DE102010046494A1 - Closing element such as mortise lock cylinder for door, has control circuit provided with sound transducer which is connected to electronic load so as to detect sound signal and to displace from one operating mode into other operating mode - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schließeinrichtung mit mindestens einem elektronischen Verbraucher, insbesondere einer Steuereinrichtung.The invention relates to a closing device with at least one electronic consumer, in particular a control device.
Die Erfindung betrifft ferner ein Betriebsverfahren für eine derartige Schließeinrichtung.The invention further relates to an operating method for such a closing device.
Es ist bereits bekannt, Schließeinrichtungen wie beispielsweise Schließzylinder für Türen mit elektronischen Komponenten zu versehen, die zum Beispiel eine Benutzeridentifikation im Sinne einer Zutrittskontrolle ausführen können. Nachteilig an den bekannten Systemen ist der verhältnismäßig große elektrische Energiebedarf der elektronischen Komponenten, so dass die bekannten Systeme bei Batteriebetrieb nur eine verhältnismäßig geringe Betriebsdauer bieten.It is already known to provide locking devices such as lock cylinders for doors with electronic components that can perform, for example, a user identification in the sense of access control. A disadvantage of the known systems is the relatively large electrical energy requirement of the electronic components, so that the known systems only offer a relatively short service life in battery operation.
Es sind ferner Ansätze bekannt, bei denen an der Schließeinrichtung ein elektromechanisches Schaltglied, wie beispielsweise ein Taster, vorgesehen ist, der zunächst durch eine Person betätigt werden muss, bevor die Schließeinrichtung beziehungsweise eine darin enthaltene Elektronik aus einem Energiesparzustand in einen regulären Betriebszustand versetzt wird. Diese Systeme weisen zwar einen verringerten mittleren Energieverbrauch auf, erfordern jedoch eine verhältnismäßig umständliche Bedienung.Approaches are also known in which an electromechanical switching element, such as a button, is provided on the closing device, which first has to be actuated by a person before the closing device or an electronic unit contained therein is set from a power-saving state into a regular operating state. Although these systems have a reduced average energy consumption, but require a relatively complicated operation.
Neben dem Einsatz von elektromechanischen Schaltgliedern, wie zum Beispiel Tastern, ist auch die Verwendung von Beschleunigungssensoren bekannt, um einen bevorstehenden Schließvorgang zu detektieren. Diese weisen jedoch wiederum den Nachteil auf, dass sie eine verhältnismäßig umständliche Bedienung erfordern.In addition to the use of electromechanical switching elements, such as buttons, the use of acceleration sensors is also known to detect an imminent closing operation. However, these in turn have the disadvantage that they require a relatively complicated operation.
Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schließeinrichtung und ein Betriebsverfahren für eine Schließeinrichtung dahingehend zu verbessern, dass ein geringerer mittlerer Energieverbrauch und gleichzeitig eine einfachere und komfortablere Handhabbarkeit gegeben sind.Accordingly, it is an object of the present invention to improve a closing device and a closing device operating method such that lower mean power consumption and, at the same time, easier and more comfortable handling are provided.
Diese Aufgabe wird bei der Schließeinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Steuerschaltung mit einem Schallwandler vorgesehen ist, wobei die Steuerschaltung dazu ausgebildet ist, den elektronischen Verbraucher in Abhängigkeit eines mittels des Schallwandlers erfassten Schallsignals von einem ersten Betriebszustand in einen zweiten Betriebszustand zu versetzen.This object is achieved according to the invention in the closure device of the type mentioned in that a control circuit is provided with a sound transducer, wherein the control circuit is adapted to the electronic load in response to a sound signal detected by the transducer from a first operating state to a second operating state offset.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine Steuerschaltung zur Erkennung einer Betriebssituation, die ein Aktivieren der Steuereinrichtung der Schließeinrichtung erfordert, besonders stromsparend ausgebildet werden kann, wenn sie mit einem Schallwandler ausgestattet ist. Der Schallwandler ermöglicht Untersuchungen der Anmelderin zufolge vorteilhaft eine Überwachung der Umgebung der Schließeinrichtung auf das Auftreten von Schallsignalen, ohne hierbei einen großen elektrischen Energieverbrauch aufzuweisen. Dadurch kann die Schließeinrichtung beziehungsweise ihre Umgebung vorteilhaft permanent überwacht werden, so dass im Bedarfsfall, beispielweise beim Überschreiten eines vorgebbaren Schallpegels, der elektronische Verbraucher beziehungsweise die Steuereinrichtung von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand versetzt werden kann.According to the invention, it has been recognized that a control circuit for detecting an operating situation, which requires activation of the control device of the closing device, can be made particularly energy-efficient if it is equipped with a sound transducer. According to the applicant, according to investigations, the sound transducer advantageously enables monitoring of the environment of the locking device for the occurrence of sound signals, without having a large electrical energy consumption in the process. As a result, the closing device or its surroundings can advantageously be permanently monitored so that, if necessary, for example when a predeterminable sound level is exceeded, the electronic consumer or the control device can be moved from the first operating state into the second operating state.
Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Steuerschaltung mit dem Schallwandler dazu eingesetzt werden, den elektrischen Verbraucher von einem Energiesparzustand in einen regulären Betriebszustand zu versetzen, in dem die Steuereinrichtung den Betrieb der Schließeinrichtung steuern kann.Preferably, the control circuit according to the invention with the sound transducer can be used to set the electrical load from a power-saving state to a regular operating state, in which the control device can control the operation of the closing device.
Ein besonders effizienter Betrieb der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung ergibt sich einer Ausführungsform zufolge dann, wenn der Schallwandler als piezoelektrischer Schallwandler ausgebildet ist.A particularly efficient operation of the locking device according to the invention results according to one embodiment, when the sound transducer is designed as a piezoelectric transducer.
Bei weiteren vorteilhaften Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Schallwandler dazu ausgebildet ist, Körperschall und/oder Luftschall zu erfassen und in ein elektrisches Signal zu wandeln. Die Erfassung von Körperschall bedingt den Vorteil, dass der Schallwandler gekapselt ausgeführt bzw. in ein Gehäuse der Schließeinrichtung integriert werden kann, wodurch z. B. Schließeinrichtungen mit besonderen Schutzarten betreffend Berührungsschutz und/oder Wasserschutz angegeben werden können. Beispielsweise kann einer Ausführungsform zufolge – aufgrund der Detektion von Körperschall – die Schließeinrichtung vollständig gekapselt und somit gemäß der Schutzart IP65 ausgebildet werden. Die Auswertung von Luftschall besitzt demgegenüber den weiteren Vorteil, dass nicht notwendig eine Kopplung der Schallquelle mit dem Schallwandler über einen dazwischen angeordneten Festkörper erforderlich ist. Durch die Kombination beider Sensorprinzipien ist die größtmögliche Flexibilität bei der Erfassung von Schallsignalen gegeben.In further advantageous embodiments it can be provided that the sound transducer is designed to detect structure-borne noise and / or airborne sound and to convert it into an electrical signal. The detection of structure-borne noise has the advantage that the sound transducer can be executed encapsulated or integrated into a housing of the closing device, whereby z. B. locking devices can be specified with special protection against contact protection and / or water protection. For example, according to one embodiment, due to the detection of structure-borne noise, the closing device can be completely encapsulated and thus formed in accordance with the degree of protection IP65. The evaluation of airborne sound, in contrast, has the further advantage that it is not necessary to couple the sound source to the sound transducer via a solid arranged therebetween. The combination of both sensor principles provides the greatest possible flexibility in the acquisition of sound signals.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuerschaltung eine Auswerteschaltung zur Auswertung und/oder Verstärkung eines Ausgangssignals des Schallwandlers aufweist, wodurch sich eine besonders hohe Empfindlichkeit bezüglich der Schalldetektion erzielen lässt.In a further advantageous embodiment, it is provided that the control circuit has an evaluation circuit for evaluating and / or amplifying an output signal of the sound transducer, whereby a particularly high sensitivity with respect to the sound detection can be achieved.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, die eine besonders geringe elektrische Leistungsaufnahme aufweist, ist vorgesehen, dass die Auswerteschaltung einen Feldeffekttransistor aufweist. In a further advantageous embodiment, which has a particularly low electrical power consumption, it is provided that the evaluation circuit has a field-effect transistor.
Eine weitere vorteilhafte Erfindungsvariante ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Drain-Anschluss des Feldeffekttransistors über eine Parallelschaltung mit einem zweiten Bezugspotential, insbesondere dem Massepotential verbunden ist, wobei die Parallelschaltung eine Parallelschaltung aus einem zweiten elektrischen Widerstand und einem Kondensator aufweist.A further advantageous variant of the invention is characterized in that a drain terminal of the field effect transistor is connected via a parallel circuit to a second reference potential, in particular the ground potential, wherein the parallel circuit comprises a parallel circuit of a second electrical resistance and a capacitor.
Eine weitere vorteilhafte Erfindungsvariante sieht vor, dass ein Source-Anschluss des Feldeffekttransistors über einen ersten elektrischen Widerstand mit einem ersten Bezugspotential, das von dem zweiten Bezugspotential verschieden ist, verbunden ist.A further advantageous variant of the invention provides that a source terminal of the field effect transistor is connected via a first electrical resistor to a first reference potential, which is different from the second reference potential.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Widerstand und/oder der zweite Widerstand jeweils einen Widerstandswert im Bereich von etwa 100 kΩ (Kiloohm) bis etwa 20 MΩ (Megaohm) aufweisen, vorzugsweise im Bereich von etwa 2 MΩ bis etwa 10 MΩ. Untersuchungen der Anmelderin zufolge ergibt sich bei einer derartigen Konfiguration der Ohmwiderstände eine besonders geringe Ruhestromaufnahme der erfindungsgemäßen Steuerschaltung bei gleichzeitig hoher Empfindlichkeit der Auswerteschaltung.In another embodiment, it is provided that the first resistor and / or the second resistor each have a resistance value in the range of about 100 kΩ (kilo ohms) to about 20 MΩ (megohm), preferably in the range of about 2 MΩ to about 10 MΩ. According to investigations by the Applicant, in the case of such a configuration of the ohmic resistances, a particularly low quiescent current consumption of the control circuit according to the invention results, with simultaneously high sensitivity of the evaluation circuit.
Eine weitere Reduktion der Ruhestromaufnahme der erfindungsgemäßen Schließeinrichtung ist einer vorteilhaften Variante zufolge dadurch ermöglicht, dass ein Gate-Anschluss des Feldeffekttransistors über einen dritten Widerstand mit einem zweiten Bezugspotential, insbesondere dem Massepotential, verbunden ist. Dadurch wird bei geeigneter Konfiguration des Feldeffekttransistors der Feldeffekttransistor in einem Ruhezustand, in dem kein Schall detektiert wird, in einen besonders hochohmigen Zustand versetzt, so dass die Ruhestromaufnahme der gesamten Schaltungsanordnung minimiert wird.A further reduction of the quiescent current consumption of the closing device according to the invention is, according to an advantageous variant, made possible by a gate terminal of the field effect transistor being connected via a third resistor to a second reference potential, in particular the ground potential. As a result, with a suitable configuration of the field-effect transistor, the field-effect transistor in a quiescent state, in which no sound is detected, is set in a particularly high-impedance state, so that the quiescent current consumption of the entire circuit arrangement is minimized.
Eine schaltungstechnisch besonders einfache und effiziente Ansteuerung des elektronischen Verbrauchs, insbesondere der Steuereinrichtung, ist erfindungsgemäß dadurch gegeben, dass ein Source-Anschluss des Feldeffekttransistors mit einem Eingangsanschluss der Steuereinrichtung, insbesondere mit einem Interrupt-Eingang eines Mikrocontrollers, der in der Steuereinrichtung vorgesehen sein kann, verbunden ist. Untersuchungen der Anmelderin zufolge kann an dem Source-Anschluss des Feldeffekttransistors bereits vorteilhaft ein Signal erhalten werden, das zur Steuerung einer digitalen Recheneinheit wie beispielsweise des Mikrocontrollers verwendbar ist, beispielsweise um einen als Interrupt-Eingang konfigurierten Eingangsanschluss des Mikrocontrollers mit einem Steuersignal zu beaufschlagen.A control technology particularly simple and efficient control of electronic consumption, in particular the control device, according to the invention is given by the fact that a source terminal of the field effect transistor with an input terminal of the control device, in particular with an interrupt input of a microcontroller, which may be provided in the control device, connected is. According to investigations by the Applicant, a signal can already be advantageously obtained at the source terminal of the field effect transistor which can be used to control a digital processing unit such as the microcontroller, for example to apply a control signal to an input terminal of the microcontroller configured as an interrupt input.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein erster und ein zweiter Anschluss des Schallwandlers mit jeweils einem Ausgangsanschluss der Steuereinrichtung, insbesondere mit einem Ausgang eines Mikrocontrollers, verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung, insbesondere der Mikrocontroller, dazu ausgebildet ist, mindestens einen Anschluss des Schallwandlers wahlweise mit einem Bezugspotential zu verbinden. Dadurch kann vorteilhaft der Schallwandler direkt durch den Mikrocontroller angesteuert werden, um ein entsprechendes elektronisches Ansteuersignal des Mikrocontrollers in ein Schallsignal umzuwandeln, das beispielsweise zur akustischen Signalisierung eines Betriebszustands der Schließeinrichtung verwendbar ist. Gleichzeitig kann der für die akustische Signalisierung verwendete Schallwandler nach wie vor für das erfindungsgemäße Detektionsprinzip, das heißt die Schallerfassung zur Steuerung eines Betriebszustands der Steuereinrichtung, verwendet werden. Besonders bevorzugt kann der Mikrocontroller hierfür einen Anschluss des Schallwandlers mit einem Massepotential verbinden. In diesem Zustand kann der andere Anschluss des Schallwandlers als Signalquelle, insbesondere Spannungsquelle, für die Feldeffekt-Transistor-Auswerteschaltung verwendet werden. Sobald der Schallwandler wiederum als akustischer Signalgeber zu verwenden ist, kann der Mikrocontroller bevorzugt den mindestens einen Anschluss des Schallwandlers wieder von dem Bezugspotential trennen und die beiden Anschlüsse des Schallwandlers direkt mit entsprechenden Ausgangssignalen beaufschlagen, die die Erzeugung von Schallsignalen in an sich bekannter Weise ermöglichen.In a further advantageous embodiment, it is provided that a first and a second connection of the sound transducer are each connected to an output connection of the control device, in particular to an output of a microcontroller, wherein the control device, in particular the microcontroller, is designed to connect at least one connection of the Optionally connect the transducer to a reference potential. As a result, advantageously, the sound transducer can be controlled directly by the microcontroller in order to convert a corresponding electronic control signal of the microcontroller into a sound signal, which can be used, for example, for the acoustic signaling of an operating state of the closing device. At the same time, the sound transducer used for the acoustic signaling can still be used for the detection principle according to the invention, that is to say the sound detection for controlling an operating state of the control device. Particularly preferably, the microcontroller can connect a connection of the sound transducer to a ground potential for this purpose. In this state, the other terminal of the sound transducer can be used as a signal source, in particular voltage source, for the field effect transistor evaluation circuit. As soon as the sound transducer is again to be used as an acoustic signal generator, the microcontroller can preferably disconnect the at least one connection of the sound transducer from the reference potential and apply the two connections of the sound transducer directly with corresponding output signals, which enable the generation of sound signals in a conventional manner.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schließeinrichtung als Profilschließzylinder ausgebildet ist und dass mindestens eine der folgenden Komponenten zumindest teilweise in ein Gehäuse des Profilschließzylinders integriert ist: Steuereinrichtung, Steuerschaltung, Schallwandler.In a further advantageous embodiment, it is provided that the closing device is designed as a profile closing cylinder and that at least one of the following components is at least partially integrated into a housing of the profile closing cylinder: control device, control circuit, sound transducer.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schließeinrichtung als Knaufzylinder ausgebildet ist und ein Schließzylinder sowie ein mit dem Schließzylinder gekoppeltes Betätigungselement aufweist, wobei mindestens eine der folgenden Komponenten zumindest teilweise in ein Gehäuse des Betätigungselements oder des Schließzylinders integriert ist: Steuereinrichtung, Steuerschaltung, Schallwandler.In a further advantageous embodiment, it is provided that the closing device is designed as a knob cylinder and has a lock cylinder and an actuating element coupled to the lock cylinder, wherein at least one of the following components is at least partially integrated into a housing of the actuating element or the lock cylinder: control device, control circuit, sound transducers.
Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren gemäß Patentanspruch 14 angegeben. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass eine Steuerschaltung mit einem Schallwandler den elektronischen Verbrauch in Abhängigkeit eines mittels des Schallwandlers erfassten Schallsignals von einem ersten Betriebszustand in einen zweiten Betriebszustand versetzt. As a further solution to the object of the present invention, a method according to claim 14 is given. The method according to the invention provides that a control circuit with a sound transducer displaces the electronic consumption as a function of a sound signal detected by means of the sound transducer from a first operating state into a second operating state.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Erfassen eines Schallsignals mittels des Schallwandlers, Umsetzen des Schallsignals in ein zur Ansteuerung der Steuereinrichtung geeignetes Steuersignal, Versetzen der Steuereinrichtung aus dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand durch Beaufschlagung der Steuereinrichtung mit dem Steuersignal, wobei der erste Betriebszustand insbesondere ein Energiesparzustand ist, und wobei der zweite Betriebszustand insbesondere ein regulärer Betriebszustand ist, in dem die Steuereinrichtung eine größere elektrische Leistungsaufnahme aufweist als in dem Energiesparzustand. Der vorstehend genannte Schritt des Umsetzens umfasst vorzugsweise sowohl eine elektronische Verstärkung eines elektronischen Ausgangssignals des Schallwandlers als auch eine Konditionierung des verstärkten Signals, so dass dieses zur Ansteuerung der Steuereinrichtung verwendbar ist.A preferred embodiment of the method according to the invention is characterized by the following steps: detecting a sound signal by means of the sound transducer, converting the sound signal into a control signal suitable for driving the control device, offsetting the control device from the first operating state to the second operating state by acting on the control device with the control signal wherein the first operating state is in particular a power-saving state, and wherein the second operating state is in particular a regular operating state in which the control device has a greater electrical power consumption than in the energy-saving state. The aforementioned step of conversion preferably comprises both an electronic amplification of an electronic output signal of the sound transducer and a conditioning of the amplified signal so that it can be used to control the control device.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung den Schallwandler ansteuert, um ein Schallsignal zu erzeugen. Bei dieser Erfindungsvariante kann der Schallwandler demnach vorteilhaft sowohl zur Schallerfassung verwendet werden, die zur Steuerung des Betriebszustands der Steuereinrichtung dient, als auch zur Erzeugung von akustischen Signalen, die beispielsweise einen Betriebszustand beziehungsweise einen Betriebszustandsübergang der Schließeinrichtung akustisch an einen Benutzer signalisieren.In a further preferred embodiment of the operating method according to the invention, it is provided that the control device controls the sound transducer in order to generate a sound signal. In this variant of the invention, the sound transducer can therefore advantageously be used both for sound detection, which is used to control the operating state of the control device, as well as for the generation of acoustic signals that signal, for example, an operating condition or an operating state transition of the locking device acoustically to a user.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehungen sowie unabhängig von ihrer Formulierung beziehungsweise Darstellung in der Beschreibung beziehungsweise in der Zeichnung.Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing. All features described or illustrated alone or in any combination form the subject matter of the invention, regardless of their summary in the claims or their relationships and regardless of their formulation or representation in the description or in the drawing.
In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:
Die Schließeinrichtung
Die Schließeinrichtung
Die Schließeinrichtung
Alternativ oder ergänzend zu einer RFID-basierten Kommunikation können z. B. auch Systeme mit kapazitiver Datenübertragung und/oder allgemeine Funksysteme und/oder optische Kommunikationssystem vorgesehen sein, die beispielsweise modulierte Infrarotsignale verwenden.Alternatively or in addition to an RFID-based communication z. As well as systems with capacitive data transmission and / or general radio systems and / or optical communication system may be provided, for example, use modulated infrared signals.
Die elektrische Energieversorgung der Komponenten
Damit die Steuereinrichtung
Beispielsweise kann bei Verwendung eines Mikrocontrollers in der Steuereinrichtung
Die erfindungsgemäße Steuerschaltung
Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn sich ein Benutzer mit seinem Transponder
Erfindungsgemäß weist die Steuerschaltung
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Schallwandler
Kern dieser Schaltungsanordnung ist ein Feldeffekttransistor J1, dessen Source-Anschluss S über einen ersten Widerstand R1 mit einem Bezugspotential V1 verbunden ist. Bei dem Bezugspotential V1 handelt es sich bevorzugt um eine Versorgungsspannung von beispielsweise 3 V, wie sie von der Batterie
Ein Drain-Anschluss D des Feldeffekttransistors J1 ist über eine Parallelschaltung PS aus einem zweiten Widerstand R2 und einem Kondensator C2 mit einem weiteren Bezugspotential V0, bei dem es sich bevorzugt um ein Massepotential handelt, verbunden.A drain terminal D of the field effect transistor J1 is connected via a parallel circuit PS from a second resistor R2 and a capacitor C2 to a further reference potential V0, which is preferably a ground potential.
Ein Gate-Anschluss G des Feldeffekttransistors J1 ist über einen dritten Widerstand R3 ebenfalls mit dem Massepotential V0 verbunden. Parallel zu dem dritten Widerstand R3 ist der piezoelektrische Schallwandler
Ein Ausgang der Schaltungsanordnung
Obwohl das erfindungsgemäße Prinzip zur Detektion von Schallsignalen s_0 (
Besonders bevorzugt kann der Feldeffekttransistor J1 beispielsweise vom Typ BF 861A des Herstellers Philips ausgebildet sein.Particularly preferably, the field effect transistor J1 be formed, for example, the type BF 861A manufacturer Philips.
Die Funktionsweise der Schaltungsanordnung
Der Schallwandler
Solange der Schallwandler
In diesem Zustand, das heißt mit einer Spannungsdifferenz von Null Volt gegenüber dem Massepotential V0 an dem Gate-Anschluss G des Feldeffekttransistors J1 ist der Feldeffekttransistor J1 leitend, so dass ein Strom von seinem Source-Anschluss S zu seinem Drain-Anschluss D fließen kann. Dieser Strom fließt auch durch die Ohmwiderstände R1, R2 und lädt dabei den Kondensator C2 der Parallelschaltung PS auf.In this state, ie with a voltage difference of zero volts with respect to the ground potential V0 at the gate terminal G of the field effect transistor J1, the field effect transistor J1 is conductive, so that a current can flow from its source terminal S to its drain terminal D. This current also flows through the ohmic resistors R1, R2 and charges the capacitor C2 of the parallel circuit PS.
Während der Aufladung des Kondensators C2 steigt das Potential an dem Drain-Anschluss D des Feldeffekttransistors J1 in entsprechender Weise, so dass sich eine negative Gate-Drain-Spannung von beispielsweise etwa 1 V einstellt, weil der Gate-Anschluss G des Feldeffekttransistors J1 wie bereits beschrieben durch den Widerstand R3 auf das Massepotential V0 gezogen ist.During the charging of the capacitor C2, the potential at the drain terminal D of the field effect transistor J1 increases in a corresponding manner, so that a negative gate-drain voltage of, for example, about 1 V, because the gate terminal G of the field effect transistor J1 as already described by the resistor R3 is pulled to the ground potential V0.
Aufgrund dieser negativen Gate-Drain-Spannung ist der Feldeffekttransistor J1 nun nicht mehr leitend, sondern seine Drain-Source-Strecke ist hochohmig. Dadurch zieht die Serienschaltung R1, J1, R2 in diesem Betriebszustand einen außerordentlich geringen Strom, wodurch sich die Belastung der Batterie
In diesem Betriebszustand weist das Potential an dem Ausgangsknotenpunkt P1 einen Wert auf, der den Betriebszustand der Steuereinrichtung
Sobald ein Schallsignal auf den Schallwandler
Damit verringert sich die Gate-Drain-Spannung an dem Feldeffekttransistor J1. Die Verringerung der Gate-Drain-Spannung infolge der Schallbeaufschlagung des Schallwandlers
Beispielsweise kann der Schaltungsknotenpunkt P1 mit einem Interrupt-geeigneten Digitaleingang des Mikrocontrollers verbunden sein, so dass bei der vorstehend beschriebenen Potentialänderung des Schaltungsknotenpunkts P1, die sich infolge einer Schallbeaufschlagung des Schallwandlers
Anschließend kann der Mikrocontroller beispielsweise den RFID-Leser
Sofern der Mikrocontroller durch die Steuerschaltung
Die vorzugsweise permanent betriebene Schaltungsanordnung
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen der erste Widerstand R1 und/oder der zweite Widerstand R2 jeweils einen Widerstandswert im Bereich von 100 Kiloohm bis etwa 20 Megaohm auf. Besonders bevorzugt sind Widerstandswerte im Bereich von etwa 2 Megaohm bis etwa 10 Megaohm.In a particularly preferred embodiment, the first resistor R1 and / or the second resistor R2 each have a resistance value in the range of 100 kilohms to about 20 megohms. Resistance values in the range of about 2 megohms to about 10 megohms are particularly preferred.
Bei einer Ausbildung des ersten Widerstands R1 mit einem Widerstandswert von etwa 5 Megaohm und des zweiten Widerstands R2 mit einem Widerstandswert von etwa 10 Megaohm ergeben sich somit für die Serienschaltung aus den beiden Ohmwiderständen R1, R2 und dem Feldeffekttransistor J1 mit vorliegend nicht näher betrachtetem Drain-Source-Widerstand etwa 15 Megaohm. Bei einer Versorgungsspannung von etwa 3 V ergibt sich somit ein Strom durch die Serienschaltung R1, J1, R2 von maximal etwa einigen 100 Nanoampere.When the first resistor R1 with a resistance value of approximately 5 megohms and the second resistor R2 with a resistance value of approximately 10 megohms are formed, the series connection of the two ohmic resistors R1, R2 and the field effect transistor J1 with drain not considered here in detail results. Source resistance about 15 megohms. At a supply voltage of about 3 V thus results in a current through the series circuit R1, J1, R2 of a maximum of about a few 100 nanoamps.
Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß
Vielmehr sind die Anschlüsse E0, E1 des Schallwandlers
Dadurch ist es vorteilhaft möglich, den Schallwandler
Bei einem Gegentaktbetrieb, bei dem die Ausgangssignale der den Anschlüssen E0, E1 zugeordneten Ausgänge des Mikrocontrollers μC gegenphasig sind, lässt sich eine maximale Lautstärke für die akustische Signalisierung erzielen. Sofern beispielsweise der Anschluss E0 mit dem Massepotential V0 verbunden wird, während der Anschluss E1 angesteuert wird, lässt sich eine geringere als die maximale Lautstärke für die akustische Signalisierung erzielen.In a push-pull operation, in which the output signals of the terminals E0, E1 associated outputs of the microcontroller μC are out of phase, a maximum volume for the acoustic signaling can be achieved. If, for example, the terminal E0 is connected to the ground potential V0 while the terminal E1 is being driven, a lower than the maximum volume for the acoustic signaling can be achieved.
Auf diese Weise kann der Schallwandler
Um die erfindungsgemäße Schalldetektion auch bei der Schaltungsanordnung
Die Funktionalität des Schalters SW ist bei derzeit verfügbaren Mikrocontrollern häufig bereits in den Mikrocontroller integriert. Hierzu muss ein entsprechendes Steuerregister eines den betreffenden Anschluss des Mikrocontrollers μC aufweisenden Ports des Mikrocontrollers μC so konfiguriert werden, dass der Anschluss des Mikrocontrollers mit dem Bezugspotential V0 verbunden wird. Für eine aktive Steuerung des Schallwandlers
Eine elektrische Verbindung zu dem Schallwandler
Der Schallwandler
Um eine effiziente Einkopplung von Körperschall in den Schallsensor
In einem ersten Schritt
In einem nachfolgenden Schritt
In dem nachfolgenden Schritt
Schritt
Obwohl vorstehend nur zwei Betriebszustände der Steuereinrichtung
Das erfindungsgemäße Prinzip ermöglicht die Bereitstellung eines sehr benutzerfreundlichen Systems umfassend eine Schließeinrichtung
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Mikrocontroller μC auch eine weitergehende Auswertung der mittels des Schallwandlers
Unterschiedliche Signalmuster können in entsprechender Weise ausgewertet werden, und bei geeigneter Ausstattung der Steuereinrichtung z. B. mit Nahbereichsfunksystemen oder dergleichen kann auch eine Signalisierung an eine entfernt angeordnete Zentrale erfolgen. Die lokale Aktivierung von zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen wie z. B. Beschränkung der Liste zulässiger Transponder auf einen Master-Transponder usw. ist ebenfalls denkbar.Different signal patterns can be evaluated in a corresponding manner, and with suitable equipment of the control device z. B. with short-range radio systems or the like can also be a signaling to a remote center. The local activation of additional security measures such. B. Restriction of the list of permissible transponder on a master transponder, etc. is also conceivable.
Der Schallwandler
Der Schallkanal
Eine weitere Verringerung der unerwünschten elektromagnetischen Wechselwirkung zwischen den Komponenten
Claims (16)
Priority Applications (1)
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DE201010046494 DE102010046494A1 (en) | 2010-09-24 | 2010-09-24 | Closing element such as mortise lock cylinder for door, has control circuit provided with sound transducer which is connected to electronic load so as to detect sound signal and to displace from one operating mode into other operating mode |
Applications Claiming Priority (1)
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DE201010046494 DE102010046494A1 (en) | 2010-09-24 | 2010-09-24 | Closing element such as mortise lock cylinder for door, has control circuit provided with sound transducer which is connected to electronic load so as to detect sound signal and to displace from one operating mode into other operating mode |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2010
- 2010-09-24 DE DE201010046494 patent/DE102010046494A1/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2998487A2 (en) | 2014-09-22 | 2016-03-23 | Sud-Metall Schließsysteme Leipzig GmbH | Lock and electronic locking system |
DE102014113621A1 (en) | 2014-09-22 | 2016-03-24 | SÜD-Metall Schließsysteme Leipzig GmbH | Lock and electronic locking system |
DE102015000288A1 (en) | 2015-01-17 | 2016-07-21 | SÜD-Metall Schließsysteme Leipzig GmbH | Electronic locking system and method of operation thereof |
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