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Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Schaltmittel zur Erzeugung von Steuersignalen und oder Schaltsignalen und betrifft ein Verfahren und ein Schaltmittel. Durch das Betätigen von Schaltmitteln in Verbindung mit einer zugehörigen Verdrahtung oder auch einer zugehörigen Elektronik werden gezielt Aktoren verschiedenster Ausprägungen angesteuert, um ein gewünschtes Systemverhalten zu erlangen und so den Bediener beispielsweise das Öffnen von Toren/Türen, das Zuschalten von Beleuchtungen, das Betätigen von Hubwerkzeugen, Seilwinden und vieles mehr zu ermöglichen. Vielfach haben diese handbetätigten Schaltmittel den Nachteil, dass diese durch jedermann zu bedienen sind oder aber dass ein spezielles Mittel wie beispielsweise einen Zugangsschlüssel mitzuführen ist, um die Schalthandlung nur einen bestimmten Personenkreis zugänglich zu machen. Bei der Erfindung handelt es sich um Verfahren eines von einer Hand betätigten Schaltmittel sowie um Ausführungsvarianten des Schaltmittels, womit einen eingeschränkten Personenkreis die Ausübung einer schnellen, unkomplizierten Schalthandlung und damit die Erzeugung eines Steuersignal und oder Schaltsignal ermöglicht wird.
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Es sind viele Schaltmittel bekannt, die es auf verschiedene Weise ermöglichen, einen Schaltbefehl auszuführen. Hierbei unterscheiden sich sowohl die Konstruktionen der Schalter als auch deren innerer Aufbau. Die Kontaktflächen als auch die unterschiedlichen Konstruktionen zur Erzeugung der Rückstellkräfte sind stark unterschiedlich. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich nicht um die konkrete technische Umsetzung eines Schaltkontaktes sondern um eine vorteilhafte Ausführung/Bedienung bzw. eine vorteilhafte Kombinatorik von Schaltmitteln wurde erdacht. Hierbei liegt zugrunde, dass nur einem bestimmten Personenkreis die Generierung des Steuersignals ermöglicht werden soll. Besonders hervorzuheben ist hierbei die schnelle unkomplizierte Handhabung und das keinerlei Zusatzmittel zur Ausübung mitzuführen sind.
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In der Technik sind verschiedenste Verfahren bekannt um Schaltbefehle nur einem bestimmten Personenkreis zugänglich zu machen. So ist es bekannt, dass jedwede Schlüsselschalter nur denjenigen Personen ermöglicht ein Befehl zu erzeugen, die auch einen entsprechenden Schlüssel mitführen. Andere Ausführungen nutzen die Auswertung des menschlichen Fingerabdrucks oder der menschlichen Iris um nur bestimmten Personengruppen das Ausüben des Schaltbefels zu ermöglichen. Weitere Geräte nutzen die Eingabe eines Codes, bei welchem der Bediener einen Zahlencode im Bediengerät eingibt um hiermit die Schalhandlung zu aktivieren. Nur den Personen denen der Code bekannt ist, wird hiermit der gewünschte Schaltbefehl zugänglich. Darüber hinaus sind im Umfeld der Sicherheitstechnik Schaltungen wie beispielsweise die Totmannschaltung bekannt, bei welcher gleichzeitig mehrere Schaltorgane betätigt werden müssen, um den gewünscheten Schaltbefehl auszuüben. Im Umfeld der Computertechnik ist darüber hinaus auch bekannt, dass die Kombination mehrerer gleichzeitig gedrückter Tasten auf einer Tastatur wie beispielsweise STRG-ALT-ENTF das ausüben gewisser Befehle bzw. Tasks im Rechnersystem ermöglicht.
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In vielen Fällen, in welchen nur ein bestimmter Personenkreis die Ausübung der Schalthandlung gestattet werden soll, sind obige beispielhafte Ausführungen technischer Umsetzungen als geeignet anzusehen. Leider weisen jedoch alle Varianten auch Nachteile auf. Gerade dann, wenn ein schneller unkomplizierter Zugang des gewünschten Personenkreises erzielt werden soll. Die Verwendung verschiedenster Schlüsseltechnologien wie beispielsweise mechanische Schlüssel oder aber elektronische Schlüssel wie beispielsweise einem drahtlosen Sender der vielfach in der Automobiltechnik Anwendung findet oder aber auch ein RFID-Transponder welcher in Chipkartenform mitgeführt werden kann sowie auch alle weiteren Schlüssel haben den Nachteil, dass die Ausübung der Schalthandlung nur dann möglich ist, wenn der entsprechende Schlüssel mitgeführt wird. Dies setzt voraus, dass der ausgewählte Personenkreis den Schlüssel stets mitzuführen hat als dass auch jeder der Personen diesen bekommen muss bzw. das jedem ausgewählten Bediener der Schlüssel zugänglich gemacht wird. Anders ist dieses, wenn biometrische Daten der Person beispielsweise in Form des Fingerabdrucks oder der Augen-Iris zur Identifikation herangezogen werden. Hier muss neben dem eigenen Körper nichts weiter mitgeführt werden, dennoch müssen dem System die empfindlichen nicht öffentlichen Daten bekannt sein, als dass auch eine schnelle fehlerfreie Auswertung garantiert werden muss, was beispielsweise im Fall einer Verletzung problematisch sein kann. Wird ein Zugangscode zugrunde gelegt, so muss hier weder ein Schlüssel in Hardwareform mitgeführt werden noch sind sensible Daten des Zugangsberechtigten notwendig. Nachteilig ist hier jedoch, dass die Codeeingabe vergleichsweise zeitaufwendig ist, da nacheinander und ohne Fehler die einzelnen Ziffern bzw. Buchstaben im System eingegeben werden müssen. Bei zeitunkritischen Bedienungen wie beispielsweise am Geldautomat ist dies völlig unproblematisch. Handelt es sich jedoch beispielsweise um elektrisch verschlossene Türen, die mehrfach an einem Tag zu öffnen bzw. zu schließen sind, kann hier keinesfalls von einem einfachen System die Rede sein. Die als Totmannschaltung bekannte Ausführung einer Schalthandlung setzt das gleichzeitige Bedienen mehrerer Schaltorgane durch mehrere Gliedmassen voraus, um hiermit das Entstehen von Gefahren und Verletzungen zu verhindern. Gerade im Gefahrenbereich hat sich diese Sicherheitstechnik bewährt. Hierbei wird in keinster Weise beabsichtigt nur einem bestimmten Personenkreis die Bedienung zu ermöglichen bzw. von der Bedienung abzuhalten. Für die Bedienung sind meist beide Hände notwendig, was einer einfachen, unkomplizierten Bedienung im Wege steht. Die in der Computertechnik angewendeten Tastenkombinationen der Tastatur werden in keinem Fall zur Abgrenzung zwischen verschiedenen Personenkreisen oder gar zur Zugangskontrolle verwendet. Hier wird vielmehr eine Erweiterung des bestehenden Tastaturfeldes erreicht, indem durch das Betätigen einer oder mehrerer Zusatztasten wie beispielsweise SHIFT die Kombinationsmöglichkeiten und damit die aufrufbaren Zeichen erweitert werden. Ebenfalls üblich sind hier Schnellzugriffe wie beispielsweise STRG-ALT-ENTF die einen schnellen Zugriff auf bestimmte Befehle bzw. auf bestimmte Software erlauben. Zudem ist die Tastatur nicht als Schaltmittel im eigentlichen Sinne zu verstehen sondern die primäre Aufgabe ist die Eingabe von Buchstabenkombinationen zum Verfassen von Texten oder die Eingabe von Befehlsketten.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung die oben beschriebene Problematik durch geeignete Ansätze zu bewältigen. Zur Lösung der beschriebenen Problematik wird gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 ein Verfahren und in den Ansprüchen 4 bis 10 ein Schaltmittel zur Umsetzung der technischen Problematik vorgeschlagen.
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Um Erfindungsgemäß nur einem eingeschränkten Personenkreis die Bedienung eines Schaltmittels zu ermöglichen wird ein Verfahrenvorgeschlagen, das Schaltmittel mit Codierung zu belegen, die nur durch das gezielte gleichzeitige Drücken mehrere verschiedener Tastmittel zur Ausführung des gewünschten Steuersignals und oder Schaltsignals führt. Die Tastmittel sind hierbei durch eine Hand gleichzeitig bedienbar. Von allen möglichen Schaltvarianten müssen exakt die Tasten betätigt werden, die im System als Codierung hinterlegt sind. Wenn man so will, entsprechen hierbei die einmal angelernte Haltung der Hand sowie der einzelnen Finger oder Fingerkuppen der Codierung. Werden beispielsweise alle Tasten betätigt, kommt es nicht zur gewünschten Schalthandlung, ebenfalls kommt es nicht zur Schalthandlung, wenn nur ein Teil der zu drückenden Tasten betätigt wird. Zur Umsetzung des codierten Zugangs wird in einem Tastenfeld eine Mehrzahl von Tastmitteln angeordnet. Von diesen Tastmitteln müssen jeweils bestimmte gleichzeitig gedrückt werden, um die gewünschte Schalthandlung zu bezwecken. Die Codierung lässt sich hierbei durch die Anzahl der zu drückenden Tastmittel als auch über deren Anordnung im Tastenfeld ausbilden. Durch dieses Vorgehen wird mehr und mehr die konkrete Haltung der Finger/Fingerkuppen im Zusammenspiel mit dem Tastenfeld zum Zugangsschlüssel zu der gewünschten Schalthandlung. Die gleichzeitige Betätigung der Tasten ermöglicht einen sehr schnellen Zugriff und damit einen schnellen unkomplizierten Zugang zu der gewünschten Schalthandlungen. Durch die Vorgabe der Anzahl der zu betätigenden Tastmittel als auch der Vorgabe der Muster der jeweils gleichzeitig zu betätigenden Tastmittel im Tastenfeld ist zudem sichergestellt, dass nur der berechtigte Personenkreis die Schalthandlung ausführt. Es ist hierbei beliebig wie die Tasten ausgebildet sind. Eine Ausführung mit als auch ohne Beschriftung oder Kennzeichnung ist anwendbar. Bei einer Tastenbeschriftung würde erleichternd hinzukommen, dass der Code einfacher auf weitere Personen übertragbar ist.
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Die vorgeschlagene Erfindung deckt die gewünschten Kriterien einer einfachen nur einem bestimmten Personenkreis zugänglichen Betätigung eines Schaltmittels ab. Es ist nicht nur eine denkbar schnelle und einfache Bedienung gegeben, sondern zudem kann auch ein sehr hohes Maß an Sicherheit erreicht werden. Gemäß dem heutigen Stand der Technik wird hierbei eine Ausführungsform unterstellt, die es nicht berechtigten Personen nicht erlaubt den Zugangscode anhand von Abdrücken oder Spuren der Bedienung auf die Codierung zurückzuschießen, was beispielsweise durch spezielle Folien umsetzbar ist. Neben Anwendungen im Hochsicherheitsbereich kann ein solcher Mehrfingerschalter auch dort Anwendung finden, wo ein versehentliches Auslösen von Schaltbefehlen zu verhindern ist, da es doch um ein vielfaches unwahrscheinlicher ist, mehrere Tasten exakt zu betätigen als einen einzelnen Taster. Somit können Schalthandlungen vor Tiere oder aber auch vor Kindern geschützt werden.
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Zwei Varianten eines Schaltmittels sind nachstehend beschrieben:
In einer Ausführung des Schaltmittels wird vorgeschlagen, die Schalthandlung einem gewissen Personenkreis zugänglich zu machen, indem das Schaltmittel so ausgeführt ist, dass alle Tastmittel (2) des Bedienfeldes in Serie (Reihe) verschaltet sind. Alle auf dem Tastenfeld befindlichen Kontakte sind hiermit zur Ausübung des Schaltimpulses eingebunden. Die einzelnen Tastmittel (2) sind von außen nicht unterscheidbar als Öffnerkontakt (5) oder Schließerkontakt (6) ausgeführt. Ein Schaltbefehl und oder Steuerbefehl des Tastenfeldes an der Anschlussleitung (4) wird nur dann ausgeübt, wenn exakt alle Schließerkontakte (6) und kein Öffnerkontakt (5) gleichzeitig betätigt werden. Sind beispielsweise wie im beispielhaften Schaltmittel (1) 25 Tastmittel (2) vorhanden, sind insgesamt 2^25 = 33554432 verschiedene Kombinationen möglich von denen nur eine zur Ausübung des Befehls führt. Da die Anzahl der zu betätigenden Taster Dritten unbekannt ist, kommen mit Ausnahme der Ausgangskombinatorik (alle Tastmittel unbetätigt) alle Kombinationen in Betracht. Vorteilhaft bei der Ausführung dieser Variante ist die einfache Ausführungsform. Ohne jedwede Hilfsenergie oder Hilfsspannung kann dieses Schaltmittel einen gezielten Zugang ermöglichen. Durch das Aufbringen einer Folie oder bestimmter Werkstoffe kann erreicht werden, dass keinerlei Fingerabdrücke oder Ähnliches am Tastenfeld erkennbar sind, was ein identifizieren des Zugangscodes unmöglich macht, so dass ein Rückschluss auf einen Schließerkontakt (6) oder Öffnerkontakt (5) unmöglich ist. Ebenfalls ist es denkbar eine solche Ausführungsform des Schaltmittels dort einzusetzen, wo ein versehentliches Schalten verhindert werden soll (Kinder) oder in einem Umfeld der Tierhaltung, wo die Tiere keinen Schaltbefehl auslösen können. Vorteilhaft bei dieser Ausführung ist zudem, dass kein Energieverbrauch im Standby-Modus vorliegt und sich das Gesamtsystem im Grunde nur wie ein Schließerkontakt verhält, was energiesparend ist und eine einfache Anwendbarkeit erlaubt.
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In einer weiteren Ausführung eines Schaltmittels wird die grundsätzliche Ausführungsform des Schaltmittels wie beispielsweise in 1, mit einer Elektronik kombiniert (3). Sämtliche Tastmittel/Einzeltaster (7) werden bei dieser Ausführungsform mit einer Elektronik (9) verbunden. Auf diese Weise ist der Elektronik jeglicher Schaltbefehl aller Tastmittel (7) bekannt. Über eine Anschlussleitung (10) bzw. einem Mittel zur Datenübertragung ist die Elektronik (9) mit dem Aktor sowie u. U. mit einem übergeordneten System verbunden. Der Vorteil dieser Ausführungsform gegenüber der fest verdrahteten Ausführung gemäß 2 ist die beliebige Zugänglichkeit der Codierung. Dies erlaubt es, sowohl schnell und einfach die Codierung des Schaltmittels zu verändern, als das auch mehrere verschiedene Codes mit entsprechenden Schaltbefehlen aktivier bar sind. Über den Anschluss der Elektronik, der beispielsweise gemäß (9) über eine feste Verdrahtung erfolgt, können die entsprechenden Daten ausgetauscht werden. Die Übermittlung der Daten ist hierbei grundsätzlich beliebig. Es kann sowohl eine Busschnittstelle, eine serielle Schnittstelle sowie beliebig andersartige Schnittstellen zugrundegelegt werden. Bei der Ausführungsform der Elektronik sind ebenfalls verschiedene Ausführungsvarianten z. B. auf Basis eines Microcomputers denkbar. Entscheidend ist hierbei, dass die Elektronik den eingegebenen Code erfasst und dieser im Gesamtsystem mit einem Erwartungswert verglichen wird woraus schlussendlich weitere Aktionen z. B. Schalthandlungen folgen. Die hohe Flexibilität dieser Ausführung (3) erlaubt es in Verbindung mit einem übergeordneten Computersystem nahezu beliebig schnell und oft die Codierung zu ändern. Beispielsweise für die Anwendung eines größeren Schließsystems, wie es z. B. in Krankenhäusern anzutreffen ist, wäre dies ein sehr sinnvolles Einsatzgebiet, da nicht nur der Personenkreis zur Öffnung von Türen eingeschränkt werden kann, sondern zudem ist auch eine schnelle unkomplizierte Eingabe ohne weitere Hilfsmittel für die verschiedenen Zugangsbereiche gegeben, was den Arbeitsalltag erheblich vereinfacht.
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Durch das Wechseln des Zugangscodes kann zudem der zeitliche Zugang der Personenkreise begrenzt werden. Mit einem Schaltmittel können entsprechend der Auswertung in der Elektronik (9) verschiedene Schaltbefehle von einem Schaltmittel aus durchgeführt werden. Hierdurch kann die Gesamtanzahl der einzubringenden Schaltmittel reduziert werden und es kann bequem von einem Ort geschaltet werden. In einer Ausprägung ist es ebenfalls umsetzbar, dass jeder Person ein Code zugewissen wird, mit welchem diese autorisiert ist, bestimmte Türen/Schalthandlungen auf die beschriebene einfache Art und Weise zu bedienen. Entsprechend der Autorisierung können dann die verschiedenen im Gesamtsystem eingebundenen Schaltmittel und die daraus folgenden Schalthandlungen bedient oder auch nicht bedient werden. Auch hier kann der zeitliche Zugang mit einbezogen eingeschränkt werden. Vorteilhaft kann der elektrische Anschluss des elektronischen Schaltmittels durch eine Zweidrahtleitung erfolgen. Diese einfache Ausführungsform des Anschlusses kann hierbei sowohl die Energieversorgung der Elektronik beinhalten, als das auch der Datenverkehr über diese Leitung erfolgt. Sind zudem mehrere Schaltmittel im Gesamtsystem vorhanden können zudem alle weiteren Schaltmittel mit an dieser als Busleitung zu verstehende Verschaltung eingebracht werden, was sowohl den Verdrahtungsaufwand als auch die Handhabbarkeit vereinfacht.
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Weitere dem technischen Stand der Technik entsprechende Variante, wie beispielsweise das Verschließen einer Tür nach dreimaliger Falscheingabe des Mehrfingercodes sowie weitere Feinheiten können selbstverständlich auch in der Ausprägung der Elektronik integriert sein.
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Bezugszeichenliste
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Fig. 1:Beispielhafte Ausführung eines Schaltmittels
- 1
- Montagerahmen/Montagehalterung Tastentableau
- 2
- Tastmittel (Ausführung als Schließerkontakt oder Öffnerkontakt)
- 3
- Tastknopf des Tastmittels (mechanisch beweglicher Teil)
Fig. 2:Schaltmittel serielle Verschaltung - 4
- Anschlussleitung des Mehrfingerschalters
- 5
- Öffnerkontakt (Tasterausführung als Öffner)
- 6
- Schließerkontakt (Tasterausführung als Schließer)
Fig. 3:Schaltmittel Elektronik - 7
- Tastmittel (Einzeltaster hier Schließerkontakte)
- 8
- Anschlussleitungen Taster
- 9
- Elektronik (Codierung, Decodierung)
- 10
- Anschlussleitung Elektronik (Spannungsversorgung, Kommunikation)
