DE202014104195U1

DE202014104195U1 - Sensoreinrichtung

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Publication number: DE202014104195U1
Application number: DE202014104195.8U
Authority: DE
Original assignee: ELV ELEKTRONIK AG
Current assignee: ELV ELEKTRONIK AG
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2024-09-06
Also published as: EP2993650A1; EP2993650B1; ES2816775T3

Abstract

Als Tür- oder Fenstersensor einer Gebäudeüberwachungsanlage und/oder als Komponente eines Hausautomationssystems ausgebildete Sensoreinrichtung, die dazu eingerichtet ist ein Warnsignal abzugeben, wenn eine von der Sensoreinrichtung mittels eines Sensorelements überwachte Tür oder ein Fenster geöffnet ist oder geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung als autark funktionsfähige, kompakte Baueinheit mit einem Gehäuse ausgebildet ist, das am Türrahmen einer zu überwachenden Tür oder am Fensterrahmen eines zu überwachenden Fensters zu montieren ist, wobei die Sensoreinrichtung als Sensorelement wenigstens eine Reflexlichtschranke aufweist, die zur Abstrahlung von Licht aus einer Gehäuseseite der Sensoreinrichtung ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine als Tür- oder Fenstersensor einer Gebäudeüberwachungsanlage bzw. als Komponente eines Hausautomationssystems ausgebildete Sensoreinrichtung gemäß dem Anspruch 1.
Allgemein betrifft die Erfindung das Gebiet der Gebäudeüberwachung durch eine Überwachungsanlage, z. B. in Form einer Alarmanlage. Zur Überwachung, ob eine Tür oder ein Fenster geöffnet ist, werden üblicherweise sogenannte Tür- oder Fensterkontakte verwendet, die durch mechanische Sensierung mittels eines Schaltkontakts oder durch magnetisch betätigte Reed-Kontakte eine geöffnete Tür oder ein geöffnetes Fenster erkennen können. Insbesondere magnetisch arbeitende Tür- oder Fensterkontakte sind weit verbreitet, haben aber den Nachteil, dass immer zwei Bauteile zu montieren sind, nämlich der Tür- oder Fensterkontakt und ein damit zusammenwirkender Magnet. Dies ist mit einem gewissen Montageaufwand verbunden. Zusätzlich muss der Magnet genau ausgerichtet werden. Es kann außerdem passieren, dass der Magnet bei Reinigungsarbeiten entfernt, beschädigt oder nach einem Ablösen falsch wieder angebracht wird. Zudem sind die häufig verwendeten Neodym-Magnete teuer und aus ökologischer Sicht bedenklich, da sie zu den seltenen Erden zählen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Tür-/Fensterkontakt oder allgemein gesagt eine entsprechende Sensoreinrichtung anzugeben, die nicht mit solchen Nachteilen behaftet ist.
Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch eine als Tür- oder Fenstersensor einer Gebäudeüberwachungsanlage bzw. als Komponente eines Hausautomationssystems ausgebildete Sensoreinrichtung, die dazu eingerichtet ist ein Warnsignal abzugeben, wenn eine von der Sensoreinrichtung mittels eines Sensorelements überwachte Tür oder ein Fenster geöffnet ist oder geöffnet wird, wobei die Sensoreinrichtung als autark funktionsfähige, kompakte Baueinheit mit einem Gehäuse ausgebildet ist, das am Türrahmen einer zu überwachenden Tür oder am Fensterrahmen eines zu überwachenden Fensters zu montieren ist, wobei die Sensoreinrichtung als Sensorelement wenigstens eine Reflexlichtschranke aufweist, die zur Abstrahlung von Licht aus einer Gehäuseseite der Sensoreinrichtung ausgebildet ist.
Das Warnsignal zeigt dementsprechend an, dass die von der Sensoreinrichtung überwachte Tür oder das Fenster geöffnet ist oder geöffnet wird. Die Gebäudeüberwachungsanlage kann das Warnsignal dann z. B. zur Auslösung eines Alarms, zur Speicherung im Rahmen einer Datenlogger-Funktion und/oder zur Weiterleitung an die Polizei oder an einen Sicherheitsdienst nutzen.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass nur noch ein Bauteil zu montieren ist, nämlich die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung. Zusätzliche Teile, wie bisher der Magnet, entfallen und müssen demzufolge nicht montiert werden. Zudem werden die Funktion sowie die Überwachungssicherheit der Gebäudeüberwachung mit der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung verbessert, weil statt des bisherigen magnetischen Überwachungsprinzips nun durch den Einsatz einer Reflexlichtschranke, auch Reflexkoppler genannt, ein optisches Überwachungsprinzip vorgeschlagen wird. Das neuartige Überwachungsprinzip der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ist weniger anfällig gegenüber Einbau-Toleranzen und insbesondere weniger anfällig gegenüber nachträglichen Einflüssen z. B. durch Reinigungsarbeiten, da es nicht vorkommen kann, dass der sonst erforderliche zusätzliche Magnet verloren geht, denn er ist hier gar nicht erforderlich.
Eine Reflexlichtschranke weist typischerweise wenigstens eine Lichtquelle, z. B. in Form einer LED, und wenigstens einen Lichtsensor auf, z. B. in Form eines Fototransistors, einer Fotodiode oder eines Fotowiderstands.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung eine in dem Gehäuse integrierte Datenübertragungseinheit aufweist, wobei die Sensoreinrichtung zur drahtlosen Übertragung des Warnsignals, wenn eine von der Sensoreinrichtung mittels eines Sensorelements überwachte Tür oder ein Fenster geöffnet ist oder geöffnet wird, mittels der Datenübertragungseinheit an eine von der Sensoreinrichtung entfernt angeordnete Gebäudeüberwachungsanlage eingerichtet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Montage der Sensoreinrichtung weiter vereinfacht wird, da keine Kabel zwischen der Sensoreinrichtung und der entfernt angeordneten Gebäudeüberwachungsanlage verlegt werden müssen. Die Datenübertragungseinheit kann z. B. als optische Datenübertragungseinheit ausgebildet sein, z. B. zur Übertragung des Warnsignals oder anderer Daten über Lichtsignale mit sichtbarem oder unsichtbarem Licht, z. B. mittels Infrarotlicht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Datenübertragungseinheit als Funk-Datenübertragungseinheit ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass auch größere Entfernungen oder Strecken zur Gebäudeüberwachungsanlage, bei denen kein optischer Kontakt zwischen der Sensoreinrichtung und der Gebäudeüberwachungsanlage besteht, bei der Datenübertragung überwunden werden können. Zudem können bereits normierte Funkprotokolle und Funkfrequenzen eingesetzt werden, wie z. B. 868,3 MHz mit einem Empfänger der Kategorie SRD Category 2.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung zur Datenübertragung über die Funk-Datenübertragungseinheit mit einem auf einen Maximalwert begrenzten Duty cycle eingerichtet ist, insbesondere einem Duty cycle bis zu 1 %. Dies hat den Vorteil, dass der vorhandene Funkkanal gut ausgenutzt werden kann und eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen und ggf. weitere den Funkkanal nutzende Einrichtungen gleichzeitig betrieben werden können. Als Duty cycle wird dabei die maximale Sendezeit einer Sensoreinrichtung in einem vorbestimmten Zeitraum, z. B. in einer Stunde, verstanden. Bei einem auf einen Wert von 1 % begrenzten Duty cycle darf eine Sensoreinrichtung somit in dem vorbestimmten Zeitraum nur über insgesamt 1 % dieses Zeitraums senden, somit für 36 Sekunden bei einem Zeitraum von einer Stunde. Bei Erreichen des Maximalwerts darf eine Sensoreinrichtung nicht mehr senden, bis der vorbestimmte Zeitraum abgelaufen ist und ein neuer Zeitraum beginnt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Funk-Datenübertragungseinheit eine Antenne aufweist, die in dem Gehäuse, insbesondere mehrfach abgewinkelt, verlegt ist. Dies hat den Vorteil, dass die Antenne optisch verdeckt ist und nicht störend wirkt. In dem Gehäuse kann insbesondere ein Antennenaufnahmekanal vorgesehen sein, in dem die Antenne zu verlegen ist. Dies hat den Vorteil, dass die Antenne immer an einer definierten Stelle verlegt ist und diese Position auch nicht verlassen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reflexlichtschranke als Infrarot-Reflexlichtschranke ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass das von der Sensoreinrichtung abgestrahlte Licht von Personen nicht wahrgenommen wird. Zudem kann hierdurch die Störsicherheit der Sensoreinrichtung im Vergleich zum sichtbaren Licht verbessert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung als mikroprozessorgesteuerte Sensoreinrichtung ausgebildet ist, die wenigstens einen Mikroprozessor aufweist und über den Mikroprozessor hinsichtlich ihrer Funktionalität konfigurierbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Sensoreinrichtung sehr flexibel eingesetzt werden kann und durch ihre Konfigurierbarkeit an verschiedene Einsatzfälle angepasst werden kann. Als Mikroprozessor sei in diesem Fall jedes Elektronikbauteil verstanden, das einen Mikroprozessor aufweist, als solcher ausgebildet ist oder eine solche Funktion hat, insbesondere Mikrocontroller, Mikrocomputer, FPGAs, ASICs.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung wenigstens ein von einem Benutzer betätigbares Bedienelement aufweist. Dies hat den Vorteil, dass vom Benutzer auf einfache Weise Einstellungen an der Sensoreinrichtung vorgenommen werden können. Das Bedienelement kann z. B. als Taster oder als berührungsloser Kontakt, z. B. als magnetisch betätigbarer Kontakt, ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass über das Bedienelement ein Anlernmodus der Sensoreinrichtung aktivierbar ist, in dem die Funktionalität der Sensoreinrichtung konfigurierbar ist. Dies hat den Vorteil, dass auf einfache Weise der Anlernmodus der Sensoreinrichtung aktiviert werden kann, indem ein Benutzer einfach das Bedienelement betätigt. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch den Anlernmodus eine sehr benutzerfreundliche Art der Konfiguration der Funktionalität der Sensoreinrichtung realisiert werden kann.
Die Sensoreinrichtung kann auch ein oder mehrere Ausgabeelemente aufweisen, wie z. B. Lichtquellen oder sonstige Ausgabeeinheiten, über die dem Benutzer eine Rückmeldung über den Betriebsstatus der Sensoreinrichtung gegeben werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung wenigstens einen Sabotagekontakt aufweist, durch den detektierbar ist, ob das Gehäuse der Sensoreinrichtung geöffnet bzw. entfernt worden ist. Dies hat den Vorteil, dass auch eine eventuelle Manipulation der Sensoreinrichtung nicht unerkannt bleibt, sondern von der Sensoreinrichtung durch den Sabotagekontakt erkannt werden kann. Wird durch den Sabotagekontakt detektiert, dass das Gehäuse der Sensoreinrichtung geöffnet bzw. entfernt worden ist, kann die Sensoreinrichtung ein Sabotagesignal abgeben, das z. B. wie das Warnsignal an die Gebäudeüberwachungsanlage übertragen wird und dort entsprechend verarbeitet wird, z. B. zum Erzeugen eins Alarms, zum Datenloggen und/oder zur Information der Polizei oder von sonstigen Sicherheitskräften.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung eine Selbstüberwachungseinheit aufweist, die zur Selbstüberwachung der Sensoreinrichtung eingerichtet ist und bei einem erkannten Fehler der Sensoreinrichtung zur Ausgabe eines Fehlercodes eingerichtet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Sensoreinrichtung selbst gewisse Mindestüberwachungen durchführen kann, z. B. hinsichtlich ihrer eigenen Komponenten. So kann durch die Sensoreinrichtung z. B. die Funktion der Reflexlichtschranke überwacht werden, z. B. dahingehend, ob die Lichtquelle noch funktionsfähig ist. Es kann auch die Datenübertragungseinheit hinsichtlich der korrekten Funktion überwacht werden. Ferner kann der Status einer elektrischen Energiequelle der Sensoreinrichtung überwacht werden, d. h. es kann z. B. eine Information über eine Unterspannung oder eine schwache Batterie ausgegeben werden. Auch kann als Fehler überwacht werden, ob die Gebäudeüberwachungsanlage wie vorgesehen auf Kommunikationssignale der Sensoreinrichtung reagiert. Ist dies nicht der Fall, kann dies als Fehler mittels eines Fehlercodes ausgegeben werden. Die Fehlercodes können z. B. mittels einer Lichtquelle der Sensoreinrichtung in Form eines Blinkcodes ausgegeben werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung zur gepulsten Betätigung der Lichtquelle der Reflexlichtschranke eingerichtet ist und zur Überprüfung, ob das über den Lichtsensor der Reflexlichtschranke empfangene Licht zeitlich mit der gepulsten Betätigung der Lichtquelle im Wesentlichen oder vollständig übereinstimmt. Als Betätigung der Lichtquelle wird dabei ein Einschalten der Lichtquelle verstanden. Dies hat den Vorteil, dass durch die gepulste Betätigung elektrische Energie gespart wird, im Vergleich zu einer ständigen Betätigung der Lichtquelle. Dies ist insbesondere bei einer im Gehäuse der Sensoreinrichtung integrierten Energiequelle, z. B. in Form eines Akkumulators oder einer Batterie, von großem Vorteil. Zudem kann hierdurch eine Sicherheitsüberprüfung durchgeführt werden, ob das vom Lichtsensor empfangene Licht zu dem von der Lichtquelle abgegebenen Licht passt, zumindest in zeitlicher Hinsicht. Ist dies nicht der Fall, kann ebenfalls von der Sensoreinrichtung ein Fehler erkannt werden und ausgegeben werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung zur Modulation des von der Lichtquelle der Reflexlichtschranke abgegebenen Lichts nach einem vorgegebenen Code eingerichtet ist und zur Überprüfung, ob das über den Lichtsensor der Reflexlichtschranke empfangene Licht eine Modulation mit einer Codierung aufweist, die dem vorgegebenen Code entspricht. Dies hat den Vorteil, dass die Sicherheit gegen Manipulationen weiter erhöht werden kann. Es kann z. B. ein Pulscode als vorgegebener Code verwendet werden, insbesondere ein Code mit variierender Verschlüsselung.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung dazu eingerichtet ist das Warnsignal abzugeben, wenn bei im Wesentlichen oder vollständig unbetätigter Lichtquelle der Reflexlichtschranke das über den Lichtsensor der Reflexlichtschranke empfangene Licht einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Dies hat den Vorteil, dass eine zusätzliche Erkennung eines geöffneten Fensters oder einer geöffneten Tür möglich ist. Hierbei ist die Lichtquelle der Reflexlichtschranke nicht eingeschaltet. Dennoch wird in diesen Phasen das über den Lichtsensor empfangene Licht ausgewertet, d. h. die vom Lichtsensor abgegebenen Signale. Zeigen diese Signale an, dass vom Lichtsensor relativ viel Licht empfangen wird, sodass ein bestimmter Schwellenwert überschritten ist, so kann davon ausgegangen werden, dass ein überwachtes Fenster geöffnet ist, in das Sonnenlicht herein scheint, oder dass eine andere Fremdlichtquelle und auf den Lichtsensor trifft.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Sensoreinrichtung eine elektrische Energiequelle zur elektrischen Energieversorgung der elektronischen Bauteile der Sensoreinrichtung auf. Auf diese Weise ist die Sensoreinrichtung auch hinsichtlich der Energieversorgung autark und benötigt keine äußeren elektrischen Zuleitungen für die Energieversorgung. Hierdurch wird die Montage der Sensoreinrichtung weiter vereinfacht. Die elektrische Energiequelle kann z. B. als Batterie oder Akkumulator ausgebildet sein, oder als Solarzelle oder als Kombination davon. Akkumulatoren sind bekanntlich wieder aufladbar, Batterien nicht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung zum Betrieb mit einer einzelligen Batterie als elektrische Energiequelle eingerichtet ist. Dies hat den Vorteil, dass ein Batteriewechsel vereinfacht ist, weil nur eine einzige Batteriezelle zu tauschen ist. Zudem ist der Platzbedarf für die elektrische Energiequelle hierdurch relativ gering, weil z. B. eine schlanke Batterie eingesetzt werden kann, z. B. in Form einer AA- oder AAA-Zelle.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung eine im Gehäuse integrierte elektrische Energiequelle mit nachgeschaltetem Step-up-Wandler zur elektrischen Energieversorgung der elektronischen Bauteile der Sensoreinrichtung aufweist. Dies hat den Vorteil, dass auch mit einer elektrischen Energiequelle, die eine relativ geringe Nennspannung aufweist, wie z. B. eine einzige Batteriezelle oder einzige Solarzelle, handelsübliche elektronische Bauteile mit höherer Nennspannung betrieben werden können. Um lange Betriebszeiten der Sensoreinrichtung bei Verwendung einer Batteriezelle zu realisieren, ist es vorteilhaft, den Step-up-Wandler, auch Aufwärtswandler genannt, mit einem Mikroprozessor der Sensoreinrichtung zu kombinieren, der selbst einen geringen Strombedarf hat, wie z. B. einen 32-bit-Mikrocontroller mit Cortex-M-Technologie der Firma EnergyMicro.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Step-up-Wandler derart bezüglich der Funk-Datenübertragungseinheit und/oder deren Antenne in dem Gehäuse angeordnet ist, dass Einstreuungen des Step-up-Wandlers in den Fußpunkt der Antenne minimiert sind. Dies hat den Vorteil, dass unerwünschte gegenseitige Beeinflussungen zwischen dem Step-up-Wandler und der Funk-Datenübertragungseinheit vermieden werden und eine ungestörte Funk-Kommunikation zwischen der Sensoreinrichtung und der Gebäudeüberwachungsanlage möglich ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse wenigstens zweiteilig mit einem Gehäuseunterteil, das eine Elektronikeinheit der Sensoreinrichtung aufnimmt, und einem in Form einer Abdeckkappe ausgebildeten Gehäuseoberteil ausgebildet ist, das auf das Gehäuseunterteil aufsetzbar ist, wobei das Gehäuse wenigstens einen optisch durchlässigen Bereich für die Ausstrahlung des Lichts der Lichtquelle der Reflexlichtschranke und dem Empfang von dessen Reflexionen aufweist. Dies hat den Vorteil, dass das Gehäuse auch vom Anwender einfach montiert und demontiert werden kann, z. B. um einen Batteriewechsel vorzunehmen. Zudem kann die Überwachung des Fensters oder der Tür durch die Sensoreinrichtung ohne Weiteres durch das geschlossene Gehäuse erfolgen, indem dort der optisch durchlässige Bereich vorgesehen ist, z. B. in Form eines transparenten Bereichs. Ein solches geschlossenes Gehäuse hat den Vorteil, dass die darin angeordneten Bauelemente gut vor Umgebungseinflüssen geschützt sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung mehrere in Form von Abdeckkappen ausgebildete Gehäuseoberteile aufweist, von denen jeweils ein Gehäuseoberteil nach Wahl des Benutzers mit dem Gehäuseunterteil zu verbinden ist. Dies hat den Vorteil, dass mehrere Abdeckkappen für unterschiedliche Anwendungen bereitgestellt werden können, z. B. Abdeckkappen in unterschiedlichen Farben, um das äußere Erscheinungsbild der Sensoreinrichtung dem Interieur eines Raums oder der Farbe einer Tür oder eines Fensters anzupassen, an der die Sensoreinrichtung montiert werden soll.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse als weiteres Gehäusebauteil eine innere Abdeckkappe aufweist, die zumindest die Elektronikeinheit in dem Gehäuse abdeckt, wobei die innere Abdeckkappe bei aufgesetztem Gehäuseoberteil von diesem im Wesentlichen oder vollständig überdeckt ist. Dies hat den Vorteil, dass die Elektronikeinheit auch bei abgenommenem Gehäuseoberteil, z. B. für einen Batteriewechsel, weiter vor Umgebungseinflüssen geschützt ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass die innere Abdeckkappe zugleich zur Führung und Halterung der Antenne der Funk-Datenübertragungseinheit verwendet werden kann, indem darin ein entsprechender Antennenaufnahmekanal zum Verlegen der Antenne vorgesehen ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die innere Abdeckkappe optisch durchlässig ist, z. B. transparent. Dies hat den Vorteil, dass die Reflexlichtschranke noch durch die innere Abdeckkappe hindurch ihre optische Überwachungsfunktion ausüben kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse ein Batteriefach aufweist, in das eine auswechselbare Batterie als elektrische Energiequelle der Sensoreinrichtung einsetzbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die Batterie vom Anwender leicht gewechselt werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse eine im Wesentlichen oder vollständig quaderförmige Außenkontur aufweist. Dies hat den Vorteil, dass sich die Sensoreinrichtung optisch gut an übliche Tür- und Fensterflügel anpasst und relativ unauffällig ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die größte Außenabmessung (z. B. die Länge) des Gehäuses wenigstens fünfmal so groß ist wie kleinste Außenabmessung (z. B. die Breite oder Höhe) des Gehäuses. Dies hat den Vorteil, dass das Gehäuse in einer länglichen schlanken Form bereitgestellt werden kann, so dass die Sensoreinrichtung ein insgesamt relativ unauffälliges, in jedem Fall aber optisch ansprechendes Erscheinungsbild bietet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die größte Außenabmessung des Gehäuses wenigstens fünfmal so groß ist wie zweitkleinste Außenabmessung des Gehäuses. Dies hat den Vorteil, dass das Gehäuse in einer länglichen schlanken Form bereitgestellt werden kann, so dass die Sensoreinrichtung ein insgesamt relativ unauffälliges, in jedem Fall aber optisch ansprechendes Erscheinungsbild bietet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine elektrische Energiequelle der Sensoreinrichtung in dem Gehäuse in Richtung der größten Außenabmessung des Gehäuses hinter den elektronischen Bauteilen der Sensoreinrichtung angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass auch durch den inneren Aufbau der Sensoreinrichtung eine Gehäuseformgebung in einer länglichen schlanken Form gefördert wird, was, wie erwähnt, den Vorteil einer unauffälligen Anbringung und eines ansprechenden optischen Erscheinungsbilds bietet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
1 eine Sensoreinrichtung in Draufsicht bei abgenommenen Gehäuseoberteil und
2 zwei Anbringungsmöglichkeiten der Sensoreinrichtung an einem Fenster und
3–4 die Sensoreinrichtung in unterschiedlichen isometrischen Ansichten bei abgenommenen Gehäuseoberteil und
5 eine vergrößerte Draufsicht auf die Sensoreinrichtung bei abgenommenen Gehäuseoberteil und
6 den grundsätzlichen Aufbau der Elektronikeinheit der Sensoreinrichtung in Blockschaltbild-Darstellung.
In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.
Die 1 zeigt in Draufsicht eine Sensoreinrichtung 1, die ein aus einem Gehäuseunterteil 2, einem in Form einer Abdeckkappe ausgebildeten Gehäuseoberteil 3 und einer inneren Abdeckkappe 7 gebildetes Gehäuse aufweist. In der Darstellung der 1 ist das Gehäuseoberteil 3 nicht auf das Gehäuseunterteil 2 aufgesetzt. Die innere Abdeckkappe 7 ist am Gehäuseunterteil 2 befestigt. Das Gehäuse teilt sich im Wesentlichen auf in einen Bereich 5, in dem eine elektrische Energiequelle 4 angeordnet ist, und einen Bereich 6, in dem die Elektronikeinheit der Sensoreinrichtung 1 angeordnet ist. Der Bereich 5 kann z. B. als Batteriefach ausgebildet sein, in dem eine Batterie als elektrische Energiequelle 4 angeordnet ist. Der Bereich 6 ist hinter dem Bereich 5 angeordnet. Dieser Bereich 6 ist durch die die innere Abdeckkappe 7 überdeckt. Die innere Abdeckkappe 7 weist einen optisch durchlässigen Bereich 8 auf, hinter dem die Reflexlichtschranke der Sensoreinrichtung 1 angeordnet ist. Der optisch durchlässige Bereich 8 kann insbesondere aus transparentem Material bestehen. Es kann auch die gesamte innere Abdeckkappe 7 aus optisch durchlässigem und insbesondere transparentem Material bestehen. Die Sensoreinrichtung 1 weist in dem Bereich 6 ein manuell zu betätigendes Bedienelement 11 auf, z. B. in Form einer Anlerntaste. In diesem Bereich können sich zudem Anzeigeelemente der Sensoreinrichtung befinden, z. B. in Form von Lichtquellen wie z. B. LEDs. Insbesondere kann dort eine Mehrfarb-LED angeordnet sein. Ferner ist in dem Bereich 6 ein Sabotagekontakt 9 vorgesehen.
Das Gehäuseoberteil 3 ist als ein im Wesentlichen geschlossenes, nur an der Unterseite offenes Bauteil ausgebildet. An der in 1 in der Draufsicht erkennbaren Frontseite weist die Abdeckkappe 3 eine Öffnung 12 auf, durch die das Bedienelement 11 betätigt werden kann, wenn die Abdeckkappe 3 auf dem Gehäuseunterteil 2 aufgesetzt ist. Zudem können durch die Öffnung 12 die Signale der Anzeigeelemente von außen visuell wahrgenommen werden.
Die Sensoreinrichtung 1 weist einen Antennenaufnahmekanal 10 für eine Antenne der Sensoreinrichtung 1 auf, wobei der Antennenaufnahmekanal 10 insbesondere als nutenförmige Vertiefung in der inneren Abdeckkappe 7 ausgebildet sein kann.
Zur Befestigung der Sensoreinrichtung 1 an einem Fenster- oder Türrahmen mittels Schrauben sind im Bereich 5 unterhalb der Energiequelle 4 Schraublöcher 13 in dem Gehäuseunterteil 2 vorgesehen.
Die 2 zeigt zwei Varianten der Anbringung der Sensoreinrichtung 1 in der Nähe eines Fensterflügels 20. Die 2a zeigt eine Variante, bei der der Fensterflügel 20 einen Fenstergriff 21 auf der linken Seite aufweist, die 2b einen Fensterflügel 20 mit einem Fenstergriff 21 auf der rechten Seite. In beiden Fällen wird die Sensoreinrichtung 1 am Rahmen 22 des Fensters, oder im Falle einer Tür an dessen Zarge, befestigt. Vorteilhaft ist insbesondere eine Anbringung des Gehäuses der Sensoreinrichtung 1 in einem Abstand D von dem Fensterflügel 20 bzw. einer Tür, der im Bereich von 3 mm liegt, insbesondere kleiner als 3 mm ist. Erkennbar ist, dass in der Ausführungsform der 2a die Sensoreinrichtung 1 mit nach rechts weisendem optisch durchlässigem Bereich 8 angebracht ist, in der Variante gemäß 2b mit nach links weisendem optisch durchlässigem Bereich 8. Auf diese Weise strahlt das von der Reflexlichtschranke durch den optisch durchlässigen Bereich 8 abgegebene Licht gegen die benachbarte Randfläche des Fensterrahmens 20 und wird von dieser reflektiert. Dies wird nachfolgend noch anhand der 5 näher erläutert.
Die 3 und 4 zeigen die Sensoreinrichtung 1 in verschiedenen isometrischen Darstellungen mit weiteren Details. Die Befestigung der Sensoreinrichtung 1 an dem Fensterrahmen oder einer Türzarge kann wie erwähnt mittels Schrauben durch die Schraublöcher 13 erfolgen. Alternativ kann auch eine Befestigung über doppelseitiges Klebeband 30 erfolgen.
Das Gehäuseoberteil 3 weist eine Aussparung 31 auf, die beim Aufsetzen auf das Gehäuseunterteil 2 den optisch durchlässigen Bereich 8 aufnimmt.
Erkennbar sind ferner mehrere am Gehäuseunterteil 2 angeordnete Rasthaken 90, die in Verbindung mit im Inneren des Gehäuseoberteils 3 angeordneten Rastausnehmungen 32 eine Rastverbindung zwischen dem Gehäuseunterteil 2 und dem Gehäuseoberteil 3 bilden, so dass das Gehäuseoberteil 3 sicher an dem Gehäuseunterteil 2 befestigt ist, für einen Wechsel der Batterie aber leicht wieder davon entfernt werden kann.
Die 5 zeigt die Sensoreinrichtung 1 mit dem Gehäuseunterteil 2 bei abgenommenem Gehäuseoberteil 3, das in 5 nicht dargestellt ist. Erkennbar ist ferner ausschnittsweise der Fensterflügel 20. Die Sensoreinrichtung 1 strahlt über die Reflexlichtschranke Licht 51 durch den optisch durchlässigen Bereich 8 auf den Fensterflügel 20. Von dem Fensterflügel 20 reflektiertes Licht 52 trifft durch den optisch durchlässigen Bereich 8 auf den Lichtsensor der Reflexlichtschranke. Bei geöffnetem Fensterflügel 20 kann kein Licht von diesem zu dem Lichtsensor reflektiert werden. Sofern der Fensterflügel 20 selbst keine ausreichenden optischen Reflexionseigenschaften aufweist, z. B. weil er aus Licht absorbierendem Material besteht oder in einer Licht absorbierenden Farbe gestaltet ist, kann ein Reflektorelement 53 an dem Fensterflügel 20 bzw. an einer Tür befestigt werden. Das Reflektorelement 53 kann z. B. in Form eines Stücks Klebeband oder eines sonstigen Aufklebers ausgebildet sein.
Die 6 zeigt den inneren Aufbau der Sensoreinrichtung 1 in schematischer Darstellung. Als zentrales Bauteil ist ein Mikroprozessor 60 vorhanden. Mit diesem sind das Bedienelement 11 sowie der Sabotagekontakt 9 verbunden. Ferner ist als Sensorelement der Sensoreinrichtung 1 eine Reflexlichtschranke 61 vorhanden. Diese weist eine Lichtquelle z. B. in Form einer Leuchtdiode auf, sowie einen Lichtsensor, z. B. in Form eines Fototransistors, einer Fotodiode oder eines Fotowiderstands. Ferner ist der Mikroprozessor 60 mit einer Funk-Datenübertragungseinheit 62 gekoppelt, z. B. in Form des Funkmoduls TRX868-TFK-SL. Zur Ausgabe von Informationen an den Bediener ist der Mikroprozessor 60 ferner mit Ausgabemitteln 63 gekoppelt, z. B. in Form zweier Leuchtdioden bzw. einer Duo-Color-LED. Diese sind baulich derart im Gehäuse der Sensoreinrichtung angeordnet, dass ihr abgegebenes Licht durch die Öffnung 12 von außen wahrgenommen werden kann.
Zur elektrischen Energieversorgung sind der Mikroprozessor 60 und die weiteren mit elektrischer Energie zu versorgenden Bauteile mit der elektrischen Energiequelle 4 verbunden. Der elektrischen Energiequelle 4 kann ein Step-up-Wandler 64 nachgeschaltet sein, durch den eine niedrige Nennspannung der elektrischen Energiequelle 4 in eine höhere Betriebsspannung des Mikroprozessors 60 und weiterer Bauelemente gewandelt wird. So kann z. B. mittels Step-up-Wandlers 64 eine von der elektrischen Energiequelle bereitgestellte Spannung von 1,5 V in eine Spannung von 3 V gewandelt werden.
Die Elektronikeinheit der Sensoreinrichtung 1 kann z. B. durch zwei separate elektrische Baugruppen (Platinen) 54, 55 gebildet sein, die nebeneinander in dem Gehäuseunterteil 2 angeordnet sind. So kann auf der Baugruppe 55 z. B. die Funk-Datenübertragungseinheit angeordnet sein. Dementsprechend ist die Baugruppe 55 mit einer in dem Antennenaufnahmekanal 10 verlegten Antenne 50 verbunden. Auf der Baugruppe 54 können z. B. der Mikroprozessor sowie weitere Bauteile angeordnet sein.
Sofern das Gehäuseoberteil 3 abgenommen wird, wird dies durch den Sabotagekontakt 9 erfasst und durch den Mikroprozessor 60 erkannt. Dementsprechend kann der Mikroprozessor 60 über die Funk-Datenübertragungseinheit 62 ein Sabotagesignal aussenden.
Mittels des Bedienelements 11 kann eine Anlernfunktion der Sensoreinrichtung 1 aktiviert werden. Dementsprechend ist das Bedienelement 11 auch als Konfigurationstaster anzusehen, mit dessen Hilfe die Sensoreinrichtung z. B. an eine bestimmte Gebäudeüberwachungsanlage oder einen Aktor angelernt werden kann.

Claims

Als Tür- oder Fenstersensor einer Gebäudeüberwachungsanlage und/oder als Komponente eines Hausautomationssystems ausgebildete Sensoreinrichtung, die dazu eingerichtet ist ein Warnsignal abzugeben, wenn eine von der Sensoreinrichtung mittels eines Sensorelements überwachte Tür oder ein Fenster geöffnet ist oder geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung als autark funktionsfähige, kompakte Baueinheit mit einem Gehäuse ausgebildet ist, das am Türrahmen einer zu überwachenden Tür oder am Fensterrahmen eines zu überwachenden Fensters zu montieren ist, wobei die Sensoreinrichtung als Sensorelement wenigstens eine Reflexlichtschranke aufweist, die zur Abstrahlung von Licht aus einer Gehäuseseite der Sensoreinrichtung ausgebildet ist.
Sensoreinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung eine in dem Gehäuse integrierte Datenübertragungseinheit aufweist, wobei die Sensoreinrichtung zur drahtlosen Übertragung des Warnsignals, wenn eine von der Sensoreinrichtung mittels eines Sensorelements überwachte Tür oder ein Fenster geöffnet ist oder geöffnet wird, mittels der Datenübertragungseinheit an eine von der Sensoreinrichtung entfernt angeordnete Gebäudeüberwachungsanlage eingerichtet ist.
Sensoreinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungseinheit als Funk-Datenübertragungseinheit ausgebildet ist.
Sensoreinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung zur Datenübertragung über die Funk-Datenübertragungseinheit mit einem auf einen Maximalwert begrenzten Duty cycle eingerichtet ist, insbesondere einem Duty cycle bis zu 1 %.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Funk-Datenübertragungseinheit eine Antenne aufweist, die in dem Gehäuse, insbesondere mehrfach abgewinkelt, verlegt ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexlichtschranke als Infrarot-Reflexlichtschranke ausgebildet ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung als mikroprozessorgesteuerte Sensoreinrichtung ausgebildet ist, die wenigstens einen Mikroprozessor aufweist und über den Mikroprozessor hinsichtlich ihrer Funktionalität konfigurierbar ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung wenigstens ein von einem Benutzer betätigbares Bedienelement aufweist.
Sensoreinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass über das Bedienelement ein Anlernmodus der Sensoreinrichtung aktivierbar ist, in dem die Funktionalität der Sensoreinrichtung konfigurierbar ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung wenigstens einen Sabotagekontakt aufweist, durch den detektierbar ist, ob das Gehäuse der Sensoreinrichtung geöffnet bzw. entfernt worden ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung eine Selbstüberwachungseinheit aufweist, die zur Selbstüberwachung der Sensoreinrichtung eingerichtet ist und bei einem erkannten Fehler der Sensoreinrichtung zur Ausgabe eines Fehlercodes eingerichtet ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung zur gepulsten Betätigung der Lichtquelle der Reflexlichtschranke eingerichtet ist und zur Überprüfung, ob das über den Lichtsensor der Reflexlichtschranke empfangene Licht zeitlich mit der gepulsten Betätigung der Lichtquelle im Wesentlichen oder vollständig übereinstimmt.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung zur Modulation des von der Lichtquelle der Reflexlichtschranke abgegebenen Lichts nach einem vorgegebenen Code eingerichtet ist und zur Überprüfung, ob das über den Lichtsensor der Reflexlichtschranke empfangene Licht eine Modulation mit einer Codierung aufweist, die dem vorgegebenen Code entspricht.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung dazu eingerichtet ist das Warnsignal abzugeben, wenn bei im Wesentlichen oder vollständig unbetätigter Lichtquelle der Reflexlichtschranke das über den Lichtsensor der Reflexlichtschranke empfangene Licht einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung zum Betrieb mit einer einzelligen Batterie als elektrische Energiequelle eingerichtet ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung eine im Gehäuse integrierte elektrische Energiequelle mit nachgeschaltetem Step-up-Wandler zur elektrischen Energieversorgung der elektronischen Bauteile der Sensoreinrichtung aufweist.
Sensoreinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Step-up-Wandler derart bezüglich der Funk-Datenübertragungseinheit und/oder deren Antenne in dem Gehäuse angeordnet ist, dass Einstreuungen des Step-up-Wandlers in den Fußpunkt der Antenne minimiert sind.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse wenigstens zweiteilig mit einem Gehäuseunterteil, das eine Elektronikeinheit der Sensoreinrichtung aufnimmt, und einem in Form einer Abdeckkappe ausgebildeten Gehäuseoberteil ausgebildet ist, das auf das Gehäuseunterteil aufsetzbar ist, wobei das Gehäuse wenigstens einen optisch durchlässigen Bereich für die Ausstrahlung des Lichts der Lichtquelle der Reflexlichtschranke und dem Empfang von dessen Reflexionen aufweist.
Sensoreinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung mehrere in Form von Abdeckkappen ausgebildete Gehäuseoberteile aufweist, von denen jeweils ein Gehäuseoberteil nach Wahl des Benutzers mit dem Gehäuseunterteil zu verbinden ist.
Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse als weiteres Gehäusebauteil eine innere Abdeckkappe aufweist, die zumindest die Elektronikeinheit in dem Gehäuse abdeckt, wobei die innere Abdeckkappe bei aufgesetztem Gehäuseoberteil von diesem im Wesentlichen oder vollständig überdeckt ist.
Sensoreinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Abdeckkappe optisch durchlässig ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Batteriefach aufweist, in das eine auswechselbare Batterie als elektrische Energiequelle der Sensoreinrichtung einsetzbar ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine im Wesentlichen oder vollständig quaderförmige Außenkontur aufweist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die größte Außenabmessung des Gehäuses wenigstens fünfmal so groß ist wie kleinste Außenabmessung des Gehäuses.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die größte Außenabmessung des Gehäuses wenigstens fünfmal so groß ist wie zweitkleinste Außenabmessung des Gehäuses.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Energiequelle der Sensoreinrichtung in dem Gehäuse in Richtung der größten Außenabmessung des Gehäuses hinter den elektronischen Bauteilen der Sensoreinrichtung angeordnet ist.