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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Strom- und/oder
Signalzugang an einem Sitz- und/oder Schreibmöbel, wobei
an dem an einer Strom- und/oder Signalversorgung angeschlossenen Sitz-
und/oder Schreibmöbel mindestens ein strom- und/oder signalführender
Anschluss bereitgestellt ist.
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Oft
sind Reisende mit akkubetriebenen, mobilen elektronischen Geräten
wie Mobiltelefonen, Laptops, GPS-Empfänger, kleineren Musikwiedergabegeräten
und vergleichbaren Geräten unterwegs. Während
längeren Wartepausen, z. B. in Wartehallen von Flughäfen
oder Bahnhöfen, werden diese Geräte gern benutzt.
Dort benötigt man gelegentlich einen üblichen
Stromanschluss zur Aufladung der in den mitgenommenen Geräten
integrierten Stromspeicher. So sieht man des Öfteren eine
kleine Gruppe Reisender, die mit Laptops auf den Knien im Wartebereich
an einer mit Steckdosen bestückten Hallensäule
stehen, um dort ihre Geräte zu betreiben und/oder aufzuladen.
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Aus
der
DE 20 2007
002 596 U1 sind Tischmöbel bekannt, die eine Anschlusseinrichtung
tragen, an der z. B. ein Computer zur Stromversorgung an einer Steckdose
und zur Kommunikation an einem USB- oder VGR-Anschluss adaptiert
werden kann.
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Aus
der
DE 101 49 225
A1 ist ein an einer Energieversorgung angeschlossenes Sitzmöbel
bekannt, an dem multimediale Kommunikationsmittel angebracht sind.
Die Kommunikationsmittel umfassen Datenübertragungsmittel
zum Senden und Empfangen von Daten. Am Sitzmöbel sind u.
a. ein Bildschirm, Lautsprecher und mindestens ein Mikrofon angeordnet.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, eine
Vorrichtung für einen temporären Strom- und/oder
Signalzugang zu entwickeln, bei der ein speziell autorisierter Kunde
für eine konstante oder wählbare Zeitspanne einen
Strom- und/oder Signalzugang erhält.
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Diese
Problemstellung wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dazu ist am Sitz- und/oder Schreibmöbel zwischen der Strom- und/oder
Signalversorgung und dem bereitgestellten strom- und/oder signalführenden
Anschluss ein den Strom- und/oder Signalfluss verbindendes oder
trennendes Schaltelement angeordnet. Das Schaltelement ist über
einen Zeitschalter für eine einstellbare Zeitspanne betätigbar.
Der Zeitschalter ist mittels einer Sende- und Empfangseinheit durch
das Annähern eines Transponders aktivierbar.
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Die
vorliegende Erfindung soll es bestimmten Personen, die sich temporär
an öffentlichen Orten aufhalten, ermöglichen,
ihre stromabhängigen Geräte am Stromnetz zur Nutzung
oder Aufladung anzuschließen. Die öffentlichen
Orte sind hierbei z. B. Wartehallen für Reisende, Bibliotheken
für Lernende oder Aufenthaltsräume in Krankenhäusern
für Wartende. An diesen öffentlichen Orten sind
Sitzmöbel aller Art, wie z. B. Bänke, Stühle,
Sessel, Sofas oder auch Tische aufgestellt. Die Sitzmöbel
können in Gebäuden oder auch im Freien stehen.
Ggf. sind diese Möbel ortsfest verankert.
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In
dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel wird ein Sitzmöbel
vorgestellt, an dem ein Stromzugang über zwei Schutzkontakt-Steckdosen
angeordnet ist. Neben dieser Art von Stromzugang sind auch Niederspannungszugänge
wie z. B. Klinkenbuchsen für 1,2 bis 24 Volt oder Einsteckschächte
als Ladestation für Laptop- oder Mobiltelefon-Akkumulatoren denkbar.
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Anstelle
der stecker- oder ladefachgebundenen Aufladung oder Stromversorgung
kann die an den Sitz- oder Tischmöbeln angeordnete Vorrichtung auch
eine drahtlose Lade- bzw. Versorgungsstation umfassen. Dazu weist
die Versorgungsstation und das zu ladende Gerät jeweils
eine elektrische Spule auf. Die Erregerspule der Versorgungsstation überträgt
den Strom durch induktive Übertragung im Nahfeld auf die
Verbraucherspule. Diese transformatorische Kopplung ist für
alle – zur Zeit – gängigen Geräte
nutzbar.
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Des
Weiteren kann die Vorrichtung auch signalführende Anschlüsse
wie z. B. TAE- oder ISDN-Steckdosen, TV-Analog-Anschlüsse, LAN-Steckdosen
oder dergleichen bereitstellen. Auch diese signalführenden
Anschlüsse werden durch einen entsprechenden Transponder
freigeschaltet.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung einer schematisch dargestellten Ausführungsform.
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1:
Mehrsitzer mit temporär bestrombarer Doppelsteckdose zwischen
zwei Sitzplätzen;
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2:
Vergrößerter Ausschnitt zu 1, jedoch
zusätzlich mit einem Kartentransponder;
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3:
Zugangskontrollmodul;
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4:
Mehrsitzer mit drei Sitzplätzen von oben gesehen;
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5:
wie 4, jedoch mit vier Sitzplätzen;
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6:
wie 5, jedoch mit sechs Sitzplätzen.
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Die 1 zeigt
beispielhaft ein Sitzmöbel (10), wie es z. B.
in Wartebereichen von Bahnhöfen oder Flughäfen
anzutreffen ist. Ein derartiges Sitzmöbel (10)
umfasst eine Gruppe von Sitzplätzen (14, 15),
wobei jeder Sitzplatz (14, 15) eine Sitzfläche
(21) und ggf. auch eine Rückenlehne (22)
aufweist. Die Kombination aus Sitzfläche (21)
und Rückenlehne (22) ist hier an einem Tragrohr
(24) befestigt. Das Tragrohr (24) selbst steht über
die Möbelbeine (28) auf dem jeweiligen Raumboden
(1).
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Nach 1 hat
das Sitzmöbel (10) zwei Sitzplätze (14, 15),
wobei sich zwischen den Sitzplätzen (14) und (15)
ein Freiraum (29) befindet, in dem eine Mehrfach-Steckdose
(30) und ein Zugangskontrollmodul (60) angeordnet
sind. Die Kombination aus der Mehrfach-Steckdose (30) und
dem Zugangskontrollmodul (60) ist eine Vorrichtung für
einen temporären Strom- und/oder Signalzugang.
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Die
Mehrfach-Steckdose (30) ist z. B. an der vorderen Fläche
(35) des vierkantförmigen Tragrohres (24)
montiert. Das Zugangskontrollmodul (60) ist mittig auf
der Oberseite (34) der Mehrfach-Steckdose (30)
befestigt. Die Oberseite (62) des Zugangskontrollmoduls
(60) befindet sich nach 1 ungefähr
auf der Höhe der Sitzfläche (21) der
benachbarten Sitzplätze (14, 15).
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Nach 2 ist
das Tragrohr (24) beispielsweise ein Vierkantrohr mit einer
Kantenlänge von z. B. 100 Millimetern. Die Oberseite des
Tragrohres ist hier parallel zur Aufstandsfläche (1)
des Sitzmöbels (19) orientiert. An der Vorderseite
(26) des Tragrohres (24) ist die Mehrfach-Steckdose
(30), z. B. über Verschraubungen, so befestigt,
dass die geometrische Mitte des Gehäuses (33)
der Mehrfach-Steckdose (30) auf der Höhe der theoretischen
Mittellinie (25) des Tragrohres (24) liegt.
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Das
beispielsweise quaderförmige Gehäuse (33)
der Mehrfach-Steckdose (30) hat an seiner Vorderseite (35)
zwei Schutzkontakt-Steckdosen (41, 42). Ggf. kann
jede Steckdose (41, 42) mit einem federnden Klappdeckel
verschlossen sein. Im Inneren des Gehäuses (33)
ist hinter den Steckdosen (41, 42) ein – hier
nicht dargestelltes – Netzteil angeordnet. Das Netzteil
ist an ein im Tragrohr (24) verlegtes z. B. dreiadriges
Kabel (51) angeschlossen. Das Kabel (51) ist z.
B. eine für 230 Volt ausgelegte Kunststoffaderleitung vom
Typ NYM. Innerhalb von Sitzmöbeln (10–13),
die am Aufstellungsplatz am Raumboden (1) fixiert sind,
wird das Kabel (51) beispielsweise über einen
der hohlen Möbelbeine (28) in den Raumboden (1)
eingeleitet, um dort – in Kabelschächten verlegt – mit
der Gebäudeelektrik bzw. -elektronik verbunden zu sein.
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Anstelle
der starren Befestigung des Gehäuses (33) an festgelegten
Stellen des Tragrohres (24) kann auch eine variable Anbringung
vorgesehen werden. Dazu wird das Tragrohr (24) z. B. an
seiner Vorderseite (26) mit einer schwalbenschwanz- oder t- nutartigen
Längsnut versehen. In der Längsnut wird das Gehäuse
(33) über verschiebbare Nutsteine befestigt. Im
Nutbereich weist das Tragrohr (24) eine Vielzahl von Querbohrungen
für eine Kabeldurchführung auf. Zwischen den montierten
Mehrfach- (30) oder Einfachsteckdosen (31) wird
die Längsnut durch einen Abdeckstreifen staubdicht verschlossen.
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Auf
dem Gehäuse (33) ist das Zugangskontrollmodul
(60) befestigt. Das Zugangskontrollmodul (60)
hat ein relativ flaches, quaderförmiges Gehäuse (61),
das hier mit seiner Rückseite am Tragrohr (24) anliegt.
Nach 3 befindet sich auf der Oberseite (62)
des Gehäuses (61) – nahezu zentral – eine kreuzförmige
Markierung (65). Im linken Gehäuserandbereich
sind drei LED's (66–68) zu erkennen. Die
Unterseite des Gehäuses (61) weist einen Durchbruch
auf, der über einen zumindest annähernd deckungsgleichen
Durchbruch des Gehäuses (33) angebracht ist. Über
einen die Durchbrüche passierenden Kabelbaum stehen das
Netzteil und die Steckdosen mit der Elektrik und Elektronik des
Zugangskontrollmoduls in Verbindung.
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Im
Gehäuse (61) ist u. a. eine Sende- und Empfangseinheit,
ein Schaltelement, z. B. in Form eines elektrischen Relais, ein
Zeitschalter und eine ortsfeste Antenne angeordnet.
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Die
Sende- und Empfangseinheit ist der stationäre Teil eines
RFID-Systems. Um das RFID-System zu komplettieren, benötigt
man mindestens einen Transponder (70).
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Der
Transponder (70), hier z. B. ein passiver Transponder,
besteht im Wesentlichen aus einem Mikrochip und einer Antenne. Der
Mikrochip speichert einige Kilobyte Daten, die z. B. den Zugangscode und/oder
die Gültigkeit des Transponders beinhalten. Die Mikrochipdaten
werden lesbar, sobald der Transponder in die Nähe des Zugangskontrollmoduls
(60) bzw. dessen ortsfester Antenne gelangt.
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Die
ortsfeste Antenne strahlt dazu ein von der Sende- und Empfangseinheit
generiertes hochfrequentes elektromagnetisches Wechselfeld ab. Diesem
Feld entzieht der Transponder (70) über seine
integrierte Antenne die Energie, die notwendig ist, um in der Antennenspule
einen Induktionsstrom zu erzeugen. Der Induktionsstrom wird im Transponder (70)
gleichgerichtet, um einen Kondensator als Kurzzeitspeicher aufzuladen.
Der Kurzzeitspeicher liefert den Strom, um die Mikrochipdaten für
die Sende- und Empfangseinheit lesbar zu machen.
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Im
vorliegenden Fall liegt die RFID-Arbeitsfrequenz z. B. im langwelligen
Bereich bei 125 kHz. Die Arbeitsreichweite, also der Abstand zwischen
der Sende- und Empfangseinheit und dem Transponder (70)
liegt bei wenigen Zentimetern, im Idealfall bei 0 bis 1 cm.
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Die
Transponder (70) können z. B. das übliche
Chipkartenformat haben, vgl. 2. Sie können aber
auch die Form von Schlüsselanhängern oder Klebeetiketten
haben.
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Die
Elektronik des Zugangskontrollmoduls (60) weist einen mit
einem elektromechanischen oder elektronischen Lastrelais zusammenwirkenden Zeitschalter
auf. Das Lastrelais hat mindestens einen Schließer, der
bei einer Relaisbetätigung die jeweiligen Steckdosen mit
Netzspannung versorgt. Das Lastrelais wiederum wird vom Zeitschalter
aktiviert. Der Zeitschalter ist beispielsweise auf eine konstante Zeitspanne
z. B. 15 Minuten oder ein Mehrfaches hiervon eingestellt.
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Legt
nun ein auf einem neben dem Zugangskontrollmodul (60) gelegenen
Sitzplatz (14–19) sitzender Wartender
seinen Transpon der (70) kurzzeitig auf die Oberseite (62)
des Gehäuses (61) im Bereich der kreuzförmigen
Markierung (65), wird der Zeitschalter aktiviert. Zumindest
die direkt neben dem Sitzplatz (14–19)
gelegene Steckdose liefert nun für eine bestimmte Zeitspanne
Strom.
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Wie
schon erwähnt, kann die Zeitspanne durch die Gerätehardware
festgelegt sein. Es ist auch möglich, die Zeitspanne durch
den Transponder vorzugeben. Z. B. gibt es Karten für 15,
30, 45 und 60 Minuten oder auch für mehrere Stunden oder
Tage. Das in der Sende- und Empfangseinheit integrierte Lesegerät
liest aus dem Speicher des Transponders die dort vorgegebene Zeitspanne
aus. Die Elektronik des Zugangskontrollmoduls (60) gibt
dann diese Zeitspanne dem Zeitschalter vor.
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Um
dem Wartenden bzw. dem Nutzer die Gerätenutzung zu erleichtern,
hat das Gerät nur beispielhaft die drei Leuchtdioden (66, 67, 68).
Die obere, z. B. rote Leuchtdiode (66) leuchtet, um die
Betriebsbereitschaft der Vorrichtung anzuzeigen, d. h. die Steckdosen
(41, 42) können mit einem passenden Transponder
(70) freigeschaltet werden. Die beiden anderen Leuchtdioden
(67, 68) sind aus.
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Benutzt
der Wartende seinen Transponder (70), erlischt die rote
LED (66). Dafür wird die dritte Leuchtdiode (68),
z. B. eine grüne LED, bestromt. Sie leuchtet so lange,
wie die entsprechende Steckdose (41, 42) die Netzspannung
zur Verfügung stellt.
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Die
zweite mittlere Leuchtdiode (67), sie hat z. B. eine gelbe
Farbe, beginnt zu blinken, wenn die vom Zeitschalter vorgegebene
Zeitspanne sich ihrem Ende neigt. Beispielsweise startet sie zwei
Minuten vor Ablauf der Zeitspanne mit dem Blin ken. Ggf. wird in
den letzten 30 Sekunden die Blinkfrequenz – zur verstärkten
Verdeutlichung des Zeitspannenendes – erhöht.
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Die
hier optischen Signale können selbstverständlich
auch durch akustische Signale ersetzt oder ergänzt werden.
In diesem Fall ist im Gehäuse (61) zusätzlich
eine Piezosignalgeber, einschließlich der erforderlichen
Beschaltung, vorgesehen. Auch haptische Signalgeber sind z. B. in
Bibliotheken denkbar. Letztere sind beispielsweise in der Sitzfläche
integriert und vibrieren, wenn in Bälde das Abschalten des
Stromes eingeleitet wird.
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Mit
dem bisher beschriebenen Zugangskontrollmodul (60) wird
dem Nutzer nach seiner Autorisierung für eine bestimmte
Zeitspanne mindestens eine Steckdose vor Ort bestromt. Den nicht
beschreib- oder löschbaren Transponder (70) kann
er immer wieder hierfür, unabhängig vom Ort, benutzen.
Mit einem höherwertigen RFID-System kann das Zugangskontrollmodul
(60) den Speicher des Transponders (70) nicht
nur lesen, sondern auch dessen Inhalt gezielt löschen oder
zumindest bereichsweise neu beschreiben. Dies wird u. a. dafür
genutzt, um im Speicher eine bestimmte Gesamtnutzungsdauer vorzugeben,
die dann bei jeder Nutzung um die verbrauchte Zeit reduziert wird.
Die Zeitabbuchung kann im Sekunden-, Minuten- oder Zeitspannentakt
erfolgen. Sobald die Gesamtnutzungsdauer erschöpft ist, wird
der Transponder unbrauchbar oder muss an entsprechenden Automaten – z.
B. kostenpflichtig – wieder aufgeladen werden.
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Für
dieses höherwertige System kann das Zugangskontrollmodul
(60) mit einem Display ausgestattet werden, das dann z.
B. die Nutzungsrestzeit anzeigt. Auch kann das Zugangskontrollmodul
(60) z. B. mit einer Zehnerblock-Tastatur erweitert werden, um
so individuell Nutzungszeiten einzutippen.
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In
einer weiteren Ausbaustufe ist es auch denkbar, über das
Zugangskontrollmodul (60) und dem passenden Transponder
die jeweilige Steckdose mit der vom Nutzer benötigten Netzspannung – z. B.
110 oder 230 Volt – zu versorgen. Dazu wird z. B. im Zugangskontrollmodul
(60) für die jeweilige Spannung der entsprechende
Umschalter betätigt.
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Das
Zugangskontrollmodul (60) kann auch mit einer Sitzplatznutzungserkennung
gekoppelt werden. In diesem Fall wird das Zugangskontrollmodul (60)
bzw. dessen Elektronik und Antenne erst aktiviert, wenn ein Wartender
durch sein Eigengewicht die Sitzfläche (21) des
entsprechenden Sitzplatzes belastet. Ein entsprechender Gewichts-
oder Drucksensor startet die Funktionen des Zugangskontrollmoduls
(60).
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Alternativ
zur regulären Stromversorgung können an den Sitz-
oder Schreibmöbeln größere Akkumulatoren
mit nachgeschalteten Wechselrichtern angeordnet werden. Die Akkumulatoren
und Wechselrichter hängen z. B. verdeckt unter den Sitzflächen oder
unterhalb den entsprechenden Schreibplatten der Schreibtische. Die
Akkumulatoren liefern bei Bedarf an Wechselrichter ihren Gleichstrom,
um ihn von diesem in die ortsübliche Wechselspannung zu
transformieren. Das Zugangskontrollmodul (60) wird bei dieser
Alternative direkt vom Akkumulator mit seiner Betriebsspannung versorgt.
Liegt die Betriebsspannung unter der Nennspannung des Akkumulators, wird
sie durch einen nachgeschalteten Spannungswandler angepasst. Anstelle
einer Mehrfach-Steckdose kann auch ein aus dem Tragrohr herauskommender
Kabelbaum verwendet werden. Der Kabelbaum trägt dann an
jedem Kabelende z. B. eine Schutzkontaktkupplung.
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Ggf.
wird der Kabelbaum nach dem Gebrauch automatisch in das Tragrohr
eingezogen.
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Ferner
können im Bereich der Steckdosen auch Ladefächer
für standardisierte Akkumulatoren z. B. der Typen Micro,
Mignon oder Baby angeordnet werden. Auch Niederspannungsladefächer
für Mobiltelefone sind denkbar.
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In
den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen werden die
Mehrfach-Steckdosen und die Zugangskontrollmodule an einem Tragrohr
des Sitzmöbels gelagert. Anstelle des Tragrohrs ist auch
jede andere tragfähige Konstruktion vorstellbar. Es ist ebenfalls
möglich, die Mehrfach-Steckdosen und Zugangskontrollmodule
in den Möbeln selbst zu integrieren.
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In
den 4 bis 6 wird die Anordnung der Vorrichtungen
an Sitzmöbeln mit mehr als zwei Sitzplätzen in
einer schematischen Draufsicht gezeigt. In der 4 ist
ein Dreisitzer (11) dargestellt. Hier wird zwischen dem
ersten (14) und dem zweiten Sitzplatz (15) eine
Doppelsteckdose (30) angeordnet. Zwischen dem zweiten (15)
und dem dritten Sitzplatz (16) ist es z. B. nur eine Einfachsteckdose
(31).
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Die 5 zeigt
einen Viersitzer (12). Hier ist jeweils zwischen dem ersten
(14) und zweiten Sitzplatz (15) sowie zwischen
dem dritten (16) und vierten Sitzplatz (17) eine
Doppelsteckdose (30) positioniert. Beim Sechssitzer (13)
nach 6 setzt sich das Schema regelmäßig
fort.
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Selbstverständlich
ist auch jede andere sinnvolle Platzierung der Steckdosen denkbar.
Auch können die strom- und/oder signalführenden
Anschlüsse (41, 42) unter den Sitzflächen
(21) und/oder hinter den Rückenlehnen (22)
angeordnet sein.
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- 1
- Aufstandsfläche,
Raumboden
- 10
- Sitzmöbel,
Zweisitzer
- 11
- Dreisitzer
- 12
- Viersitzer
- 13
- Sechssitzer
- 14–19
- Sitzplatz
- 21
- Sitzfläche
- 22
- Rückenlehne
- 24
- Tragrohr
- 25
- Mittellinie
- 26
- Fläche,
vorn
- 28
- Möbelbeine
- 29
- Freiraum
- 30
- Mehrfach-Steckdose,
Doppelsteckdose
- 31
- Einfachsteckdose
- 33
- Gehäuse
- 34
- Oberseite
- 35
- Vorderseite;
Fläche, vorn
- 41,
42
- Steckdosen,
Schutzkontaktsteckdosen; strom- und/oder signalführenden
Anschlüsse
- 51
- Spannungskabel,
Kunststoffaderleitung; Strom- und/oder Signalversorgung
- 60
- Zugangskontrollmodul
- 61
- Gehäuse
- 62
- Oberseite
- 65
- Markierung,
Kreuzmarkierung
- 66
- obere
LED
- 67
- mittlere
LED
- 68
- untere
LED
- 70
- Transponder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202007002596
U1 [0003]
- - DE 10149225 A1 [0004]