DE102016118155A1

DE102016118155A1 - Türöffnungskomponente für eine elektronische Zutrittskontrolleinrichtung

Info

Publication number: DE102016118155A1
Application number: DE102016118155.2A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: ABUS Seccor GmbH
Current assignee: ABUS Seccor GmbH
Priority date: 2016-09-26
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2018-03-29

Abstract

Eine Türöffnungskomponente für eine elektronische Zutrittskontrolleinrichtung umfasst zumindest eine erste Batterieanordnung und eine zweite Batterieanordnung, eine Steuerungseinrichtung, und eine Schalteinrichtung, die dazu angepasst ist, eine Energieversorgung der Türöffnungskomponente wahlweise über die erste Batterieanordnung oder die zweite Batterieanordnung herzustellen. Die Steuerungseinrichtung ist dazu angepasst, die Schalteinrichtung gemäß einem Umschaltschema anzusteuern, um die Energieversorgung der Türöffnungskomponente abwechselnd über die erste Batterieanordnung oder die zweite Batterieanordnung herzustellen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine batteriebetriebene Türöffnungskomponente für eine elektronische Zutrittskontrolleinrichtung. Die Zutrittskontrolleinrichtung kann beispielsweise ein Funknetzwerk mit mehreren Funknetzknoten aufweisen, von denen wenigstens einer durch die erfindungsgemäße batteriebetriebene Türöffnungskomponente gebildet ist. Die Türöffnungskomponente kann eine mechatronische Schließeinheit umfassen, insbesondere einen elektronischen Schließzylinder, einen elektronischen Türbeschlag, einen elektronischen Wandleser oder dergleichen.
Ein Vorteil von batteriebetriebenen Türöffnungskomponenten – insbesondere in Kombination mit einem Funknetzwerk – besteht darin, dass zum Betreiben dieser Türöffnungskomponenten kein Stromnetzanschluss erforderlich und der Installationsaufwand im Vergleich zu drahtgebundenen bzw. stromnetzgespeisten Türöffnungskomponenten deutlich geringer ist. Andererseits muss sichergestellt werden, dass ein Wechsel der Batterie durchgeführt wird, bevor die Türöffnungskomponente aufgrund einer erschöpften Batteriekapazität nicht mehr funktionsfähig ist. Aus diesem Grund muss der Benutzer der Türöffnungskomponente rechtzeitig gewarnt werden, sodass der erforderliche Batteriewechsel vor Eintritt der Funktionsunfähigkeit durchgeführt werden kann.
Um die Notwendigkeit eines Batteriewechsels erfassen und den Benutzer rechtzeitig hierüber informieren zu können, kann die Restkapazität der die Türöffnungskomponente speisenden Batterie anhand einer gemessenen Spannung abgeschätzt und mit einem geeigneten Schwellenwert verglichen werden. Allerdings hat sich in der Praxis gezeigt, dass hierdurch noch nicht die gewünschte Zuverlässigkeit erreicht wird. Ein Grund hierfür liegt in der stark variierenden Entladecharakteristik handelsüblicher elektrochemischer Batterien, die nicht nur in Abhängigkeit des Herstellers und etwaiger Unterschiede in den Herstellungsverfahren, sondern auch auf nicht vorhersehbare Weise, insbesondere betriebsbedingt, von der jeweiligen Spezifikation abweichen kann. Hieraus ergibt sich, dass der Schwellenwert in Bezug auf die Restkapazität vorsorglich relativ hoch gewählt werden muss, wenn ein rechtzeitiger Batteriewechsel unabhängig von dem betreffenden Batterietyp stets gewährleistet sein soll. Andererseits muss der Benutzer den Batteriewechsel dann unnötig häufig durchführen, da eine betreffende Batterie bei Erreichen des Schwellenwerts oftmals noch eine substanzielle Restkapazität aufweist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine batteriebetriebene Türöffnungskomponente für eine elektronische Zutrittskontrolleinrichtung anzugeben, die einerseits einen rechtzeitigen Batteriewechsel gewährleistet und andererseits eine möglichst vollständige Ausnutzung der Batteriekapazität ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Türöffnungskomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, dass die Türöffnungskomponente zumindest eine erste Batterieanordnung und eine zweite Batterieanordnung, eine Steuerungseinrichtung, sowie eine Schalteinrichtung umfasst. Die Schalteinrichtung ist dazu angepasst, eine Energieversorgung der Türöffnungskomponente wahlweise (zumindest) über die erste Batterieanordnung oder die zweite Batterieanordnung herzustellen. Die Steuerungseinrichtung ist dazu angepasst, die Schalteinrichtung gemäß einem Umschaltschema anzusteuern, um die Energieversorgung der Türöffnungskomponente abwechselnd (zumindest) über die erste Batterieanordnung oder die zweite Batterieanordnung herzustellen.
Die erfindungsgemäße Türöffnungskomponente besitzt vorzugsweise keinen eigenen Stromnetzanschluss, d.h. die Energieversorgung erfolgt ausschließlich über die Batterieanordnungen sowie optional und lediglich kurzzeitig über einen Puffer-Energiespeicher (z.B. Akkumulator, Kondensator). Die jeweilige Batterieanordnung kann eine oder mehrere Batterien umfassen. Unter einer Batterie sind allgemein elektrochemische Energiespeicher zu verstehen, die eine galvanische Zelle oder eine jeweilige Zusammenschaltung mehrerer galvanischer Zellen umfassen. Die Batterien können für einen einmaligen Gebrauch vorgesehen sein. Alternativ sind auch wiederaufladbare Batterietypen (Akkumulatoren) möglich. Unter einer Batterieanordnung ist eine Anordnung zu verstehen, die als eine einzige Energiespeichereinheit wirksam ist (z.B. Serienschaltung mehrerer einzelner Batterien), wobei zum Anschließen der jeweiligen Batterieanordnung insbesondere lediglich ein einziger Pluspol und ein einziger Minuspol vorgesehen sein können. Die Schalteinrichtung ist mit der Steuerungseinrichtung verbunden oder in die Steuerungseinrichtung integriert.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Energieversorgung der Türöffnungskomponente nicht auf eine einzige Batterie beschränkt ist, sondern auf zumindest zwei Batterieanordnungen "verteilt" werden kann, indem flexibel zwischen den Batterieanordnungen umgeschaltet werden kann. Die Energieversorgung wird hierbei regulär entweder über die erste oder die zweite Batterieanordnung, jedoch nicht über beide Batterieanordnungen gleichzeitig, hergestellt. Beispielsweise kann die erste Batterieanordnung als Standardenergieversorgung und die zweite Batterieanordnung als Reserve dienen. Es ist allerdings auch möglich, dass beide Batterieanordnungen zumindest im Wesentlichen gleichberechtigt, z.B. mit zumindest ähnlicher Betriebsauslastung, abwechselnd zum Einsatz kommen. Die beiden Batterieanordnungen werden jedenfalls nicht auf herkömmliche Weise parallelgeschaltet, sondern kommen im regulären Betrieb der Türöffnungskomponente immer oder zumindest grundsätzlich separat zum Einsatz.
Erfindungsgemäß wird die Energieversorgung abwechselnd über die erste Batterieanordnung oder die zweite Batterieanordnung hergestellt. Dies bedeutet, dass während der Lebensdauer der ersten Batterieanordnung und der zweiten Batterieanordnung wenigstens einmal, vorzugsweise wenigstens zweimal, automatisch zwischen der ersten Batterieanordnung und der zweiten Batterieanordnung umgeschaltet wird, so dass ohne zwischenzeitlichen Batteriewechsel die erste Batterieanordnung wenigstens einmal und die zweite Batterieanordnung wenigstens einmal, vorzugsweise wenigstens zweimal, zur Energieversorgung der Türöffnungskomponente verwendet wird. Insbesondere kann ein oftmaliges Umschalten der Energieversorgung von der einen auf die andere Batterieanordnung vorgesehen sein, beispielsweise bei jeder Türöffnungsbetätigung mittels der Türöffnungskomponente. Durch das abwechselnde Umschalten zwischen den Batterieanordnungen kann erreicht werden, dass der Energieinhalt der beiden Batterieanordnungen zur Energieversorgung der Türöffnungskomponente verwendet wird, und dass zu einem Zeitpunkt, zu dem die elektrische Kapazität der einen Batterieanordnung erschöpft ist, die andere Batterieanordnung gleichwohl noch eine ausreichende Restkapazität besitzt, um einen Betrieb der Türöffnungskomponente bis zum Batterietausch zu ermöglichen. Wenn der Benutzer dann einen Batterietausch durchführt, wechselt er die beiden Batterieanordnungen aus.
Bei mehr als zwei Batterieanordnungen muss nicht zwangsläufig zyklisch zwischen den Batterieanordnungen umgeschaltet werden. Der Begriff "abwechselnd" ist somit allgemein im Sinne von "alternierend" zu verstehen, d.h. es wird von einer Batterieanordnung auf eine andere Batterieanordnung umgeschaltet, jedoch nicht notwendigerweise stets in der gleichen Weise bzw. Reihenfolge. Beispielsweise kann in Abhängigkeit von einem Umschaltschema von der ersten Batterieanordnung auf die zweite oder eine dritte Batterieanordnung umgeschaltet werden.
Das abwechselnde Umschalten zwischen den Batterieanordnungen wird durch ein Umschaltschema bestimmt. Dieses kann vorbestimmt sein und beispielsweise ein festes Umschaltintervall umfassen, insbesondere ein festes zeitliches Intervall. Hierdurch kann die Steuerung des Umschaltens besonders einfach gestaltet werden, wobei das Umschaltschema z.B. lediglich das Umschaltintervall umfasst und diesbezüglich wenig Speicherplatz in Anspruch nimmt. Alternativ oder zusätzlich kann das Umschaltschema ein variables Umschaltintervall umfassen, welches dynamisch festlegt oder (beispielsweise basierend auf vorbestimmten Grundwerten) anpasst werden kann, beispielsweise um eine gleichmäßige Auslastung oder Entladung der beiden Batterieanordnungen zu bewirken und/oder um eine Mindestrestkapazität der jeweils anderen Batterieanordnung zu gewährleisten.
Unabhängig von der Frage, ob das Umschaltschema ein festes und/oder ein variables Umschaltintervall umfasst, kann das Umschaltschema eine Überlappungszeit aufweisen, um eine unterbrechungsfreie Stromversorgung zu ermöglichen. So können die Batterieanordnungen im Zuge eines Umschaltvorgangs kurzzeitig (z.B. kleiner als 500ms) als Parallelschaltung zusammengeschaltet und somit temporär gleichzeitig zur Energieversorgung beitragen. Alternativ kann ein Puffer-Energiespeicher vorgesehen werden, welcher eine umschaltungsbedingte Unterbrechung der batteriebasierten Energieversorgung überbrückt.
Die Türöffnungskomponente kann einen nicht-flüchtigen Datenspeicher umfassen, in dem das Umschaltschema gespeichert ist. Der betreffende Speicher (z.B. Flash-Speicher) kann dann mit der Steuerungseinrichtung verbunden oder in die Steuerungseinrichtung integriert sein.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Türöffnungskomponente eine Betriebsparametererfassungseinrichtung auf, um wenigstens einen Betriebsparameter der Türöffnungskomponente zu ermitteln. Die Steuerungseinrichtung kann diesbezüglich dazu angepasst sein, das Umschaltschema in Abhängigkeit des oder der ermittelten Betriebsparameter(s) festzulegen oder anzupassen. Auf diese Weise kann das Umschaltschema dynamisch verändert werden, beispielsweise um eine bestmöglich Ausnutzung der Batteriekapazitäten zu gewährleisten.
Der Betriebsparameter kann beispielsweise eine Aktivität der Türöffnungskomponente (und hierdurch insbesondere einen erfolgten Energieverbrauch der Türöffnungskomponente), und/oder einen aktuellen Zustand der Türöffnungskomponente (insbesondere einen aktuellen Ladungszustand der Batterieanordnungen) repräsentieren.
Die Betriebsparametererfassungseinrichtung kann beispielsweise einen Zähler und/oder eine Recheneinheit umfassen. Hierfür können Mittel zur logischen Signalverarbeitung und/oder ein Speicher vorgesehen sein. Eine Signalverarbeitung, insbesondere zur Verarbeitung eines erfassten Betriebsparameters, muss nicht ausschließlich und vollständig von der Betriebsparametererfassungseinrichtung bewältigt werden, sondern kann auch in Zusammenarbeit mit der Steuerungseinrichtung erfolgen. Die Betriebsparametererfassungseinrichtung kann insbesondere als separate Einrichtung mit der Steuerungseinrichtung verbunden sein oder in die Steuerungseinrichtung integriert bzw. durch die Steuerungseinrichtung gebildet sein. Die Betriebsparametererfassungseinrichtung kann alternativ oder zusätzlich einen Sensor zur Messung des Betriebsparameters umfassen und vorzugsweise zusätzlich Mittel zur Verarbeitung des Messergebnisses, d.h. des gemessenen Betriebsparameterwertes, aufweisen. Insbesondere kann die Betriebsparametererfassungseinrichtung einen Spannungssensor und/oder einen Stromsensor umfassen.
Gemäß einer besonders einfachen Ausführungsform kann die Energieversorgung in Abhängigkeit des ermittelten Betriebsparameters unmittelbar von der einen auf die andere Batterieanordnung umgeschaltet werden. Mit anderen Worten kann das Umschaltschema z.B. durch eine einfache, insbesondere Schwellenwertbasierte, Überwachung des Betriebsparameters für den jeweiligen aktuellen Umschaltvorgang festgelegt werden.
Der ermittelte Betriebsparameter kann eine Anzahl von Türöffnungsbetätigungen der Türöffnungskomponente, einen elektrischen Spannungspegel, eine elektrische Stromstärke, und/oder eine Temperatur umfassen. Entsprechend der technischen Natur eines jeweiligen Betriebsparameters kann dieser also etwa durch einfaches Zählen, rechnerisches Erfassen oder Messen bestimmt werden.
Der ermittelte Betriebsparameter kann sich auf beide Batterieanordnungen beziehen oder auf eine der Batterieanordnungen beschränkt sein. Beispielsweise kann der Betriebsparameter ein elektrischer Spannungspegel bzw. eine elektrische Stromstärke der ersten Batterieanordnung und/oder der zweiten Batterieanordnung sein. Ein Bezug auf beide Batterieanordnungen kann insbesondere vorliegen, wenn die Restkapazität der beiden Batterieanordnungen durch einen gemeinsamen Parameter angegeben wird oder wenn z.B. im Zuge eines Umschaltvorgangs beide Batterieanordnungen kurzzeitig gemeinsam zur Energieversorgung der Türöffnungskomponente beitragen.
Die elektrische Stromstärke bzw. der elektrische Spannungspegel kann auf der Grundlage eines Entladestroms unter Last (d.h. im Zuge eines Türöffnungsvorgangs), oder auf der Grundlage eines Leerlaufstroms der ersten Batterieanordnung und/oder der zweiten Batterieanordnung gemessen werden. Der Spannungspegel muss nicht unmittelbar an den Klemmen der ersten und/oder zweiten Batterieanordnung gemessen werden, sondern kann auch an entfernt von den Klemmen liegenden elektrischen Messpunkten der Türöffnungskomponente gemessen werden, wodurch z.B. ein einfacher Aufbau der Türöffnungskomponente realisiert werden kann.
Es versteht sich, dass die Erfassung eines Betriebsparameters von der Erfassung eines anderen Betriebsparameters abhängig sein kann. Beispielsweise kann ein Betriebsparameter durch ein Zustandsbit gebildet sein, welches einen Wert von 1 aufweist, wenn ein Wechsel der ersten und/oder zweiten Batterieanordnung detektiert worden ist. Ein solcher Wechsel einer Batterieanordnung kann durch eine Unterbrechung und/oder durch eine vorbestimmte relative Erhöhung eines gemessenen Spannungspegels und/oder durch eine vorbestimmte relative Erhöhung des gemessenen Entladestroms der ersten und/oder zweiten Batterieanordnung detektiert werden. Somit kann eine Abhängigkeit von einem weiteren Betriebsparameter vorliegen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der ermittelte Betriebsparameter einen Kapazitätsindikator der ersten und/oder zweiten Batterieanordnung auf, der eine elektrische Restkapazität der ersten und/oder zweiten Batterieanordnung repräsentiert. Die Restkapazität kann sich insbesondere auf die elektrische Ladungsmenge beziehen, die die erste und/oder zweite Batterieanordnung zum Zeitpunkt der Bestimmung der Restkapazität noch liefern kann/können. Die Restkapazität muss jedoch nicht in der Einheit Ampere-Stunden (Ah) ausgedrückt sein, sondern kann z.B. auch in Abhängigkeit von noch zuverlässig durchführbaren Betriebszyklen (z.B. Türöffnungsvorgängen) definiert sein.
Der Kapazitätsindikator kann in Abhängigkeit des ermittelten Betriebsparameters bestimmt werden. Insbesondere kann eine Abhängigkeit von einem Leerlaufspannungspegel, einer Leerlaufstromstärke, einer aus der Batterieanordnung bzw. den Batterieanordnungen entnommenen Ladungsmenge, und/oder einer Nutzungsdauer (z.B. gesamte oder aktive Betriebszeit der Türöffnungskomponente) der ersten und/oder zweiten Batterieanordnung bestehen.
Die Messung einer Leerlaufspannung bzw. eines Leerlaufstroms kann insbesondere dann erfolgen, wenn die betreffende Batterieanordnung gerade nicht zur Energieversorgung der Türöffnungskomponente dient. Eine entsprechende Möglichkeit ergibt sich aus der abwechselnden Benutzung der ersten und zweiten Batterieanordnung. Im Vergleich zu einer ausschließlichen Messung unter Last kann eine präzisere Abschätzung der Restkapazität der ersten und/oder zweiten Batterieanordnung vorgenommen werden.
Während die vorstehend erläuterte Ermittlung wenigstens eines Betriebsparameters bzw. Kapazitätsindikators der Türöffnungskomponente dazu dient, das Umschaltschema für das abwechselnde Umschalten zwischen den Batterieanordnungen festzulegen oder anzupassen, kann nach einer weiteren Ausführungsform die Steuerungseinrichtung dazu angepasst sein, einen Erschöpfungsindikator der ersten und zweiten Batterieanordnung zu ermitteln, welcher einen Grad der Ladungserschöpfung der ersten und/oder zweiten Batterieanordnung repräsentiert. Bei dieser Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung dazu angepasst, ein Erschöpfungssignal zu erzeugen, wenn der Erschöpfungsindikator einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Auf diese Weise kann einem Benutzer der Türöffnungskomponente in Abhängigkeit des Erschöpfungsindikators ein Erschöpfungssignal übermittelt werden, welches die Notwendigkeit eines Auswechselns der ersten und zweiten Batterieanordnung anzeigt.
Zusammen mit dem Erzeugen des Erschöpfungssignals kann hierbei ein (insbesondere bis zum nächstmaligen Auswechseln der Batterieanordnungen letztmaliges) Umschalten der Energieversorgung von der einen auf die andere Batterieanordnung erfolgen.
Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu angepasst, den Erschöpfungsindikator in Abhängigkeit des bereits erläuterten Betriebsparameters zu ermitteln. Somit kann der mittels der Betriebsparametererfassungseinrichtung ermittelte Betriebsparameter (oder die mehreren ermittelten Betriebsparameter) zugleich als Erschöpfungsindikator verwendet werden oder dazu verwendet werden, den Erschöpfungsindikator anhand des oder der ermittelten Betriebsparameter zu ermitteln. Alternativ hierzu kann die Steuerungseinrichtung dazu angepasst sein, den Erschöpfungsindikator in Abhängigkeit eines weiteren Betriebsparameters zu ermitteln. In dem letztgenannten Fall kann eine separate Erschöpfungsindikatorerfassungseinrichtung vorgesehen sein.
Es versteht sich also, dass der Erschöpfungsindikator über denselben Betriebsparameter wie – oder über einen anderen Betriebsparameter als – für das Festlegen oder Anpassen des Umschaltschemas erfolgen kann. Selbstverständlich können auch mehrere Betriebsparameter gemeinsam zur Ermittlung des Erschöpfungsindikators herangezogen werden. Vorzugsweise ist hierfür zumindest ein Sensor vorgesehen, der mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist. Der Erschöpfungsindikator kann auch in Abhängigkeit des bereits erläuterten Kapazitätsindikators ermittelt werden und insbesondere ausschließlich durch den Kapazitätsindikator gebildet sein, der eine elektrische Restkapazität der ersten und/oder zweiten Batterieanordnung repräsentiert.
Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst die Türöffnungskomponente eine mit der Steuerungseinrichtung verbundene Signaleinrichtung, wobei die Steuerungseinrichtung dazu angepasst ist, das Erschöpfungssignal zur Abgabe eines akustischen und/oder optischen Signals an die Signaleinrichtung senden. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung dazu angepasst sein, das Erschöpfungssignal an eine Zentraleinheit der elektronischen Zutrittskontrolleinrichtung zu senden. Dies kann beispielsweise drahtgebunden oder per Funk (innerhalb des eingangs genannten Funknetzwerks) geschehen. Somit können auch mehrere Personen gleichzeitig über die Notwendigkeit eines Batterietauschs informiert werden, wobei eine betreffende Person nicht am Ort der Türöffnungskomponente sein muss, um dennoch die gewünschte Information zu erhalten. Es versteht sich, dass insbesondere über die Zentraleinheit der elektronischen Zutrittskontrolleinrichtung eine Internet- oder sonstige Datenverbindung genutzt werden kann, um den Benutzer z.B. via E-Mail über den durchzuführenden Batterietausch zu informieren. Hierzu kann die Zentraleinheit beispielsweise mit einem Server verbunden oder durch einen Server gebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Türöffnungskomponente einen Elektromotor oder elektromechanischen Aktor (z.B. einen Elektromagneten) zum elektrischen Öffnen einer zugeordneten Tür und/oder ein Funkmodul zum drahtlosen Kommunizieren mit anderen Komponenten der elektronischen Zutrittskontrolleinrichtung.
Die erste Batterieanordnung und die zweite Batterieanordnung können unterschiedlich ausgebildet sein. Insbesondere können sich die Batterieanordnungen hinsichtlich ihrer Energiekapazität (initial gespeicherte Ladungsmenge) unterscheiden. Ferner können unterschiedliche Batterietypen vorgesehen sein. So kann etwa für die zweite Batterieanordnung ein kostengünstigerer Batterietyp vorgesehen sein.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann die Türöffnungskomponente zusätzlich zu der ersten und zweiten Batterieanordnung eine dritte Batterieanordnung umfassen. Hierbei ist die Schalteinrichtung dazu angepasst, die Energieversorgung wahlweise über die erste Batterieanordnung, die zweite Batterieanordnung oder die dritte Batterieanordnung herzustellen. Ferner ist die Steuerungseinrichtung dazu angepasst, die Schalteinrichtung gemäß dem Umschaltschema anzusteuern, um die Energieversorgung der Türöffnungskomponente abwechselnd über die erste Batterieanordnung, die zweite Batterieanordnung oder die dritte Batterieanordnung herzustellen.
Es versteht sich, dass die in der Beschreibung und den Patentansprüchen im Zusammenhang mit zwei Batterieanordnungen offenbarten Merkmale bei einer Türöffnungskomponente mit drei Batterieanordnungen in entsprechender Weise verwirklicht sein können.
Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der:
1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Türöffnungskomponente zeigt.
Die Türöffnungskomponente 10 umfasst mehrere nachfolgend erläuterte elektronische Komponenten, welche zumindest teilweise auf einer nicht gezeigten Leiterplatte ausgebildet sein können. Die Türöffnungskomponente 10 weist einen elektromechanischen Aktor 12 einer mechatronischen Schließeinheit auf, durch den eine nicht gezeigte Tür elektrisch für ein manuelles Öffnen freigegeben werden kann. Es versteht sich, dass die Türöffnungskomponente 10 auch andere Mittel zum Öffnen einer Tür aufweisen kann, insbesondere einen elektronischen Wandleser oder einen elektronischen Schließzylinder (nicht gezeigt). Zur Energieversorgung der Türöffnungskomponente 10 sind eine erste Batterieanordnung 14a und eine zweite Batterieanordnung 14b vorgesehen, wobei die Batterieanordnungen 14 gleichartig ausgebildet sein können und insbesondere mehrere handelsübliche Batterien (nicht gezeigt) umfassen können. Beide Batterieanordnungen 14 sind an einem jeweiligen ersten Batteriepol (insbesondere Pluspol) über eine Schalteinrichtung 16 mit einem Energieversorgungsanschluss 18 der Türöffnungskomponente 10 elektrisch verbunden. Die Batterieanordnungen 14 sind an einem jeweiligen zweiten Batteriepol (insbesondere Minuspol) an einen jeweils zugeordneten Bezugspotentialanschluss 20 angeschlossen, welcher insbesondere durch einen gemeinsamen Massepotentialanschluss der Türöffnungskomponente 10 gebildet sein kann.
Die Schalteinrichtung 16 ist mit einer Steuerungseinrichtung 22 verbunden, wobei ein Schalter 16' der Schalteinrichtung 16 zwischen einer ersten Position, in der lediglich die erste Batterieanordnung 14a mit dem Energieversorgungsanschluss 18 verbunden ist (wie in 1 gezeigt), und einer zweiten Position, in der lediglich die zweite Batterieanordnung 14b mit dem Energieversorgungsanschluss 18 verbunden ist, umgeschaltet werden kann. Die Ansteuerung der Schalteinrichtung 16 durch die Steuerungseinrichtung 22 kann gemäß einem Umschaltschema erfolgen, welches in einem nicht-flüchtigen Speicher 24 gespeichert ist und durch die Steuerungseinrichtung 22 ausgelesen und/oder angepasst werden kann.
Um eine unterbrechungsfreie Energieversorgung insbesondere im Zuge eines Umschaltvorgangs oder eines Wechsels der Batterieanordnungen 14 zu gewährleisten, ist ein Puffer-Energiespeicher 26 vorgesehen, welcher mit dem Energieversorgungsanschluss 18 elektrisch verbunden ist. Der Puffer-Energiespeicher 26 kann beispielsweise durch einen Kondensator (nicht gezeigt) gebildet sein.
Die Türöffnungskomponente 10 ist rein beispielhaft in ein nicht gezeigtes Funknetzwerk einer elektronischen Zutrittskontrolleinrichtung (nicht gezeigt) eingebunden. Die Steuerungseinrichtung 22 ist hierfür beispielhaft mit einem Funkmodul 28 zum drahtlosen Kommunizieren mit anderen Komponenten der elektronischen Zutrittskontrolleinrichtung verbunden. Die Türöffnungskomponente 10 kann alternativ oder zusätzlich drahtgebunden angeschlossen sein.
Die Steuerungseinrichtung 22 ist ferner mit einer Betriebsparametererfassungseinrichtung 30 verbunden. Die Betriebsparametererfassungseinrichtung 30 ist dazu angepasst, verschiedene Betriebsparameter der Türöffnungskomponente 10 zu erfassen. Zum einen ist die Betriebsparametererfassungseinrichtung 30 mit einer Strommesseinrichtung 32 verbunden, um den Gesamtbetriebsstrom zu messen, welcher von der jeweils mit dem Energieversorgungsanschluss 18 gekoppelten Batterieanordnung 14 eingespeist wird. Ferner ist die Betriebsparametererfassungseinrichtung 30 mit beiden jeweiligen Polen der Batterieanordnungen 14 verbunden, sodass die jeweilige Klemmenspannung sowohl unter Last als auch im Leerlauf gemessen werden kann. Hierzu kann die Betriebsparametererfassungseinrichtung 30 über integrierte Mittel zur Messung eines Spannungspegels verfügen. Des Weiteren ist die Betriebsparametererfassungseinrichtung 30 rein beispielhaft mit einem Temperatursensor 34 verbunden, um insbesondere die Betriebstemperatur der Batterieanordnungen 14 zu erfassen. Dies muss aber nicht zwingend so sein.
Die Steuerungseinrichtung 22 ist dazu angepasst, in Abhängigkeit einer oder mehrerer der von der Betriebsparametererfassungseinrichtung 30 erfassten Betriebsparameter das Umschaltschema für ein gleichmäßiges Entladen der Batterieanordnungen 14 dynamisch festzulegen oder anzupassen. Hierzu werden in Abhängigkeit eines oder mehrerer Betriebsparameter ein erster und ein zweiter Kapazitätsindikator ermittelt, welche die jeweilige Restkapazität der Batterieanordnungen 14a und 14b angeben. Eine entsprechende Ermittlung erfolgt vorzugsweise in regelmäßigen zeitlichen Abständen und/oder stets während eines Türöffnungsvorgangs oder im Anschluss an einen Türöffnungsvorgang. Eine dynamische Festlegung des Umschaltschemas kann in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Kapazitätsindikators beispielsweise derart erfolgen, dass von der einen Batterieanordnung 14a, 14b auf die andere Batterieanordnung 14b, 14a umgeschaltet wird, wenn ein Unterschied zwischen den beiden Kapazitätsindikatoren (der einen Unterschied zwischen der jeweiligen Restkapazität der Batterieanordnungen 14a und 14b repräsentiert) einen Schwellenwert erreicht.
Die Steuerungseinrichtung 22 ist ferner dazu angepasst, in Abhängigkeit der Kapazitätsindikatoren und optional weiterer Betriebsparameter (z.B. eine über die Zeit gemessene Änderung der Temperatur) einen Erschöpfungsindikator zu ermitteln. Die entsprechende Ermittlung kann z.B. im Zuge einer Aktualisierung der Kapazitätsindikatoren erfolgen. Die Abhängigkeit von den Kapazitätsindikatoren kann beispielsweise so bestimmt sein, dass für eine Ermittlung des Erschöpfungsindikators lediglich derjenige Kapazitätsindikator berücksichtigt wird, welcher aktuell den niedrigsten Wert aufweist. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass in Abhängigkeit des Erschöpfungsindikators ein Erschöpfungssignal erzeugt werden kann, wenn zumindest eine der Batterieanordnungen 14 eine vorbestimmte Restkapazität unterschreitet. Es müssen also nicht stets beide Kapazitätsindikatoren in die Berechnung bzw. Ermittlung des Erschöpfungsindikators einfließen, wodurch diese eine vergleichsweise geringe Komplexität aufweist.
Sofern der Erschöpfungsindikator einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht, wird ein Erschöpfungssignal erzeugt und an eine mit der Steuerungseinrichtung 22 verbundene Signaleinrichtung 36 gesendet. Hierbei kann gleichzeitig die Energieversorgung auf die jeweils vollere Batterieanordnung 14 umgeschaltet werden.
Der vorbestimmte Schwellenwert für das Erzeugen des Erschöpfungssignals kann insbesondere in Abhängigkeit eines Betriebsparameters angepasst werden. Beispielsweise kann der Schwellenwert angepasst werden, wenn die Batterieanordnungen 14 über einen längeren Zeitraum großen Temperaturschwankungen ausgesetzt waren, wodurch die Restkapazität schneller als üblich abfallen kann. Entsprechend kann das Erschöpfungssignal vorsorglich bereits bei einer höheren Restkapazität gesendet werden, sodass dennoch ein rechtzeitiger Austausch der Batterieanordnungen 14 gewährleistet ist. Alternativ oder zusätzlich zu einer Anpassung des Schwellenwerts können die Kapazitätsindikatoren im Zuge der Ermittlung des Erschöpfungsindikators durch einen Betriebsparameter gewichtet werden, um eine durch den Betriebsparameter hervorgerufene Schwankung des Kapazitätsindikators zu kompensieren und auf diese Weise eine gleichbleibend präzise Abschätzung der Restkapazität der ersten/und zweiten Batterieanordnung 14 sowie eine tatsächlich bedarfsgerechte Aufforderung an den Benutzer zu übermitteln, die die Notwendigkeit eines Auswechselns der Batterieanordnungen 14 anzeigt. Im Zuge eines Auswechselvorgangs können dann die beiden Batterieanordnungen 14a, 14b durch eine jeweilige neue Batterieanordnung ersetzt werden.
Bezugszeichenliste

10: Türöffnungskomponente
12: Aktor
14: Batterieanordnung
16: Schalteinrichtung
18: Energieversorgungsanschluss
20: Bezugspotentialanschluss
22: Steuerungseinrichtung
24: Speicher
26: Puffer-Energiespeicher
28: Funkmodul
30: Betriebsparametererfassungseinrichtung
32: Strommesseinrichtung
34: Temperatursensor
36: Signaleinrichtung

Claims

Türöffnungskomponente (10) für eine elektronische Zutrittskontrolleinrichtung, umfassend: zumindest eine erste Batterieanordnung (14a) und eine zweite Batterieanordnung (14b), eine Steuerungseinrichtung (22), und eine Schalteinrichtung (16), die dazu angepasst ist, eine Energieversorgung der Türöffnungskomponente (10) wahlweise über die erste Batterieanordnung (14a) oder die zweite Batterieanordnung (14b) herzustellen, wobei die Steuerungseinrichtung (22) dazu angepasst ist, die Schalteinrichtung (16) gemäß einem Umschaltschema anzusteuern, um die Energieversorgung der Türöffnungskomponente (10) abwechselnd über die erste Batterieanordnung (14a) oder die zweite Batterieanordnung (14b) herzustellen.
Türöffnungskomponente (10) nach Anspruch 1, wobei das Umschaltschema ein festes Umschaltintervall umfasst.
Türöffnungskomponente (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Umschaltschema ein variables Umschaltintervall umfasst.
Türöffnungskomponente (10) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Türöffnungskomponente (10) einen nicht-flüchtigen Speicher (24) umfasst, in dem das Umschaltschema gespeichert ist.
Türöffnungskomponente (10) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Türöffnungskomponente (10) eine Betriebsparametererfassungseinrichtung (30) zur Ermittlung wenigstens eines Betriebsparameters der Türöffnungskomponente (10) umfasst, wobei die Steuerungseinrichtung (22) dazu angepasst ist, das Umschaltschema in Abhängigkeit des wenigstens einen Betriebsparameters festzulegen oder anzupassen.
Türöffnungskomponente (10) nach Anspruch 5, wobei der wenigstens eine Betriebsparameter eine Anzahl von Türöffnungsbetätigungen der Türöffnungskomponente (10), einen elektrischen Spannungspegel, eine elektrische Stromstärke, und/oder eine Temperatur umfasst.
Türöffnungskomponente (10) nach Anspruch 5 oder 6, wobei der wenigstens eine Betriebsparameter einen Kapazitätsindikator der ersten und/oder zweiten Batterieanordnung (14) aufweist, der eine elektrische Restkapazität der ersten und/oder zweiten Batterieanordnung (14) repräsentiert.
Türöffnungskomponente (10) nach Anspruch 7, wobei der Kapazitätsindikator einen Leerlaufspannungspegel, eine Leerlaufstromstärke, eine entnommene Ladungsmenge, und/oder eine Nutzungsdauer der ersten und/oder zweiten Batterieanordnung (14) umfasst.
Türöffnungskomponente (10) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Steuerungseinrichtung (22) dazu angepasst ist, einen Erschöpfungsindikator der ersten und zweiten Batterieanordnung (14) zu ermitteln, welcher einen Grad der Ladungserschöpfung der ersten und/oder zweiten Batterieanordnung (14) repräsentiert, wobei die Steuerungseinrichtung (22) ferner dazu angepasst ist, ein Erschöpfungssignal zu erzeugen, wenn der Erschöpfungsindikator einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht.
Türöffnungskomponente (10) nach Anspruch 9 in Kombination mit zumindest einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Steuerungseinrichtung (22) dazu angepasst ist, den Erschöpfungsindikator in Abhängigkeit des wenigstens einen Betriebsparameters zu ermitteln.
Türöffnungskomponente (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Türöffnungskomponente (10) eine mit der Steuerungseinrichtung (22) verbundene Signaleinrichtung (36) umfasst, wobei die Steuerungseinrichtung (22) dazu angepasst ist, das Erschöpfungssignal zur Abgabe eines akustischen und/oder optischen Signals an die Signaleinrichtung (36) zu senden.
Türöffnungskomponente (10) nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Steuerungseinrichtung (22) dazu angepasst ist, das Erschöpfungssignal an eine Zentraleinheit der elektronischen Zutrittskontrolleinrichtung zu senden.
Türöffnungskomponente (10) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Türöffnungskomponente (10) einen Elektromotor oder elektromechanischen Aktor (12) zum elektrischen Öffnen einer zugeordneten Tür und/oder ein Funkmodul (28) zum drahtlosen Kommunizieren mit anderen Komponenten der elektronischen Zutrittskontrolleinrichtung umfasst.
Türöffnungskomponente (10) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste Batterieanordnung (14a) und die zweite Batterieanordnung (14b) unterschiedlich ausgebildet sind.
Türöffnungskomponente (10) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Türöffnungskomponente (10) ferner eine dritte Batterieanordnung umfasst, wobei die Schalteinrichtung (16) dazu angepasst ist, die Energieversorgung wahlweise über die erste Batterieanordnung (14a), die zweite Batterieanordnung (14b) oder die dritte Batterieanordnung herzustellen, wobei die Steuerungseinrichtung (22) dazu angepasst ist, die Schalteinrichtung (16) gemäß dem Umschaltschema anzusteuern, um die Energieversorgung der Türöffnungskomponente (10) abwechselnd über die erste Batterieanordnung (14a), die zweite Batterieanordnung (14b) oder die dritte Batterieanordnung herzustellen.