DE10045096A1 - Vorrichtung zur fernbetätigten Türöffnung - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zur fernbetätigten Türöffnung, die eine zumindest einen Signalgeber (5) und eine Fragabeeinrichtung (12) umfassende Türeinheit (2) sowie eine als Telefonanlage (3) mit zumindest einem Mobilteil (11) ausgebildete Fernbetätigungseinheit umfaßt, wobei die Türeinheit (2) über eine zumindest bereichsweise kabellose Signalübertragungseinheit mit der Telefonanlage (3) verbunden ist, wird so ausgebildet, daß die Türeinheit (2) ein der Tür zugeordnetes Außenmodul (4) und ein zur Ausbildung der kabellosen Verbindung (F1) mit der Telefonanlage (3) vorgesehenes Innenmodul (7) umfaßt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur fernbetätigten Türöffnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art finden beispielswei­ se dort Verwendung, wo eine Türbetätigung flexibel von ver­ schiedenen Orten gewünscht ist, weil etwa das Gebäude eine große Ausdehnung hat oder weil der Bediener sich möglicher­ weise im Garten aufhalten will, wo eine herkömmliche Klingel nicht hörbar ist und von wo der Weg zur üblicherweise im Haus angeordneten zentralen Betätigung für die Tür nicht in ange­ messener Zeit zu bewältigen ist. Auch muß sich bei Verwendung von Vorrichtungen der genannten Art der Bediener nicht im Ge­ bäude aufhalten, wie häufig etwa bei Apothekern gewünscht, die im Notdienst arbeiten, oder bei Sicherheitsdiensten, die mehrere Gebäude überwachen. Auch bei üblichen Ein- oder Mehr­ familienhäusern kann die Kopplung zwischen Telefonanlage und einer Türeinheit etwa zum Hinterlassen von Nachrichten an ei­ nen Besucher per Anrufbeantworter oder zum Halten von Telefo­ naten während der Identifizierung eines Besuchers oder für weitere Anwendungen sinnvoll sein.

Die DE 44 08 972 C1 zeigt eine Vorrichtung, bei der eine mit Klingeltasten versehene Türeinheit, die mit einem Schloß zur Türöffnung in Verbindung steht, mittels einer nach dem DECT- Standard arbeitenden Funkverbindung mit einer Basisstation einer Telefonanlage Daten übertragen kann. Diese kann dann ihrerseits mit Mobilteilen von Teilnehmern, beispielsweise Mietern eines Mehrfamilienhauses, Daten, etwa Sprache, über­ tragen, wobei durch Betätigen bestimmter Tasten des jeweili­ gen Mobilteils eine Türöffnung bewirkbar ist. Die mit einer Antenne versehene Türeinheit muß, da sie sich zur Zugänglich­ keit der Klingeltasten im Außenbereich befindet, häufig mit ihrer Funkverbindung Mauern durchstrahlen, was eine hohe Sendeleistung erfordert und die Störanfälligkeit erhöht. Auch ist eine derartige Türeinheit häufig Wetter oder Vandalismus ausgesetzt. Bei Einstellarbeiten, etwa der Initialisierung der Türeinheit und ihrer Anmeldung bei der Telefonanlage, ist der Bedienungskomfort gering.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit ohne großen Zusatzaufwand zu verbessern.

Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich weiterer Ausges­ taltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche 2 bis 10 verwiesen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Außenmoduls und eines Innenmoduls, das den drahtlosen Kontakt zur Basisein­ heit der Telefonanlage bewirkt, kann das Innenmodul bei­ spielsweise innerhalb des Hauses derart angeordnet werden, daß die Sendeleistung verringert werden kann. Sämtliche Ein­ stellarbeiten an den für die Kommunikation zwischen der Tele­ fonanlage und der Türeinheit beteiligten Geräten kann vom trockenen, geheizten Innern des jeweiligen Gebäudes vorgenom­ men werden. Zudem sind die relativ empfindlichen Sende- und Empfangsantennen vor Vandalismus geschützt.

Wenn besonders vorteilhaft Außen- und Innenmodul über eine Zwei- oder Mehrdrahtverbindung miteinander verbunden sind, ist die Nachrüstung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erheb­ lich verbilligt, da die in der Klingelanlage ohnehin vorhan­ denen Drähte ohne Vorsehen weiterer Verkabelung genutzt wer­ den können.

Wenn ein Klingeltrafo zur Energieversorgung genutzt wird, ist die Nachrüstung weiter vereinfacht, da dann auch die vorhan­ dene Energieversorgung der alten Klingelanlage weitergenutzt werden kann.

Eine bisher schon vorhandene Basiseinheit einer Telefonanlage kann weiter genutzt werden, wenn eine Sprachsteuerung zur Türbetätigung vorgesehen wird und damit von der Basiseinheit nicht gefordert wird, daß sie besondere Tastensignale als Steuersignale für die Türöffnung erkennt, was eine spezielle Basiseinheit erfordern würde.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem nachfolgend beschriebenen und in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfin­ dung.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung,

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild des Außenmoduls,

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild des Innenmoduls,

Fig. 4 ein Schaltbild eines verwendeten Gleichrichters,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Entkopplung von Datensig­ nal und Versorgungsspannung zwischen Außen- und In­ nenmodul.

Die beispielhaft beschriebene Vorrichtung 1 umfaßt eine ins­ gesamt mit 2 bezeichnete Türeinheit und eine insgesamt mit 3 bezeichnete Telefonanlage.

Die Türeinheit 2 umfaßt ein Außenmodul 4, dem zumindest ein Signalgeber, etwa ein Klingelknopf 5, zugeordnet ist, der von außen bei geschlossener Tür zugänglich ist. Das Außenmodul 4 ist über eine bei herkömmlichen Klingeln übliche Zweidraht­ verbindung 6 mit einem Innenmodul 7 elektrisch verbunden. Das Innenmodul 7 ist über eine Funkverbindung (F1), die vorteil­ haft nach dem jeweils üblichen Standard für drahtlose Tele­ fonanlagen 3 arbeitet, hier dem DECT-Standard (digital enhan­ ced cordless telecommunication) bzw. dem DECT-GAP-Standard (generic access profile), der die Kombination von Geräten verschiedener Hersteller und weitere Zusatzfunktionen, wie etwa die Realisierung einer Clip-Funktion zur Anzeige der Rufnummer eines Anrufers, ermöglicht, zur Datenübertragung in beide Richtungen verbunden. Die Türeinheit 2 wird insgesamt über einen üblichen Klingeltrafo 8 mit elektrischer Energie über eine weitere Zweidrahtleitung 9 versorgt. Da bei her­ kömmlichen Klingelanlagen die Zweidrahtverbindungen 6, 9 be­ reits vorhanden sind, ebenso der Klingeltrafo 8, ist die Nachrüstung einer solchen Türeinheit 2 besonders einfach. Das Innenmodul 7 kann beispielsweise im Haus an der Stelle ange­ setzt werden, an der sich zuvor ein Gong der alten Klingel befunden hat, da die Leitungen 6 ohnehin bis hierher reich­ ten. In jedem Fall kann das Innenmodul 7 an einem - entweder nur für einen Berechtigten oder für alle - gut zugänglichen, trockenen und temperierten Ort angebracht werden.

Die Telefonanlage 3, die eine herkömmliche Telefonanlage dar­ stellen kann, umfaßt eine verkabelt angeschlossene Basisein­ heit 10 und zumindest ein über die Basiseinheit 10 für Ver­ bindungen innerhalb der Telefonanlage 3 (intern) oder zu an­ deren Telefonanlagen (extern) nutzbares Mobilteil 11. Das o­ der die Mobilteil(e) 11 erfordern keine eigene Verkabelung. Die Datenübertragung zwischen diesen und der Basiseinheit 10 erfolgt in der gleichen Weise wie zwischen der Basiseinheit 10 und der Türeinheit 2. Diese ist daher an der Basiseinheit 10 in der gleichen Weise wie ein Mobilteil 11 anzumelden und von dieser zu verwalten, wodurch die Türeinheit 2 ein Be­ standteil der dann erweiterten Telefonanlage 3 und der Aus­ tausch zwischen der Türeinheit 2 und einem Mobilteil 11 zu einer internen Verbindung wird. Als Telefonanlage kommt bei­ spielsweise eine Anlage vom Typ Gigaset in Betracht.

Im einzelnen umfaßt das Außenmodul 4 (Fig. 2) neben dem oben angesprochenen Signalgeber 5 einen Türöffner 12 zur Freigabe eines Schlosses (nicht eingezeichnet) sowie einen Lautspre­ cher 13 und ein Mikrofon 14, die über einen Codec-Baustein 15 die Umwandlung zwischen Sprache und elektrischen Spannungen bewirken. Signalgeber 5, Türöffner 12 und Codec 15 sind mit einem frei programmierbaren Logik-Baustein 16 (field program­ mable gate array: FPGA) als zentraler Steuerelektronik ver­ schaltet. Das FPGA ist über ein Leitungsinterface 17, das Versorgungsspannung von übertragenen Daten trennt, über die Zweidrahtleitung 6 mit dem Innenmodul 7 verbanden. Das Türmo­ dul 4 erhält über den DC/DC-Wandler 18 die erforderlichen Spannungen.

Das Außenmodul 4 ist im Außenbereich der Tür angeordnet, um von einem Besucher betätigt werden zu können. Neben dem oder den von außen zu betätigenden Signalgeber(n) 5 und dem Mikro­ fon 14 sowie Lautsprecher 13 muß das Außenmodul 4 keine au­ ßenliegenden Bedienelemente, insbesondere keine Antennen oder Tastaturen, aufweisen. Es ist daher gegen Vandalismus oder Wettereinflüsse unempfindlich. Bei mehreren Signalgebern 5, etwa für ein Mehrfamilienhaus, wird bei Betätigung eines Sig­ nalgebers 5 jeweils ein bestimmtes Mobilteil 11 angewählt. Es kann eine Sicherung vorgesehen sein, die garantiert, daß nur von dem jeweils angewählten Teilnehmer aus die Tür geöffnet werden kann.

In Weiterentwicklung der Erfindung können weitere Identifi­ zierungsmittel an dem Außenmodul 4 vorgesehen sein, etwa eine Kamera, ein Sensorfeld zur Erfassung von Fingerabdrücken, Magnetkartenleser oder ähnliches. Auch ist es möglich, weite­ re Sensoren, etwa zur Erfassung der Außentemperatur oder zur Erfassung der Helligkeit zur Steuerung einer Beleuchtungsein­ heit, vorzusehen.

Das Innenmodul 7 (Fig. 3) umfaßt im einzelnen in seiner Grobeinteilung ein Türfreisprecheinrichtungs-Modul (TFE- Modul) 19, das zur Verbindung mit dem Außenmodul 4 dient, und ein Mobilteil 20, das zur drahtlosen Verbindung (F2) mit der Telefonanlage 3 dient.

Das Mobilteil 20 ist analog zur Sende- und Empfangseinheit eines üblichen Mobilteils aufgebaut und kann daher einfach einem derartigen Mobilteil (z. B. Gigaset 2000 T) entnommen sein, eventuell mit leichten Modifikationen zur Realisierung einer unten angeführten Sprachsteuerung.

Das TFE-Modul 19 umfaßt wiederum einen FPGA 21, der einer­ seits über ein Leitungsinterface 22 und die daran anschlie­ ßende Zweidrahtleitung 6 mit dem Außenmodul 4 unter Nutzung einer Ping-Pong-Übertragung (abwechselndes Senden der Module 4 und 7) verbunden ist. Das FPGA 21 ist andererseits mit ei­ nem Mikrocontroller 24 verbunden, der seinerseits Speicher 25 und 26, hier ein externes RAM und einen Flash-Speicher, nutzt. Der Mikrocontroller 24 ist über eine Tastatur 27 in ähnlicher Weise wie ein Mobilteil 11 bedienbar, das heißt, daß über die Tastatur 27 die Anmeldung der Türeinheit 2 an der Basiseinheit ebenso wie ihre Abmeldung erfolgen kann. Zu­ dem kann die Türeinheit in ihren Lieferzustand zurückversetzt werden, es kann für sie eine Rufzuweisung vorgenommen werden, der Signalgeber 5 kann ein- oder ausgeschaltet werden, eine Spracheingabe kann trainiert werden, die eingegebenen Sprach­ befehle können trainiert werden. Das FPGA 21 ist weiterhin mit einer Anzeige 28, etwa einem mehrstelligen Segment- Display, verbunden, mittels dessen der jeweilige Schaltungs­ zustand der Türeinheit 2 sowie eventuelle Fehlermeldungen o­ der auch Klingelsignale (etwa bei ausgeschaltetem akustischem Signal) optisch darstellbar sind. Ein Echocanceller und/oder Echosupressor 29 kann gegebenenfalls vorgesehen werden, um ein Echo in der Sprachübertragung zu unterdrücken.

Im Datenaustausch zwischen dem FPGA 21 und dem Mobilteil 20 kann gegebenenfalls eine Konvertierung vorgesehen sein, etwa um einen 16-Bit-Code in einen 8-Bit-Code umzuwandeln.

Die Spannungsversorgung des Innenmoduls 7 wird insgesamt über einen ohnehin vorhandenen Klingeltrafo 8 sichergestellt, des­ sen Wechselspannung in einem AC/DC-Wandler 23 in Gleichspan­ nung umgewandelt wird. Zur Verbindung mit dem Klingeltrafo 8 dient wiederum eine Zweidrahtleitung 9, die bei Ersatz einer herkömmlichen Klingel bereits im Haus verlegt ist und bei­ spielsweise üblichen Klingeldraht von 0,6 mm Durchmesser ent­ halten kann. Da dieser Draht einen hohen Eigenwiderstand hat, sind eine hohe Eingangsspannung und ein effektiver Energie­ haushalt (großer Wirkungsgrad) sicherzustellen. Beispielswei­ se sollten für die Gleichrichtung im AC/DC-Wandler 23 (Fig. 4) Schottkydioden und Feldeffekttransistoren verwendet wer­ den, da sich damit eine Erhöhung der Gleichspannung zur Ver­ sorgung des Innenmoduls 7 und des Außenmoduls 4 um einige Zehntelvolt erreichen läßt. Im Gleichrichter nach Fig. 4 wird bei Eintreffen einer Spannungshalbwelle mit positiver Span­ nung die rechts in Fig. 4 eingezeichnete Schottkydiode durch­ geschaltet. Nach Einschwingen stellt sich über der ebenfalls rechts eingezeichneten Zenerdiode eine Spannung von 2,7 V ein. Der links eingezeichnete Feldeffekttransistor schaltet dann durch. Damit kommt es bei einem geringen Widerstand zu einer erhöhten Ausgangsspannung.

Auch der DC/DC-Wandler 18 hat einen besseren Wirkungsgrad als ein Längsregler, der ansonsten ebenfalls verwendbar wäre.

Um die Zweidrahtleitung 6 sowohl zur Spannungsversorgung als auch zur Signalübertragung nutzen zu können, wird das Daten­ signal über eine Induktivität 30 entkoppelt (Fig. 5).

Das Innenmodul 7 kann in seinem Design an Wohninnenräume an­ gepaßt sein, etwa mit verschiedenfarbigen Blenden versehbar sein. Auch die Sendeantenne kann unter einer entsprechend gestalteten Blende angeordnet sein.

Um die schnurlos datenübertragende Türeinheit 2 von einem Mo­ bilteil 11 steuern zu können, bietet sich eine Sprachsteue­ rung an. Zwar könnte über bestimmte Tasten oder Tastenkombi­ nationen eine Steuerung erstellt werden, was mittels der bei Tastenbedienung ausgesandten Töne (DTMF: dual tone multiple frequency) möglich wäre. Diese Töne werden jedoch bei den meisten Telefonanlagen 3 in der Basiseinheit 10 erzeugt und stehen daher nur bei Externgesprächen zur Verfügung, nicht aber bei Interngesprächen wie der hier gewünschten Verbindung zwischen einem Mobilteil 11 und der Türeinheit 2. Eine ge­ wünschte Weiterverwendung der bisherigen Basiseinheit 10 kann daher bei einer Sprachsteuerung realisiert werden, bei der von der Basiseinheit 10 die eingegebenen Sprachdaten wie bis­ her weitergeleitet werden und erst in der Türeinheit 2 als Steuersignale identifiziert werden. Damit sind die Kosten für den Einbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erheblich ge­ senkt, die Nachrüstung ist deutlich vereinfacht.

Die Spracherkennung kann mittels Trainings an den jeweiligen Benutzer angepaßt werden und umfaßt zur Steuerung beispiels­ weise wenige bis wenige zehn Wörter. Zur Sicherheit kann zur Türöffnung ein Mehrwortcode erforderlich sein. Mit Ausgabe des Türöffnungssignals werden gleichzeitig zwei Timer gestar­ tet, die einerseits die Schloßfreigabe über einen bestimmten Zeitraum aufrechterhalten und andererseits die Verbindung zwischen dem Mobilteil 11 und der Türeinheit 2 kurz darauf beenden.

Mit der Erfindung sind sowohl Zuverlässigkeit, Bedienkomfort und die Möglichkeit einer preiswerten Nachrüstung einer mobil zu bedienenden Türöffnung erheblich verbessert.

Claims (10)

1. Vorrichtung (1) zur fernbetätigten Türöffnung, wobei die Vorrichtung (1) eine zumindest einen Signalgeber (5) und eine Freigabeeinrichtung (12) umfassende Türeinheit (2) sowie eine als Telefonanlage (3) mit zumindest einem Mobilteil (11) aus­ gebildete Fernbetätigungseinheit umfaßt und wobei die Türein­ heit (2) über eine zumindest bereichsweise kabellose Signal­ übertragungseinheit mit der Telefonanlage (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Türeinheit (2) ein der Tür zugeordnetes Außenmodul (4) und ein zur Ausbildung der kabel­ losen Verbindung (F1) mit der Telefonanlage (3) vorgesehenes Innenmodul (7) umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Außen- und Innenmodul (4; 7) über zumindest eine Zweidrahtver­ bindung (6) elektrisch miteinander verbunden sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Energieversorgung der Türeinheit (2) ein üblicher Klingeltrafo (8) dient.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Türeinheit (2) nach Art eines Mobil­ teils (11) in die Telefonanlage (3) integriert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Telefonanlage (3) zur Übertragung zwischen einer Basis­ einheit (10) und dem oder den angeschlossenen Mobilteil(en) (11) wie auch dem Innenmodul (7) den DECT-GAP-Standard ver­ wendet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Türbetätigung über ein in ein Mobil­ teil (11) der Telefonanlage (3) eingebbares Sprachsignal be­ wirkbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprachsignal von der Basiseinheit (10) der Telefonanlage (3) als Sprachbestandteil weitergeleitet wird und für die Türeinheit (2) als Steuersignal für die Türbetätigung erkenn­ bar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Türeinheit (2) mit einem Sensor zur Identitätserkennung versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Türeinheit (2) mit einem Sensor zur Erfassung von Umgebungsbedingungen versehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Türeinheit (2) eine Bildaufnahmevor­ richtung umfaßt.