EP2569821A1 - Antennensystem für knaufzylinder - Google Patents

Antennensystem für knaufzylinder

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Publication number
EP2569821A1
EP2569821A1 EP10725632A EP10725632A EP2569821A1 EP 2569821 A1 EP2569821 A1 EP 2569821A1 EP 10725632 A EP10725632 A EP 10725632A EP 10725632 A EP10725632 A EP 10725632A EP 2569821 A1 EP2569821 A1 EP 2569821A1
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EP
European Patent Office
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antenna system
antenna
knobs
lock cylinder
cylinder
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10725632A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Jürgen SIMONS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hennig Holm
Original Assignee
Hennig Holm
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hennig Holm filed Critical Hennig Holm
Publication of EP2569821A1 publication Critical patent/EP2569821A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/007—Details of, or arrangements associated with, antennas specially adapted for indoor communication
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1207—Supports; Mounting means for fastening a rigid aerial element
    • H01Q1/1214—Supports; Mounting means for fastening a rigid aerial element through a wall

Definitions

  • the invention relates to an antenna system for an electronic or mechatronic lock cylinder, according to the preamble of claim 1 and to a method for operating an antenna system for an electronic or mechatronic lock cylinder, according to the preamble of patent claim 7.
  • Characteristic for locking cylinder according to DIN standard 18262 is their property bzgi. inside the cylinder mounted antennas act as Faraday cage. This feature is a major drawback to the operation of electronic launchers, which are typically to be wirelessly monitored and controlled from a central point.
  • Antennas in lock cylinders are known from various products available on the market.
  • the risk of manipulation of the radio link between the lock cylinder and central control of the operator is a high security risk. If the usually encrypted communication is intercepted and hacked, an attacker can gain unhindered access to the building. This risk has hitherto been borne by many object operators to use this comfortable and efficient form of building management. Instead, commercially available data input devices are used, with the help of which the data is laboriously transported between the central PC and the cylinders distributed throughout the house ("data spoons").
  • knobs of their electronic lock cylinders are either made of non-metallic materials or the metallic cap is used even as an antenna radiator.
  • knobs already designed as antennas for RF radio are known, see for example EP 1 908 898 A1.
  • antenna system has a serious problem.
  • the arrangement of the antenna in one of the two knobs leads to a strong directional characteristic of the transmission field or the reception properties.
  • the arrangement of the antenna in the knob of a cylinder leads to a strong radiation forward, sideways and upwards. This alignment results from the reflections of the mortise lock, the door fitting, the striking plate in the door frame and the floor,
  • two dielectrically conductive knobs which are positively and / or non-positively connected to a cylinder core, are formed directly as active antenna poles, wherein at least a part of the lock cylinder is designed as an electrical counterweight and the knobs and the electrical counterweight are arranged electrically isolated from each other.
  • At least one of the knobs directly serving as the active antenna is made of metallic material.
  • one of the knobs is made of a plastic and / or ceramic and / or glass material and is provided with an electrically conductive coating. It is not necessarily necessary that the complete knob is provided with a coating, so that partial coatings can be applied. Furthermore, at least one of the knobs may have a selectively metallized board.
  • an antenna system for an electronic or mechatronic Sch thoroughlyzyiinder which its knobs as active antenna elements for wireless communication with a remote station or a Relay station uses.
  • other locking cylinders arranged in a corridor or in the vicinity of construction with the same antenna system are the counter stations or relay stations, with connection to a superordinate surveillance or building management system.
  • the antenna system according to the invention provides that the preferably metallic knobs form the active antenna pole, while the metallic housing components store the other antenna pole, i. H. to form the counterweight. Consequently, an antenna system with a dipole character is formed.
  • the antenna system can also be operated with reverse polarization, so that in such a case the selected parts of the lock cylinder and the two knobs each change their function.
  • a circuit arrangement is provided which can activate a polarization reversal with respect to the dipole character of the antenna system.
  • the operating principle of the antenna system described above is to realize an electronics which is able to use the handles of a Knaufzylin- ders according to DIN standard as active antenna elements and thereby to generate a transmission field, which propagates spherically around the cylinder , It is thus independent of the respective door position and offers a great advantage in terms of reliability of data transmission.
  • the spherical transmission field is achieved by the use of two parallel operating antennas in the inner and outer knob, with inside and outside, for example, describe the interior or exterior of the room.
  • the two emission characteristics overlap each other in such a way that a de facto uniform "illumination" of the cylinder environment takes place.
  • the housing profile, the rotatable cylinder core and the cam together form the electrical counterweight.
  • These components of the housing are usually made of brass, stainless steel or other suitable metallic alloy. Also conceivable is the use of metallized plastics or metallized ceramics.
  • the active antenna pole is formed by the metallic knobs, which are flanged to the cylinder core as part of the electric counterweight, but must be electrically insulated from this counterweight.
  • knob cylinder according to the invention is installed according to DIN standard (eg DIN 18252) in a similar DIN mortise lock, the counterweight expands around the metallic mass of the mortise lock and also of the door fittings.
  • DIN standard eg DIN 18252
  • the electrical shielding of the electrical counterweight relative to the active antenna poles leads to an advantageous propagation of the electromagnetic waves around the lock cylinder, which is characterized in particular by a spherical radiation characteristic, for the transmission and reception properties.
  • the shortening factor which defines the radiation characteristics of a cylindrical antenna relative to a wire antenna, largely compensates for the insufficient overall length with regard to the antenna function.
  • the aforementioned invention forms a powerful antenna system, which offers the advantage, based on a burglar-proof, electronic or mechatronic lock cylinder, to be able to build reliable in-building radio communication, which always works independent of the position of individual doors. This circumstance is of great advantage with increased safety requirements.
  • the function of antenna pole and counterweight can be reversed by a polarization reversal.
  • the directional characteristic of the transmission field changes.
  • the radio communication between the central unit or relay usually runs through the corridors and is mirrored on walls and ceilings, the reception situation inside a room is significantly worse.
  • the outside of a cylinder benefits from so-called parasitic effects while the inside undergoes a more or less strong shielding by walls, doors and furniture.
  • the signal pitch of a remote station can be analyzed in terms of its aspect ratio between the inside and outside of the door to one another.
  • the clear signal distance which thus results between the two Antennenpolarisationen, can now be used to make an authentication of the remote station.
  • a jammer placed in the parking lot in front of a building would create an inverse aspect ratio for the two comparative measurements of the lock cylinder.
  • the signal patterns can be specifically detected via a fuzzy logic to minimize the effects of disturbances in buildings such as those caused by crowds or due to replaceable Metallmöbein minimize.
  • FIG. 1 is a sectional view and top view of a lock cylinder according to the invention with two trained directly as active antenna poles knobs and with an electric counterweight, which is formed from profile housing, cylinder core and cam,
  • Fig. 2 shows the propagation of electromagnetic waves of common antenna systems with only one antenna in the outer or inner knob in the installed state in a door or an arrangement of doors
  • Fig. 3 shows the field propagation of the subject invention antenna system in the installed state in a door or arrangement of doors.
  • FIG. 1 an inventive antenna system for a case in this case electronic lock cylinder (1) with two dielectrically conductive knobs (2) is shown.
  • the two knobs (2) are designed as metallic handles and are formschiüssig connected to a cylinder core (3).
  • the knobs (2) are directly formed as active antenna poles, whereas the electric counterweight (5) is formed by the combination of a profile housing with the rotatable cylinder core (3) and the lock bit (4) mounted thereon.
  • an antenna pole forming knob (2) is flanged to the cylinder core (3), wherein between the core (3) and the knob (2) an electrically insulating material (6), thus an insulator is mounted.
  • the electromagnetic wave generated by the active antenna pole can propagate around the housing and is then closed again behind the fitting against the electrical counterweight.
  • Fig. 2 is an illustration of the field propagation of common knob cylinders. Shown is first a corridor (7) in which there are four doors, with three of the doors are closed and only one opened. The respective Feidausbreitonne be illustrated as dashed ellipses.
  • the field propagation given in a room (10) is substantially smaller than that in a corridor (7).
  • This is related to the typical installation situation, according to which there is a difference between the signal strength at the outer antenna, ie at the corridor side of an office door, and the inner antenna, as at the room side of an office door.
  • the wireless communication between the central unit, or relay usually runs through the corridors and reflected on walls and ceilings, the reception situation inside a room is significantly worse, since here relatively strong shielding by walls, doors and furniture prevail.
  • individual field propagations of antennas mounted on doors overlap, radio signals and thus information can be transmitted from antenna to antenna be forwarded and transported, for example, to a higher-level property management system. These overlaps are shown hatched in FIG.
  • FIG. 3 shows an illustration of the field propagations achieved with an antenna system according to the invention. Since two superimposed transmission fields are generated by the antenna system described by two active antenna poles, in sum, a spherical radiation pattern. As a result, the field propagation is enormous larger, so that even an opened door (9) does not lead to a break in the transmission of radio signals.

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  • Lock And Its Accessories (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antennensystem für einen elektronischen oder mechatronischen Schließzylinder (1) mit zwei Knäufen (2), wobei erfindungsgemäß zwei dielektrisch leitfähigen Knäufe (2), welche form- und/oder kraftschlüssig mit einem Zylinderkern (1) verbunden sind, unmittelbar als aktive Antennenpole ausgebildet sind und mindestens ein Teil des Schließzylinders als elektrisches Gegengewicht ausgebildet ist, wobei die Knäufe (2) und das elektrische Gegengewicht zueinander elektrisch isoliert angeordnet sind.

Description

Antennensystem für Knaufzyiinder
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Antennensystem für einen elektronischen oder mechatroni- schen Schließzylinder, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Antennensystems für einen elektronischen oder mechatronischen Schließzylinder, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
Charakteristisch für Schließzylinder nach DIN-Norm 18262 ist ihre Eigenschaft bzgi. im Inneren des Zylinders angebrachter Antennen als faradayscher Käfig zu wirken. Diese Eigenschaft ist ein großer Nachteil beim Betrieb von elektronischen Schiießanlagen, die üblicherweise von einem zentralen Punkt aus drahtlos überwacht und gesteuert werden sollen.
Die bisherigen Lösungsversuche sehen teilweise die Verwendung von magnetischen Feldern vor, welche zwar prinzipiell durch Metalle hindurchdringen können, aber nur eine sehr begrenzte Reichweite bieten.
Ein anderer Lösungsansatz ist die Ausführung des Zylinders und seiner Bauteile mit Kunststoff- oder Keramikmaterialien, wobei diese Ausführung weiter Nachteile zur Folge haben. Zwar kann durch eine solche Ausführung die Funktion einer Innen liegenden Antenne prinzipiell besser gewährleistet werden, jedoch werden die Anforderungen hinsichtlich Einbruchs- und Brandschutz unter Umständen nicht mehr erfüllt. Ein Anbringen einer Antenne an der Außenseite des Schiießzylinders verbietet sich aus Gründen des Sabotageschutzes und der nachteiligen architektonischen Anmutung.
In den Druckschriften US 2002/0080087 AI und JP 2002171211 A werden Antennenanordnungen in Knaufzylindern offenbart, wobei die Antennen in Oberflächenöffnungen des Türknaufes eingebaut sind und die Übertragungs- und Empfangseinheiten innerhalb des Knaufes angeordnet sind. Dies stellt ein an Bauteilen relativ aufwändiges Antennensystem dar, zumal die Antennen für einen Betrachter zu erkennen sind und dies dem bereits beschriebenen Sabotageschutz bzw. der architektonischen Anmutung nicht dienlich ist.
Antennen in Schließzylindern sind aus verschiedenen am Markt angebotenen Produkten bekannt. Neben dem bereits eingangs geschilderten Problem der geringen Reich- weite oder der eingeschränkten Einbruchssicherheit ist insbesondere die Gefahr einer Manipulation der Funkstrecke zwischen Schließzylinder und zentraler Steuerung des Betreibers ein hohes Sicherheitsrisiko, Wird die üblicherweise verschlüsselte Kommunikation abgehört und gehackt, kann sich ein Angreifer ungehinderten Zutritt zum Gebäude verschaffen, Dieses Risiko hat bisher viele Objektbetreiber davon abgehalten, diese komfortable und effiziente Form der Gebäudeverwaltung zu nutzen. Stattdessen werden handelsübliche Dateneingabegeräte verwendet, mit deren Hilfe die Daten mühsam zwischen dem zentralen PC und den im Haus verteilten Schließzylindern transportiert werden („Datenlöffel").
Bereits heute integrieren verschiedene Hersteller Antennensysteme bzw. Sende- und Empfangsbausteine in die Knäufe ihrer elektronischen Schließzylinder. Um eine ausreichende Reichweite der Sendesysteme zu bewerkstelligen, werden diese entweder aus nichtmetallischen Werkstoffen gefertigt oder die metallische Kappe wird selbst als Antennenstrahler genutzt. Auch in der Patentliteratur sind bereits als Antennen ausgebildete Knäufe für den HF-Funk bekannt, siehe beispielhaft EP 1 908 898 A1.
Alle angebotenen technischen Ausführungsformen von Antennensystem weisen ein gravierendes Problem auf. Die Anordnung der Antenne in einem der beiden Knäufe führt zu einer starken Richtcharakteristik des Sendefeldes bzw. der Empfangseigenschaften. Üblicherweise führt die Anordnung der Antenne in dem Knauf eines Zylinders zu einer starken Abstrahlung nach vorne, seitlich und nach oben. Diese Ausrichtung ergibt sich aus den Reflektionen des Einsteckschlosses, des Türbeschlages, des Schließblechs im Türrahmen und des Bodens,
Nach hinten, d, h. in die entgegengesetzte Richtung, quasi zur Türinnenseite ist die Abstrahlung sehr viel schwächer. Die Reichweite des Sendefeldes in Richtung des Innen liegenden Knauf, d. h. zum Rauminneren Knauf, liegt erfahrungsgemäß bei 30 bis 40 Prozent der Abstrahlung in Richtung des Außen liegenden Knaufs. Bei feuerhemmenden Türen ist dieser Abschirmungseffekt noch wesentlich drastischer. Wird eine Tür geöffnet, schwenkt damit gleichzeitig die sogenannte Antennenkeule um 90 Grad. Dies führt in vielen Fällen dazu, dass die Funkverbindung zum nächsten Zylinder bzw. nächsten Funkknotenpunkt abreißt, da sich die Sendefelder der benachbarten Zylinder nicht mehr überlagern. Eine Funkverbindung, die nur funktioniert, wenn alle Türen geschlossen sind, ist allerdings aus Sicherheitsaspekten, beispielsweise für die Übertragung eines Einbruchsalarms, von Nachteil. Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Antennensystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Systems bereitzustellen, welche die oben genannten Nachteile überwinden und sowohl im geschlossenen als auch im geöffneten Zustand einer mit einem Knaufzylinder versehenen Tür ausreichend große Antennenkeulen bereitstellen zu können.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Antennensystem für einen elektronischen oder mechatronischen Schließzyiinder mit zwei Knäufen, gemäß Patentanspruch 1, sowie mittels eines Verfahrens zum Betrieb eines Antennensystems, gemäß Patentanspruch 7, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Erfindungsgemäß sind zwei dielektrisch leitfähige Knäufe, welche form- und/oder kraftschlüssig mit einem Zylinderkern verbunden sind, unmittelbar als aktive Antennenpole ausgebildet, wobei mindestens ein Teil des Schließzylinders als elektrisches Gegengewicht ausgebildet ist und die Knäufe und das elektrische Gegengewicht zueinander elektrisch isoliert angeordnet sind.
Als elektrisches Gegengewicht können Teile des Schließzyländers wie z. B, der Zylinderkern, der Schließbart, eine metallisierte Platine oder das Profilgehäuse oder eine angeflanschte Rosette dienen. Es sind auch Ausführungsformen denkbar, wonach Kombinationen der genannten Teile als Gegengewicht ausgebildet sind.
Zweckmäßigerweise ist mindestens einer der unmittelbar ais aktiver Antennenpof dienenden Knäufe aus metallischem Material gefertigt.
Außerdem ist es denkbar, dass einer der Knäufe aus einem Kunststoff- und/oder Keramik- und/oder Glasmateriai gefertigt ist und mit einer elektrisch leitenden Beschich- tung versehen ist. Hierbei ist es nicht zwangläufig notwendig, dass der vollständige Knauf mit einer Beschichtung versehen ist, sodass auch Teilbeschichtungen aufgebracht werden können. Des Weiteren kann mindestens einer der Knäufe eine selektiv metallisierte Platine aufweisen.
Zusammenfassend wird also ein Antennensystem für einen elektronischen oder mechatronischen Schließzyiinder zur Verfügung gestellt, welcher seine Knäufe als aktive Antennenelemente zur drahtlosen Kommunikation mit einer Gegenstation bzw. einer Relaisstation nutzt. So sind andere in einem Flur bzw. in baulicher Nähe angeordnete Schließzylinder mit gleichem Antennensystem die Gegen- bzw. Relaisstationen, wobei Verbindung zu einem übergeordneten Überwachungs- oder Hausverwaltungssystem besteht.
Das erfindungsgemäße Antennensystem sieht vor, dass die vorzugsweise metallischen Knäufe den aktiven Antennenpol bilden, während die metallischen Gehäusebestandtei- le den anderen Antennenpol, d. h. das Gegengewicht bilden. Es bildet sich folglich ein Antennensystem mit Dipolcharakter heraus.
Das Antennensystem kann auch mit umgekehrter Polarisation betrieben werden, sodass in -einem derartigen Fall die ausgewählten Teile des Schließzylinders und die beiden Knäufe jeweils ihre Funktion vertauschen. Hierzu ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen, welche eine Polarisationsumkehr bzgl des Dipolcharakters des Antennensystems aktivieren kann.
Das Funktionsprinzip des eingangs beschriebenen Antennensystems besteht darin, eine Elektronik zu realisieren, welche in der Lage ist, die Handhaben eines Knaufzylin- ders nach DIN-Norm als aktive Antennenelemente zu nutzen und dabei ein Sendefeld zu erzeugen, welches sich kugelförmig um den Zylinder hin ausbreitet. Es ist damit unabhängig von der jeweiligen Türstellung und bietet einen großen Vorteil hinsichtlich der Zuverlässigkeit der Datenübertragung.
Erreicht wird das kugelförmige Sendefeld durch den Einsatz von zwei parallel arbeitenden Antennen im Innen- und Außenknauf, wobei Innen und Außen beispielsweise das Rauminnere bzw. Raumäußere beschreiben. Die beiden Abstrahlcharakteristiken überlagern sich gegenseitig dergestalt, dass de facto eine gleichmäßige„Ausleuchtung" des Zylinderumfeldes erfolgt.
In einer vorteilhaften Ausführung bilden das Gehäuseprofil, der drehbare Zylinderkem und der Schließbart gemeinsam das elektrische Gegengewicht. Diese Bestandteile des Gehäuses sind üblicherweise aus Messing, Edelstahl oder einer anderen geeigneten metallischen Legierung gefertigt. Denkbar ist auch der Einsatz von metallisierten Kunststoffen oder von metallisierter Keramik. Den aktiven Antennenpol bilden die metallischen Knäufe, welche an den Zylinderkern als Teil des elektrischen Gegengewichts angeflanscht sind, diesem Gegengewicht gegenüber jedoch elektrisch isoliert werden müssen.
Wird der erfindungsgemäße Knaufzylinder nach DIN-Mass (z. B. DIN 18252) in ein ebensolches DIN-Einsteckschloß eingebaut, so erweitert sich das Gegengewicht um die metallische Masse des Einsteckschlosses und auch der Türbeschläge.
Durch die elektrische Abschirmung des elektrischen Gegengewichts gegenüber den aktiven Antennenpolen kommt es zu einer für die Sende- und Empfangseigenschaften vorteilhaften Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen um den Schließzylinder, welche sich insbesondere durch eine kugelförmige Abstrahlcharakteristik auszeichnet.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird eine Sendefrequenz von 868 MHz gewählt, so dass sich eine Annäherung zwischen der üblichen Baulänge der Knäufe (30 bis 40 mm) und der idealen Antennenlänge (Lambda-Viertel = 86 mm) ergibt. Durch den Verkürzungsfaktor, welcher die Abstrahleigenschaften einer zylindrischen Antenne gegenüber einer Drahtantenne definiert, wird die unzureichende Baulänge im Hinblick auf die Antennenfunktion weitgehend kompensiert.
Bei Verwendung von unterschiedlichen Knauflängen zwischen 20 und 50 mm, welche in der Regel bautechnisch bedingt sind, kann die Fehlanpassung über eine geeignete Antennenbeschaltung korrigiert werden.
Die vorgenannte Erfindung bildet ein leistungsfähiges Antennensystem, welches den Vorteil bietet, auf der Grundlage eines einbruchssicheren, elektronischen oder me- chatronischen Schließzylinders, eine zuverlässige gebäudeinterne Funkkommunikation aufbauen zu können, welche unabhängig von der Stellung einzelner Türen immer funktioniert. Dieser Umstand ist bei erhöhten Sicherheitsanforderungen von großem Vorteil.
Wie bereits erwähnt können die Funktion von Antennenpol und Gegengewicht durch eine Polarisationsumkehr umgekehrt werden. Somit verändert sich die Richtcharakteristik des Sendefeldes. In einer typischen Einbausituation besteht ein Unterschied zwischen der Signaistärke an der äußeren Antenne, z, B. Flurseite einer Bürotür, und der inneren Antenne, z. B. Zimmerseite einer Bürotür. Während die Funkkommunikation zwischen Zentrale, bzw. Relais üblicherweise durch die Flure verläuft und sich an Wänden und Decken spiegelt, ist die Empfangsituation im Inneren eines Zimmers deutlich schlechter.
Die Außenseite eines Zylinders profitiert von sog. parasitären Effekten während die Innenseite eine mehr oder weniger starke Abschirmung durch Wände, Türen und Möbel erfährt. Durch eine Polarisationsumkehr des Antennensystems kann der Signalpe- gei einer Gegenstation in seinem Aspektverhältnis zwischen Innen- und Außenseite der Tür zueinander analysiert werden.
Der deutliche Signalabstand, weicher sich somit zwischen den beiden Antennenpolarisationen ergibt, kann nun genutzt werden, um eine Authentifizierung der Gegenstation vorzunehmen. Ein Störsender, welcher beispielsweise auf dem Parkplatz vor einem Gebäude platziert wäre, würde unweigerlich ein inverses Aspektverhältnis für die beiden vergleichenden Messungen des Schließzylinders erzeugen. Im Ailtagsbetrieb können die Signalmuster über eine Fuzzy-Logic gezielt erkannt werden, um Einflüsse von Störungen in Gebäuden wie sie etwa durch Menschenansammlungen oder aufgrund von neuplatzierten Metallmöbein entstehen, zu minimieren.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen;
Fig. 1 in Schnittdarstellung und Draufsicht einen erfindungsgemäßen Schließzylinder mit zwei direkt als aktive Antennenpole ausgebildete Knäufe sowie mit einem elektrischen Gegengewicht, welches aus Profilgehäuse, Zylinderkern und Schließbart gebildet ist,
Fig. 2 die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen von gängigen Antennensystemen mit nur einer Antenne im Außen- oder Innenknauf im verbauten Zustand in einer Tür bzw. einer Anordnung von Türen und Fig. 3 die Feldausbreitung des erfindungsgegenständlichen Antennensystems im verbauten Zustand in einer Tür bzw. Anordnung von Türen.
In Fig. 1 wird ein erfindungsgemäßes Antennensystem für einen in diesem Fall elektronischen Schließzylinder (1) mit zwei dielektrisch leitenden Knäufen (2) dargestellt. Die beiden Knäufe (2) sind als metallische Handhaben ausgebildet und sind form- schiüssig mit einem Zylinderkern (3) verbunden.
Die Knäufe (2) sind unmittelbar als aktive Antennenpole ausgebildet, wohingegen das elektrische Gegengewicht (5), durch die Kombination eines Profilgehäuses mit dem drehbaren Zylinderkern (3) und dem daran montierten Schließbart (4) gebildet wird.
Der unmittelbar einen Antennenpol bildente Knauf (2) ist an den Zylinderkern (3) angeflanscht, wobei zwischen dem Kern (3) und dem Knauf (2) ein elektrisch isolierendes Material (6), folglich ein Isolator angebracht ist.
Die von dem aktiven Antennenpol erzeugte elektromagnetische Welle kann sich um das Gehäuse ausbreiten und wird dann hinter dem Beschlag wieder gegen das elektrische Gegengewicht geschlossen.
Fig. 2 ist eine Darstellung der Feldausbreitung von geläufigen Knaufzylindern. Gezeigt wird zunächst ein Flur (7) in welchem sich vier Türen befinden, wobei drei der Türen verschlossen sind und nur eine geöffnet. Die jeweiligen Feidausbreitungen werden als gestrichelte Ellipsen verdeutlicht.
Zum einen ist ersichtlich, dass die in einem Raum (10) gegebene Feldausbreitung wesentlich kleiner ist, als die in einem Flur (7). Dies hängt mit der typischen Einbausituation zusammen, wonach ein Unterschied zwischen der Signalstärke an der äußeren Antenne, also an der Flurseite einer Bürotür, und der inneren Antenne, als an der Zimmerseite einer Bürotür, besteht. Während die Funkkommunikation zwischen Zentrale, bzw. Relais üblicherweise durch die Flure verläuft und sich an Wänden und Decken spiegelt, ist die Empfangsituation im Inneren eines Zimmers deutlich schlechter, da hier relativ starke Abschirmungen durch Wände, Türen und Möbel vorherrschen. Sofern sich einzelne Feldausbreitungen von an Türen angebrachten Antennen überschneiden, können Funksignale und somit Informationen von Antenne zu Antenne weitergegeben und beispielsweise zu einem übergeordneten Hausverwaltungssystem transportiert werden. Diese Überschneidungen sind in Fig. 2 schraffiert dargestellt.
In Folge einer geöffneten Tür (9) kann eine derartige Weitergabe von Funksignalen unterbrochen werden. Da die Feldausbreitung einer Antenne in das Rauminnere relativ klein ist, erfährt dieses Feld keine Überlappung mit dem Sendefeld der verschlossenen Tür (8), sodass hier die Funksignale nicht in Richtung der geöffneten Tür (9) weitergegeben werden können.
In Fig, 3 findet sich eine Darstellung der mit einem erfindungsgemäßen Antennensystem erzielten Feldausbreitungen wieder. Da mit dem beschriebenen Antennensystem durch zwei aktive Antennenpole zwei sich überlagernde Sendefelder erzeugt werden, entsteht in Summe eine kugelförmige Abstrahlcharakteristik. Die Feldausbreitung ist in der Folge immens größer, sodass auch eine geöffnete Tür (9) zu keiner Unterbrechung bezüglich der Weitergabe von Funksignalen führt.
Bezugszeichenliste
1 Schließzylinder
2 Knauf
3 Zylinderkern
4 Schließbart
5 elektrisches Gegengewicht
6 isolierendes Material
7 Flur
8 geschlossene Tür
9 geöffnete Tür

Claims

Ansprüche
1. Antennensystem für einen elektronischen oder mechatronischen Schlfeßzylinder
(1) mit zwei Knäufen (2),
dadurch gekennzeichnet, dass
zwei dielektrisch leitfähige Knäufe (2), welche form- und/oder kraftschlüssig mit einem Zyfinderkern (3) verbunden sind, unmittelbar als aktive Antennenpole ausgebildet sind und mindestens ein Teil des Schließzylinders (1) als elektrisches Gegengewicht (5) ausgebildet ist, wobei die Knäufe (2) und das elektrische Gegengewicht (6) zueinander elektrisch isoliert angeordnet sind.
2. Antennensystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Profilgehäuse des Schließzylinders und/oder ein Zyfinderkern (3) des Schließzylinders und/oder ein Schließbart (4) des Schließzylinders und/oder eine metallisierte Platine des Schließzylinders und/oder eine angeflanschte Rosette als elektrisches Gegengewicht (5) dienen.
3. Antennensystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens einer der unmittelbar als aktive Antennenpole dienenden Knäufe
(2) aus metallischem Material gefertigt ist.
4. Antennensystem nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens einer der unmittelbar als aktive Antennenpole dienenden Knäufe (2) aus Kunststoff und/oder Keramik und/oder Glas gefertigt ist und zumindest selektiv mit einer elektrisch leitenden Beschichtung versehen ist.
5. Antennensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens einer der unmittelbar als aktive Antennenpole dienenden Knäufe (2) eine selektiv metallisierte Platine aufweist.
6. Antennensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schließzylinder (1) eine Schaltungsanordung aufweist, wonach wahlweise eine Polarisationsumkehr bezüglich des von den Antennenpolen und dem elektrischen Gegengewicht gebildeten Dipolcharakters des Antennensystems schaltbar ist.
7. Verfahren zum Betreiben eines Antennensystems für einen elektronischen oder mechatronischen Schiießzylinder nach einem der Ansprüche 1 - 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Antennensystem mit einer Sendefrequenz von 868 MHz betrieben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die unmittelbar als aktive Antennenpoie dienenden Knäufe (2) jeweils zwei sich überlagernde Sendefelder elektromagnetischer Wellen erzeugen, wobei die sich überlagernden Sendefelder eine kugelförmige Abstrahlcharakteristik um den Schließzylinder erzeugen.
EP10725632A 2010-05-11 2010-05-11 Antennensystem für knaufzylinder Withdrawn EP2569821A1 (de)

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