DE102020003066A1 - Electrically self-sufficient small device without battery - Google Patents

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Abstract

Der Anspruch beschreibt ein elektrisches Kleingerät in Form einer mechanischen, elektrischen und informationstechnischen Konstruktionsanordnung dessen Komponenten mechanisch fest oder schwingend miteinander verbunden sind, elektrisch fest oder schaltbar zu mindestens einem Stromkreis verbunden sind und informationstechnisch der Daten-, Informations- und Wissensverarbeitung entsprechend den geltenden Daten- und Informationsschutzbestimmungen dienen, wobei der Energiespeicher des Kleingeräts ein elektrischer Schaltkreis aus seriell oder parallel geschalteten Spulen und/oder Kondensatoren ist und die dazugehörende Recheneinheit mit dem dazugehörenden Speicher und den Ein- und Ausgabeschnittstellen im Notfall als wirtschaftliche Kommunikationseinheit eingesetzt wird. Ergänzend kann die Konstruktionsanordnung einen elektrischen Energieerzeuger oder Energiewandler enthalten, um einen energieautarken Betrieb des Kleingeräts zu ermöglichen, in etwa durch seine Zusatzfunktionen in den Bereichen Bereitstellung, Übertragung und Verarbeitung und von Daten, Informationen und Wissen als Teil eines Marktes oder einer Dienstleistung.Anmerkung:Dieser Patentanmeldung ist zeitlich komplementär, vervollständigend und ergänzend zu der Patentanmeldung der Fraunhofer Gesellschaft e.V. zum Betrieb eines Kleinfahrzeugs ohne Batterie.The claim describes a small electrical device in the form of a mechanical, electrical and information technology construction arrangement, the components of which are mechanically fixed or swingingly connected to one another, are electrically fixed or switchable to at least one circuit and in terms of information technology the data, information and knowledge processing in accordance with the applicable data and information protection provisions, the energy storage device of the small device being an electrical circuit made up of serially or parallel-connected coils and / or capacitors and the associated computing unit with the associated memory and the input and output interfaces being used as an economical communication unit in an emergency. In addition, the construction arrangement can contain an electrical energy generator or energy converter in order to enable the small device to operate independently of energy, for example through its additional functions in the areas of provision, transmission and processing and of data, information and knowledge as part of a market or a service. This patent application is temporally complementary, completing and supplementary to the patent application of the Fraunhofer Gesellschaft eV for the operation of a small vehicle without a battery.

Description

2. Kurzfassung2. Executive summary

2.1. Beschreibung des zugrundeliegenden technischen Problems2.1. Description of the underlying technical problem

Das technische Problem besteht in der Konstruktion von nachhaltig langfristig nutzbaren elektrischen Kleingeräten die für den Betrieb ohne durchgehende Energieversorgung aus dem Stromnetz oder konstruktiv eingebauter Batterien vorgesehen sind.The technical problem lies in the construction of small electrical devices that can be used sustainably over the long term and that are intended for operation without a continuous power supply from the power grid or built-in batteries.

Elektrische Kleingeräte werden bei der Bearbeitung von Aufgaben in allen Lebensbereichen eingesetzt. Dazu zählen Aufgaben im Büro, in der Werkstatt, im Labor, im Haushalt, in der Freizeit, etc.Small electrical devices are used in the processing of tasks in all areas of life. This includes tasks in the office, in the workshop, in the laboratory, in the household, in leisure time, etc.

Entsprechend mindestens einer spezifischen Aufgabe für deren Lösungserarbeitung oder Lösüngsunterstützung ein elektrisches Kleingerät technisch ausgebildet wird, werden insbesondere die folgenden Kriterien bei der Entwicklung und Weiterentwicklung eines Kleingerätes berücksichtigt, um seine Eignung für eine selbstständige oder gesteuerte Ausführung einer zweckmässigen Aufgabenlösung für den Nutzer zu optimieren:

  • - das Gewicht des Kleingerätes, um eine leichte Handhabung zu ermöglichen,
  • - eine lösungsspezifische konstruktive Formgebung, um dem Einsatzzweck gerecht zu werden,
  • - eine lösungsspezifische Konstruktionsanordnung von mechanischen, elektrischen, optischen, chemischen, biologischen oder informationstechnischen Komponenten oder Wandlern, die durch ihre Wechselwirkung eine aufgabenspezifische Lösung vornehmen oder dem Nutzer bei der aufgabenspezifische Lösungsumsetzung dienen, um dem angestrebten Einsatzzweck gerecht zu werden,
  • - eine lösungsspezifische Mensch-Maschinen-Schnittstelle, um einen gebrauchstauglichen aufgabenspezifischen Einsatz oder eine gebrauchstaugliche aufgabenspezifische Verwendung durch den Nutzer zu ermöglichen.
  • - die normalerweise erforderliche Energiemenge und einer zusätzlichen Energiereserve zur selbstständigen Lösung der Aufgabe durch das Kleingerät oder zur Unterstützung des Nutzers bei der Lösung der Aufgabe,
  • - der Entwicklungs- und Fertigungspreis des Kleingerätes,
  • - die Lebenserwartung des Kleingerätes.
In accordance with at least one specific task for which a small electrical device is technically trained to develop a solution or to support a solution, the following criteria in particular are taken into account in the development and further development of a small device in order to optimize its suitability for an independent or controlled execution of a practical task solution for the user:
  • - the weight of the small device to enable easy handling,
  • - a solution-specific structural design to meet the purpose,
  • - a solution-specific construction arrangement of mechanical, electrical, optical, chemical, biological or information technology components or converters which, through their interaction, create a task-specific solution or serve the user in the task-specific solution implementation in order to meet the intended purpose,
  • - a solution-specific human-machine interface to enable a suitable, task-specific use or a suitable, task-specific use by the user.
  • - the normally required amount of energy and an additional energy reserve for the independent solution of the task by the small device or to support the user in solving the task,
  • - the development and production price of the small device,
  • - the life expectancy of the small device.

Im Rahmen der Miniaturisierung und Automatisierung von Geräten wurden deren Konstruktionsanordnungen mit ursprünglich überwiegend mechanischen Elementen zur Kraftübertragung, wie beispielsweise der Kurbel und dem Getriebe einer Bohrmaschine mit Handantrieb, und zur Energiespeicherung, wie beispielsweise der Aufzugsfeder oder der Gewichte einer Uhr, zuerst durch mechanische und elektromechanische Konstruktionsanordnungen ersetzt, wie beispielsweise dem . Zweiganggetriebe und dem Elektromotor mit Netzanschluss einer Bohrmaschine, dann wurden im Laufe der Zeit in diese neuartigen Konstruktionsanordnungen zuerst elektrochemische Komponenten integriert und die Konstruktionsanordnung an diese neue Komponente angepasst, wie beispielsweise die Anpassung der Antriebsspannung des Elektromotors eines Akkuschraubers an die Spannung des eingesetzten Akkus,
dann weitere elektrische und elektromechanische Komponenten, wie beispielsweise der Einbau einer Drehzahlregelung zwischen dem Elektromotor und dem Akku eines Akkuschraubers und dem dazugehörenden nutzerzugänglichen Drehzahlregler, dann weitere elektrooptische Komponenten, wie beispielsweise der Einbau einer elektronisch ansteuerbaren Getriebeschaltung und der dafür erforderlichen nutzerzugänglichen Bedienelemente eines Akkuschraubers oder der Einbau einer elektrisch ansteuerbaren Anzeige zur Darstellung des Ladezustandes oder der Restenergie des Akkus eines Akkuschraubers oder zur Darstellung der eingestellten Betriebsart des Akkuschraubers.In the context of the miniaturization and automation of devices, their construction arrangements with originally predominantly mechanical elements for power transmission, such as the crank and the gear of a hand-operated drill, and for energy storage, such as the mainspring or the weights of a clock, were initially mechanical and electromechanical Replaced construction arrangements, such as the. Two-speed gearbox and the electric motor with mains connection of a drill, then in the course of time electrochemical components were first integrated into these new construction arrangements and the construction arrangement was adapted to this new component, such as the adjustment of the drive voltage of the electric motor of a cordless screwdriver to the voltage of the battery used,
Then further electrical and electromechanical components, such as the installation of a speed control between the electric motor and the battery of a cordless screwdriver and the associated user-accessible speed controller, then further electro-optical components, such as the installation of an electronically controllable gear shift and the user-accessible operating elements of a cordless screwdriver or the Installation of an electrically controllable display to show the charge status or the remaining energy of the battery of a cordless screwdriver or to display the set operating mode of the cordless screwdriver.

Bei den genannten und weiteren erfolgten technischen Erweiterungen der Konstruktionsanordnungen mussten die begleitenden Entwicklungs- und Fertigungskosten von Kleingeräten durchgehend berücksichtigt werden, um ein attraktives Kosten-/Nutzenverhältnis für die Anschaffung des Kleingerätes zu erreichen, dies insbesondere in Verbindung mit Kosteneinsparungen auf Nutzerseite bei einer geplanten langfristigen und häufigen Verwendung des Kleingerätes.With the mentioned and other technical expansions of the construction arrangements, the accompanying development and production costs of small devices had to be taken into account throughout in order to achieve an attractive cost / benefit ratio for the purchase of the small device, especially in connection with cost savings on the user side in the case of a planned long-term and frequent use of the small device.

Ein wesentlicher Einflussfaktor für die Entwicklungs- und Produktionskosten eines Kleingeräts, für das Gewicht eines Kleingeräts, für die konstruktive technische Formgebung des Kleingeräts und die durchgehende Betriebsdauer eines Kleingeräts ist die in dem Kleingerät geplant speicherbare Energiemenge zum Betrieb des Kleingeräts ohne externe Stromquelle.A major influencing factor for the development and production costs of a small device, for the weight of a small device, for the structural design of the small device and the continuous operating time of a small device is the amount of energy planned to be stored in the small device to operate the small device without an external power source.

Hierfür wird dem Stand der Technik entsprechend mindestens eine Batterie oder mindestens ein Akkumulator in das Kleingerät konstruktiv eingeplant, welcher eine Stromversorgung des Kleingeräts vornimmt, wenn die Stromzufuhr einer gegebenenfalls mit dem Kleingerät elektrischen verbundenen und schaltbaren externen Stromquelle abgeschaltet wird, keine elektrische Energie liefert oder ausfällt, wie beispielsweise der Stromnetz-Versorgung einer Musikanlage, der Stromnetz-Versorgung einer Strassenlaterne, der Stromnetz-Versorgung einer Bahnhofsuhr, der Stromnetz-Versorgung einer Nachttischlampe, der Stromnetz-Versorgung einer Treppenhausbeleuchtung, der Stromnetz-Versorgung einer Tiefgaragenbeleuchtung, der Stromnetz-Versorgung einer Waschküche, der Stromnetz-Versorgung einer Werkstattlampe, der Stromnetz-Versorgung einer Badezimmerlampe, der Stromnetz-Versorgung einer Bürolampe,
der Stromnetz-Versorgung einer Fussgängerampel, der Stromnetz-Versorgung einer Sammelumkleidebeleuchtung, der Stromnetz-Versorgung einer Sport- oder Schwimmhalle, der Stromnetz-Versorgung eines Sportplatzes, die integrierten Solarzellen einer gläsernen Treppenstufe bei Tageslicht, die integrierten oder
beschichteten Solarzellen eines Rolladens bei Tageslicht, die integrierten oder beschichteten Solarzellen einer Zimmer- oder Gebäudetür bei Tageslicht, der Stromnetz-Versorgung einer Bahnhofspassage, der Stromnetz-Versorgung einer Bahnhofsunterführung, der Stromnetz-Versorgung einer Bushaltestelle, der Stromnetz-Versorgung einer Telefonanlage, der Stromnetz-Versorgung einer Trinkwasserpumpe, der Stromnetz-Versorgung einer Schaltzentrale, der Stromnetz-Versorgung einer Notrufzentrale, der Stromnetz-Versorgung einer Alarmanlage, etc.For this purpose, according to the state of the art, at least one battery or at least one accumulator is planned structurally in the small device, which provides a power supply to the small device when the power supply to an external power source that may be electrically connected to the small device and switchable is switched off, supplies no electrical energy or fails , such as the power grid supply of a Music system, the mains supply of a street lamp, the mains supply of a station clock, the mains supply of a bedside lamp, the mains supply of a stairwell lighting, the mains supply of an underground car park lighting, the mains supply of a laundry room, the mains supply of a workshop lamp , the mains supply of a bathroom lamp, the mains supply of an office lamp,
the power supply of a pedestrian traffic light, the power supply of a collective changing room lighting, the power supply of a sports hall or swimming pool, the power supply of a sports field, the integrated solar cells of a glass step in daylight, the integrated or
coated solar cells of a roller shutter in daylight, the integrated or coated solar cells of a room or building door in daylight, the power supply of a train station passage, the power supply of a train station underpass, the power supply of a bus stop, the power supply of a telephone system, the power supply -Supply of a drinking water pump, the power grid supply of a control center, the power grid supply of an emergency call center, the power grid supply of an alarm system, etc.

Ebenfalls dem Stand der Technik entsprechend wird mindestens eine Batterie oder mindestens ein Akkumulator in ein Kleingerät zur Stromversorgung des Kleingeräts konstruktiv eingeplant, wenn dies für den überwiegend nicht stromnetzgebundenen Betrieb vorgesehen ist. Hierfür muss das Kleingerät dann entsprechend seiner Einsatzhäufigkeit, seiner Einsatzdauer, seiner Einsatzart und des sich daraus ergebenden Energiebedarfs nach Bedarf oder regelmässig mit einer eigenen oder austauschbaren elektrischen Stromquelle fest oder schaltbar verbunden werden, welche die erforderliche elektrische Energie bereitstellt oder wandelt und bereitstellt, wie beispielsweise der Windrad-Dynamo einer Wetterstation oder einer Bushaltestelle auf Grund von Wind, der Kurbel-Dynamo einer Taschenlampe im Einsatz, der Solarenergie/Stromwandlers eines Wanderzeltes bei Tageslicht, die Solarzellen-Beschichtung eines Helms bei Tageslicht, der Windrad-Dynamo oder der Solarenergie/Stromwandler eines Strandkorbs bei Wind bzw. Tageslicht, der Windrad-Dynamo oder der Solarenergie/Stromwandler einer Garten- oder Stranddusche bei Wind bzw. Tageslicht, der Windrad-Dynamo oder der Solarenergie/ Stromwandler der Beleuchtung einer Camping-Toilette bei Wind bzw. Tageslicht, der Windrad-Dynamo oder der Solarenergie/Stromwandler der Beleuchtung einer Rettungsinsel bei Wind bzw. Tageslicht, die Windturbine einer beschwerten Wasserflöte einer Bootsstegbeleuchtung bei Seegang, der Windrad-Dynamo, der Solarenergie/Stromwandler oder die Windturbine einer beschwerten Signalboje bei Wind bzw. Tageslicht oder Seegang, der Solarenergie/Stromwandler eines Surfbretts bei Tageslicht, der Solarenergie/Stromwandler oder die Windturbine eines Leuchtturms bei Wind bzw. Tageslicht oder Seegang, der Windrad-Dynamo, der Solarenergie/Stromwandler oder die Windturbine einer Bewässerungsanlage für schnellwachsende Pflanzenkulturen bei Wind bzw. Tageslicht, die Powerbank für ein Radiogerät, die Powerbank für ein Smartphone, die Powerbank für ein Tablet, die Powerbank für eine Spielkonsole, die Powerbank für ein Spielzeug, die Powerbank für ein Navigationsgerät, das Ladegerät für einen Akkuschrauber, für ein Funkgerät, für eine Taschenlampe, für ein Fernglas, für ein Fernrohr, für eine Musikanlage, für einen mechanischen Schlüssel mit integrierter digitaler Signaturfunktion, etc.Also in accordance with the state of the art, at least one battery or at least one accumulator is planned structurally in a small device for supplying power to the small device, if this is intended for operation that is predominantly not connected to the mains. For this purpose, the small device must then be permanently or switchably connected to its own or exchangeable electrical power source, which provides or converts and provides the required electrical energy, depending on its frequency of use, its duration of use, its type of use and the resulting energy demand, as required or regularly the wind turbine dynamo of a weather station or a bus stop due to wind, the crank dynamo of a flashlight in use, the solar energy / current converter of a hiking tent in daylight, the solar cell coating of a helmet in daylight, the wind turbine dynamo or the solar energy / current converter a beach chair in wind or daylight, the wind turbine dynamo or the solar energy / power converter of a garden or beach shower in wind or daylight, the wind turbine dynamo or the solar energy / current converter of the lighting of a camping toilet in wind or daylight, the Wind turbine dynamo or the solar energy / current converter of the lighting of a life raft in wind or daylight, the wind turbine of a weighted water flute of a landing stage lighting in swell, the wind turbine dynamo, the solar energy / current converter or the wind turbine of a weighted signal buoy in wind or daylight or swell, the solar energy / Current converter of a surfboard in daylight, the solar energy / current converter or the wind turbine of a lighthouse in wind or daylight or swell, the wind turbine dynamo, the solar energy / current converter or the wind turbine of an irrigation system for fast-growing crops in wind or daylight, the power bank for a radio device, the power bank for a smartphone, the power bank for a tablet, the power bank for a game console, the power bank for a toy, the power bank for a navigation device, the charger for a cordless screwdriver, for a radio device, for a flashlight, for binoculars , for a telescope, for a music system, for a mechanical key with an integrated digital signature function, etc.

Dem Stand der Technik entsprechend wird in Kleingeräte konstruktiv häufig mindestens eine digitale Recheneinheit mit mindestens einem Speicher, mit mindestens einer Ein- und Ausgabeschnittstelle und mindestens einem Programm oder Drehbuch mit ausführbaren Steuerungsanweisungen integriert.According to the state of the art, at least one digital arithmetic unit with at least one memory, with at least one input and output interface and at least one program or script with executable control instructions is often integrated structurally in small devices.

Die Ein- und Ausgabeschnittstellen dienen der Kommunikation des Kleingeräts und dessen Vernetzung mit Geräten aller Art, indem dies Daten und Informationen mit mindestens einer technisch intern verbauten Komponente der eigenen Konstruktionsanordnung, wie beispielsweise dem Speicher, oder mit mindestens einem weiteren Gerät austauscht.The input and output interfaces are used for communication between the small device and its networking with devices of all kinds by exchanging data and information with at least one technically internally built-in component of its own design arrangement, such as the memory, or with at least one other device.

Der mindestens eine Speicher wird zur Aufbewahrung und Bearbeitung von ausführbaren Regelanweisungen, dazugehörender Steuerungsanweisungen und Daten der Recheneinheit genutzt, um beispielsweise die vorgenommenen Kontrolleinstellungen des Nutzers an den nutzerzugänglichen Bedienelementen des Kleingeräts als Information auszulesen, die ausgelesen Informationen an den Speicher zu übertragen und dort abzulegen, die neuen Informationen im Speicher mit Regel- und Steueranweisungen logisch zu verknüpfen und dadurch die Initialisierung, durchgehende Ansteuerung, der Kommunikation, durchgehende Überwachung, durchgehende Fehlererkennung und Fehlerprotokollierung der Funktionalität des Kleingeräts oder der Funktionalität darin integrierter Komponenten vorzunehmen, wobei insbesondere die vorgesehene technische und funktionale Wechselwirkung der integrierten Komponenten der Konstruktionsanordnung des Kleingeräts berücksichtigt wird. Hierzu gehören beispielsweise die Auswahl der gewünschten Funktionsweise oder der gewünschten Funktionsart des Kleingeräts, die Ansteuerung der Werkzeugdrehzahl des Kleingeräts, die Ansteuerung des Inhalts oder der Helligkeit einer Anzeige des Kleingeräts, etc.The at least one memory is used to store and process executable control instructions, associated control instructions and data from the processing unit, for example to read out the control settings made by the user on the user-accessible control elements of the small device as information, to transmit the read-out information to the memory and to store it there, to logically link the new information in the memory with regulation and control instructions and thereby carry out the initialization, continuous activation, communication, continuous monitoring, continuous error detection and error logging of the functionality of the small device or the functionality of the components integrated in it, whereby in particular the intended technical and functional Interaction of the integrated components of the construction arrangement of the small device is taken into account. This includes, for example, the selection of the desired mode of operation or the desired type of function of the small device, the control of the tool speed of the small device, the control of the content or the brightness of a display of the small device, etc.

2.2 Beschreibung der Lösung2.2 Description of the solution

Die technische Lösung besteht in der Verwendung von neuartigen Energiespeichern für die Speicherung der elektrischen Energie, insbesondere jedoch von Kondensatoren oder Spulen in Einzelnutzung oder zu beliebigen seriellen oder parallelen Schaltkreisen zusammengesetzt, als konstruktiv im Kleingerät eingebauten oder mechanisch mit dem Kleingerät fest verbundenen oder austauschbaren mindestens einen Energiespeicher, welcher mit mindestens einem elektrischen Verbraucher des Kleingeräts fest oder schaltbar zu einer elektrischen funktionalen Konstruktionsanordnung verbunden ist, welche beispielsweise ein elektrischer Schaltkreis ist.The technical solution consists in the use of new types of energy storage devices for the storage of electrical energy, but in particular of capacitors or coils for individual use or combined into any series or parallel circuits, as at least one structurally built into the small device or mechanically connected to the small device or replaceable Energy storage device, which is connected to at least one electrical consumer of the small device in a fixed or switchable manner to form an electrical functional construction arrangement, which is, for example, an electrical circuit.

In einigen Ausführungsbeispielen enthält die elektrische funktionale Konstruktionsanordnung einen Stromregler oder einen Spannungsregler zwischen dem mindestens einen Energiespeicher und dem mindestens einen Verbraucher des Kleingeräts.In some exemplary embodiments, the electrical functional construction arrangement contains a current regulator or a voltage regulator between the at least one energy store and the at least one consumer of the small device.

In einigen Ausführungsbeispielen enthält die elektrisch funktionale Konstruktionsanordnung des Kleingeräts mindestens eine Recheneinheit mit mindestens einem Speicher, mit mindestens einer Ein- und Ausgabeschnittstelle und mindestens einem Programm oder einem Drehbuch mit ausführbaren Steuerungsanweisungen. Die mindestens eine Recheneinheit mit dem mindestens einen Speicher und der mindestens einen Ein- und Ausgabeschnittstelle sind über mindestens einen Stromregler oder mindestens einen Spannungsregler mit dem mindestens einen Energiespeicher des Kleingeräts fest oder schaltbar zu einer elektrischen funktionalen Konstruktionsanordnung verbunden, welche beispielsweise ein elektrischer Schaltkreis ist.In some exemplary embodiments, the electrically functional construction arrangement of the small device contains at least one processing unit with at least one memory, with at least one input and output interface and at least one program or a script with executable control instructions. The at least one computing unit with the at least one memory and the at least one input and output interface are connected to the at least one energy store of the small device in a fixed or switchable manner via at least one current regulator or at least one voltage regulator to form an electrical functional construction arrangement, which is, for example, an electrical circuit.

Die mindestens eine Ein- oder Ausgabeschnittstellen kann der Kommunikation des Kleingeräts und dessen Vernetzung mit Geräten aller Art dienen, indem dies Daten und Informationen mit mindestens einer technisch intern verbauten Komponente der eigenen Konstruktionsanordnung oder mit mindestens einem weiteren Gerät austauscht. Der Austausch von Daten und Informationen wird dabei durch die Nutzung von elektrischen oder optischen Signalen mit darin codierten Informationen, wie beispielsweise Nachrichten- und Informationsübertragung in einem Computer-Netzwerk, durch die Nutzung von Funksignalen mit darin codierten und gegebenenfalls verschlüsselten Informationen, wie beispielsweise Nachrichten- und Informationsübertragung in einem Mobilfunknetz oder Satellitenkommunikationsnetzwerk, durch die Nutzung von Lichtsignalen mit darin codierten und gegebenenfalls verschlüsselten Informationen, wie beispielsweise Nachrichten- und Informationsübertragung bei Infrarot- oder Laser-Kommunikation, etc.The at least one input or output interface can be used for the communication of the small device and its networking with devices of all kinds by exchanging data and information with at least one technically internally installed component of the own construction arrangement or with at least one other device. The exchange of data and information is achieved through the use of electrical or optical signals with information encoded therein, such as message and information transmission in a computer network, through the use of radio signals with information encoded and possibly encrypted therein, such as message and information transmission in a cellular network or satellite communication network, through the use of light signals with information encoded and possibly encrypted therein, such as message and information transmission in infrared or laser communication, etc.

Beim Senden oder beim Empfang von Daten- und Informationen über die mindestens eine Ein- oder Ausgabeschnittstelle werden die geltenden Daten- und Informationsschutzbestimmungen des Kleingeräts für weitere oder folgende Daten- und Informationsverarbeitung genutzt, welche bei der Initialisierung der Kleingeräts in dessen Speicher oder seiner Konstruktionsanordnung hinterlegt wurden und nur im Rahmen einer gesetzlichen Regelung über eine Ein- oder Ausgabeschnittstelle aktualisiert werden können. Die Daten- und Informationsschutzbestimmungen entsprechen den jeweils geltenden gesetzlichen Bestimmungen, insbesondere den Datenschutz- und Informationsschutzbestimmungen der Europäischen Datenschutzgrundverordnung oder einer folgenden Europäischen oder Internationalen Datenschutz- und Informationsschutzgrundverordnurig.When sending or receiving data and information via the at least one input or output interface, the applicable data and information protection provisions of the small device are used for further or subsequent data and information processing, which is stored in its memory or its construction arrangement when the small device is initialized and can only be updated via an input or output interface within the framework of a legal regulation. The data and information protection provisions correspond to the applicable statutory provisions, in particular the data protection and information protection provisions of the European General Data Protection Regulation or a subsequent European or international data protection and information protection regulation.

In einigen Ausführungsbeispielen dient die mindestens eine Ein- und Ausgabeschnittstellen der Energieversorgung des Kleingeräts und ist über mindestens einen Stromregler oder mindestens einen Spannungsregler mit mindestens einem elektrischen Verbraucher, als Komponente der internen Konstruktionsanordnung des Kleingeräts, fest oder schaltbar zu einer elektrischen funktionalen Konstruktionsanordnung verbunden, welche beispielsweise ein elektrischer Schaltkreis ist.In some exemplary embodiments, the at least one input and output interface is used to supply energy to the small device and is connected via at least one current regulator or at least one voltage regulator to at least one electrical consumer, as a component of the internal construction arrangement of the small device, fixed or switchable to form an electrical functional construction arrangement, which for example an electrical circuit.

Der mindestens eine Speicher wird zur Aufbewahrung und Bearbeitung von ausführbaren Regelanweisungen, dazugehörender Steuerungsanweisungen, Daten und Informationen der Recheneinheit genutzt, um beispielsweise die vorgenommenen Kontrolleinstellungen des Nutzers an den nutzerzugänglichen Bedienelementen des Kleingeräts als Information auszulesen, die ausgelesenen Informationen an den Speicher zu übertragen und dort abzulegen, die neuen Informationen im Speicher mit Regel- und Steueranweisungen logisch zu verknüpfen und dadurch die Initialisierung, die durchgehende Ansteuerung, das durchgehende oder periodische Angebot, die Kommunikationssignalgenerierung, die Kommunikationssteuerung, die Kommunikation, die Energieversorgung, die durchgehende Überwachung, die durchgehende Fehlererkennung und Fehlerprotokollierung der Funktionalität des Kleingeräts oder der Funktionalität darin integrierter Komponenten vorzunehmen, wobei insbesondere die vorgesehene technische und funktionale Wechselwirkung der integrierten Komponenten der Konstruktionsanordnung des Kleingeräts und die Datenschutz- und Informationsschutzbestimmungen für die Daten und Informationen welche vom oder über den Nutzer des Kleingeräts oder von anderen Geräten erfasst, empfangen oder gesendet und informationstechnisch, mathematisch und logisch verarbeitet werden, berücksichtigt werden. Dazu gehören beispielsweise die Auswahl oder die Information über die Auswahl der gewünschten Funktionsweise, die Auswahl oder die Information über die Auswahl gewünschten Funktionsart des Kleingeräts, die Auswahl oder die Information über die Auswahl der Verwendung des Kleingeräts, wie beispielsweise eines ausgewählten Anwendungsprogramms und dazugehörender Daten oder Datenströme, eines ausgewählten Anwendungsprogramms und Informationen über dazugehörende Daten oder über dazugehörende Datenströme, eines ausgewählten Anwendungsprogramms und Informationen über Berechtigungscodes der dazugehörende Daten oder über dazugehörende Datenströme, eines verschlüsselten Berechtigungscodes eines ausgewählten Anwendungsprogramms und Informationen der dazugehörende Daten oder über dazugehörende Datenströme, die Ansteuerung oder eine Information über die Ansteuerung und Kontrolle der Komponenten der internen Konstruktionsanordnung des Kleingeräts, ein verschlüsselter Berechtigungscode für die Ansteuerung oder für eine Information über die Ansteuerung und Kontrolle der Komponenten der internen Konstruktionsanordnung des Kleingeräts, die Ansteuerung oder eine Information über die Ansteuerung des Inhalts oder der Helligkeit einer Anzeige des Kleingeräts, die Nutzungsdauer oder eine Information über die Nutzungsdauer des Kleingeräts, die Nutzungszeit oder eine Information über die Nutzungszeit des Kleingeräts, die Schnittstellenbeschreibung oder eine Information über die Schnittstellenbeschreibung des Kleingeräts, die Schnittstellenbeschreibung oder eine Information über die Schnittstellenbeschreibung einer möglichen Vernetzung des Kleingeräts mit einem anderen Gerät, der Zeitpunkt oder eine Information über den Zeitpunkt einer möglichen Vernetzung des Kleingeräts, die Vernetzungsart oder eine Information über die mögliche Vernetzungsart des Kleingeräts mit weiteren Geräten, der Vertrag oder eine Information über den Vertrag einer möglichen Vernetzung des Kleingeräts mit weiteren Geräten, etc.The at least one memory is used to store and process executable control instructions, associated control instructions, data and information from the processing unit, for example to read out the control settings made by the user on the user-accessible control elements of the small device as information, to transfer the information read to the memory and there to logically link the new information in the memory with regulation and control instructions and thereby the initialization, the continuous control, the continuous or periodic offer, the communication signal generation, the communication control, the communication, the energy supply, the continuous monitoring, the continuous error detection and To carry out error logging of the functionality of the small device or the functionality of the components integrated therein, in particular the intended technical and functional interaction g of the integrated components of the construction arrangement of the small device and the data protection and information protection provisions for the data and information which are recorded, received or sent by or about the user of the small device or from other devices and processed in terms of information technology, mathematics and logic are taken into account. This includes, for example, the selection or information about the selection of the desired Functionality, the selection or the information about the selection of the desired type of function of the small device, the selection or the information about the selection of the use of the small device, such as a selected application program and associated data or data streams, a selected application program and information about associated data or associated Data streams, a selected application program and information about authorization codes of the associated data or associated data streams, an encrypted authorization code of a selected application program and information about the associated data or associated data streams, the control or information about the control and control of the components of the internal structural arrangement of the small device , an encrypted authorization code for the control or for information about the control and monitoring of the components of the internal Construction arrangement of the small device, the control or information about the control of the content or the brightness of a display of the small device, the period of use or information about the period of use of the small device, the time of use or information about the time of use of the small device, the interface description or information about the interface description of the small device, the interface description or information about the interface description of a possible network of the small device with another device, the time or information about the time of a possible network of the small device, the type of network or information about the possible type of network of the small device with others Devices, the contract or information about the contract for a possible networking of the small device with other devices, etc.

Die ausführbaren Regelanweisungen, die dazugehörenden Steuerungsanweisungen, Daten und darin enthaltene Informationen welche im Speicher aufbewahrt und/oder bearbeitet werden, können auch anwendungsspezifisch zusammengefasst sein und so eine Funktion, eine Funktionsbibliothek, eine Datei oder ein Programm bilden. Weitere Zusammenfassungen sind ebenfalls möglich und können die technische Ausprägung einer Firmware, eines Betriebssystems, eines Softwarepakets, eines Softwaresystems oder einer virtuellen Laufzeitumgebung für das Kleingerät oder einer Komponente seiner inneren Konstruktionsanordnung haben.The executable control instructions, the associated control instructions, data and information contained therein which are stored and / or processed in the memory can also be combined in an application-specific manner and thus form a function, a function library, a file or a program. Further summaries are also possible and can have the technical characteristics of a firmware, an operating system, a software package, a software system or a virtual runtime environment for the small device or a component of its internal construction arrangement.

Anwendungen hierzu sind beispielsweise Kleingeräte mit einer Recheneinheit, dazugehörendem Speicher und Ein- und Ausgabeschnittstellen, und einem Energiespeicher zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Musikanlage, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Strassenlaterne, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Bahnhofsuhr, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Nachttischlampe, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Treppenhausbeleuchtüng, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Tiefgaragenbeleuchtung, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Waschküche, der Stromnetz-Versorgung einer Werkstattlampe, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Badezimmerlampe, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Bürolampe, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Fussgängerampel, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Sammelumkleidebeleuchtung, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Sport- oder Schwimmhalle, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung eines Sportplatzes oder eines Schulhofes, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der integrierten Solarzellen einer gläsernen Treppenstufe bei Tageslicht, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der integrierten oder beschichteten Solarzellen eines Rolladens bei Tageslicht, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der integrierten oder beschichteten Solarzellen eines Fensters bzw. einer Zimmer- oder Gebäudetür bei Tageslicht, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Bahnhofspassage, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Bahnhofsunterführung, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Bushaltestelle, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Telefonanlage, der Stromnetz-Versorgung einer Trinkwasserpumpe, der Stromnetz-Versorgung einer Belüftungsanlage, der Stromnetz-Versorgung einer Heizungsanlage, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Schaltzentrale, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Kommunikationsvorrichtung, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Notrufzentrale, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Alarmanlage, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung eines Warnsystems, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung eines Leuchtturms, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung einer Baustellenabsperrung, zur Absicherung der Energieversorgung beim Ausfall der Stromnetz-Versorgung eines Baustellengerüsts, etc..Applications for this are, for example, small devices with a computing unit, associated memory and input and output interfaces, and an energy storage device for protection the energy supply in the event of a failure of the power supply to a music system, to safeguard the energy supply in the event of a failure of the power supply to a street lamp, to safeguard the energy supply in the event of failure of the power supply to a station clock, to safeguard the energy supply in the event of failure of the power supply to a bedside lamp, to safeguard the energy supply in the event of a failure of the power supply to a stairwell lighting, to safeguard the energy supply in the event of a failure of the power supply to an underground parking garage, to safeguard the energy supply in the event of a failure of the power supply to a laundry room, the power supply to a workshop lamp, to safeguard the energy supply in the event of failure of the power supply to a bathroom lamp, to safeguard the energy supply in the event of failure of the power supply to an office lamp, to safeguard the energy supply in the event of failure of the power supply to an F. Outer traffic lights, to secure the energy supply in the event of failure of the power supply of a collective changing room lighting, to secure the energy supply in the event of failure of the power supply of a sports or swimming pool, to secure the energy supply in the event of failure of the power supply to a sports field or a school yard, to protect the Energy supply in the event of failure of the integrated solar cells of a glass stair step in daylight, to safeguard the energy supply in the event of failure of the integrated or coated solar cells of a roller shutter in daylight, to safeguard the energy supply in the event of failure of the integrated or coated solar cells of a window or a room or building door in daylight , to safeguard the energy supply in the event of a power grid failure in a train station passage, to safeguard the power supply in the event of a power grid failure in a train station underpass, to protect the energy Supply in the event of failure of the power supply to a bus stop, to secure the energy supply in the event of failure of the power supply to a telephone system, the power supply to a drinking water pump, the power supply to a ventilation system, the power supply to a heating system, to protect the power supply in the event of failure the power supply to a control center, to safeguard the power supply in the event of a failure of the power supply of a communication device, to safeguard the power supply in the event of failure of the power supply to an emergency call center, to safeguard the power supply in the event of failure of the power supply to an alarm system, to safeguard the power supply in the event of failure of the power supply to a warning system, to safeguard the power supply in the event of failure of the power supply to a lighthouse, to safeguard the power supply in the event of failure of the power supply to a construction site lock, to secure the energy supply in the event of a failure of the power supply to a construction site scaffolding, etc ..

In einigen Ausführungsbeispielen enthält die elektrische funktionale Konstruktionsanordnung des Kleingeräts mindestens einen Energiegenerator oder mindestens einen Energiewandler welcher jeweils über mindestens einen Stromregler oder mindestens,einen Spannungsregler mit dem mindestens einen Energiespeicher des Kleingeräts fest oder schaltbar zu einer elektrischen funktionalen Konstruktionsanordnung verbunden ist, welche beispielsweise ein elektrischer Stromkreis ist. Der mindestens eine Energiegenerator oder mindestens eine Energiewandler dient der Energieversorgung des mindestens einen Verbrauchers des Kleingeräts oder der Bereitstellung der erzeugten oder gewandelten elektrischer Energie für den mindestens einen Energiespeicher des Kleingeräts zur Zwischenspeicherung der Energie zwecks Aufbewahrung für eine spätere Nutzung durch mindestens einen Verbraucher der internen Konstruktionsanordnung des Kleingeräts oder ein anderes Gerät welches mit diesem elektrisch oder magnetisch verbunden ist.In some exemplary embodiments, the electrical functional construction arrangement of the small device contains at least one energy generator or at least one energy converter which is connected to the at least one energy storage device of the small device in a fixed or switchable manner via at least one current regulator or at least one voltage regulator to form an electrical functional construction arrangement, which, for example, is an electrical Circuit is. The at least one energy generator or at least one energy converter is used to supply energy to the at least one consumer of the small device or to provide the generated or converted electrical energy for the at least one energy store of the small device for intermediate storage of the energy for later use by at least one consumer of the internal construction arrangement of the small device or another device that is electrically or magnetically connected to it.

Die genannten Funktionen und Aufgaben der beispielhaften internen Komponenten der Konstruktionsanordnung von Kleingeräten sind nicht auf die Aufzählung oder deren Kombination beschränkt und lassen sich um beliebige weitere funktionale Komponenten erweitern, welche Verbraucher oder Erzeuger sein können und einerseits mit der Konstruktionsanordnung mechanisch fest bzw. elektrisch oder magnetisch fest oder schaltbar verbunden sein müssen, und andererseits die geltenden Datenschutz- und Informationsschutzbestimmungen des Kleingeräts bei der Daten- und Informationsverarbeitung erfüllen und einhalten müssen.The mentioned functions and tasks of the exemplary internal components of the construction arrangement of small devices are not limited to the enumeration or their combination and can be expanded by any further functional components, which can be consumers or producers and on the one hand mechanically fixed or electrical or magnetic with the construction arrangement must be permanently or switchably connected, and on the other hand must meet and comply with the applicable data protection and information protection provisions of the small device during data and information processing.

2.3. Technische Anwendungsgebiet2.3. Technical field of application

Energiewirtschaft, Informationstechnik, Datenverarbeitung, Informationsverarbeitung, Kommunikationstechnik, Elektrotechnik, Bauwesen, Sport, Tourismus,, Rechtswissenschaften, Wirtschaftswesen, Normung und Standardisierung, Hotellerie, Versicherungsbranche.Energy industry, information technology, data processing, information processing, communication technology, electrical engineering, construction, sport, tourism, law, economics, standardization, hotel industry, insurance industry.

3. Anwendungsbeispiel3. Application example

Den obigen Beschreibungen folgend sind Anwendungs- und Ausführungsbeispiele entsprechender Kleingeräte mit mindestens einem Energieerzeuger oder mindestens einem Energiewandler, mindestens einem Strom- oder Spannungsregler, mindestens einem Energiespeicher, mindestens einer Recheneinheit mit mindestens einem Speicher und mindestens einer Ein- oder Ausgabeschnittstelle, einer Datenschutz- und Informationsschutzverordnung, etc., in etwa:

  • - ein Surfbrett, ein Boot, eine Rettungsinsel, ein Transportcontainer, ein Kommunikationssatellit mit einem Energiespeicher, einem Positionssignal-Empfänger, einem Funksender und einer elektrisch betreibbaren Lichtquelle, welches/welche bei Tageslicht mit einer Solarzellen-Beschichtung oder mit integrierten Solarzellen elektrische Energie sammelt, um in einem möglichen Notfall seine Positions- und weitere oder andere Informationen zu versenden, wobei beispielsweise bei dem Surfbrett der Segelmast oder der Segelbaum als Antenne für den Funksender und LED- oder Leuchtflächen am bzw. im Surfbrettkörper, am bzw. im Mast, am bzw. im Baum, oder am bzw. im Segel als Lichtgeber genutzt werden können,
  • - ein Surfanzug, eine Schwimmweste, ein Rettungsring, eine Rettungsveste oder ein Klettergurt mit einem Energiespeicher, einem Positionssignal-Empfänger, einem Funksender und einer elektrisch betreibbaren Lichtquelle, welcher/welche/welche bei Tageslicht mit einer Solarzellen-Beschichtung oder mit integrierten Solarzellen elektrische Energie sammelt, um in einem möglichen Notfall seine Positions- und weitere oder andere Informationen zu versenden, wobei beispielsweise bei dem Surfanzug die Halskrause oder ein Ausziehdraht als Antenne und LED oder Leuchtstreifen zur optischen Signalisierung genutzt werden können.
  • - eine Wanderjacke, eine Wandertraggestell oder ein Wanderrucksack mit einem Energiespeicher, einem Positionssignal-Empfänger, einem Funksender und einer elektrisch betreibbaren Lichtquelle, welche/welcher bei Tageslicht mit einer Solarzellen-Beschichtung oder mit integrierten Solarzellen elektrische Energie sammelt, um in einem möglichen Notfall seine Positions- und weitere oder andere Informationen zu versenden, wobei beispielsweise ein Ausziehdraht als Antenne und LED oder Leuchtstreifen zur optischen Signalisierung und genutzt werden können.
  • - ein Wanderzelt mit einem Energiespeicher, einem Positionssignal-Empfänger, einem Funksender und einer elektrisch betreibbaren Lichtquelle, welches bei Tageslicht mit einer Solarzellen-Beschichtung oder mit integrierten Solarzellen elektrische Energie sammelt, um in einem möglichen Notfall seine Positions- und weitere oder andere Informationen zu versenden, wobei eine Zeltstange oder ein Zeltspanner als Antenne und LEDs oder Leuchtflächen in einem Zelttuch oder an dem Zelt befestigt zur optischen Signalisierung genutzt werden können.
  • - ein Sonnenschirm oder eine Sonnenliege mit einem Energiespeicher, einem Temperatur- und Feuchtigkeitsmesser, einem Funkempfänger, einem Funksender und einer elektrisch betreibbaren Lichtquelle, welcher bei Tageslicht mit einer Solarzellen-Beschichtung oder mit integrierten Solarzellen elektrische Energie sammelt, um Wetterinformationen, Gastinformationen und weitere oder andere Informationen zu versenden, wobei beispielsweise eine Sonnenschirmspeiche bzw. ein Spanntuch der Sonnenliege als Antenne und LEDs oder Leuchtflächen im Schirmtuch bzw. einem Spanntuch zur optischen Signalisierung oder für eine Notbeleuchtung genutzt werden können.
  • - ein Strandkorb oder ein Container mit einem Energiespeicher, einem Temperatur- und Feuchtigkeitsmesser, einem Funkempfänger, einem Funksender und einer elektrisch betreibbaren Lichtquelle, welcher bei Tageslicht mit einem Windrad-Dynamo, einer Solarzellen-Beschichtung oder mit integrierten Solarzellen elektrische Energie sammelt, um Wetterinformationen, Nutzungsinformationen und weitere oder andere Informationen zu versenden, wobei beispielsweise bei dem Strandkorb eine Schirmstrebe als Antenne und LEDs oder Leuchtflächen in der Dachkonstruktion zur optischen Signalisierung oder für eine Notbeleuchtung genutzt werden können.
  • - eine Stranddusche mit einem Energiespeicher und einem Windrad-Dynamo und/ oder einem Solarzellenfeld welcher/welche elektrische Energie bei Tageslicht oder bei Wind sammelt, um eine Wasserpumpe oder eine Zugangsbeschränkung zu betreiben und Wetterinformationen, Verbrauchsinformationen und weitere oder andere Informationen zu versenden, wobei beispielsweise eine Strebe als Antenne und LEDs oder Leuchtflächen in der Dachkonstruktion zur optischen Signalisierung oder für eine Notbeleuchtung genutzt werden können.
  • - eine automatische oder halbautomatische Kaffeemaschine oder Espresso-Maschine mit einem Energiespeicher und einem Windrad-Dynamo und/oder einem Solarzellenfeld welcher/welche elektrische Energie bei Tageslicht oder bei Wind sammelt, um eine Heizvorrichtung, eine Wasserpumpe, eine Zugangsbeschränkung und einen Getränkeausschank zu betreiben und Verbrauchsinformationen und weitere oder andere Informationen zu versenden, wobei beispielsweise die Milchaufschaumdüse als Antenne und LEDs oder Leuchtflächen in der Gehäusekonstruktion zur optischen Signalisierung oder für eine Notbeleuchtung genutzt werden können.
  • - ein Trinkbrunnen, ein Gartenteich-Kunstbrunnen, eine kleiner Bohrturm mit einem Energiespeicher und einem Windrad-Dynamo und/oder einem Solarzellenfeld welcher/welche elektrische Energie bei Tageslicht oder bei Wind sammelt, um eine Wasserpumpe und eine Beleuchtung zu betreiben und Verbrauchsinformationen und weitere oder andere Informationen zu versenden, wobei beispielsweise Teile der Ausflussrohrs als Antenne und LEDs oder Leuchtflächen in der Gehäusekonstruktion zur optischen Signalisierung oder für eine Kunst- oder Notbeleuchtung genutzt werden können.
  • - ein Golfball, ein Fussball, eine Spielzeugauto, eine Spielzeugpuppe, eine Spielkonsole, eine Spielzeugfernbedienung mit einem Energiespeicher welcher/ welche elektrische Energie von einem anderen Gerät oder einer Ladevorrichtung lädt, um der Unterhaltung und der Kommunikation zu dienen und Verbrauchsinformationen und weitere oder andere Informationen zu versenden, wobei beispielsweise Teile des Gehäuses oder der interne Konstruktionsanordnung als Antenne für die Funkkommunikation dienen und LEDs oder Leuchtflächen in der Gehäusekonstruktion zur optischen Signalisierung genutzt werden können.
  • - ein Zugangssystem mit einer Schranke, einem Drehkreuz, einer Tür oder einer Zugangssteuerungsvorrichtung für eine Dienstleistung mit einem Energiespeicher und beispielsweise einem Windrad-Dynamo und/oder einem Solarzellenfeld welcher/ welche elektrische Energie bei Tageslicht oder bei Wind sammelt, um beispielsweise eine Heizung, eine Pumpe, eine Lampe eine Zugangsfreigabevorrichtung und weitere oder andere Verbraucher zu betreiben, um beispielsweise eine Dienstleistung zur erbringen für eine Waschanlage, eine Sportstätte, ein Schwimmbad, eine Körperpflegeeinrichtung, ein Fitnessstudio, einen Naturpark, ein Museum, einen Tierpark, eine Touristenattraktion, ein Gastromiebetrieb, eine Bar, eine Ferienwohnung, ein Ferienhaus, ein Hotelzimmer, eine Garage, eine Ladesäule, ein Sportgerät, einen Kurierdienst, einen Lieferservice, einen Logistik-Dienstleister, einen digitalen Dienstes oder einer digitalen Dienstleistung, wie etwa ein Musik- oder Videostream, eines Informationsdienstes oder einer Informationsdienstleistung, wie etwa eine Bibliothek, eine Messe, ein Marktplatz, eine gewerbliche Veranstaltung, etc., und Verbrauchsinformationen und weitere oder andere Informationen zu . versenden, wobei beispielsweise Teile des Gehäuses oder der Schranke als Antenne und LEDs oder Leuchtflächen in der Gehäusekonstruktion zur optischen Signalisierung oder für eine Notbeleuchtung genutzt werden können. Die Zugangsbeschränkung kann beispielsweise durch eine Identifizierung des Nutzers durch eine Authentifizierung mit seiner EC-, Visa-Karte, seinem Personalausweis, einem Führerschein, einem Mitgliedsausweis, einer Bonuskarte, einem Berechtigungscode, einem Gutschein, einem persönlichen Merkmal, etc. erfolgen und die Autorisierung für die Nutzung oder den Zugang zu einer Dienstleistung freigeben.
Following the above descriptions are application and exemplary embodiments of corresponding small devices with at least one energy generator or at least one energy converter, at least one current or voltage regulator, at least one energy store, at least one computing unit with at least one memory and at least one input or output interface, a data protection and Information Protection Ordinance, etc., roughly:
  • - a surfboard, a boat, a life raft, a transport container, a communication satellite with an energy storage device, a position signal Receiver, a radio transmitter and an electrically operated light source, which collects electrical energy in daylight with a solar cell coating or with integrated solar cells in order to send its position and other or other information in a possible emergency Sail mast or the sail tree can be used as an antenna for the radio transmitter and LED or light surfaces on or in the surfboard body, on or in the mast, on or in the tree, or on or in the sail as a light source,
  • - a surf suit, a life jacket, a life ring, a life jacket or a climbing harness with an energy storage device, a position signal receiver, a radio transmitter and an electrically operated light source, which / which / which in daylight with a solar cell coating or with integrated solar cells electrical energy collects in order to send its position and other or other information in a possible emergency.
  • - A hiking jacket, a hiking support frame or a hiking backpack with an energy storage device, a position signal receiver, a radio transmitter and an electrically operated light source, which collects electrical energy in daylight with a solar cell coating or with integrated solar cells in order to be able to use it in a possible emergency To send position and other or other information, for example a pull-out wire as an antenna and LED or light strips for optical signaling and can be used.
  • - A hiking tent with an energy store, a position signal receiver, a radio transmitter and an electrically operated light source, which collects electrical energy in daylight with a solar cell coating or with integrated solar cells in order to provide its position and other or other information in a possible emergency send, whereby a tent pole or a tent tensioner can be used as an antenna and LEDs or luminous surfaces in a tent cloth or attached to the tent for optical signaling.
  • - A parasol or sun lounger with an energy storage device, a temperature and humidity meter, a radio receiver, a radio transmitter and an electrically operated light source, which collects electrical energy in daylight with a solar cell coating or with integrated solar cells in order to receive weather information, guest information and other or to send other information, whereby, for example, a parasol spoke or a stretch fabric of the sun lounger can be used as an antenna and LEDs or luminous surfaces in the screen fabric or a stretch fabric for optical signaling or for emergency lighting.
  • - a beach chair or a container with an energy storage device, a temperature and humidity meter, a radio receiver, a radio transmitter and an electrically operated light source, which collects electrical energy in daylight with a wind turbine dynamo, a solar cell coating or with integrated solar cells to provide weather information To send usage information and other or other information, for example in the case of the beach chair an umbrella strut as an antenna and LEDs or light surfaces in the roof structure can be used for optical signaling or for emergency lighting.
  • - A beach shower with an energy store and a wind turbine dynamo and / or a solar cell field which / which collects electrical energy in daylight or in wind to operate a water pump or access restriction and to send weather information, consumption information and other or other information, for example a strut as an antenna and LEDs or illuminated areas in the roof structure can be used for optical signaling or for emergency lighting.
  • - An automatic or semi-automatic coffee machine or espresso machine with an energy store and a wind turbine dynamo and / or a solar cell field which collects electrical energy in daylight or in wind to operate a heating device, a water pump, an access restriction and a drinks bar To send consumption information and other or other information, for example the milk frothing nozzle can be used as an antenna and LEDs or luminous surfaces in the housing construction for optical signaling or for emergency lighting.
  • - a drinking fountain, a garden pond artificial fountain, a small derrick with an energy storage device and a wind turbine dynamo and / or a solar cell field which / which collects electrical energy in daylight or in wind to operate a water pump and lighting and consumption information and other or to send other information, whereby, for example, parts of the spout can be used as an antenna and LEDs or luminous surfaces in the housing construction for optical signaling or for artificial or emergency lighting.
  • - A golf ball, a soccer ball, a toy car, a toy doll, a game console, a toy remote control with an energy storage device which charges electrical energy from another device or a charging device in order to be used for entertainment and communication and consumption information and other or other information to send, for example parts of the housing or the internal construction arrangement serve as an antenna for radio communication and LEDs or luminous surfaces in the housing construction can be used for optical signaling.
  • - An access system with a barrier, a turnstile, a door or an access control device for a service with an energy store and, for example, a wind turbine dynamo and / or a solar cell field which / which collects electrical energy in daylight or in wind, for example a heater, a To operate a pump, a lamp, an access release device and other or other consumers, for example to provide a service for a washing facility, a sports facility, a swimming pool, a personal care facility, a fitness studio, a nature park, a museum, an animal park, a tourist attraction, a catering business , a bar, a holiday apartment, a holiday home, a hotel room, a garage, a charging station, a piece of sports equipment, a courier service, a delivery service, a logistics service provider, a digital service or a digital service such as a music or video stream Information service or an information service, such as a library, a trade fair, a marketplace, a commercial event, etc., and consumption information and further or other information. send, for example parts of the housing or the barrier can be used as an antenna and LEDs or luminous surfaces in the housing construction for optical signaling or for emergency lighting. Access can be restricted, for example, by identifying the user through authentication with their EC, Visa card, ID card, driver's license, membership card, bonus card, authorization code, voucher, personal feature, etc. and authorization for authorize the use of or access to a service.

Weitere mögliche Ausführungsbeispiele der vorgestellten Konstruktionsanordnungen oder von Varianten davon dienen dem Betrieb einer Wetterstation, dem Betrieb einer Messstation, dem Betrieb einer Camping-Toilette, dem Betrieb der Notbeleuchtung einer Krananlage, dem Betrieb einer Baustellenampel, dem Betrieb einer Baustellengerüstbeleuchtung, dem Betrieb einer Baustellengerüstbeleuchtung, dem Betrieb von Leuchtreklamen, dem Betrieb von Überwachungsanlagen für Felder, dem Betrieb von Überwachungsanlagen für Räume und Hallen, dem Betrieb von Überwachungsanlagen für Sanitäranlagen, dem Betrieb von Überwachungsanlagen für Heizungsanlagen, dem Betrieb von Brandschutzanlagen, dem Betrieb von Telefonanlagen, dem Betrieb von Überwachungsanlagen für Parkflächen, dem Betrieb von Überwachungsanlagen für den Strassenverkehr, dem Betrieb von Steuerungsanlagen für den Strassenverkehr, etc.Further possible embodiments of the construction arrangements presented or of variants thereof are used to operate a weather station, operate a measuring station, operate a camping toilet, operate the emergency lighting of a crane system, operate a construction site traffic light, operate a construction site scaffold light, operate a construction site scaffold light, the operation of neon signs, the operation of surveillance systems for fields, the operation of surveillance systems for rooms and halls, the operation of surveillance systems for sanitary facilities, the operation of surveillance systems for heating systems, the operation of fire protection systems, the operation of telephone systems, the operation of surveillance systems for Parking areas, the operation of monitoring systems for road traffic, the operation of control systems for road traffic, etc.

Bei einigen Ausführungsbeispielen erfolgt die Energieaufnahme durch einen Energiewandler oder einen Energiegenerator an Sportschuhen, an Wanderschuhen, an Wanderstöcken und dient beispielsweise durch optional integrierte Sensoren der Bewegungs- und Mobilitätsmessung des Nutzers und durch die Nutzung von Schürsenkeln oder Schlaufen mit eingewebten oder eingefädelten Drähten oder Metallfolien als Antenne für Funkkommunikation.In some exemplary embodiments, the energy is absorbed by an energy converter or an energy generator on sports shoes, hiking boots, hiking sticks and is used, for example, to measure movement and mobility of the user through optionally integrated sensors and through the use of laces or loops with woven or threaded wires or metal foils as Antenna for radio communication.

Bei einigen Ausführungsbeispielen dienen mindestens ein Energiewandler oder eine Energiequelle der internen Konstruktionsanordnung zur Versorgung mindestens eines weiteren externen elektrischen Verbrauchers, wie etwa ein Radiogerät, ein Funkgerät, ein Smartphone, ein Tablet, ein Notebook, ein Laptop, eine Spielkonsole, ein Navigationsgerät, ein Akkuschrauber, eine Schlagbohrmaschine, ein Heißluftföhn, ein Elektrorrasierer, etc., oder etwa einer Taschenlampe, eines Fernglases, eines Fernrohrs, einer Musikanlage, eines mechanischen Schlüssels mit integrierter digitaler Signaturfunktion, etc. Für alle diese Ausführungsbeispiele ist das Merkmal wichtig, dass sie an andere Geräte Energie übertragen und sowohl stationär, um überwiegend der Energieerzeugung, als auch mobil, um der temporären Energieerzeugung und Energieversorgung auf Reisen, Wanderungen, auf Tagungen, auf Messen, Wettbewerbsveranstaltungen, Unterhaltungsveranstaltungen oder sonstigen Veranstaltungen zu dienen.In some exemplary embodiments, at least one energy converter or one energy source of the internal construction arrangement serves to supply at least one further external electrical consumer, such as a radio device, a radio device, a smartphone, a tablet, a notebook, a laptop, a game console, a navigation device, a cordless screwdriver , a hammer drill, a hot air blower, an electric razor, etc., or a flashlight, binoculars, telescope, a music system, a mechanical key with an integrated digital signature function, etc. Devices transmit energy and both stationary, mainly for energy generation, as well as mobile, for temporary energy generation and energy supply when traveling, hiking, at conferences, at trade fairs, competitions, entertainment or other events.

Allen Ausführungsbeispielen liegt die der Erfindung zugrundeliegende Lösung der Verwendung eines besonderen Energiespeichers und der durchgehenden Berücksichtigung des Daten- und Informationsschutzes in Verbindung mit einem Energie-, Kommunikations- und Informationsaustausch zu Grunde.All the exemplary embodiments are based on the solution on which the invention is based, namely the use of a special energy store and the continuous consideration of data and information protection in connection with an exchange of energy, communication and information.

Claims (7)

Elektrisches Kleingerät in Form einer mechanisch, elektrischen und informationstechnischen Konstruktionsanordnung, ausgezeichnet dadurch, dass die im Folgenden genannten Komponenten der Konstruktionsanordnung angehören und - mechanisch miteinander verbunden sind, - elektrisch fest oder schaltbar zu mindestens einem Stromkreis verbunden sind und - informationstechnisch der Daten- und Informationsverarbeitung dienen, und dass mindestens die folgenden Komponenten der Konstruktionsanordnung angehören: a.) mindestens ein Energiespeicher zur Speicherung von elektrischer Energie, wobei der Energiespeicher insbesondere ein Kondensator, eine Spule oder eine beliebige elektrische Serien- oder Parallelschaltung von Kondensatoren oder Spulen sein kann, b.) mindestens ein Spannungs- oder Stromregler zur Regelung der zu- und abgeführten Energie des Energiespeichers, c.) mindestens eine Recheneinheit mit mindestens einem Speicher und mit mindestens einer Ein- und/oder Ausgabeschnittstelle welche alle zusammen oder jeweils einzeln über mindestens einen Spannungs- oder Stromregler mit dem mindestens einen Energiespeicher fest oder schaltbar zu einem elektrischer Schaltkreis verbunden sind, so dass von der mindestens einen Recheneinheit mindestens ein Programm oder mindestens ein Drehbuch mit mindestens einer ausführbaren Steuerungsanweisung ausgeführt wird und darüber die Funktionsweise der gesamten Konstruktionsanordnung oder Teilen der Konstruktionsanordnung gesteuert oder erbracht wird, d.) mindestens ein Verbraucher von elektrischer Energie, als direkter Verbraucher oder Energiewandler von elektrischer Energie in eine andere Energieform, wie beispielsweise mechanische Energie, elektrische, mechanische oder optische Wellen, magnetische Energie, Wärmeenergie, etc. e.) einer materialisierten oder referenzierten Ausführung der geltenden und gleichzeitig angewendeten Datenschutz- und Informationsschutzbestimmungen bei der stattfindenden Daten-, Informations- und Wissensverarbeitung.Small electrical device in the form of a mechanical, electrical and information technology construction arrangement, characterized by the fact that the components mentioned below belong to the construction arrangement and - are mechanically connected to each other, - Are connected to at least one electrical circuit in a fixed or switchable manner, and - are used for data and information processing in terms of information technology, and that at least the following components belong to the construction arrangement: a.) at least one energy store for storing electrical energy, wherein the energy store can in particular be a capacitor, a coil or any electrical series or parallel connection of capacitors or coils, b.) at least one voltage or current regulator to regulate the energy supplied to and removed from the energy store, c.) at least one computing unit with at least one memory and with at least one input and / or output interface, all of which are connected together or individually via at least one voltage or current regulator to the at least one energy storage device in a fixed or switchable manner to form an electrical circuit, so that at least one program or at least one script with at least one executable control instruction is executed by the at least one computing unit and the functionality of the entire construction arrangement or parts of the construction arrangement is controlled or provided via this, d.) at least one consumer of electrical energy, as a direct consumer or energy converter from electrical energy to another form of energy, such as mechanical energy, electrical, mechanical or optical waves, magnetic energy, thermal energy, etc. e.) a materialized or referenced version of the applicable and simultaneously applied data protection and information protection provisions in the data, information and knowledge processing that takes place. Eine Vorrichtung entsprechend (1), mit mindestens einer Recheneinheit welche inklusiv oder exklusiv ihrer mindestens einen Aufgabe eine durchgehende oder periodische Kommunikationssteuerung mindestens einer Ein- oder Ausgabeschnittstelle und/oder mindestens eines Speichers vornimmt und dafür, durchgehend oder periodisch die zu übertragenden Daten- oder Informationen verarbeitet, codiert und optional verschlüsselt und diese entweder in Kommunikationssignale codiert und zeitgleich oder zu einem späteren Zeitpunkt als Energiewellen aussendet oder Energiewellen empfängt, darin Kommunikationssignale erkennt und decodiert, optional entschlüsselt, und abschliessend die resultierenden Daten- und Informationen decodiert, optional entschlüsselt oder verarbeitet und in mindestens einem Speicher zur weiteren Verarbeitung ablegt.A device according to (1), with at least one arithmetic unit which, including or excluding its at least one task, carries out continuous or periodic communication control of at least one input or output interface and / or at least one memory and for this, continuously or periodically, the Data or information to be transmitted is processed, coded and optionally encrypted and these are either coded in communication signals and emitted at the same time or at a later point in time as energy waves or receives energy waves, recognizes and decodes communication signals therein, optionally decrypts them, and finally decodes the resulting data and information , optionally decrypted or processed and stored in at least one memory for further processing. Eine Vorrichtung entsprechend (2), mit mindestens einer Antenne oder mindestens einer als Antenne verwendeten anderen konstruktiven Komponente oder anderen konstruktiven Teilkomponente der Konstruktionsanordnung, über welche die durchgehenden oder periodischen Energiesignale der Recheneinheit für die Kommunikation empfangen oder versendet werden, wobei auch ein Signalverstärker als Komponente der Konstruktionsanordnung oder als Teil einer Komponente der Konstruktionsanordnung genutzt werden kann, mit welchem die Antenne oder die als Antenne verwendete andere konstruktive Komponente verbunden ist.A device according to (2), with at least one antenna or at least one other structural component or other structural subcomponent of the structural arrangement used as an antenna, via which the continuous or periodic energy signals of the computing unit are received or sent for communication, with a signal amplifier as a component of the structural arrangement or as part of a component the structural arrangement can be used to which the antenna or the other structural component used as an antenna is connected. Eine Vorrichtung entsprechend (1), (2) oder (3) mit mindestens einem elektrischen Energieerzeuger oder einem Wandler einer beliebigen Energieform in elektrische Energie, wie etwa ein Stromgenerator, ein Dynamo, eine Solarzelle, ein piezzoelektrischer Wandler, eine Plane oder ein Tuch mit Solarzellen, etc., welcher über mindestens einen Strom- oder Spannungswandler mit dem mindestens einen Energiespeicher fest oder schaltbar zu einem Stromkreis so verbunden ist, dass Energie von dem mindestens einen Energieerzeuger oder dem mindestens einen Energiewandler zu dem mindestens einen Energiespeicher oder oder zu dem mindestens einen Energieverbraucher übertragen werden kann.A device according to (1), (2) or (3) with at least one electrical energy generator or a converter of any form of energy into electrical energy, such as an electricity generator, a dynamo, a solar cell, a piezoelectric converter, a tarpaulin or a cloth with solar cells, etc., which has at least one current or voltage converter with the at least one energy store is permanently or switchably connected to a circuit so that energy can be transferred from the at least one energy generator or the at least one energy converter to the at least one energy store or to the at least one energy consumer. Eine Vorrichtung entsprechend (1), (2), (3) oder (4) welche Daten-, Informations- und Wissensbereitstellung gewerblich betreibt oder Teil eines Marktes, eines Wettbewerbs, eines vernetzten Informationsdienstes oder einer vernetzten Informationsdienstleistung ist, wie etwa einer Bibliothek, einer Messe, einem Marktplatz, einem Wettbewerb, einer gewerblichen Veranstaltung, etc.A device according to (1), (2), (3) or (4) which provides data, information and knowledge commercially or is part of a market, a competition, a networked information service or a networked information service, such as a library, a trade fair, a marketplace, a competition, a commercial event, etc. Eine Vorrichtung entsprechend (5) welche Daten-, Informations- und Wissensübertragung gewerblich betreibt oder Teil eines Marktes, eines Wettbewerbs, eines vernetzten Informationsdienstes oder einer vernetzten Informationsdienstleistung ist, wie etwa einer Bibliothek, einer Messe, einem Marktplatz, einem Wettbewerb, einer gewerblichen Veranstaltung, etc., und nur Verarbeitungsergebnisse aus Daten, Informationen oder Wissen überträgt.A device according to (5) which carries out data, information and knowledge transfer commercially or is part of a market, a competition, a networked information service or a networked information service, such as a library, a trade fair, a marketplace, a competition, a commercial event , etc., and only transmits processing results of data, information or knowledge. Eine Vorrichtung entsprechend (5) oder (6) welche Daten-, Informations- und Wissensverarbeitung gewerblich nutzt oder Teil eines Marktes, eines Wettbewerbs, eines vernetzten Informationsdienstes oder einer vernetzten Informationsdienstleistung ist, wie etwa einer Bibliothek, einer Messe, einem Marktplatz, einem Wettbewerb, einer gewerblichen Veranstaltung, etc., und nur Daten, Informationen und Wissen in einer beliebigen Darstellung oder Kodierung empfängt, weiterverarbeitet, nutzt oder weiter vertreibt.A device according to (5) or (6) which uses data, information and knowledge processing commercially or is part of a market, a competition, a networked information service or a networked information service, such as a library, a trade fair, a marketplace, a competition , a commercial event, etc., and only receives, further processes, uses or distributes data, information and knowledge in any representation or coding.
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