EP4299863B1 - Steuereinheit für ein motorschloss sowie verfahren zum kalibrieren bzw. verwenden eines schlosses - Google Patents

Steuereinheit für ein motorschloss sowie verfahren zum kalibrieren bzw. verwenden eines schlosses Download PDF

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EP4299863B1
EP4299863B1 EP23182116.6A EP23182116A EP4299863B1 EP 4299863 B1 EP4299863 B1 EP 4299863B1 EP 23182116 A EP23182116 A EP 23182116A EP 4299863 B1 EP4299863 B1 EP 4299863B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lock
control unit
value
sensor
sensors
Prior art date
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Active
Application number
EP23182116.6A
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English (en)
French (fr)
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EP4299863A1 (de
Inventor
Matthias Schalar
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.)
Roto Frank Fenster und Tuertechnologie GmbH
Original Assignee
Roto Frank Fenster und Tuertechnologie GmbH
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 Roto Frank Fenster und Tuertechnologie GmbH filed Critical Roto Frank Fenster und Tuertechnologie GmbH
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Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/02—Movement of the bolt by electromagnetic means; Adaptation of locks, latches, or parts thereof, for movement of the bolt by electromagnetic means
    • E05B47/026—Movement of the bolt by electromagnetic means; Adaptation of locks, latches, or parts thereof, for movement of the bolt by electromagnetic means the bolt moving rectilinearly
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05C—BOLTS OR FASTENING DEVICES FOR WINGS, SPECIALLY FOR DOORS OR WINDOWS
    • E05C9/00—Arrangements of simultaneously actuated bolts or other securing devices at well-separated positions on the same wing
    • E05C9/006—Details of bars
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B2047/0048—Circuits, feeding, monitoring
    • E05B2047/0067—Monitoring
    • E05B2047/0069—Monitoring bolt position

Definitions

  • the present invention relates to a control unit for a motor lock with a push rod for actuating a bolt, comprising a switching plate and a sensor, wherein the switching plate can be connected to the push rod of the lock. It further relates to a method for calibrating a lock with this control unit and a method for using a lock with such a control unit.
  • a motor lock in which a sensor device is provided for contactless detection of the movement of the drive rod.
  • the sensor device consists of at least one coil, the magnetic field of which changes when the position of the drive rod changes. When such a change is detected as a result of manual operation, the motor is switched on so that no further operating forces are required.
  • an optical sensor can also be provided as an alternative to the coil.
  • a motor lock in which a sensor device with a motion sensor and a position sensor is provided, in which the following are mentioned as motion sensors: microswitch; photosensor that detects light that falls through a hole or a rotating barcode; a magnetic sensor is preferred.
  • a lock/drive unit of the type mentioned above is the Roto Safe E/Eneo A from the applicant.
  • This lock contains a switch plate which has a recess which is detected by means of light barriers. The motor switches off when a light barrier detects the edge of the recess.
  • the lock's multiple locking mechanism is first electronically unlocked. During unlocking, it must be observed whether the bolt, latch and additional locking mechanisms are fully retracted. If the stroke of the ENEO is too short, the lock protrudes. If the stroke is too long, the ENEO is mechanically blocked and the power is switched off.
  • the switching plate has a scale with periodic graduations and that the sensor detects these graduations and thus incrementally records the movement of the switching plate.
  • a lock with such a control unit can be calibrated by moving the bolt in one direction until it stops and then moving it in the opposite direction until at least one graduation mark is detected and a certain starting value, preferably zero, is assigned to this graduation mark and this starting value is stored. This is preferably done in the factory, immediately after production.
  • the extended position is less critical than the retracted position, one will normally determine the retracted position if only one stop is detected and extend a little bit from there in order to gain a "safety distance", so to speak, and then save this position as the starting value.
  • both stops are detected, i.e. if the machine then continues to move in the opposite direction to the other stop, counting the passing divisions from the starting value, after which it moves in the first direction again, counting in the opposite direction until at least one division is detected, and the current counter reading is saved as an end value.
  • the other stop normally the extended position
  • the corresponding position is set with a "safety distance" in front of it. It does not matter which position is measured first, i.e. which position is the "start value” and which is the "end value”.
  • Countering is understood to mean both “counting up” and “counting down", whereby the increment does not necessarily have to be 1.
  • Countering in the opposite direction is understood to mean the other counting direction.
  • the invention provides that when extending the bolt, the count is carried out for each passing division starting from the start value or end value and the motor is stopped when the end value or start value is reached, and that when retracting the count is carried out in the opposite direction for each passing division and the motor is stopped when the start value or end value is reached.
  • the start value and end value are selected so that there is a small distance to the respective mechanical stop.
  • the bolt of the lock is only extended to this start value (or end value) and only retracted to the end value (or start value), so that a small safety distance remains to the respective stop. This means that the motor is never unnecessarily loaded, but the bolt (or bolts) is still fully extended or retracted without the need for mechanical adjustment.
  • the calibration process can be carried out without manual intervention and the control unit can be used as a spare part.
  • the distance between the two sensors being an integer multiple of the grid spacing of the graduations plus a portion of their width; or it is possible to provide two parallel scales with periodic graduations, a sensor for each scale and the scales and/or the sensors being offset from one another in the longitudinal direction of the scales, the difference between the offset of the scales and the
  • the offset of the sensors is an integer multiple of the grid spacing of the graduation marks plus a portion of their width. If, for example, no offset is provided for the sensors, this is to be regarded as an offset of 0 for the calculation of the difference.
  • the multiple of the grid spacing can also be zero or one. This means that it is possible, for example, that the scales are offset from one another by only a portion of the width of a graduation mark and that the sensors have no offset in the longitudinal direction of the scales.
  • a “double sensor” can be used; otherwise, two sensors are provided, offset from each other in the longitudinal direction of the single scale.
  • the distance should be a part of the width of the grid lines, whereby an integer multiple of the grid distance is irrelevant.
  • a "part of the width” is understood to be a proportion that is greater than 0 and less than 1. The functionality is explained in the figure description.
  • Fig. 1 shows a prior art control unit requiring manual calibration in the unlocked state
  • Fig. 2 shows it in the locked state
  • Fig. 3 shows an inventive Control unit that can be automatically calibrated in the unlocked state
  • Fig. 4 shows the same in the locked state.
  • a control unit that requires manual calibration see Fig. 1 and 2
  • the switching plate 11 has a bent area 17 which has a recess 17a.
  • the light barrier or sensor 13 is free (it is located in the area of the recess 17a) and the light barrier or sensor 14 is blocked by the bent area 17. If you now move the switching plate 11 to the position of Fig.
  • the control unit according to the invention which can be automatically calibrated, is in Fig. 3 (unlocked) and Fig. 4 (locked).
  • the bent area 17 has slot-shaped holes instead of the recess 17a, so that periodic graduation marks 12 are produced.
  • the sensors 13, 14 designed as light barriers are attached to the circuit board 16 and have a light source on one side of the bent area 17 and a light sensor on the other side.
  • the switching plate 11 moves relative to the circuit board 16
  • the slot-shaped holes move through the light barriers or sensors 13, 14, and when a slot-shaped hole is passed, a signal is emitted by the sensor.
  • the graduation marks 12 can be detected with the sensors 13 and 14.
  • the distance between the sensors 13, 14 should not be exactly a multiple of the grid spacing of the division lines 12, because in this case they would always generate identical signals. Ideally, the distance is a multiple of the grid spacing plus half the width of a division line 12. If we designate the grid spacing of two adjacent division lines 12 with r and the width of the division lines 12 with b, then the distance between the sensors 13, 14 should be n r + 0.5 b, where n is an integer.
  • the factor 0.5 does not have to be adhered to exactly; it can be any value that is significantly greater than 0 and significantly smaller than 1.
  • the slot-shaped holes are as wide as the distance between the slot-shaped holes.
  • sensor 13 When moving in one direction, sensor 13 first delivers a signal “1”, then sensor 14 also delivers a signal “1”, finally sensor 13 again delivers a signal “0” and finally the Sensor 14 sends a signal of "0".
  • sensor 14 When moving in the opposite direction, it is exactly the opposite: first sensor 14 sends a signal of "1”, then sensor 13 also sends a signal of "1”, finally sensor 14 sends a signal of "0” again and finally sensor 13 sends a signal of "0” again. Due to this offset, the direction of movement can be reliably detected.
  • Vibrations which can lead to multiple triggering of signal changes from "0" to "1” and vice versa, therefore do not damage the measurement accuracy, nor does a small backward movement after the bolt has been extended after the motor has been switched off damage the measurement accuracy. This counter movement(s) is (are) reliably detected.
  • the sensors 13, 14 used can also be based on other electromagnetic waves or magnetism instead of measuring light.
  • the automatic calibration process can be carried out as follows:
  • the control unit calibration process is carried out when installed in a lock that is installed in a door.
  • the door is preferably open to avoid increased forces that could lead to a blockage.
  • a button can be provided to start the calibration process.
  • the button can be installed in such a way that it can only be reached when the door is open.
  • the control unit should first delete the value saved up to that point (if any). Then the basic position (locked) should be approached. The control unit can move as far as it will go. Next, the control unit should move to the unlock position as far as it will go. During this movement, the pulses from the light barrier should be counted and saved. The same process can be repeated in the locked direction to check the result and avoid any possible "false counting".
  • one pulse should be subtracted or added (in the direction of Unlocking or locking) so that a start value and an end value result. The control unit should then unlock/lock between the start value and the end value.
  • the push rod 15 is moved and subsequently the latch is moved in its intended area.
  • a particular advantage of the embodiment according to the invention is that the difference from the prior art in terms of hardware lies only in the switching plate 11; i.e. the known control units can only be converted to the version according to the invention by replacing the switching plate 11 and installing new software.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinheit für ein Motorschloss mit einer Schubstange zur Betätigung eines Riegels, umfassend ein Schaltblech und einen Sensor, wobei das Schaltblech mit der Schubstange des Schlosses verbindbar ist. Sie betrifft weiters ein Verfahren zum Kalibrieren eines Schlosses mit dieser Steuereinheit sowie ein Verfahren zum Verwenden eines Schlosses mit solch einer Steuereinheit.
    • Stand der Technik
  • In DE 202014002413 U1 ist ein Motorschloss beschrieben, bei dem eine Sensoreinrichtung zur berührungslosen Erfassung der Bewegung der Treibstange vorgesehen ist. Die Sensoreinrichtung besteht aus zumindest einer Spule, deren Magnetfeld sich durch eine Veränderung der Lage der Treibstange verändert. Bei Detektierung solch einer Veränderung infolge händischer Betätigung wird der Motor eingeschaltet, sodass keine weiteren Bedienkräfte erforderlich sind. Es ist erwähnt, dass alternativ zur Spule auch ein optischer Sensor vorgesehen sein kann.
  • In WO 2022/018015 A1 ist ein Motorschloss beschrieben, bei dem eine Sensoreinrichtung mit einem Bewegungssensor und einem Positionssensor vorgesehen ist, in welchem als Bewegungssensor erwähnt sind: Mikroschalter; Photosensor, der Licht detektiert, welches durch ein Loch oder einen rotierenden Barcode fällt; bevorzugt ist ein Magnetsensor.
  • Ein Beispiel für ein Schloss / eine Antriebseinheit der eingangs genannten Art ist das Roto Safe E / Eneo A der Anmelderin. In diesem Schloss befindet sich ein Schaltblech, welches eine Aussparung hat, die mittels Lichtschranken detektiert wird. Der Motor schaltet ab, wenn eine Lichtschranke den Rand der Aussparung erkennt. Zum Justieren des Hubs dieses Schlosses wird zuerst die Mehrfachverriegelung des Schlosses elektronisch entriegelt. Während des Entriegelns muss beobachtet werden, ob der Riegel, die Falle und Zusatzverriegelungen komplett eingefahren werden. Ist der Hub des ENEO's zu kurz, schaut die Verriegelung hervor. Ist der Hub zu lang, geht der ENEO durch eine mechanische Blockade in Stromabschaltung. In beiden Fällen muss auf dem Deckel, bei einem langen schmalen Schlitz, eine Schraube gelockert werden und mit der zweiten Schraube wird das Schaltblech um ± 1 mm verstellt. Da keine Markierungen angebracht sind, ist das Einstellen auf die richtige Position ein Zufallsprodukt und kann einige Zeit in Anspruch nehmen. Da die mechanischen Toleranzen eine feste Einstellung des Schaltbleches nicht erlauben und die ENEO-Einheit bzw. das Schaltblech für die Lichtschranken in Bezug auf die Schubstange justiert werden müssen, kann der ENEO nicht als Ersatzteil gehandelt werden, da eine Einstellung durch den Monteur oder Endkunden keinesfalls ausgeführt werden kann.
  • Ähnliche Probleme kann eine Türschlossantriebsvorrichtung zum Antreiben eines Türschlosses aufweisen, beispielsweise gezeigt in DE 102015102205 A1 .
  • Dies sorgt für erhöhte Kosten und Ressourcenverschwendung.
    • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Diese Nachteile sollen durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden.
  • Erfindungsgemäß ist bei einer Steuereinheit der eingangs genannten Art vorgesehen, dass das Schaltblech eine Skala mit periodischen Teilstrichen aufweist und dass der Sensor diese Teilstriche detektiert und so die Bewegung des Schaltblechs inkrementell erfasst.
  • Es soll an dieser Stelle klargestellt werden, dass der Motor nicht Teil der Erfindung ist, aus diesem Grund wird von einer Steuereinheit und nicht von einer Antriebseinheit gesprochen. Es geht erfindungsgemäß darum, wie der Motor angesteuert wird bzw. wie detektiert wird, wie weit der Motor die Schubstange bereits verschoben hat.
  • Ein Schloss mit solch einer Steuereinheit kann man kalibrieren, indem der Riegel in eine Richtung bis zum Anschlag gefahren und dann in die Gegenrichtung gefahren wird, bis zumindest ein Teilstrich erkannt wird und diesem Teilstrich ein gewisser Startwert, vorzugsweise Null, zugeordnet wird und dieser Startwert gespeichert wird. Dies geschieht vorzugsweise im Werk, unmittelbar nach der Herstellung.
  • Da die ausgefahrene Position weniger kritisch ist als die eingefahrene Position, wird man im Normalfall, wenn nur ein Anschlag erfasst wird, die eingefahrene Position bestimmen und von dort ein kleines Stück ausfahren, um sozusagen einen "Sicherheitsabstand" zu gewinnen, und dann diese Position als Startwert speichern.
  • Es ist jedoch günstig, wenn man beide Anschläge erfasst, also wenn danach weiter in die Gegenrichtung bis zum anderen Anschlag gefahren wird, wobei die passierenden Teilstriche vom Startwert weg gezählt werden, wonach wieder in die erste Richtung gefahren wird, während entgegengesetzt gezählt wird, bis zumindest ein Teilstrich erkannt wird, und der aktuelle Zählerstand als ein Endwert gespeichert wird. Auf diese Weise wird also auch der andere Anschlag (im Normalfall die ausgefahrene Position) eingemessen, und die entsprechende Position mit einem "Sicherheitsabstand" davor gespeichert. Es ist dabei gleichgültig, welche Position zuerst vermessen wird, also welche Position der "Startwert" und welche der "Endwert" ist. Unter "zählen" wird dabei sowohl "aufwärts zählen" als auch "abwärts zählen" verstanden, wobei das Inkrement nicht zwingend 1 sein muss. Unter "entgegengesetzt zählen" wird dann die jeweils andere Zählrichtung verstanden.
  • Alternativ zur Vermessung beider Anschläge kann man aber auch vorsehen, dass als ein Endwert ein Wert gespeichert wird, der sich vom Startwert um einen vorgegebenen Betrag unterscheidet. Meist ist nämlich der Hub, und somit die Differenz zwischen Startwert und Endwert, nur mit relativ geringen Toleranzen behaftet; wenn man daher einen Wert bestimmt hat, kann man den anderen einfach berechnen: Der Unterschied ist der Hub (z.B. 20 mm) mal der Dichte der Teilstriche, gemessen in Teilstrichen pro mm. Wenn also z.B. 2 Teilstriche pro mm vorgesehen sind, dann passieren über den gesamten Hub 40 Striche. Mit dem "Sicherheitsabstand" bei beiden Anschlägen wird man dann 38 oder 36 als Differenz zwischen Startwert und Endwert ansetzen.
  • Bei der Verwendung des Schlosses ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass beim Ausfahren des Riegels vom Startwert bzw. Endwert ausgehend für jeden passierenden Teilstrich gezählt wird und der Motor bei Erreichen des Endwerts bzw. Startwerts gestoppt wird, und dass beim Einfahren für jeden passierenden Teilstrich entgegengesetzt gezählt wird und der Motor bei Erreichen des Startwerts bzw. Endwerts gestoppt wird.
  • Startwert und Endwert sind wie oben beschrieben so gewählt, dass ein kleiner Abstand zum jeweiligen mechanischen Anschlag vorhanden ist. Der Riegel des Schlosses wird im Betrieb nur bis zu diesem Startwert (bzw. Endwert) ausgefahren und nur bis zum Endwert (bzw. Startwert) eingefahren, sodass jeweils ein kleiner Sicherheitsabstand bis zum jeweiligen Anschlag verbleibt. Somit wird der Motor niemals unnötig belastet, der Riegel wird (bzw. die Riegel werden) aber dennoch vollständig eingefahren bzw. ausgefahren, ohne dass eine mechanische Justierung notwendig ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Inkrementalgebers kann der Kalibrierungsprozess ohne manuellen Eingriff durchgeführt werden und die Steuereinheit als Ersatzteil verwendet werden.
  • Bei der einfachsten Ausführung mit nur einem Sensor besteht eine geringe Gefahr, dass in der falschen Richtung gezählt wird: denn obwohl die Bewegungsrichtung auf Grund der Ansteuerung des Motors im Prinzip festgelegt ist (und somit die Frage, ob hinauf oder hinunter gezählt werden muss, eindeutig beantwortet werden kann), ist es denkbar, dass beim Ausfahren des Riegels ein Widerstand auftritt, der - obwohl der Motor den Riegel ausfahren möchte - bewirkt, dass sich der Riegel und somit das Schaltblech ein Stück in der Gegenrichtung bewegt (sozusagen zurückfedert). Wenn diese Bewegung in der Gegenrichtung ausreichend groß ist, dass ein Teilstrich vom Sensor erfasst wird, wird hinauf statt hinunter gezählt (oder umgekehrt). Dies stört kaum, wenn solch ein Fehler nur einmal auftritt, aber wenn er häufig auftritt, akkumuliert der Fehler unter Umständen zu recht großen Werten. Man könnte solch einen Fehler erkennen und kompensieren, indem man bei dem Schloss einen reproduzierbaren "Nullpunkt" vorsieht, diesen regelmäßig anfährt und den vom Zähler am "Nullpunkt" gelieferten Wert feststellt; wenn er sich ändert, dann wurde falsch gezählt. Für solch einen reproduzierbaren "Nullpunkt" wäre aber zusätzlicher Aufwand notwendig.
  • Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass zwei Sensoren vorgesehen sind, sodass nicht nur das Ausmaß der Bewegung, sondern auch die Bewegungsrichtung detektiert werden kann. Dazu bieten sich in einem Schloss je nach Platzverhältnissen zwei Möglichkeiten an:
  • Man kann vorsehen, dass zwei Sensoren vorgesehen sind, die die Teilstriche derselben Skala detektieren und die in Längsrichtung der Skala zueinander versetzt sind, wobei der Abstand zwischen den beiden Sensoren ein ganzzahliges Vielfaches des Rasterabstandes der Teilstriche plus einen Teil von deren Breite ist; oder man kann vorsehen, dass zwei zueinander parallele Skalen mit periodischen Teilstrichen vorgesehen sind, dass für jede Skala ein Sensor vorgesehen ist und dass die Skalen und/oder die Sensoren in Längsrichtung der Skalen zueinander versetzt sind, wobei die Differenz des Versatzes der Skalen und des Versatzes der Sensoren ein ganzzahliges Vielfaches des Rasterabstandes der Teilstriche plus einen Teil von deren Breite ist. Wenn z.B. bei den Sensoren kein Versatz vorgesehen ist, so ist dies für die Berechnung der Differenz als Versatz 0 anzusehen. Das Vielfache des Rasterabstandes kann auch das Null-Fache oder das Einfache sein. D.h. es ist z.B. möglich, dass die Skalen nur um einen Teil der Breite eines Teilstriches zueinander versetzt sind und die Sensoren keinen Versatz in Längsrichtung der Skalen aufweisen.
  • Wenn das Schloss ausreichend dick ist, dass Platz für zwei nebeneinander liegende Skalen vorhanden ist, kann man einen "Doppelsensor" verwenden, andernfalls sieht man zwei Sensoren vor, die in Längsrichtung der einzigen Skala gegeneinander versetzt sind.
  • Wichtig ist, dass die Skalen oder die Sensoren so gegeneinander versetzt sind, dass sie unterschiedliche Ergebnisse liefern: der Abstand soll ein Teil der Breite der Rasterstriche sein, wobei ein ganzzahliges Vielfaches des Rasterabstandes irrelevant ist. Unter einem "Teil der Breite" wird ein Anteil verstanden, der größer als 0 und kleiner als 1 ist. Die Funktionsweise wird in der Figurenbeschreibung erläutert.
  • Bei dem eingangs erwähnten Schloss Roto Safe E / Eneo A sind bereits zwei Lichtschranken vorhanden, wie an Hand der Fig. 1 und 2 noch genauer erklärt wird. Um die Produktionsanlage nur unwesentlich ändern zu müssen bzw. um solche Schlösser auf die erfindungsgemäße Ausführung umzubauen ist es zweckmäßig, dass die Teilstriche als Schlitze im Schaltblech ausgebildet sind und dass der Sensor bzw. die Sensoren als Lichtschranke bzw. als Lichtschranken ausgebildet sind. Bei dieser Ausführung muss nur das Schaltblech und die Software des Schlosses modifiziert werden.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren
  • An Hand der beiliegenden Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.
  • Fig. 1 zeigt eine Steuereinheit nach dem Stand der Technik, die eine manuelle Kalibrierung benötigt, im entriegelten Zustand; Fig. 2 zeigt dieselbe im verriegelten Zustand; Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Steuereinheit, die automatisch kalibrierbar ist, im entriegelten Zustand; und Fig. 4 zeigt dieselbe im verriegelten Zustand.
    • Beschreibung der Ausführungsarten
  • In einer Steuereinheit, die eine manuelle Kalibrierung benötigt (siehe Fig. 1 und 2), befinden sich nach dem Stand der Technik zwei Sensoren 13, 14 auf der Platine 16 in Form von Lichtschranken, um das Schaltblech 11 zwischen den beiden Endpositionen zu bewegen. Dies ist in Fig. 1 (entriegelt) und in Fig. 2 (verriegelt) gezeigt. Wie man sieht, hat das Schaltblech 11 einen umgebogenen Bereich 17, der eine Aussparung 17a aufweist. In der Position von Fig. 1 ist die Lichtschranke bzw. der Sensor 13 frei (er liegt im Bereich der Aussparung 17a) und die Lichtschranke bzw. der Sensor 14 ist durch den umgebogenen Bereich 17 blockiert. Bewegt man nun das Schaltblech 11 in die Position von Fig. 2, wird zunächst der Sensor 13 blockiert und der Sensor 14 frei, bis schließlich auch der Sensor 14 durch den umgebogenen Bereich 17 blockiert wird, was das Signal für das Abschalten des Motors ist. "Beide Sensoren 13, 14 blockiert" bedeutet somit die Position von Fig. 2, "Sensor 14 blockiert und Sensor 13 frei" die Position von Fig. 1, und "Sensor 14 frei" bedeutet eine Zwischenstellung. Wenn der Sensor 14 vom Zustand "frei" zum Zustand "blockiert" wechselt, ist das ein Signal zum Abschalten des Motors.
  • Bei voreingestellten Endpositionen kann nicht auf das spezifische Schloss Rücksicht genommen werden und somit kann es passieren, dass der Riegel des Schlosses entweder zu weit oder zu wenig weit eingefahren bzw. ausgefahren wird. Somit wird eine manuelle Kalibrierung benötigt, damit die Verriegelung weder im eingefahrenen Zustand hervorschaut, noch dass sie zu wenig weit ausgefahren wird, noch dass sie durch eine mechanische Blockade in Stromabschaltung gerät. Dazu sind eine Exzenterschraube 18 und eine Fixierschraube 19 vorgesehen.
  • Nach Fertigstellung des Schlosses wird also überprüft, ob sich der Riegel des Schlosses in der korrekten Position befindet, wenn er vom Motor ganz eingefahren wurde und der Motor auf Grund des Sensors 14 (und nicht auf Grund der Stromabschaltung) gestoppt wurde. Wenn eine Kalibrierung erforderlich ist, wird die Fixierschraube 19 gelöst, die Exzenterschraube 18 ein Stück verstellt und die Fixierschraube 19 wieder festgezogen. Dann ist eine weitere Überprüfung notwendig. Dies wird so oft wiederholt, bis sich der Riegel in der korrekten Position befindet. Dies ist zeitaufwändig, und durch die vorliegende Erfindung wird solch eine manuelle Kalibrierung überflüssig.
  • Die erfindungsgemäße Steuereinheit, die automatisch kalibrierbar ist, ist in Fig. 3 (entriegelt) und Fig. 4 (verriegelt) gezeigt. Unterschiedlich zu der eben beschriebenen Ausführungsform ist, dass der umgebogene Bereich 17 anstelle der Aussparung 17a schlitzförmige Löcher aufweist, sodass sich periodische Teilstriche 12 ergeben. Die als Lichtschranken ausgebildeten Sensoren 13, 14 sind auf der Platine 16 befestigt und haben eine Lichtquelle auf einer Seite des umgebogenen Bereichs 17 und einen Lichtsensor auf der anderen Seite. Somit bewegen sich die schlitzförmigen Löcher bei einer Bewegung des Schaltblechs 11 gegenüber der Platine 16 durch die Lichtschranken bzw. Sensoren 13, 14, und bei Passieren eines schlitzförmigen Lochs wird ein Signal vom Sensor ausgegeben. Somit können mit den Sensoren 13 und 14 die Teilstriche 12 detektiert werden.
  • Der Abstand zwischen den Sensoren 13, 14 soll nicht genau ein Vielfaches des Rasterabstandes der Teilstriche 12 betragen, denn in diesem Fall würden sie stets identische Signale erzeugen. Im Idealfall beträgt der Abstand ein Vielfaches des Rasterabstandes plus die Hälfte der Breite eines Teilstrichs 12. Bezeichnen wir den Rasterabstand zweier benachbarter Teilstriche 12 mit r und die Breite der Teilstriche 12 mit b, dann soll der Abstand zwischen den Sensoren 13, 14 also n·r + 0,5 b betragen, wobei n eine ganze Zahl ist.
  • Der Faktor 0,5 muss dabei nicht genau eingehalten werden, es kann ein beliebiger Wert sein, der deutlich größer als 0 und deutlich kleiner als 1 ist.
  • Vorzugsweise sind die schlitzförmigen Löcher genauso breit wie der Abstand zwischen den schlitzförmigen Löchern.
  • Bei Bewegung in einer Richtung liefert also zunächst der Sensor 13 ein Signal "1", dann liefert zusätzlich der Sensor 14 ein Signal "1", schließlich liefert wieder der Sensor 13 ein Signal "0" und zuletzt auch wieder der Sensor 14 ein Signal "0". Bei einer Bewegung in der Gegenrichtung ist es genau umgekehrt: da liefert zunächst der Sensor 14 ein Signal "1", dann liefert zusätzlich der Sensor 13 ein Signal "1", schließlich liefert der Sensor 14 wieder ein Signal "0" und zuletzt liefert wieder der Sensor 13 ein Signal "0". Auf Grund dieses Versatzes kann die Bewegungsrichtung zuverlässig erkannt werden. Es schaden somit weder Vibrationen, die zu Mehrfachauslösungen von Signalwechseln von "0" auf "1" und umgekehrt führen können, der Messgenauigkeit, noch schadet eine kleine Zurückbewegung nach dem Ausfahren des Riegels nach Abschalten des Motors der Messgenauigkeit. Diese Gegenbewegung(en) wird (werden) zuverlässig erfasst.
  • Die verwendeten Sensoren 13, 14 können anstelle der Messung von Licht auch auf anderen elektromagnetischen Wellen oder Magnetismus beruhen.
  • Der automatische Kalibrierungsprozess kann wie folgt ablaufen: Der Kalibrierungsprozess der Steuereinheit wird im verbauten Zustand in einem Schloss, das in einer Tür verbaut ist, durchgeführt. Hierbei ist die Tür bevorzugt geöffnet, um erhöhte Kräfte zu vermeiden, die zu einer Blockade führen könnten. Hierbei kann eine Taste zum Starten des Kalibriervorgangs vorgesehen sein. Die Taste kann so eingebaut sein, dass sie nur erreicht werden kann, wenn die Tür geöffnet ist.
  • Nach dem Auslösen über die Taste soll die Steuereinheit zunächst den bis dahin gespeicherten Wert (falls vorhanden) löschen. Danach soll die Grundstellung (verriegelt) angefahren werden. Die Steuereinheit darf dabei bis zum Anschlag fahren. Als nächstes soll die Steuereinheit in die Entriegeln-Stellung bis zum Anschlag fahren. Während dieser Fahrt sollen die Impulse von der Lichtschranke gezählt und gespeichert werden. Der gleiche Vorgang kann nochmals in Richtung verriegelt geschehen, um das Ergebnis zu überprüfen und ein eventuelles "Falsch-Zählen" zu vermeiden.
  • Somit werden ein max.-Wert und ein min.-Wert (Grenzwert) ermittelt. Um später zu verhindern, dass die Steuereinheit immer auf Anschlag fährt, soll jeweils beispielsweise ein Impuls subtrahiert bzw. addiert (in Richtung Entriegeln bzw. Verriegeln) werden, sodass sich ein Startwert und ein Endwert ergeben. Zwischen Startwert und Endwert soll die Steuereinheit dann ent-/verriegeln.
  • Da die Gefahr bestehen kann, dass ein undefinierter Wert gespeichert werden kann (z.B. nach einem Stromausfall), soll vor jeder Fahrt kontrolliert werden, ob die Differenz zwischen Endwert und Startwert in einem bestimmten Bereich liegt, beispielsweise 15 < Differenz < 22.
  • Somit wird dann durch das Bewegen des Schaltblechs 11 die Schubstange 15 bewegt und in weiterer Folge der Riegel in seinem vorgesehenen Bereich bewegt.
  • Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht darin, dass der Unterschied zum Stand der Technik hardwaremäßig nur im Schaltblech 11 liegt; d.h. nur durch Austausch des Schaltblechs 11 und Einspielen einer neuen Software können die bekannten Steuereinheiten auf die erfindungsgemäße Version umgebaut werden.
    • Liste der Bezugszeichen
    • 11 Schaltblech
    • 12 periodische Teilstriche
    • 13 Sensor
    • 14 Sensor
    • 15 Schubstange
    • 16 Platine
    • 17 umgebogener Bereich von 11
    • 17a Aussparung in 17
    • 18 Exzenterschraube
    • 19 Fixierschraube

Claims (8)

  1. Steuereinheit für ein Motorschloss mit einer Schubstange (15) zur Betätigung eines Riegels, umfassend ein Schaltblech (11) und einen Sensor (13, 14), wobei das Schaltblech (11) mit der Schubstange (15) des Schlosses verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltblech (11) eine Skala mit periodischen Teilstrichen (12) aufweist und dass der Sensor (13, 14) diese Teilstriche (12) detektiert und so die Bewegung des Schaltblechs inkrementell erfasst.
  2. Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sensoren (13, 14) vorgesehen sind, die die Teilstriche (12) derselben Skala detektieren und die in Längsrichtung der Skala zueinander versetzt sind, wobei der Abstand zwischen den beiden Sensoren (13, 14) ein ganzzahliges Vielfaches des Rasterabstandes der Teilstriche (12) plus einen Teil von deren Breite ist.
  3. Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zueinander parallele Skalen mit periodischen Teilstrichen (12) vorgesehen sind, dass für jede Skala ein Sensor vorgesehen ist und dass die Skalen und/oder die Sensoren in Längsrichtung der Skalen zueinander versetzt sind, wobei die Differenz des Versatzes der Skalen und des Versatzes der Sensoren ein ganzzahliges Vielfaches des Rasterabstandes der Teilstriche (12) plus einen Teil von deren Breite ist.
  4. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstriche (12) als Schlitze im Schaltblech (11) ausgebildet sind und dass der Sensor bzw. die Sensoren (13, 14) als Lichtschranke bzw. als Lichtschranken ausgebildet sind.
  5. Verfahren zum Kalibrieren eines Schlosses mit einer Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel in eine Richtung bis zum Anschlag gefahren und dann in die Gegenrichtung gefahren wird, bis zumindest ein Teilstrich (12) erkannt wird und diesem Teilstrich ein gewisser Startwert, vorzugsweise Null, zugeordnet wird und dieser Startwert gespeichert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass danach weiter in die Gegenrichtung bis zum anderen Anschlag gefahren wird, wobei die passierenden Teilstriche (12) vom Startwert weg gezählt werden, wonach wieder in die erste Richtung gefahren wird, während entgegengesetzt gezählt wird, bis zumindest ein Teilstrich (12) erkannt wird, und der aktuelle Zählerstand als ein Endwert gespeichert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Endwert ein Wert gespeichert wird, der sich vom Startwert um einen vorgegebenen Betrag unterscheidet.
  8. Verfahren zum Verwenden eines Schlosses mit einer Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4 nach einer Kalibrierung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ausfahren des Riegels vom Startwert bzw. Endwert ausgehend für jeden passierenden Teilstrich (12) gezählt wird und der Motor bei Erreichen des Endwerts bzw. Startwerts gestoppt wird, und dass beim Einfahren für jeden passierenden Teilstrich (12) entgegengesetzt gezählt wird und der Motor bei Erreichen des Startwerts bzw. Endwerts gestoppt wird.
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