EP3910147A1 - Verfahren und system zur zustandsbestimmung und/oder zum betreiben einer tür oder eines fensters - Google Patents

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EP3910147A1
EP3910147A1 EP21173633.5A EP21173633A EP3910147A1 EP 3910147 A1 EP3910147 A1 EP 3910147A1 EP 21173633 A EP21173633 A EP 21173633A EP 3910147 A1 EP3910147 A1 EP 3910147A1
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EP
European Patent Office
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unit
door
carrier
energy
window
Prior art date
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Pending
Application number
EP21173633.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Link
Benjamin Schmidt
Jens Härtel
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Link GmbH
Original Assignee
Link GmbH
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from DE102020216600.5A external-priority patent/DE102020216600A1/de
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    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/70—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation
    • E05F15/71—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation responsive to temperature changes, rain, wind or noise
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/70—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation
    • E05F15/72—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation responsive to emergency conditions, e.g. fire
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05Y2900/10—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
    • E05Y2900/13—Type of wing
    • E05Y2900/148—Windows

Definitions

  • the invention relates to a method and system for determining the status and / or operating a door or a window, with energy and / or data transmission between a first communication unit arranged on a stationary carrier and a second communication unit arranged on a second carrier, the second carrier is pivotable or displaceable with respect to the first carrier, is provided and the first communication unit is connected to a central and / or mobile monitoring unit on the power and / or signal side.
  • Systems with a stationary first carrier and a second carrier arranged pivotably or displaceably with respect to this are usually found in door or window arrangements.
  • electronic units can be provided in such areas in the area of the door or window sash.
  • Such an electronic unit can be, for example, a motorized locking device which, as part of a security system, is locked and unlocked in a time-controlled and / or remote-controlled manner.
  • Another example of the use of electronic units in the area of the sash of doors or windows are displays or other means of identification, which are used for information or for better perception of escape doors, for example.
  • lighting devices are also often used in the area of the sash for the reasons mentioned above and to achieve a specific visual appearance of a door or window.
  • Such electronic units are usually connected via a cable connection. The energy supply for electrical consumers and a possible data connection are permanently provided in this way.
  • sensors are usually used in the area of the frame or the sash in order to be able to determine the state of the door or window.
  • These measurement data are usually sent to a central monitoring and evaluation unit and processed there.
  • This makes it possible to monitor the doors and windows of a building or building complex centrally and, if necessary, even to control them remotely.
  • this requires a constant connection of the individual doors and windows to the external evaluation and monitoring unit, which does not always have to be the case in the event of a break-in or in the case of external environmental influences such as a fire or flood.
  • an automated, fast and reliable evaluation of the status data of the doors and windows is desirable in order to be able to control them in an automated manner or to be able to output appropriate warning signals.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method and system for operating a door or a window which can evaluate the status data of the door or the window at any time and as quickly as possible.
  • the invention is based on the idea that a reliable and fast evaluation can take place in particular when this is being tracked directly on site, i.e. still in the area of the door or window frame or the door or window sash.
  • all essential system components of a carrier are preferably installed in a common communication unit encased in a common housing. This includes in particular the communication interfaces with the external units and the second communication unit on the other carrier, the sensors, insofar as this is possible from the sensor type, the evaluation unit and possibly other units such as energy storage devices, databases, control modules, etc.
  • At least two measurement data from different types of sensors are always used and related to one another.
  • the evaluation takes place on the basis of previously defined criteria, which in particular also depend on the two types of sensor selected, that is to say on the type of measured values.
  • a measured value can be viewed as normal within the scope of the evaluation if a second measured value is in a certain range at the same time, but can be viewed as an error or warning if the second measured value is also outside the limits set.
  • corresponding signals or control commands are generated by the evaluation unit in an advantageous embodiment, depending on the criteria or evaluation result fulfilled, which are sent to an internal or external control unit or a motor controller for opening or closing the door or the window are sent and / or transmitted to optical or acoustic display units, for example to output an optical or acoustic alarm.
  • the information signals can also be sent to the external and central monitoring unit in order to initiate corresponding method steps there as well.
  • the criteria are stored in a database, which is also built into the sash-side and / or frame-side communication unit.
  • a type of feedback is advantageously stored in the database following an evaluation result that resulted in an action in the form of sending control signals or outputting information signals.
  • This feedback can contain on the one hand whether the action selected by the evaluation unit was the right one or whether no action or a different action should be selected in the future for the measurement value combination.
  • This feedback can be sent manually through appropriate input units on the door, by radio via mobile units or through the central
  • Monitoring unit take place. If it makes sense, such a combination of measured values with feedback can also be adopted by other communication units in the building and entered in the database. In this way, the system learns to evaluate the various combinations of measurement data step by step and to select the appropriate action.
  • the evaluation unit can also estimate the required maintenance intervals from the data provided.
  • the at least two different types of sensors are advantageously selected from the group of temperature sensors, vibration sensors, cycle counters, inclination sensors and / or humidity sensors.
  • the temperature measurement for example in the door frame, enables the detection of fires at high temperatures or temperature differences between two sides of a door or a window. Furthermore, in combination with a cycle counter and a corresponding time stamp, the data can better assess a corresponding maintenance requirement or better evaluate vibrations. For example, it is normal that a door is more difficult to move when it is warm due to expansion and that it may drag. This could explain a possibly detected vibration without an alarm having to be sent out directly. On the other hand, such behavior leads to an increased need for maintenance.
  • the vibration sensor enables the detection of break-ins or improper handling and, if necessary, temperature-related changes in the closing forces of the windows and doors and can thus on the one hand send out an alarm, but on the other hand also determine the need for maintenance if this occurs cannot be explained by other parameters, as already explained in the context of temperature measurement.
  • the most important parameter for the maintenance cycle of a door or window is the number of opening and locking cycles, which can be measured with a cycle counter.
  • the maintenance interval is also largely determined by the temperatures, the humidity, the change in the inclination of the door or window and should therefore take place earlier or later.
  • the inclination sensor measures the inclination of the door or window sash in relation to the door or window frame. This tendency can vary depending on the temperature or humidity, over time or due to damage, so that maintenance is necessary if a limit value is exceeded. In particular, normal areas, tolerance areas, maintenance areas or critical areas can be determined for the angle of inclination.
  • the moisture measurement can also detect rain, which in combination with other parameters can lead to the automatic closing of the door or window. Furthermore, when the humidity is high, more frequent maintenance, i.e. shorter maintenance intervals, is necessary.
  • an opening sensor for detecting the opening state of the door or window is advantageously provided, which is preferably connected to a burglar alarm system in terms of signaling.
  • a break-in can be detected with this and, for example, in combination with the above sensor data, for example the shock sensor.
  • the information about the opening status of the door or window is also helpful for the selection of an action by the evaluation unit, for example when generating a motor signal for the automatic closing of the door or window.
  • the wired energy supply of the wing-side communication unit is usually associated with an increased installation effort and such a type of installation is not desirable for optical reasons or because of the risk of simple manipulation for security reasons, the energy and / or data transmission takes place advantageously between the first and second communication unit contactless.
  • Induction coils that come into electromagnetic contact are used on both the frame side and the sash side.
  • An energy store or an electrical terminal on the receiver side is charged by means of the induction charge via the resonance frequency of an oscillating circuit with the induction coils and connected capacitors.
  • the resonance frequency In order to avoid higher energy loss during transmission, it is advantageous to largely dispense with the transmission at the resonance frequency and transmit at a lower frequency.
  • 1 / n of the resonance frequency where n is a natural, odd number greater than 1, in particular 1/3 of the resonance frequency, have proven to be particularly suitable.
  • the resonance frequency relates to the first resonant circuit or from the interaction of both resonant circuits, provided they are in contact.
  • the lower transmission frequency also results in advantages in terms of electromagnetic compatibility, which even makes it possible to use larger induction coils while maintaining electromagnetic compatibility.
  • the system is designed so that the transmission control can increase the transmission frequency if necessary, so that transmission can even be carried out at the resonance frequency, for example.
  • load peaks can occur in particular when a motor of the terminal starts or additional subsystems are switched on.
  • an additional Energy storage provided in the receiving unit or connected to it. From this energy store, in particular in the form of a supercapacitor, the peak load can then be served if necessary, while the system continues to be operated in a first operating mode with a low transmission frequency, preferably 1/3 of the resonance frequency.
  • the transmission control switch Only in the absence of an energy storage device, if the voltage level falls below a specified level or if the receiving unit specifically requests it, can the transmission control switch to a second operating state with a higher transmission frequency, preferably the resonance frequency. Such a change in the operating mode can also take place automatically when the receiving unit signals an unusually long energy requirement. This can be the case, for example, when certain charge values of external energy storage devices on the receiver side are not reached or can no longer be reached as quickly as usual.
  • the system can therefore recognize in advance that there is an increased energy requirement before this is explicitly requested or before the external energy storage device on the receiving end is empty or falls below a minimum charge.
  • the system is thus largely operated in the first operating mode, i.e. with a low transmission frequency, high efficiency and high electromagnetic compatibility and only in individual cases and for a limited, short time, namely when the energy stored on the receiver side is not sufficient for a load peak, to a Changed higher transmission frequency.
  • the change of the operating mode takes place on the basis of system parameters that are measured, such as, for example, the voltage level falling below a specified level.
  • a change in the operating mode is initiated by the receiving or transmitting unit, for example when the system detects that a load peak is coming soon. This could be done, for example, through stored routines or learned, characteristic operating processes.
  • the first resonant circuit is addressed in a particularly advantageous embodiment with a single 0-1 edge and a step response is thus generated.
  • the natural frequency of the system can be recognized by means of this step response, since this is not only dependent on the transmitter unit, but also on the interaction with the induction coil of the receiver unit. To a certain extent, this configuration can also detect foreign objects whose presence prohibits energy and data transmission for security reasons.
  • Such a configuration of the system and determination of the resonance frequency is advantageously carried out in the context of the initialization, that is to say the first contact phase, and then at regular intervals to track the appropriate transmission frequency.
  • a detection unit is provided in order to initialize an energy transfer only when the appropriate receiver unit is within range, but also to check whether the receiver unit is authorized to receive energy from the transmitter unit.
  • This detection unit is preferably composed of a receiving interface in the transmitting unit and a transmitting interface in the receiving unit.
  • the receiving unit can occasionally be recognized based on the step response, but this may not be sufficient, especially when it comes to security issues, since the speed at which the remote station is recognized depends on the cycle time in which the step response is generated and evaluated. If necessary, the step response must also be repeated several times in order to validate the result. This has a negative impact on the speed at which the system can be brought to standby.
  • An advantageous embodiment of such a detection unit would, for example, be in the form of an RFID detector as a receiver and RFID tags as a transmitter. Such a system can continuously check the presence of the tag and thus immediately indicate readiness.
  • the receiving unit could be provided with a magnet that is recognized by a Hall sensor in the transmitting unit.
  • the advantage of RFID compared to the Hall sensor would be that a specific ID could be sent, whereby the remote station can be clearly identified.
  • Another advantage of using an RDIF tag is that it can also indirectly transmit the energy requirement. This could be implemented in such a way that the main circuit short-circuits the antenna of the RFID tag as long as the energy requirement is met. The RFID detector would no longer recognize a recipient and would stop the transmission. Only when the RFID tag sends again and the detector detects a remote station would the transmission unit start again with the energy and / or data transmission.
  • a simple additional oscillating circuit is used in the transmission unit, which is excited with an excitation frequency that deviates from its natural frequency.
  • the receiving unit is also provided with a simple LC resonant circuit.
  • the system is designed in such a way that the approach of the receiving unit detunes the oscillating circuit of the transmitting unit in such a way that its natural frequency approaches the fixed excitation frequency.
  • the amplitude of the oscillating circuit is monitored in the transmitter unit. If the amplitude increases, the receiving unit is there; if it falls, the corresponding receiving unit is missing and the transmission control can be activated accordingly.
  • This system with an additional oscillating circuit enables both the rapid detection of the receiving unit and the possibility of displaying the energy requirement by manipulating the LC oscillating circuit.
  • This configuration of the detection unit using an additional, small oscillating circuit has the particular advantage that hardly any energy has to be used on the part of the receiving unit.
  • optical signals, radio messages or the like are otherwise often used, which are comparatively large Consume energy or actively modulate responses to the energy transfer via load changes. The latter affects the efficiency of the energy transmission and is unsuitable to indicate a sudden demand in the event of long breaks between energy requests.
  • the signals and data can also be transmitted encrypted or unencrypted via a separate communication interface.
  • induction coils with a U- or E-shaped core are therefore used. On the one hand, these can be installed in a space-saving manner and can be transmitted over a greater distance.
  • the cross-section of the legs of the U- or E-shaped core is oval or elongated in a direction of expression in order to compensate for an offset between the first carrier and the second carrier.
  • the orientation of the oval or the direction of expression can be adapted to the typical application. If, for example, an offset in the vertical direction is to be expected, the longer axis of the oval or the direction of expression is also formed in the vertical direction.
  • the wireless transmission at lower frequencies in particular below the resonance frequency, achieves a higher degree of efficiency and better electromagnetic compatibility.
  • the transmission at low frequencies makes it possible to react flexibly to individual load peaks and to compensate for these by changing to higher frequencies up to the resonance frequency.
  • the use of several operating modes enables the system to optimally adapt to the energy requirements of the end devices.
  • a plurality of different operating modes can be selected or set, each of which is transmitted with its own transmission frequency, preferably a multiple of 1 / n of the resonance frequency, where n is an odd natural number
  • the system 1 for determining the status and / or for operating a door or a window comprises a first communication unit 2, which is arranged on a stationary carrier, in particular a door or window frame.
  • This first communication unit 2 is connected on the signal side via a communication interface 4 to an external and central monitoring unit (not shown).
  • This signal connection can be made through the communication interface 4 using cables, but it is also possible for a radio connection to be established to the central monitoring unit or a mobile unit.
  • the system 1 according to the FIG. 1 furthermore comprises a second communication unit 6 which is arranged on a second carrier which is designed to be pivotable or displaceable with respect to the first.
  • This second carrier is in particular a door or window sash.
  • the first communication unit 2 comprises a transmission unit 102 and the second communication unit 6 comprises a reception unit 104 for transmitting and receiving energy. Signals or data can also be exchanged in a bidirectional manner via the transmitting and receiving unit 102, 104.
  • the first and second communication units 2, 6 furthermore comprise a plurality of sensors 8, 10 which, depending on the sensor type, can be arranged in the first, second or in both communication units 2, 6.
  • a temperature sensor, a shock sensor or a moisture sensor is preferably arranged in the frame-side communication unit 2, while an inclination sensor is advantageously arranged in the wing element, that is, in the second communication unit 6.
  • a cycle counter can be installed in the first communication unit 2 or in both communication units 2, 6, depending on the structure and mode of operation.
  • the measurement data from the sensors 8, 10 are sent to a local evaluation unit 12, 14 and processed by the latter. Due to the easier provision of energy, there is an evaluation unit 12 in the communication unit on the frame side 2 more advantageous, depending on the sensor types used and the state variables examined, an evaluation unit 14 in the wing-side communication unit 6 in an additional or alternative design is also possible. As will be described in detail below, the energy for the wing-side evaluation unit 14 is transmitted via the transmitting and receiving units 102, 104.
  • the evaluation units 12, 14 are specifically designed to use predetermined or learned criteria to set the measurement data from several sensor types in relation to one another and to carry out an action on the basis of this combination of several measurement data.
  • the evaluation units 12, 14 access a locally provided database 16, 18 and call up appropriate evaluation criteria, limit values or tolerance ranges and results based thereon or actions to be carried out.
  • the results of the evaluation units 12, 14 or the resulting actions to be carried out are converted into corresponding signals by means of a signal processing unit 20, 22.
  • These can be information signals that are sent to the external monitoring unit or control signals for a local acoustic or visual information unit 24, 26 for outputting acoustic or visual cues or alarms.
  • control signals are also possible which are sent to a motor controller 28, 30 in order then, for example, to close, tilt or open the door or window.
  • the system 1 for determining the status and / or for operating a door or a window is also designed to process feedback on the results or selected actions of the evaluation unit 12, 14. This is made possible by the fact that the local databases 16, 18 can be written to by the external monitoring unit or also via direct communication via interfaces (not shown) and thus previous actions can be evaluated. In particular, the communication of the database via a radio interface with an app of a mobile terminal is provided. In this way, limit values or tolerance ranges specific to the location or door or window can be recognized and updated and stored in the database are entered and the system 1 is thus continuously improved and optimized.
  • the evaluation unit 12, 14 stores the data transmitted by the sensors 8, 10 in the database 16, 18 and evaluates them over a longer period of time with regard to areas typical of the system.
  • the usual measuring ranges for the place of use and the door or window can be determined and thus tolerance and limit ranges can be automatically determined or adjusted.
  • appropriate algorithms for example based on artificial intelligence, changing environmental conditions can be mapped on the tolerance side by linking and evaluating the measured sensor data.
  • the system 1 for determining the state and / or operating a door or a window comprises an opening sensor for detecting the open state of the door or the window.
  • a magnetic contact 32 is provided in the first communication unit 2, which interacts with a magnet 34 in the second communication unit 6.
  • the signaling of this opening sensor is directly connected to an intrusion alarm system.
  • This second and separate communication with an external unit increases the security of the system 1.
  • the data from the opening sensor it is also possible for the data from the opening sensor to be transmitted to the evaluation unit 12 and used in the evaluation of the other measured values.
  • the information about the opening state of the door or window is particularly helpful when the evaluation unit selects an action, for example when generating a motor signal for the automatic closing of the door or window.
  • a distributor 36 is provided in the first communication unit 2. Additional components (e.g. a bolt contact) can be connected via this distributor 36. Cover monitoring is to be provided, which generates a message in the event of unauthorized opening and access to communication unit 2.
  • FIG. 2 A possible system 101 for the contactless transmission of energy and data between a transmitting unit 102 and a receiving unit 104 is shown in FIG FIG. 2 shown.
  • the system 101 for the contactless transmission of energy and data according to the FIG. 2 comprises a transmitting unit 102 for transmitting energy and data to a receiving unit 104.
  • the transmitting unit 2 is arranged in a first carrier 106 and the receiving unit 104 in a second carrier 108.
  • the first carrier 106 is in the exemplary embodiment according to FIG FIG. 2 a stationary frame of a door or a window, whereas the second carrier 108 is a window or door sash which can be pivoted or displaced with respect to the first carrier 106.
  • the transmission unit 102 is fed by an external energy source (not shown) (energy flow 201), but it can also include its own power supply unit.
  • an energy store 110 is provided in the transmission unit 102, which can be designed as an intermediate buffer.
  • the transmission control 112 is supplied with energy from this energy player 110 (energy flow 202).
  • the transmission control 112 is used to supply a first induction coil 114 arranged on the transmitter side with current (energy flow 203).
  • the transmission control 112 is designed to decide, in accordance with the information made available to it, when and with what frequency the first induction coil 114 is activated. In particular, it is important to switch to different operating modes intended. These operating modes differ in the frequency with which the first induction coil 114 is activated and thus in the transmission frequency of the transmitter unit.
  • the transmission control 112 is specifically designed to use only 1/3 of the resonance frequency as the transmission frequency in a first operating mode. This is the usual operating mode of the system 101 and is most frequently used in terms of time. In order to compensate for individual load peaks, the transmission control 112 can, however, also switch to a second operating mode in which the transmission frequency corresponds to the resonance frequency of the system 1. Depending on the intended use, the transmission control 112 can also have further operating modes in which transmission is carried out at other frequencies.
  • a second induction coil 116 is arranged in the second carrier 108, which receives the electromagnetic fields emitted by the first induction coil 114 and in turn converts them into electricity. Even if not shown separately, in addition to the transmission of energy via the induction coils 114, 116 it is also possible to transmit data or signals via them.
  • the energy is passed on to an input circuit 118 (energy flow 204) and from there stored in a second, optional energy store 120 (energy flow 205).
  • This optional second energy store 120 supplies a detection unit 144 to be described later. From the second energy store 120 or, if this is not provided, directly from the input circuit 118, the current is fed to the energy management 122 of the receiving unit 104 (energy flow 206).
  • the energy management 122 decides according to predetermined rules and on the basis of the system data made available to it whether the energy is fed directly to the terminal device (energy flow 207, 208) connected via the load output 124 and not shown, or whether the energy is initially stored in an external energy store 126 is stored in the second carrier 108 (energy flow 209). This depends on whether the end device is currently in need of energy or not, or how much energy is required. If necessary, the terminal can also be supplied with energy again via the energy management 122 from the external energy store 126 in order to compensate for load peaks without the transmission controller 112 having to switch to another operating mode.
  • the external In the present exemplary embodiment, energy store 126 is designed as a supercapacitor or as a group of supercapacitors.
  • the transmission unit 102 includes a central data processing unit 128 which is connected to an evaluation unit 12 of the second carrier on the signal side (bidirectional data line 223521).
  • Data processing 128 is also connected to signal outputs and inputs 132 (bidirectional data line 222) in order to be able to connect further external data sources or receivers.
  • the data processing unit 128 is designed to process and filter the data transmitted to it and to send corresponding control commands or ready-made information packets to the transmission controller 112 (bidirectional data line 223) or to send it to a data communication interface 134 arranged on the transmitter side for communication with the receiving unit ( bidirectional data line 224).
  • the data communication interface 134 arranged on the transmitter side comprises a transmitting and receiving unit and is designed to encrypt and decrypt the data that are transmitted to the receiving unit or that are also received by the latter, if necessary.
  • the communication with the data communication interface 136 arranged on the receiver side takes place via wireless communication with the usual protocols desired for data structure and security (bidirectional data transmission 225).
  • the data communication interface 136 arranged on the receiver side like the data communication interface 134 arranged on the transmitter side, is designed to send and receive data and, if necessary, to encrypt and decrypt the data.
  • the receiving unit 104 also includes a central data processing unit 38 which, analogous to the central data processing unit 128 of the transmitting unit 102, has a signal-side connection to a second evaluation unit 14 arranged in the second carrier 108 and signal outputs and inputs 142 (bidirectional data lines 226, 227).
  • the data processing 138 is also designed to receive the transmitted data from the data communication interface 136 arranged on the receiver side or to send data to it for transmission (bidirectional data line 228).
  • the data processing unit 138 is able to process the received data and send it to the second evaluation unit 14, the signal output and inputs 142, to conduct the load output 124 (bidirectional data line 229) or also the energy management 122 (bidirectional data line 230) or to receive them from these, in particular the second evaluation unit 14.
  • the embodiment according to FIG. 2 also a detection unit 144.
  • This detection unit 144 is assigned an RFID detector 146 in the transmitting unit 102 and an RFID tag 148 in the receiving unit 104. If the second carrier 108 is in the vicinity of the first carrier 106, i.e. in the usual application, the door or window is closed and the induction coils 114, 116 are thus within range of one another, the RFID detector 146 detects the presence of the RFID tag 148 ( Data transfer 231). For this purpose, the RFID tag 148 includes an antenna.
  • the closed position of the second carrier 108 it is also possible to reliably recognize via the ID of the RFID tag 148 that only the authorized receiving unit 104 is in the vicinity of the transmitting unit 102 and no third-party units.
  • the data from the RFID tag 148 determined by the RFID detector 146 are now checked and fed to the transmission unit 112 (data line 232).
  • the transmission unit 112 can now initialize an energy and data transmission on the basis of the checked data or, if no permitted receiving unit is in the vicinity, stop it.
  • the detection unit 144 further comprises a control unit 150, which is designed to short-circuit the antenna of the RFID tag 148 and thus prevent transmission to the RFID detector 146 (signal line 233). This is carried out in particular when the control unit 150 receives the information from the energy management 122 or the second energy storage device 120 that the terminals do not require any further energy, for example because the external storage device 126 is sufficiently charged (signal line 234).
  • the second carrier 108 is close to the first carrier 106, for example in the context of a closed position of a door or a window, in this case the RFID detector 146 does not receive a signal from the RFID tag 148, which is why the energy and possibly data transmission is stopped .
  • the system 101 for the contactless transmission of energy and data is particularly energy-efficient due to the flexibility of the transmission frequency and control of the energy transmission as required and has a particularly high electromagnetic compatibility.
  • the energy and data transmission of the system 1 for status determination and / or for operation between the first and second communication units 2, 6 thus takes place via the transmitting and receiving unit 102, 104.
  • a particularly advantageous feature of the system 1 for determining the status and / or operating a door or window is that all essential components of a carrier 106, 108, such as communication interfaces 4, 102, 104, evaluation unit 12, 14, databases 16, 18 and sensors 8, 10, as far as this is possible due to the type and measurement method of the sensor 8, 10, are installed in a common module with a common housing, so that the installation effort is minimized and a particularly compact system can be created.

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Abstract

Ein Verfahren und System (1) zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters wobei eine Energie- und/oder Datenübertragung zwischen einer an einem ortsfesten ersten Träger (106) angeordneten ersten Kommunikationseinheit (2) und einer an einem zweiten Träger (108) angeordneten zweiten Kommunikationseinheit (6), wobei der zweite Träger (108) gegenüber dem ersten Träger (106) schwenkbar oder verschiebbar ist, vorgesehen ist und die erste Kommunikationseinheit (2) energie- und/oder signalseitig mit einer zentralen und/oder mobilen Überwachungseinheit verbunden ist soll jederzeit und schnellstmöglich die Zustandsdaten der Tür oder des Fensters auswerten können. Dazu wertet die erste und/oder zweite Kommunikationseinheit (2, 6) mittels einer integrierten, lokalen Auswerteeinheit (12, 14) eintreffende Messdaten aus einer Mehrzahl an Sensoren (8, 10) hinsichtlich hinterlegter und/oder ermittelter Kriterien aus, wobei das Ergebnis der Auswertung der lokalen Auswerteeinheit (12, 14) eine Funktion von mindestens zwei Messdaten verschiedenartiger Sensoren ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und System zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters wobei eine Energie- und/oder Datenübertragung zwischen einer an einem ortsfesten Träger angeordneten ersten Kommunikationseinheit und einer an einem zweiten Träger angeordneten zweiten Kommunikationseinheit, wobei der zweite Träger gegenüber dem ersten Träger schwenkbar oder verschiebbar ist, vorgesehen ist und die erste Kommunikationseinheit energie- und/oder signalseitig mit einer zentralen und/oder mobilen Überwachungseinheit verbunden ist.
  • Systeme mit einem ortsfesten ersten Träger und einem gegenüber diesem schwenkbar oder verschiebbar angeordneten zweiten Träger finden sich üblicherweise in Tür- oder Fensteranordnungen. Es ist üblich, dass in derartigen Bereichen elektronische Einheiten im Bereich des Tür- oder Fensterflügels vorgesehen sind. Eine solche elektronische Einheit kann beispielsweise eine motorisierte Schließvorrichtung sein, die als Teil eines Sicherheitssystems zeit- und/oder ferngesteuert ver- und entriegelt wird. Ein weiteres Beispiel für den Einsatz elektronischer Einheiten im Bereich des Flügels von Türen oder Fenstern sind Anzeigen oder sonstige Mittel zur Kennzeichnung, die zur Information oder zur besseren Wahrnehmung beispielsweise von Fluchttüren dienen. Insbesondere Beleuchtungseinrichtungen werden aus den vorgenannten Gründen sowie zum Erzielen eines bestimmten optischen Erscheinungsbilds einer Tür oder eines Fensters zudem häufig im Bereich des Flügels eingesetzt. Der Anschluss solcher elektronischen Einheiten erfolgt in der Regel über eine Kabelverbindung. Die Energieversorgung für elektrische Verbraucher und eine etwaige Datenverbindung sind auf diese Weise dauerhaft gegeben.
  • In einem solchen System werden üblicherweise Sensoren im Bereich des Rahmens oder des Flügels eingesetzt, um den Zustand der Tür oder des Fensters bestimmen zu können. Diese Messdaten werden üblicherweise an eine zentrale Überwachungs- und Auswerteeinheit gesendet und dort verarbeitet. Dadurch ist es möglich die Türen und Fenster eines Gebäudes oder Gebäudekomplexes zentral zu überwachen und gegebenenfalls sogar zu fernzusteuern. Dies setzt allerdings eine stetige Verbindung der einzelnen Türen und Fenster zu der externen Auswerte- und Überwachungseinheit voraus, was im Falle eines Einbruchs oder im Falle externer Umwelteinflüsse, wie beispielsweise einem Brand oder Hochwasser nicht immer gegeben sein muss. Gerade in diesen Fällen ist aber eine automatisierte, schnelle und zuverlässige Auswertung der Zustandsdaten der Türen und Fenster wünschenswert, um diese entsprechend automatisiert steuern zu können bzw. entsprechende Warnsignale ausgeben zu können.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und System zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters anzugeben, welches jederzeit und schnellstmöglich die Zustandsdaten der Tür oder des Fensters auswerten kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 und 7 gelöst. Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine zuverlässige und schnelle Auswertung insbesondere dann erfolgen kann, wenn diese direkt vor Ort also noch im Bereich des Tür- oder Fensterrahmens bzw. des Tür- oder Fensterflügels verfolgt. Dabei werden bevorzugt alle wesentlichen Systemkomponenten eines Trägers in einer gemeinsamen und durch ein gemeinsames Gehäuse ummantelten Kommunikationseinheit verbaut. Dies beinhaltet insbesondere die Kommunikationsschnittstellen mit den externen Einheiten und der zweiten Kommunikationseinheit auf dem anderen Träger, die Sensoren, soweit dies vom Sensortyp möglich ist, die Auswerteeinheit und gegebenenfalls weitere Einheiten wie Energiespeicher, Datenbanken, Steuerungsmodule etc.
  • Durch diese kompakte Bauweise und Integration in ein gemeinsames Gehäuse wird die Installation der Kommunikationseinheiten wesentlich vereinfacht.
  • Für eine besonders zuverlässige Auswertung der Messdaten werden immer mindestens zwei Messdaten von verschiedenen Sensorarten verwendet und miteinander in Beziehung gesetzt. Die Auswertung erfolgt dabei anhand vorher festgelegter Kriterien, die insbesondere auch von den beiden gewählten Sensorarten, also von der Art der Messwerte abhängen. So kann ein Messwert im Rahmen der Auswertung als normal angesehen werden, wenn gleichzeitig ein zweiter Messwert in einem bestimmten Bereich liegt, aber als Fehler bzw. Warnhinweis angesehen werden, wenn der zweite Messwert ebenfalls außerhalb vorgelegter Grenzen liegt.
  • Um auf ungewünschte Zustandsdaten der Tür oder des Fensters möglichst schnell reagieren zu können, werden je nach erfüllten Kriterien bzw. Auswerteergebnis von der Auswerteeinheit in vorteilhafter Ausführung entsprechende Signale oder Steuerbefehle erzeugt, die an eine interne oder externe Steuereinheit bzw. eine Motorsteuerung zum Öffnen oder Schließen der Tür oder des Fensters gesendet werden und/oder an optische oder akustische Anzeigeeinheiten übermittelt werden, um beispielsweise einen optischen oder akustischen Alarm auszugeben. In alternativer oder zusätzlicher Ausgestaltung können die Informationssignale auch an die externe und zentrale Überwachungseinheit gesendet werden, um auch da entsprechende Verfahrensschritte zu veranlassen.
  • In bevorzugter Ausgestaltung sind die Kriterien in einer Datenbank hinterlegt, die ebenfalls in der flügel- und/oder rahmenseitigen Kommunikationseinheit verbaut ist. Dabei wird in vorteilhafter Weise im Nachgang eines Auswerteergebnisses, das eine Aktion in Form von Aussenden von Steuersignalen oder Ausgabe von Informationssignalen zur Folge hatte, eine Art Rückmeldung in der Datenbank hinterlegt. Diese Rückmeldung kann einerseits beinhalten, ob die von der Auswerteeinheit ausgewählte Aktion die Richtige war oder ob in Zukunft bei der Messwertkombination keine oder eine andere Aktion ausgewählt werden sollte. Diese Rückmeldung kann manuell durch entsprechende Eingabeeinheiten an der Tür, per Funk über mobile Einheiten oder aber auch durch die zentrale
  • Überwachungseinheit erfolgen. Sofern sinnvoll, kann eine solche Messwertkombination mit Rückmeldung auch von anderen Kommunikationseinheiten im Gebäude übernommen werden und in die Datenbank eingetragen werden. Auf dieses Weise lernt das System schrittweise die verschiedenen Kombinationen von Messdaten auszuwerten und die dazu passende Aktion auszuwählen.
  • Neben der Prävention von Einbrüchen oder Schäden durch extreme externe Einflüsse (wie beispielsweise Brand oder Hochwasser) kann die Auswerteeinheit auch benötigte Wartungsintervalle aus den zur Verfügung gestellten Daten abschätzen.
  • Um eine besonders zuverlässige Auswertung des Zustands der Tür oder des Fensters zu ermöglichen, sind die mindestens zwei verschiedenarten Sensoren in vorteilhafter Weise aus der Gruppe der Temperatursensoren, Erschütterungssensoren, Zykluszähler, Neigungssensoren und/oder Feuchtigkeitssensoren ausgewählt.
  • Dabei ermöglicht die Temperaturmessung, beispielsweise im Türrahmen, das Erkennen von Bränden bei hohen Temperaturen oder Temperaturunterschieden zwischen zwei Seiten einer Tür oder eines Fensters. Weiterhin können die Daten in Kombination mit einem Zykluszähler und entsprechendem Zeitstempel einen entsprechenden Wartungsbedarf besser einschätzten bzw. Erschütterungen besser bewerten. So ist es beispielsweise normal, dass eine Tür bei Wärme aufgrund der Ausdehnung schwerer geht und evtl. schleift. Dies könnte eine möglicherweise detektierte Erschütterung erklären, ohne dass direkt ein Alarm ausgesendet werden muss. Auf der anderen Seite führt ein solches Verhalten zu einem erhöhten Wartungsbedarf.
  • Der Erschütterungssensor ermöglicht die Detektion von Einbrüchen bzw. unsachgemäßer Behandlung sowie gegebenenfalls temperaturbedingte Veränderungen von Schließkräften der Fenster und Türen und kann so einerseits einen Alarm aussenden, andererseits aber auch den Wartungsbedarf bestimmen, wenn dieser nicht durch andere Parameter, wie bereits im Rahmen der Temperaturmessung erläutert, erklärbar ist.
  • Die wichtigste Kenngröße für den Wartungszyklus einer Tür oder eines Fensters ist die Anzahl der Öffnungs- und Verschlusszyklen, die mit einem Zykluszähler gemessen werden kann. Das Wartungsintervall wird aber wie teilweise bereits erwähnt maßgeblich auch von den Temperaturen, der Luftfeuchtigkeit, der Neigungsveränderung der Tür oder des Fensters bestimmt und sollte somit früher oder kann auch später erfolgen.
  • Der Neigungssensor misst die Neigung des Tür- oder Fensterflügels gegenüber dem Tür- bzw. Fensterrahmen. Diese Neigung kann je nach Temperatur bzw. Feuchtigkeit, mit der Zeit oder durch Beschädigungen variieren, sodass bei Überschreiten eines Grenzwertes eine Wartung notwendig wird. Dabei können insbesondere Normalbereiche, Toleranzbereiche, Wartungsbereiche oder auch kritische Bereiche für den Neigungswinkel bestimmt werden.
  • Durch die Feuchtigkeitsmessung kann neben Hochwasser auch Regen detektiert werden, was in Kombination mit anderen Parametern dazu führen kann, dass eine automatische Schließung der Tür oder des Fensters veranlasst wird. Weiterhin ist bei einer hohen Feuchtigkeit eine häufigere Wartung, also kürzere Wartungsintervalle notwendig.
  • In vorteilhafter Weise ist zusätzlich zu den obigen Sensoren ein Öffnungssensor zum Detektieren des Öffnungszustandes der Tür oder des Fensters vorgesehen, der signaltechnisch bevorzugt mit einer Einbruchmeldeanlage verbunden ist. Dabei kann mit diesem und beispielsweise in Kombination mit obigen Sensordaten, beispielsweise dem Erschütterungssensor, ein Einbruch detektiert werden. Aber auch für die Auswahl einer Aktion durch die Auswerteeinheit, beispielweise bei der Erzeugung eines Motorsignals für die automatische Schließung der Tür oder des Fensters, ist die Information über den Öffnungszustand der Tür oder des Fensters hilfreich.
  • Da die kabelgebundene Energieversorgung der flügelseitigen Kommunikationseinheit in der Regel mit einem erhöhten Verlegeaufwand verbunden und eine solche Verlegeart aus optischen Gründen oder wegen der Gefahr einer einfachen Manipulierbarkeit aus sicherheitstechnischen Gründen nicht erwünscht ist, erfolgt in vorteilhafter Weise die Energie- und/oder Datenübertragung zwischen der ersten und zweiten Kommunikationseinheit kontaktlos.
  • Dies kann beispielsweise mittels Induktionsspulen erfolgen. Dabei werden sowohl rahmenseitig als auch flügelseitig Induktionsspulen verwendet die in elektro-magnetischen Kontakt treten. Ein Energiespeicher oder ein elektrisches Endgerät auf der Empfängerseite wird dabei mittels der Induktionsladung über die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises mit den Induktionsspulen und angeschlossenen Kondensatoren geladen.
  • Zur Vermeidung von höherem Energieverlust bei der Übertragung, ist es vorteilhaft, wenn man auf die Übertragung bei Resonanzfrequenz weitestgehend verzichtet und bei niedriger Frequenz überträgt. Dabei haben sich insbesondere 1/n der Resonanzfrequenz, wobei n eine natürliche, ungerade Zahl größer 1 ist, insbesondere 1/3 der Resonanzfrequenz, als besonders geeignet erwiesen. Die Resonanzfrequenz bezieht sich dabei auf den ersten Schwingkreis bzw. aus dem Zusammenwirken beider Schwingkreise, sofern diese in Kontakt stehen. Durch die geringere Übertragungsfrequenz ergeben sich auch Vorteile bei der elektromagnetischen Verträglichkeit, wodurch sogar die Möglichkeit gegeben ist, bei weiterer Einhaltung der elektromagnetischen Verträglichkeit größere Induktionsspulen zu verwenden.
  • Um auch Lastspitzen auf Seiten der Empfängereinheit bzw. des daran angeschlossenen Endgerätes ausgleichen zu können, ist das System so ausgelegt, dass die Übertragungssteuerung bei Bedarf die Übertragungsfrequenz erhöhen kann, sodass dann beispielsweise sogar mit der Resonanzfrequenz übertragen werden kann. Derartige Lastspitzen können insbesondere dann auftauchen, wenn ein Motor des Endgerätes startet oder zusätzliche Teilsysteme zugeschaltet werden. In Alternativer oder zusätzlicher Ausgestaltung kann auch ein zusätzlicher Energiespeicher in der Empfangseinheit vorgesehen oder an dieser angeschlossen sein. Aus diesem Energiespeicher, insbesondere in Form eines Superkondensators, kann dann bei Bedarf die Lastspitze bedient werden, während das System weiter in einem ersten Betriebsmodus mit einer niedrigen Übertragungsfrequenz, bevorzugt 1/3 der Resonanzfrequenz, betrieben wird. Erst beim Fehlen eines Energiespeichers, unterschreiten eines festgelegten Spannungspegels oder auf gezielte Anfrage der Empfangseinheit kann dann die Übertragungssteuerung in einen zweiten Betriebszustand mit einer höheren Übertragungsfrequenz, bevorzugt der Resonanzfrequenz, wechseln. Ein solcher Wechsel des Betriebsmodus kann auch automatisch dann erfolgen, wenn die Empfangseinheit untypisch lange Energiebedarf signalisiert. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn gewisse Ladungswerte externer Energiespeicher auf der Empfängerseite nicht oder nicht mehr so schnell wie üblich erreicht werden. Hierbei kann das System also schon vorher erkennen, dass ein erhöhter Energiebedarf besteht bevor dieser explizit angefragt wird oder bevor die externen Energiespeicher auf der Empfängerseite leer sind oder eine Mindestladung unterschreiten. Das System wird somit weitgehend im ersten Betriebsmodus, also mit niedriger Übertragungsfrequenz, hohem Wirkungsgrad und hoher elektromagnetische Verträglichkeit betrieben und nur in Einzelfällen und für eine begrenzte, kurze Zeit, nämlich dann, wenn die auf Empfängerseite gespeicherte Energie für eine Lastspitze nicht ausreicht, auf eine höhere Übertragungsfrequenz gewechselt.
  • Wie bereits erwähnt, erfolgt der Wechsel des Betriebsmodus in bevorzugter Ausführung aufgrund von Systemparametern, die gemessen werden, wie beispielsweise eine Unterschreitung eines festgelegten Spannungspegels. Alternativ oder zusätzlich ist es aber auch möglich, dass ein Wechsel des Betriebsmodus von der Empfangs- oder Sendeeinheit initiiert wird, beispielsweise dann, wenn das System erkennt, dass demnächst eine Lastspitze kommt. Dies könnte beispielsweise durch hinterlegte Routinen oder erlernte, charakteristische Betriebsabläufe geschehen.
  • Auch dies könnte eine entsprechende Aktion der Auswerteeinheit darstellen, die beispielsweise durch eine ihr übersandte Messdatenkurve erkennt, dass entsprechende Endgerätmotoren demnächst zugeschaltet werden und daher ein erhöhter Energiebedarf bestehen wird.
  • Um die Resonanzfrequenz zu bestimmen und eine Konfiguration des Systems vorzunehmen, wird der erste Schwingkreis in besonders vorteilhafter Ausgestaltung mit einer einzelnen 0-1-Flanke angesprochen und somit eine Sprungantwort erzeugt. Mittels dieser Sprungantwort kann die Eigenfrequenz des Systems erkannt werden, da diese nicht nur von der Sendeeinheit anhängig ist, sondern auch von der Wechselwirkung mit der Induktionsspule der Empfängereinheit. Bis zu einem gewissen Grad können durch diese Konfiguration auch Fremdobjekte erkannt werden, deren Anwesenheit eine Energie- und Datenübertragung aus Sicherheitsgründen verbietet.
  • Eine derartige Konfiguration des Systems und Bestimmung der Resonanzfrequenz wird vorteilhafterweise im Rahmen der Initialisierung, also der ersten Kontaktphase, und dann in regelmäßigen Abständen zur Nachführung der passenden Übertragungsfrequenz durchgeführt.
  • Um einerseits eine Energieübertragung erst dann zu initialisieren, wenn die passende Empfängereinheit in Reichweite ist, andererseits aber auch zu prüfen, ob die Empfängereinheit berechtigt ist, Energie von der Sendereinheit zu empfangen, ist in bevorzugter Ausführung eine Detektionseinheit vorgesehen. Diese Detektionseinheit setzt sich bevorzugt aus einer Empfangsschnittstelle in der Sendeeinheit und einer Sendeschnittstelle in der Empfangseinheit zusammen.
  • Zwar kann, wie oben bereits erläutert, die Empfangseinheit vereinzelt bereits aufgrund der Sprungantwort erkannt werden, doch ist dies unter Umständen und gerade, wenn es um Sicherheitsfragen geht, nicht ausreichend, da die Geschwindigkeit, mit der die Gegenstelle erkannt wird, von der Zykluszeit abhängt, in welcher die Sprungantwort erzeugt und ausgewertet wird. Gegebenenfalls muss die Sprungantwort auch mehrfach wiederholt werden, um das Ergebnis zu validieren. Dies wirkt sich negativ auf die Geschwindigkeit aus, mit der das System in Bereitschaft versetzt werden kann.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung einer solchen Detektionseinheit wäre beispielsweise in Form eines RFID-Detektors als Empfänger und RFID-Tags als Sender. Ein solches System kann kontinuierlich die Anwesenheit des Tags prüfen und so unmittelbar Bereitschaft anzeigen. Als weitere Option könnte die Empfangseinheit mit einem Magneten versehen werden, den ein Hall-Sensor in der Sendeeinheit erkennt. Der Vorteil von RFID gegenüber dem Hall-Sensor wäre hier, dass eine spezifische ID gesendet werden könnte, wodurch die Gegenstelle eindeutig identifiziert werden kann. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung eines RDIF-Tags ist, dass dieser indirekt auch den Energiebedarf übermitteln kann. Dies könnte so realisiert werden, dass die Hauptschaltung die Antenne des RFID-Tags kurzschließt, solange der Energiebedarf gedeckt ist. Der RFID-Detektor würde somit keinen Abnehmer mehr erkennen und die Übertragung stoppen. Erst wenn der RFID-Tag wieder sendet und der Detektor eine Gegenstelle erkennt, würde die Sendeeinheit mit der Energie- und/oder Datenübertragung wieder starten.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass in der Sendeeinheit ein einfacher zusätzlicher Schwingkreis verwendet wird, der mit einer von seiner Eigenfrequenz abweichenden Erregerfrequenz angeregt wird. Die Empfangseinheit wird dabei ebenfalls mit einem schlichten LC-Schwingkreis versehen. Das System ist in vorteilhafter Ausgestaltung dabei so ausgelegt, dass die Annäherung der Empfangseinheit den Schwingkreis der Sendeeinheit so verstimmt, dass sich seine Eigenfrequenz der festen Erregerfrequenz nähert. Dabei wird die Amplitude des Schwingkreises in der Sendeeinheit überwacht. Steigt die Amplitude ist die Empfangseinheit da, fällt sie, fehlt es an der entsprechenden Empfangseinheit und die Übertragungssteuerung kann entsprechend angesteuert werden. Dieses System mit einem weiteren Schwingkreis ermöglicht sowohl die schnelle Erkennung der Empfangseinheit als auch die Möglichkeit durch Manipulation des LC-Schwingkreises der Anzeige des Energiebedarfs. Diese Ausgestaltung der Detektionseinheit über einen zusätzlichen, kleinen Schwingkreis hat dabei den besonderen Vorteil, dass auf Seiten der Empfangseinheit kaum Energie aufgewendet werden muss. Für diesen Einsatzzweck werden ansonsten nämlich häufig optische Signale, Funknachrichten oder ähnliches verwendet, die vergleichsweise viel Energie verbrauchen oder aktiv Antworten per Lastsprung auf die Energieübertragung aufmodulieren. Letzteres beeinträchtigt die Effizienz der Energieübertragung und ist bei großen Pausen zwischen den Energieanforderungen ungeeignet einen plötzlichen Bedarf anzuzeigen.
  • Es ist weiterhin vorgesehen durch Austausch von Daten zu prüfen, ob die gesendete Energiemenge auch beim Empfänger angekommen ist, um so einerseits die Funktion des Systems zu prüfen, andererseits aber auch eine Fremdabzweigung der Energie festzustellen.
  • Neben der Übertragung der Daten und Signale über die Induktionsspulen, können die Signale und Daten auch verschlüsselt oder unverschlüsselt über eine separate Kommunikationsschnittstelle übertragen werden.
  • Nachteilig an der Verwendung von flachen Induktionsspulen ist, dass der Wirkungsgrad mit dem Abstand sehr schnell abfällt, was wiederum über sehr große Spulen kompensiert werden muss. In der hier bevorzugten typischen Tür- oder Fensteranordnung ist dies in der Regel nicht problemlos umsetzbar, da dafür der Platz nicht vorhanden ist. In bevorzugter Ausgestaltung werden daher Induktionsspulen mit einem U- oder E-förmigen Kern verwendet. Diese können einerseits platzsparender eingebaut werden und können über einen größeren Abstand übertragen. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Querschnitt der Schenkel des U- oder E-förmigen Kerns oval bzw. in eine Ausprägungsrichtung verlängert ausgeführt, um einen Versatz zwischen dem ersten Träger und dem zweiten Träger auszugleichen. Dabei kann die Orientierung des Ovals bzw. die Ausprägungsrichtung an den typischen Einsatzzweck angepasst werden. Ist beispielsweise mit einem Versatz in vertikaler Richtung zu rechnen, so ist auch die längere Achse des Ovals bzw. die Ausprägungsrichtung in vertikaler Richtung ausgebildet.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen somit insbesondere darin, dass durch die Integration von Sensoren, Auswerteeinheit, Datenbanken und kontaktloser Energie- und Datenübertragung ein besonders kompaktes und somit auch leicht zu verbauendes System geschaffen werden kann, dass den Zustand der Tür oder eines Fensters hinsichtlich des Wartungsbedarfs und Sicherheitsaspekten gegenüber ungewünschtem Zutritt bzw. externen Einflüssen detektiert und entsprechende Aktionen ausführen kann. Weiterhin können mechanische / physische Veränderungen zwischen Rahmen und Flügel frühzeitig erkannt werden, um präventive Wartungen zur Vermeidung von Schäden und zur Erhöhung der Langlebigkeit zu veranlassen. Ebenso werden akute Wartungssituation schnellstmöglich erkannt und signalisiert.
  • Weitere Vorteile bestehen somit insbesondere darin, dass durch die kabellose Übertragung bei niedrigeren Frequenzen, insbesondere unterhalb der Resonanzfrequenz ein höherer Wirkungsgrad und eine bessere elektromagnetische Verträglichkeit erreicht werden. Dabei ermöglicht die Übertragung bei niedrigen Frequenzen erst, dass flexibel auch auf einzelne Lastspitzen reagiert werden kann und diese ausgeglichen werden können, indem auf höhere Frequenzen bis zur Resonanzfrequenz gewechselt wird. Insbesondere die Verwendung von mehreren Betriebsmodi ermöglicht dem System sich optimal an die Energieanforderungen der Endgeräte anzupassen. So können eine Mehrzahl an verschiedenen Betriebsmodi ausgewählt bzw. eingestellt werden, die jeweils mit einer eigenen Übertragungsfrequenz, bevorzugt ein Vielfaches von 1/n der Resonanzfrequenz ist, wobei n eine ungerade natürliche Zahl ist, übertragen
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
    • FIG. 1
    ein schematischer Aufbau eines Systems zur Zustandsbestimmung und zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters, und
    FIG. 2
    ein schematischer Aufbau einer kontaktlosen Energie- und/oder Datenüber-tragung zwischen den Kommunikationseinheiten.
  • Gleiche Merkmale sind in beiden Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Das System 1 zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters nach FIG. 1 umfasst eine erste Kommunikationseinheit 2, die an einem ortsfesten Träger, insbesondere einem Tür- oder Fensterrahmen, angeordnet ist. Diese erste Kommunikationseinheit 2 ist signalseitig über eine Kommunikationsschnittstelle 4 mit einer nicht dargestellten externen und zentralen Überwachungseinheit verbunden. Diese Signalverbindung kann durch die Kommunikationsschnittstelle 4 sowohl kabelgebunden erfolgen, es ist aber auch möglich, dass eine Funkverbindung zur zentralen Überwachungseinheit oder einer mobilen Einheit aufgebaut wird.
  • Das System 1 nach der FIG. 1 umfasst weiterhin eine zweite Kommunikationseinheit 6, die an einem zweiten Träger angeordnet ist, der gegenüber dem ersten schwenkbar oder verschiebbar ausgebildet ist. Dieser zweite Träger ist insbesondere ein Tür- oder Fensterflügel. Zur Kommunikation der ersten Kommunikationseinheit 2 mit der zweiten Kommunikationseinheit 6 umfasst die erste Kommunikationseinheit 2 eine Sendeeinheit 102 und die zweite Kommunikationseinheit 6 eine Empfangseinheit 104 zum Senden und Empfangen von Energie. Über die Sende- und Empfangseinheit 102, 104 können ebenfalls in bidirektionaler Weise Signale bzw. Daten ausgetauscht werden.
  • Die erste und zweite Kommunikationseinheiten 2, 6 umfassen weiterhin eine Mehrzahl an Sensoren 8, 10, die je nach Sensortyp in der ersten, zweiten oder auch in beiden Kommunikationseinheiten 2, 6 angeordnet sein können. So ist beispielsweise ein Temperatursensor, ein Erschütterungssensor oder ein Feuchtigkeitssensor bevorzugt in der rahmenseitigen Kommunikationseinheit 2 angeordnet, während ein Neigungssensor in vorteilhafter Weise eher im Flügelelement, also in der zweiten Kommunikationseinheit 6 angeordnet wird. Ein Zykluszähler kann dabei je nach Aufbau und Funktionsweise in der ersten Kommunikationseinheit 2 eingebaut werden oder auch in beiden Kommunikationseinheiten 2, 6.
  • Die Messdaten der Sensoren 8, 10 werden an eine lokale Auswerteinheit 12, 14 gesendet und von dieser verarbeitet. Aufgrund der leichteren Bereitstellung von Energie ist eine Auswerteeinheit 12 in der rahmenseitigen Kommunikationseinheit 2 vorteilhafter, je nach verwendeten Sensortypen und den untersuchten Zustandsgrößen ist eine Auswerteeinheit 14 in der flügelseitigen Kommunikationseinheit 6 in zusätzlicher oder alternativer Ausbildung aber ebenso möglich. Die Energie für die flügelseitige Auswerteeinheit 14 wird, wie nachstehend noch ausführlich beschrieben, über die Sende- und Empfangseinheiten 102, 104 übertragen.
  • Die Auswerteeinheiten 12, 14 sind gezielt dazu ausgebildet mittels vorgegebener oder erlernter Kriterien die Messdaten von mehreren Sensortypen in Bezug zueinander zu setzen und auf Basis dieser Kombination von mehreren Messdaten eine Aktion auszuführen. Dazu greifen die Auswerteeinheiten 12, 14 auf eine lokal vorgesehene Datenbank 16, 18 zu und rufen entsprechende Auswertekriterien, Grenzwerte oder Toleranzbereiche und darauf basierende Ergebnisse bzw. durchzuführende Aktionen ab. Die Ergebnisse der Auswerteeinheiten 12, 14 bzw. die resultierenden durchzuführenden Aktionen werden mittels einer Signalverarbeitungseinheit 20, 22 in entsprechende Signale umgesetzt. Dies können Informationssignale sein, die an die externe Überwachungseinheit gesendet werden oder Steuersignale für eine lokale akustische oder visuelle Informationseinheit 24, 26 zur Ausgabe von akustischen oder visuellen Hinweisen oder Alarmen. Weiterhin sind auch Steuersignale möglich, die an eine Motorsteuerung 28, 30 gesendet werden, um dann beispielsweise die Tür oder das Fenster zu schließen, zu kippen oder zu öffnen.
  • Das System 1 zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters ist weiterhin dazu ausgebildet eine Rückmeldung zu den Ergebnissen oder ausgewählten Aktionen der Auswerteeinheit 12, 14 zu verarbeiten. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die lokalen Datenbanken 16, 18 von der externen Überwachungseinheit oder auch über eine direkte Kommunikation über nicht dargestellte Schnittstellen beschrieben werden können und somit bisherige Aktionen bewertet werden können. Dabei ist insbesondere die Kommunikation der Datenbank über eine Funk Schnittstelle mit einer App eines mobilen Endgerätes vorgesehen. So können auf den Einsatzort oder auch Tür- oder Fensterspezifische Grenzwerte oder Toleranzbereiche erkannt und aktualisiert und in die Datenbank eingepflegt werden und das System 1 somit stetig verbessert und optimiert werden.
  • Weiterhin werden von der Auswerteeinheit 12, 14 die von den Sensoren 8, 10 übermittelten Daten in der Datenbank 16, 18 gespeichert und hinsichtlich systemtypischer Bereiche auch über einen längeren Zeitraum hinweg ausgewertet. Dabei können für den Einsatzort und die Tür bzw. das Fenster übliche Messbereiche festgestellt werden und somit Toleranz- und Grenzbereiche automatisiert festgelegt bzw. angepasst werden. Mit Hilfe entsprechende Algorithmen, beispielsweise auf Basis künstlicher Intelligenz, können durch die Verknüpfung und die Bewertung der gemessenen Sensorikdaten sich ändernde Umweltbedingungen toleranzseitig abgebildet werden. Dadurch ist es nun nicht mehr notwendig das System 1 im Vorfeld hinsichtlich der verwenden Systemkomponenten, wie beispielsweise die herstellerspezifischen Unterschiede in den Türen oder Fenstern, Sensoren 8, 10 und äußeren Einflüsse zu konfigurieren, sondern das System lernt automatisiert diese Einflussfaktoren zu bewerten und entsprechende Kriterien für die auszuwählenden Aktionen zu erstellen.
  • Zur Erhöhung der Sicherheit umfasst das System 1 zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters einen Öffnungssensor zum Detektieren des Öffnungszustandes der Tür oder des Fensters. Dazu ist in der ersten Kommunikationseinheit 2 ein Magnetkontakt 32 vorgesehen, der mit einem Magnet 34 in der zweiten Kommunikationseinheit 6 wechselwirkt. Dieser Öffnungssensor ist signaltechnisch direkt mit einer Einbruchmeldeanlage verbunden. Diese zweite und separate Kommunikation mit einer externen Einheit erhöht die Sicherheit des Systems 1. Trotzdem ist es zusätzlich möglich, dass die Daten des Öffnungssensors an die Auswerteeinheit 12 übertragen werden, und bei der Auswertung der übrigen Messwerte verwendet wird. Gerade bei der Auswahl einer Aktion durch die Auswerteeinheit, beispielweise bei der Erzeugung eines Motorsignals für die automatische Schließung der Tür oder des Fensters, ist die Information über den Öffnungszustand der Tür oder des Fensters hilfreich.
  • Weiterhin ist in der ersten Kommunikationseinheit 2 ein Verteiler 36 vorgesehen. Über diesen Verteiler 36 können weitere Komponenten (z. B. ein Riegelkontakt) angeschlossen werden. Dabei ist Deckelüberwachung vorzusehen, die bei unautorisierter Öffnung und Zugang zur Kommunikationseinheit 2 eine Meldung erzeugt.
  • Ein mögliches System 101 zur kontaktlosen Übertragung von Energie- und Daten zwischen einer Sendeeinheit 102 und einer Empfangseinheit 104 ist in FIG. 2 dargestellt.
  • Das System 101 zur kontaktlosen Übertragung von Energie- und Daten nach der FIG. 2 umfasst eine Sendeeinheit 102 zum Übertragen von Energie und Daten an eine Empfangseinheit 104. Die Sendeeinheit 2 ist dabei in einem ersten Träger 106 angeordnet und die Empfangseinheit 104 in einem zweiten Träger 108. Der erste Träger 106 ist im Ausführungsbeispiel nach FIG. 2 ein ortsfester Rahmen einer Tür oder eines Fensters, wohingegen der zweite Träger 108 ein gegenüber dem ersten Träger 106 schwenkbarer oder verschiebbarer Fenster- oder Türflügel ist.
  • Im Ausführungsbeispiel nach FIG. 2 ist die kontaktlose Energieübertragung von der Datenübertragung getrennt. Es wird daher zunächst der Energiefluss beschrieben. Die Sendeeinheit 102 wird von einer externen und nicht dargestellten Energiequelle gespeist (Energiefluss 201), sie kann aber auch ein eigenes Netzteil umfassen. In der Sendeeinheit 102 ist dazu ein Energiespeicher 110 vorgesehen, der als Zwischenpuffer ausgebildet sein kann. Von diesem Energiespieler 110 wird die Übertragungssteuerung 112 mit Energie versorgt (Energiefluss 202). Es ist aber natürlich auch möglich, dass die Übertragungssteuerung 112 direkt von der externen Energiequelle mit Energie versorgt wird. Die Übertragungssteuerung 112 dient dazu einen ersten und senderseitig angeordneten Induktionsspule 114 mit Strom zu versorgen (Energiefluss 203). Dazu ist die Übertragungssteuerung 112 ausgebildet entsprechend der ihr zur Verfügung gestellten Informationen zu entscheiden, wann und mit welcher Frequenz die erste Induktionsspule 114 angesteuert wird. Dabei ist insbesondere der Wechsel in verschiedene Betriebsmodi vorgesehen. Diese Betriebsmodi unterscheiden sich dabei durch die Frequenz, mit der die erste Induktionsspule 114 angesteuert wird und somit durch die Übertragungsfrequenz der Sendeeinheit. Die Übertragungssteuerung 112 ist dabei gezielt dazu ausgebildet in einem ersten Betriebsmodus nur 1/3 der Resonanzfrequenz als Übertragungsfrequenz zu nutzen. Dies ist der für den Betrieb übliche und zeitlich am meisten genutzte Betriebsmodus des Systems 101. Um einzelne Lastspitzen auszugleichen kann die Übertragungssteuerung 112 aber auch in einen zweiten Betriebsmodus wechseln, indem die Übertragungsfrequenz der Resonanzfrequenz des Systems 1 entspricht. Je nach Einsatzzweck kann die Übertragungssteuerung 112 auch weitere Betriebsmodi aufweisen, in denen mit anderen Frequenzen gesendet wird.
  • Empfängerseitig ist im zweiten Träger 108 eine zweite Induktionsspule 116 angeordnet, der die von der ersten Induktionsspule 114 ausgesandten elektromagnetischen Felder aufnimmt und wiederum in Strom umwandelt. Auch wenn nicht gesondert dargestellt, ist es neben der Übertragung von Energie über die Induktionsspulen 114, 116 auch möglich Daten oder Signale über diese zu übertragen. Die Energie wird an einen Eingangskreis 118 weitergeleitet (Energiefluss 204) und von dort in einem zweiten, optionalen Energiespeicher 120 gespeichert (Energiefluss 205). Dieser optionale zweite Energiespeicher 120 versorgt eine später noch zu beschreibende Detektionseinheit 144. Vom zweiten Energiespeicher 120 oder falls dieser nicht vorgesehen ist direkt vom Eingangskreis 118 wird der Strom dem Energiemanagement 122 der Empfangseinheit 104 zugeführt (Energiefluss 206). Das Energiemanagement 122 entscheidet nach vorgegeben Regeln und auf Basis der ihm zur Verfügung gestellten Systemdaten, ob die Energie direkt dem über den Lastenausgang 124 angeschlossenen und nicht dargestellten Endgerät (Energiefluss 207, 208) zugeführt wird oder aber ob die Energie zunächst in einem externen Energiespeicher 126 im zweiten Träger 108 gespeichert wird (Energiefluss 209). Dies hängt davon ab, ob das Endgerät gerade Energie benötigt oder nicht bzw. wieviel Energie benötigt wird. Das Endgerät kann bei Bedarf auch wieder über das Energiemanagement 122 aus dem externen Energiespeicher 126 mit Energie versorgt werden, um Lastspitzen auszugleichen, ohne dass die Übertragungssteuerung 112 in einen anderen Betriebsmodus schalten muss. Der externe Energiespeicher 126 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Superkondensator oder als Gruppe von Superkondensatoren ausgebildet.
  • Datenseitig umfasst die Sendeeinheit 102 eine zentrale Datenverarbeitung 128, die mit einer Auswerteeinheit 12 des zweiten Trägers signalseitig verbunden ist (bidirektionale Datenleitung 223521). Ebenso ist die Datenverarbeitung 128 mit Singalaus- und -eingängen 132 verbunden (bidirektionale Datenleitung 222), um weitere externe Datenquellen oder -empfänger anschließen zu können. Die Datenverarbeitung 128 ist dazu ausgelegt, die an sie übermittelten Daten zu bearbeiten, filtern und entsprechende Steuerbefehle oder vorgefertigte Informationspakete an die Übertragungssteuerung 112 zu senden (bidirektionale Datenleitung 223) oder aber für die Kommunikation mit der Empfangseinheit an eine senderseitig angeordnete Datenkommunikationsschnittstelle 134 zu senden (bidirektionale Datenleitung 224). Die senderseitig angeordnete Datenkommunikationsschnittstelle 134 umfasst eine Sende- und Empfangseinheit und ist dazu ausgelegt die Daten, die an die Empfangseinheit übermittelt werden oder auch von dieser empfangen werden bei Bedarf zu ver- und entschlüsseln. Die Kommunikation mit der empfängerseitig angeordneten Datenkommunikationsschnittstelle 136 erfolgt über drahtlose Kommunikation mit den üblichen und für die Datenstruktur und -sicherheit gewünschten Protokollen (bidirektionale Datenübertragung 225). Die empfängerseitig angeordnete Datenkommunikationsschnittstelle 136 ist wie die senderseitig angeordnete Datenkommunikationsschnittstelle 134 dazu ausgebildet Daten zu senden und empfangen, sowie die Daten gegebenenfalls zu ver- und entschlüsseln.
  • Auch die Empfangseinheit 104 umfasst eine zentrale Datenverarbeitung1 38, die analog der zentralen Datenverarbeitung 128 der Sendeeinheit 102 eine signalseitige Verbindung mit einer im zweiten Träger 108 angeordnete zweite Auswerteeinheit 14 und Signalaus- und -eingängen 142 aufweist (bidirektionale Datenleitungen 226, 227). Die Datenverarbeitung 138 ist darüber hinaus ausgelegt, die übertragenen Daten von der empfängerseitig angeordneten Datenkommunikationsschnittstelle 136 zu empfangen oder Daten zur Übertragung an diese zu senden (bidirektionale Datenleitung 228). Die Datenverarbeitung 138 ist in der Lage die empfangenen Daten aufzubereiten und an die zweite Auswerteeinheit 14, die Signalaus- und -eingänge 142, den Lastenausgang 124 (bidirektionale Datenleitung 229) oder aber auch das Energiemanagement 122 (bidirektionale Datenleitung 230) zu leiten oder auch von diesen, insbesondere der zweiten Auswerteeinheit 14 zu empfangen.
  • Zur Erhöhung der Sicherheit und auch der Energieeffizienz der Übertragung umfasst das Ausführungsbeispiel nach FIG. 2 auch eine Detektionseinheit 144. Dieser Detektionseinheit 144 ist dabei ein RFID-Detektor 146 in der Sendeeinheit 102 und ein RFID-Tag 148 in der Empfangseinheit 104 zugeordnet. Ist der zweite Träger 108 in der Nähe des ersten Trägers 106, also im üblichen Anwendungsfall, ist die Tür oder das Fenster geschlossen und die Induktionsspulen 114, 116 somit in Reichweite zueinander, detektiert der RFID-Detektor 146 die Anwesenheit des RFID-Tags 148 (Datenübertragung 231). Dazu umfasst der RFID-Tag 148 eine Antenne. Mit dieser Anordnung kann nicht nur die Schließstellung des zweiten Trägers 108 überwacht werden, es ist auch möglich über die ID des RFID-Tags 148 sicher zu erkennen, dass auch nur die berechtigte Empfangseinheit 104 in der Nähe der Sendeeinheit 102 ist und keine Dritteinheiten. Die vom RFID-Detektor 146 ermittelten Daten vom RFID-Tag 148 werden nun geprüft und der Übertragungseinheit 112 zugeführt (Datenleitung 232). Die Übertragungseinheit 112 kann nun auf Basis der geprüften Daten eine Energie- und Datenübertragung initialisieren oder, falls keine zulässige Empfangseinheit in der Nähe ist, stoppen.
  • Die Detektionseinheit 144 umfasst weiter eine Steuereinheit 150, die dazu ausgebildet ist die Antenne des RFID-Tags 148 kurzzuschließen und so eine Übertragung an den RFID-Detektor 146 zu verhindern (Signalleitung 233). Dies wird insbesondere dann durchgeführt, wenn sie Steuereinheit 150 vom Energiemanagement 122 oder dem zweiten Energiespeicher 120 die Information erhält, dass die Endgeräte keine weitere Energie benötigen, beispielsweise weil der externe Speicher 126 ausreichend geladen ist (Signalleitung 234). Obwohl der zweite Träger 108 nahe dem ersten Träger 106 ist, wie beispielsweise im Rahmen einer Schließstellung einer Tür oder eines Fensters, erhält in diesem Falle der RFID-Detektor 146 kein Signal vom RFID-Tag 148, weshalb die Energie- und gegebenenfalls Datenübertragung gestoppt wird.
  • Insgesamt ist das System 101 zur kontaktlosen Übertragung von Energie- und Daten durch die Flexibilität der Übertragungsfrequenz und Steuerung der Energieübertragung nach Bedarf besonders energieeffizient und weist eine besonders hohe elektromagnetische Verträglichkeit auf.
  • Die Energie- und Datenübertragung des Systems 1 zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben zwischen der ersten- und zweiten Kommunikationseinheit 2, 6 erfolgt somit über die Sende- und Empfangseinheit 102, 104.
  • Besonders vorteilhaft an dem System 1 zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters ist, dass alle wesentlichen Komponenten eines Trägers 106, 108, wie beispielsweise Kommunikationsschnittstellen 4, 102, 104, Auswerteeinheit 12, 14, Datenbanken 16, 18 und Sensoren 8, 10, soweit dies von der Art und Messweise des Sensors 8, 10 möglich ist, in einem gemeinsamen Modul mit einem gemeinsamen Gehäuse verbaut sind, sodass der Installationsaufwand minimiert wird und ein besonders kompaktes System geschaffen werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    System zur Zustandsbestimmung
    2
    erste Kommunikationseinheit
    4
    Kommunikationsschnittstelle
    6
    zweite Kommunikationseinheit
    8, 10
    Sensoren
    12, 14
    Auswerteeinheit
    16, 18
    Datenbank
    20, 22
    Signalverarbeitung
    24, 26
    Informationseinheit
    28, 30
    Motorsteuerung
    32
    Magnetkontakt
    34
    Magnet
    36
    Verteiler
    101
    System zur kontaktlosen Energie- oder Datenübertragung
    102
    Sendeeinheit
    104
    Empfangseinheit
    106
    erster Träger
    108
    zweiter Träger
    110
    erster Energiespeicher
    112
    Übertragungssteuerung
    114
    erste Induktionsspule
    116
    zweite Induktionsspule
    118
    Eingangskreis
    120
    zweiter Energiespeicher
    122
    Energiemanagement
    124
    Lastausgang
    126
    externer Energiespeicher
    128
    Datenverarbeitung
    132
    Signalaus- und -eingänge
    134
    Datenkommunikationsschnittstelle
    136
    Datenkommunikationsschnittstelle
    138
    Datenverarbeitung
    142
    Signalaus- und -eingänge
    144
    Detektionseinheit
    146
    RFID-Detektor
    148
    RFID-Tag
    150
    Steuereinheit

Claims (9)

  1. Verfahren zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters wobei eine Energie- und/oder Datenübertragung zwischen einer an einem ortsfesten ersten Träger (106) angeordneten ersten Kommunikationseinheit (2) und einer an einem zweiten Träger (108) angeordneten zweiten Kommunikationseinheit (6), wobei der zweite Träger (108) gegenüber dem ersten Träger (106) schwenkbar oder verschiebbar ist, vorgesehen ist und die erste Kommunikationseinheit (2) energie- und/oder signalseitig mit einer zentralen und/oder mobilen Überwachungseinheit verbunden ist dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste und/oder zweite Kommunikationseinheit (2, 6) mittels einer integrierten, lokalen Auswerteeinheit (12, 14) eintreffende Messdaten aus einer Mehrzahl an Sensoren (8, 10) hinsichtlich hinterlegter und/oder ermittelter Kriterien auswertet,
    und dass das Ergebnis der Auswertung der lokalen Auswerteeinheit (12, 14) eine Funktion von mindestens zwei Messdaten verschiedenartiger Sensoren ist.
  2. Verfahren zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Auswerteeinheit (12, 14) in Abhängigkeit des Ergebnisses der Auswertung Steuerbefehle an eine Steuereinheit (28, 30) der Tür oder des Fensters und/oder Informationssignale an eine optische oder akustische Anzeigeeinheit (24, 26) und/oder Datensignale an die zentrale oder mobile Überwachungseinheit erstellt und sendet.
  3. Verfahren zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der lokalen Auswerteeinheit (12, 14) in Reaktion auf die Übersendung der Steuerbefehle, Informationssignale und/oder Datensignale eine Rückmeldung zum Ergebnis gesendet wird, das zusammen mit dem Ergebnis und den verwendeten Messdaten in einer Datenbank (16, 18) hinterlegt wird.
  4. Verfahren zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückmeldung bei einer zukünftigen Auswertung als Kriterium berücksichtigt wird.
  5. Verfahren zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie- und /oder Datenübertragung zwischen der ersten und zweiten Kommunikationseinheit (2, 6) kontaktlos erfolgt.
  6. System (1) zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters mit einer ersten Kommunikationseinrichtung (2) an einem ortsfesten ersten Träger (106) und einer zweiten Kommunikationseinrichtung (6) an einem zweiten Träger (108), wobei der zweite Träger (108) gegenüber dem ersten Träger (106) schwenk- oder verschiebbar angeordnet ist und zwischen der ersten und zweiten Kommunikationseinrichtung (2, 6) eine Energie- und/oder Datenübertragung vorgesehen ist, wobei die erste Kommunikationseinrichtung (2) energie- und/oder signalseitig mit einer zentralen und/oder mobilen Überwachungseinheit verbunden ist, wobei die erste und/oder zweite Kommunikationseinheit (2, 6) eine Mehrzahl von Sensoren (8, 10) umfasst,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Kommunikationseinheit (2, 6) eine lokale Auswerteeinheit (12, 14) aufweist
    und, dass zumindest zwei verschiedenartige Sensoren (2, 6) vorgesehen sind und die Auswerteeinheit (12, 14) dazu ausgelegt ist die Messdaten der verschiedenartigen Sensoren (2, 6) in Relation zueinander und auf Basis von hinterlegten und/oder ermittelten Kriterien auszuwerten.
  7. System (1) zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei verschiedenartige Sensoren (8, 10) aus der Gruppe der Temperatursensoren, Erschütterungssensoren, Zykluszähler, Neigungssensor und/oder Feuchtigkeitssensor sind.
  8. System (1) zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Kommunikationseinheit (2, 6) eine Datenbank (16, 18) mit Auswertekriterien und Rückmeldeinformationen zu bisherigen Auswertungen umfasst, auf die die Auswerteeinheit (12, 14) zur Auswertung der Messdaten zugreift.
  9. System (1) zur Zustandsbestimmung und/oder zum Betreiben einer Tür oder eines Fensters nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Öffnungssensor (32, 34) zum Detektieren des Öffnungszustandes der Tür oder des Fensters vorgesehen ist.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070210737A1 (en) * 2006-02-24 2007-09-13 David Brander Window convenience and security system
CN108756587A (zh) * 2018-05-30 2018-11-06 深圳市易佰度科技有限公司 一种自动感应开合装置以及自动感应开合窗
US20190309561A1 (en) * 2018-04-05 2019-10-10 David R. Hall Automated Window with Sensors
DE102018126651A1 (de) * 2018-10-25 2020-04-30 Dr. Hahn Gmbh & Co. Kg Band mit Datenübertragungsvorrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070210737A1 (en) * 2006-02-24 2007-09-13 David Brander Window convenience and security system
US20190309561A1 (en) * 2018-04-05 2019-10-10 David R. Hall Automated Window with Sensors
CN108756587A (zh) * 2018-05-30 2018-11-06 深圳市易佰度科技有限公司 一种自动感应开合装置以及自动感应开合窗
DE102018126651A1 (de) * 2018-10-25 2020-04-30 Dr. Hahn Gmbh & Co. Kg Band mit Datenübertragungsvorrichtung

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