VORRICHTUNG ZUM ANSTEUERN EINES AKTUATORS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Aktuators. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System aus einer derartigen Vorrichtung, einem Aktuator und einem Sender sowie ein Verfahren zum Ansteuern eines Aktuators.

[0002] Es ist bereits bekannt, die Aktivierung von Aktuatoren auf kontaktlosem Weg auszulösen. Derartige Aktuatoren werden beispielsweise bei elektronischen 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 vergleichsweise selten aktiviert wird, da die elektronische Schaltung fortwährend Energie verbraucht und dadurch die Batterie allmählich entlädt.

[0003] 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 Transponder die Güte des Schwingkreises und damit die Versorgungsspannung des Transponders eingestellt werden kann.

[0004] 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 Aufladeeinrichtung entfernt und mittels eines am Gerät angeordneten Schalters manuell eingeschaltet.

[0005] Die US 2002/0024420 A1 beschreibt einen Aktuator, bestehend aus einer Sendeeinheit und einer Zugangssperre, die über keine eigene Stromversorgung verfügt, sondern mithilfe induktiver Kopplung der kontaktlosen Sendeeinheit aktiviert werden kann. Kondensatoren, die in der Zugangssperre angeordnet sind und der Energiespeicherung dienen, ermöglichen ferner eine aktive Kommunikation der Zugangssperre mit der Sendeeinheit.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontaktlose Auslösung der Aktivierung eines Aktuators auf möglichst einfache und zuverlässige Weise zu ermöglichen.

[0007] Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.

[0008] 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. Dabei ist ein erster Strompfad für einen ersten Teilstrom zur wenigstens zeitweisen Regelung der Spannung auf einen Vorgabewert ausgebildet, während ein zweiter Strompfad für einen zweiten Teilstrom zum Aufladen des Energiespeichers ausgebildet ist. Der erste Strompfad und/oder der zweite Strompfad werden jeweils mittels eines regelbaren Widerstands, insbesondere eines Transistors, beeinflusst.

[0009] Die Erfindung hat den Vorteil, dass lediglich ein Energiespeicher mit einer relativ geringen Kapazität erforderlich ist, die für eine einmalige Aktiverung 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 Batteriewechsel. Schließlich ist es noch von Vorteil, dass auch Aktuatoren mit großer Leistungsaufnahme kurzzeitig betrieben werden können.

[0010] 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 Energiespeichers 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 zumindest zeitweise ganz oder teilweise dem Energiespeicher zugeführt wird und somit nicht in Form von Wärme freigesetzt wird.

[0011] Bei einem besonders kostengünstigen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen 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.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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 Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend reduziert ist.

[0015] Die Ansteuerung des Aktuators kann über eine Verbindungseinrichtung zum Herstellen einer temporären Verbindung zwischen dem Energiespeicher und dem Aktuator erfolgen.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] 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.

[0019] Besonders bevorzugt wird der durch das erfindungsgemäße System angesteuerte 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.

[0020] Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

[0021] Es zeigen:

Fig. 1

ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2

einen Schaltplan für ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungs- gemäßen Vorrichtung,

Fig. 3

einen Schaltplan für ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungs- gemäßen Vorrichtung,

Fig. 4

einen Schaltplan für ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungs- gemäßen 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 erfin- dungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 8

eine schematische Ansicht auf einen Geldautomaten mit einer kon- taktlosen Kassettenansteuerung.

[0022] 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.

[0023] 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.

[0024] 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 Gleichrichters 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.

[0025] Der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt folgende Funktionsweise zugrunde:

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 11 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 I1 und I2 frei gewählt werden.

[0026] Im Rahmen der Erfindung wird die Aufteilung des Stroms Is in die Teilströme I1 und I2 so vorgenommen, dass der zweite Teilstrom I2 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 werden, 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 Widerstand 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 I1 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.

[0027] 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 Aktuator 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 Aktivieren 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 übertragenden 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.

[0028] 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 uneingeschränkte Kommunikation mit der Transponderschaltung 8 möglich ist.

[0029] 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.

[0030] 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 I2 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 bestimmter 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 Kondensator 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.

[0031] Fig. 3 zeigt einen Schaltplan für ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen 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 Widerstand 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.

[0032] 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 I1 entsprechend nachzuregeln und dadurch Spannungsspitzen und Überschwingvorgänge weitgehend zu unterbinden.

[0033] Fig. 4 zeigt einen Schaltplan für ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch 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 Ladeschaltung 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 Ausführungsbeispiel.

[0034] 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 erhöhte Spannung wird zum Laden des Kondensators 7 verwendet, wobei der Ladestrom wegen der Spannungserhöhung auf den Bruchteil 1/n des zweiten Teilstroms I2 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 benötigten Versorgungsspannung betrieben wird. Neben der Transponderschaltung 8 gehören die Regelschaltung 9 und der davon angesteuerte Transistor 10, mit dem der erste Teilstrom I1 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.

[0035] Für die Funktionsfähigkeit des dritten Ausführungsbeispiels ist es unwesentlich, ob die Teilströme I1 und I2 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 Spannung ist die Summe der Teilströme I1 und I2 in der Gesamtschaltung.

[0036] 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.

[0037] Fig. 5 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Besonderheit dieser Weiterbildung besteht verglichen 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 ferromagnetischer 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 verbinden 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 Beschaltung und Funktionsweise der Weiterbildung gemäß Fig. 5 entsprechen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.

[0038] 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 ausgebildet 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 Antennenspule 25 beispielsweise in ein mobiles Endgerät, 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 Endgerätes versorgt werden. Alternativ dazu kann der Sender 24 auch in anderen Geräten angeordnet sein oder auch als eigenständiges Gerät ausgebildet sein.

[0039] Dem erfindungsgemäßen System liegt folgendes Funktionsprinzip zugrunde:

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 Antennenspule 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 Authentisierung zwischen dem Sender 24 und der Transponderschaltung 8 der Schaltungsanordnung 1 vorangehen. Mit Hilfe der während der Energieübertragung 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 gestartet 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.

[0040] 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 abzustimmen, 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.

[0041] In einer Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird statt des Kondensators 7 ein Akku oder eine andere Einrichtung zum Speichern elektrischer Ladung eingesetzt.

[0042] Neben der bereits genannten Türöffner-Anwendung kann die erfindungsgemäße 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.

[0043] 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 I₂ kleiner als Is sein.

[0044] 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 A1 beschrieben ist.

[0045] 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 Vereinzeler 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.

[0046] Weiterhin ist in dem Geldautomaten 100 eine Steuerungseinrichtung 111 integriert, die u.a. mit dem Vereinzeler 105 und der Prüfeinrichtung 106 verbunden ist, um den Vereinzelungsvorgang zu steuern, die Sensorergebnisse der Prüfeinrichtung 106 auszuwerten und in Abhängigkeit davon die Banknoten 104 entweder in die Kassette 108 oder das Rückgabefach 109 ein- bzw. auszugeben.

[0047] 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.

[0048] 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.

[0049] 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 Steuerungseinrichtung 111 befindet.

[0050] 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.

[0051] 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.

[0052] 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 Mobiltelefons 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.

[0053] 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.

[0054] 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.

[0055] 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.

[0056] 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.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Ansteuern eines Aktuators (3), mit einem Energiespeicher (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, wobei über die Empfangseinheit (2) Energie zum Aufladen des Energiespeichers (7) zuführbar ist und die Empfangseinheit (2) die zugeführte Energie in eine Spannung umsetzt, und mit einem ersten Strompfad für einen ersten Teilstrom (I1) und mit einem zweiten Strompfad für einen zweiten Teilstrom (I2), dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Strompfad und/oder der zweite Strompfad jeweils einen regelbaren Widerstand (10, 11), insbesondere einen Transistor, aufweisen, wodurch der erste Strompfad zur wenigstens zeitweisen Regelung der Spannung auf einen Vorgabewert und der zweite Strompfad zum Aufladen des Energiespeichers (7) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strompfad und/oder der zweite Strompfad parallel zur Steuereinheit (8) verlaufen.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, 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.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, 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.

5. 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.

6. 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.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (7) auf eine höhere Spannung als die Versorgungsspannung der Steuereinheit (8) aufgeladen wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, 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.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (2) ein Bestandteil des Aktuators (3) ist.

10. 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.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) als optischer oder akustischer Signalgeber ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (3) als Vorrichtung zur Dosierung von Arzneimitteln ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Status des Aktuators (3) geprüft wird.

14. System bestehend aus einer Sendeeinrichtung (24, 25), einem Aktuator (3) und mit einer Vorrichtung zum Austeuern des Aktuators wobei der Aktuator (3) von der Vorrichtung zum Austeuern des Aktuators bhängig von einem kontaktlos übertragenen Steuersignal der Sendeeinrichtung (24, 25) ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Austeuern des Aktuators gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.

15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf die abgestimmte Programmiervorrichtung zur Programmierung der Sendeeinrichtung (24, 25) vorgesehen ist.

16. System nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (24, 25) Bestandteil eines mobilen Endgerätes ist.

17. System nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet dass der Aktuator (3) Bestandteil einer Schließeinrichtung ist.

18. System nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Daten dazu gespeichert und/ oder übertragen werden, ob und/oder wie oft und/oder wann der Aktuator geschaltet wurde.

19. System nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktivieren des Aktuators (3) nach einer erfolgreichen Authentisierung zwischen dem Transponder(1) und der Sendeeinrichtung (24) erfolgt.

20. System nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere digitale Schlüssel mit unterschiedlicher Funktionalität verwendet werden.

21. 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) verbunden wird, wobei der Steuervorrichtung (1, 2) auf kontaktlosem Weg Energie zum Aufladen des Energiespeichers (7) zugeführt wird, welche in eine Spannung umgesetzt wird, und die Steuervorrichtung (1, 2) einen ersten Strompfad für einen ersten Teilstrom (I1) und einem zweiten Strompfad für einen zweiten Teilstrom (12) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
der Teilstrom (I1, I2) in dem ersten Strompfad und/oder dem zweiten Strompfad jeweils mittels eines regelbaren Widerstands (10, 11), insbesondere mittels eines Transistors, beeinflusst wird, und der erste Teilstrom (I1) zur wenigstens zeitweisen Regelung der Spannung auf einen Vorgabewert und der zweite Teilstrom zum Aufladen des Energiespeichers (7) eingestellt wird.

Claims

1. An apparatus for driving an actuator (3), having an energy storage device (7) for supplying the actuator (3), a receiving unit (2) for contactlessly receiving a control signal, and a control unit (8) for controlling the energy supply to the actuator (3) in dependence on the control signal, whereby energy for charging the energy storage device (7) is suppliable via the receiving unit (2), and the receiving unit (2) converts the supplied energy to a voltage, and having a first current path for a first partial current (I1) and having a second current path for a second partial current (12),
characterized in that
the first current path and/or the second current path have in each case a variable resistor (10, 11), in particular a transistor, through which the first current path is configured for at least temporarily regulating the voltage to a predetermined value, and the second current path for charging the energy storage device (7).

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the first current path and/or the second current path extend in parallel with the control unit (8).

3. The apparatus according to either of claims 1 to 2, characterized in that there is provided a regulation circuit (9) which regulates the voltage to the predetermined value through a coordinated influencing of the first current path and of the second current path.

4. The apparatus according to claim 3, characterized in that the two current paths are in each case so influenced that the second partial current (12) flowing through the second current path assumes a value maximally possible under the particular operating conditions.

5. The apparatus according to any of the previous claims, characterized in that a multiplicity of components are realized as an integrated circuit, and the integrated circuit has an interface for contactless data transfer.

6. The apparatus according to any of the previous claims, characterized in that the energy storage device (7) serves exclusively to supply the actuator (3) and not to supply the control unit (8).

7. The apparatus according to any of the previous claims, characterized in that the energy storage device (7) is charged to a higher voltage than the supply voltage of the control unit (8).

8. The apparatus according to claim 7, characterized in that a voltage converter (17) is provided for increasing the voltage to the value required for the energy storage device (7), or for reducing the voltage to the value required by the control unit (8).

9. The apparatus according to any of the previous claims, characterized in that the receiving unit (2) is a component of the actuator (3).

10. The apparatus according to any of the previous claims, characterized in that a connection device (6, 13, 15, 16, 23) is provided for establishing a temporary connection between the energy storage device (7) and the actuator (3).

11. The apparatus according to any of the previous claims, characterized in that the actuator (3) is configured as an optical or acoustic signal generator.

12. The apparatus according to any of the previous claims, characterized in that the actuator (3) is configured as an apparatus for dosing medicaments.

13. The apparatus according to any of the previous claims, characterized in that the status of the actuator (3) is checked.

14. A system consisting of a transmitting device (24, 25), an actuator (3) and having an apparatus for driving the actuator, wherein the actuator (3) is drivable by the apparatus for driving the actuator in dependence on a contactlessly transferred control signal of the transmitting device (24, 25), characterized in that the apparatus for driving the actuator is configured according to any of the preceding claims.

15. The system according to claim 14, characterized in that a programming apparatus coordinated with the apparatus for driving the actuator is provided for programming the transmitting device (24, 25).

16. The system according to either of claims 14 to 15, characterized in that the transmitting device (24, 25) is a component of a mobile terminal.

17. The system according to any of claims 14 to 16, characterized in that the actuator (3) is a component of a locking device.

18. The system according to any of claims 14 to 17, characterized in that data are stored and/or transferred on whether and/or how often and/or when the actuator has been switched.

19. The system according to any of claims 14 to 18, characterized in that an activation of the actuator (3) is effected after a successful authentication between the transponder (1) and the transmitting device (24).

20. The system according to any of claims 14 to 19, characterized in that several digital keys with different functionality are employed.

21. A method for driving an actuator (3) with a control apparatus (1, 2), wherein a control signal is transferred contactlessly to the control apparatus (1, 2), and the actuator (3) is connected to an energy storage device (7) of the control apparatus (1, 2) in dependence on the control signal, wherein energy for charging the energy storage device (7) is supplied to the control apparatus (1, 2) in contactless fashion, said energy being converted to a voltage, and the control apparatus (1, 2) comprises a first current path for a first partial current (I1) and a second current path for a second partial current (12),
characterized in that
the partial current (I1, I2) in the first current path and/or the second current path is influenced in each case by means of a variable resistor (10, 11), in particular by means of a transistor, and the first partial current (I1) is adjusted for at least temporarily regulating the voltage to a predetermined value, and the second partial current for charging the energy storage device (7).

Revendications

1. Dispositif servant à commander un actionneur (3), comprenant un accumulateur d'énergie (7) pour alimenter l'actionneur (3), une unité réceptrice (2) pour la réception sans contact d'un signal de commande et une unité de commande (8) pour commander l'amenée d'énergie vers l'actionneur (3) en fonction du signal de commande, de l'énergie pour charger l'accumulateur d'énergie (7) pouvant être amenée par l'intermédiaire de l'unité réceptrice (2) et l'unité réceptrice (2) transformant en tension l'énergie amenée, et comprenant un premier trajet de courant pour un premier courant partiel (I1), et un second trajet de courant pour un second courant partiel (12), caractérisé en ce que
le premier trajet de courant et/ou le second trajet de courant comportent respectivement une résistance réglable (10, 11), notamment un transistor, ce par quoi le premier trajet de courant est conçu pour régler au moins temporairement la tension sur une valeur prédéterminée et le second trajet de courant est conçu pour charger l'accumulateur d'énergie (7).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier trajet de courant et/ou le second trajet de courant décrivent un tracé parallèle à l'unité de commande (8).

3. Dispositif selon une des revendications de 1 à 2, caractérisé en ce qu'un circuit de régulation (9) est prévu, qui, en influençant de manière coordonnée le premier trajet de courant et le second trajet de courant, règle la tension sur la valeur prédéterminée.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux trajets de courant sont respectivement influencés de telle manière que le second courant partiel (12) passant par le second trajet de courant adopte une valeur la plus élevée possible sous les conditions de fonctionnement respectives.

5. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une pluralité de composants sont réalisés sous forme d'un circuit intégré et que le circuit intégré comporte une interface pour la transmission de données sans contact.

6. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'accumulateur d'énergie (7) sert exclusivement à l'alimentation de l'actionneur (3) et non à celle de l'unité de commande (8).

7. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'accumulateur d'énergie (7) est chargé à une tension supérieure à celle de l'alimentation de l'unité de commande (8).

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un convertisseur de tension (17) est prévu pour accroître la tension jusqu'à obtention de la valeur requise pour l'accumulateur d'énergie (7) ou pour réduire la tension jusqu'à obtention de la valeur requise par l'unité de commande (8).

9. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité réceptrice (2) est une partie constituante de l'actionneur (3).

10. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un dispositif de raccordement (6, 13, 15, 16, 23) est prévu pour établir une connexion temporaire entre l'accumulateur d'énergie (7) et l'actionneur (3).

11. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'actionneur (3) est réalisé sous forme de générateur de signaux optique ou acoustique.

12. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'actionneur (3) est réalisé sous forme de dispositif de dosage de médicaments.

13. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le statut de l'actionneur (3) est vérifié.

14. Système comprenant un ensemble émetteur (24, 25), un actionneur (3) ainsi qu'un dispositif de commande de l'actionneur, l'actionneur (3) pouvant être, en dépendance du dispositif de commande de l'actionneur (3), commandé par un signal de commande transmis sans contact de l'ensemble émetteur (24, 25), caractérisé en ce que le dispositif de commande de l'actionneur est réalisé selon une des revendications précédentes.

15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'un dispositif de programmation accordé au dispositif de commande de l'actionneur est prévu pour la programmation de l'ensemble émetteur (24, 25).

16. Dispositif selon une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que l'ensemble émetteur (24, 25) est partie constituante d'un terminal mobile.

17. Système selon une des revendications de 14 à 16, caractérisé en ce que l'actionneur (3) est partie constituante d'un équipement de fermeture.

18. Système selon une des revendications de 14 à 17, caractérisé en ce que des données indiquant si et/ou à quelle fréquence et/ou quand l'actionneur (3) a été commuté sont mémorisées et/ou transmises.

19. Système selon une des revendications de 14 à 18, caractérisé en ce qu'une activation de l'actionneur (3) a lieu après une authentification aboutie entre le transpondeur (1) et l'ensemble émetteur (24).

20. Système selon une des revendications de 14 à 19, caractérisé en ce que plusieurs clés numériques à fonctionnalité différente sont utilisées.

21. Système de commande d'un actionneur (3), comprenant un dispositif de commande (1, 2), un signal de commande étant transmis sans contact au dispositif de commande (1, 2) et l'actionneur (3) étant relié en fonction du signal de commande à un accumulateur d'énergie (7) du dispositif de commande (1, 2), de l'énergie étant apportée sans contact au dispositif de commande (1, 2) pour charger l'accumulateur d'énergie (7) et étant transformée en une tension, et le dispositif de commande (1, 2) comprenant un premier trajet de courant pour un premier courant partiel (I1) et un second trajet de courant pour un second courant partiel (12),
caractérisé en ce que
le courant partiel (I1, 12) est influencé dans le premier trajet de courant et/ou dans le second trajet de courant respectivement au moyen d'une résistance réglable (10, 11), notamment au moyen d'un transistor, et le premier courant partiel (I1) étant modulé pour régler au moins temporairement la tension sur une valeur prédéterminée et le second courant partiel étant modulé pour charger l'accumulateur d'énergie (7).

Zeichnung