DE19808686C2 - Öffneranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Öffneranlage zum ferngesteuerten Öffnen von Türen oder dergleichen, mit mindestens einem nach einer Identifikation ferngesteuert betätigbaren Verriegelungselement und mit einer Steuereinheit für das Verriegelungselement, wobei die Steuereinheit nach einer Identifikation während eines Öffnungsvorgangs die Versorgung des Verriegelungselementes mit elektrischer Energie zur Entriegelung herstellt.

Bei herkömmlichen Öffneranlagen zum ferngesteuerten Öffnen von z. B. Haustüren wird der Öffnungsvorgang, während dessen das Verriegelungselement mit elektrischer Energie zur Öffnung versorgt wird, entweder dadurch festgelegt, daß er vom Zeitpunkt der Identifizierung - beispielsweise durch Eingabe einer Geheimzahl - ausgehend eine bestimmte Länge aufweist, während derer das Verriegelungselement kontinuierlich mit elektrischer Energie zur Öffnung des Verriegelungsementes versorgt wird oder es erfolgt eine manuelle Festlegung des Öffnungsvorgangs, etwa nach einer Identifikation über eine Türsprechanlage.

Aus der DE 195 42 791 A1 ist eine Türe mit einer Arretierungsvorrichtung bekannt, bei der die Verriegelungsvorrichtung durch einen zur Verriegelung erregbaren Elektromagneten gebildet wird. Bei dieser bekannten Öffneranlage wird der Elektromagnet entregt, und damit die Verriegelung aufgehoben, wenn die Türklinke der Türe betätigt wird. Abgesehen davon, daß bei der aus diesem Stand der Technik bekannten Öffneranlage das Verriegelungselement zur Verriegelung der Türe ständig mit elektrischer Energie versorgt werden muß, läßt sich der Entriegelungsvorgang bei dieser Öffneranlage nicht optimal steuern, da mit der Betätigung der Türklinke nicht zwingend der Öffnungsvorgang eingeleitet wird. Beispielsweise wird häufig die Türklinke betätigt, obwohl die die Türklinke betätigende Person noch nicht die Absicht hat, tatsächlich die Türe zu öffnen, da sie sich beispielsweise noch in einem Gespräch befindet.

Weiter ist aus der DE 41 38 078 A1 eine Öffneranlage zum Öffnen von Türen bekannt, bei der entweder nach einer Identifikation durch eine Tastatur oder ein Kartenleser die Verriegelungseinrichtung ein vorbestimmtes Zeitintervall wiederum durch Unterbrechung der Energieversorgung eines Elektromagneten entriegelt wird oder bei der eine auf eine Türe in Öffnungsrichtung aufgebrachte Kraft detektiert und beispielsweise dazu verwendet wird, das Verriegelungselement zu entriegeln.

In der Gebäudeautomatisierung werden heutzutage immer häufiger busförmige Verdrahtungssysteme, wie z. B. Installationsbusse, Feldbusse oder Netzwerke, eingesetzt. Solche Systeme haben den Vorteil, daß nur noch wenige Kabel zum Anschluß von Lichtschaltern, Alarmsensoren, Öffneranlagen usw. notwendig sind. Die an ein busförmiges Verdrahtungssystem angeschlossenen Aktoren, wie beispielsweise eine Öffneranlage, werden, wenn eben möglich, auch über das busförmige Verdrahtungssystem mit elektrischer Energie versorgt, da hierdurch die Verlegung von gesonderten Stromversorgungskabeln entfällt. Da die bekannten Busse jedoch in aller Regel mit Sicherheits- Kleinspannung betrieben werden und üblicherweise 50 oder mehr Geräte an ein einziges Buskabel angeschlossen sind, ist die zu einem Aktor über das Buskabel übertragbare elektrische Energie pro Aktor sehr eng begrenzt.

Auch die Zutrittskontrolle zu Gebäuden oder Räumen wird immer häufiger mit Hilfe eines busförmigen Verdrahtungssystems realisiert. Die Zutrittskontrolle wird hierbei beispielsweise über Codeschlösser, Magnetkarten, Chipkarten oder berührungslose Schlösser gewährleistet. Hier besteht das Problem, daß mehrere elektrisch kontrollierbare Verriegelungselemente bislang nicht durch ein gemeinsames Buskabel mit elektrischer Energie versorgt werden können, weil der Leistungsbedarf für die Ansteuerung der elektromechanischen Verriegelungen insbesondere dann zu groß ist, wenn mehr als nur einzelne Verriegelungselemente an einem gemeinsamen Buskabel betrieben werden.

Problematisch ist der hohe Leistungsbedarf zur Ansteuerung von elektromechanischen Verriegelungselementen nicht nur, wenn zur Ansteuerung der Verriegelungselemente Bussysteme eingesetzt werden, sondern auch, wenn die Verriegelungselemente mit aus Batterien stammender elektrischer Energie betätigt werden sollen.

Ausgehend von den zuvor beschriebenen Problemen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Öffneranlage zum ferngesteuerten Öffnen von Türen zur Verfügung zu stellen, die während des Öffnungsvorgangs deutlich weniger elektrische Energie beansprucht.

Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein mit der Steuereinheit verbundener Beginn und/oder Ende des Öffnungsvorgangs detektierender Öffnersensor vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Anordnung eines Beginn und/oder Ende des Öffnungsvorgangs detektierenden Öffnersensors ermöglicht es, den Zeitraum, in dem das Verriegelungselement mit elektrischer Energie versorgt werden muß, um nach einer Identifizierung eine Öffnung der Türe zu gewährleisten, optimal einzugrenzen. Bei einer erfindungsgemäß ausgestalteten Öffneranlage wird also das Verriegelungselement nicht, wie im Stand der Technik, über einen regelmäßig für einen einwandfreien Öffnungsvorgang viel zu lange dauernden Zeitraum mit elektrischer Energie versorgt, sondern nur während des Zeitraumes, der tatsächlich zum Öffnen der Türe notwendig ist. Hierdurch reduziert sich anforderungsgemäß der Verbrauch von elektrischer Energie durch das Verriegelungselement, so daß diese elektrische Energie auch über busförmige Verdrahtungssysteme oder von Batterien zur Verfügung gestellt werden kann, ohne daß sich wesentliche Einschränkungen beim Aufbau der busförmigen Verdrahtungssysteme bzw. der batteriebetriebenen Systeme ergeben.

Die bisherige und weitere Beschreibung der erfindungsgemäßen Öffneranlage bezieht sich ausschließlich auf Öffneranlagen zum ferngesteuerten Öffnen von Türen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Öffneranlage läßt sich jedoch selbstverständlich auch in Verbindung mit der ferngesteuerten Öffnung von Fenstern, Schränken oder ähnlichem nach einer ordnungsgemäßen Identifikation einsetzen. Die Erfindung bezieht sich dabei nicht auf Automatiktüren, die sich nach einer Identifikation selbsttätig vollständig öffnen, sondern lediglich auf Türen, deren Ver- und Entriegelung zentral gesteuert wird, deren Öffnung jedoch von Hand erfolgt. Als Verriegelungselemente kommen eine Vielzahl von Elementen in Frage. Das gebräuchlichste Verriegelungselement ist jenes, welches ferngesteuert am Schließblech die Falle eines Schlosses freigibt.

Ist der Öffnersensor als zwischen Türblatt und Türrahmen arbeitender kapazitiver Sensor ausgebildet, so ergibt sich eine nahezu vollständig wartungsfreie Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Öffneranlage. Sobald der kapazitive Sensor eine einen gewissen Grenzwert überschreitende Entfernung zwischen Türblatt und Türrahmen detektiert, kann die Versorgung des Verriegelungselementes mit elektrischer Energie sofort unterbrochen werden, da sich das Türschloß bereits aus dem Verriegelungselement herausbewegt hat.

Der kapazitive Sensor kommt ohne separate Kondensatorplatten aus, wenn die metallischen Beschläge einer zu öffnenden Türe zumindest teilweise die Kondensatorplatten des kapazitiven Sensors bilden.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der der den Beginn des Öffnungsvorgangs detektierende Öffnersensor als Kraftsensor zwischen Türblatt und Türrahmen ausgebildet ist. Auch hierbei ist es wiederum vorteilhaft, den Öffnersensor als kapazitiven Sensor auszubilden. Hierbei wird ausgenutzt, daß sich eine auf das Türblatt einwirkende Kraft auf den Abstand zwischen Türblatt und Türrahmen, wenn auch nur geringfügig, auswirkt, wodurch bei geeigneter Anordnung des kapazitiven Sensors die Meßkapazität des Sensors zumindest geringfügig beeinflußt wird. Der kapazitive Sensor erkennt dabei die geringe Verformung, die ein Mensch vor dem Öffnen einer Tür am Türblatt bewirkt, als Kriterium für den Beginn des Öffnungsvorgangs. Der gleiche oder ein zweiter kapazitiver Sensor werden anschließend eingesetzt, um zu erkennen, wann die Türe so weit geöffnet ist, daß das Verriegelungselement nicht mehr mit elektrischer Energie versorgt werden muß. Als Kraftsensoren können selbstverständlich auch andere, insbesondere mechanische Sensoren, beispielsweise Schaltkontakte, zum Einsatz kommen.

Alternativ zu der soeben beschriebenen Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgesehenen Öffnersensors ist dieser dadurch ausgestaltet, daß der den Beginn des Öffnungsvorgangs detektierende Öffnersensor die Annäherung oder Berührung der Handhabe der zu öffnenden Türe detektiert. Auch ein derart ausgestalteter Öffnersensor liefert in der Regel ein brauchbares Kriterium für den Beginn des Öffnungsvorgangs einer Türe. Problematisch ist dabei jedoch, daß u. U. die Handhabe der zu öffnenden Türe von einer Person ohne die konkrete Absicht einer Öffnung der Türe, beispielsweise im Verlaufe eines Gespräches, berührt wird.

Schließlich besteht eine weitere Alternative für die Ausgestaltung des Öffnersensors darin, daß der den Beginn des Öffnungsvorgangs detektierende Öffnersensor eine Kraftausübung auf die Handhabe der zu öffnenden Türe detektiert. Hierdurch wird wiederum sichergestellt, daß der von dem Öffnersensor detektierte Beginn des Öffnungsvorgangs nahezu optimal auf den von der eintretenden Person beabsichtigten Beginn des Öffnungsvorgangs abgestimmt ist.

Wie bereits angesprochen, besteht eine Möglichkeit für die Festlegung des Endes des Öffnungsvorganges darin, daß ein Sensor die Öffnung der Türe in einem Maße detektiert, das es ermöglicht, die Ansteuerung des Verriegelungselementes mit elektrischer Energie zu unterbrechen. Da sich die Zeitspannen zwischen dem Aufbringen einer Kraft auf die zu öffnende Türe und dem Zeitpunkt, in dem die Energieversorgung des Verriegelungselementes unterbrochen werden kann, personenabhängig nur geringfügig verändern, besteht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung darin, daß die Steuereinheit ein das Zeitintervall für die Versorgung mit elektrischer Energie bestimmendes Zeitsteuerungselement aufweist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine deutliche Reduzierung des Verbrauchs von elektrischer Energie für den Öffnungsvorgang und erspart gleichzeitig einen sonst eventuell notwendigen zweiten Öffnersensor zur Detektion des Endes des Öffnungsvorgangs.

Umgekehrt ist es auch möglich, daß kein Öffnersensor zur Detektion des Beginns des Öffnungsvorgangs eingesetzt wird, sondern, daß der Beginn des Öffnungsvorgangs mit dem Zeitpunkt der Identifizierung gleichgesetzt wird.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Ausgestaltung und Weiterbildung der erfindungsgemäßen Öffneranlage zum ferngesteuerten Öffnen von Türen oder dergleichen. Hierzu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Öffneranlage zum ferngesteuerten Öffnen von Türen,

Fig. 2 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß vorgesehenen Öffnersensors und

Fig. 3 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß vorgesehenen kapazitiven Sensors.

In Fig. 1 ist schematisch eine Türe mit einem Türblatt 1, einem Türrahmen 2 und einem nicht im Detail dargestellten Türschloß 3 abgebildet. Das Türschloß weist ein nicht dargestelltes, ferngesteuert betätigbares Verriegelungselement auf. Eine Steuereinheit 4 betätigt das nicht dargestellte Verriegelungselement während des Öffnungsvorgangs durch die Versorgung mit elektrischer Energie über eine erste Leitung 5. Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit 4 über eine zweite Leitung 6 mit einem den Beginn und/oder das Ende des Öffnungsvorgangs detektierenden Öffnersensor 7 verbunden. Über eine dritte Leitung 8 ist die Steuereinheit schließlich mit einer die Identifikation bei der Zutrittskontrolle gewährleistenden Elektronik 9, beispielsweise einem Chipkartenleser, verbunden. Erfindungsgemäß versorgt die Steuereinheit 4 das Verriegelungselement erst mit elektrischer Energie, nachdem von dem Öffnersensor 7 der Beginn des Öffnungsvorgangs detektiert worden ist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel detektiert derselbe Öffnersensor 7 das Ende des Öffnungsvorganges über die zunehmende Entfernung zwischen Türblatt 1 und Türrahmen 2.

Da viele Türschlösser nicht elektrisch geöffnet werden können, wenn der davor stehende Mensch bereits eine zu hohe Kraft auf das Türblatt ausübt - wenn jemand zu fest gegen eine Tür drückt, bevor der Türöffner gestartet wird blockiert dieser Türöffner und man muß zunächst im Druck nachlassen, bevor der elektrische Türöffner funktioniert -, ist der dargestellte erfindungsgemäße Öffnersensor 7 als Kraftsensor ausgestaltet, so daß er frühzeitig den Beginn des Öffnungsvorgangs erkennt. Bei einer Ausgestaltung des Öffnersensors 7 als Kraftsensor wird die elektrische Energie dem Verriegelungselement dann zur Verfügung gestellt, wenn die Person zunächst nur eine kleine Kraft zum Öffnen auf das Türblatt 1 ausübt, wobei die Kraft nicht so groß ist, daß der Verriegelungsmechanismus blockiert.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß vorgesehenen Öffnersensors, der hier als kapazitiver Sensor 10 ausgebildet ist. Dieser kapazitive Sensor 10 nutzt als Kondensatorplatten einerseits das am Türrahmen 2 befestigte Schließblech 11 und andererseits das im Türblatt 1 befestigte Schloß 12. Dabei ist es nicht notwendig, jedoch möglich, daß je ein Metallteil am Türblatt 1 und am Türrahmen 2 mit dem kapazitiven Sensor 10 verbunden ist. Es ist ebenfalls möglich, das an den kapazitiven Sensor 10 als aktive Kondensatorplatte angeschlossene Metallteil nur auf dem Türblatt 1 oder nur auf dem Türrahmen 2 zu montieren und auf der jeweils anderen Türkomponente lediglich ein nicht angeschlossenes oder geerdetes Metall zu nutzen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird von dem kapazitiven Sensor die Kapazität zwischen dem Schließblech 11 und Erde gemessen, die durch geringfügige Verschiebungen des Schlosses 12 gegenüber dem Schließblech 11 verändert wird, wodurch der Beginn und/oder das Ende des Öffnungsvorgangs detektierbar ist.

Ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß vorgesehenen Öffnersensors ist in Fig. 3 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist ein nicht dargestellter kapazitiver Sensor als Öffnersensor zwei am Türrahmen 2 angeordnete aktive Kondensatorplatten 13 und eine auf dem Türblatt 1 angeordnete geerdete Metallplatte 14 auf. Durch Ausüben einer kleinen Kraft auf das Türblatt 1 - Beginn des Öffnungsvorgangs - verändert sich die Position der Metallplatte 14 am Türblatt 1 gegenüber den aktiven Kondensatorplatten 13 am Türrahmen 2 geringfügig. Diese geringfügige Änderung wird als Beginn des Öffnungsvorganges detektiert. Weiter detektiert der hier nicht dargestellte kapazitive Sensor aus dem Abstand zwischen den aktiven Kondensatorplatten 13 und der Metallplatte 14 den Zeitpunkt, zu dem die Tür so weit geöffnet ist, daß die Energieversorgung für das Verriegelungselement unterbrochen werden kann - Öffnungsvorgang beendet -. Selbstverständlich können bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel eines Öffnersensors die Anordnungen der Kondensatorplatten 13 und der Metallplatte 14 auch vertauscht werden, d. h. Kondensatorplatten am Türblatt 1 und Metallplatte am Türrahmen 2. Außerdem ist es möglich, lediglich eine aktive Kondensatorplatte vorzusehen oder ein vorhandenes Metallteil zu nutzen, und die Kapazität gegen Erde zu messen. Auch diese Kapazität wird durch die Position eines anderen Metallteils, z. B. am Türblatt 1, verändert.

Claims (7)

1. Öffneranlage zum ferngesteuerten Öffnen von Türen (1, 2) oder dergleichen mit mindestens einem nach einer Identifikation ferngesteuert betätigbaren Verriegelungselement, mit einer Steuereinheit (4) für das Verriegelungselement, wobei die Steuereinheit (4) einem nach einer Identifikation während eines Öffnungsvorgangs die Versorgung des Verriegelungselements mit elektrischer Energie zur Entriegelung herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein mit der Steuereinheit verbundener Beginn und/oder Ende des Öffnungsvorgangs detektierender Öffnersensor (7) vorgesehen ist.

2. Öffneranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnersensor (7) als zwischen Türblatt (1) und Türrahmen (2) arbeitender kapazitiver Sensor (10) ausgebildet ist.

3. Öffneranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Beschläge (11, 12) einer zu öffnenden Türe (1, 2) zumindest teilweise die Kondensatorplatten des kapazitiven Sensors (10) bilden.

4. Öffneranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Beginn des Öffnungsvorgangs detektierende Öffnersensor (7) als Kraftsensor zwischen Türblatt (1) und Türrahmen (2) ausgebildet ist.

5. Öffneranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Beginn des Öffnungsvorgangs detektierende Öffnersensor (7) die Annäherung oder Berührung der Handhabe der zu öffnenden Türe (1, 2) detektiert.

6. Öffneranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den Beginn des Öffnungsvorgangs detektierende Öffnersensor (7) eine Kraftausübung auf die Handhabe der zu öffnenden Türe (1, 2) detektiert.

7. Öffneranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (4) ein das Zeitintervall für die Versorgung mit elektrischer Energie bestimmendes Zeitsteuerungselement aufweist.