專利名稱：灌溉裝置的控制單元之間的通信系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及灌溉裝置的控制單元之間的通信系統(tǒng)。
背景技術：
現有技術中用設置在易于從灌溉區(qū)域接近的位置的控制單元來控制灌溉裝置。用于可對控制單元進行編程，以設定當月不同天數和當年每月中的灌溉時間周期。灌溉時間周期的設定可根據環(huán)境條件或其它事件修改。 每個控制單元可以控制給定數量的灌溉裝置；因此非常大的灌溉空間需要更大數量的灌溉裝置和若干個控制單元。在有些情形下，灌溉系統(tǒng)包括主控制單元和次控制單元以及位于該主、次控制單元之間的通信裝置，該通信裝置用于傳遞與灌溉時間周期和控制單元的狀態(tài)有關的數據。當控制單元是電池供電的時，控制單元之間的通信可能需要過多地消耗能量、損害電池的壽命。

發(fā)明內容
根據現有技術的狀況，本發(fā)明的目的是提供一種灌溉裝置控制單元之間的通信系
統(tǒng)，該通信系統(tǒng)可在控制單元、尤其是電池供電的控制單元之間進行數據交換。 根據本發(fā)明，上述目的通過灌溉裝置的主控制單元和灌溉裝置的至少一個次控制
單元之間的通信系統(tǒng)來實現，所述控制單元特別是電池供電的控制單元，每個控制單元包
括用于將數據發(fā)送給其它控制單元和從其它控制單元接收數據的模塊，其中，所述主控制
單元和所述至少一個次控制單元包括供電機構，該供電機構只允許在主控制單元和至少一
個次控制單元之間的數據交換所需要的時間段內對所述數據發(fā)送和接收模塊進行供電。


下面以非限制性方式、結合附圖和具體實施例來對本發(fā)明的特征進行詳細描述，其中 圖1為根據本發(fā)明第一實施方式的灌溉裝置控制單元之間的通信系統(tǒng)圖示；
圖2為根據本發(fā)明第二實施方式的灌溉裝置控制單元之間的通信系統(tǒng)圖示。
具體實施例方式
圖1展示了根據本發(fā)明第一實施方式的灌溉裝置控制單元之間的通信系統(tǒng)。該圖展示了主控制單元或主模塊100和至少一個次控制單元或擴展模塊Al. . . An，優(yōu)選具有多個次控制單元Al. . . An ;所述控制單元是電池供電的，因此隨著時間的推移具有受限的電力供應?？刂茊卧?00包括用于數據的發(fā)送和接收的模塊IO，每個控制單元Al. . . An包括用于數據的發(fā)送和接收的模塊20。 在圖1中，模塊10和20具有終端A禾P B禾P C，終端A禾P B用于通過連接線30 (例如標準的RS-485線)的連接，終端C用于連接至地線GND的連接。
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主控制單元100和每個次控制單元Al. . . An具有終端W，該終端W用于通過線40 的另一連接。通過線40的連接使控制單元之間通信時的能量消耗最小化；線40為雙向喚 醒線。 所述控制單元IOO和每個控制單元AI. . . An均包括各自的數據處理裝置4、8，這些 數據處理裝置4、8具有存儲器，該存儲器上安裝并運行著應用軟件。所述裝置4和8用于 控制所述模塊IO和20。 當主控制單元100必須與一個或多個次控制單元Al. . . An通信時，裝置4激活線 40，以便發(fā)送與主控制單元100和次控制單元Al. . . An之間的通信請求有關的信息，信息通 過線30發(fā)送至所述次控制單元，接著，所述裝置4通過信號En激活用于發(fā)送數據的模塊 10。 接收到來自控制單元100的信息請求的所有次控制單元Al. . . An的裝置8通過激 活信號En激活用于接收數據的模塊20，通信開始。通信結束時，所述喚醒線在主控制單元 100的機構4的作用下再次失去作用，所述系統(tǒng)回到低能量狀態(tài)。因此，模塊10和20只在 主控制單元100和已接收到請求信息的次控制單元Al. . . An之間的數據交換所需的時間T 內處于激活狀態(tài)。 也可能發(fā)生的是，所述次控制單元Al. . .An中的一個必須與主控制單元100通信 時，請求通信的控制單元Al. . . An的裝置8激活線40，以便通過線30發(fā)出關于請求與主控 制單元100通信的請求信息，接著所述裝置8通過信號En激活其自身的裝置20，以便發(fā)送 數據。主控制單元100的裝置4通過激活信號En激活用于接收數據的模塊10，從而開始通 信。當通信結束時，所述喚醒線失去作用，所述系統(tǒng)回到低能量狀態(tài)。因此，模塊10和20 只在時間T內被激活，所述時間T為主控制單元100與已經請求通信的次控制單元Al. . . An 之間的數據交換所需要的時間。 當所述灌溉裝置的狀態(tài)發(fā)生變化時，當單個控制單元需要初始化時，當單個控制 單元的操作需要被設定或者單個控制單元的固件需要更新時，主控制單元100和次控制單 元Al. . . An之間的通信可由主控制單元100提出請求。 當傳感器的狀態(tài)變化導致需要通知控制單元100、從而使其工作時，主控制單元 100和次控制單元Al. . . An之間的通信可由其中一個次控制單元Al. . . An提出請求。
圖2展示了根據本發(fā)明第二種實施方式的灌溉裝置控制單元之間的通信系統(tǒng)。該 通信系統(tǒng)與圖1中通信系統(tǒng)的不同之處在于通信方式不同，即，不通過連接線、而是通過由 空中射頻進行的數據傳輸來通信。 所述主控制單元或主模塊IOO和所述多個次控制單元AI. . . An通常為電池供電類 型。主控制單元100通常包括用于發(fā)送和接收數據的模塊10，每個次控制單元Al. . . An包 括用于發(fā)送和接收數據的模塊20 ;通常，模塊10和20是受控的，以便發(fā)送和接收來自處理 裝置4和8的數據。在本實施例中，模塊10和20 —般具有2個射頻收發(fā)器101和200，優(yōu) 選為433MHz射頻，所述射頻收發(fā)器101、200具有相應的用于在空中發(fā)送和接收數據的天 線；所述收發(fā)器101通常設在包括模塊10和處理裝置4的控制單元100的主體外，但該收 發(fā)器101也可以設置在所述控制單元100的主體內。收發(fā)器101和200也可允許與藍牙或 無線局域網系統(tǒng)有關的數據傳輸。 主控制單元100以預定的時間間隔Tp (例如1分鐘)給所有次控制單元Al. . . An
4發(fā)送全球命令，從而使主控制單元100和次控制單元Al. . . An互相同步。這樣，盡管模塊 200每分鐘被激活一次，同時通過信號En激活所有的次控制單元Al. . . An、以便對被傳輸數 據的存在性進行校驗，次控制單元Al. . . An的裝置8仍使收發(fā)器200始終保持失活狀態(tài)。
當所述灌溉裝置的狀態(tài)發(fā)生變化時，當單個控制單元需要初始化和同步化時，當 單個控制單元的操作需要被設定或者單個控制單元的固件需要更新時，主控制單元100和 次控制單元Al. . . An之間的通信可由控制單元1提出請求。當傳感器的狀態(tài)變化導致需要 通知變化的控制單元100時，主控制單元100和次控制單元Al. . .An之間的通信可由其中 一個次控制單元Al. . . An提出請求。 當同步化發(fā)生時，所述灌溉裝置的狀態(tài)可每隔一分鐘由次控制單元Al...An發(fā)送 給主控制單元100。這種通信每隔一段時間發(fā)生一次，所述一段時間為分配給每個次控制單 元的時間Tl. . . Tn，與其識別號碼有關。 這樣，當需要發(fā)送傳感器的狀態(tài)時，而且只有在這種情形下，次控制單元Al. . . An 才會使其發(fā)射模塊200起作用。由于發(fā)射功率高于接收所需的功率，因此該項技術也大大 限制了能源消耗。 例如，可將1分鐘細分為20個3秒的時間窗口，每個窗口具有3秒的持續(xù)時間。
在第一個時間窗口 TO = 3秒期間，主控制單元發(fā)送閥的狀態(tài)和對所有次控制單元 Al. . . An的通知命令，告訴這些次控制單元在接下來的時間窗口 Tl. . . T9內如何運轉。
通常，在第一個時間窗口之后，主控制單元100開始接收信息，而次控制單元 Al. . . An只有在分配給它的時間窗口內一次發(fā)送一個信息。主控制單元100在第一個時間 窗口 TO內發(fā)送的命令可以要求次控制單元Al. . . An不要在接下來的一分鐘內發(fā)送或者不 要在分配給它的時間窗口內再次接收、以用于可能的操作參數更新功能。另一命令可以是 例如對所有次控制單元Al. . . An的固件進行重新編程。在第一個時間窗口內接收命令的可 能性允許其它可能性或未來需求。 可以根據上述實施方式提供控制單元與灌溉裝置之間的通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng) 的主控制單元100既具有模塊IO，還具有射頻收發(fā)器IOI，所述模塊10具有用于與一些控 制單元線連接的終端A和B，如圖1所示，所述射頻收發(fā)器101用于與其它控制單元進行空 中通信，如圖2所示。 對于圖1中的系統(tǒng)，當不存在能量消耗問題時，例如當控制單元100和Al. . . An為 電網供電或者具有充電電池時，可以通過省去線40并使每個控制單元直接接地來減少電 線的數量。
權利要求
灌溉裝置的主控制單元(100)與灌溉裝置的至少一個次控制單元(A1...An)之間的通信系統(tǒng)，特別用于電池供電的控制單元，每個控制單元(100，A1...An)包括用于將數據發(fā)送給其它控制單元和從其它控制單元接收數據的模塊(10，20)，其特征在于所述主控制單元(100)和所述至少一個次控制單元(A1...An)包括機構(4)，該機構(4)用于只在所述主控制單元(100)與至少一個次控制單元(A1...An)之間的數據交換所需要的時間段(T，T1...Tn)內向所述數據發(fā)送和接收模塊供電。
2. 根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括線(30)，該線(30)連接在 主控制單元(100)的用于接收和發(fā)送數據的模塊(10)和至少一個次控制單元(Al...An) 的用于接收和發(fā)送數據的模塊(20)之間。
3. 根據權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括另一根線(40)，該另一根 線(40)連接在所述主控制單元(100)和所述至少一個次控制單元(Al. . . An)之間，所述主 控制單元(100)或所述至少一個次控制單元(Al...An)通過在另一根線(40)上發(fā)送有關 所述主控制單元(100)和所述至少一個次控制單元(Al. . . An)之間數據交換請求的信息來 激活所述另一根線(40)，并在數據交換結束后使所述另一根線(40)失活。
4. 根據權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括多個次控制單元 (Al...An)，該多個次控制單元中的控制單元連接至所述線(30)和所述另一根線(40)，所 述主控制單元(100)通過在所述另一根線(40)上發(fā)送有關所述主控制單元(100)和所述 多個次控制單元(Al...An)中的一些次控制單元之間數據交換請求的信息來激活所述另 一根線(40)，并在數據交換結束后使所述另一根線(40)失活。
5. 根據權利要求3或4所述的系統(tǒng)，其特征在于所述另一根線(40)被激活后，所述 主控制單元(100)和所述至少一個次控制單元(Al. . . An)激活各自的用于接收和發(fā)送數據 的模塊(10,20)。
6. 根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述主控制單元(100)和所述至少一個 次控制單元(Al...An)均具有收發(fā)器(101，200)，該收發(fā)器通過空氣與各自的模塊(10， 20)相連，所述模塊(10,20)用于在所述主控制單元(100)和所述至少一個次控制單元 (Al. An)之間接收和發(fā)送數據。
7. 根據權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于所述主控制單元(100)通過每隔預定的 時間間隔(Tp)發(fā)送命令的方式使所述至少一個次控制單元(Al. . . An)同步化，所述至少一 個次控制單元(Al...An)在所述命令被發(fā)出的時候激活其自身的收發(fā)器(200)。
8. 根據權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括多個次控制單元 (Al...An)，每一個所述預定的時間間隔(Tp)包括多個順序排列的時間窗口 (Tl...Tn)，這 些時間窗口的數目相當于所述多個次控制單元(Al...An)的次控制單元(Al...An)數目， 每個所述時間窗口 (Tl...Tn)均被分配給單個次控制單元，因此所述次控制單元只有在所 分配的用于與所述主控制單元進行數據發(fā)送和接收的所述時間窗口內才激活其自身的收 發(fā)器(200)。
9. 根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述主控制單元(100)和所述至少一個 次控制單元(Al. . . An)的用于給所述數據發(fā)送和接收模塊(10， 20)供電的所述機構(4)包 括帶存儲器的數據處理裝置(4，8)，所述存儲器上安裝并運行著應用軟件。
全文摘要
本發(fā)明公開了灌溉裝置的主控制單元(100)與灌溉裝置的至少一個次控制單元(A1...An)之間的通信系統(tǒng)，特別用于電池供電的控制單元，每個控制單元(100，A1...An)包括用于將數據發(fā)送給其它控制單元和從其它控制單元接收數據的模塊(10，20)。所述主控制單元(100)和所述至少一個次控制單元(A1...An)包括機構(4)，該機構(4)用于只在所述主控制單元(100)與至少一個次控制單元(A1...An)之間的數據交換所需要的時間段(T，T1...Tn)內向所述數據發(fā)送和接收模塊供電。
文檔編號A01G25/16GK101772743SQ200880100372
公開日2010年7月7日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權日2007年7月23日
發(fā)明者佛朗哥·米蘭, 安德烈·布魯迪森妮 申請人:客來博股份公司