeten, Schnurlos-Basisstation, zumindest einem dem Funkversorgungsbereich zugeordneten Mobilteil sowie einer je Mobilteil zugeordneten Ladeschale, insbesondere in einer Anordnung gemäß der oben genannten Art, wird bei Detektion der Anwesenheit aller Mobilteile in den ihnen zugeordneten Ladeschalen, ein Ruhezustand ausgelöst, bei dem die Stromversorgung von zur Funkkommunikation zuständigen Einrichtungen der Kommunikationsanordnung unterbrochen wird, wobei zumindest Teile von Kommunikationsverbindungen zugeordneten Prozessen über die schnurgebundene Verbindung realisiert werden.

Diese erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht eine einfache, mit geringem Aufwand implementierbare Lösung zur Reduktion von elektromagnetischen Strahlungen.

Werden im Ruhezustand die in den Ladeschalen anwesenden Mobilteile derart betrieben, dass eingehende Kommunikationsverbindungen in einen Freisprechmodus durchgeführt werden, können die Mobilteile auch nach Rufannahme in der Ladeschale verbleiben, so dass auch während des Telefonats keine elektromagnetischen durch Funkeinrichtungen der Mobilteile respektive der Basisstation erzeugt werden.

Vorteilhaft ist es, wenn ein Normalzustand durch Detektion einer Nutzereingabe initiiert wird, da der Nutzer dies tun kann bevor er das Mobilteil aus der Ladeschale nimmt. In diesem Fall steht eine Funkverbindung bereits zur Verfügung, wenn das Mobilteil aus der Schale entnommen wird.

Alternativ wird ein Normalzustand durch eine Rufsignalisierung initiiert. Hierdurch wird ein Automatismus zur Verfügung gestellt, der eine einfachere Handhabung erlaubt und den Nutzer von zusätzlichen Eingaben an den Endgeräten befreit.

Alternativ wird ein Normalzustand durch Entfernen eines der Mobilteile aus der Ladeschale initiiert, so dass der Nutzer ebenfalls von einer Eingabe befreit ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren. Es zeigen:

1 eine Ansicht einer Basisstation mit einem Handgerät; und

2 ein Blockdiagramm der Basisstation.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt. Zu erkennen ist die schematische Darstellung einer Wohnung, welche aus drei Zimmern besteht. In einem ersten Zimmer ist zu erkennen, dass eine erfindungsgemäße Basisstation BS an einer ersten Steckdose SD1 mit einem Stromnetz PL verbunden ist. Des Weiteren ist zu erkennen, dass in der Basisstation BS eine erste Ladeschale LS1 integriert ist, welche zur Aufnahme eines ersten Mobilteils MS1 ausgestaltet ist.

In einem links an dem ersten Zimmer angrenzenden weiteren zweiten Zimmer ist eine zweite Ladeschale LS2 zu erkennen, die zur Aufnahme eines zweite Mobilteils MS2 ausgestaltet ist. Des Weiteren ist aus der Darstellung zu entnehmen, dass die zweite Ladeschale LS2 über eine zweite Steckdose SD2 eine Verbindung zum Stromnetz PL aufweist.

In einem dritten Zimmer ist eine dritte Ladeschale LS3 ebenfalls mit dem Stromnetz PL verbunden, wobei hierzu der Anschluss an einer dritten Steckdose SD3 erfolgt.

Erfindungsgemäß ist nun die Basisstation BS bzw. die in ihr integrierte erste Ladeschale LS1, die zweite Ladeschale LS2 sowie die dritte Ladeschale LS3 derart ausgestaltet, dass sie miteinander über das Stromnetz PL kommunizieren können. Hierzu sind sie jeweils mit Schnittstelleeinrichtungen ausgestattet, die eine sogenannte Powerline Communication realisieren. Denkbar ist auch, dass alternativ hierzu die Mobilteile MS1 bis MS3 mit einer derartigen Schnittstelleneinrichtung ausgestattet sind und die durch die Schnittstelleneinrichtung der Mobilteile MS1 bis MS3 erzeugten Kommunikationssignale lediglich an das Stromnetz PL weitergegeben werden.

Die Ausstattung der Ladeschalen LS1 bis LS3 mit Schnittstelleneinrichtungen ist allerdings dann zu bevorzugen, wenn gängige Mobilteile an der erfindungsgemäßen Schnurlosanordnung betrieben werden sollen; also eine Kompatibilität existierender Mobilteile gewährleistet werden soll.

Wie in der Figur ebenfalls zu erkennen, befinden sich die Mobilteile MS1 bis MS3 in dem ihnen zugeordneten Ladeschalen LS1 bis LS3, so dass erfindungsgemäß die Stromversorgung der jeweiligen Funksende-/Funkempfangseinrichtungen sowie alle für eine Funkversorgung zuständigen Einrichtungen abgeschaltet werden.

Diese Abschaltung erfolgt nur, wenn alle Mobilteile MS1 bis MS3 sich in einer Ladeschale befinden.

Hierzu weisen die Ladeschalen LS1 bis LS3 Sensoren auf, die die Aufnahme eines der Mobilteile MS1 durch die jeweilige Ladeschale detektieren. Dies kann beispielsweise durch einfachen Schalter (Taster) sein, der an der Aufnahme so angeordnet ist, dass er von einem darin befindlichen Handgerät mechanisch betätigt wird.

Alternative Schalter sind – zum Beispiel induktive oder kapazitive – Näherungsschalter, eine Lichtschranke etc.

Häufig enthalten Basisstationen für mobile Handgeräte auch eine Ladevorrichtung für einen Akkumulator des Handgeräts. In einem solchen Fall kann der Sensor die Anwesenheit des Handgeräts auch anhand eines Stromflusses an der Ladevorrichtung erfassen.

Ein hierzu zugehöriges Zustandsübergangsdiagramm ist in 2a dargestellt. Zu erkennen ist dabei, dass grundsätzlich zwei Zustände eingenommen werden, z.B. ein mit Normalzustand bezeichneter erster Zustand Z1 sowie ein mit Ruhezustand bezeichneter zweiter Zustand Z2, wobei ein Übergang von dem ersten Zustand Z1 in den zweiten Zustand Z2 ausgelöst wird, wenn alle Ladeschalen belegt sind. Eine Rückkehr aus dem zweiten Zustand Z2, dem sogenannten Ruhezustand, in den ersten Zustand Z1, dem sogenannten Normalzustand, erfolgt dabei, wenn die Bedingung, dass alle Ladeschalen belegt sind, nicht erfüllt ist, d.h. bereits wenn eines der Mobilteile MS1 bis MS3 aus der Ladeschale entfernt ist.

Alternativ ist es auch denkbar, dass die Bedingung zur Rückkehr in den Normalzustand Z1 durch Betätigung einer hierfür vorgesehenen Taste oder beispielsweise durch Eingang eines Verbindungswunsches, d.h. durch eine Rufsignalisierung ausgelöst wird, so dass eine gewisse Vorlaufzeit garantiert ist, in der die Stromversorgung der Funkeinrichtungen angeschalten und eine Übergabe von der schnurgebundenen Schnittstelle an die Funkschnittstelle unterbrechungsfrei erfolgen kann.

Während der Normalzustand Z1 im wesentlichen die in der Fachwelt bekannten Verfahren der Mobiltelefonie umfasst, kommen im Ruhezustand Z2 weitere die Erfindung kennzeichnende Schritte zum Tragen.

In 2b ist daher ausgehend von einem ersten Schritt S2, der den Ruhezustand kennzeichnet, ein Ablaufdiagramm dargestellt, welches eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens im Ruhezustand beschreibt.

Ausgehend von dem ersten Schritt S1 erfolgt in einem zweiten Schritt S2 ein Unterbrechen der Stromversorgung zu Funkeinrichtungen. Ausgehend von diesem zweiten Schritt S2 wird in einem dritten Schritt S3 überprüft, ob ein Verbindungswunsch vorhanden ist. Hierbei kann es sich sowohl um einen Verbindungswunsch handeln, der von einem der Mobilteile MS1 bis MS3 ausgelöst wird oder auch um einen Verbindungswunsch, der über das öffentliche Telefonnetz zur Basisstation BS und somit zu den Mobilteilen MS1 bis MS3 gelangt, handeln. Ist dies nicht der Fall, bleibt es bei der Unterbrechung der Stromversorgung.

Liegt jedoch ein Verbindungswunsch vor, wird in einem vierten Schritt S4 die Rufsignalisierung an die Mobilteile weitergeleitet, wobei dies gemäß dem Ausführungsbeispiel schnurgebunden, d.h. über das Stromnetz PL erfolgt. In einem fünften Schritt S5 wird schließlich überprüft, ob seitens eines der Mobilteile MS1 bis MS2 eine Rufannahme erfolgt ist. Ist dies für die Zeitdauer der Rufsignalisierung nicht der Fall, erfolgt die Überprüfung, ob ein Verbindungswunsch vorhanden ist, im dritten Schritt S3 nochmals. Liegt jedoch eine Rufannahme vor, so wird in einem sechsten Schritt S6 der Freisprechmodus aktiviert, so dass an dem betreffenden Mobilteil ein Gespräch geführt werden kann, ohne dass Funkeinrichtungen betrieben werden müssen.

Dies erfolgt solange, bis in einem siebten Schritt S7 ermittelt wird, dass die Verbindung beendet ist, so dass das Verfahren wieder erneut mit dem dritten Schritt S3 beginnend fortgesetzt werden kann, wobei die beschriebenen Schritte S3 bis S7 in einer Endlosschleife solange wiederholt werden, bis die Anordnung in den Normalzustand Z1 zurückgekehrt ist.

Dies kann zu jedem Zeitpunkt innerhalb des dargestellten Ablaufdiagramms erfolgen, so dass beispielsweise bei Herausnahme des Mobilteils automatisch das aktuell geführte Gespräch aus dem sechsten Schritt S6 nun nicht mehr über Freisprechmodus sondern im normalen Mobilteilbetrieb ausgegeben wird, wobei hierzu die Kommunikation über Funkschnittstelle durchgeführt wird.


Anspruch[de]
  1. Schnurlos-Kommunikationsanordnung, bestehend aus einer einen Funkversorgungsbereich zur Verfügung stellenden, insbesondere nach dem DECT-Standard ausgebildeten, Schnurlos-Basisstation, zumindest einem dem Funkversorgungsbereich zugeordneten Mobilteil sowie einer je Mobilteil zugeordneten Ladeschale, dadurch gekennzeichnet, dass

    a) jede Ladeschale mit der Basisstation eine schnurgebundene Verbindung aufweist,

    b) die Ladeschale Mittel zur Detektion der Anwesenheit eines Mobilteils in der Ladeschale aufweist,

    c) die Kommunikationsanordnung derart ausgestaltet ist, dass sie bei Detektion der Anwesenheit aller Mobilteile, in einen Ruhezustand schaltet, in welchem

    c1) die Stromversorgung von für eine Funkkommunikation zuständigen Einrichtungen der Kommunikationsanordnung unterbrochen wird,

    c2) zumindest Teile von Kommunikationsverbindungen zugeordneten Prozessen über die schnurgebundene Verbindungen erfolgen.
  2. Schnurlos-Kommunikationsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schnurgebundene Verbindung als Verbindung über Stromleitung ausgebildet ist, wobei die Kommunikationsanordnung derart ausgestaltet ist, dass die Kommunikationsverbindungen im Ruhezustand gemäß einer sogenannten PowerLine Communication "PLC" realisiert sind.
  3. Schnurlos-Kommunikationsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schnurgebundene Verbindung als Verbindung über ein Datennetzkabel, insbesondere einem Ethernetkabel, ausgebildet ist, wobei die Kommunikationsanordnung derart ausgestaltet ist, dass die Kommunikationsverbindungen im Ruhezustand gemäß auf dem TCP/IP Protokoll basierenden Datenpaketen realisiert sind.
  4. Schnurlos-Kommunikationsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Basisstation, Mobilteil und/oder Ladeschale eine Einrichtung zum Auslösen eines Normalzustands aufweisen.
  5. Schnurlos-Kommunikationsanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung als Taste ausgestaltet ist.
  6. Schnurlos-Kommunikationsanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Normalzustand durch Detektion des Entfernens zumindest eines der Mobilteile aus der jeweiligen Ladestation ausgelöst wird.
  7. Schnurlos-Kommunikationsanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Normalzustand durch einen von einem eingehenden Verbindungswunsch initiierten Rufsignal ausgelöst wird.
  8. Verfahren zum Betreiben einer Schnurlos-Kommunikationsanordnung bestehend aus einer einen Funksversorgungsbereich zur Verfügung stellenden, insbesondere nach dem DECT-Standard ausgebildeten, Schnurlos-Basisstation, zumindest einem dem Funkversorgungsbereich zugeordneten Mobilteil sowie einer je Mobilteil zugeordneten Ladeschale, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Detektion der Anwesenheit aller Mobilteile in den ihnen zugeordneten Ladeschalen, ein Ruhezustand ausgelöst wird, bei dem die Stromversorgung von zur Funkkommunikation zuständigen Einrichtungen der Kommunikationsanordnung unterbrochen wird, wobei zumindest Teile von Kommunikationsverbindungen zugeordneten Prozessen über die schnurgebundene Verbindung realisiert werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Ruhezustand die in den Ladeschalen anwesenden Mobilteile derart betrieben werden, dass eingehende Kommunikationsverbindungen in einen Freisprechmodus durchgeführt werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Normalzustand durch Detektion einer Nutzereingabe initiiert wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Normalzustand durch eine Rufsignalisierung initiiert wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Normalzustand durch Entfernen eines der Mobilteile aus der Ladeschale initiiert wird.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com