Einrichtung zum Entriegeln einer Tür mittels drahtloser Fernbedienung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung oder ein System zum Entriegeln einer Tür, insbesondere Gebäudetür mittels drahtloser Fernbedienung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 .
In vielen Gebäuden ist im Bereich der Eingangstür eine Schließvorrichtung angebracht, welche einen sogenannten elektrischer Türöffner aufweist. Dies ist eine Einrichtung, mit welcher die Tür von innerhalb des Hauses mittels eines Tasters vorübergehend entriegelt werden kann. Wenn zum Beispiel ein Besucher zu einer in einem oberen Stockwerk des Gebäudes wohnenden Person kommen will, so kann der Besuchte, sobald er sich über Sichtkontakt, eine Sprechanlage oder auf andere Weise über die Identität des Besuchers Gewißheit verschafft hat, durch kurzes Drücken eines in seiner Wohnung befindlichen Tasters den Türöffner betätigen. In der Schließvorrichtung wird während dieser Zeit ein im allgemeinen elektromagnetisch arbeitender
Entriegelungsaktuator aktiviert, so daß der Besucher die Tür durch leichten Druck öffnen kann. Sobald die Tür wieder geschlossen ist, ist sie automatisch verriegelt, da der Türöffner nicht mehr betätigt wird.
Wenn ein Hausbewohner durch dieselbe Tür das Gebäude betreten will, bleibt ihm keine andere Wahl, als die Tür bzw. den Türflügel mittels eines Schlüssels zu öffnen, mit dem er deren Schloß betätigen kann. Ein außen am Haus angebrachter Taster zur Betätigung des Türöffners würde nämlich dazu führen, daß alle, Befugte wie Unbefugte, die Tür öffnen könnten. Damit wäre der Zweck des Schlosses in der Tür und der Schließvorrichtung nicht mehr erfüllt. In verschiedenen Situationen, wie zum Beispiel bei schlechtem Wetter, bei Dunkelheit oder auch dann, wenn verschiedene Gegenstände getragen werden müssen, ist das Öffnen der Tür mittels eines Schlüssels
beschwerlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, mit der Befugte ohne die Notwendigkeit der Benutzung eines Schlüssels jederzeit die Tür oder den Türflügel von außen öffnen können und die mit einfachsten Mitteln installiert werden kann, insbesondere auch in bereits bestehenden Gebäuden. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Einrichtung zum Entriegeln einer Tür mittels drahtloser Fernbedienung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dem wenigstens einen durch die ferngesteuerte Einheit steuerbaren elektrischen Schaltelement zumindest ein manuell betätigbarer Taster zumindest funktionsmäßig parallel geschaltet, d.h. dieser Taster ist beispielsweise mit seinen Kontakten dem Schaltelement tatsächlich parallel geschaltet oder aber so in das System integriert, daß ein Betätigen des Tasters die gleiche Wirkung hat, wie ein Betätigen des elektrischen Schaltelementes über die ferngesteuerte Einheit.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren näher erläutert. Fig. 1 - 3 beschreiben den Stand der Technik, Fig. 4 zeigt eine Lösung, mit der ein Öffnen der Tür von außen grundsätzlich möglich wäre, die jedoch nicht die Anforderung nach einem geringen
Installationsaufwand erfüllt, Fig. 5 zeigt den prinzipiellen, der Erfindung zugrunde liegenden Lösungsansatz, der den Installationsaufwand auf ein Minimum reduziert, Fig. 6 zeigt eine Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung,
Fig. 7 und Fig. 8 zeigen Anordnungen, welche die Funktionalität des Stands der
Technik mit der erfindungsgemäßen Ausführung kombinieren, Fig. 9 zeigt eine Realisierungsform der Anordnungen nach Fig. 7 und Fig. 8 und
Fig. 10 zeigt zwei mechanische Anordnungen, die dazu dienen, ein unbefugtes Öffnen der Tür durch Zurückschieben des Schließkeils des Schlosses zu verhindern.
In der Fig. 1 ist 1 ein Gebäude 1 mit einer Gebäude- oder Eingangstür 2. In der Tür (Türflügel) befindet sich ein Schloß 4, im Türrahmen auf der dem Schloß gegenüberliegenden Seite befindet sich eine Schließvorrichtung 3. Entsprechend Fig. 2 sind die Schließvorrichtung 3 und das Schloß 4 so ausgeführt, daß im Normalfall die Tür dadurch verschlossen ist, daß der Schließkeil 6 (gefederte Schloßfalle) des Schlosses 4 in der gegenüberliegenden Aussparung 8 der Schließvorrichtung 3 einschnappt. Nur in den Fällen, in denen ein Öffnen der Tür - z. B. mittels eines im Innern der Tür befindlichen Türgriffs - generell ausgeschlossen werden soll, wird über einen Schlüssel der Riegel 7 in Richtung der Aussparung 9 der Schließvorrichtung 3 bewegt, wodurch die Tür fest verschlossen ist.
Die Schließvorrichtung 3 weist entsprechend Fig. 2 eine bewegliche Rast bzw. Klappe 10 für den Schließkeil 6 auf, die (Klappe) mittels eines im allgemeinen elektromagnetischen Entriegelungsaktuators 12 entriegelt werden kann. Die Klappe 10 und der Entriegelungsaktuator 12 werden zusammen als Türöffner bezeichnet. Sobald der Entriegelungsaktuator 12 aktiviert wird, bewirkt ein Druck gegen die Tür in ihrer Öffnungsrichtung, daß sich die Klappe 10 in Pfeilrichtung 1 1 bewegt, so daß die Tür durch den auf sie ausgeübten Druck geöffnet wird. Wenn der Entriegelungsaktuator 12 nicht mehr aktiviert wird, ist die Klappe 10 automatisch wieder verriegelt und verhindert ein Öffnen der Tür. Typische elektrische Daten eines solchen Entriegelungsaktuators sind eine Nenn-Wechselspannung von 8 - 12 V und ein Betriebsstrom von deutlich über 100 mA.
Fig. 3 zeigt eine typische Anordnung, die es erlaubt, von verschiedenen Stellen des Hauses aus eine Entriegelung der Klappe 10 zu veranlassen. Über einen Transformator
13, dessen Primäranschlüsse 14 und 15 mit dem Wechselstromnetz (in Europa üblicherweise 230 V, 50 Hz) verbunden sind, wird die Reihenschaltung aus dem Entriegelungsaktuator 12 und einem oder mehreren, parallelgeschalteten Tastern 5a, 5b, ... 5z mit einer Wechselspannung versorgt. Letztere liegt im allgemeinen im Bereich von 8 - 12 V. Durch Betätigen eines der Taster 5a bis 5z, welche an verschiedenen Stellen des Hauses angebracht sind, wird der Entriegelungsaktuator 12 aktiviert und somit das Öffnen der Tür durch einfachen Druck von außen ermöglicht.
Ein Beispiel für eine solche Anordnung ist anhand einer Türsprechanlage in der Produktinformation NG 402-01 , Bestellnummer 0-1 101/404830 der Fa. Siedle gezeigt.
Entsprechend der Aufgabenstellung ist es mit der Erfindung möglich, die Klappe 10 in Fig. 2 auch von außerhalb des Hauses zu entriegeln. Hierzu wird eine Funk- Fernsteuereinrichtung verwendet, beispielsweise eine solche, wie sie aus der Kraftfahrzeugelektronik bekannt ist. Dort wird über einen kleinen Sender, der wie der Autoschlüssel stets mitgeführt wird, ein Signal gesendet, das von einem Empfänger im Fahrzeug empfangen wird. Abhängig vom gesendeten Signal bzw. vom vorhergehenden Zustand werden einer oder mehrere der folgenden Schritte ausgeführt:
• Entschärfen der Alarmanlage, Entriegeln der Türen sowie ggf. des Kofferraumdeckels und / oder der Tankklappe über die Zentralverriegelung sowie
Anfahren bestimmter, vordefinierter Sitzpositionen ODER
• Verriegeln der Türen sowie ggf. des Kofferraumdeckels und der Tankklappe über die Zentral Verriegelung, Schließen der Fenster und des Schiebedachs sowie Aktivieren der Alarmanlage.
Derartige Funk-Fernsteuerungen sind üblicherweise mit einem sogenannten Wechselcode-System ausgestattet, welches sicherstellt, daß bei jeder Aktivierung ein anderes Signal aus einer sehr hohen Zahl zur Verfügung stehender Signale ausgewählt
wird. Damit wird verhindert, daß Unbefugte das Sendersignal auffangen und sich durch Senden dieses Signals Zugang zum Fahrzeug verschaffen.
Eine solche Fernsteuerung, die in Fahrzeugen nachgerüstet werden kann, die nicht serienmäßig mit einer entsprechenden Funktionalität ausgerüstet sind, ist in der
Broschüre 317-490PK der Firma PEKATRONIC Alarmsysteme beschrieben. Wenn der Empfänger dieser Fernsteuerung das Signal des batteriebetriebenen Senders empfängt, wird abwechselnd für einen kurzen Zeitraum von 0,5 oder 5 Sekunden eines von zwei Relais angesteuert, die ein Verriegeln bzw. Entriegeln der Zentralverriegelung veranlassen. Darüber hinaus sind noch weitere Funktionen verfügbar, die hier jedoch nicht von Interesse sind.
Eine derartige Fernsteuerung kann entsprechend Fig. 4 mit geringer Modifikation auch für die gestellte Aufgabe genutzt werden, das Entriegeln einer Tür von außen zu ermöglichen. Wenn die Kontakte 23 und 24 der beiden Relais 21 a und 21 b, die üblicherweise die Zentralverriegelung ansteuern sollen, parallelgeschaltet und, wie in Fig. 4 dargestellt, über die Leitungen 29 und 30 mit einem der Taster 5a - 5z verbunden werden, wird bei Betätigen des Senders dessen Signal durch die Antenne 22 aufgefangen und im Empfängerschaltkreis 20 ausgewertet sowie durch Schließen der Kontakte eines der Relais 21 a oder 21 b für einen kurzen Zeitraum die Klappe 10 entriegelt. Die Versorgungsspannung wird dem Empfängerschaltkreis 20 über den Transformator 13 und einen nachfolgenden Gleichrichter 25 nach Glättung in einem Kondensator 28 zugeführt. Eine eventuelle Ausregelung der Versorgungsspannung ist in Fig. 4 nicht gesondert dargestellt. Alternativ kann die Versorgung des Senders über ein separates Netzteil oder über eine Batterie erfolgen.
Alle diese erwähnten Arten der Spannungsversorgung haben jedoch Nachteile:
• Bei der Versorgung über den Transformator 13 oder über ein separates Netzteil müssen Versorgungsleitungen 26 und 27 gelegt werden. Insbesondere in Altbauten wird hierdurch erheblicher Aufwand verursacht.
• Bei Versorgung über Batterien müssen diese je nach Kapazität mehr oder weniger häufig erneuert oder - im Fall von wiederaufladbaren Batterien - nachgeladen werden.
Vollständig wird die Aufgabe der Erfindung gelöst mit einer Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gegenüber dem Stand der Technik und davon abgeleiteten Lösungen bietet die erfindungsgemäße Anordnung eine Reihe von wesentlichen Vorteilen:
• Die Betätigung des Türöffners kann außer über die dem Stand der Technik entsprechenden Taster über eine Funk-Fernsteuerung erfolgen, für deren Versorgung keine separaten Leitungen vorgesehen werden müssen.
• Damit kann in einem Altbau anstelle eines der bereits vorhandenen Taster 5a - 5z einfach ein erfindungsgemäßes Modul 37 installiert werden, womit ein geringstmöglicher Montageaufwand erzielt wird. Hierdurch wird die bisher vorhandene Funktionalität, die Tür mittels des Türöffners von verschiedenen Stellen innerhalb des Hauses aus öffnen zu können durch die Funktionalität ergänzt, die Tür von außen über eine drahtlose Fernbedienung zu öffnen.
• Bei Ausführung des Moduls 37 in einer Bauform entsprechend Einheit 40 wird einfach der vorhandene Taster durch diese einbaukompatible Einheit ausgetauscht. • Bei Türsprechanlagen ist es ausreichend, ein erfindungsgemäßes Modul 37 zu den Tastern 5a bis 5z einer der Sprechstellen parallelzuschalten, wobei der Empfänger entweder in der Sprechstelle integriert werden oder über zwei kurze Leitungen in
ihrer unmittelbaren Nähe montiert sein kann. Spezielle Leitungen zur Versorgung des Moduls werden auch hier nicht benötigt.
• Da lediglich ungefährliche Spannungen im Bereich 8 bis 12 V vorliegen, kann die Installation der Funk-Fernsteuerung auch von Personen ausgeführt werden, die aus Sicherheitsgründen nicht befugt sind, an hohen Spannungen zu arbeiten.
• Wenn, wie dies in Gebäuden öfter geschieht, zu denen eine Vielzahl von Personen Zutritt hat, ein Schlüssel verloren wird, so müssen der betroffene Schließzylinder sowie alle zu ihm passenden Schlüssel ausgetauscht werden. Im Fall der Fernsteuerung reicht eine Umprogrammierung auf einen anderen Code aus. Schließlich können über weitere Kontakte des Relais 21 oder über andere Relais, die durch den Empfänger 20 angesteuert werden, weitere Verbraucher angesteuert werden. Hierzu zählen insbesondere Beleuchtungseinrichtungen, die den Zugang zum Gebäude ausleuchten oder Zeitsteuerungen, welche diese Beleuchtungseinrichtungen für einen bestimmten Zeitraum einschalten.
Die Abbildungen 1 bis 10 zeigen den Stand der Technik sowie verschiedene Ausführungen der erfindungsgemäßen Anordnung:
In der erfindungsgemäßen Anordnung entsprechend Fig. 5 wird zur Spannungsversorgung des Empfängerschaltkreises 20 von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß der elektromagnetische Entriegelungsaktuator 12 einen Betriebsstrom von deutlich über 100 mA benötigt. Dies bedeutet, daß er nicht anspricht, wenn ein Strom deutlich unterhalb dieses Werts, z. B. 10 mA fließt. Die Versorgungsleitungen 26 und 27 werden jetzt nicht mehr entsprechend Fig. 4 mit dem Transformator 13 verbunden sondern mit den Kontakten 23 und 24 des Relais 21 bzw. über diese mit den Kontakten eines der Taster 5a bis 5z. Nachteilig ist bei dieser Anordnung noch, daß die Energieversorgung für den Empfängerschaltkreis 20 und das Relais 21 immer dann keine weitere Energie mehr liefern kann, wenn der Entriegelungsaktuator 12
betätigt wird. Hierdurch kann der Entriegelungsaktuator 12 nur für einen kurzen Zeitraum betätigt werden, für den die Energieversorgung des Empfängerschaltkreises 20 und des Relais 21 über die im Kondensator 28 gespeicherte Energie sichergestellt ist. Da zur Erfüllung der gestellten Aufgabe ein Relais 21 ausreicht, sind die beiden Relais 21 a und 21 b aus Fig. 4 hier zusammengefaßt.
Fig. 6 zeigt eine vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung, die diesen Nachteil nicht aufweist. Die an den Tastern 5a - 5z anliegende Spannung wird über den Gleichrichter 25 gleichgerichtet und einem Kondensator 28 zugeführt. Eine steuerbare Strombegrenzungs-/Stromquellenschaltung 33 stellt sicher, daß der Strom, der über den Gleichrichter fließt, zuverlässig unterhalb desjenigen Werts gehalten wird, bei dem der Entriegelungsaktuator 12 anspricht. Im Anschluß an die Stromquelle 23 folgen als Energiespeicher eine wiederaufladbare Batterie 31 und / oder ein sehr großer Kondensator 32. Diese stellen sicher, daß der Empfängerschaltkreis 20 und das Relais 21 auch dann betriebsfähig bleiben, wenn die Versorgung über den
Gleichrichter 25 vorübergehend nicht zur Verfügung steht. Dies ist - wie oben erwähnt - insbesondere dann der Fall, wenn durch ein Funksignal der Empfänger aktiviert wird und dieser das Relais 21 ansteuert. Darüber hinaus wird die Spannung an der Batterie 31 bzw. am Kondensator 32 von einer Steuerelektronik 34 für die Strombegrenzungseinrichtung / Stromquelle 33 gemessen und dann, wenn ein ausreichend hoher Ladezustand erreicht ist, über den Steuerausgang 35 die Strombegrenzungseinrichtung / Stromquelle 33 zurückgesteuert.
Die Fig. 7 und 8 zeigen zwei weitere Varianten der erfindungsgemäßen Einrichtung, wobei die Funktionalitäten des Stands der Technik und jene der beschriebenen Fernsteuerung miteinander kombiniert werden.
In Fig. 7 ist einer der Taster 5a bis 5z (hier Taster 5b) zusätzlich zu den bisher beschriebenen Komponenten in das Modul 37 integriert, wobei dieser Taster weiterhin zu den Kontaken 23 und 24 des Relais 21 parallelgeschaltet ist.
In Fig. 8 ist dagegen einer der Taster 5a bis 5z (hier: Taster 5b) aus dem ursprünglichen Stromkreis entfernt und nun in dem Modul 37 so mit dem Empfängerschaltkreis 20 verbunden, daß er in diesen eingreifen und so das Relais 21 aktivieren kann.
Fig. 9 zeigt eine Möglichkeit, wie die Anordnungen entsprechend Fig. 7 bzw. Fig. 8 so ausgeführt werden können, daß sie einbaukompatibel zu einem bereits vorhandenen Taster zur Betätigung des Entriegelungsaktuators 12 sind. Die Einheit 40 enthält das gesamte Modul 37 und besteht aus einer Frontplatte 41 , einem Gehäuse 42 und einem Betätigungselement 43, welches einem der Taster 5a bis 5z (hier: dem Taster 5b aus den Fig. 7 bzw. Fig. 8) entspricht. Erfindungsgemäß befindet sich das gesamte Modul 37 einschließlich der Antenne 22 innerhalb des Gehäuses 42. Bei Sprechanlagen sind die Taster 5a bis 5z Teil der Sprechstellen (siehe hierzu auch Produktinformation NG 402-01 , Bestellnummer 0-1 101/404830 der Fa. Siedle). Entsprechend kann das Modul 37 auch in einer Sprechstelle einer Sprechanlage integriert werden oder in unmittelbarer Nähe einer solchen angeordnet und über eine zweiadrige Leitung mit dem Taster der Sprechstelle zur Betätigung des Türöffners verbunden werden.
Alternativ, im allgemeinen jedoch mit höherem Aufwand verbunden, ist auch eine Integration des Moduls 37 in der Zentraleinheit der Sprechanlage oder ein Anbringen in deren unmittelbarer Nähe möglich.
Bei manchen Türen ist es möglich, den Schließkeil 6 (Schloßfalle) von außen zurückzuschieben, indem zwischen Tür und Türrahmen ein Gegenstand, z. B. eine flexible Plastikkarte geschoben wird. In Fig. 10 sind zwei Lösungen angegeben, mit
denen verhindert wird, daß Unbefugte sich auf diese Art Zutritt zum Gebäude verschaffen.
In Fig. 10a wird hierzu am Türrahmen eine Platte 50 so vor der Schließvorrichtung 3 angebracht, daß der zwischen Tür und Rahmen eingeschobene Gegenstand einen
Absatz vorfindet, über den er nicht geschoben werden kann. Zur Befestigung der Platte 50 können Schrauben 51 und 52, Klebstoff oder auch andere geeignete Mittel genutzt werden.
Insbesondere dann, wenn der Abstand zwischen Tür und Rahmen gering ist, ist die Anordnung nach Fig. 10b vorteilhaft. Bei dieser wird ein Schlitz 55 so in der Schließvorrichtung 3 angebracht, daß ein Gegenstand, der zwischen Tür und Türrahmen eingeschoben wird, in diesem Schlitz 55 „abgefangen" wird und so nicht in der Lage ist, den Schließkeil 6 zurückzuschieben. Durch diese Maßnahmen wird die Notwendigkeit, die Tür über die Verriegelung 7 abzuschließen, deutlich reduziert.
Bezugszeichenliste
Gebäude
Eingangstür
Schließvorrichtung (rahmenseitig)
Schloß (türseitig) a ... z: Taster
Schließkeil (im Schloß) / Schloßfalle
Riegel (im Schloß)
Aussparung für Keil
Aussparung für Riegel
Klappe / Rast
Bewegungsrichtung der Klappe
Entriegelungsaktuator des Türöffners
Transformator
Primäranschluß 1 des Transformators 13
Primäranschluß 2 des Transformators 13
Empfängerschaltkreis
Relais
Antenne
Relaiskontakt 1
Relaiskontakt 2
Gleichrichter
Versorgungsleitung 1
Versorgungsleitung 2
Kondensator
Leitung 1
Leitung 2
Batterie
Kondensator
Stromquelle
Steuerelektronik der Stromquelle
Steuerausgang der Steuerelektronik komplettes Modul
Einheit mit Empfänger, Relais und Betätigungselement
Abdeckkappe
Gehäuse
Betätigungselement
Platte
Schraube 1
Schraube 2
Schlitz / Absatz