ENERGIEAUTARKES ELEKTRONISCHES SYSTEM

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein energieautarkes elektronisches System zur Prüfung von personenbezogenen Berechtigungen zur Bedienung einer Vorrichtung.

[0002] Systeme zur Überprüfung von Berechtigungen sind in verschiedenen Weisen bekannt. So sind Systeme bekannt, die nach Art von Transpondersystemen arbeiten. Begibt sich eine Person mit einem mobilen Transponder in den Wirkungskreis einer mit dem Transponder kommunizierenden Sende- und Empfangsstation, liest diese den Dateninhalt, die Identifikationsdaten, des Transponders aus und gibt entsprechend der Berechtigungen die mit den Identifikationsdaten verbunden sind, den Zutritt zu einem verschlossenen Raum frei.

[0003] Aus der Druckschrift US 3,733,861 A ist ein energieautarkes elektronisches Türschloss bekannt, welches durch Kommunikation mit einem passiven Transponder, der von einem Benutzer mitgeführt wird, den Zugang zu einem gesicherten Bereich nach Überprüfung der empfangenen kodierten Signale des Transponders freigibt oder weiterhin gesperrt hält. Der passive Transponder erhält seine Energie aus dem Radiosignal, welches vom Schloss ausgesendet wird, wenn der Benutzer beispielsweise durch Betätigen der Türklinke einen Energiewandler betätigt, der mit der Elektronik des Schlosses verbunden ist und dieses mit Energie versorgt.

[0004] Aus der Druckschrift DE 94 19 736 U1 ist ein elektronisches Schloss bekannt, welches mit einer Vielzahl von mechanischen oder auch elektronischen Schlüsseln bedient werden kann. Das Schloss ist so ausgelegt, dass es die Energie die es für seine Funktion benötigt, aus autarken Energiequellen wie Solarzellen oder elektromechanischen Energiewandlern bezieht. Bei der Verwendung elektronischer Schlüssel können diese so ausgelegt sein, dass sie ihre Energie aus eben dem Schloss erhalten das mit den Schlüsseln bedient wird. Die Energie wird den elektronischen Schlüsseln zum Beispiel mit Radiosignalen übermittelt.

[0005] Weiter sind Systeme bekannt, die beispielsweise bei Berührung eines Fingerprintsensors durch eine Person, den Fingerabdruck der Person prüfen, und mit vorbekannten Daten, beziehungsweise Fingerabdrücken vergleichen, und daraufhin eine weitere Aktion auslösen oder verhindern. Auch sind Systeme bekannt, die mittels eines Irisscanners die Iris einer Person prüfen und mit vorbekannten Daten vergleichen, und dann gegebenenfalls den Zutritt zu einem geschützten Raum freigeben.

[0006] Die genannten Systeme bergen Probleme in sich. Insbesondere die genannten biometrischen Systeme, bergen die Problematik in sich, dass die zur Verfügung stehende Sensortechnologie noch nicht die erwünschte Betriebssicherheit aufweisen. So sind Verschmutzungen bei Fingerprintsensoren und natürlich auch bei optischen oder optoelektronischen Irislesern nicht auszuschließen und führen zwangsläufig zu Fehlern.

[0007] Die vorgenannten Transpondersysteme beinhalten ihre Problematik darin, dass der Abstand, zwischen der Person die den mobilen Transponder mit sich führt und der Lese- und Sendeeinheit, unmittelbaren Einfluss auf die Übertragungsqualität und damit auf eine fehlerfreie Funktion des Systems Einfluss hat. So ist zum Beispiel eine Störung durch eine in diesem Abstandsbereich befindliche zweite Person nicht auszuschließen.

[0008] Darüber hinaus benötigen die vorgenannten Systeme an der fest installierten Station eine drahtgebundene Energieversorgung, um die Funkgestützte Kommunikation mit dem mobilen Transponder aufrecht zu erhalten und den Transponder auch mit der notwendigen Energie zu versorgen.

[0009] Einhergehend mit der drahtgebundenen Energieversorgung der fest installierten Stationen der oben genannten Systeme ist ein weiterer Nachteil verbunden. So ist eine Installation, zum Beispiel fern ab einer drahtgebundenen Energieversorgung eines solchen Systems nicht oder nur unter erheblichen Aufwand möglich. Die Ausstattung örtlich ungebundener Bereiche, wie sie zum Beispiel Fahrzeuge darstellen, mit solchen Systemen ist nur dann möglich, wenn im Fahrzeug stets mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung zu rechnen ist. Da die Stromversorgung in Fahrzeugen im Ruhezustand durch elektrochemische Akkumulatoren hergestellt ist, die einer begrenzen Lebensdauer unterliegen ist eine stets störungsfreie Stromversorgung nicht anzunehmen. Darüber hinaus entzieht ein solches System den Akkumulatoren auch im Ruhezustand eine nicht unerhebliche Menge elektrischer Energie, so dass alleine durch längere Ruhezeiten eines Fahrzeugs mit einem Ausfall eines solchen Systems zu rechnen ist. Um an solchen Orten zuverlässig und dauerhaft zu funktionieren, sind solche Systeme also nicht oder nur bedingt geeignet.

[0010] Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein System zur Prüfung von personenbezogenen Berechtigungen vorzuschlagen, das auch an Orten zu betreiben ist, deren Versorgung mit elektrischer Energie nicht dauerhaft gesichert ist, beziehungsweise an Orten zu betreiben ist, die keine Versorgung mit elektrischer Energie anbieten.

[0011] Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst und diese werden durch die in den untergeordneten Patentansprüchen beschriebenen Maßnahmen in vorteilhafter.Weise erweitert.

[0012] Es ist ein energieautarkes elektronisches System zur Prüfung von personenbezogenen Berechtigungen zur Bedienung einer Vorrichtung vorgeschlagen, das ein erstes Teilsystem, ein zweites Teilsystem und eine Bedienungseinrichtung, die der Vorrichtung zugeordnet ist umfasst und bei Betätigung durch eine Person die Prüfung der personenbezogenen Berechtigung auslöst.

[0013] Die beiden Teilsysteme kommunizieren dabei bidirektional, wobei die Kommunikation der beiden Teilsysteme über elektrisch angeregte Signale stattfindet. Dabei ist vorgesehen, die Kommunikation zwischen dem ersten und dem zweiten Teilsystem erst dann zu starten, wenn eine Person die Bedienungseinrichtung betätigt. Da die Bedienungseinrichtung der Vorrichtung zugeordnet ist, zu deren Bedienung die Berechtigung zu prüfen ist, ist somit bereits der Abstand der Person zu der Vorrichtung gegeben. Er ergibt sich naturgemäß durch die Länge der Arme der betreffenden Person. Das heißt Personen deren Entfernung von der Vorrichtung weiter als deren Armlänge ist, sind damit nicht in der Lage die Bedienungseinrichtung zu betätigen. Damit ist vorteilhaft ausgeschlossen, dass irrtümlich eine Berechtigungsanfrage ausgelöst wird und somit auch unberechtigte Personen in den Genuss einer Berechtigung gelangen, zum Beispiel durch ihre bloße gleichzeitige Anwesenheit mit einer berechtigten Person.

[0014] Es ist vorteilhaft, das erste Teilsystem räumlich nahe an der abzusichernden Vorrichtung anzubringen und das zweite Teilsystem als mobiles Teilsystem der berechtigten Person mitführen zu lassen. Durch den Kontakt der Person mit der Bedienungseinrichtung und dem naturgemäß gegebenen Kontakt der Person mit dem mobilen, beziehungsweise dem zweiten Teilsystems ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, die Übertragung der elektrisch angeregten Signale über den Körper der Person darzustellen. Dies erfolgt dann in vorteilhafter Weise in einer kapazitiven Art, so dass die Form der Übertragung als sehr störungsfrei zu bezeichnen ist. Eine Funkübertragung der Signale ist ebenfalls möglich. Bei einer Funkübertragung sind jedoch weitere Maßnahmen, die nicht Teil dieser Erfindung sind, zu ergreifen um eine störungssichere Übertragung der Signale zu erreichen.

[0015] Die Energieversorgung des ersten Teilsystems ist in einer vorteilhaften Ausführungsform zum Beispiel durch einen mit der Bedienungseinrichtung kraft- und formschlüssig verbundenen Energiewandler gelöst. Hier bietet sich an, Energiewandler wie sie zum Beispiel aus energieautarken Funkschaltern bekannt sind zu verwenden. Diese ermöglichen eine energieautarke Arbeitsweise um damit im Moment der Betätigung der Bedienungseinrichtung die Energie für das erste Teilsystem zu erzeugen.

[0016] Mit der Erzeugung der Energie für das erste Teilsystem durch die Betätigung der Bedienungseinrichtung, wird das erste Teilsystem mit elektrischer Energie versorgt und nimmt seinen Betrieb auf. Der Betreib des ersten Teilsystems hält solange an, bis die erzeugte Energie verbraucht ist. Mit der Betriebsaufnahme des ersten Teilsystems, sendet dies ein Signal an das zweite Teilsystem. Das zweite Teilsystem sendet als Antwortsignal seine Identifikationsdaten zurück.

[0017] Im ersten Teilsystem wird geprüft, ob die Identifikationsdaten, die von dem zweiten Teilsystem übermittelt wurden, vorbestimmte Freigabekriterien erfüllen. Zum Beispiel werden im ersten Teilsystem die Identifikationsdaten mit vorbekannten Daten verglichen, und bei Übereinstimmung die Berechtigung zur Bedienung der Vorrichtung erteilt. Als Energiewandler bieten sich an dieser Stelle elektromechanische Energiewandler ebenso wie pyroelektrische oder elektromagnetische Energiewandler sowie magnetostriktive Energiewandler oder eine Kombination solcher Energiewandler an. Im Grunde bieten sich demzufolge alle Energiewandler an, die mechanische Energie in elektrische Energie zu wandeln in der Lage sind.

[0018] Wird auf die Bedienungseinrichtung eine Kraft ausgeübt, so wirkt ein Teil dieser Kraft auf den Energiewandler. Der Energiewandler wandelt die damit eingebrachte Energie in elektrische Energie um, diese wiederum erzeugt ihrerseits in dem ersten Teilsystem ein elektrisches Signal, das an das zweite Teilsystem weitergeleitet wird. Das Antwortsignal des zweiten Teilsystems ermöglicht dann, im Falle einer Berechtigung und/oder Übereinstimmung der Identifikationsdaten mit den vorbekannten Daten, die mit der Bedienungseinrichtung verbundene Aktion auszulösen, beziehungsweise auszuführen.

[0019] Als Bedienungseinrichtung sind hier zum Beispiel verschiedene Bedienungseinrichtungen denkbar. Im folgenden sind nur einige wenige Beispiele genannt, die nur einen kleinen Ausschnitt des großen Anwendungsgebietes darstellen können. Da ist zum Beispiel ein Türgriff zu nennen, der durch Kraftaufwand bewegt werden muss. Weiter ist ein Druckschalter zu nennen, der weitergehende Funktionen beinhaltet, oder ein Tastschalter, der ebenso weitergehende Aktionen auszulösen in der Lage ist. Ebenso sind Schalter einer EDV-Anlage zu nennen und viele mehr. Jede Bedienungseinrichtung, deren Betätigungsweise es erlaubt, einen Teil der mit der Betätigung eingebrachten Energie abzuzweigen und mit einem Wandler in elektrische Energie zu wandeln ist geeignet.

[0020] Abhängig von der Ausführung der Bedienungseinrichtung, ist der damit verbundene Energiewandler mehr oder weniger groß ausführbar. Die Menge der durch die Energiewandlung erzielbaren elektrischen Energie ist damit nicht immer gleich groß und kann mitunter zur Abwicklung des gesamten oben genannten Vorgangs nicht ausreichend sein. In diesem Falle ist vorteilhafterweise ein zweiter Energiewandler mit dem ersten Teilsystem verbunden und versorgt dieses zusätzlich oder alternativ mit elektrischer Energie. Dieser zweite Energiewandler bezieht seine Energie aus der Umgebungsenergie, die das erste Teilsystem umgibt. Dazu gehört beispielsweise Licht oder Wärme die durch Solarzellen oder pyroelektrische Energiewandler sowie durch thermoelektrische Energiewandler in elektrische Energie wandelbar ist.

[0021] Überschüssige Energie, die durch den zweiten Energiewandler zur Verfügung gestellt wird, ist in einen kapazitiven oder elektrochemischen Energiespeicher zwischenspeicherbar und für die Fälle vorzuhalten, an denen in der Umgebung keine ausreichende Menge wandelbarer Energie vorliegt.

[0022] Das mobile Teilsystem verfügt vorteilhafterweise über eine eigene Energieversorgung, da eine Energieversorgung über ein elektromagnetisches Feld, wie das bei Transpondersystemen der Fall ist, hier nicht von Vorteil ist. Die eigene Energieversorgung des zweiten Teilsystems kann durch kapazitive oder elektrochemische Energiespeicher gebildet sein. In vorteilhafterweise verfügt das zweite Teilsystem über Energiewandler die die Umgebungsenergie des zweiten Teilsystems in elektrische Energie wandeln. Ebenso ist auch hier ein elektrochemischer oder ein kapazitiver Energiespeicher zur Zwischenspeicherung von überschüssiger Energie vorteilhaft. Die Ausführungsformen für solche Energiewandler und dazugehörige Speicher sind entsprechend kleiner, so dass sie auf einem mobilen Teilsystem, das zum Beispiel in einer Kleidertasche einer Person oder an der Person direkt angeordnet ist, Platz finden muss.

[0023] Da das zweite Teilsystem in seiner räumlichen Ausprägung also eher klein ausgeführt ist, ist bei dem zweiten Teilsystem von besonderem Vorteil die Energie die zur Verfügung steht möglichst sparsam beziehungsweise wirtschaftlich zu nutzen. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft für eine Zeit des Ruhebetriebs das zweite Teilsystem in einen Zustand geringsten Energieverbrauchs zu versetzten und diesen mit einem sogenannten Wake-up Signal, das durch das erste Teilsystem ausgesendet wird, in einen Betriebsmodus zu versetzten, der bei dem zweiten Teilsystem das Versenden seiner Identifikationsdaten veranlasst. Die Form der Versendung der Information über den Körper der Person ist auch von deutlich geringeren Energieaufwand betroffen als eine vergleichbare Information über eine gleiche Entfernung über ein Funksignal zu versenden.

[0024] Um das zweite Teilsystem aus dem Ruhezustand in den Betriebszustand zu versetzen ist eine Weckeinrichtung vorgesehen, die dem zweiten Teilsystem zugeordnet ist. Die Weckeinrichtung wird durch ein elektrisch angeregtes Signal des ersten Teilsystems aktiviert. Diese elektrisch angeregte Signal ist durch die Bedienung der Vorrichtung ausgelöst.

[0025] Im Betriebszustand übermittelt das zweite Teilsystem zumindest ein Signal mit seinen Identifikationsdaten an das erste Teilsystem. Damit ist der Träger des zweiten Teilsystems gegenüber dem ersten Teilsystem identifizierbar. Das erste Teilsystem führt die Prüfung der Berechtigung durch einen Vergleich der Information mit vorbekannten Informationen durch. Sind den Informationen Berechtigungen zur Betätigung der Vorrichtung zugewiesen, gibt das erste Teilsystem die Betätigung der Vorrichtung frei, oder löst eine nachgeschaltete Aktion aus.

[0026] Es ist vorteilhaft die Kommunikation zwischen den beiden Teilsystemen durch Mittel der Verschlüsselung vor unberechtigtem Störungen oder Verfälschungen der Kommunikation zu schützen.

[0027] Im folgenden ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme einer Figur näher erläutert.

[0028] Es zeigt die Figur in einer schematischen Darstellung ein energieautarkes elektronisches System zur Prüfung von personenbezogenen Berechtigungen zur Bedienung einer Vorrichtung gemäß dem Prinzip der vorliegenden Erfindung.

[0029] Die Figur zeigt ein erstes Teilsystem 1 und ein zweites Teilsystem 2. Die beiden Teilsysteme sind in räumlich voneinander getrennten Bereichen B1 und B2 angeordnet. Das erste Teilsystem ist in einem räumlichen Bereich B1 angeordnet, der dem zu sichernden Bereich entspricht. Das erste Teilsystem 1 ist verbunden mit einer Bedienungseinrichtung 3, die zur Bedienung der Vorrichtung 4 vorgesehen ist. Die Bedienungseinrichtung 3 weist zusätzlich einen Energiewandler 5 auf, der einen Teil der für die Bedienungseinrichtung vorgesehenen Kraft in elektrische Energie wandelt.

[0030] Diese elektrische Energie wird an das erste Teilsystem weitergeleitet und setzt das erste Teilsystem in Betrieb. Die Kraft die zur Bedienung ausgeführt wird, wird von einer Person P eingebracht, die die Vorrichtung 4 bedienen möchte. Die Person P führt das zweite Teilsystem 2 mit sich. Nach Aufnahme des Betriebes am ersten Teilsystem 1 sendet das erste Teilsystem 1 ein Signal an das zweite Teilsystem 2. Das zweite Teilsystem 2 antwortet auf dieses Signal durch Übermittlung seiner Identifikationsinformation. Eine bidirektionale Kommunikation ist damit erfolgt und wieder abgeschlossen. Zur Erhöhung der Übertragungssicherheit, ist diese bidirektionale Kommunikation auch wiederholbar, zumindest so oft, bis eine von beiden Teilsystemen bestätigte Fehlerfreiheit der Übertragung vorliegt. Für diese Vorgänge sind bereits Übertragungsverfahren bekannt, die nicht Teil dieser Erfindung sind.

[0031] Im ersten Teilsystem 1 werden die vom zweiten Teilsystem 2 übermittelten Identifikationsinformationen mit vorbekannten Daten verglichen. Durch das erste Teilsystem 1 erfolgt eine Freigabe der Bedienung der Vorrichtung 4. Die kann auf verschiede Art und Weise geschehen. Die folgende Aufzählung ist deshalb nur beispielhaft und stellvertretend für eine vielfältige Auswahl von Möglichkeiten. Zum Beispiel kann

• die Freigabe durch eine mechanische Entriegelung erfolgen, so dass ein Riegel die Bedienungseinrichtung entriegelt, zum Beispiel einen Türgriff der dann weiter betätigt werden kann, oder ein Druckknopf der weiter gedrückt werden kann.
• eine elektrische Weiterleitung eines Befehls, der der Bedienungseinrichtung hinterlegt ist, erfolgen und damit die Vorrichtung bedient werden.
• falls die Bedienungseinrichtung ein Funkschalter ist, ein Funksignal erst nach der Freigabe gesendet werden und damit die Vorrichtung bedient, zum Beispiel eine Beleuchtungseinrichtung aktiviert werden.

[0032] In dem Ausführungsbeispiel ist mit dem ersten Teilsystem ein zweiter Energiewandler 6 verbunden, der die in der Umgebung des ersten Teilsystems befindliche Energie in elektrische Energie wandelt. Dies ist zum Beispiel thermische Energie die mit einem Thermoelement oder einem pyroelektrischen Wandler in elektrische Energie zu wandeln ist, oder es ist Solarenergie, die mit einem Solarelement in elektrische Energie zu wandeln ist, oder es ist Windenergie, die mit einem elektromagnetischen Wandler zu wandeln ist, oder eine andere Form der Bewegungsenergie, die ebenso mit einen elektromagnetischen oder auch piezoelektrischen Wandler in elektrische Energie wandelbar ist.

[0033] Mit dem zweiten Teilsystem verbunden ist ein mobiler Energiewandler 7, der ebenso thermische Energie, Solarenergie oder Bewegungsenergie, die in der Umgebung des zweiten Teilsystems vorliegt in elektrische Energie zu wandeln in der Lage ist. Auch hier sind Energieformen wie Wärmeenergie durch Thermoelemente, oder pyroelektrische Wandler, als auch Solarenergie oder Bewegungsenergie durch die entsprechend bereits oben genannten Wandlersysteme, in elektrische Energie wandelbar. Überschüssige Energie, die durch den mobilen Energiewandler 7 gewandelt wird, wird in vorteilhafterweise in den mobilen Energiespeicher der ebenso dem zweiten Teilsystem zugeordnet ist gespeichert. Damit ist auch in Zeiten, zu denen keine wandelbare Energie das zweite Teilsystem umgibt, gewährleistet, dass immer ausreichend elektrische Energie zu Verfügung steht um nach dem Empfang eines Wake-Up-Signal ein kurzes Signal mit den Identifikationsdaten zu übermitteln. Aus diesem Grunde ist auch an dem ersten Teilsystem 1 ein solcher beziehungsweise ein ähnlicher Energiespeicher 9 angeordnet.

[0034] Dem zweiten Teilsystem 2 ist eine Weckeinrichtung 10 zugeordnet, die angeregt durch ein Signal des ersten Teilsystems das zweite Teilsystem von einem Ruhezustand in einen Betriebszustand versetzt. Der Ruhezustand ist vorteilhaft ein Zustand geringsten Energieverbrauchs. Insbesondere bei dem zweiten Teilsystem, dessen räumliche Ausdehnung als gering anzusehen ist, ist dies von Bedeutung. In dem vorgenannten Ruhezustand ist ausschließlich die Weckeinrichtung 10 mit elektrischer Energie versorgt.
Beide Teilsysteme sind mit korrespondieren Mitteln (11) zur Verschlüsselung ausgestattet. Damit ist die Übertragung der Information vor unberechtigten Störungen oder Veränderungen oder Abhörmaßnahmen geschützt. Die Übertragung der Information ist nicht nur über die kapazitive Kopplung durch den Körper der Person P, sondern alternativ auch über ein Funkgebundenes Signal 12 durchzuführen.

[0035] Ein Anwendungsbeispiel soll noch weiter die Vorteilhaftigkeit der vorliegenden Erfindung, selbst bei Einsatzorten mit ausreichend elektrischer Energie, verdeutlichen. So ist zum Beispiel ein Fahrstuhlknopf 3, der den Zugang zu einem bestimmten gesicherten Bereich B1 ermöglicht, in dem er ein Stockwerk eines Gebäudes anfährt, dass nur einem besonders berechtigten Personenkreis zugänglich sein soll, mit dem System gemäss der vorhergehend beschriebenen Erfindung vorteilhaft ausstattbar.

[0036] Eine Person die den Fahrstuhlknopf 3 betätigt, löst damit noch nicht den Fahrstuhl 4 aus, sondern löst erst durch die Betätigung des Fahrstuhlknopfes 3, ohne es zu bemerken, über den Energiewandler 5 ein Signal an dem ersten Teilsystem 1 aus. Diese Signal wird über den Körper der Person P an das zweite Teilsystem 2 geleitet. Die Oberfläche des Fahrstuhlknopfes 3 ist dazu so gestaltet dass eine Signalübertragung auf den Körper der Person P stattfinden kann.

[0037] Befindet sich an der Person P kein korrespondierendes zweites Teilsystem 2, so bleibt das Drücken des Aufzugsknopfes 3 ohne weitere Folgen, der Aufzug 4 bewegt sich nicht. Befindet sich an der Person P ein zweites Teilsystem 2, so übermittelt dieses nach dem Empfang des Signals vom ersten Teilsystem 1 die Identifikationsdaten an das erste Teilsystem 1. Das erste Teilsystem 1 vergleicht die Identifikationsdaten mit vorbekannten Daten. Stellt das erste Teilsystem 1 ein Übereinstimmen der Daten fest, und stellt ebenso eine Berechtigung zum Zutritt zu dem Stockwerk, beziehungsweise den Bereich 1 fest, setzt sich der Aufzug 4 in Bewegung. Dies alles geschieht ohne dass die Person P dadurch eine merkliche Zeitverzögerung der durch sie angeforderten Aktion verspürt.

Bezugszeichenliste

[0038] 

1

Erstes Teilsystem

2

Zweites Teilsystem

B1

Bereich des ersten Teilsystems

B2

Bereich des zweiten Teilsystems

3

Bedienungseinrichtung

4

Vorrichtung

5

Energiewandler

6

Zweiter Energiewandler

7

Mobiler Energiewandler

8

Mobiler Energiespeicher

9

Energiespeicher

10

Weckeinrichtung

11

Mittel zur Verschlüsselung

12

funkgebundenes Signal

P

Person

Ansprüche

1. Energieautarkes elektronisches System zur Prüfung von personenbezogenen Berechtigungen zur Bedienung einer Vorrichtung (4), umfassend

- ein erstes Teilsystem (1), welches energieautark ausgebildet ist,

- ein zweites Teilsystem (2) und

- eine Bedienungseinrichtung (3), die der Vorrichtung (4) zugeordnet ist und bei Betätigung durch eine Person (P) die Prüfung der personenbezogenen Berechtigung auslöst, wobei die beiden Teilsysteme (1, 2) miteinander bidirektional kommunizieren und wobei diese Kommunikation über elektrisch angeregte Signale stattfindet,

dadurch gekennzeichnet, dass
das zweite Teilsystem (2) energieautark ausgebildet ist und die Versorgung des zweiten Teilsystems (2) mit elektrischer Energie durch einen mobilen Energiewandler (7) gegeben ist, der eine in der Umgebung des zweiten Teilsystems (2) vorliegende, in elektrische Energie wandelbare Energie wandelt,
und wobei
die elektrisch angeregten Signale über den Körper der Person in Form einer kapazitiven Kopplung übertragen werden.

2. Energieautarkes elektronisches System nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Teilsystem (1) räumlich nahe an der Vorrichtung (4) angeordnet ist und das zweite Teilsystem (2) tragbar ausgeführt und von dem ersten Teilsystem (1) räumlich getrennt, von der Person (P) mitgeführt ist.

3. Energieautarkes elektronisches System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Versorgung des ersten Teilsystems (1) mit elektrischer Energie durch einen, mit der betätigten Bedienungseinrichtung (3) form- oder kraftschlüssig verbundenen Energiewandler (5) erfolgt, wobei ein Anteil der mit der Betätigung der Bedienungseinrichtung (3) auf diese einwirkende Betätigungsenergie, auf den Energiewandler (5) übertragen wird.

4. Energieautarkes elektronisches System nach Patentanspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Energiewandler (5) ein elektromechanischer Energiewandler, vorzugsweise ein piezoelektrischer Energiewandler und/oder ein elektromagnetischer Energiewandler und/oder ein magnetostriktiver Energiewandler ist.

5. Energieautarkes elektronisches System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Versorgung des ersten Teilsystems (1) mit elektrischer Energie durch zumindest einen zweiten Energiewandler (6) gegeben ist, der eine in der Umgebung des ersten Teilsystems (1) vorliegende, in elektrische Energie wandelbare Energie, wandelt.

6. Energieautarkes elektronisches System nach Patentanspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Energiewandler (6) vorzugsweise ein Solarenergiewandler und/oder ein thermoelektrischer Energiewandler und/oder ein pyroelektrischer Energiewandler und/oder ein Wandler für elektromagnetische Strahlung ist.

7. Energieautarkes elektronisches System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der mobile Energiewandler (7) ein elektromagnetischer Energiewandler und/oder ein piezoelektrischer Energiewandler und/oder ein magnetostriktiver Energiewandler und/oder ein thermoelektrischer Energiewandler und/oder ein Solarenergiewandler ist.

8. Energieautarkes elektronisches System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Versorgung des zweiten Teilsystems (2) mit elektrischer Energie durch einen mobilen kapazitiven oder elektrochemischen Energiespeicher (8) unterstützt ist.

9. Energieautarkes elektronisches System nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass
der mobile Energiespeicher (8), durch den mobilen Energiewandler (7) erzeugte überschüssige elektrische Energie speichert und bei Bedarf an das zweite Teilsystem (2) abgibt.

10. Energieautarkes elektronisches System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Weckeinrichtung (10) dem zweiten Teilsystem (2) zugeordnet ist, wobei die Weckeinrichtung durch ein elektrisch angeregtes Signal des ersten Teilsystems (1) aktivierbar ist und das zweite Teilsystem aus einem Ruhezustand mit geringstem Energieverbrauch in einen Betriebszustand versetzt.

11. Energieautarkes elektronisches System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zweite Teilsystem (2) im Betriebszustand zumindest ein eine Information tragendes Signal an das erste Teilsystem (1) sendet, das den Träger des zweiten Teilsystems (2) identifiziert und das erste Teilsystem (1) die Prüfung der Berechtigung durch einen Vergleich der Information mit vorbekannten Informationen vollzieht und die Betätigung der Vorrichtung freigibt wenn eine solche Berechtigung der Information zugeordnet ist.

12. Energieautarkes elektronisches System nach einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation zwischen dem ersten Teilsystem (1) und dem zweiten Teilsystem (2) mit Mitteln zu Verschlüsselung (11) geschützt ist.

Claims

1. An energy self-sufficient electronic system for verifying person-related authorizations for operating an apparatus (4), comprising

- a first subsystem (1) which is designed so as to be energy self-sufficient,

- a second subsystem (2) and

- an operating device (3) which is associated to the apparatus (4) and causes the verification of the person-related authorization when actuated by a person (P), the two subsystems (1, 2) communicating with each other in a bidirectional manner and said communication taking place via electrically stimulated signals,

characterized in that
the second subsystem (2) is designed so as to be energy self-sufficient and the supply of the second subsystem (2) with electrical energy is provided by a mobile energy converter (7) which converts an energy which is present in the vicinity of the second subsystem (2) and can be converted into electrical energy,
and wherein
the electrically stimulated signals are transferred through the body of the person in the form of a capacitive coupling.

2. The energy self-sufficient electronic system according to claim 1,
characterized in that
the first subsystem (1) is arranged in the vicinity of the apparatus (4) and the second subsystem (2) is designed so as to be portable and is carried along by the person (P) so as to be remote from the first subsystem (1).

3. The energy self-sufficient electronic system according to any of the preceding claims,
characterized in that
the supply of the first subsystem (1) with electrical energy is performed by an energy converter (5) which is connected with the actuated operating device (3) through a positive or frictional fit, with a part of the operating energy, acting on the operating device (3) upon actuation thereof, being transferred to the energy converter (5).

4. The energy self-sufficient electronic system according to claim 3,
characterized in that
the energy converter (5) is an electromechanical energy converter, preferably a piezoelectric energy converter and/or an electromagnetic energy converter and/or a magnetostrictive energy converter.

5. The energy self-sufficient electronic system according to any of the preceding claims,
characterized in that
the supply of the first subsystem (1) with electrical energy is provided through at least one second energy converter (6) converting energy which is present in the vicinity of the first subsystem (1) and can be converted into electrical energy.

6. The energy self-sufficient electronic system according to claim 5,
characterized in that
the second energy converter (6) is preferably a solar energy converter and/or thermoelectric energy converter and/or pyroelectric energy converter and/or a converter for electromagnetic radiation.

7. The energy self-sufficient electronic system according to any of the preceding claims,
characterized in that
the mobile energy converter (7) is an electromagnetic energy converter and/or piezoelectric energy converter and/or magnetostrictive energy converter and/or thermoelectric energy converter and/or a solar energy converter.

8. The energy self-sufficient electronic system according to any of the preceding claims,
characterized in that
the supply of the second subsystem (2) with electrical energy is supported by a mobile capacitive or electrochemical energy accumulator (8).

9. The energy self-sufficient electronic system according to claim 8,
characterized in that
the mobile energy accumulator (8) accumulates a surplus of electrical energy produced by the mobile energy converter (7) and delivers it to the second subsystem (2) when required.

10. The energy self-sufficient electronic system according to any of the preceding claims,
characterized in that
a wake-up facility (10) is allocated to the second subsystem (2), the wake-up facility being able to be activated by an electrically stimulated signal of the first subsystem (1) and causing the second subsystem to move from a state of rest to an operating state with smallest energy consumption.

11. The energy self-sufficient electronic system according to any of the preceding claims,
characterized in that
in the operating state, the second subsystem (2) sends at least one information-carrying signal to the first subsystem (1), this signal identifying the carrier of the second subsystem (2), and the first subsystem (1) carries out the verification of the authorization by comparing the information with already known information and enables the actuation of the apparatus if such an authorization is associated to the information.

12. The energy self-sufficient electronic system according to any of the preceding claims,
characterized in that
the communication between the first subsystem (1) and the second subsystem (2) is protected by encryption means (11).

Revendications

1. Système électronique énergétiquement autonome permettant de contrôler des autorisations liées à la personne pour la commande d'un dispositif (4), comportant

- un premier système partiel (1), lequel est est conçu de manière énergétiquement autonome,

- un deuxième système partiel (2) et

- un appareil de commande (3) qui est attribué au dispositif (4) et qui déclenche le contrôle de l'autorisation liée à la personne en cas d'actionnement par une personne (P), les deux systèmes partiels (1, 2) communiquant entre eux de manière bidirectionnelle et cette communication s'effectuant via des signaux excités électriquement,

caractérisé en ce que
le deuxième système partiel (2) est conçu de manière énergétiquement autonome et l'alimentation du deuxième système partiel (2) en énergie électrique est donnée par un convertisseur d'énergie mobile (7) qui convertit une énergie présente dans l'environnement du deuxième système partiel (2) et convertible en énergie électrique, et
les signaux excités électriquement étant transmis par le corps de la personne sous forme de couplage capacitif.

2. Système électronique énergétiquement autonome selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
le premier système partiel (1) est spatialement disposé près du dispositif (4) et le deuxième système partiel (2) est exécuté de manière portative et emporté par la personne (P) de manière spatialement séparée du premier système partiel (1).

3. Système électronique énergétiquement autonome selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'alimentation du premier système partiel (1) en énergie électrique est effectuée par un convertisseur d'énergie (5) relié par engagement positif ou par adhérence à l'appareil de commande actionné (3), une partie de l'énergie d'actionnement qui agit sur l'appareil de commande (3) lors de l'actionnement de celui-ci étant transmise au convertisseur d'énergie (5).

4. Système électronique énergétiquement autonome selon la revendication 3,
caractérisé en ce que
le convertisseur d'énergie (5) est un convertisseur d'énergie électromécanique, de préférence un convertisseur d'énergie piézoélectrique et/ou un convertisseur d'énergie électromagnétique et/ou un convertisseur d'énergie magnétostrictif.

5. Système électronique énergétiquement autonome selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'alimentation du premier système partiel (1) en énergie électrique est donnée par au moins un deuxième convertisseur d'énergie (6) qui convertit une énergie présente dans l'environnement du premier système partiel (1) et convertible en énergie électrique.

6. Système électronique énergétiquement autonome selon la revendication 5,
caractérisé en ce que
le deuxième convertisseur d'énergie (6) est de préférence un convertisseur d'énergie solaire et/ou un convertisseur d'énergie thermoélectrique et/ou un convertisseur d'énergie pyroélectrique et/ou un convertisseur pour rayonnement électromagnétique.

7. Système électronique énergétiquement autonome selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le convertisseur d'énergie mobile (7) est un convertisseur d'énergie électromagnétique et/ou un convertisseur d'énergie piézoélectrique et/ou un convertisseur d'énergie magnétostrictif et/ou un convertisseur d'énergie thermoélectrique et/ou un convertisseur d'énergie solaire.

8. Système électronique énergétiquement autonome selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'alimentation du deuxième système partiel (2) en énergie électrique est assistée par un accumulateur d'énergie mobile (8) capacitif ou électrochimique.

9. Système électronique énergétiquement autonome selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
l'accumulateur d'énergie mobile (8) accumule de l'énergie électrique excédentaire générée par le convertisseur d'énergie mobile (7) et la délivre au deuxième système partiel (2) en cas de besoin.

10. Système électronique énergétiquement autonome selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
un dispositif de réveil (10) est attribué au deuxième système partiel (2), le dispositif de réveil étant activable par un signal excité électriquement du premier système partiel (1) et transposant le deuxième système partiel d'un état de repos à consommation d'énergie minime à un état de fonctionnement.

11. Système électronique énergétiquement autonome selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le deuxième système partiel (2) envoie en état de fonctionnement au moins un signal portant une information au premier système partiel (1), lequel signal identifie le porteur du deuxième système partiel (2), et en ce que le premier système partiel (1) effectue le contrôle de l'autorisation par une comparaison de l'information avec des informations préalablement connues et libère l'actionnement du dispositif si une telle autorisation est attribuée à l'information.

12. Système électronique énergétiquement autonome selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la communication entre le premier système partiel (1) et le deuxième système partiel (2) est protégée par des moyens de codage (11).

Zeichnung