DE20010314U1 - Drive control device for controlling a drive unit - Google Patents

Description

ANTRIEBSSTEUERVORRICHTUNG ZUM STEUERN EINER ANTRIEBSEINHEITDRIVE CONTROL DEVICE FOR CONTROLLING A DRIVE UNIT

Die Erfindung betrifft eine Antriebssteuervorrichtung zum Steuern einer Antriebseinheit zum Antreiben eines beweglichen Abschlusses für Gebäude oder Einfriedungen, insbesondere Torantriebssteuerung zum Steuern eines Torantriebes für Garagentore, Industrietore oder Tore von Einfriedungen, mit einer Betriebszustandsinformationseinrichtung, welche eine Bedienperson über Betriebszustände der Antriebssteuervorrichtung und/oder der zu steuernden Antriebseinheit, insbesondere über Zustände, welche ein Eingreifen der Bedienperson erfordern, informiert.The invention relates to a drive control device for controlling a drive unit for driving a movable closure for buildings or fences, in particular a gate drive control for controlling a gate drive for garage doors, industrial doors or gates of fences, with an operating state information device which informs an operator about operating states of the drive control device and/or the drive unit to be controlled, in particular about states which require intervention by the operator.

Antriebssteuervorrichtungen dieser Art sind schon längerem auf dem Markt und werden auch von der Anmelderin vertrieben. Bei Antriebseinheiten wie z. B. Garagentorantrieben ist es notwendig, insbesondere bei der Inbetriebnahme, aber auch im Falle von unvorhergesehenen Vorfällen während des Betriebes, eine Bedienperson über die entsprechenden Betriebszustände, insbesondere über Zustände, die ein Eingreifen der Bedienperson, wie zum Beispiel zum Einlernen eines Torblattlaufes oder zur Fehlerbeseitigung, erfordern zu informieren. Hierzu werden bislang üblicherweise Leuchtdioden oder Segment- oder Matrixdisplays als Betriebszustandsinformationseinrichtungen eingesetzt.Drive control devices of this type have been on the market for some time and are also sold by the applicant. In the case of drive units such as garage door drives, it is necessary to inform an operator about the corresponding operating states, particularly during commissioning but also in the event of unforeseen incidents during operation, particularly about states that require the operator to intervene, for example to teach in a door leaf movement or to eliminate a fault. To date, light-emitting diodes or segment or matrix displays have usually been used as operating state information devices.

Durch die Erfindung soll eine Antriebssteuervorrichtung der eingangs genannten Art geschaffen werden, die komfortabler bedienbar ist.The invention aims to provide a drive control device of the type mentioned above which is more convenient to operate.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebssteuervorrichtung mit den Merkmalen des beigefügten Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a drive control device having the features of the appended claim 1.

Für eine komfortablere Bedienung wird bei einer Antriebssteuervorrichtung der eingangs genannten Art demgemäss vorgeschlagen, dass die Betriebszustandsinformationseinrichtung zum akustischen Anzeigen verschiedener Betriebszustände geeignet ist.For more convenient operation, it is accordingly proposed in a drive control device of the type mentioned above that the operating state information device is suitable for acoustically displaying various operating states.

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Erfindungsgemäß weist die Betriebszustandsinformationseinrichtung hierzu eine Sprachausgabeeinheit auf- oder ist als solche ausgebildet -, welche das Vorhandensein interessierender Betriebszustände in gesprochener Sprache ausgibt.According to the invention, the operating state information device has - or is designed as - a voice output unit which outputs the presence of operating states of interest in spoken language.

Die Hauptvorteile dieser Lösung sind:The main advantages of this solution are:

• Unabhängigkeit von der gedruckten Bedienungsanleitung,• Independence from the printed operating instructions,

• Mehr Komfort durch leichte Verständlichkeit,• More comfort through easy understanding,

• flexibler, kompakter mechanischer Aufbau und• flexible, compact mechanical design and

• Unabhängigkeit von Schriftsätzen.• Independence from written pleadings.

Die Sprachausgabeeinheit ist insbesondere dafür geeignet, Betriebszustände anzuzeigen, sie könnte aber zusätzlich oder alternativ auch dazu dienen, der Bedienperson Vorschläge für weitere Maßnahmen zu unterbreiten.The voice output unit is particularly suitable for displaying operating states, but it could additionally or alternatively also be used to make suggestions to the operator for further measures.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

In einer konkreten bevorzugten Ausführungsform umfasst die Betriebszustandsinformationseinrichtung ein Datenspeicherelement, in welchem je einem Betriebszustand zugeordnete anzugebende akustische Signale oder Spracheinheiten gespeichert sind, einen Lautsprecher zum Anheben der akustischen Signale oder Spracheinheiten, einen Audioverstärker zum Treiben des Lautsprechers und einen Mikroprozessor zum Steuern der Ausgabe der akustischen Signale oder der Spracheinheit.In a specific preferred embodiment, the operating state information device comprises a data storage element in which acoustic signals or speech units to be indicated and associated with each operating state are stored, a loudspeaker for amplifying the acoustic signals or speech units, an audio amplifier for driving the loudspeaker and a microprocessor for controlling the output of the acoustic signals or the speech unit.

Als Datenspeicherelement dient ein relativ großer Datenspeicher, in welchem sämtliche Informationen zur Ausgabe von verschiedenen gesprochenen Worten gespeichert werden können. Als Mikroprozessor kommt vorzugsweise ein solcher von zur Zeit mittleren Leistungsklasse zum Einsatz, wobei derartige Mikroprozessoren bei Antriebseinheiten der in Rede stehenden Art oft bereits vorhanden sind. Das Speicherelement kann zusätzlich auch weitere Aufgaben in der Torantriebssteuerung oder dergleichen Antriebseinheit übernehmen. Beispielsweise kann der Datenspeicher dazu benutzt werden, bei einer Lernfahrt der Antriebssteuervorrichtung bei der ersten Inbetriebnahme nach ihrer Montage erhaltene Daten über Sollwerte der Bewegung des Antriebes zu speichern.A relatively large data memory serves as the data storage element, in which all information for the output of various spoken words can be stored. The microprocessor used is preferably one of the currently medium performance class, whereby such microprocessors are often already present in drive units of the type in question. The memory element can also take on other tasks in the door drive control or similar drive unit. For example, the data memory can be used to store data on target values for the movement of the drive obtained during a learning run of the drive control device when it is first put into operation after it has been installed.

Wenn die akustische Ausgabe der Betriebszustandsinformationseinrichtung nur bei Stillstand des zu steuernden Abschlusses, d. h. bei Stillstand der Antriebseinheit, verwendetIf the acoustic output of the operating status information device is only used when the closure to be controlled is at a standstill, i.e. when the drive unit is at a standstill

wird, so stehen auch in dem Mikroprozessor genügend Rechenleistungskapazitäten für die vorteilhafterweise zu benutzenden Datendekompressionsalgorithmen zur Verfügung, ohne dass man einen leistungsfähigeren Mikroprozessor einsetzen müsste.is used, the microprocessor also has sufficient computing power available for the advantageously used data decompression algorithms without having to use a more powerful microprocessor.

Insgesamt lässt sich durch die Erfindung eine komfortable Anzeige von Betriebszuständen mit ähnlich hohen Kosten realisieren, wie sie bei anderen ähnlich komfortablen Lösungen, wie z. B. größeren Displays oder dergleichen aufzuwenden sind.Overall, the invention makes it possible to realize a convenient display of operating states at similarly high costs as those incurred with other similarly convenient solutions, such as larger displays or the like.

Insbesondere im Zuge der fortschreitenden Halbleiterentwicklung und der daraufhin auch sinkenden Bauteilpreise ist die erfindungsgemäße akustische Ausgabe von Betriebszustandsmeldungen auch von der Kostenseite her zunehmend sinnvoll.Particularly in the course of advancing semiconductor development and the resulting falling component prices, the acoustic output of operating status messages according to the invention is also becoming increasingly useful from a cost perspective.

Zur Realisierung einer Ausführungsform umfasst eine Antriebssteuervorrichtung eine Betriebszustandsinformationseinheit, welche durch einen relativ großen Datenspeicher, einen Lautsprecher, einen einfachen Verstärker sowie einen (meist bereits vorhandenen) Mikroprozessor von zur Zeit mittlerer Leistungsklasse gebildet wird. Der Datenspeicher ist gleichzeitig auch für andere Zwecke benutzbar. Dabei ist die Betriebszustandsinformationseinrichtung derart ausgebildet, dass die Meldungen vorzugsweise im Stillstand des Tores ausgegeben werden. In einem solchen Fall steht genug Rechenleistung für die Audio-Algorithmen zur Verfügung. Einheiten zur Sprachausgabe sind bereits bei anderen Anwendungen, insbesondere bei der Unterhaltungselektronik wie z. B. elektronischen Dart-Spielen bekannt. Die dort verwendeten Sprachverarbeitungsalgorithmen können auch für die vorliegende Erfindung benutzt werden.To implement one embodiment, a drive control device comprises an operating state information unit, which is formed by a relatively large data memory, a loudspeaker, a simple amplifier and a (usually already present) microprocessor of medium performance class. The data memory can also be used for other purposes. The operating state information device is designed in such a way that the messages are preferably output when the door is at a standstill. In such a case, enough computing power is available for the audio algorithms. Units for voice output are already known in other applications, in particular in entertainment electronics such as electronic dart games. The voice processing algorithms used there can also be used for the present invention.

Als Sprachsignale können z. B. englische, überall leicht verständliche Wörter gespeichert sein. Eine andere Möglichkeit besteht darin, je nach Absatzgebiet der Antriebssteuereinheit verschiedene Speichersätze für die jeweilige Landessprache vorzusehen. Insbesondere kann an der Antriebssteuereinrichtung ein Interface zur Eingabe verschiedener Spracheinheiten für die im Absatzgebiet gesprochene Sprache vorgesehen sein. Auch kann ein Schalter oder eine sonstige Auswähleinrichtung vorgesehen sein, mittels welcher die Sprache von der Bedienperson auswählbar ist.For example, English words that are easy to understand everywhere can be stored as voice signals. Another possibility is to provide different memory sets for the respective national language depending on the sales region of the drive control unit. In particular, an interface for entering different language units for the language spoken in the sales region can be provided on the drive control device. A switch or other selection device can also be provided by means of which the operator can select the language.

Bei bisher bei verschiedenen Computern, insbesondere Computerspielen, verwendeten Sprachausgaben war stets ein hoher Speicheraufwand für die Speicherung der einzelnen Spracheinheiten notwendig. Andererseits haben diese Sprachausgabeeinheiten kaum Rechenleistung benötigt, da die zur Ausgabe der Sprache gespeicherten SpracheinheitenThe speech outputs used in various computers, especially computer games, have always required a lot of memory to store the individual speech units. On the other hand, these speech output units have hardly required any computing power, since the speech units stored for the speech output

nahezu vollständig alle Informationen enthalten hatten. Andererseits ist durch das Internet mit MP3 ein Audiokomprimierungsalgorithmus bekannt geworden, mit welchem akustische Signale, insbesondere Sprache und Musik sehr stark komprimiert werden können. Die mit MP3 komprimierten Spracheinheiten benötigen somit sehr wenig Speicherplatz. Allerdings ist zur Ausgabe von MP3-Dateien in Sprache/Musik eine hohe Rechenleistung notwendig. Bei der erfindungsgemäßen Sprachausgabeeinheit für eine Antriebssteuervorrichtung steht hauptsächlich die Kostenfrage im Vordergrund. Deshalb ist bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, dass der Mikroprozessor ein 8-Bit-Microcontroller ist oder von einem solchen umfasst wird, auf welchem Microcontroller ein Sprachkomprimierungsalgorithmus implementiert ist. Als Sprachkomprimierungsalgorithmus wird vorzugsweise ein ADPCM-Algorithmus eingesetzt „ADPCM" steht für „adaptive Delta-Puls-Code-Modulation" auch „ADP", „ADPC" oder „D-PCM" genannt. Darunter versteht man ein Verfahren zur Kompression von Sprache/Musik um mindestens 50 %, normalerweise auf 32 kbit/s. Dieses Komprimierungsverfahren wurde hauptsächlich für TeIekommunikationszwecke, d.h. der Fernübertragung von Sprache oder Musik entwickelt. Dieses Verfahren wird zur Zeit im Internet auf vielen Web-Seiten ausführlich erläutert, es genügt hierzu ADPCM in eine der vielen Suchmaschinen einzugeben. Der Kompressionsalgorithmus ADPCM, der u. a. im Internet frei verfügbar ist, kann als Kompromiss zwischen einer Wavetable-Ausgabe (sehr viel Datenspeicher, sehr wenig Rechenleistung) und einem Verfahren wie MP3 (wenig Datenspeicher, viel Rechenleistung) angesehen werden. Gegenüber den „hohen" Sample-Daten wird eine Kompression von etwa 4 : 1 erreicht, wobei die Rechenleistung einem 8-Bit-Microcontroller der schnelleren Sorte zuzumuten ist.contained almost all of the information. On the other hand, the Internet has made MP3 an audio compression algorithm known with which acoustic signals, particularly speech and music, can be compressed to a very high degree. The speech units compressed with MP3 therefore require very little storage space. However, a high level of computing power is required to output MP3 files in speech/music. The main focus of the speech output unit for a drive control device according to the invention is on the question of cost. Therefore, in a particularly preferred embodiment of the invention, it is preferred that the microprocessor is an 8-bit microcontroller or is comprised of one on which a speech compression algorithm is implemented. An ADPCM algorithm is preferably used as the speech compression algorithm. "ADPCM" stands for "adaptive delta pulse code modulation", also called "ADP", "ADPC" or "D-PCM". This is a method for compressing speech/music by at least 50%, normally to 32 kbit/s. This compression method was developed mainly for telecommunications purposes, i.e. the long-distance transmission of speech or music. This method is currently explained in detail on many websites on the Internet; all you have to do is enter ADPCM into one of the many search engines. The ADPCM compression algorithm, which is freely available on the Internet, can be seen as a compromise between a wavetable output (very much data storage, very little computing power) and a method such as MP3 (little data storage, lots of computing power). Compared to the "high" sample data, a compression of about 4:1 is achieved, whereby the computing power is reasonable for a faster 8-bit microcontroller.

Eine besonders vorteilhafte Kombination eines 8-Bit-Microcontrollers mit einem ADPCM-Algorithmus ist dann erhältlich, wenn die Sprachausgabeeinheit einen mit einem RC-Glied zu einem D/A-Wandler verschaltete integrierte PWM-Einheit für die Ausgabe der Audiodaten zu dem Verstärker aufweist. Viele der auf dem Markt befindlichen 8-Bit-Microcontroller ab der mittleren Leistungsklasse weisen bereits eine integrierte PWM-Einheit auf. Wenn diese PWM-Einheit nun mit einem Tiefpassfilter (low-pass-filter) bzw. einem RC-Glied verschaltet wird, lässt sich damit in höchst kostengünstiger Weise ein D/AWandler aufbauen, mit dem die (durch das ADPCM-Verfahren dekomprimierten) digitalen Spracheinheiten in analoge Signale zum Treiben des Lautsprechers umgewandelt werden könne.A particularly advantageous combination of an 8-bit microcontroller with an ADPCM algorithm is available when the speech output unit has an integrated PWM unit, connected to an RC element to form a D/A converter, for outputting the audio data to the amplifier. Many of the 8-bit microcontrollers on the market from the medium performance class upwards already have an integrated PWM unit. If this PWM unit is then connected to a low-pass filter or an RC element, a D/A converter can be constructed in a highly cost-effective manner with which the digital speech units (decompressed by the ADPCM process) can be converted into analog signals to drive the loudspeaker.

Damit die erfindungsgemäße Antriebssteuervorrichtung ohne tiefgreifende Schaltungsänderungen oder komplizierte Einstellungsarbeiten für verschiedene Länder mit verschiedenen Landessprachen geeignet ist, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Datenspeicherelement Spracheinheiten in mindestens drei, vorzugsweise fünf (oder mehr) Sprachen bereithält. Eine Grenze nach oben bildet lediglich der Kostenfaktor, aufgrund der für mehr Sprachen benötigten größeren Speicherkapazität und/oder der zum Einspeichern notwendigen Vorarbeiten.In order that the drive control device according to the invention is suitable for different countries with different national languages without extensive circuit changes or complicated setting work, according to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the data storage element has language units in at least three, preferably five (or more) languages. The only upper limit is the cost factor, due to the larger storage capacity required for more languages and/or the preparatory work necessary for storing them.

Aus ähnlichen Gründen weist eine weiterhin bevorzugte Ausführungsform der Erfindung keine Eingabeeinrichtung zum Eingeben und/oder Verändern der den einzelnen Betriebszuständen zugeordneten Spracheinheiten auf; vielmehr ist das Datenspeicherelement herstellerseitig bereits entsprechend vorprogrammiert, d. h. die einzelnen Spracheinheiten sind bereits vom Hersteller der Antriebssteuervorrichtung oder von dessen Chip-Lieferanten in das Datenspeicherelement vorprogrammiert.For similar reasons, a further preferred embodiment of the invention does not have an input device for entering and/or changing the language units assigned to the individual operating states; rather, the data storage element is already pre-programmed accordingly by the manufacturer, i.e. the individual language units are already pre-programmed into the data storage element by the manufacturer of the drive control device or by its chip supplier.

Als Verstärker käme gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ein einfacher Transistorverstärker, insbesondere ein als einstufiger Emitterfolger ausgeführter Kleinleistungsverstärker in Betracht. Auch für den Lautsprecher kann kostengünstige Massenware, beispielsweise auch ein Spielzeuglautsprecher, verwendet werden.
20 According to an advantageous embodiment, a simple transistor amplifier, in particular a low-power amplifier designed as a single-stage emitter follower, could be considered as the amplifier. A cost-effective mass-produced item, such as a toy loudspeaker, can also be used for the loudspeaker.
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Da die Betriebszustandsinformationseinrichtung, wie oben erwähnt, gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung derart geschaltet ist, dass nur bei Stillstand des Abschlusses eine Sprachausgabe erfolgt, kann der zum Steuern der Sprachausgabe verwendete Mikroprozessor ansonsten für andere Steuerungsaufgaben eingesetzt werden.Since the operating state information device, as mentioned above, is connected according to an advantageous embodiment of the invention in such a way that a voice output only occurs when the closure is at a standstill, the microprocessor used to control the voice output can otherwise be used for other control tasks.

Demgemäss weist nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Antriebssteuervorrichtung einen Antriebssteuermikroprozessor zum Steuern des Antreibens des Gebäudeabschlusses auf, der bei Stillstand des Abschlusses als Mikroprozessor zum Steuern der Sprachausgabe schaltbar ist. Der Speicherbedarf bei einigen im Internet frei verfügbaren ADPCM-Algorithmen beträgt nur ca. 100 Kbyte/min. Da etliche Worte bei der Sprachausgabeeinheit nach der Erfindung mehrfach verwendbar sind, wäre eine Speichergröße von 256 kB ausreichend. Als Sprachausgaben wären Fehlermeldungen wie &zgr; . B. „Lichtschranke hat angesprochen" denkbar. Dabei würden mindestens 3 (möglichst 5) Sprachen bereitgestellt. Als Datenspeicherelement käme für diese Aufgaben ein serieller Flash-Speicherchip in Frage. Eine Kostenreduktion wäre unter Einsatz eines Masken-ROM-Speichers möglich, gegenüber dem seriellen Flash-Speicherchip ließen sich mehr als die Hälfte der Kosten einsparen. Dies ist insbesondere dadurch ermöglicht, dass derAccordingly, according to a further advantageous embodiment of the invention, the drive control device has a drive control microprocessor for controlling the driving of the building closure, which can be switched to act as a microprocessor for controlling the voice output when the closure is at a standstill. The memory requirement for some ADPCM algorithms freely available on the Internet is only about 100 Kbyte/min. Since several words can be used multiple times in the voice output unit according to the invention, a memory size of 256 kB would be sufficient. Error messages such as &zgr; . B. "Light barrier has responded" would be conceivable as voice outputs. At least 3 (preferably 5) languages would be provided. A serial flash memory chip could be used as the data storage element for these tasks. A cost reduction would be possible by using a mask ROM memory, more than half the costs could be saved compared to the serial flash memory chip. This is made possible in particular by the fact that the

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Speicherinhalt gemäß der oben beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nicht nachträglich veränderbar zu sein braucht, sondern bereits beim Chip-Lieferanten programmiert wird. Als Ansagetexte kämen hauptsächlich Hinweise bei Störungsfällen in Frage, die stichwortartig beschrieben werden. 6
According to the advantageous embodiment of the invention described above, the memory content does not need to be subsequently changed, but is already programmed by the chip supplier. The announcement texts that could be used are mainly instructions in the event of a fault, which are described in brief.

In dem Datenspeicherelement könnten auch noch weitere Daten für Steuerungszwecke enthalten sein, z. B. Linearisierungstabellen für die Berechnung nichtlinearer oder nichtstetiger Werte. Bei der bevorzugten kostengünstigen Ausführungsform erfolgt die Ausgabe der Audio-Daten über eine integrierte PWM-Einheit, die mit einem RC-Glied zusammen als D/A-Wandler funktioniert.The data storage element could also contain other data for control purposes, e.g. linearization tables for calculating non-linear or discontinuous values. In the preferred low-cost embodiment, the audio data is output via an integrated PWM unit, which functions together with an RC element as a D/A converter.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing.

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Torantriebes mit einer TorantriebsFig. 1 is a schematic side view of a door drive with a door drive

steuervorrichtung; undcontrol device; and

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild der Torantriebssteuervorrichtung.Fig. 2 is a simplified block diagram of the door drive control device.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 weist ein Torantrieb 1 zum Antreiben eines Tores 2 dargestellt ist ein Sektionaltor 2 als Abschluss für eine Garage 3 - einen Motor 4 auf, mittels welchem das Tor 2 zwischen seiner Öffnungs- und Schließstellung hin- und herbeweglich ist. Der Motor 4 wird durch eine Torantriebssteuervorrichtung 5 gesteuert, die mit einer Sprachausgabeeinheit 6 versehen ist, welche als Betriebszustandsinformationseinrichtung Betriebszustände des Torantriebes, insbesondere Störfälle, in gesprochener Sprache angibt.According to the illustration in Fig. 1, a door drive 1 for driving a door 2 (a sectional door 2 is shown as a closure for a garage 3) has a motor 4 by means of which the door 2 can be moved back and forth between its open and closed positions. The motor 4 is controlled by a door drive control device 5 which is provided with a voice output unit 6 which, as an operating state information device, indicates operating states of the door drive, in particular malfunctions, in spoken language.

In Fig. 2 ist die Torantriebssteuervorrichtung 5 schematisch als vereinfachtes Blockschaltbild wiedergegeben. Hier nicht interessierende Einheiten, die dem Fachmann bei solchen Torantriebssteuervorrichtungen 5 wohl bekannt sind, sind der Einfachheit halber weggelassen worden. Wesentliche Elemente der Torantriebssteuervorrichtung 5 sind eine Antriebssteuereinheit 7, ein Empfänger 8, der über eine Antenne 9 Fernbedienungssignale als Steuerbefehle zum Steuern des Torantriebes 1 empfängt, und die Sprachausgabeeinheit 6.In Fig. 2, the door drive control device 5 is shown schematically as a simplified block diagram. Units that are not of interest here, but which are well known to the person skilled in the art in such door drive control devices 5, have been omitted for the sake of simplicity. Essential elements of the door drive control device 5 are a drive control unit 7, a receiver 8, which receives remote control signals as control commands for controlling the door drive 1 via an antenna 9, and the voice output unit 6.

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Die Antriebssteuereinheit 7 umfasst eine Hauptsteuereinheit 10, die das Öffnen und Schließen des Torantriebes 1 steuert.The drive control unit 7 comprises a main control unit 10 which controls the opening and closing of the gate drive 1.

Die Sprachausgabeeinheit 6 weist ein Datenspeicherelement 11, auf welchem die auszugebenden Spracheinheiten in komprimierter Form gespeichert sind, eine Sprachausgabesteuereinheit 12, insbesondere in Form eines 8-Bit-Microcontrollers 12', mit einem Sprach(de)komprimierungsalgorithrnus 13 zum Dekomprimieren der von dem Datenspeicherelement 11 erhaltenen Spracheinheiten und zum Ausgeben über eine vorzugsweise in der Sprachausgabesteuereinheit 12 integrierte PWM-Einheit 17, ein RC-Glied 14, &iacgr;&ogr; einen Audioverstärker 15 und einen Lautsprecher 16 auf.The speech output unit 6 has a data storage element 11 on which the speech units to be output are stored in compressed form, a speech output control unit 12, in particular in the form of an 8-bit microcontroller 12', with a speech (de)compression algorithm 13 for decompressing the speech units received from the data storage element 11 and for outputting them via a PWM unit 17, preferably integrated in the speech output control unit 12, an RC element 14, an audio amplifier 15 and a loudspeaker 16.

Als Datenspeicherelement 11 dient in einer Ausführungsform ein serieller Flash-Speicher-Chip von ca. 256 kB oder mehr, in einer anderen Ausführungsform ein Masken-ROM-Speicher. In one embodiment, a serial flash memory chip of approximately 256 kB or more serves as the data storage element 11, in another embodiment, a mask ROM memory.

Auf dem zum Bilden der Sprachausgabesteuereinheit 12 vorgesehenen 8-Bit-Mikroprozessor 12' (beispielsweise der Typ PIC16C77X-Bauteil von Arzona Mikrochip) ist ein ADPCM-Dekompressionsalgorithmus 13 implementiert. Bei dem ADPCM-Algorithmus handelt es sich beispielsweise um eine von der Interactiv Multimedia Association (IMA) auf der Basis einer Intel-DVI-Variante der Norm G.726 entwickelten Version. Normalerweise ist der ADPCM-Algorithmus nach der Norm G.726 bei der Berechnung ziemlich anspruchsvoll, die IMA-Version aber reduziert die Fließkommaberechnungen und die komplexen mathematischen Funktionen auf einfache Arithmetik und Tabellenabfragen. Ein 16-Bit-Zweierkomplement-Sprachabtastwert wird in einen 4-Bit-ADPC-Code umgewandelt.An ADPCM decompression algorithm 13 is implemented on the 8-bit microprocessor 12' (for example, the PIC16C77X device from Arzona Microchip) intended to form the speech output control unit 12. The ADPCM algorithm is, for example, a version developed by the Interactiv Multimedia Association (IMA) based on an Intel DVI variant of the G.726 standard. Normally, the ADPCM algorithm according to the G.726 standard is quite demanding in terms of computation, but the IMA version reduces the floating point calculations and the complex mathematical functions to simple arithmetic and table lookups. A 16-bit two's complement speech sample is converted into a 4-bit ADPC code.

Der Algorithmus belegt ungefähr 600 Worte im Programmspeicher und 13 Byte-Datenspeicher. Da nur so wenig Ressourcen erforderlich sind, kann man für fast jeden 8—Bit-Microcontroller diesen Algorithmus implementieren. Die kompletten ADPCM-Encoder und -Decoder-Routinen, die für den Einsatz mit MPASM (den Mikrochip-Assembler) geschrieben wurden, sind frei aus dem Internet verfügbar. Ein Listing der kompletten ADPCM-Encoder und -Decoder-Routinen ist der Anmeldung zu dem hier vorliegenden Schutzrecht beigefügt.The algorithm occupies approximately 600 words of program memory and 13 bytes of data memory. Since so few resources are required, almost any 8-bit microcontroller can implement this algorithm. The complete ADPCM encoder and decoder routines, written for use with MPASM (the Microchip Assembler), are freely available from the Internet. A listing of the complete ADPCM encoder and decoder routines is attached to the application for the patent in question.

Die PWM-Einheit 17 bildet zusammen mit dem RC-Glied 14 einen D/A-Wandler, der die durch den Algorithmus 13 dekomprimierten Spracheinheiten aus dem Datenspeicherelement 11 in analoge Signale umwandelt, die dem Audioverstärker 15 zum Treiben des Lautsprechers 16 zugegeben werden.The PWM unit 17 together with the RC element 14 forms a D/A converter which converts the speech units decompressed by the algorithm 13 from the data storage element 11 into analog signals which are fed to the audio amplifier 15 for driving the loudspeaker 16.

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Die Antriebssteuereinheit 7 nutzt ebenfalls das Datenspeicherelement 11 und einen Prozessor der Sprachausgabesteuereinheit 12 für Steuerzwecke, dies ist durch die gestrichelte Linie, welche die Antriebssteuereinheit 7 umgibt, dargestellt. Die Elemente der Sprachausgabeeinheit 6 sind in Fig. 2 innerhalb der punktierten Linie angegeben. Wie weiter die strichpunktierte Linie noch darstellt, können die Sprachausgabesteuereinheit 12 und die Hauptsteuereinheit 10 in einem einzigen Mikrocomputer 10' z. B. in Form des 8-Bit-Mikrocontrollers 12' zusammengefasst werden. In einer weiteren Ausführungsform kann auch das Datenspeicherelement 11 bereits auf dem entsprechenden Chip oder Bauelement implementiert sein.The drive control unit 7 also uses the data storage element 11 and a processor of the voice output control unit 12 for control purposes, this is shown by the dashed line surrounding the drive control unit 7. The elements of the voice output unit 6 are indicated in Fig. 2 within the dotted line. As the dashed line also shows, the voice output control unit 12 and the main control unit 10 can be combined in a single microcomputer 10', e.g. in the form of the 8-bit microcontroller 12'. In a further embodiment, the data storage element 11 can also already be implemented on the corresponding chip or component.

Im folgenden wird die Funktion der Torantriebssteuervorrichtung erläutert.The function of the gate drive control device is explained below.

In Normalbetrieb steuert die Antriebssteuereinheit 7 den Motor 4 auf durch den Empfänger 8 enthaltene Signale hin. Beispielsweise könnte über einen nicht dargestellten Handfunksender das Öffnen des Tores 2 befohlen werden, woraufhin die Antriebssteuereinheit 7 mit der Hauptsteuereinheit 10 die Bewegung des Tores 2 innerhalb einer bei einer Lernfahrt gespeicherten Bewegungsstrecke zum Öffnen steuert. Zum Beispiel auf ein entsprechendes vom Empfänger 8 empfangenes Schließsignal wird dann der Motor 4 wiederum zum Schließen des Tores 2 über die Antriebssteuereinheit 7 angesteuert.In normal operation, the drive control unit 7 controls the motor 4 in response to signals received by the receiver 8. For example, the opening of the gate 2 could be commanded via a handheld radio transmitter (not shown), whereupon the drive control unit 7 controls the movement of the gate 2 with the main control unit 10 within a movement distance stored during a learning run to open it. For example, in response to a corresponding closing signal received by the receiver 8, the motor 4 is then again controlled to close the gate 2 via the drive control unit 7.

Gesetzt den Fall, dass eine Störung eintritt, beispielsweise weil das Tor 2 auf ein Hindernis 18 fährt und dies über eine erhöhte Stromaufnahme des Motors 4 an die Antriebssteuereinheit 7 gemeldet wird, wie durch den Blitz bei 19 angedeutet, wird die Störung 19 durch die Hauptsteuereinheit 10, 10' analysiert und über die Sprachausgabesteuereinheit 12 die Ausgabe eines die Störung 19 ansagenden gesprochenen Textes angefordert. Die Sprachausgabesteuereinheit 12 entnimmt die entsprechende Spracheinheit aus dem Datenspeicherelement 11 und decodiert diese über den Sprachdekomprimierungsalgorithmus 13 und gibt sie über den aus der PWM-Einheit 17 und dem RC-Glied 14 gebildeten D/A-Wandler, den Verstärker 15 und den Lautsprecher 16 als gesprochenen Text aus.If a fault occurs, for example because the gate 2 drives into an obstacle 18 and this is reported to the drive control unit 7 via an increased current consumption of the motor 4, as indicated by the lightning at 19, the fault 19 is analyzed by the main control unit 10, 10' and the output of a spoken text announcing the fault 19 is requested via the voice output control unit 12. The voice output control unit 12 takes the corresponding voice unit from the data storage element 11 and decodes it via the voice decompression algorithm 13 and outputs it as spoken text via the D/A converter formed from the PWM unit 17 and the RC element 14, the amplifier 15 and the loudspeaker 16.

Die Sprachausgabe von Störungen 19 ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn nicht so eine eindeutige Störung wie in dem in Fig. 1 geschilderten Fall des Auffahrens auf ein Hindernis 18 auftritt. Beispielsweise könnte der Torantrieb 1 und insbesondere dessen Torantriebssteuervorrichtung 5 mit weiteren Sensoren zur Erfassung von Hindernissen oder dergleichen im Weg des Tores 2 versehen sein. Solche Sensoren könnten z. B. Licht-The voice output of faults 19 is particularly advantageous when a fault such as the one described in Fig. 1 of driving into an obstacle 18 does not occur. For example, the door drive 1 and in particular its door drive control device 5 could be provided with further sensors for detecting obstacles or the like in the path of the door 2. Such sensors could be, for example, light

schranken sein. Wenn aus irgendeinem Grund die Lichtschranke anspricht, wird der Torantrieb abgeschaltet. Dies könnte z. B. auch dadurch geschehen, dass etwas unbeabsichtigt in den Lichtweg der Lichtschranke geraten ist. Dementsprechend könnte eine Sprachausgabe sein - „Lichtschranke hat angesprochen".barriers. If the light barrier is triggered for any reason, the door drive is switched off. This could also happen, for example, if something accidentally gets into the light path of the light barrier. Accordingly, a voice output could be - "Light barrier has been triggered".

In dem Datenspeicherelement 11 sind die für die Ausgabe der wichtigsten Störfälle oder sonstige Betriebszustände notwendigen Wörter in mindestens drei (möglichst fünf) Sprachen bereits herstellerseitig vorprogrammiert.In the data storage element 11, the words necessary for the output of the most important faults or other operating states are already pre-programmed by the manufacturer in at least three (preferably five) languages.

In einer nicht explizit dargestellten Ausführungsform können die gespeicherten Spracheinheiten über eine an die Sprachausgabesteuereinheit 12 bzw. den Microcontroller 12' anzuschließende Eingabeeinheit geändert und/oder ergänzt werden.In an embodiment not explicitly shown, the stored speech units can be changed and/or supplemented via an input unit connected to the speech output control unit 12 or the microcontroller 12'.

Einige bemerkenswerte Aspekte der hier beschriebenen Antriebssteuervorrichtung werden im folgenden anhand der Darstellung in Fig. 2 nocheinmal zusammengefasst:Some notable aspects of the drive control device described here are summarized below using the illustration in Fig. 2:

Die Erfindung betrifft eine Antriebssteuervorrichtung (5) zum Steuern einer Antriebseinheit (4) zum Antreiben eines beweglichen Abschlusses (2) für Gebäude (3) oder Einfriedungen, insbesondere Torantriebssteuerung (5/7), mit einer Betriebszustandsinformationseinrichtung (6), welche eine Bedienperson über Betriebszustände (19) der Antriebssteuervorrichtung (5) und/oder der zu steuernden Antriebseinheit (4) bzw. des zu steuernden Abschlusses (2) informiert. Um die Antriebssteuervorrichtung besonders komfortabel zu machen, wird vorgeschlagen, dass die Betriebszustandsinformationseinrichtung zum akustischen Anzeigen verschiedener Betriebszustände (19) eine SprachausgabeeinheitThe invention relates to a drive control device (5) for controlling a drive unit (4) for driving a movable closure (2) for buildings (3) or fences, in particular gate drive control (5/7), with an operating state information device (6) which informs an operator about operating states (19) of the drive control device (5) and/or the drive unit (4) to be controlled or the closure (2) to be controlled. In order to make the drive control device particularly convenient, it is proposed that the operating state information device for acoustically displaying various operating states (19) has a voice output unit

(6) aufweist, welche die Betriebszustände (19) in gesprochener Sprache angibt.(6) which indicates the operating states (19) in spoken language.

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1010

Hörmann KG Antriebstechnik Carl-Bosch-Str. 1 33790 Halle in WestfalenHörmann KG Drive Technology Carl-Bosch-Str. 1 33790 Halle in Westfalen

FK 14.897 G-DE sk-ahFK 14.897 G-DE sk-ah

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

11 TorantriebGate drive 22 TorGoal 33 Garagegarage 44 Motorengine 55 TorantriebssteuervorrichtungGate drive control device 66 SprachausgabeeinheitSpeech output unit 77 AntriebssteuereinheitDrive control unit 88th EmpfängerRecipient 99 Antenneantenna 1010 HauptsteuereinheitMain control unit 10'10' Mikrocomputer (Hauptprozessoreinheit = 8-Bit-Microcontroller = 12')Microcomputer (main processor unit = 8-bit microcontroller = 12') 1111 DatenspeicherelementData storage element 1212 SprachausgabesteuereinheitSpeech output control unit 12'12' MicrocontrollerMicrocontroller 1313 SprachdekomprimierungsalgorithmusSpeech decompression algorithm 1414 RC-Glied (Tiefpassfilter)RC element (low-pass filter) 1515 AudioverstärkerAudio amplifier 1616 Lautsprecherspeaker 1717 PWM-EinheitPWM unit 1818 Hindernisobstacle 1919 StörungDisturbance

Claims (11)

1. Antriebssteuervorrichtung (5) zum Steuern einer Antriebseinheit (4) zum Antreiben eines beweglichen Abschlusses (2) für Gebäude (3) oder Einfriedungen, insbesondere Torantriebssteuerungsvorrichtung (5), mit einer Betriebszustandsinformationseinrichtung (6), welche eine Bedienperson über Betriebszustände (19) der Antriebssteuervorrichtung (5) und/oder der zu steuernden Antriebseinheit (4) bzw. des anzutreibenden Abschlusses (2) insbesondere über Zustände, die ein Eingreifen der Bedienperson erfordern, informiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsinformationseinrichtung zum akustischen Anzeigen verschiedener Betriebszustände (19) eine Sprachausgabeeinheit (6) ist oder aufweist, welche die Betriebszustände (19), insbesondere die Zustände, die ein Eingreifen der Bedienperson erfordern, in gesprochener Sprache angibt. 1. Drive control device ( 5 ) for controlling a drive unit ( 4 ) for driving a movable closure ( 2 ) for buildings ( 3 ) or fences, in particular a gate drive control device ( 5 ), with an operating state information device ( 6 ) which informs an operator about operating states ( 19 ) of the drive control device ( 5 ) and/or the drive unit ( 4 ) to be controlled or the closure ( 2 ) to be driven, in particular about states which require intervention by the operator, characterized in that the operating state information device for acoustically displaying various operating states ( 19 ) is or has a voice output unit ( 6 ) which indicates the operating states ( 19 ), in particular the states which require intervention by the operator, in spoken language. 2. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsinformationseinrichtung (6) ein Datenspeicherelement (11), in welchem je einem interessierenden Betriebszustand (19) zugeordnete auszugebende Spracheinheiten gespeichert oder speicherbar sind, einen Lautsprecher (16) zum Ausgeben der akustischen Signal- oder Spracheinheiten, einen Verstärker, insbesondere Audioverstärker (15), zum Treiben des Lautsprechers (16) und eine insbesondere einen Mikroprozessor (12') umfassende Sprachausgabesteuereinheit zum Steuern der Ausgabe der Spracheinheiten aufweist. 2. Drive control device according to claim 1, characterized in that the operating state information device ( 6 ) has a data storage element ( 11 ) in which speech units to be output, each associated with an operating state of interest ( 19 ), are stored or can be stored, a loudspeaker ( 16 ) for outputting the acoustic signal or speech units, an amplifier, in particular an audio amplifier ( 15 ), for driving the loudspeaker ( 16 ) and a speech output control unit, in particular comprising a microprocessor ( 12 '), for controlling the output of the speech units. 3. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine in Soft- und/oder Hardware realisierte Schaltung (7), die das Datenspeicherelement (11) auch für weitere Zwecke, insbesondere zum Speichern und/oder Zwischenspeichern von Soll- und/oder Ist-Daten der Bewegung des angetriebenen Abschlusses (2) und/oder von Linearisierungstabellen für die Berechnung nichtlinearer oder nichtstetiger Werte zu Steuerungszwecken, nutzt. 3. Drive control device according to claim 2, characterized by a circuit ( 7 ) implemented in software and/or hardware, which also uses the data storage element ( 11 ) for further purposes, in particular for storing and/or temporarily storing target and/or actual data of the movement of the driven end ( 2 ) and/or linearization tables for calculating non-linear or discontinuous values for control purposes. 4. Antriebssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor ein 8-Bit-Controller (12') ist oder von einem solchen umfasst ist, auf welchem ein Sprachdekomprimierungsalgorithmus (13) implementiert ist. 4. Drive control device according to one of claims 2 or 3, characterized in that the microprocessor is an 8-bit controller ( 12 ') or is comprised of such a controller on which a speech decompression algorithm ( 13 ) is implemented. 5. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprachdekomprimierungsalgorithmus (13) ein ADPCM-Algorithmus ist. 5. Drive control device according to claim 4, characterized in that the speech decompression algorithm ( 13 ) is an ADPCM algorithm. 6. Antriebssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenspeicherelement (11) Spracheinheiten in drei bis fünf Sprachen bereithält. 6. Drive control device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the data storage element ( 11 ) provides language units in three to five languages. 7. Antriebssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprachausgabeeinheit (6) einen mit einen RC-Glied (14) zu einem D/A-Wandler verschaltete integrierte PWM-Einheit (17) für die Ausgabe der Audiodaten zu dem Verstärker (15) aufweist. 7. Drive control device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the voice output unit ( 6 ) has an integrated PWM unit ( 17 ) connected to an RC element ( 14 ) to form a D/A converter for outputting the audio data to the amplifier ( 15 ). 8. Antriebssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärker (15) ein einfacher Transistorverstärker, insbesondere ein einstufiger Emitterfolger-Verstärker, ist. 8. Drive control device according to one of claims 2 to 7, characterized in that the amplifier ( 15 ) is a simple transistor amplifier, in particular a single-stage emitter follower amplifier. 9. Antriebssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprachausgabeeinheit (6) keine Eingabeeinrichtung zum Eingeben und/oder Verändern der den einzelnen Betriebszuständen zugeordneten Spracheinheiten zugeordnet ist, sondern dass das Datenspeicherelement (11) herstellerseitig bereits entsprechend vorprogrammiert ist. 9. Drive control device according to one of claims 2 to 8, characterized in that the voice output unit ( 6 ) is not assigned an input device for entering and/or changing the voice units assigned to the individual operating states, but that the data storage element ( 11 ) is already pre-programmed accordingly by the manufacturer. 10. Antriebssteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsinformationseinrichtung (6) derart geschaltet ist, dass nur bei Stillstand des Abschlusses eine Sprachausgabe erfolgt oder erfolgen kann. 10. Drive control device according to one of the preceding claims, characterized in that the operating state information device ( 6 ) is connected in such a way that a voice output occurs or can occur only when the closure is at a standstill. 11. Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Antriebssteuermikroprozessor (10') zum Steuern des Antreibens des Abschlusses (2) aufweist, der bei Stillstand des Abschlusses (2) als Mikroprozessor (12') zum Steuern der Sprachausgabe schaltbar ist. 11. Drive control device according to claim 9, characterized in that it has a drive control microprocessor ( 10 ') for controlling the driving of the closure ( 2 ), which can be switched as a microprocessor ( 12 ') for controlling the voice output when the closure ( 2 ) is at a standstill.