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Insbesondere zur Verwendung mit Garagen- und
Hoftoren benutzt man (auch) Funk-Codeschlösser. Hierbei
wird ein mit einem Code programmierter Funksender durch Eingabe
des richtiges Codes aktiviert, der das zugehörige Garagen- oder Hoftor in gleicher
Weise steuert, wie dies für
Handsender bekannt und üblich
ist.
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Zur Codierung dienen vielfach Folien-
oder Gummitastaturen, wobei sich allerdings aufgedruckte Symbole
bzw. Nummern im Laufe der Benutzung abreiben, so daß der Code
sichtbar werden kann. Auch sind Beschädigungen leicht möglich, etwa
durch Kratzen mit Fingernägeln,
durch brennende Zigaretten, Sekundenkleber u.dgl. Zur Abhilfe kann
man Edelstahltastaturen einsetzen, die weit weniger empfindlich,
jedoch deutlich teurer sind. Auch hierbei können mechanisch bewegbare Teile
verklebt und dadurch unbrauchbar werden.
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Für
einen Gebäude-Eingangsbereich
sieht
DE 201 21 751
U1 eine Hausinstallationseinrichtung mit einer Bedienkonsole
vor, die einen Glaskörper
mit integrierten Elementen einer Wechselsprechanlage, eines Türöffners u.dgl.
aufweist und die in oder neben einer Eingangstür oder in einem Türgriff angeordnet
ist. Die Bedienkonsole benutzt zwei einander nah gegenüberstehende
Glasplatten mit elektrisch leitenden, transparenten Leiterzügen; der
Zwischenraum muß durch
eine umlaufende Dichtung gegen Verschmutzung und Feuchtigkeit geschützt werden. Auf
der Bedienseite befindet sich eine gewölbte dünne Glasplatte, die durch mechanischen
Druck auf ihre Fläche
einen Kontakt an einer dickeren Trägerplatte herstellt. Bei einer
Ausführungsform
kann so eine Zehnertastatur für
ein Codeschloß betätigt werden,
etwa um einen Transponder für
den Türöffner zu aktivieren.
Auch kann ein Sensor zum Erfassen von Fingerabdrücken in die Bedienkonsole integriert
sein. Nachteilig ist jedoch, daß die
dem Benutzer zugewandte dünne
Glasscheibe biegbar sein muß und schon
deshalb nicht vandalensicher sein kann. Auch läßt sich eine Zehnertastatur
kaum flächig
ausführen, weil
man eine ganze Anzahl von Abstandshaltern benötigen würde, um eine ungewollte gleichzeitige
Betätigung
mehrerer Tasten zu vermeiden. Der konstruktive und Herstellungs-Aufwand
ist naturgemäß hoch.
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Das gilt auch für eine Kommunikationsvorrichtung
gemäß
DE 299 13 108 U1 ,
die wenigstens zwei hintereinander angeordnete Funktionsscheiben benötigt. Eine äußere Scheibe
hat ein Eingabe-Tastenfeld mit Funktionselementen in Form von Tastern, die
Druck-Kontaktgeber zu Leiterbahnen oder kapazitive Schalter sein
können.
Eine innere Scheibe trägt z.B,
eine Videokamera und eine dritte Scheibe kann einen Lautsprecher
oder ein Mikrofon haltern. Rückseitig
ist eine Schnittstelle mit Befestigungsmitteln für die Montage in einer (Unterputz-)Wanddose
vorgesehen.
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Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung,
diese und weitere Nachteile des Standes der Technik mit möglichst
wirtschaftlichen Mitteln zu überwinden
und ein verbessertes Codeschloß zu
schaffen, das Robustheit mit Langlebigkeit und bequemer Bedienung verbindet.
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Hauptmerkmale der Erfindung sind
in Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis
8.
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Bei einem Codeschloß insbesondere
für Garagen-
und Hoftore, mit einem mittels eines Tastenfeldes codierbaren Funksender,
dessen Signale eine Schließvorrichtung
steuern bzw. betätigen,
sieht die Erfindung laut Anspruch 1 vor, daß das Codeschloß eine geschlossene,
chemikalien- und wasserdichte, plane Außenfläche, ein Tastenfeld und innere
Kennzeichnungen (Nummern, Symbole usw.) aufweist. Das neuartige
Codeschloß bietet
den Preisvorteil einer Folientastatur, ist aber im Gegensatz zu
einer solchen langlebig und weitestgehend vandalismusfest.
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In vorteilhafter Ausgestaltung weist
das Codeschloß eine
massive plane Glasplatte auf, die ein von ihrer Außenseite
her erkennbares Tastenfeld mit Sensorflächen trägt. Indem das Tastenfeld insbesondere
kapazitiv betätigbare
Sensortasten zum andruckfreien elektronischen Schalten per Fingerauflage
aufweist, gewinnt man die wichtige Möglichkeit des sanften elektronischen
Schattens ohne Andruck auf mechanisch zu bewegende oder sogar bruchanfällige Teile.
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Die Glasplatte ist flächig beleuchtbar,
insbesondere mittels seitlich oder von oben einstrahlender Leuchtdioden.
Auf ihrer Innenseite hat sie eine Leiterstruktur, selbst- oder durchleuchtende
Anzeigen und/oder Kennzeichnungen, bevorzugt ferner wenigstens eine
elektronische Baugruppe, z.B. eine integrierte Auswerteelektronik-
oder Logik-Einheit und/oder Funkeinrichtungen. Auf jeden Fall hat
man dank dieser Ausbildung ein robustes Gerät, das mit niedrigem Fertigungsaufwand
herstellbar und auch großen
Beanspruchungen gewachsen ist.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie
aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnungen. Darin zeigen:
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1 eine
schematisierte Frontansicht eines erfindungsgemäßen Codeschlosses,
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2 eine
schematisierte Längsschnittansicht
eines Codeschlosses mit Gehäuse
und
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3 ein
Funktions-Blockschema.
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Wie man aus 1 und 2 entnimmt,
hat ein Codeschloß 10 nach
der Erfindung ein Gehäuse 15,
das bevorzugt ein Wetter-Vordach 16 aufweist, eine Glasplatte 12.
Durch deren Außenfläche 13 hindurch
ist ein Tastenfeld 14 sowie eine Zeile von Statusanzeigen 17 und
eine Empfangsanzeige 18 erkennbar, die auf der Rückseite
der Glasplatte 12 aufgebracht sind. An wenigstens einem
Rand der Glasplatte 12, z.B. am oberen Rand, kann eine
Beleuchtung 19 z.B. mittels Leuchtdioden (LEDs) angeordnet sein,
die durch seitlich eingestreutes Licht eine flächige Ausleuchtung des Codeschlosses 10 bewirken. Angedeutet
sind ferner ein Stromversorgungskabel 20 zu einem (nicht
dargestellten) Netzteil und ein Datenleitung 23 für elektronische
Einrichtungen. Diese können
sich auf der Rückseite
der Glasplatte 12 befinden, wo auch Kennzeichnungen 25 vorgesehen sind.
Zu den elektronischen Einrichtungen gehören namentlich eine Logik-Baugruppe 21,
ein mit 22 bezeichneter Funksender B und ein mit 24 bezeichneter Funkempfänger A.
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Man erkennt, daß das Codeschloß 10 mit seiner
Glasplatte 12 eine drahtgebundene Kommunikation ermöglicht,
z.B. in 2-Leitertechnik oder – in
erweiterter Ausführung – in 2-Leitertechnik
und/oder mit Funksender. Ein Handsender 11 muß kein körperlicher
Bestandteil des Codeschlosses 10 sein. Die Logik 21 kann
Daten wahlweise per 2-Leitertechnik und/oder
per Funk erhalten, wobei einem Bediener an der Anzeige 18 signalisiert
wird, daß sein
Befehl angekommen ist. Das ist hilfreich, wenn z.B. eine Hausklingel
weit entfernt ist und damit eine akustische Rückmeldung fehlen würde. Die
Abschaltung des Empfängers 24 erfolgt
beispielsweise über
Zeitablauf.
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Die Front- bzw. Glasplatte 12 besteht
aus Standardglas oder Sicherheitsglas und ist bevorzugt transparent.
Wichtig ist ein einschichtiger Aufbau mit rückseitiger Tastatur 14 und
die Durchleuchtbarkeit mittels LEDs, Anzeigen 17/18 usw.
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Das Tastenfeld 14 besteht
gewöhnlich
aus einem Ziffernblock mit Sensortasten (1...9 + K, 0, R). Die Frontseite
des Tastenfeldes 14 ist frei von jeglichem Aufdruck oder
irgendwelchen Kennzeichnungen. Die harte und glatte Oberfläche gewährleistet Resistenz
gegen Abrieb, Verschmutzung und mechanische Einwirkungen mit Fingernägeln, Zigaretten,
Messern usw. Weil die Oberfläche
keinerlei Durchbrüche
für Tastenknöpfe, Leuchtdioden
o.dgl. aufweist, ist auch Beständigkeit
gegen Wasser und sonstige Flüssigkeiten
(z.B. Getränkereste),
Chemikalien, Sekundenkleber usw. gesichert. Um Fehlerkennungen zu
vermeiden, wird das Gehäuse 15 für den Einsatz
im Freien so ausgebildet, daß die
Tastenflächen 14 durch
das Vordach 16 vor direktem Spritzwasser und Schlagregen
geschützt
sind.
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Die Tasten des Feldes 14 sind
Sensortasten, bei denen durch Fingerauflage die Kapazität einer Sensorfläche 26 verändert wird.
Diese bildet einen Teil einer Leiterstruktur 28 und hat
vorzugsweise zwei getrennte Leiteranordnungen, die z.B. mäanderförmig ineinandergeschachtelt
sind und zueinander eine Grundkapazität aufweisen. Durch Fingerauflage erhöht sich
diese Kapazität.
Die Logik 21 wertet die Änderung aus und erzeugt daraus
einen Schaltbefehl zu der jeweiligen Ziffer.
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Die Rückseite des Glasplatte 12 ist
invers bedruckt mit Kennzeichnungen 25, z.B. mit durch
die Glasscheibe 12 hindurch lesbaren Ziffern. Ferner sind
die leitfähigen
Sensorflächen 26 und
deren Zuführungen
aufgedruckt. Bei Bedarf kann der A-Funkempfänger 24 und der B-Funksender 22 mit
aufgebracht werden. Die Spannungsversorgung erfolgt zweckmäßig mit
Batteriebetrieb; alternativ oder zusätzlich läßt sich über die Leitung 20 ein
(nicht gezeichnetes) Netzteil anschließen.
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Aus 3 erkennt
man, daß ein
Codeschloß 10 – hier als
strichpunktierter Rahmen angedeutet – das Tastenfeld 14 mit
der Logik-Baugruppe 21, dem B-Funksender 22 und
dem A-Funkempfänger 24 umfassen
kann. Wird das Codeschloß 10 vom
Handsender 11 aus betätigt,
so gehen Signale zu einer – gestrichelt
umrahmt gezeichneten – Schließvorrichtung 29,
und zwar vom Funksender 22 zum Funkempfänger 31 und/ oder
von der Logik 21 über
die Datenleitung 23 zur Auswerteelektronik 30.
Beide beaufschlagen eine Torsteuerung 32, die insbesondere
einen (nicht dargestellten) Antrieb für ein Tor 33 ansteuert.
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Zum Einsatz für Garagen- und Hoftore ist
ein Funk-Codeschloß vorgesehen,
das sich wie ein Handsender 11 benutzen läßt. Es hat
die gleichen Systemdaten – nämlich Frequenz,
Modulationsart, Bit-Anzahl, Wiederholrate etc. – wie ein solcher, doch gibt
man anstelle einer Direktbedienung zur Aktivierung des Funk-Codeschlosses
zusätzlich
eine Ziffernfolge zur Benutzerlegitimation und Freigabe ein. Man
versteht, daß A-Sender
und A-Empfänger, B-Sender
und B-Empfänger
einander z.B. frequenzmäßig zugeordnet
sein können.
Der Betrieb erfolgt auf den gebührenfrei
zugelassenen europäischen ISM-Bändern 27
MHz, 40 MHz, 433 MHz, 868 MHz, 1200 MHz und 2400 MHz, wobei vorzugsweise
433 MHz und 868 MHz benutzt werden. In den USA ist ein 300-MHz-Band
zugelassen.
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Im Folgenden werden Verfahrensweisen bzw.
Codierschemata und Programmierungen beschrieben, die je nach der
Aufgabenstellung jeweils ein Nutzenoptimum bieten.
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Beispiel 1
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Ein Benutzerlegitimations-Code ändert direkt ein
seriell codiertes Funksignal, so daß ein Lern- und Speichervorgang
nicht notwendig ist. Der Benutzerlegitimations-Code besteht z.B.
aus einer 6-stelligen Zahl, doch würde man In fester Programmierung
zu der 6-stelligen Zahl einen Werkscode hinzu- oder abrechnen, der
fortlaufend ab Werk für
jedes Codeschloß verändert wird
und eine direkte Veränderung des
seriell codierten Funksignals bewirkt. Beispielsweise werden 6 Bit
einer seriellen 40-Bit-Codierung geändert, die von einem Hoftorantrieb
erkannt wird. Die Veränderung
des Werkscodes je Codeschloß führt bei
gleicher 6-stelliger Zahl zu einer unterschiedlichen Codierung der
Leitungs- oder Funk-Codierung. Damit ist sichergestellt, daß eine Code-Gleichheit
nicht auftreten kann. Falls mehrere Funk-Codeschlösser etwa
auf einen Garagentorantrieb arbeiten sollen, wird jedes Funk-Codeschloß eingelernt,
wobei die Anzahl der Funk-Codeschlösser derjenigen der Lernvorgänge und
Speicherplätze im
Garagentorantrieb entspricht. Dies gilt analog für den 2-Leiterbetrieb.
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Beispiel 2
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Hierfür ist ein änderbarer Speicherplatz im Codeschloß 10 vorgesehen.
Durch Veränderung (Umprogrammierung)
des fortlaufenden Werkscodes kann eine Code- Gleichheit im Funksignal eingestellt werden.
Daher können
mit nur einem Lernvorgang/ Speicherplatz im Garagentorantrieb beliebig
viele Funk-Codeschlösser
auf die Schließvorrichtung 29 arbeiten.
Auch dies gilt analog für
den 2-Leiterbetrieb.
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Beispiel 3
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Dies entspricht dem vorigen Beispiel 2.
Zur Änderung
der Benutzerlegitimation wird ein änderbarer Speicherplatz im
Codeschloß 10 benötigt. Die
im ersten Lern- und Speichervorgang festgelegte serielle Funk-Codierung
bleibt konstant. Ein zweiter Lern- und Speichervorgang dient zur Festlegung
der Benutzerlegitimation, z.B. also einer 6-stelligen Zahl. Analoges gilt für den 2-Leiterbetrieb.
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Beispiel 4
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Wiederum wird ein änderbarer
Speicherplatz im Codeschloß 10 benötigt. Mittels
einer Tabelle und Eingabe einer vorbelegten Ziffernfolge kann direkt das
serielle Funksignal programmiert bzw. erzeugt und eingestellt werden.
Wie bei einem Handsender mit Codierschalter läßt sich nun ein gewünschter Code über die
Sensortasten 14 eingeben und abspeichern. Die Benutzerlegitimation,
z.B. ein 6-stelliger Code, wird in einem zweiten Speichervorgang
festgelegt, und zwar unabhängig
von der seriellen Leitungs- oder
Funk-Codierung.
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Die praktische Verwendung geht wie
folgt vor sich. Mit der ersten Berührung einer beliebigen Sensortaste
wird das Tastenfeld 14 auf der Glasplatte 12 beleuchtet,
z.B. indem eine Leuchtdiode 19 Licht einspeist, Erfolgt
keine weitere Betätigung,
so schaltet sich die Beleuchtung nach einer eingestellten Zeit ab. Über eine
oder mehrere direktwirkende Sensortasten (14, 26)
kann eine Funktion gesteuert werden, z.B. Hoflicht, Klingel usw.
Als Quittierung und optische Rückmeldung
wird insbesondere eine LED pro betätigter Taste eingeschaltet
und so die Befehlserkennung signalisiert. Die LED-Einschaltdauer kann
dabei der Betätigungsdauer
entsprechen. Alternativ bleibt die jeweilige LED gesetzt und wird über Zeit bzw.
nach Gesamtbefehlsgabe abgeschaltet. Das Codeschloß 10 ist
also maximal mit der gleichen Anzahl an LEDs ausgestattet wie Tasten
vorhanden sind, Die LEDs können
dabei räumlich
der jeweiligen Sensortaste zugeordnet oder aber bewußt abgesetzt sein,
damit gerade keine visuelle Zuordnung zur betätigten Sensortaste möglich ist.
Anstelle der direktwirkenden Sensortasten kann das Zahlen- bzw.
Symbolfeld in der notwendigen Reihenfolge bedient werden. Auch dabei
wird jeweils eine Quittierungs-LED angesprochen, wie oben beschrieben.
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Nachdem die im Empfangsgerät erwartete Ziffern-Anzahl
eingegeben wurde, z.B. ein 6-stelliger Code, kann sofort eine Datenübertragung über die 2-Drahtleitung
bzw. über
Funk erfolgen. Die Abschaltung erfolgt nach einer fest vorgegebenen
oder einstellbaren Zeit. Alternativ kann man vorsehen, nach Eingabe
der Ziffernfolge zusätzlich
eine Start-Taste ganz bewußt
zu betätigen,
wobei die Abschaltung nach Loslassen bzw. Zeitablauf geschieht.
Ist ein Empfänger
im Codeschloß/Funk-Codeschloß 10 integriert,
so kommt jetzt die Rückinformation
des zuvor gesteuerten Geräts.
Sofern keine weitere Betätigung
erfolgt, geht das Codeschloß bzw.
Funk-Codeschloß nach
vorgegebener Zeit unter Abschaltung aller LEDs und der Beleuchtung
in den Standby-Betrieb.
Eine Mindest- und Maximal-Betätigungszeit verhindert
in Verbindung mit einer Mindest- und Maximal-Pausezeit ein unberechtigtes
Schalten bzw. Erkennen, z.B. durch Regen oder Wassertropfen, Käfer, Spinnen
o.dgl.
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Über
die Datenleitung 23 ist ein Datenprotokoll zu einem Empfangs-
und Auswertegerät übertragbar,
das bei korrekter Erkennung die angeschlossenen Geräte schaltet.
Ein einfaches Verbinden der 2-Leiterdrähte führt damit nicht zu einem Schaltvorgang,
z.B. Türöffnen. Das
2-Leiter-Auswertegerät
ist nicht Gegenstand der Anmeldung.
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Ab Werk sind die direktwirkenden
Sensortasten 14 mit einer fortlaufenden Codierung versehen. Damit
lassen sich mehrere Code-/Funk-Codeschlösser nebeneinander betreiben,
die auf unterschiedliche Objekte wirken, z.B. auf Wohnungsklingeln
in einem Mehrfamilienhaus. Will man jedoch etwa in einem Einfamilienhaus
eine Zentralklingel durch mehrere Funk-Codeschlösser 10 steuern, so
kann der fortlaufende Werkscode je Gerät auf einen einheitlichen Werkscode
bei allen Geräten
umprogrammiert werden.
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Jedes Codeschloß 10 hat neben dem
Werkscode einen Generalcode in Form einer mehrstelligen Zahl einprogrammiert.
Nach Eingabe dieses Generalcode wird der Speicher des Codeschlosses 10 geöffnet. Der
Handsender 11 mit bekannter Codierung, z.B. zum Betrieb
eines Hof- oder Garagentores, wird nun im Nahbereich von einigen
cm zum Code- bzw. Funk-Codeschloß betätigt. Damit übernimmt
oder lernt das Code-/Funk-Codeschloß 10 durch Funkübertragung
(Hochfrequenz), durch magnetische Kopplung (Spule) oder durch optische
Kopplung (Infrarot, LED, Fotodiode u.dgl.) den Handsender-Code und
speichert ihn nach formaler Prüfung.
In einem weiteren Speichervorgang wird die Benutzerlegitimation
programmiert, z.B. eine 6-stellige Zahl, womit der Speicher- und
Programmiervorgang des Codeschlosses 10 abgeschlossen ist.
Nach Eingabe der richtigen Zahlkombination, d.h. der Benutzerlegitimation,
sendet das Code-/Funk-Codeschloß 10 die
vom Handsender 11 gelernte serielle Codierung über das 2-Leiter-System
und/oder Funk.
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Die Erfindung ist nicht auf eine
der vorbeschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
sondern vielfältig
abwandelbar. Das Codeschloß 10 hat bevorzugt
eine Glasplatte 12, die Technik aber nicht in dieser, sondern
auf der Platteninnenseite in Form sichtbarer (Kupfer-)Leiter 28.
Ein Kunststoffgehäuse 15 schließt die Rückseite
des Codeschlosses 10 ab, das nicht in eine Eingangstür oder einen
Türgriff
integriert zu werden braucht, was den Montageaufwand erheblich mindert.
Ohne mechanischen Druckkontakt, sondern lediglich durch Kapazitätsänderung
bei Fingerauflage lassen sich an dem Tastenfeld 14 Signale
erzeugen, die per Leitung und/oder Funk übertragen werden. Eine Übertragung
mittels Transponder ist ebenfalls möglich.
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Generell ist das Codeschloß 10 mit
einer massiven planen Glasplatte 12 versehen, doch kann diese
durch eine klimafeste Kunststoffplatte ersetzt werden, sofern die
elektrischen Funktionen einschließlich Beleuchtbarkeit gewährleistet
sind. Ziffern, Firmenlogos und Beschriftungen können in besonderen Fällen unter
der Voraussetzung aufgedruckt oder eingraviert werden, daß die Erkennbarkeit
und Funktion des Tastenfeldes 14 nicht beeinträchtigt wird.
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Außer einem Standard-Codeschloß 10 (Leitungsanschluß z.B. in
2-Leitertechnik) sieht die Erfindung auch ein Funk-Codeschloß vor, bei
dem der Leitungsanschluß durch
einen Funksender ersetzt ist. Ferner ist die Kombination eines Standard-Codeschlosses
mit einem Funk-Codeschloß in
einem Gerät
möglich
und vorgesehen, desgleichen wahlweise ein Mehrfrequenz-Funk-Codeschloß, bei dem
die Sendefrequenz z.B. über
Codeeingabe gewählt
wird, und zwar mit oder ohne Leitungsanschluß.
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Festzuhalten ist, daß bei einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung das Codeschloß 10 eine
geschlossene, chemikalien- und wasserdichte, plane Außenfläche 13,
ein Tastenfeld 14 und innere Kennzeichnungen (Nummern,
Symbole usw.) aufweist. Eine massive plane Glasplatte 12 hat
das von der Außenseite 13 her
erkennbares Tastenfeld 14 und auf ihrer Innenseite eine
Leiterstruktur 28 sowie elektronische Einrichtungen. Die
Glasplatte 12 weist selbst- oder durchleuchtende Statusanzeigen 17 auf und
ist flächig
beleuchtbar, insbesondere mittels seitlich oder von oben einstrahlender
Leuchtdioden 19. Das Tastenfeld 14 hat Sensorflächen 26 zum
andruckfreien elektronischen Schalten per Fingerauflage.
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Sämtliche
aus den Ansprüchen,
der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile,
einschließlich
konstruktiver Einzelheiten und räumlicher
Anordnungen, können sowohl
für sich
als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich
sein.
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- 10
- Codeschloß
- 11
- Handsender
- 12
- Glasplatte
- 13
- Außenfläche
- 14
- Tastenfeld
- 15
- Gehäuse
- 16
- Vordach
- 17
- Statusanzeigen
- 18
- Empfangsanzeige
- 19
- Beleuchtung
- 20
- Stromversorgung(skabel)
- 21
- Logik(-Baugruppe)
- 22
- Funksender
B
- 23
- Datenleitung
- 24
- Funkempfänger A
- 25
- Kennzeichnungen
- 26
- Sensorflächen
- 28
- Leiterstruktur
- 29
- Schließvorrichtung
- 30
- Auswerteelektronik
- 31
- Funkempfänger B
- 32
- Torsteuerung
- 33
- Tor
- 34
- Funksender
A