WO2005041385A2 - Vorrichtung zum ansteuern eines aktuators - Google Patents

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WO2005041385A2
WO2005041385A2 PCT/EP2004/011877 EP2004011877W WO2005041385A2 WO 2005041385 A2 WO2005041385 A2 WO 2005041385A2 EP 2004011877 W EP2004011877 W EP 2004011877W WO 2005041385 A2 WO2005041385 A2 WO 2005041385A2
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actuator
voltage
control
energy store
current path
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Klaus Finkenzeller
Oskar Dicklberger
Sven Ehrich
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Giesecke & Devrient Gmbh
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    • G—PHYSICS
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Definitions

  • the invention relates to a device for controlling an actuator. Furthermore, the invention relates to a system comprising such a device, an actuator and a transmitter and a method for controlling an actuator.
  • Actuators of this type are used, for example, in electronic locking cylinders.
  • the actuator is designed as a closing magnet which is controlled by an electronic circuit.
  • the electronic circuit receives its control commands via an antenna.
  • a battery built into the electronic locking cylinder serves as the energy source for operating the electronic circuit and the locking magnet. According to this principle, very high quality electronic locking cylinders can be realized. However, there is a risk that an electronic locking cylinder will fail because the battery is no longer sufficiently charged. This can also occur in applications in which the closing magnet is activated comparatively rarely, since the electronic circuit continuously consumes energy and thereby gradually discharges the battery.
  • the transponder is an electronic circuit arrangement that exchanges data with a communication partner in a contactless manner.
  • the transponder can be designed so that it uses the supply voltage required for its operation by means of a coil, which is also used for data transmission from the field generated for data transmission.
  • the transponder can have a shunt regulator, with which the quality of the resonant circuit and thus the supply voltage of the transponder can be set by connecting a controllable resistor in parallel with the coil of the transponder.
  • the invention has for its object to enable a contactless triggering of the activation of an actuator in a simple and reliable manner.
  • the device according to the invention for controlling an actuator has an energy store for supplying the actuator, a receiving unit for contactless reception of a control signal and a control unit for controlling the energy supply to the actuator depending on the control signal.
  • the special feature of the device according to the invention is that energy for charging the energy store can be supplied via the receiving unit.
  • the invention has the advantage that only an energy store with a relatively small capacity is required, which is sufficient for a single activation of the actuator.
  • Another advantage is the high operational reliability of the device according to the invention, which results from the fact that the energy store can be charged via the receiving unit, so that a sufficient amount of energy can always be provided for the activation of the actuator in a simple manner and the risk of inoperability because of insufficiently charged energy storage does not exist.
  • the battery change required in known devices is eliminated.
  • it is also advantageous that actuators with high power consumption can also be operated for a short time.
  • the energy supplied to the receiving unit can be converted into a voltage. It is advantageous if a first current path is designed for a first partial current for at least temporarily regulating the voltage to a preset value. This makes it possible, for example, to supply the control unit with this regulated voltage.
  • a second current path is designed for a second partial current for charging the energy store.
  • the first current path and / or the second current path can run parallel to the control unit.
  • a control circuit can be provided which regulates the voltage to the preset value by coordinated influencing of the first current path and the second current path.
  • the two current paths are each influenced in such a way that a second partial current flowing through the second current path assumes a maximum possible value under the respective operating conditions.
  • This has the advantage that an optimal charging of the energy storage is possible without deviating from the default value for the regulated voltage.
  • a further advantage is that the excess energy to be dissipated for the regulation of the voltage to the preset value is at least partially or completely supplied to the energy store and is therefore not released in the form of heat.
  • the first current path and / or the second current path can each be influenced by means of a controllable resistor, in particular a transistor.
  • a large number of components are implemented as an integrated circuit which has an interface for contactless data transmission.
  • Such a circuit has particularly small dimensions and can therefore be used in a variety of ways.
  • the energy store serves exclusively to supply the actuator and not to supply the control unit.
  • the energy store is charged to a higher voltage than the supply voltage of the control unit.
  • a voltage converter can be provided for increasing the voltage to the value required for the energy store or for reducing the voltage to the value required by the control unit.
  • the receiving unit is a component of the actuator. This has the advantage that the number of individual components is reduced and thus the effort for producing the device according to the invention is correspondingly reduced.
  • the actuator can be controlled via a connecting device for establishing a temporary connection between the energy store and the actuator.
  • the system according to the invention has a transmission device and an actuator, the actuator being controllable by the control device as a function of a contactlessly transmitted control signal from the transmission device.
  • a programming device for programming the transmission device that is matched to the control device can be provided.
  • the transmission device is part of a mobile terminal.
  • the actuator can be part of a locking device, for example.
  • a control signal is transmitted to the control device without contact and the actuator is connected to an energy store of the control device depending on the control signal.
  • the special feature of the method according to the invention is that the control device is based on contactless way energy for charging the energy storage is supplied.
  • the actuator controlled by the system according to the invention will be part of a container, such as a cassette, a safe or a suitcase or a briefcase, and will serve to open or close the container.
  • a container such as a cassette, a safe or a suitcase or a briefcase
  • opening a container means unlocking a closed closure element of the container and / or opening the closure element and closing a cassette means closing the closure element and / or locking the closed closure element
  • FIG. 2 shows a circuit diagram for a first exemplary embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 3 shows a circuit diagram for a second exemplary embodiment of the device according to the invention
  • 4 shows a circuit diagram for a third exemplary embodiment of the device according to the invention
  • Fig. 6 is a simplified block diagram of an embodiment of the system according to the invention.
  • FIG. 7 shows a circuit diagram for yet another exemplary embodiment of the device according to the invention.
  • Fig. 8 is a schematic view of an automated teller machine with a contactless cassette control.
  • the device has a circuit arrangement 1 to which an antenna coil 2 is connected.
  • an antenna coil 2 any other suitable receiving unit 2, such as a printed antenna, can be used.
  • the device according to the invention controls an actuator 3, which is connected to the circuit arrangement 1 for this purpose.
  • the actuator 3 can be, for example, a closing magnet or another optical, acoustic, electrothermal, electrochemical, thermomechanical, electromechanical, electromagnetic, etc. device that is not directly fed by the antenna coil 2 due to its high energy consumption or due to its high inrush current can be.
  • the circuit arrangement 1 has a rectifier 4, which is connected to the antenna coil 2 on its AC voltage side.
  • the rectifier 4 is followed by a charging circuit 5 on its DC voltage side, which can be connected on the output side to a capacitor 7 via a switch 6.
  • the capacitor 7 can be connected to the actuator 3 via the switch 6.
  • the switching state of the switch 6 is controlled by a transponder circuit 8 which is connected in parallel with the charging circuit 5.
  • the charging circuit 5 has a control circuit 9, which is connected to the DC voltage side of the rectifier 4 and controls a first controllable resistor 10 and a second controllable resistor 11.
  • the first controllable resistor 10 is connected in parallel to the DC voltage side of the rectifier 4.
  • the second controllable resistor 11 connects one of the connections on the DC voltage side of the rectifier 4 to the switch 6 via a diode 12.
  • the device according to the invention is based on the following mode of operation:
  • the antenna coil 2 is exposed to an alternating magnetic field which is generated by a transmitter not shown in FIG. 1.
  • a voltage is induced in the antenna coil 2, which is rectified by the rectifier 4.
  • the alternating magnetic field can be formed, for example, in the frequency range at 13.56 MHz.
  • the field strength of the alternating magnetic field varies depending on the distance of the transmitter from the antenna coil 2.
  • the induced voltage and the rectified voltage produced therefrom also serve, among other things, to supply the transponder circuit 8.
  • the rectified voltage is regulated by the control circuit 9 to a constant default value.
  • the control circuit 9 controls the two variable resistors 10 and 11 in such a way that the rectified voltage assumes the desired default value.
  • the current Is is regulated by the control circuit 9 in each case to a value which is necessary for setting the rectified voltage to the desired default value.
  • the current Is is constrained and cannot be chosen freely.
  • the division of the current Is into the partial currents II and 12 can be chosen freely.
  • the division of the current Is into the sub-streams II and 12 is carried out in such a way that the second sub-stream 12 is as large as possible in order to charge the capacitor 7 as quickly as possible.
  • the first controllable resistor 10 can first be set to an infinitely high value and the second controllable resistor 11 can be controlled in such a way that the second partial current 12 corresponds to the current Is required for regulating the preset value for the rectified voltage.
  • the second controllable wi the level 11 is set to an ever smaller value.
  • the second controllable resistor 11 As soon as the second controllable resistor 11 has reached its minimum value, it is necessary to also reduce the value of the first controllable resistor 10 in order to continue to keep the rectified voltage constant at the preset value. Correspondingly, the second partial flow 12 decreases and the first partial flow II increases. In this way, the time required to charge the capacitor 7 can be reduced to a minimum possible under the given conditions. How long this time is actually depends on the field strength of the alternating magnetic field in the area of the antenna coil 2, since this determines the induced voltage and thus also the current Is, which is required to regulate the default value for the rectified voltage. The current Is is in turn available as a maximum as a second partial current 12 for charging the capacitor 7. With a high field strength, only a short charging time is required. If the field strength is low, the charging process takes longer.
  • the switch 6 can be switched by the transponder circuit 8 into a second switching state and the capacitor 7 can thereby be discharged via the actuator 3.
  • a considerable part of the charge slowly supplied to the capacitor 7 can be released in a relatively short time and the actuator 3 can be activated by this energy supply.
  • the actuator 3 is configured as a closing magnet, a door can be opened.
  • the command to activate the actuator 3 is transmitted to the device according to the invention via the alternating magnetic field, from which the device also draws its supply voltage.
  • the alternating magnetic field modulated accordingly, for example by means of an ASK modulation.
  • ASK is an abbreviation for "amplitude shift keying" and means that the amplitude of the alternating magnetic field is shifted between two values in time with the data to be transmitted.
  • the voltage induced in the antenna coil 2 also varies accordingly to prevent the capacitor 7 from feeding a voltage into the transponder circuit 8 and thereby falsifying the modulated signal received by the transponder circuit 8, the diode 12 is provided.
  • the transponder circuit 8 can be designed as a permanently programmed state machine or as a microprocessor with appropriate software. Depending on the security requirement, the evaluation of the activation command by the transponder circuit 8 can be very simple or, for example, can include authentication. In any case, the activation of the actuator 3 can take place at a precisely defined point in time. The functioning of the transponder circuit 8 is not impaired by the inventive use of the excess energy removed from the alternating magnetic field for charging the capacitor 7, so that, for example, unrestricted communication with the transponder circuit 8 is possible at any time.
  • Fig. 2 shows a circuit diagram for a first embodiment of the device according to the invention.
  • the transponder circuit 8 is designed as a dual interface chip, which is used in chip cards and has a contactless interface and a contact interface.
  • the antenna coil 2 is connected to the contactless interface of the transponder circuit 8.
  • a self-blocking transistor 13 can be controlled, which connects the capacitor 7 with the actuator 3 in the activated state, so that the capacitor 7 can discharge via the actuator 3.
  • the transistor 13 is blocked without a control signal.
  • a rectifier diode 14 is provided, which is arranged between the capacitor 7 and the contactless interface of the transponder circuit 8 and thereby, in addition to its rectification function, prevents the capacitor 7 from reacting to the transponder circuit 8.
  • the first exemplary embodiment of the device according to the invention is of a very simple design and has no possibility of regulating the second partial flow 12 with which the capacitor 7 is charged.
  • the supply voltage at the beginning of the charging process assumes very small values due to the very large second partial current 12 and is therefore initially insufficient to operate the transponder circuit 8.
  • the transponder circuit 8 is thus not ready for operation with the capacitor 7 largely discharged from the point in time at which the antenna coil 2 is exposed to an alternating magnetic field.
  • a sufficient supply voltage for the operation of the transponder circuit 8 is only available when a certain charge state of the capacitor 7 has been reached and the second partial current 12 has decreased accordingly.
  • the transponder circuit 8 evaluates the signals received by the antenna coil 2 and switches the transistor 13 through to activate the actuator 3 with the aid of the capacitor 7 when there is an activation command.
  • FIG. 3 shows a circuit diagram for a second exemplary embodiment of the device according to the invention.
  • This exemplary embodiment represents a 1: 1 implementation of the principle shown in FIG. 1. All of the circuit components shown in FIG. 1 are likewise present in the second exemplary embodiment and are interconnected in a corresponding manner.
  • the first controllable resistor 10 and the second controllable resistor 11 are designed as transistors which are controlled by the control circuit 9.
  • the switch 6 is realized by two alternately conductive transistors 15 and 16, both of which are controlled by the transponder circuit 8.
  • the transistor 15 is designed to be self-conducting and connects the capacitor 7 to the diode 12 in the non-activated state.
  • the transistor 16 is designed to be self-blocking and connects the capacitor 7 to the actuator 3 in the activated state.
  • connection 27 is provided in the second exemplary embodiment between the connection side of the capacitor 7, to which the two transistors 15 and 16 are connected, and the transponder circuit 8, via which the transponder circuit 8 can query the state of charge of the capacitor 7. It is also possible to query the state of charge of the capacitor 7 via the reader by means of a query command.
  • the capacitor 7 can either be connected to the diode 12 for charging or to the actuator 3 for discharging.
  • the control takes place in such a way that the transistor 16 is blocked and the transistor 15 is switched on for charging the capacitor 7.
  • the transistor 15 is first blocked and then the transistor 16 is turned on. If the activation of the actuator 3 takes place when the charging of the capacitor 7 has not yet been completed, the transistors 15 and 16 are switched over at a point in time at which the partial current 12 is greater than zero. This can result in voltage peaks and undesirable fluctuations in the supply voltage of the transponder circuit 8.
  • the abrupt switching of the transistor 15 can be replaced by a soft transition, in which the transistor 15 is driven in such a way that its resistance slowly rises to the blocked state.
  • the time provided for the transition is selected so that the control circuit 9 is able to readjust the partial current II accordingly and thereby largely suppress voltage peaks and overshoot processes.
  • Fig. 4 shows a circuit diagram for a third embodiment of the device according to the invention.
  • This exemplary embodiment is distinguished in that the actuator 3 is operated with a higher voltage than it corresponds to the supply voltage of the transponder circuit 8.
  • a voltage multiplier 17 is additionally provided, which is connected between the rectifier 4 and the transistor 11 of the charging circuit 5 and multiplies the voltage by a factor n. Accordingly, the second partial flow 12 is reduced to a fraction 1 / n.
  • the transistor 11 is connected directly to the transistor 15.
  • a rectifier 18 is provided, which is connected to the antenna coil 2 on its AC side as well as the rectifier 4. Otherwise, the circuit structure corresponds to the second exemplary embodiment shown in FIG. 3.
  • the third exemplary embodiment thus has a first circuit part which is fed from the rectifier 4 and is operated with a voltage which is increased n times by the voltage multiplier 17.
  • the increased voltage is used to charge the capacitor 7, the charging current being reduced to a fraction 1 / n of the second partial current 12 due to the voltage increase.
  • the charging current is regulated with transistor 11 and switched through to transistor 7 with transistor 15.
  • the connection of the capacitor 7 to the actuator 3 takes place in accordance with the second exemplary embodiment with the transistor 16, although a higher voltage is applied to the actuator 3, since the capacitor 7 has been charged with the increased voltage.
  • the third exemplary embodiment has a second circuit part, which is fed from the rectifier 18 and is operated with the supply voltage required by the transponder circuit 8.
  • control circuit 9 and the transistor 10 driven thereby, with which the first partial current II is regulated belong to the second circuit part.
  • the control circuit 9 regulates the supply voltage of the transponder circuit 8 present at the second circuit part to the preset value, the voltage actually present at the second circuit part being used as the actual value for the regulation.
  • the partial currents II and 12 occur in the first or in the second circuit part.
  • the sum of the partial currents 1 1 and 12 in the overall circuit is decisive for the quality of the resonant circuit formed with the antenna coil 2 and thus for the voltage induced in the antenna coil 2.
  • control circuit 9 regulates the supply voltage increased by the voltage multiplier 17 and the increased supply voltage is in turn used to charge the capacitor 7.
  • a voltage reduction circuit is then connected upstream of the transponder circuit 8 in order to be able to operate it properly.
  • a clocked capacitor circuit for lossless voltage reduction is preferably used as the voltage reduction formwork.
  • FIG. 5 shows a basic illustration of a development of the device according to the invention.
  • the special feature of this development compared with FIG. 1, is that the antenna coil 2 is also used as an actuator 3.
  • several hundred wire turns 19 are wound on a ferrite rod 20.
  • a ferromagnetic body 21 is arranged in the vicinity of the ferrite rod 20 and is magnetically attracted by the ferrite rod 20 when the current flow through the wire windings 19 is sufficiently high. This current flow is generated with the aid of the capacitor 7.
  • Wire windings 19 and the ferrite rod 20 thus serve on the one hand in combination with the ferromagnetic body 21 as an actuator 3.
  • the wire turns 19 and the ferrite rod 20 serve as the antenna coil 2.
  • the antenna coil 2 designed in this way is typically operated in the frequency range around 125 kHz.
  • the antenna coil 2 is an additional capacitor 22 connected in parallel as a further resonant circuit element.
  • the development according to FIG. 5 also differs from the device shown in FIG. 1 in that, in addition to the switch 6, a further switch 23 is provided which is controlled together with the switch 6 by the transponder circuit 8.
  • the switch 6 and the switch 23 are each connected to one connection side of the capacitor 7 and connect the capacitor 7 in a first switching state for charging to the charging circuit 5 and in a second switching state for activating the actuator 3 with the wire windings 19.
  • the other 5 corresponds to the device shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 shows a simplified block diagram of an exemplary embodiment of the system according to the invention.
  • One component of the system according to the invention is the actuator 3, which is connected to the circuit arrangement 1.
  • the antenna coil 2 is also connected to the circuit arrangement 1, which can be designed according to one of FIGS. 1 to 5.
  • the system according to the invention has a transmitter 24 to which an antenna coil 25 is connected and which is fed by a battery 26 or some other type of energy source.
  • the transmitter 24 can not only send data, but also receive data and, including the antenna coil 25, is installed, for example, in a mobile terminal, such as a cell phone, a laptop, a PDA, etc. In this case, the transmitter does not need its own battery 26, but can be powered by the battery of the mobile terminal advised.
  • the transmitter 24 can also be arranged in other devices or can also be designed as an independent device.
  • the system according to the invention is based on the following functional principle:
  • the antenna coil 25 of the transmitter 24 is approximated to the antenna coil 2 connected to the circuit arrangement 1.
  • the transmitter 24 is activated before, during or after the approach.
  • the capacitor 7 of the circuit arrangement 1 is charged with the aid of the energy transmitted from the antenna coil 25 of the transmitter 24 to the antenna coil 2 of the circuit arrangement 1.
  • the triggering of the actuator 3 can be preceded by an authentication between the transmitter 24 and the transponder circuit 8 of the circuit arrangement 1. With the help of the data also transmitted during the energy transmission, the transponder circuit 8 can connect the capacitor 7 to the actuator 3.
  • Identification data can be transmitted from the circuit arrangement 1 to the transmitter 24 even before the data is transmitted or before the authentication, by means of which an associated application in the transmitter 24 is automatically started in order to make operation easier for the user of the transmitter 24.
  • the door opener can be actuated in this way.
  • the actuator 3 can also be integrated into a bicycle lock, a padlock or another mechanical locking device etc.
  • the capacitor 7 is charged immediately before the activation of the actuator 3. Since safety aspects can play a role in the activation of the actuator 3, for example in connection with an electric door opener, the transmitter 24 and the circuit arrangement 1 are to be coordinated with one another in such a way that the activation of the actuator 3 controlled with the circuit arrangement 1 exclusively with that for it provided transmitter 24 is possible.
  • the circuit arrangement 1 can be initialized accordingly, the same initialization being transferred to a programming card which is supplied together with the circuit arrangement 1.
  • a programming card which is supplied together with the circuit arrangement 1.
  • an application required to initiate the activation of the actuator 3 and a secret which is required to carry out the authentication and to activate the actuator 3 can be transmitted to the transmitter 24.
  • a battery or another device for storing electrical charge is used instead of the capacitor 7.
  • the device according to the invention can also be used, for example, as an implantable transponder, in particular in a sterile envelope for medical purposes.
  • the actuator 3 can be used, for example, as a miniature pump, metering device or membrane. B. be trained for dosing drugs. If necessary, the actuator 3 can be put into operation from the outside. Misuse by unauthorized persons can be prevented by authentication.
  • 7 shows a further basic circuit diagram of the device according to the invention according to another exemplary embodiment. The basic circuit diagram is based on that of FIG. 1, the capacitor 7 being dispensed with. This is possible if the actuator 3 only requires a small current consumption of, for example, less than about 10 mA. In this case, h will be less than Is.
  • the actuator 3 is particularly preferably part of a container, such as a cassette, a safe, a suitcase or a briefcase, and is used to open or close the container.
  • the container can be a cash box that is opened or closed without contact, as described in detail in DE 101 23 383 AI.
  • FIG. 8 shows an example of an associated ATM 100, in which, inter alia, Banknotes 104 can be deposited.
  • the housing 102 of the automated teller machine 100 there is an input compartment 103 for the input of banknotes 104 to be deposited, a separator 105 for the individual withdrawal of banknotes 104, a test device 106 for checking the physical properties of the individual banknotes 104 and a transport device 107 for the individual transport of banknotes 104 from the input compartment 103 through the test device 106 to storage in a cassette 108 or to an output compartment 109, into which those banknotes 104 are returned to the payer that were not recognized by the test device 106 and therefore should not be stored in the cassette 108.
  • a control device 111 is integrated in the ATM 100, which is connected, inter alia, to the separator 105 and the testing device 106 in order to control the separating process, the sensor results the test device 106 to evaluate and depending on the bank notes 104 either in the cassette 108 or the return compartment 109 or to output.
  • the ATM 100 is distinguished in that, by means of a radio link or other contactless interface, contactless from the control device 111, e.g. Electromechanical actuator 3 can be opened and / or closed as a closure element 3 of the cassette cover 114.
  • control device 111 comprises a transmitting device 112 and the cassette 108 a receiving unit 113.
  • a further control device will also be provided in order to function as a function of the contactless interface transmitted signals of the control direction 111 by means of the actuator 3 to open or close the cover 114 of the cassette 108 through which banknotes are entered into the cassette 108.
  • a storage unit is integrated in the cassette 108, in which data on the content of the cassette 108, such as. B. on the number and status of entered banknotes 104 per denomination or on the assignment of these banknotes 104 to certain transactions and which is also in data communication with the control unit 111.
  • the circuit for the contactless control of the actuator 3 of the cassette 108 can be constructed, for example, as described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • Such an actuator 3 can also be controlled outside of ATMs by a portable control device 111.
  • the control device 111 can thus preferably be integrated in a mobile telephone.
  • This mobile variant of the control device 111 is e.g. Also particularly advantageous if the actuator 3 is part of a suitcase or a briefcase.
  • the actuator 3 is preferably only activated after successful authentication between the transponder 1 and the transmitting device 24, 112. For example, if a mobile phone is used, this can be done by a PIN check. However, other authentication methods can also be used, particularly preferably the challenge-response method, as is the case e.g. in the book Rankl / Effing: "Handbuch der Chip Actually", 4th edition, Carl Hanser Verlag Kunststoff Vienna, 2002, pages 220, 913.
  • a key can be used to transmit data about the content of the container 108 to the control device 111
  • a key can be used to transfer and write data from the control device 111 into a memory of the container 108
  • a key can be used to open or open the container to be able to close.
  • the actuator 3 and the entire closure element will preferably be integrated in the interior of the housing of the container 108. In this way, manipulation can be reliably prevented.
  • a check will also preferably be provided to determine whether the actuator is actually switched and e.g. the cover 114 has been opened or closed or not. If the actuator is to be controlled by the transmitter 112, 24, feedback can subsequently be sent to the transmitter 112, 24 regarding the status (open or closed) of the actuator 3.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Aktuators (3). Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist einen Energiespeicher (7) zur Speisung des Aktuators (3), eine Empfangseinheit (2) zum kontaktlosen Empfangen eines Steuersignals und eine Steuereinheit (8) zur Steuerung der Energiezufuhr zum Aktuator (3) abhängig vom Steuersignal auf. Die Besonderheit der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht darin, dass über die Empfangseinheit (2) Energie zum Aufladen des Energiespeichers (7) zuführbar ist.

Description

Vorrichtung zum Ansteuern eines Aktuators
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Aktuators. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System aus einer derartigen Vorrich- tung, einem Aktuator und einem Sender sowie ein Verfahren zum Ansteuern eines Aktuators.
Es ist bereits bekannt, die Aktivierung von Aktuatoren auf kontaktlosem Weg auszulösen. Derartige Aktuatoren werden beispielsweise bei elektroni- sehen Schließzylindern eingesetzt. Bei diesem Anwendungsfall ist der Aktuator als ein Schließmagnet ausgebildet, der von einer elektronischen Schaltung angesteuert wird. Die elektronische Schaltung empfängt ihre Steuerbefehle über eine Antenne. Als Energiequelle für den Betrieb der elektronischen Schaltung und des Schließmagneten dient eine in den elektronischen Schließzylinder eingebaute Batterie. Nach diesem Prinzip lassen sich, sehr hochwertige elektronische Schließzylinder realisieren. Allerdings besteht das Risiko, dass ein elektronischer Schließzylinder seine Dienste versagt, weil die Batterie keinen ausreichenden Ladezustand mehr aufweist. Dies kann auch bei Anwendungsfällen auftreten, bei denen der Schließmagnet vergleichs- weise selten aktiviert wird, da die elektronische Schaltung fortwährend Energie verbraucht und dadurch die Batterie allmählich entlädt.
Weiterhin ist es aus Klaus Finkenzeller, RFID-Handbuch, 3. Auflage (2002) Seiten 81 - 85 bekannt, die Versorgungsspannung eines Transponders auf einen konstanten Wert zu regeln. Bei dem Transponder handelt es sich um eine elektronische Schaltungsanordnung, die mit einem Kommunikationspartner auf kontaktlosem Weg Daten austauscht. Der Transponder kann so ausgebildet sein, dass er die für seinen Betrieb erforderliche Versorgungsspannung mittels einer Spule, die auch für die Datenübertragung verwendet wird, aus dem für die Datenübertragung erzeugten Feld bezieht. Zur Regelung der Versorgungsspannung kann der Transponder einen Shunt-Regler aufweisen, mit dem durch Schaltung eines regelbaren Widerstands parallel zur Spule des Transponders die Güte des Schwingkreises und damit die Ver- sorgungsspannung des Transponders eingestellt werden kann.
Schließlich ist es bekannt, elektrische Geräte, beispielsweise eine elektrische Zahnbürste, durch eine kontaktlose Kopplung mit einer Aufladeeinrichtung aufzuladen. Für den Betrieb wird ein derartiges Gerät von der Aufladeein- richtung entfernt und mittels eines am Gerät angeordneten Schalters manuell eingeschaltet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontaktlose Auslösung der Aktivierung eines Aktuators auf möglichst einfache und zuverlässige Weise zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines Aktuators weist einen Energiespeicher zur Speisung des Aktuators, eine Empfangseinheit zum kontaktlosen Empfangen eines Steuersignals und eine Steuereinheit zur Steuerung der Energiezufuhr zum Aktuator abhängig vom Steuersignal auf. Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass über die Empfangseinheit Energie zum Aufladen des Energiespeichers zuführbar ist. Die Erfindung hat den Vorteil, dass lediglich ein Energiespeicher mit einer relativ geringen Kapazität erforderlich ist, die für eine einmalige Aktivierung des Aktuators ausreicht. Ein weiterer Vorteil besteht in der hohen Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die daraus resultiert, dass der Energiespeicher über die Empfangseinheit aufgeladen werden kann, so dass auf einfache Weise stets eine ausreichende Energiemenge für die Aktivierung des Aktuators bereitgestellt werden kann und das Risiko einer Funktionsunfähigkeit wegen eines nicht ausreichend geladenen Energiespeichers nicht besteht. Zudem entfällt der bei bekannten Vorrichtungen erforderliche Batte- riewechsel. Schließlich ist es noch von Vorteil, dass auch Aktuatoren mit großer Leistungsaufnahme kurzzeitig betrieben werden können.
Die der Empfangseinheit zugeführte Energie kann in eine Spannung umgesetzt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn ein erster Strompfad für einen ersten Teilstrom zur wenigstens zeitweisen Regelung der Spannung auf einen Vorgabewert ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, beispielsweise die Steuereinheit mit dieser geregelten Spannung zu versorgen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein zweiter Strompfad für einen zweiten Teilstrom zum Aufladen des Energie- Speichers ausgebildet. Der erste Strompfad und/oder der zweite Strompfad können parallel zur Steuereinheit verlaufen. Weiterhin kann eine Regelschaltung vorgesehen sein, die durch eine koordinierte Beeinflussung des ersten Strompfads und des zweiten Strompfads die Spannung auf den Vorgabewert regelt. Insbesondere werden die beiden Strompfade jeweils so beeinflusst, dass ein durch den zweiten Strompfad fließender zweiter Teilstrom einen unter den jeweiligen Betriebsbedingungen maximal möglichen Wert annimmt. Dies hat den Vorteil, dass eine optimale Ladung des Energiespei- chers möglich ist, ohne bei der geregelten Spannung vom Vorgabewert abzuweichen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die für die Regelung der Spannung auf den Vorgabewert abzuführende überschüssige Energie zu- * mindest zeitweise ganz oder teilweise dem Energiespeicher zugeführt wird und somit nicht in Form von Wärme freigesetzt wird. Der erste Strompfad und/oder der zweite Strompfad können jeweils mittels eines regelbaren Widerstands, insbesondere eines Transistors, beeinflusst werden.
Bei einem besonders kostengünstigen Ausführungsbeispiel der erfindungs- gemäßen Vorrichtung sind eine Vielzahl von Komponenten als ein integrierter Schaltkreis realisiert, der eine Schnittstelle zur kontaktlosen Datenübertragung aufweist. Ein derartiger Schaltkreis weist besonders geringe Abmessungen auf und kann daher vielseitig eingesetzt werden.
Um eine möglichst gute Verfügbarkeit des Energiespeichers für die Aktivierung des Aktuators zu erzielen, ist es von Vorteil, wenn der Energiespeicher ausschließlich der Speisung des Aktuators und nicht der Versorgung der Steuereinheit dient.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Energiespeicher auf eine höhere Spannung als die Versorgungsspannung der Steuereinheit aufgeladen. Dadurch werden die Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung erheblich erweitert. Um die Steuereinheit trotz der erhöhten Spannung ordnungsgemäß betreiben zu können, kann ein Spannungswandler zum Erhöhen der Spannung auf den für den Energiespeicher benötigten Wert oder zum Verringern der Spannung auf den von der Steuereinheit benötigten Wert vorgesehen sein. Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Empfangseinheit ein Bestandteil des Aktuators. Dies hat den Vorteil, dass sich die Anzahl der Einzelkomponenten verringert und damit der Aufwand zur Her- Stellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend reduziert ist.
Die Ansteuerung des Aktuators kann über eine Verbindungseinrichtung zum Herstellen einer temporären Verbindung zwischen dem Energiespeicher und dem Aktuator erfolgen.
Das erfindungsgemäße System weist neben der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung eine Sendeeinrichtung und einen Aktuator auf, wobei der Aktuator von der Steuervorrichtung abhängig von einem kontaktlos übertragenen Steuersignal der Sendeeinrichtung ansteuerbar ist.
Beim erfindungsgemäßen System kann eine auf die Steuervorrichtung abgestimmte Programmiervorrichtung zur Programmierung der Sendeeinrichtung vorgesehen sein. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Sendeeinrichtung Bestandteil eines mobilen Endgerätes. Der Aktuator kann beispielsweise Bestandteil einer Schließeinrichtung sein.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Ansteuern eines Aktuators mit einer Steuervorrichtung wird ein Steuersignal kontaktlos an die Steuervorrichtung übertragen und der Aktuator abhängig vom Steuersignal mit einem Energiespeicher der Steuervorrichtung verbunden. Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der Steuervorrichtung auf kontaktlosem Weg Energie zum Aufladen des Energiespeichers zugeführt wird.
Besonders bevorzugt wird der durch das erfindungsgemäße System ange- steuerte Aktuator Bestandteil eines Behälters, wie einer Kassette, eines Tresors oder eines Koffers oder einer Aktentasche sein und dazu dienen, den Behälter zu öffnen bzw. zu schließen. Es sei angemerkt, dass im Sinne der vorliegenden Erfindung unter dem Öffnen eines Behälters ein Entriegeln eines geschlossenen Verschlusselementes des Behälters und/oder ein Öffnen des Verschlusselementes und unter dem Schließen einer Kassette ein Verschließen des Verschlusselementes und/oder ein Verriegeln des geschlossenen Verschlusselementes verstanden werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 einen Schaltplan für ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 3 einen Schaltplan für ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungs- gemäßen Vorrichtung, Fig. 4 einen Schaltplan für ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 5 eine Prinzipdarstellung einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 6 eine vereinfachte Blockdarstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems
Fig. 7 einen Schaltplan für noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 8 eine schematische Ansicht auf einen Geldautomaten mit einer kontaktlosen Kassettenansteuerung.
Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung weist eine Schaltungsanordnung 1 auf, an die eine Antennenspule 2 angeschlossen ist. Anstelle einer Antennenspule 2 kann jede andere geeignete Empfangseinheit 2, wie beispielsweise eine gedruckte Antenne verwendet werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein Aktuator 3 angesteuert, der hierzu mit der Schaltungsanordnung 1 verbunden ist. Bei dem Aktuator 3 kann es sich beispielsweise um einen Schließmagneten oder um eine sonstige optische, akustische, elektrothermische, elektrochemische, thermomechanische, elektromechanische, elektromagnetische usw. Einrichtung handeln, die aufgrund ihres hohen Energieverbrauchs oder aufgrund ihres hohen Einschaltstroms nicht unmittelbar von der Antennenspule 2 gespeist werden kann. Die Schaltungsanordnung 1 weist einen Gleichrichter 4 auf, der auf seiner Wechselspannungsseite mit der Antennenspule 2 verbunden ist. Dem Gleichrichter 4 ist auf seiner Gleichspannungsseite eine Ladeschaltung 5 nachgeschaltet, die ausgangsseitig über einen Schalter 6 mit einem Kondensator 7 verbunden werden kann. Alternativ zur Ladeschaltung 5 kann der Kondensator 7 über den Schalter 6 mit dem Aktuator 3 verbunden werden. Der Schaltzustand des Schalters 6 wird von einer Transponderschaltung 8 gesteuert, die der Ladeschaltung 5 parallel geschaltet ist.
Die Ladeschaltung 5 weist eine Regelschaltung 9 auf, die an die Gleichspannungsseite des Gleichrichters 4 angeschlossen ist und einen ersten regelbaren Widerstand 10 sowie einen zweiten regelbaren Widerstand 11 steuert. Der erste regelbare Widerstand 10 ist der Gleichspannungsseite des Gleichrich- ters 4 parallel geschaltet. Der zweite regelbare Widerstand 11 verbindet einen der Anschlüsse der Gleichspannungsseite des Gleichrichters 4 über eine Diode 12 mit dem Schalter 6.
Der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt folgende Funktionsweise zugrun- de:
Die Antennenspule 2 ist einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt, das von einem in Fig. 1 nicht dargestellten Sender erzeugt wird. Dadurch wird in der Antennenspule 2 eine Spannung induziert, die vom Gleichrichter 4 gleichgerichtet wird. Das magnetische Wechselfeld kann beispielsweise im Frequenzbereich bei 13,56 MHz ausgebildet werden. Die Feldstärke des magnetischen Wechselfelds variiert abhängig von der Entfernung des Senders von der Antennenspule 2. In entsprechender Weise variieren auch die induzierte Spannung und die daraus hergestellte gleichgerichtete Spannung, die unter anderem der Versorgung der Transponderschaltung 8 dient. Um eine konstante Versorgungsspannung zu erhalten, wird die gleichgerichtete Spannung von der Regelschaltung 9 auf einen konstanten Vorgabewert geregelt. Hierzu steuert die Regelschaltung 9 die beiden variablen Widerstände 10 und 11 so an, dass die gleichgerichtete Spannung den gewünschten Vorgabewert annimmt. Dabei fließt durch die beiden variablen Widerstände 10 und 11 insgesamt ein Strom Is, der sich bei dem in Fig. 1 gezeigten ersten Schaltzustand, bei dem der Schalter 6 die Diode 12 mit dem Kondensator 7 verbindet, aus einem ersten Teilstrom II durch den ersten regelbaren Widerstand 10 und einem zweiten Teilstrom 12 durch den zweiten regelbaren Widerstand 11 zusammensetzt. Der Strom Is wird von der Regelschaltung 9 jeweils auf einen Wert geregelt, der zum Einstellen der gleichgerichteten Spannung auf den gewünschten Vorgabewert erforderlich ist. Folglich ist der Strom Is zwangsbestimmt und kann nicht frei gewählt werden. Allerdings kann die Aufteilung des Stroms Is in die Teilströme II und 12 frei gewählt werden.
Im Rahmen der Erfindung wird die Aufteilung des Stroms Is in die Teilströme II und 12 so vorgenommen, dass der zweite Teilstrom 12 möglichst groß ist, um den Kondensator 7 möglichst schnell aufzuladen. Hierzu kann der erste regelbare Widerstand 10 zunächst auf einen unendlich hohen Wert eingestellt werden und der zweite regelbare Widerstand 11 so angesteuert wer- den, dass der zweite Teilstrom 12 dem für die Einregelung des Vorgabewerts für die gleichgerichtete Spannung erforderlichen Strom Is entspricht. Mit zunehmender Aufladung des Kondensators 7 wird der zweite regelbare Wi- derstand 11 auf einen immer kleineren Wert eingestellt. Sobald der zweite regelbare Widerstand 11 seinen Minimalwert erreicht hat, ist es erforderlich, auch den Wert des ersten regelbaren Widerstands 10 zu reduzieren, um die gleichgerichtete Spannung auch weiterhin konstant beim Vorgabewert zu halten. Entsprechend nimmt der zweite Teilstrom 12 ab und der erste Teilstrom II zu. Auf diese Weise kann die zum Aufladen des Kondensators 7 benötigte Zeit jeweils auf ein unter den gegebenen Bedingungen mögliches Minimum reduziert werden. Wie lange diese Zeit tatsächlich ist, hängt entscheidend von der Feldstärke des magnetischen Wechselfelds im Bereich der Antennenspule 2 ab, da dadurch die induzierte Spannung und somit auch der Strom Is festgelegt wird, der zur Einregelung des Vorgabewerts für die gleichgerichtete Spannung benötigt wird. Der Strom Is steht wiederum maximal als zweiter Teilstrom 12 zum Laden des Kondensators 7 zur Verfügung. Bei einer hohen Feldstärke wird nur eine kurze Ladezeit benötigt. Bei einer niedrigen Feldstärke dauert der Ladevorgang entsprechend länger.
Wenn der Kondensator 7 einen ausreichenden Ladezustand aufweist, kann der Schalter 6 von der Transponderschaltung 8 in einen zweiten Schaltzustand umgeschaltet werden und dadurch der Kondensator 7 über den Ak- tuator 3 entladen werden. Dabei kann ein erheblicher Teil der dem Kondensator 7 langsam zugeführten Ladung in relativ kurzer Zeit freigesetzt werden und durch diese Energiezufuhr der Aktuator 3 aktiviert werden. Dadurch kann beispielsweise bei einer Ausführung des Aktuators 3 als Schließmagnet das Öffnen einer Tür bewirkt werden. Der Befehl zum Akti- vieren des Aktuators 3 wird der erfindungsgemäßen Vorrichtung über das magnetische Wechselfeld übermittelt, aus dem die Vorrichtung auch ihre Versorgungsspannung bezieht. Hierzu wird das magnetische Wechselfeld entsprechend moduliert, beispielsweise mittels einer ASK-Modulation. ASK stellt eine Abkürzung für „amplitude shift keying" dar und bedeutet, dass die Amplitude des magnetischen Wechselfelds im Takt der zu übertragen-' den Daten zwischen zwei Werten umgetastet wird. In entsprechender Weise variiert auch die in der Antennenspule 2 induzierte Spannung. Um zu verhindern, dass der Kondensator 7 eine Spannung in die Transponderschaltung 8 einspeist und dadurch das von der Transponderschaltung 8 empfangene modulierte Signal verfälscht, ist die Diode 12 vorgesehen.
Die Transponderschaltung 8 kann als eine fest programmierte State-Machine oder als ein Mikroprozessor mit einer entsprechenden Software ausgebildet sein. Je nach Sicherheitsanforderung kann die Auswertung des Aktivierungsbefehls durch die Transponderschaltung 8 sehr einfach gestaltet sein oder aber beispielsweise eine Authentisierung umfassen. In jedem Fall kann die Aktivierung des Aktuators 3 zu einem genau definierten Zeitpunkt erfolgen. Die Funktionsweise der Transponderschaltung 8 wird durch die erfindungsgemäße Verwendung der überschüssigen aus dem magnetischen Wechselfeld entnommenen Energie zum Aufladen des Kondensators 7 nicht beeinträchtigt, so dass beispielsweise zu jedem Zeitpunkt eine uneinge- schränkte Kommunikation mit der Transponderschaltung 8 möglich ist.
Fig. 2 zeigt einen Schaltplan für ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Transponderschaltung 8 als ein Dual-Interface-Chip ausgebildet, der bei Chipkarten eingesetzt wird und über eine kontaktlose Schnittstelle sowie eine Kontaktschnittstelle verfügt. An der kontaktlosen Schnittstelle der Transponderschaltung 8 ist die Antennenspule 2 angeschlossen. Mit der Kontaktschnittstelle kann ein selbstsperrender Transistor 13 angesteuert werden, der im angesteuerten Zustand den Kondensator 7 mit dem Aktuator 3 verbindet, so dass sich der Kondensator 7 über den Aktuator 3 entladen kann. Ohne Ansteuersignal ist der Transistor 13 gesperrt. Weiterhin ist beim ersten Ausführungsbeispiel eine Gleichrichterdiode 14 vorgesehen, die zwischen dem Kondensator 7 und der kontaktlosen Schnittstelle der Transponderschaltung 8 angeordnet ist und dadurch neben ihrer Gleichrichtungsfunktion eine Rückwirkung des Kondensators 7 auf die Transponderschaltung 8 verhindert.
Das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sehr einfach ausgebildet und verfügt über keine Möglichkeit, den zweiten Teilstrom 12, mit dem der Kondensator 7 aufgeladen wird, zu regeln. Dies führt dazu, dass die Versorgungsspannung zu Beginn des Ladevorgangs aufgrund des sehr großen zweiten Teilstroms 12 sehr kleine Werte annimmt und damit zunächst nicht ausreicht, die Transponderschaltung 8 zu betreiben. Die Transponderschaltung 8 ist somit bei weitgehend entladenem Kondensator 7 nicht unmittelbar ab dem Zeitpunkt, ab dem die Antennenspule 2 einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt wird, betriebsbereit. Erst wenn ein be- stimmter Ladezustand des Kondensators 7 erreicht ist und der zweite Teilstrom 12 entsprechend abgenommen hat, steht eine ausreichende Versorgungsspannung für den Betrieb der Transponderschaltung 8 bereit. Diese Zeitverzögerung ist in der Praxis allerdings nicht allzu gravierend, da eine Aktivierung des Aktuators 3 ohnehin erst dann möglich ist, wenn der Kon- densator 7 einen dafür ausreichenden Ladezustand aufweist. Sobald die Transponderschaltung 8 betriebsbereit ist, wertet sie die von der Antennenspule 2 empfangenen Signale aus und steuert den Transistor 13 durch, um den Aktuator 3 mit Hilfe des Kondensators 7 zu aktivieren, wenn ein Aktivierungsbefehl vorliegt.
Fig. 3 zeigt einen Schaltplan für ein zweites Ausführungsbeispiel der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung. Dieses Ausführungsbeispiel stellt eine 1:1 Umsetzung des in Fig. 1 dargestellten Prinzips dar. Sämtliche in Fig. 1 dargestellte Schaltungskomponenten sind beim zweiten Ausführungsbeispiel ebenfalls vorhanden und in entsprechender Weise miteinander verschaltet. Dabei sind der erste regelbare Widerstand 10 und der zweite regelbare Wi- derstand 11 als Transistoren ausgebildet, die von der Regelschaltung 9 angesteuert werden. Der Schalter 6 ist durch zwei abwechselnd leitende Transistoren 15 und 16 realisiert, die beide von der Transponderschaltung 8 angesteuert werden. Dabei ist der Transistor 15 selbstleitend ausgebildet und verbindet im nicht angesteuerten Zustand den Kondensator 7 mit der Diode 12. Der Transistor 16 ist selbstsperrend ausgebildet und verbindet im angesteuerten Zustand den Kondensator 7 mit dem Aktuator 3. Als zusätzliches Element, das bei der Prinzipdarstellung der Fig. 1 nicht vorhanden ist, ist beim zweiten Ausführungsbeispiel eine Verbindung 27 zwischen der Anschlussseite des Kondensators 7, an der die beiden Transistoren 15 und 16 angeschlossen sind, und der Transponderschaltung 8 vorgesehen, über die die Transponderschaltung 8 den Ladezustand des Kondensators 7 abfragen kann. Es ist ebenfalls möglich, mittels eines Abfragekommandos den Ladezustand des Kondensators 7 über das Lesegerät abzufragen.
Durch entsprechende Ansteuerung der Transistoren 15 und 16 mittels der Transponderschaltung 8 kann der Kondensator 7 entweder zum Aufladen mit der Diode 12 oder zum Entladen mit dem Aktuator 3 verbunden werden. Im Einzelnen erfolgt die Ansteuerung so, dass zum Aufladen des Kondensators 7 der Transistor 16 gesperrt und der Transistor 15 durchgeschaltet wird. Zum Aktivieren des Aktuators 3 durch Entladen des Kondensators 7 wird zunächst der Transistor 15 gesperrt und anschließend der Transistor 16 durchgeschaltet. Erfolgt die Aktivierung des Aktuators 3 bei noch nicht abgeschlossener Aufladung des Kondensators 7, dann werden die Transistoren 15 und 16 zu einem Zeitpunkt umgeschaltet, zu dem der Teilstrom 12 größer als Null ist. Dies kann Spannungsspitzen und unerwünschte Schwankungen der Versorgungsspannung der Transponderschaltung 8 zur Folge haben. Um dies zu vermeiden, kann das abrupte Umschalten des Transistors 15 durch einen weichen Übergang ersetzt werden, bei dem der Transistor 15 so angesteuert wird, dass sein Widerstand langsam bis zum gesperrten Zustand ansteigt. Die für den Übergang vorgesehene Zeit wird so gewählt, dass die Regelschaltung 9 in der Lage ist, den Teilstrom II entsprechend nachzuregeln und dadurch Spannungsspitzen und Uberschwingvorgänge weitgehend zu unterbinden.
Fig. 4 zeigt einen Schaltplan für ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich da- durch aus, dass der Aktuator 3 mit einer höheren Spannung betrieben wird, als es der Versorgungsspannung der Transponderschaltung 8 entspricht. Hierzu ist verglichen mit dem zweiten Ausführungsbeispiel zusätzlich ein Spannungsvervielfacher 17 vorgesehen, der zwischen den Gleichrichter 4 und den Transistor 11 der Ladeschaltung 5 geschaltet ist und die Spannung um einen Faktor n vervielfacht. Entsprechend wird der zweite Teilstrom 12 auf einen Bruchteil 1/n reduziert. Der Transistor 11 ist direkt mit dem Transistor 15 verbunden. Für die Versorgung der sonstigen Komponenten der La- deschaltung 5 und für die Versorgung der Transponderschaltung 8 ist ein Gleichrichter 18 vorgesehen, der auf seiner Wechselstromseite ebenso wie der Gleichrichter 4 mit der Antennenspule 2 verbunden ist. Ansonsten entspricht der Schaltungsaufbau dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausfüh- rungsbeispiel.
Das dritte Ausführungsbeispiel weist somit einen ersten Schaltungsteil auf, der aus dem Gleichrichter 4 gespeist wird und mit einer durch den Spannungsvervielfacher 17 n-fach erhöhten Spannung betrieben wird. Die erhöh- te Spannung wird zum Laden des Kondensators 7 verwendet, wobei der Ladestrom wegen der Spannungserhöhung auf den Bruchteil 1/n des zweiten Teilstroms 12 reduziert ist. Der Ladestrom wird mit dem Transistor 11 geregelt und mit dem Transistor 15 zum Kondensator 7 durchgeschaltet. Die Durchschaltung des Kondensators 7 zum Aktuator 3 erfolgt entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel mit dem Transistor 16, wobei an den Aktuator 3 allerdings eine höhere Spannung angelegt wird, da der Kondensator 7 mit der erhöhten Spannung aufgeladen wurde. Weiterhin weist das dritte Ausführungsbeispiel einen zweiten Schaltungsteil auf, der aus dem Gleichrichter 18 gespeist wird und mit der von der Transponderschaltung 8 benö- tigten Versorgungsspannung betrieben wird. Neben der Transponderschaltung 8 gehören die Regelschaltung 9 und der davon angesteuerte Transistor 10, mit dem der erste Teilstrom II geregelt wird, dem zweiten Schaltungsteil an. Die Regelschaltung 9 regelt die am zweiten Schaltungsteil anliegende Versorgungsspannung der Transponderschaltung 8 auf den Vorgabewert, wobei als Istwert für die Regelung jeweils die tatsächlich am zweiten Schaltungsteil anliegende Spannung verwendet wird. Für die Funktionsfähigkeit des dritten Ausführungsbeispiels ist es unwesentlich, ob die Teilströme II und 12 im ersten oder im zweiten Schaltungsteil auftreten. Entscheidend für die Güte des mit der Antennenspule 2 gebildeten Schwingkreises und damit für die in der Antennenspule 2 induzierte Span- nung ist die Summe der Teilströme 1 1 und 12 in der Gesamtschaltung.
In einer Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels wird mit der Regelschaltung 9 die durch den Spannungsvervielfacher 17 erhöhte Versorgungsspannung geregelt und die erhöhte Versorgungsspannung wiederum zum Laden des Kondensators 7 verwendet. Der Transponderschaltung 8 wird dann eine Spannungsreduzierungsschaltung vorgeschaltet, um diese ordnungsgemäß betreiben zu können. Als Spannungsreduzierungsschaldung wird bevorzugt eine getaktete Kondensatorschaltung zur verlustfreien Spannungsreduzierung eingesetzt. Ebenso besteht auch die Möglichkeit, eine verlustbehaftete Serienregelung in Form eines regelbaren Serienwiderstands zu verwenden.
Fig. 5 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Besonderheit dieser Weiterbildung besteht vergli- chen mit Fig. 1 darin, dass die Antennenspule 2 auch als Aktuator 3 eingesetzt wird. Hierzu werden einige hundert Drahtwindungen 19 auf einen Ferritstab 20 gewickelt. In der Nähe des Ferritstabs 20 wird ein ferromagneti- scher Körper 21 angeordnet, der bei einem ausreichend hohen Stromfluss durch die Drahtwindungen 19 vom Ferritstab 20 magnetisch angezogen wird. Dieser Stromfluss wird mit Hilfe des Kondensators 7 erzeugt. Die
Drahtwindungen 19 und der Ferritstab 20 dienen somit zum einen in Kombination mit dem ferromagnetischen Körper 21 als Aktuator 3. Zum anderen dienen die Drahtwindungen 19 und der Ferritstab 20 als Antennenspule 2. Die derart ausgebildete Antennenspule 2 wird typischerweise im Frequenzbereich um 125 kHz betrieben. Dabei ist der Antennenspule 2 als weiteres Schwingkreiselement ein zusätzlicher Kondensator 22 parallel geschaltet. Von der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung unterscheidet sich die Weiterbildung gemäß Fig. 5 noch darin, dass zusätzlich zum Schalter 6 ein weiterer Schalter 23 vorgesehen ist, der gemeinsam mit dem Schalter 6 von der Transponderschaltung 8 angesteuert wird. Der Schalter 6 und der Schalter 23 sind an je eine Anschlussseite des Kondensators 7 angeschlossen und ver- binden den Kondensator 7 in einem ersten Schaltzustand zum Laden mit der Ladeschaltung 5 und in einem zweiten Schaltzustand zum Aktivieren des Aktuators 3 mit den Drahtwindungen 19. Die sonstige Beschattung und Funktionsweise der Weiterbildung gemäß Fig. 5 entsprechen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.
Fig. 6 zeigt eine vereinfachte Blockdarstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems. Ein Bestandteil des erfindungsgemäßen Systems ist der Aktuator 3, der mit der Schaltungsanordnung 1 verbunden ist. An die Schaltungsanordnung 1, die gemäß einer der Fig. 1 bis 5 ausgebil- det sein kann, ist weiterhin die Antennenspule 2 angeschlossen. Außerdem weist das erfindungsgemäße System einen Sender 24 auf, an den eine Antennenspule 25 angeschlossen ist und der von einer Batterie 26 oder einer andersartigen Energiequelle gespeist wird. Der Sender 24 kann nicht nur Daten senden, sondern auch Daten empfangen und ist inklusive der Anten- nenspule 25 beispielsweise in ein mobiles End gerät, wie z.B. ein Mobiltelefon, ein Laptop, ein PDA, etc. eingebaut. In diesem Fall benötigt der Sender keine eigene Batterie 26, sondern kann von der Batterie des mobilen Endge- rätes versorgt werden. Alternativ dazu kann der Sender 24 auch in anderen Geräten angeordnet sein oder auch als eigenständiges Gerät ausgebildet sein.
Dem erfindungsgemäßen System liegt folgendes Funktionsprinzip zugrun- de:
Die Antennenspule 25 des Senders 24 wird der mit der Schaltungsanordnung 1 verbundenen Antennenspule 2 angenähert. Vor, während oder nach der Annäherung wird der Sender 24 aktiviert. Mit Hilfe der von der Anten- nenspule 25 des Senders 24 auf die Antennenspule 2 der Schaltungsanordnung 1 übertragenen Energie wird der Kondensator 7 der Schaltungsanordnung 1 aufgeladen. Optional kann dem Auslösen des Aktuators 3 eine Au- thentisierung zwischen dem Sender 24 und der Transponderschaltung 8 der Schaltungsanordnung 1 vorangehen. Mit Hilfe der während der Energie- Übertragung ebenfalls übertragenen Daten kann die Transponderschaltung 8 den Kondensator 7 zum Aktuator 3 durchschalten. Dabei können bereits vor der Übertragung der Daten bzw. vor der Authentisierung von der Schaltungsanordnung 1 Identifikationsdaten an den Sender 24 übertragen werden, durch die eine zugehörige Applikation im Sender 24 automatisch ge- startet wird, um dem Benutzer des Senders 24 die Bedienung zu erleichtern. Wenn der Aktuator 3 zum Beispiel als ein Schließmagnet eines batterielosen Türöffners ausgebildet ist, kann auf diese Weise der Türöffner betätigt werden. Der Aktuator 3 kann auch in ein Fahrradschloss, ein Vorhängeschloss oder eine andere mechanische Schließvorrichtung usw. integriert sein. In allen Fällen ist beim erfindungsgemäßen System eine hohe Verfügbarkeit gegeben, da der Kondensator 7 jeweils unmittelbar vor der Aktivierung des Aktuators 3 aufgeladen wird. Da bei der Aktivierung des Aktuators 3 Sicherheitsaspekte eine Rolle spielen können, beispielsweise im Zusammenhang mit einem elektrischen Türöffner, sind der Sender 24 und die Schaltungsanordnung 1 so aufeinander abzu- stimmen, dass die Aktivierung des mit der Schaltungsanordnung 1 angesteuerten Aktuators 3 ausschließlich mit dem dafür vorgesehen Sender 24 möglich ist. Hierzu kann die Schaltungsanordnung 1 entsprechend initialisiert werden, wobei dieselbe Initialisierung auf eine Programmierkarte übertragen wird, die zusammen mit der Schaltungsanordnung 1 ausgeliefert wird. Mit Hilfe der Programmierkarte können eine zur Veranlassung der Aktivierung des Aktuators 3 benötigte Applikation und ein Geheimnis, das zur Durchführung der Authentisierung und zur Aktivierung des Aktuators 3 benötigt wird, auf den Sender 24 übertragen werden.
In einer Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird statt des Kondensators 7 ein Akku oder eine andere Einrichtung zum Speichern elektrischer Ladung eingesetzt.
Neben der bereits genannten Türöffner- Anwendung kann die erfindungs- gemäße Vorrichtung beispielsweise auch als implantierbarer Transponder, insbesondere in einer sterilen Umhüllung für medizinische Zwecke eingesetzt werden. Dabei kann der Aktuator 3 unter anderem als Miniaturpumpe, Dosiergerät oder Membran z. B. zur Dosierung von Arzneimitteln ausgebildet werden. Im Bedarfsfall kann der Aktuator 3 von außen in Betrieb gesetzt werde. Dabei kann ein Missbrauch durch Unbefugte durch eine Authentisierung verhindert werden. Fig. 7 zeigt ein weiteres Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einem anderen Ausführungsbeispiel. Das Prinzipschaltbild basiert auf demjenigen der Figur 1, wobei auf den Kondensator 7 verzichtet wird. Dies ist möglich, falls der Aktuator 3 nur eine kleine Stromaufnahme von z.B. weniger als etwa 10mA benötigt. In diesem Fall wird h kleiner als Is sein.
Besonders bevorzugt wird der Aktuator 3 Bestandteil eines Behälters, wie einer Kassette, eines Tresors, eines Koffers oder einer Aktentasche sein und dazu dienen, den Behälter zu öffnen bzw. zu schließen. Im speziellen kann der Behälter eine Geldkassette sein, die kontaktlos geöffnet oder geschlossen wird, wie es im Detail in der DE 101 23 383 AI beschrieben ist.
Die Figur 8 zeigt exemplarisch einen zugehörigen Geldautomaten 100, in den u.a. Banknoten 104 eingezahlt werden können. Dazu sind in dem Gehäuse 102 des Geldautomaten 100 ein Eingabefach 103 zur Eingabe einzuzahlender Banknoten 104, einen Vereinzeier 105 zum vereinzelten Einzug von Banknoten 104, eine Prüfeinrichtung 106 zur Überprüfung von physikalischen Eigenschaften der vereinzelten Banknoten 104 und eine Transporteinrichtung 107 zum vereinzelten Transport von Banknoten 104 vom Eingabefach 103 durch die Prüfeinrichtung 106 zur Ablage in einer Kassette 108 oder zu einem Ausgabefach 109 vorhanden, in das diejenigen Banknoten 104 an den Einzahler zurückgegeben werden, die von der Prüfeinrichtung 106 nicht erkannt wurden und deshalb nicht in der Kassette 108 abgelegt werden sollen.
Weiterhin ist in dem Geldautomaten 100 eine Steuerungseinrichtung 111 integriert, die u.a. mit dem Vereinzeier 105 und der Prüfeinrichtung 106 verbunden ist, um den Vereinzelungsvorgang zu steuern, die Sensorergebnisse der Prüf einrichtung 106 auszuwerten und in Abhängigkeit davon die Banknoten 104 entweder in die Kassette 108 oder das Rückgabefach 109 ein- bzw. auszugeben.
Der Geldautomat 100 ist dadurch ausgezeichnet, dass mittels einer Funkverbindung oder sonstigen kontaktlosen Schnittstelle kontaktlos von der Steuerungseinrichtung 111 aus ein z.B. elektromechanischer Aktuator 3 als Verschlusselement 3 des Kassettendeckels 114 geöffnet und/oder geschlossen werden kann.
Hierzu umfasst die Steuerungseinrichtung 111 eine Sendeeinrichtung 112 und die Kassette 108 eine Empfangseinheit 113. In der Empfangseinheit 113 integriert oder alternativ dazu auch in einem separat in der Kassette 108 enthaltenen Bauteil wird zudem eine weitere Steuerungseinrichtung vorhanden sein, um in Abhängigkeit von den per kontaktloser Schnittstelle übermittelten Signalen der Steuerungsrichtung 111 mittels des Aktuator 3 den Deckel 114 der Kassette 108, durch den Banknoten in die Kassette 108 eingegeben werden, zu öffnen oder zu schließen.
Weiterhin ist in der Kassette 108 eine Speichereinheit integriert, in der Daten über den Inhalt der Kassette 108, wie z. B. über die Anzahl und den Zustand an eingegebenen Banknoten 104 pro Stückelung bzw. über die Zuordnung dieser Banknoten 104 zu bestimmten Transaktionen gespeichert werden und die sich ebenfalls in Datenkommunikation mit der Steueruήgseinrichtung 111 befindet. Die Schaltung zur kontaktlosen Ansteuerung des Aktuator 3 der Kassette 108 kann dabei z.B. so aufgebaut sein, wie es anhand der Figuren 1 bis 7 beschrieben wurde.
Es sei angemerkt, dass ein solcher Aktuator 3 durch eine tragbare Steuerungseinrichtung 111 auch außerhalb von Geldautomaten angesteuert werden kann. So kann die Steuerungseinrichtung 111 vorzugsweise in einem Mobiltelefon integriert sein. Diese mobile Variante der Steuerungseinrichtung 111 ist z.B. auch dann von besonderem Vorteil, wenn der Aktuator 3 Bestandteil eines Koffers oder einer Aktentasche ist.
Wie erwähnt wurde, wird bevorzugt ein Aktivieren des Aktuators 3 nur nach einer erfolgreichen Authentisierung zwischen dem Transponder 1 und der Sendeeinrichtung 24, 112 erfolgen. Z.B. im Fall der Benutzung eines Mo- biltelefons kann dies durch eine PIN-Überprüfung erfolgen. Es sind allerdings auch andere Authentisierungsverfahren, besonders bevorzugt das Challenge-Response- Verfahren einsetzbar, wie es z.B. im Buch Rankl/Effing: „Handbuch der Chipkarten", 4. Auflage, Carl Hanser Verlag München Wien, 2002, Seiten 220, 913 beschrieben ist.
So kann es auch verschiedene digitale Schlüssel mit unterschiedlicher Funktionalität zum Datentransfer zwischen Behälter 108 und Steuerungseinrichtung 111 geben. Ein Schlüssel kann beispielsweise dazu diesen, Daten über den Inhalt des Behälters 108 zur Steuerungseinrichtung 111 zu übertragen, ein Schlüssel dazu, Daten von der Steuerungseinrichtung 111 in einen Speicher des Behälters 108 übertragen und einschreiben zu können und ein Schlüssel dazu, um den Behälter offnen bzw. schließen zu können. Nach einer weiteren Idee der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise der Aktuator 3 und das gesamte Verschlusselement im Innern des Gehäuses des Behälters 108 integriert sein. Hierdurch können Manipulationen sicher verhindert werden.
Ebenfalls wird bevorzugt eine Prüfung vorgesehen sein, ob der Aktuator tatsächlich geschaltet und z.B. der Deckel 114 geöffnet bzw. geschlossen wurde oder nicht. Wenn der Aktuator durch die Sendeeinrichtung 112, 24 angesteuert geschaltet werden soll, kann nachfolgend eine Rückmeldung an die Sendeeinrichtung 112, 24 über den Status (Geöffnet bzw. Geschlossen) des Aktuators 3 erfolgen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass z.B. in einem Speicher des Behälters 108 Daten darüber gespeichert werden, ob und/oder wie oft und/oder wann der Aktuator geschaltet wurde. Diese Daten können dann auch an die Sendeeinrichtung 112, 24 übermittelt tragen. Hierdurch können Manipulationen am Behälterverschluss sicher erkannt und zurückverfolgt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Ansteuern eines Aktuators (3), mit einem Energie- Speicher (7) zur Speisung des Aktuators (3), einer Empfangseinheit (2) zum kontaktlosen Empfangen eines Steuersignals und einer Steuereinheit (8) zur Steuerung der Energiezufuhr zum Aktuator (3) abhängig vom Steuersignal, dadurch gekennzeichnet, dass über die Empfangseinheit (2) Energie zum Aufladen des Energiespeichers (7) zu- führbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Empfangseinheit (2) zugeführte Energie in eine Spannung umgesetzt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Strompfad für einen ersten Teilstrom (II) zur wenigstens zeitweisen Regelung der Spannung auf einen Vorgabewert ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Strompfad für einen zweiten Teilstrom (12) zum Aufladen des Energiespeichers (7) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass der erste Strompfad und/oder der zweite Strompfad parallel zur Steuereinheit (8) verlaufen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelschaltung (9) vorgesehen ist, die durch eine koordinierte Beeinflussung des ersten Strompfads und des zweiten Strompfads die Spannung auf den Vorgabewert regelt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Strompfade jeweils so beeinflusst werden, dass der durch den zweiten Strompfad fließende zweite Teilstrom (12) einen unter den jeweiligen Betriebsbedingungen maximal möglichen Wert annimmt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strompfad und/oder der zweite Strompfad jeweils mittels eines regelbaren Widerstands (10, 11), insbesondere eines Transistors, beeinflusst werden.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Komponenten als ein integrierter Schaltkreis realisiert sind und der integrierte Schaltkreis eine Schnittstelle zur kontaktlosen Datenübertragung aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (7) ausschließlich der Speisung des Aktuators (3) und nicht der Versorgung der Steuereinheit (8) dient.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (7) auf eine höhere Span- nung als die Versorgungsspannung der Steuereinheit (8) aufgeladen wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannungswandler (17) vorgesehen ist zum Erhöhen der Spannung auf den für den Energiespeicher (7) benötigten Wert oder zum Verringern der Spannung auf den von der Steuereinheit (8) benötigten Wert.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (2) ein Bestandteil des Aktuators (3) ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungseinrichtung (6, 13, 15, 16, 23) zum Herstellen einer temporären Verbindung zwischen dem Energiespeicher (7) und dem Aktuator (3) vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) als optischer Signalgeber aus- gebildet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) als akustischer Signalgeber ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) als elektromechanische Vorrichtung ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) als Vorrichtung zur Dosierung von Arzneimitteln ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) Bestandteil eines Behälters (108) ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Status des Aktuators (3) geprüft wird.
21. System bestehend aus einer Sendeeinrichtung (24, 25), einer Steuervorrichtung (1, 2) und einem Aktuator (3), wobei der Aktuator (3) von der Steuervorrichtung (1, 2) abhängig von einem kontaktlos übertragenen Steuersignal der Sendeeinrichtung (24, 25) ansteuerbar ist, da- durch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (1, 2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
22. System nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf die Steuervorrichtung (1, 2) abgestimmte Programmiervorrichtung zur Programmierung der Sendeeinrichtung (24, 25) vorgesehen ist.
23. System nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (24, 25) Bestandteil eines mobilen Endgerätes ist.
24. System nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) Bestandteil einer Schließeinrichtung ist.
25. System nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass Daten dazu gespeichert und/oder übertragen werden, ob und/oder wie oft und/oder wann der Aktuator geschaltet wurde.
26. System nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktivieren des Aktuators (3) nach einer erfolgreichen Authentisierung zwischen dem Transponder (1) und der Sendeein- richtung (24) erfolgt.
27. System nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere digitale Schlüssel mit unterschiedlicher Funktionalität verwendet werden.
28. Verfahren zum Ansteuern eines Aktuators (3) mit einer Steuervorrichtung (1, 2), wobei ein Steuersignal kontaktlos an die Steuervorrichtung (1, 2) übertragen wird und der Aktuator (3) abhängig vom Steuersignal mit einem Energiespeicher (7) der Steuervorrichtung (1, 2) ver- bunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuervorrichtung (1, 2) auf kontaktlosem Weg Energie zum Aufladen des Energiespeichers (7) zugeführt wird.
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