[0001] Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem für ein Verschlusselement. Das Sensorsystem
umfasst eine Sensorvorrichtung. Bei dem Verschlusselement handelt es sich insbesondere
um eine Tür oder ein Fenster.
[0002] Eine vorbekannte Sensorvorrichtung zeigt
WO 2016/149723 A1, dort als Vorrichtung zum Detektieren bezeichnet. Nachteilig ist, dass die Sensorvorrichtung
zum Nachrüsten auf dem Stulp oder auf dem Schließblech angeordnet wird. Hierdurch
ist eine Manipulation leicht möglich.
[0003] Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Sensorsystem für ein Verschlusselement,
insbesondere eine Tür oder ein Fenster, bereitzustellen, das eine hohe Sicherheit
gegen einen Manipulationsversuch aufweist.
[0004] Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die
abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Gegenstand.
[0005] Somit wird die Aufgabe gelöst durch ein Sensorsystem für ein Verschlusselement. Bei
dem Verschlusselement handelt es sich insbesondere um eine Tür oder ein Fenster. Das
Sensorsystem umfasst eine Sensorvorrichtung.
[0006] Die Sensorvorrichtung umfasst einen Sensor. Am Sensor ist vorzugsweise eine Sensorachse
definiert.
[0007] Erfindungsgemäß ist das Sensorsystem, insbesondere die Sensorvorrichtung, dazu eingerichtet,
einen Manipulationsversuch zu detektieren. Die notwendige Rechenleistung kann in der
Sensorvorrichtung selbst erfolgen. Alternativ wird eine übergeordnete Recheneinheit
hierzu verwendet, wobei dann das Sensorsystem die Kombination aus Sensorvorrichtung
und Recheneinheit umfasst.
[0008] Dadurch, dass ein Manipulationsversuch von dem Sensorsystem erkannt wird, kann eine
hohe Sicherheit erreicht werden. Insbesondere wird der Benutzer über den Manipulationsversuch
informiert. Hierdurch kann der Benutzer Gegenmaßnahmen erreichen, z. B. die Funktionsfähigkeit
des Sensorsystems wiederherstellen oder Wachpersonal informieren.
[0009] Die Sensorvorrichtung kann kabelgebunden oder kabellos mit der übergeordneten elektronischen
Recheneinheit verbunden sein. Die Kombination aus Sensorvorrichtung und übergeordneter
Recheneinheit wird als "Sensorsystem" bezeichnet. Allerdings kann die Rechenleistung
auch in der Sensorvorrichtung erbracht werden, sodass die übergeordnete Recheneinheit
nicht notwendig ist und folglich die Sensorvorrichtung als Sensorsystem ausgebildet
ist.
[0010] Die optionale Recheneinheit, insbesondere eine Cloud, ist außerhalb der Sensorvorrichtung
angeordnet. Die Recheneinheit kann über ein lokales Netzwerk, ein Funknetzwerk oder
das Internet mit der Sensorvorrichtung zur Kommunikation (auch als Datenübertragung
bzw. Datenaustausch bezeichnet) verbunden sein. Insbesondere ist vorgesehen, die Recheneinheit
weit entfernt von der Sensorvorrichtung anzuordnen.
[0011] Das Sensorsystem kann ein insbesondere mobiles Benutzergerät, z. B. einem Mobiltelefon,
ein Tablet, einem Laptop umfassen oder zur Kommunikation mit dem mobilen Benutzergerät
ausgebildet sein.
[0012] Ferner kann das Sensorsystem eine elektronische Erfassungseinheit aufweisen, die
außerhalb der Sensorvorrichtung, aber insbesondere in dessen drahtlosem Kommunikationsbereich,
angeordnet ist. Die Erfassungseinheit, beispielsweise ausgebildet als Router oder
Gateway, kann die datenübertragende Verbindung zwischen der Recheneinheit und der
Sensorvorrichtung darstellen. Die Erfassungseinheit kann die datenübertragende Verbindung
zwischen dem Benutzergerät und der Sensorvorrichtung darstellen. Die Erfassungseinheit
ist vorgesehen, in der Nähe der Sensorvorrichtung angeordnet zu werden. Die Erfassungseinheit
ist zur ortsfesten Installation im Kommunikationsbereich der Sensorvorrichtung ausgebildet.
[0013] Die Sensorvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Sende- und/oder Empfangseinheit.
Die Sende- und/oder Empfangseinheit ist zur Kommunikation, also Datenübertragung,
insbesondere drahtlos, mit dem Benutzergerät und/oder der Erfassungseinheit und/oder
der Recheneinheit ausgebildet.
[0014] Die Sende- und/oder Empfangseinheit ist bevorzugt für eine kabellose Nahbereichskommunikation,
z. B. Bluetooth Low Energie oder NFC, ausgebildet. Die Sende- und/oder Empfangseinheit
ist bevorzugt nur für eine kabellose Nahbereichskommunikation, insbesondere Bluetooth
Low Energie oder NFC, ausgebildet. Die Sende- und/oder Empfangseinheit kommuniziert
insbesondere mit der Erfassungseinheit über die kabellose Nahbereichskommunikation.
Die Erfassungseinheit befindet sich bevorzugt innerhalb des Kommunikationsbereichs
der Sende- und/oder Empfangseinheit.
[0015] Die Recheneinheit befindet sich insbesondere außerhalb des Kommunikationsbereichs
der Sende- und/oder Empfangseinheit.
[0016] Es ist vorgesehen, dass die in der Sensorvorrichtung angeordnete Sende- und/oder
Empfangseinheit über die Erfassungseinheit mit dem Benutzergerät und/oder direkt mit
dem Benutzergerät kommuniziert. Die Sende- und/oder Empfangseinheit kann mit dem Benutzergerät
unmittelbar kabellos kommunizieren, sofern sich das Benutzergerät in dem Kommunikationsbereich
der Sende- und/oder Empfangseinheit befindet.
[0017] Darüber hinaus kann auch die Kommunikation von der Sende- und/oder Empfangseinheit
über die Erfassungseinheit und die Recheneinheit mit dem Benutzergerät erfolgen. Dies
ist insbesondere dann der Fall, wenn das Benutzergerät mit der Recheneinheit über
ein externes Netz, insbesondere das Internet oder ein Telekommunikationsnetz, kommuniziert
und/oder sich das Benutzergerät außerhalb des Kommunikationsbereichs der Sende- und/oder
Empfangseinheit befindet. Die Erfassungseinheit und die Recheneinheit können über
ein Netz, insbesondere das Internet und/oder ein Telekommunikationsnetz, verbunden
sein.
[0018] Grundsätzlich ist das Sensorsystem, insbesondere die Sensorvorrichtung, dazu ausgebildet,
bei detektiertem Manipulationsversuch ein entsprechendes Signal auszugeben, das den
Manipulationsversuch anzeigt. Dieses Signal wird insbesondere über die Sende- und/oder
Empfangseinheit der Sensorvorrichtung versendet.
[0019] Der Sensor umfasst vorzugsweise zumindest eine Spule. Der Einfachheit halber wird
im Folgenden stellenweise eine/die Spule beschrieben; dabei ist aber stets zu verstehen,
dass vorzugsweise mehrere insbesondere koaxiale Spulen zur Anwendung kommen. Mit der
zumindest einen Spule werden vorzugsweise unterschiedliche Impedanzen und/oder unterschiedliche
induzierte Spannungen erfasst. Alternativ ist der Sensor beispielsweise als Lichtschranke
ausgebildet, wobei insbesondere Helligkeitsänderungen am Empfänger der Lichtschranke
erfasst werden. Ebenfalls ist es denkbar, die Lichtschranke als weiteren Sensor neben
dem Sensor, der die zumindest eine Spule umfasst, in der Sensorvorrichtung vorzusehen.
[0020] Die Spule weist insbesondere zumindest eine Wicklung auf, die sich um eine Spulenachse
erstreckt; wobei die Spulenachse der Sensorachse entspricht. Die Spule dient insbesondere
dazu, von einem Riegelelement durchdrungen zu werden. Die Spule ist also dazu ausgebildet,
von einem Riegelelement durchdrungen zu werden.
[0021] Besonders bevorzugt weist der Sensor eine Durchgangsaussparung, rundum die Sensorachse,
auf. Die Durchgangsaussparung ist dazu ausgebildet, von dem Riegelelement durchdrungen
zu werden. Dabei bewegt sich das Riegelelement vorzugsweise parallel zur Sensorachse.
Die bevorzugt verwendete Spule erstreckt sich rund um die Durchgangsaussparung.
[0022] Des Weiteren umfasst die Sensorvorrichtung bevorzugt eine Elektrik. Die Elektrik
ist insbesondere zur Stromversorgung und/oder Ansteuerung des Sensors, insbesondere
der Spule(n), ausgebildet. Die Elektrik umfasst vorzugsweise eine Elektronik. Die
Elektronik umfasst insbesondere die Sende- und/oder Empfangseinheit. Die Elektronik
umfasst bevorzugt eine elektronische Steuereinheit, insbesondere einen Prozessor oder
Controller. Die Steuereinheit umfasst bevorzugt einen elektronischen Speicher. Insbesondere
ist die Elektronik aus mehreren Elektronikbauteilen zusammengesetzt. Die Elektronik
ist insbesondere zum Ansteuern des Sensors ausgebildet.
[0023] Die Steuereinheit kann zur Detektion des Manipulationsversuchs ausgebildet sein.
[0024] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Elektrik zumindest einen insbesondere
elektrochemischen Energiespeicher umfasst. Der Energiespeicher ist insbesondere eine
Batterie. Besonders bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Knopfzelle. Der Sensorvorrichtung
fehlt insbesondere eine Kabelverbindung zu einem externen Stromnetz.
[0025] Vorzugsweise ist die Elektrik zumindest teilweise elektrisch leitend mit dem Sensor,
insbesondere der Spule(n), verbunden. Unter "Ansteuerung des Sensors bzw. der Spule"
ist zu verstehen, dass die Elektrik den Sensor, insbesondere die Spule, mit einem
bestimmten Signal beaufschlagt und/oder dazu ausgebildet ist, ein im Sensor erzeugtes
Signal, insbesondere in der Spule induziertes Signal, zu erfassen.
[0026] Wie eingangs erwähnt, ist das Verschlusselement vorzugsweise eine Tür oder ein Fenster.
Zwischen dem Türblatt bzw. dem Fensterblatt, allgemein als Verschlusselementblatt
bezeichnet, und dem umgebenden Verschlusselementrahmen ist der Verschlusselementspalt
ausgebildet. Des Weiteren weist das Verschlusselement vorzugsweise ein Riegelelement
auf.
[0027] Am Beispiel der Tür ist insbesondere vorgesehen, dass im Türblatt ein Einsteckschloss
angeordnet ist. In Richtung des Verschlusselementspalts schließt das Einsteckschloss
mit dem Stulp ab. Auf der gegenüberliegenden Seite, im Verschlusselementrahmen montiert
oder als integraler Bestandsteil des Verschlusselementrahmens, befindet sich das Schließblech.
Aus dem Stulp heraus kann sich ein Riegelelement erstrecken. Dieses Riegelelement
erstreckt sich z. B. durch den Verschlusselementspalt hindurch entlang der Sensorachse
bis in eine entsprechende Öffnung im Schließblech. Dieses Riegelelement ist insbesondere
ein Riegel oder eine Falle. Beim Fenster gibt es entsprechende Elemente, die sich
durch den Verschlusselementspalt hindurch bis in eine entsprechende Öffnung des Verschlusselementrahmens
erstrecken können.
[0028] Die hier vorgestellte Sensorvorrichtung ist bevorzugt dazu ausgebildet, um in diesem
Verschlusselementspalt angeordnet zu werden. Insbesondere befindet sich die Sensorvorrichtung
dabei auf einer dem Verschlusselementspalt zugewandten Seite eines ersten Verschlusselementteils,
insbesondere des Verschlusselementblattes, insbesondere des Stulpes, oder des Verschlusselementrahmens,
insbesondere des Schließblechs. Das gegenüberliegende Teil ohne Sensorvorrichtung
wird als "zweites Verschlusselementteil" bezeichnet. Die Sensorvorrichtung ist dabei
so angeordnet, dass die Sensorachse mit dem Riegelelement und der zugehörigen Öffnung
fluchtet. Besonders bevorzugt ist die Sensorvorrichtung dabei verschlusselementblattseitig,
insbesondere türblattseitig bzw. fensterblattseitig, angeordnet.
[0029] Das Verschlusselementblatt kann "geöffnet" oder "geschlossen" sein. Das Riegelelement
weist den Zustand "Riegel-Ausgefahren" oder "Riegel-Eingefahren" auf. In dem "Riegel-Ausgefahren"-Zustand
ragt das Riegelelement weiter von dem Verschlusselementblatt ab als in dem "Riegel-Eingefahren"
Zustand. Daraus ergeben sich die vier grundsätzlichen Betriebszustände des Verschlusselementes:
ein Geöffnet-Riegel-Ausgefahren-Zustand, ein Geöffnet-Riegel-Eingefahren-Zustand,
ein Geschlossen-Riegel-Ausgefahren-Zustand und ein Geschlossen-Riegel-Eingefahren-Zustand.
[0030] Vorzugsweise ist das Sensorsystem, insbesondere die Sensorvorrichtung, dazu ausgebildet
verschiedene Betriebszustände des Verschlusselements zu detektieren. Bei den detektierbaren
Betriebszuständen kann es sich um den Geöffnet-Riegel-Ausgefahren-Zustand, den Geöffnet-Riegel-Eingefahren-Zustand,
den Geschlossen-Riegel-Ausgefahren-Zustand und den Geschlossen-Riegel-Eingefahren-Zustand
handeln.
[0031] Es sind verschiedene Manipulationsversuche denkbar. Bei dem detektierbaren Manipulationsversuch
kann es sich um einen Manipulationsversuch an dem Sensorsystem, insbesondere an der
Sensorvorrichtung, oder um einen Manipulationsversuch an dem Verschlusselement handeln.
Insbesondere soll als Manipulationsversuch erkannt werden, ob die Sensorvorrichtung
am Verschlusselement beschädigt oder entfernt wird, oder ob eine Datenübertragung
zwischen Verschlusselement und einem weiteren Element, beispielsweise der Recheneinheit,
der Erfassungseinheit oder dem Benutzergerät unterbrochen oder manipuliert ist. Eine
weitere Manipulationsversuch kann in dem Unterbrechen einer Stromversorgung für den
Sensor liegen.
[0032] Entsprechend ist bevorzugt vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung zur Befestigung
auf dem Verschlusselement, bevorzugt auf dem ersten Verschlusselementteil, besonders
bevorzugt in dem Verschlusselementspalt, ausgebildet ist. Dieses hat den Vorteil,
dass die Sensorvorrichtung an dem Verschlusselement nachrüstbar ist. Dabei ist das
Sensorsystem, insbesondere die Sensorvorrichtung, dazu eingerichtet, ein Entfernen
von dem Verschlusselement als Manipulationsversuch zu detektieren. Somit kann, obwohl
sich die Sensorvorrichtung auf dem Verschlusselement befindet, eine hohe Betriebssicherheit
erreicht werden.
[0033] Zum Detektieren, ob die Sensorvorrichtung von dem Verschlusselement entfernt wird,
wird insbesondere derselbe Sensor wie zur Detektion, ob das Verschlusselement geöffnet
oder geschlossen ist, verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird derselbe Sensor zum
Detektieren, ob die Sensorvorrichtung von dem Verschlusselement entfernt wird, derselbe
Sensor wie zur Detektion, ob das Riegelelement ausgefahren oder eingefahren ist, verwendet.
[0034] Zum Detektieren, ob die Sensorvorrichtung von dem Verschlusselement entfernt wird,
wird insbesondere derselbe Sensor, mittels dem der Geöffnet-Riegel-Ausgefahren-Zustand,
der Geöffnet-Riegel-Eingefahren-Zustands, der Geschlossen-Riegel-Ausgefahren-Zustands
und der Geschlossen-Riegel-Eingefahren-Zustands detektiert, verwendet.
[0035] Die Sensorvorrichtung umfasst ein Befestigungsmittel zur Befestigung an dem ersten
Verschlusselementteil. Das Befestigungsmittel kann insbesondere als das Klebeelement
ausgebildet sein. Somit umfasst die Sensorvorrichtung bevorzugt ein Klebeelement,
mittels dessen die Sensorvorrichtung an dem Verschlusselement befestigbar ist.
[0036] Das Verschlusselement weist das erstes Verschlusselementteil und das zweites Verschlusselementteil
auf. Zwischen den beiden Verschlusselementteilen ist der Verschlusselementspalt ausgebildet.
Das erste Verschlusselementteil ist dasjenige Teil, an dem die Sensorvorrichtung befestigt,
insbesondere angeklebt wird. Insbesondere handelt es sich bei dem ersten Verschlusselementteil
um das Verschlusselementblatt, insbesondere das Türblatt.
[0037] In der montierten Position befindet sich die Sensorvorrichtung in einer sogenannten
"Betriebsposition", relativ zum ersten Verschlusselementteil.
[0038] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Betriebsposition des Sensors zum ersten Verschlusselementteil
im Betrieb des Verschlusselements unveränderbar ist, beispielsweise ist hierzu die
gesamte Sensorvorrichtung entsprechend angeklebt. Das Sensorsystem, insbesondere die
Sensorvorrichtung, ist vorzugsweise dazu ausgebildet, eine Änderung dieser Betriebsposition
des Sensors, insbesondere der gesamten Sensorvorrichtung, zu dem ersten Verschlusselementteil
als Manipulationsversuch zu detektieren.
[0039] Wie im Rahmen dieser Erfindung beschrieben, umfasst der Sensor vorzugsweise zumindest
eine Spule. Das erste Verschlusselementteil ist vorzugsweise zumindest teilweise aus
Metall. Insbesondere befindet sich die Sensorvorrichtung bzw. zumindest die Spule
des Sensors, am metallenen Stulp eines Einsteckschlosses. Das Sensorsystem, insbesondere
die Sensorvorrichtung, ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Änderung der Betriebsposition
des Sensors zu dem Metallteil mittels einer Impedanzänderung und/oder mittels einer
Änderung eines induzierten Signals in der Spule zu detektieren. Hierzu steht die Spulenachse
insbesondere senkrecht zu dem Metallteil. Im Falle eines Stulpes also parallel zur
Bewegungsrichtung von Falle bzw. Riegel.
[0040] Für die Induktionsänderung wird insbesondere eine Amplitudenänderung und/oder Phasenverschiebung
detektiert.
[0041] Bevorzugt werden hier die mehreren Spulen verwendet.
[0042] Im Folgenden wird die Funktionsweise der Sensorvorrichtung am Beispiel einer Tür
und einem Sensor mit Spulen beschrieben. Allerdings ergibt sich selbige Funktionsweise
bei der Anwendung an einem Fenster oder sonstigem Verschlusselemente.
WO 2016/149723 A1 beschreibt einen Sensor und dessen Verwendung. Der gemäß vorliegender Erfindung verwendete
Sensor kann gleich oder ähnlich ausgestaltet sein. Entsprechend kann insbesondere
die Ansteuerung der Spule(n) aus
WO 2016/149723 A1 auch für vorliegende Erfindung genutzt werden.
[0043] Wie bereits in
WO 2016/149723 A1 beschrieben, ändern sich elektrische Messwerte an der zumindest einen Spule sowohl
durch den Zustand des Riegelelements "eingefahren" bzw. "ausgefahren" als auch in
geringem Ausmaß durch den Türzustand "geöffnet" bzw. "geschlossen". Allein durch die
elektrische Messung mittels des Sensors kann somit auf den Zustand des Riegelelements
und auch auf den Türzustand geschlossen werden, ohne dass zusätzliche Taster oder
Veränderungen am Riegelelement notwendig wären. Da die Spulenachse so angeordnet wird,
dass die zumindest eine Spule vom Riegelelement durchdrungen werden kann, ist es möglich,
mittels der Spule zu erfassen, ob sich nun das Riegelelement durch die Spule hindurch
erstreckt oder nicht. Hierzu ist das Riegelelement selbstverständlich zumindest teilweise
aus Metall. Die Impedanz ändert sich bei geschlossener Tür im Vergleich zu geöffneter
Tür aufgrund der Nähe des teilweise metallenen zweiten Verschlusselementteils. Bei
Anordnung der Sensorvorrichtung am Türblatt, insbesondere am Stulp, kann mittels des
Sensors erfasst werden, ob sich der zumindest teilweise metallene Türrahmen, insbesondere
das metallene Schließblech, in der Nähe der Spule befindet und somit die Tür geschlossen
ist oder nicht. Bei Anordnung der Sensorvorrichtung am Türrahmen, insbesondere am
Schließblech, kann mittels der Spule erfasst werden, ob das zumindest teilweise metallene
Türblatt, insbesondere der metallene Stulp bzw. das metallene Schloss, sich in der
Nähe der Spule befindet und somit die Tür geschlossen ist oder nicht.
[0044] Wenn eine möglichst geringe Bauhöhe durch die Spule(n) erreicht werden soll, ist
es zweckmäßig, die Elektronik (Messvorrichtung in
WO 2016/149723 A1) so auszubilden, dass sie zur Messung der Impedanz der Spule geeignet ist, während
diese mit einem Wechselspannungssignal oder einem Wechselstromsignal beaufschlagt
wird. Dabei kann der Sensor mit nur einer Spule ausgestattet werden, wodurch sich
eine möglichst geringe Dicke der Sensorvorrichtung ergibt. Die Impedanz der Spule
verändert sich, wenn das Riegelelement ein- bzw. ausgefahren wird und in geringem
Ausmaß, wenn der teilweise metallene zweite Verschlusselementteil (durch Schließen
der Türe) in den Bereich der Spule kommt. Die Impedanz der Spule kann mit vorgegebenen
Werten verglichen werden.
[0045] Die Zuverlässigkeit der Bestimmung des Zustandes des Riegelelements und des Türblatts
kann deutlich erhöht werden, indem mittels der Elektrik an die Spule nacheinander
Signale unterschiedlicher Frequenz angelegt werden. Die Impedanz wird dann bei diesen
unterschiedlichen Frequenzen bestimmt und diese mit vorgegebenen Werten verglichen.
Wenn z. B. bei drei Frequenzen gemessen wird und von jeder Messung auf den Zustand
des Riegelelements und ggf. auf den Türzustand geschlossen wird, kann bei unterschiedlichen
Ergebnissen eine Mehrheitsentscheidung gefällt werden. Andererseits ist es auch oft
möglich, dass zwei Zustände bei einer bestimmten Frequenz sehr ähnliche Messwerte
liefern und somit kaum unterschieden werden können, sodass allein aus diesem Grund
eine Messung bei verschiedenen Frequenzen angezeigt ist.
[0046] Wenn bei mehreren Frequenzen gemessen wird, erhöht sich folglich der Stromverbrauch,
verglichen mit einer einzigen Messung. So kann es zweckmäßig sein, den Sensor mit
zumindest zwei Spulen auszustatten. Die zumindest zwei Spulen sind dabei koaxial zueinander.
Dabei handelt es sich um eine Sendespule und eine Empfangsspule. Die Sendespule wird
mit Wechselstrom beaufschlagt. In der Empfangsspule wird die dabei induzierte Spannung
erfasst. Die induzierte Spannung in der Empfangsspule ändert sich deutlicher als die
Impedanz, insbesondere bei Änderung des Türzustandes. Auf diese Weise können Messungen
bei verschiedenen Frequenzen vermieden werden, wodurch der Stromverbrauch minimiert
werden kann.
[0047] Die Zuverlässigkeit kann noch weiter gesteigert werden, wenn eine weitere Empfangsspule
vorgesehen ist, sodass an beiden Seiten der Sendespule jeweils eine Empfangsspule
angeordnet ist. Mittels der Elektronik wird die Differenz der in den beiden Empfangsspulen
induzierten Spannung erfasst, während die Sendespule mit Wechselstrom beaufschlagt
ist.
[0048] Folglich ist bevorzugt vorgesehen, dass der Sensor zumindest drei Spulen oder vier
Spulen umfasst. Bei der bevorzugten Ausgestaltung des Sensors mit zumindest drei Spulen
werden diese zumindest drei Spulen übereinander angeordnet. Die Spulen sind bevorzugt
koaxial. Zumindest eine Sendespule befindet sich dabei, insbesondere symmetrisch,
zwischen den beiden Empfangsspulen. Wenn sich nun ein Eisenkern (das Riegelelement)
genau symmetrisch in dieser Anordnung befindet, wird in den beiden Empfangsspulen
genau die gleiche Spannung induziert, die Differenzspannung zwischen den beiden Empfangsspulen
ist daher 0. Wenn sich aber der Eisenkern in die eine oder andere Richtung verschiebt,
wird die Anordnung asymmetrisch und es ergibt sich eine induzierte Differenzspannung
an den beiden Empfangsspulen. Ebenso verändert sich die induzierte Differenzspannung
bei geschlossener Tür im Verhältnis zu einer geöffneten Tür durch die Nähe des zweiten
zumindest teilweise metallenen Verschlusselementteils. Es ist möglich, eine Sendespule
zwischen den Empfangsspulen anzuordnen. Des Weiteren ist es auch möglich, zumindest
zwei Sendespulen zwischen den beiden Empfangsspulen anzuordnen. Dabei sind die zumindest
zwei Sendespulen insbesondere Teil eines gemeinsamen Stromkreises und/oder ein Signal
aussenden. Ebenso können die beiden Empfangsspulen Teil eines gemeinsamen Stromkreises
sein. Daher kann auch von einer Sendespule mit zumindest zwei Wicklungsbereichen und
einer Empfangsspule mit zumindest zwei Wicklungsbereichen gesprochen werden.
[0049] Wird im Folgenden von Sensorwerten gesprochen, so kann es sich um Impedanzwerte oder
induzierte Spannungswerte handeln. Es kann sich um Amplituden und/oder Phasenverschiebungen
handeln.
[0050] Der Sensor kann, unabhängig von der Anzahl der Spulen, die Türzustände offen und
geschlossen sowie die Riegelelementzustände Riegel-Eingefahren und Riegel-Ausgefahren
erfassen. Somit kann die Sensorvorrichtung mittels des Sensors die Betriebszustände
Geöffnet-Riegel-Ausgefahren, Geöffnet-Riegel-Eingefahren, Geschlossen-Riegel-Ausgefahren
und Geschlossen-Riegel-Eingefahren detektieren. Dabei erfolgt mit der Elektronik zumindest
das Bestromen der Spule und oder das untermittelbare Erfassen der Impedanz bzw. induzierten
Spannung. Die weiteren Auswertungen, beispielsweise der Vergleich mit hinterlegten
Werten kann ebenfalls in der Elektronik, insbesondere in der Steuereinheit, oder in
der übergeordneten Recheneinheit erfolgen.
[0051] Bevorzugt kann das Sensorsystem, insbesondere die Sensorvorrichtung, den Betriebszustand
"Sensor außerhalb der Betriebsposition" detektieren. In dem Betriebszustand "Sensor
außerhalb der Betriebsposition" befindet sich der Sensor außerhalb der Betriebsposition.
Insbesondere wird der Betriebszustand "Sensor außerhalb der Betriebsposition" durch
Sensorwerte bestimmt, die einen Abstand zu dem ersten, zumindest teilweise metallenen
Verschlusselementteil charakterisieren, wobei der Abstand größer ist als in der Betriebsposition.
[0052] Umfasst der Sensor zumindest eine Sendespule zwischen zwei Empfangsspulen, so wird
in der Empfangsspule, die zu dem Befestigungsmittel gewandt ist, bei einem Abstand
zu dem ersten Verschlusselementteil, der größer ist als in der Betriebsposition, eine
andere, insbesondere geringere, Spannung induziert, als in der Betriebsposition. Insbesondere
ändert sich damit auch die Differenzspannung zwischen den beiden Empfangsspulen. Hierdurch
lässt die der Betriebszustand "Sensor außerhalb der Betriebsposition" bestimmen.
[0053] Somit kann das Sensorsystem, insbesondere die Sensorvorrichtung, mittels des Sensors
neben den Betriebszustände Geöffnet-Riegel-Ausgefahren, Geöffnet-Riegel-Eingefahren,
Geschlossen-Riegel-Ausgefahren und Geschlossen-Riegel-Eingefahren einen weiteren Betriebszustand,
nämlich den Betriebszustand "Sensor außerhalb der Betriebsposition" detektieren.
[0054] Eine Änderung der Betriebsposition des Sensors zu dem ersten Verschlusselementteil,
der als Manipulationsversuch detektiert wird, wird somit insbesondere durch die Detektion
des Betriebszustands "Sensor außerhalb der Betriebsposition" detektiert.
[0055] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass in dem Sensorsystem, insbesondere in
der Sensorvorrichtung, Sensorwerte des Sensors als charakteristische Werte eines Manipulationsversuchs
hinterlegt sind. Dadurch ist es möglich, gemessene Sensorwerte mit diesen hinterlegten
Werten zu vergleichen und so einen Manipulationsversuch zu identifizieren.
[0056] Bei den charakteristischen Werten kann es sich insbesondere um Sensorwerte handeln,
die einen Abstand zu dem ersten, zumindest teilweise metallenen Verschlusselementteil
charakterisieren, wobei der Abstand größer ist als in der Betriebsposition. Somit
wird als ein Manipulationsversuch angesehen, wenn Sensorwerte gemessen werden, die
untypisch für die Anordnung auf dem metallenen, ersten Verschlusselementteil sind.
Hierdurch wird insbesondere der Betriebszustand "Sensor außerhalb der Betriebsposition"
detektiert. Die Sensorwerte können typisch für den Betriebszustand "Sensor außerhalb
der Betriebsposition" sein. Die Sensorwerte können in der Steuereinheit, insbesondere
in dem Prozessor fest hinterlegt sein. Insbesondere sind die Sensorwerte bereits vor
einer Inbetriebnahme des Sensorsystems fest in dem Sensorsystem, bevorzugt in der
Sensorvorrichtung, besonders bevorzugt in der Steuereinheit, hinterlegt.
[0057] Es ist bevorzugt vorgesehen, dass das Sensorsystem, insbesondere die Sensorvorrichtung,
zum Detektieren verschiedener Betriebszustände des Verschlusselements ausgebildet
ist, indem Sensorwerte den zugehörigen Betriebszuständen zugeordnet sind. Bei den
Betriebszuständen handelt es sich insbesondere um den Geöffnet-Riegel-Ausgefahren-Zustand,
den Geöffnet-Riegel-Eingefahren-Zustand, den Geschlossen-Riegel-Ausgefahren-Zustand
und/oder den Geschlossen-Riegel-Eingefahren-Zustand. Die Zuordnung ist in dem Sensorsystem,
bevorzugt in der Sensorvorrichtung, besonders bevorzugt in der Steuereinheit, hinterlegt.
Hierzu kann vorzugsweise eine Kalibrierung bei einer Inbetriebnahme erfolgen. Eine
Zuordnung im Rahmen der Inbetriebnahme kann sinnvoll sein, um den Sensor an das spezifische
Verschlusselement und/oder an das spezifische Riegelelement anzupassen.
[0058] Im Rahmen der Inbetriebnahme werden demnach entsprechenden Sensorwerten, die mit
dem Sensor der Sensorvorrichtung erfasst werden, zugehörige Betriebszustände zugeordnet.
Dies ermöglicht dann nach der Inbetriebnahme, dass das Sensorsystem, insbesondere
die Sensorvorrichtung, verschiedene Betriebszustände des Verschlusselements detektieren
kann, indem im Betrieb gemessene Sensorwerte mit den Sensorwerten, die bei der Inbetriebnahme
zugehörige Betriebszustände zugeordnet wurden, verglichen werden und hierdurch der
aktuelle Betriebszustand ermittelt wird.
[0059] Bei den Betriebszuständen, die bei der Inbetriebnahme den Sensorwerten zugeordnet
werden, kann es sich insbesondere um zumindest einen, bevorzugt mehrere, besonders
bevorzugt alle der folgenden Betriebszustände: Geöffnet-Riegel-Ausgefahren, Geöffnet-Riegel-Eingefahren,
Geschlossen-Riegel-Ausgefahren, Geschlossen-Riegel-Eingefahren handeln. Diese insbesondere
erstmalige Zuordnung erfolgt also nicht durch ein Einspielen von festen Zuordnungen
in den Speicher des Sensorsystems, sondern das Sensorsystem ist vielmehr dazu ausgelegt,
die Zuordnung von einem erfassten Sensorwert zu einem Betriebszustand selbstständig
vorzunehmen. Das Sensorsystem ist insbesondere dazu ausgebildet, aufgrund einer Benutzereingabe
und/oder einer sonstigen Information zu erkennen, in welchem Betriebszustand sich
das Verschlusselement in einem bestimmten Moment befindet.
[0060] Besonders bevorzugt ist im Rahmen des Manipulationsschutzes vorgesehen, dass das
Sensorsystem, insbesondere die Sensorvorrichtung, dazu ausgebildet ist, definierte
Abweichungen von den Sensorwerten, die, insbesondere bei der Inbetriebnahme, den Betriebszuständen
zugeordnet wurden, einem Manipulationsversuch zuzuordnen.
[0061] Die definierten Abweichungen von den Sensorwerten, die bei Inbetriebnahme den Betriebszuständen
zugeordnet worden sind, werden als Manipulationsversuch erkannt. Die definierten Abweichungen
können fest, insbesondere vor der Inbetriebnahme, in dem Sensorsystem, bevorzugt in
der Sensorvorrichtung, besonders bevorzugt in der Steuereinheit, hinterlegt sein.
Bei den definierten Abweichungen kann es sich um prozentuale oder absolute Abweichungen
handeln. Beispielsweise ist in der Steuereinheit vor der Kalibrierung hinterlegt,
dass eine 20% Abweichung von Sensorwerten, die während der Kalibrierung noch zu ermitteln
sind, als Manipulationsversuch zu werten ist.
[0062] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung einen Stromkreis
mit der Spule, insbesondere mehrere Stromkreise mit jeweils zumindest einer Spule,
umfasst. Diese Spulen sind, wie in vorliegender Erfindung im Detail beschrieben, Teil
des Sensors. Das Sensorsystem, insbesondere die Sensorvorrichtung, ist dazu ausgebildet,
eine Unterbrechung des Stromkreises zu erkennen. Der Stromkreis kann von dem elektrischen
Energiespeicher bis zu der Spule elektrischen Strom leiten.
[0063] Um die Sensorvorrichtung in dem Verschlusselemenspalt anordnen zu können, weist insbesondere
die Sensorvorrichtung, vorzugsweise an der höchsten bzw. dicksten Stellen, eine Höhe
von höchstens 2,5 mm, bevorzugt höchstens 2,3 mm, besonders bevorzugt höchstens 2,1
mm, auf.
[0064] An der Sensorvorrichtung sind eine Vorderseite und eine Rückseite definiert. Die
Vorderseite zeigt im montierten Zustand in den Verschlusselementspalt. Die Rückseite
bildet eine Montagefläche, die zur Auflage am Verschlusselementblatt (insb. Stulp)
oder Verschlusselementrahmen (insb. Schließblech) ausgebildet ist.
[0065] Die entsprechende Fläche, insbesondere am Stulp oder Schließblech, zur Aufnahme der
Sensorvorrichtung wird als Auflagefläche bezeichnet. Vorzugsweise ist die gesamte
Rückseite als ebene Fläche ausgebildet und kann somit als Montagefläche, insbesondere
zum Ankleben auf der Auflagefläche, verwendet werden.
[0066] Vorzugsweise ist der Stromkreis mit der Spule Teil eines Gehäuses der Sensorvorrichtung.
Insbesondere bildet ein Gehäuse der Sensorvorrichtung die Vorderseite und Rückseite,
wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Gehäuse zumindest teilweise durch eine/mehrere
Platine(n) und/oder einen Deckel und/oder ein Haltelement gebildet ist.
[0067] Vorzugsweis ist die Elektrik zumindest teilweise an dem Gehäuse befestigt.
[0068] Die Sensorvorrichtung kann ein Gehäuse umfassen, wobei das Gehäuse eine elektrische
Verbindung zwischen dem Energiespeicher und dem Prozessor umfasst. Insbesondere umfasst
ein Teil des Gehäuses, das zumindest teilweise die Vorderseite des Gehäuses bildet
und/oder stoffschlüssig mit der Vorderseite des Gehäuses verbunden ist, die elektrische
Verbindung zwischen dem Energiespeicher und dem Prozessor. Die elektrische Verbindung
kann innerhalb einer Platine, die einen Teil des Gehäuses bildet, oder innerhalb des
Deckels ausgebildet sein.
[0069] Die Vorderseite des Gehäuses kann stoffschlüssig mit einem elektrischen Leiter zum
Leiten der elektrischen Energie von dem Energiespeicherelement verbunden sein.
[0070] Die Sensorvorrichtung umfasst vorzugsweise ein Speicherplatinenteil. Das Speicherplatinenteil
ist zumindest zur elektrischen Kontaktierung des/der Energiespeicher(s) und/oder zum
Leiten der elektrischen Energie von dem Energiespeicherelement ausgebildet.
[0071] Die Sensorvorrichtung kann einen Deckel umfassen. Der Deckel kann einen elektrischen
Kontakt zum elektrischen Kontaktieren des Energiespeichers umfassen. Zusätzlich oder
alternativ kann der Deckel zum Leiten des der elektrischen Energie von dem Energiespeicherelement
ausgebildet sein.
[0072] Das Speicherplatinenteil und/oder der Deckel können der Vorderseite des Gehäuses
bilden und/oder stoffschlüssig mit der Vorderseite des Gehäuses verbunden sein. Das
Speicherplatinenteil und/oder der Deckel können eine stoffschlüssig mit einer Abschlussschicht,
z. B. eine Lackschicht oder eine Folie, versehen sein. Die Abschlussschicht ist dazu
ausgebildet, dem Verschlusselementspalt zugewandt zu sein. Die Abschlussschicht befindet
sich auf der gegenüberliegenden Seite des Befestigungsmittels.
[0073] Die Sensorvorrichtung umfasst vorzugsweise ein Sensorplatinenteil. Das Sensorplatinenteil
nimmt den Sensor auf. Wie bereits beschrieben, umfasst der Sensor vorzugsweise zumindest
eine Spule. Diese Spule befindet sich auf dem Sensorplatinenteil oder im Inneren des
Sensorplatinenteils. So kann die zumindest eine Spule insbesondere durch Leiterbahnen
gebildet sein, die in oder auf dem Sensorplatinenteil ausgebildet sind. Bevorzugt
bildet das Sensorplatinenteil einen Teil der Vorderseite des Gehäuses. Hierbei kann
das Sensorplatinenteil stoffschlüssig mit dem übrigen Sensorplatinenteil verbundene
Abschlussschicht, z. B. eine Lackschicht oder eine Folie, umfassen. Die Abschlussschicht
ist dazu ausgebildet, dem Verschlusselementspalt zugewandt zu sein. Die Abschlussschicht
befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite des Befestigungsmittels.
[0074] Dadurch, dass wichtige Funktionselemente der Sensorvorrichtung mit der Vorderseite
des Gehäuses stoffschlüssig verbunden sind oder die Vorderseite des Gehäuses bilden,
kann eine sehr geringe Aufbauhöhe erreicht werden. Hierdurch wird andererseits eine
Manipulation jedoch erleichtert. So sind die Spulen und die elektrischen Leitungswege
von dem Energiespeicher leicht zugänglich. Dadurch, dass eine Unterbrechung des Stromkreises
als Manipulationsversuch detektiert wird, kann die Sicherheit des Sensorsystems dennoch
hoch sein. Die Steuereinheit kann die Spannung und/oder die Stromstärke des Stromkreises
messen.
[0075] Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass sich die gesamte Elektrik lediglich auf
einer Seite des Sensors anschließt. Insbesondere befindet sich dabei die Elektronik
zwischen dem/den Energiespeicher(n) und dem Sensor. Im Gesamten ergibt sich somit
entlang der oben definierten Raumrichtung eine Aneinanderreihung des Sensors mit anschließender
Elektronik und abschließendem/n Energiespeicher(n).
[0076] Die Anordnung der Elektronik zwischen Sensor und Energiespeicher ermöglicht relativ
kurze Leitungswege, da der Energiespeicher zunächst die Elektronik und die Elektronik
dann wiederum den Sensor, insbesondere die Spule, bestromt. Durch die kurzen Leitungswege
sinkt das Risiko einer Manipulation.
[0077] Des Weiteren ist insbesondere vorgesehen, dass die Elektrik, aus Richtung der Sensorachse,
insbesondere Spulenachse, betrachtet, neben dem Sensor, insbesondere neben der Spule,
angeordnet ist. So ist insbesondere vorgesehen, dass die vollständige Elektrik, aus
Richtung der Sensorachse, insbesondere Spulenachse, betrachtet, neben dem Sensor,
insbesondere neben der Spule, angeordnet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die
Sensorachse, insbesondere Spulenachse, keinen Bestandteil der Elektrik schneidet.
Insbesondere ist die Elektrik somit vollständig querab der Sensorachse, insbesondere
Spulenachse, angeordnet.
[0078] Wie bereits beschrieben, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung
mit einer externen Einheit, beispielsweise der Erfassungseinheit und/oder der übergeordneten
Recheneinheit und/oder dem Benutzergerät kommuniziert. Diese Kommunikation erfolgt
vorzugsweise regelmäßig und/oder kabellos. Hierzu umfasst die Sensorvorrichtung insbesondere
die Sende- und/oder Empfangseinheit. Die Sensorvorrichtung umfasst ferner den Energiespeicher.
Dieser Energiespeicher versorgt einen Prozessor der Sensorvorrichtung. Sobald die
Stromversorgung des Prozessors unterbrochen ist, stoppt auch die Kommunikation nach
außen. So ist es möglich, dass die externe Einheit, insbesondere Erfassungseinheit,
Recheneinheit oder Benutzergerät, aufgrund der Unterbrechung der Kommunikation detektiert,
dass ein Manipulationsversuch vorliegt. Die Kommunikation kann Lebenszeichensignale
umfassen. Die Lebenszeichensignale können verschlüsselt sein und/oder eine U-ID umfassen.
Somit liegt ein Manipulationsversuch vor, wenn die Kommunikation zwischen der Erfassungseinheit
und der Sensorvorrichtung unterbrochen ist. Die Unterbrechung der Kommunikation kann
darauf hindeuten, dass die Versorgung mit elektrischem Strom innerhalb der Sensorvorrichtung
unterbrochen ist, insbesondere dass die Sende- und/oder Empfangseinheit, von der Versorgung
mit elektrischem Strom abgeschnitten ist.
[0079] Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Aktivität, insbesondere ein Ein- und Ausschalten,
des Sensors zumindest teilweise abhängig von einer Zusatzinformation ausgestaltet
ist. Der Sensor, insbesondere die zumindest eine Spule, wird somit unregelmäßig bestromt.
Der Sensor misst somit unregelmäßig den Betriebszustand.
[0080] Nur wenn diese Zusatzinformation einer Vorgabe entspricht oder wenn in einer bevorzugten
Ausgestaltung mehrere Zusatzinformationen jeweils der zugehörigen Vorgabe entsprechen,
wird der Sensor aktiviert. Dadurch kann Energie eingespart und die Lebensdauer des
Energiespeichers erhöht werden.
[0081] Die Aktivität des Sensors kann von einem Zeitplan abhängig sein. Das Sensorsystem,
insbesondere die Sensorvorrichtung, umfasst vorzugsweise einen elektronischen Datenspeicher.
Der Datenspeicher ist insbesondere nicht flüchtig. In dem Datenspeicher kann von einem
Benutzer zumindest ein Zeitplan, hinterlegt werden, in dem der Sensor zumindest einen
Betriebszustand des Verschlusselements misst und entsprechend übermittelt.
[0082] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass über die Sende- und/oder Empfangseinheit
kabellos ein Befehl von einem Benutzer, insbesondere von einem mobilen Benutzergerät
des Benutzers empfangbar ist. Die Sensorvorrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet,
im Ansprechen auf solch einen Befehl den Sensor zu aktivieren und mittels des Sensors
zumindest einen Betriebszustand des Verschlusselements zu ermitteln.
[0083] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung, mittels einer
Detektionsvorrichtung eine Änderung bezüglich des Verschlusselements, insbesondere
eine Beschleunigung, eine Helligkeitsänderung oder eine Änderung eines Magnetfelds,
detektiert und das Sensorsystem auf die detektierte Änderung hin den Betriebszustand
ermittelt. Auch dadurch kann Energie eingespart werden. Besonders bevorzugt handelt
es sich bei der Detektionsvorrichtung um einen Beschleunigungssensor.
[0084] Dadurch, dass eine Unterbrechung der Kommunikation zwischen der Erfassungseinheit
und der Sende- und/oder Empfangseinheit als Manipulationsversuch erkannt wird, kann
eine regelmäßige Überprüfung der Energieversorgung des Prozessors und/oder der Sende-
und/oder Empfangseinheit stattfinden, unabhängig davon, ob der Sensor aktiv ist.
[0085] Bevorzugt wird zudem stets bei einer von der Detektionsvorrichtung detektierten Änderung
der Sensor aktiviert. Hierdurch wird der Betriebszustand des Verschlusselements stets
bei einem Öffnen oder Schließen des Verschlusselements ermittelt. Ebenfalls wird der
Betriebszustand bei einer Bewegung der Sensorvorrichtung unabhängig von dem Verschlusselement
ermittelt. Durch die Aktivierung des Sensors kann eine Unterbrechung des Stromkreises,
der den Sensor enthält, ermittelt werden. Durch die Aktivierung des Sensors kann der
Betriebszustand "Sensor außerhalb der Betriebsposition" ermittelt werden.
[0086] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das Sensorsystem, insbesondere die Sensorvorrichtung,
dazu ausgebildet ist, einen Manipulationsversuch zu erkennen, wenn unmittelbar nacheinander
der Betriebszustand "Geschlossen-Riegel-Ausgefahren-Zustand" und "Offen-Riegel-Ausgefahren-Zustand"
detektiert werden. Hierdurch kann erkannt werden, dass die Tür eingetreten wurde bzw.
der Rahmen anderweitig manipuliert wurde.
[0087] In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, dass das Sensorsystem, insbesondere die
Sensorvorrichtung, dazu ausgebildet ist, bei erfasstem Manipulationsversuch ein entsprechendes
Nachrichtsignal an das Benutzergerät zu senden. Eine Nachricht über den Manipulationsversuch
ist daraufhin auf dem Benutzergerät anzeigbar. Zusätzlich oder alternativ wird das
Nachrichtsignal an die übergeordnete Recheneinheit zum Auslösen eines entsprechenden
Alarms gesendet.
[0088] Das Senden des Nachrichtsignals kann wiederum durch die Sensorvorrichtung selbst,
also durch die Sende- und/oder Empfangseinheit, erfolgen. Dabei kann die Nachricht
direkt an das Benutzergerät oder indirekt über die Recheneinheit und/oder Erfassungseinheit
gesendet werden.
[0089] Insbesondere ist es so auch möglich, einen Benutzer oder mehrere Benutzer zu identifizieren,
die das Nachrichtsignal erhalten sollen und andere Benutzer von dem Erhalt des Nachrichtsignals
auszuschließen. Die Vorgabe könnte beispielsweise lauten, dass der entsprechende Benutzer
sich in an einem bestimmten Ort zu dem Verschlusselement, z. B. einem Umkreis von
10 Kilometern um das Verschlusselement, befinden muss. Wenn dieser Vorgabewert erfüllt
ist, erhält der Benutzer das entsprechende Nachrichtsignal. Eine andere Vorgabe wäre,
dass der Benutzer den Empfang der Nachricht nicht ausgeschlossen hat, beispielsweise
durch ein hinterlegte Zeitprofil. So können Benutzer identifiziert werden, denen das
Nachrichtsignal zuzustellen ist und Benutzer, denen die Nachrichtsignal nicht zuzustellen
ist.
[0090] Je nach Art des Manipulationsversuchs, z. B. Entfernen von dem ersten Verschlusselementteil,
Unterbrechen der Stromversorgung der Sende- und/oder Empfangseinheit, Unterbrechen
der Stromversorgung der Spule, Unterbrechung der Kommunikation mit der Erfassungseinheit,
Öffnen der Tür bei ausgefahrenem Riegelelement, kann das Nachrichtsignal variieren.
Insbesondere kann das Nachrichtsignal über die Art des Manipulationsversuchs informieren.
[0091] Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Anordnung mit einem Verschlusselement
und einem erfindungsgemäßen Sensorsystem gelöst.
[0092] Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Dabei
zeigen:
- Figur 1
- eine erfindungsgemäße Anordnung mit erfindungsgemäßer Sensorvorrichtung gemäß allen
Varianten,
- Figuren 2 - 9
- die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung gemäß einer ersten Variante,
- Figur 10
- die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung gemäß einer zweiten Variante,
- Figuren 11 - 14
- die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung gemäß einer dritten Variante,
- Figur 15
- die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung gemäß einer vierten Variante.
[0093] Figur 1 zeigt in rein schematischer Darstellung eine Anordnung 2. Die Anordnung 2
umfasst eine Sensorvorrichtung 1 und ein Verschlusselement 3, hier ausgebildet als
Tür. Von dem Verschlusselement 3 ist lediglich ein Ausschnitt gezeigt.
[0094] Das Verschlusselement 3 umfasst ein Schloss 4 in einem Türblatt; allgemein als erstes
Verschlusselementteil 65 bezeichnet. Das Schloss 4 wiederum weist einen Stulp 7 auf.
In dem Schloss 4 befindet sich ein Riegelelement 5, hier ausgebildet als Riegel. Das
Riegelelement 5 ist beispielsweise mit einem Schlüssel ein- und ausfahrbar. Das Riegelelement
5 ist entlang einer Spulenachse 22 verschiebbar. Diese Spulenachse 22 ist Teil der
Sensorvorrichtung 1 und wird noch im Detail erläutert.
[0095] Das Schloss 4 kann ein weiteres Riegelelement 6, beispielsweise in Form einer Falle,
aufweisen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel durchdringt das Riegelelement 5 die Sensorvorrichtung
1. Allerdings kann die Sensorvorrichtung 1 auch so ausgebildet und angeordnet werden,
dass das weitere Riegelelement 6 (Falle) die Sensorvorrichtung 1 durchdringt und mittels
der Sensorvorrichtung 1 erfasst wird.
[0096] Dem Türblatt liegt der Verschlusselementrahmen, allgemein als zweites Verschlusselementteil
66 bezeichnet, der Anordnung 2 gegenüber. In diesem Rahmen befindet sich, als separates
Bauteil oder integraler Bereich, das Schließblech 8. Das Schließblech 8 weist eine
Fallenöffnung 9 und eine Riegelöffnung 10 auf. In diese Riegelöffnung 10 erstreckt
sich das Riegelelement 5 im ausgefahrenen Zustand. Dementsprechend erstreckt sich
das weitere Riegelelement 6 in die Fallenöffnung 9.
[0097] Zwischen Stulp 7 und Schließblech 8 ist im geschlossenen Zustand des Verschlusselements
ein Verschlusselementspalt 11 ausgebildet. In diesem Verschlusselementspalt 11 befindet
sich die Sensorvorrichtung 1. Hierbei befindet sich die Sensorvorrichtung 1 in der
Betriebsposition.
[0098] Die Sensorvorrichtung 1 weist eine Vorderseite 12 und eine Rückseite 13 auf. Die
Vorderseite 12 und Rückseite 13 sind insbesondere senkrecht zur Spulenachse 22 definiert.
Die Rückseite 13 bildet die Montagefläche der Sensorvorrichtung 1 und ist auf einer
Auflagefläche am Stulp 7 befestigt, insbesondere angeklebt. Die Sensorvorrichtung
1 und somit auch die Auflagefläche können sich über den Stulp 7 hinaus erstrecken.
[0099] Die Vorderseite 12 ist dem Verschlusselementspalt 11 zugewandt.
[0100] Figur 1 zeigt ferner ein Sensorsystem 60 umfassend die Sensorvorrichtung 1. Zusätzlich
umfasst das Sensorsystem 60 auch eine übergeordnete Recheneinheit 61, eine Erfassungseinheit
62 und ein Benutzergerät 64, beispielsweise ein Mobiltelefon. Zur Verdeutlichung zeigt
Figur 1 auch rein schematisch eine Sende- und/oder Empfangseinheit 63 in der Sensorvorrichtung
1. Die Sende- und/oder Empfangseinheit 63 kommuniziert unmittelbar, insbesondere drahtlos,
mit die Erfassungseinheit 62 über eine Nahbereichskommunikation. Die Sende- und/oder
Empfangseinheit 63 kommuniziert über die Erfassungseinheit 62 mit der Recheneinheit
61. Die Erfassungseinheit 62 befindet sich im Kommunikationsbereich für eine drahtlose
Datenübertragung mit der Sensorvorrichtung 1, beispielsweise in der Nähe der Tür.
Die Erfassungseinheit 62 ist vorzugsweise kabelgebunden mit der Recheneinheit 61 zur
Datenübertragung verbunden. Allerdings ist auch hier eine kabellose Übertragung möglich.
[0101] Das Benutzergerät 64 kann, insbesondere kabellos, direkt mit der Sende- und/oder
Empfangseinheit 63 oder aber über die Recheneinheit 61 oder die Erfassungseinheit
62 mit der Sensorvorrichtung 1 kommunizieren.
[0102] In einer nicht dargestellten Variante ist es auch möglich, die Sensorvorrichtung
1 auf der anderen Seite, nämlich am Schließblech 8 entsprechend anzuordnen.
[0103] Die Figuren 2 bis 9 zeigen in unterschiedlichen Darstellungen den grundsätzlichen
Aufbau der Sensorvorrichtung 1 sowie gewisse Besonderheiten der ersten Variante der
Sensorvorrichtung 1.
[0104] Im Folgenden wird, soweit nicht explizit anders erwähnt, stets auf die Figuren 2
bis 9 Bezug genommen. Elemente mit identischen Funktionen werden in allen Ausführungsbeispielen
mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Soweit nicht anders aufgeführt, gelten die
Ausführungen für alle Ausführungsbeispiele.
[0105] Die Sensorvorrichtung 1 umfasst einen Sensor 20. Der Sensor 20 wiederum weist zumindest
eine Spule 21 auf, die hier nur rein schematisch dargestellt ist. Die Spule 21 definiert
die Spulenachse 22. Insbesondere ist vorgesehen, dass die zumindest eine Spule 21
in oder auf einem Sensorplatinenteil 24 ausgebildet ist. Insbesondere ist die Spule
21 eine Leiterbahn im Sensorplatinenteil 24. Das Sensorplatinenteil 24 liegt auf einem
Sockelelement 23. Das Sockelelement 23 ist in den ersten drei Ausführungsbeispielen
aus elektrisch nichtleitendem Material, insbesondere Kunststoff gebildet.
[0106] Sowohl das Sockelelement 23 als auch die Spule 21 und das Sensorplatinenteil 24 weisen
eine Durchgangsaussparung 25 auf. Durch diese Durchgangsaussparung 25 erstreckt sich
die Spulenachse 22.
[0107] Die Sensorvorrichtung 1 ist in der Anordnung 2 insbesondere so angeordnet, dass sich
das Riegelelement 5 durch diese Durchgangsaussparung 25 entlang der Spulenachse 22
erstrecken kann. Bevorzugt sind zumindest ein oder zwei Sendespulen und zwei Empfängerspule,
die jeweils zumindest eine Wicklung, bevorzugt mehrere Wicklungen umfassen, in Richtung
der Spulenachse 22 hintereinander angeordnet. Die Sendespule(n) wird/werden von den
Empfängerspulen eingeschlossen. Somit ist ausgehend von der Rückseite 13 der Sensorvorrichtung
1 zunächst eine Empfängerspule, anschließend ein oder zwei Sendespulen und anschließend
eine weitere Empfängerspule angeordnet. Der Aufbau mit drei Spulen 21 ist in Fig.
8 dargestellt.
[0108] In Figur 2, die eine Draufsicht auf die Vorderseite 12 darstellt, verdeckt die dargestellte
Empfängerspule 21 die dahinterliegende(n) Sendespule(n) sowie die der Rückseite zugewandte
weitere Empfängerspule. Durch die in den beiden Empfängerspulen induzierte Spannungsdifferenz
ist es möglich, die Nähe von Metall des zweiten Verschlusselementteil 66 zu detektieren.
Hierdurch kann detektiert werden, ob das Verschlusselement geöffnet oder geschlossen
ist. Ferner kann durch eine Änderung der induzierten Spannung in den Empfängerspulen
detektiert werden, ob das Riegelelement 5 ausgefahren oder eingefahren ist. Somit
können mittels des Sensors 20 die Betriebszustände des Verschlusselements 3, nämlich
ein Geöffnet-Riegel-Ausgefahren-Zustand, ein Geöffnet-Riegel-Eingefahren-Zustand,
ein Geschlossen-Riegel-Ausgefahren-Zustand und ein Geschlossen-Riegel-Eingefahren-Zustand
detektiert werden. Da der Metallanteil der Verschlusselementeteile 65, 66 und des
Riegelelements 5 variieren können, werden bei der Inbetriebnahme der Sensorvorrichtung
1 die genannten Betriebszustände Sensorwerten, insbesondere Amplitudenänderungen und/oder
Phasenverschiebungen der in den Empfängerspulen induzierten Spannungen oder Spannungsdifferenzen,
zugeordnet. Somit wird bei der Inbetriebnahme die Sensorvorrichtung kalibriert.
[0109] Dadurch, dass die Sensorvorrichtung 1 auf dem Verschlusselementblatt 65 befestigt
wird, benötigt die Sensorvorrichtung 1 eine eigenständige Energieversorgung in Form
von Energiespeichern 45. Ferner weist die Sensorvorrichtung eine Höhe in Richtung
der Spulenachse 22 von höchstens 2,5 mm, bevorzugt 2,3 mm, besonders bevorzugt 2,1
mm auf.
[0110] Durch die Verwendung von Energiespeicher 45, durch die geringe Höhe der Sensorvorrichtung
1 und exponierte Lage auf dem ersten Verschlusselementteil 65 ist die Sensorvorrichtung
1 besonders manipulationsgefährdet. Erfindungsgemäß ist daher zur Erhöhung der Sicherheit
vorgesehen, dass das Sensorsystem 60 einen Manipulationsversuch detektieren kann.
[0111] Um ein Entfernen der Sensorvorrichtung 1 von dem ersten Verschlusselementteil 65
als Manipulationsversuch zu detektieren, kann die Sensorvorrichtung 1 einen weiteren
Betriebszustand detektieren, nämlich den Betriebszustand "Sensor außerhalb der Betriebsposition".
Hierbei handelt es sich um einen Zustand, bei dem der Sensor 20 oder die gesamte Sensorvorrichtung
1 von dem ersten Verschlusselemententeil 65 entfernt wurde. Hierbei ändert sich insbesondere
die induzierte Spannung, die in der Empfängerspule, die dem ersten Verschlusselemententeil
65 zugewandt ist, induziert wird. Typische Werte für den Betriebszustand "Sensor außerhalb
der Betriebsposition", insbesondere der Amplituden und/oder der Phasenverschiebungen
der induzierten Spannung der der Rückseite 13 zugewandten Empfängerspule und/oder
der induzierten Spannungsdifferenzen der beiden Empfängerspulen, sind in einer elektronischen
Steuereinheit 57 der Sensorvorrichtung 1 bereits vor der Inbetriebnahme der Sensorvorrichtung
1 fest hinterlegt.
[0112] Ferner sind Abweichungen von den Sensorwerten, die die Betriebszustände Geöffnet-Riegel-Ausgefahren,
Geöffnet-Riegel-Eingefahren, ein Geschlossen-Riegel-Ausgefahren und ein Geschlossen-Riegel-Eingefahren
vor der Inbetriebnahme in der Steuereinheit 57 hinterlegt. Die Abweichungen können
als prozentuale oder absolute Abweichungen von den Sensorwerten für die Betriebszustände
Geöffnet-Riegel-Ausgefahren, Geöffnet-Riegel-Eingefahren, ein Geschlossen-Riegel-Ausgefahren
und ein Geschlossen-Riegel-Eingefahren definiert sein. Weichen die gemessenen Sensorwerte
um die fest hinterlegten Abweichungen von den in der Kalibrierung festgelegten Sensorwerten
für die Betriebszustände Geöffnet-Riegel-Ausgefahren, Geöffnet-Riegel-Eingefahren,
ein Geschlossen-Riegel-Ausgefahren und ein Geschlossen-Riegel-Eingefahren ab, so wird
ein Manipulationsversuch detektiert.
[0113] Ferner wird ein Manipulationsversuch detektiert, wenn unmittelbar nacheinander der
Geschlossen-Riegel-Ausgefahren-Zustand in den Geöffnet-Riegel-Ausgefahren-Zustand
übergeht. "Unmittelbar" bedeutet hierbei insbesondere, dass zwischen dem Geschlossen-Riegel-Ausgefahren-Zustand
und dem Geöffnet-Riegel-Ausgefahren-Zustand kein Riegel-Eingefahren-Zustand detektiert
wurde. Bei der genannten Reihenfolge der Betriebszustände kann darauf geschlossen
werden, dass das Verschlusselement 3 z. B. eingetreten wurde. Dieses stellt einen
Manipulationsversuch dar.
[0114] In allen Ausführungsbeispielen stellt das Sensorplatinenteil 24 teilweise die Vorderseite
12 der Sensorvorrichtung dar. Es ist daher besonders einfach, den Stromkreis der Spulen
21 zu unterbrechen. Eine Unterbrechung des Stromkreises der Spule wird als Manipulationsversuch
detektiert.
[0115] Um Energie zu sparen, wird nicht regelmäßig der Betriebszustand mittels des Sensors
20 detektiert. Insbesondere wird nur auf Anfrage des Benutzers und/oder in bestimmten
Zeiträumen oder Zeitprofilen und/oder bei einer Beschleunigung der Sensorvorrichtung
1 der Betriebszustand mittels des Sensors 20 detektiert. Die Beschleunigung der Sensorvorrichtung
kann mittels eines Beschleunigungssensors 53 der Sensorvorrichtung 1 detektiert werden.
Insbesondere kann die Elektronik 41 der Sensorvorrichtung 1 den Beschleunigungssensor
53 umfassen.
[0116] Um dennoch regelmäßig zu detektieren, ob eine elektrische Stromversorgung unterbrochen
wurde, kommuniziert die Sensorvorrichtung 1 regelmäßig mit der Erfassungseinheit 62.
Bei einem Ausbleiben der Kommunikation wird auf einen Manipulationsversuch geschlossen.
Somit wird regelmäßig die elektrische Energieversorgung der Steuereinheit und der
Sende- und/oder Empfangseinheit 63 der Sensorvorrichtung 1 überprüft, so dass ein
Manipulationsversuch schnell entdeckt wird.
[0117] Ein Entfernen der Sensorvorrichtung 1 von dem ersten Verschlusselementteil 65 wird
durch den Beschleunigungssensor detektiert, woraufhin der Sensor 20 aktiviert wird
und mittels des Sensors 20 der Betriebszustand "Sensor außerhalb der Betriebsposition"
detektiert wird.
[0118] Werden zunächst die Spulen 21 durchtrennt, so wird bei einer Bewegung des Verschlusselementblatts
65 die Beschleunigung durch den Beschleunigungssensor detektiert, woraufhin der Sensor
20 aktiviert wird. Die Sensorvorrichtung 1 detektiert daraufhin die Unterbrechung
des Stromkreises der Spulen 21 und detektiert somit den Manipulationsversuch.
[0119] Der Manipulationsversuch wird als Nachricht auf zumindest einem Benutzergerät 64
eines Benutzers angezeigt. Es kann in dem Sensorsystem 60 hinterlegt sein, auf welchem
Benutzergerät 64 die Nachricht angezeigt wird. Von den hinterlegten Benutzern können
Benutzer ausgeschlossen werden, wenn sich die Benutzer zu weit weg von dem Verschlusselement
3 befinden oder wenn sich die Benutzer in einem vorgegebenen Zeitbereich befinden.
Ferner kann zuerst einem ersten Benutzer die Nachricht angezeigt werden. Fehlt nach
einem Zeitablauf eine Reaktion des ersten Benutzers auf die Nachricht, kann die Nachricht
weiteren Benutzern angezeigt werden.
[0120] Neben dem Sensor 20 umfasst die Sensorvorrichtung 1 eine Elektrik 40. Diese Elektrik
40 ist in dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2-9 mit einem Deckel 30 verschlossen.
Figuren 2 und 3 zeigen diesen Deckel 30. In Figur 4 ist der Deckel 30 ausgeblendet.
[0121] Die Sensorvorrichtung 1 umfasst ein Halteelement 31, insbesondere aus Kunststoff.
Insbesondere bilden das Halteelement 31 und das Sockelelement 23 ein einstückiges
Bauteil. Figur 5 zeigt das Halteelement 31 in Alleinstellung. In Figur 6 sind der
Deckel 30 und das Halteelement 31 ausgeblendet.
[0122] Wie insbesondere die Figuren 4 und 6 zeigen, umfasst die Elektrik 40 eine Elektronik
41 und zwei Energiespeicher 45. Die Energiespeicher 45 sind hier als Knopfbatterien
ausgebildet.
[0123] Die Elektronik 41 setzt sich zusammen aus mehreren Elektronikbauteilen 43, die auf
einem Elektronikplatinenteil 42 angeordnet sind. Die Elektronikbauteile 43 befinden
sich in einer Vergussmasse 44. Die Elektronikbauteile 43 umfassen die Sende- und/oder
Empfangseinheit 63, den Beschleunigungssensor 53 und die Steuereinheit 57 (s. Fig.
15).
[0124] Das Elektronikplatinenteil 42 ist einteilig mit einem Speicherplatinenteil 46 ausgestaltet.
Lediglich der Übersichtlichkeit halber ist in Figur 6 eine gestrichelte, imaginäre
Grenze zwischen Elektronikplatinenteil 42 und Speicherplatinenteil 46 eingezeichnet.
[0125] Auf dem Speicherplatinenteil 46 befinden sich für die beiden Energiespeicher 45 Energiespeicherkontakte
47. Wie beispielsweise Figur 4 zeigt, sind im Halteelement 31 zwei Energiespeicheraufnahmen
32 ausgebildet. Die beiden Energiespeicheraufnahmen 32 sind Durchgangsaussparungen
im Halteelement 31. In diese Energiespeicheraufnahmen 32 können die beiden Energiespeicher
45 eingesetzt werden und können dabei durch die Energiespeicherkontakte 47 kontaktiert
werden.
[0126] Des Weiteren bildet das Haltelement eine Elektronikaussparung 33, ebenfalls ausgebildet
als Durchgangsaussparung, umgeben von Seitenwänden 39. In diese Elektronikaussparung
33 ragt die Elektronik 41, insbesondere die Vergussmasse 44 mit den Elektronikbauteilen
43.
[0127] Die elektrisch leitende Verbindung zwischen Elektronikplatinenteil 42 und Sensorplatinenteil
24 erfolgt hier über eine Steckverbindung 27. Diese Steckverbindung 27 erstreckt sich
ebenfalls in die Elektronikaussparung 33 des Halteelements 31.
[0128] Wie beispielsweise Figur 2 zeigt, ist die gesamte Elektrik 40 auf einer Seite des
Sensors 20 angeordnet. Figur 2 zeigt hierzu eine Raumrichtung 26, die senkrecht zur
Spulenachse 22 definiert ist und die Spulenachse 22 schneidet. Entlang dieser Raumrichtung
26 sind die Elektronik 41 und die Energiespeicher 45 angeordnet.
[0129] Die Elektronik 41 befindet sich dabei zwischen den Energiespeichern 45 und dem Sensor
20.
[0130] Figur 7 zeigt im Detail den Bereich zwischen Sensor 20 und Elektrik 40. Der Deckel
30 ist dabei ausgeblendet. Hierbei ist gut zu sehen, dass das Halteelement 31 an der
Vorderseite 12 eine Halteelementkrempe 36 aufweist. Diese Halteelementkrempe 36 umgibt
die Elektrik 40, insbesondere die Elektronikaussparung 33 und die Energiespeicheraufnahmen
32. Auf die Haltelementkrempe 36 kann der Deckel 30, insbesondere in einer elastischen
Ausgestaltung, beispielsweise aus Silikon, aufgesteckt werden. Die Ränder des Deckels
30 umgreifen im aufgesteckten Zustand die Halteelementkrempe 36.
[0131] Der Deckel 30 und der Sensorplatinenteil 34 bilden somit die Außenseite der Sensorvorrichtung
1. Der Deckel 30 bildet das Gehäuse der Sensorvorrichtung 1 auf der Vorderseite 12.
[0132] Die Rückseite 13, somit die Montagefläche und das rückseitige Gehäuse der Sensorvorrichtung
1 wird durch ein Klebeelement 50 gebildet, das in Figur 15 für ein weiteres Ausführungsbeispiel
ausgebildet ist. Das Klebeelement 50 ist identisch für das erste Ausführungsbeispiel
der Figuren 2-9 ausgebildet. Auf dem Klebeelement 50 sind das Sockelelement 23 und
die Außenseite des Elektronikplatinenteils 42 und Speicherplatinenteils 46 stoffschlüssig
befestigt, insbesondere aufgeklebt. Somit bilden das Klebeelement 50, das Sockelelement
23, das Elektronikplatinenteil 42 und das Speicherplatinenteil 46 gemeinsam das rückseitige
Gehäuse. Das Klebeelement 50 weist ebenfalls die Durchgangsaussparung 25 für das Riegelelement
5 auf.
[0133] Figur 8 zeigt dieselbe Darstellung wie Figur 7, jedoch ohne Halteelement 31. Die
beiden Figuren 7 und 8 verdeutlichen den Versatz zwischen Elektronikplatinenteil 42
und Spule(n) 21. In Figur 8 sind beispielhaft drei Spulen 21 eingezeichnet. In der
gezeigten Variante sind alle Spulen (21) nicht nur versetzt, sondern weisen sogar
einen Abstand 49 zum Elektronikplatinenteil 42 auf.
[0134] Figur 8 zeigt ferner einen Spulenbereich 28, in dem sich die drei Spulen 21 befinden.
Dieser Spulenbereich 28 ist insbesondere Bestandteil des Sensorplatinenteils 24. Der
Spulenbereich 28 erstreckt sich vom oberen Ende der obersten Spule 21 bis zum untersten
Ende der untersten Spule 21. Der Spulenbereich 28 weist parallel zur Spulenachse 22
eine erste Höhe 29 auf. Das Elektronikplatinenteil 42 erstreckt sich parallel zur
Spulenachse 22 über eine zweite Höhe 48. Diese zweite Höhe 48 ist bevorzugt kleiner
als die erste Höhe 29.
[0135] Figur 9 verdeutlicht den in Figur 2 gekennzeichneten Schnitt A:A. An dieser Darstellung
ist der genaue Aufbau des Sockelelements 23 gut zu erkennen. Das Sockelelement 23
umfasst demgemäß die Sockelplatte 34 zur Aufnahme des Sensorplatinenteils 24. Seitlich
des Sensorplatinenteils 24 sind zwei Seitenschienen 35 des Sockelelements 23 zur formschlüssigen
Aufnahme des Sensorplatinenteils 34 angeordnet.
[0136] Figur 10 zeigt eine Variante der Sensorvorrichtung 1. Der grundsätzliche Aufbau der
Sensorvorrichtung 1 ist hier wie in den Figuren 2 bis 9 beschrieben. Lediglich der
Deckel 30 und seine Verbindung mit dem Halteelement 31 ist hier anders ausgestaltet.
Der Deckel gemäß Figur 10 wird senkrecht zur Spulenachse 22 entgegen der Raumrichtung
26 auf das Halteelement 31 aufgeschoben. Der Deckel 30 weist eine Rastzunge 37 auf.
Im Halteelement 31 ist eine Zungenaufnahme 38 ausgebildet. Im geschlossenen Zustand
rastet die Rastzunge 37 in die Zungenaufnahme 38 ein.
[0137] Die Figuren 11 bis 14 zeigen eine Variante der Sensorvorrichtung 1, durch die Außenseiten
des Elektronikplatinenteils 42 und Speicherplatinenteils 46 die Vorderseite 12 durch
diese Elemente gebildet wird. Hierbei können die Außenseiten des Elektronikplatinenteils
42 und/oder des Speicherplatinenteils 46 mit einer Abdeckschicht, insbesondere einer
Lackschicht, gebildet sein. Demgemäß fungieren hier die beiden Platinenteile 42, 46
auch als Deckel und bilden insofern einen Teil des Gehäuses.
[0138] Figuren 11 und 12 zeigen die geschlossene Sensorvorrichtung 1. Das Sensorplatinenteil
24 ist hier wie in den vorhergehenden Varianten ausgestaltet, der Übersichtlichkeit
halber jedoch nicht gezeigt.
[0139] Figur 13 zeigt eine Explosionsdarstellung. Figur 14 zeigt lediglich die Innenseite
des Elektronikplatinenteils 42 und Speicherplatinenteils 46, auch hier in einer einstückigen
Ausgestaltung.
[0140] In der Variante gemäß den Figuren 11 bis 14 bildet die Außenseite des Haltelements
31 das Gehäuse auf der Rückseite 13 der Sensorvorrichtung. Auch hier ist das Haltelement
31 einstückig mit dem Sockelelement 32 ausgebildet.
[0141] An der Vorderseite 12 wird das Haltelement 31 durch das Elektronikplatinenteil 42
und das Speicherplatinenteils 46 verschlossen. Somit ist eine elektrische Verbindung
zwischen dem Energiespeicher und einem Prozessor in dem Gehäuseteil, das die Vorderseite
des Gehäuses bildet, angeordnet. Die außenliegende Seite dieser Platinenteile 42,
46 bildet somit das Gehäuse der Sensorvorrichtung auf der Vorderseite 12.
[0142] Die beiden Energiespeicher 45 werden hier in das Haltelement 31 eingesetzt. Wie insbesondere
Figur 14 zeigt, befinden sich auf dem Speicherplatinenteil 46 entsprechende Energiespeicherkontakte
47. Diese Energiespeicherkontakte 47 können im zusammengebauten Zustand der Sensorvorrichtung
1 die Energiespeicher 45 direkt oder indirekt kontaktieren. Für die indirekte Kontaktierung
befinden sich im Haltelement 31 ebenfalls Energiespeicherkontakte 47, die den elektrisch
leitenden Kontakt zwischen Speicherplatinenteil 46 und Energiespeicher 45 herstellen.
[0143] Wie Figur 14 ebenfalls zeigt, befindet sich die Elektronik 41 mit Elektronikbauteilen
43 und Vergussmasse 44 auf der Innenseite des Elektronikplatinenteils 42.
[0144] Figur 15 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung
1 in einer Explosionsdarstellung. Hierbei werden im Folgenden insbesondere die Gemeinsamkeiten
und die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel der Figuren 2-9 erläutert.
[0145] Die Sensorvorrichtung 1 umfasst ein Klebeelement 50, das wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
die Rückseite 13 der Sensorvorrichtung 1 bildet. Eine Platine ist einstückig und stoffschlüssig
mit dem Klebeelement 50 verbunden. Hierbei ist die Platine an dem Klebeelement 50
angeklebt.
[0146] Die Platine umfasst das Speicherplatinenteil 46 und das Elektronikplatinenteil 42.
Das Speicherplatinenteil 46 und das Elektronikplatinenteil 42 sind somit einstückig
und materialeinheitlich ausgebildet. Ferner ist eine Sockelplatte 23 einstückig und
materialeinheitlich mit dem Elektronikplatinenteil 42 und dem Speicherplatinenteil
46 ausgebildet. Auf der Sockelplatte 23 ist das Sensorplatinenteil 24 angeordnet.
Das Sensorplatinenteil 24 ist stoffschlüssig mit der Sockelplatte 23 verbunden, insbesondere
angelötet. Das Sensorplatinenteil 24 enthält die Spulen 21, wobei zumindest ein oder
zwei Sendespule(n) 21 zwischen zwei Empfangsspulen 21 innerhalb des Sensorplatinenteils
24 angeordnet sind. Hierbei sind die Empfangs- und Sendespulen 21 mit derselben oder
parallelen Spulenachsen 22 ausgebildet.
[0147] Die Spulen 21 sind elektrisch und stoffschlüssig mit der Sockelplatte 23 verbunden,
insbesondere angelötet. Über die Sockelplatte 23 sind die Spulen 21 mit der Elektrik
40, d. h der Elektronik 41 und den Energiespeichern 45, verbunden. Zugleich beanstandet
die Sockelplatte 23 die Spulen 21 von der Rückseite 13 der Sensorvorrichtung 1. Die
Sockelplatte ist als Teil der Platine ausgebildet.
[0148] Ein Lichtsensor 52 ist innerhalb des Sensorplatinenteils 24 angeordnet. Mittels des
Lichtsensors 52 kann die Stellung des Riegelelements 5 zusätzlich zu den als Spulen
21 ausgebildeten Sensors 20 detektiert werden. Es ist aber auch denkbar, dass vierte
Ausführungsbeispiel ohne Lichtsensor 52 auszugestalten und die Betriebszustände nur
mittels des Sensors 20 zu detektieren.
[0149] Das Halteelement 31 ist auf dem Klebelement 50 befestigt.
[0150] Das Halteelement 31 ist als ein Kunststoffrahmen ausgebildet. Das Halteelement 31
bildet die Elektronikaussparung 33 als Durchgangsöffnung aus, die als Wanne für die
Vergussmasse 44 dient. Zudem umrahmt die Elektronikaussparung 33 auch den Sensor 20.
[0151] Das Halteelement 31 bildet die Energiespeicheraufnahme 32 als Durchgangsöffnung aus.
Innerhalb der Energiespeicheraufnahme 32 sind die Energiespeicher 45 angeordnet. Auf
dem Speicherplatinenteil 46 sind erste elektrische Kontakte für einen ersten Pol der
Energiespeicher 45 ausgebildet. An dem zweiten Pol der Energiespeicher 45 liegen Energiespeicherkontakte
47 an.
[0152] Anders als in dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2-9, sind die Energiespeicherkontakte
47 als elastische Zungen eines Deckels 30 ausgebildet. Der Deckel 30 ist elektrisch
leitend, insbesondere metallisch. Der Deckel 30 umfasst Kontaktzungen 54, so dass
der elektrische Strom von dem zweiten Pol der Energiespeicher 45 über die Energiespeicherkontakte
47 zu den Kontaktzungen 54 fließen kann. Die Kontaktzungen 54 liegen federnd und elektrisch
kontaktierend an einem Kontaktfeld 55 des Speicherplatinenteils 46 an.
[0153] Dadurch dass die Energiespeicherkontakte 47 und die Kontaktzungen 54 federnd ausgebildet
sind und unter mechanischer Spannung an dem Energiespeicher 45 bzw. an dem Kontaktfeld
55 anliegen, ist der Stromfluss gewährleistet. Zudem drücken die Energiespeicherkontakte
47 die Energiespeicher 45 an die elektrische Kontakte für den ersten Pol, so dass
auch hier der Stromfluss gewährleistet ist.
[0154] Zur elektrischen Isolierung des Deckels 30 ist der Deckel 30 mit einer nicht leitenden
Folie 51 stoffschlüssig verbunden, insbesondere beklebt. Die Folie 51 bildet einen
Teil der Vorderseite 12 der Sensorvorrichtung 1. Die Folie 51 und der Deckel 30 bilden
zusammen ein vorderseitiges Gehäuseteil.
[0155] Des Weiteren wird die Vorderseite 12 von der Vergussmasse 44 und dem Sensorplatinenteil
24 gebildet. Es ist alternativ und nicht dargestellt möglich, die Vergussmasse 44
und eventuell das Sensorplatinenteil 24 mit der Folie 51 zu bedecken.
[0156] Der Deckel 30 wird an dem Halteelement 31 reversibel lösbar, insbesondere formschlüssig
befestigt. Hierzu umfasst der Deckel 30 Verbindungselement 56, die durch Aussparungen
57 des Halteelements 31 geführt werden können. Danach wird durch Verschieben des Deckels
30 die Verbindungselemente 56 in Formschluss mit Vorsprüngen 58 des Halteelements
31 gebracht und damit befestigt. Die Verbindungselemente 56 und die Vorsprünge 58
sind derart ausgebildet, so dass die Energiespeicherkontakte 47 und die Kontaktzungen
54 bei geschlossenem Deckel mechanisch gespannt sind.
[0157] Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 bis 9 und 10 kann der Deckel 30 Vorsprünge
aufweisen, die die Energiespeicher 45 gegen das Speicherplatinenteil drücken.
Bezugszeichenliste
[0158]
- 1
- Sensorvorrichtung
- 2
- Anordnung
- 3
- Verschlusselement
- 4
- Schloss
- 5
- Riegelelement
- 6
- weiteres Riegelelement
- 7
- Stulp
- 8
- Schließblech
- 9
- Fallenöffnung
- 10
- Riegelöffnung
- 11
- Verschlusselementspalt
- 12
- Vorderseite
- 13
- Rückseite
- 20
- Sensor
- 21
- Spule
- 22
- Spulenachse
- 23
- Sockelelement
- 24
- Sensorplatinenteil
- 25
- Durchgangsaussparung
- 26
- Raumrichtung
- 27
- Steckverbindung
- 28
- Spulenbereich
- 29
- erste Höhe
- 30
- Deckel
- 31
- Halteelement
- 32
- Energiespeicheraufnahme
- 33
- Elektronikaussparung
- 34
- Sockelplatte
- 35
- Seitenschienen
- 36
- Haltelementkrempe
- 37
- Rastzunge
- 38
- Zungenaufnahme
- 39
- Seitenwände
- 40
- Elektrik
- 41
- Elektronik
- 42
- Elektronikplatinenteil
- 43
- Elektronikbauteile
- 44
- Vergussmasse
- 45
- Energiespeicher
- 46
- Speicherplatinenteil
- 47
- Energiespeicherkontakte
- 48
- zweite Höhe
- 49
- Abstand
- 50
- Klebeelement
- 51
- Folie
- 52
- Lichtsensor
- 53
- Beschleunigungssensor
- 54
- Kontaktzungen
- 55
- Kontaktfeld
- 56
- Verbindungselemente
- 57
- Steuereinheit
- 60
- Sensorsystem
- 61
- Recheneinheit
- 62
- Erfassungseinheit
- 63
- Sende- und/oder Empfangseinheit
- 64
- Benutzergerät
- 65
- erstes Verschlusselementteil
- 66
- zweites Verschlusselementteil
1. Sensorsystem (60) für ein Verschlusselement (3), insbesondere eine Tür oder ein Fenster,
• wobei das Sensorsystem (60) eine Sensorvorrichtung (1) mit einem Sensor (20) umfasst,
• dadurch gekennzeichnet, dass
• das Sensorsystem (60), insbesondere die Sensorvorrichtung (1), dazu eingerichtet
ist, einen Manipulationsversuch zu detektieren.
2. Sensorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (1) zur Befestigung auf dem Verschlusselement (3) ausgebildet
ist, wobei das Sensorsystem (60), insbesondere die Sensorvorrichtung (1), dazu eingerichtet
ist, ein Entfernen von dem Verschlusselement (3) als Manipulationsversuch zu detektieren,
wobei zum Detektieren, ob die Sensorvorrichtung von dem Verschlusselement entfernt
wird, derselbe Sensor wie zur Detektion, ob das Verschlusselement geöffnet oder geschlossen
ist und/oder ob ein Riegelelement des Verschlusselements ausgefahren oder eingefahren
ist, verwendet.
3. Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (1) ein Klebeelement umfasst, mittels dessen die Sensorvorrichtung
(1) an dem Verschlusselement (3) befestigbar ist.
4. Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betriebsposition des Sensors (20) zu einem ersten Verschlusselementteil (65)
im Betrieb des Verschlusselements (3) unveränderbar ist, wobei das Sensorsystem (60),
insbesondere die Sensorvorrichtung (1), ausgebildet ist, eine Änderung der Betriebsposition
des Sensors (20) zu dem ersten Verschlusselementteil (65) als Manipulationsversuch
zu detektieren.
5. Sensorsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (20) zumindest eine Spule (21) umfasst und das erste Verschlusselementteil
(65) ein Metallteil, insbesondere einen Stulp (7), umfasst, wobei die Änderung der
Betriebsposition des Sensors (20) zu dem Metallteil mittels einer Impedanzänderung
oder mittels eine Änderung eines induzierten Signals bei der Spule (21) detektierbar
ist, wobei insbesondere eine Spulenachse (22) der Spule (21) dazu ausgebildet ist,
quer, bevorzugt senkrecht, zu dem Metallteil zu stehen.
6. Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensorwerte des Sensors (20) als charakteristische Werte eines Manipulationsversuchs
in dem Sensorsystem (60), insbesondere in der Sensorvorrichtung (1), fest hinterlegt
sind.
7. Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (60), insbesondere die Sensorvorrichtung (1), zum Detektieren verschiedener
Betriebszustände des Verschlusselements (3) ausgebildet ist, indem Sensorwerte den
zugehörigen Betriebszuständen zugeordnet werden, wobei eine im Sensorsystem (60),
insbesondere in der Sensorvorrichtung (1), definierte Abweichung von den den Betriebszuständen
zugeordneten Sensorwerten einen Manipulationsversuch kennzeichnet.
8. Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (1) einen Stromkreis mit einer Spule(21), insbesondere zumindest
zwei Stromkreise mit jeweils zumindest einer Spule (21), umfasst und eine Unterbrechung
des Stromkreises Sensorwerte hervorruft, die als Manipulationsversuch von der Sensorvorrichtung
(1) erkennbar sind.
9. Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (60), insbesondere die Sensorvorrichtung (1), zum Detektieren verschiedener
Betriebszustände des Verschlusselements (3) ausgebildet ist, indem Sensorwerte den
zugehörigen Betriebszuständen zugeordnet sind, wobei die Betriebszustände zumindest
einen Geöffnet-Riegel-Ausgefahren-Zustand, einen Geöffnet-Riegel-Eingefahren-Zustand,
einen Geschlossen-Riegel-Ausgefahren-Zustand und einen Geschlossen-Riegel-Eingefahren-Zustand
des Verschlusselements (3) umfassen, wobei ein Manipulationsversuch von der Sensorvorrichtung
(1) erkannt wird, wenn unmittelbar nacheinander Geschlossen-Riegel-Ausgefahren-Zustand
und Geöffnet-Riegel-Ausgefahren-Zustand detektiert werden.
10. Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (1) ein bewegbares erstes Verschlusselementteil (65), insbesondere
Verschlusselementblatt, insbesondere ein Tür- oder Fensterblatt, und ein zweites Verschlusselementteil
(66), insbesondere einen Verschlusselementrahmen, umfasst, wobei zwischen dem ersten
Verschlusselementteil (65)und dem zweiten Verschlusselementteil (66)ein Verschlusselementspalt
(11) vorgesehen ist, wobei die Sensorvorrichtung (1) zur Anordnung in dem Verschlusselementspalt
(11) vorgesehen ist, insbesondere dass die Sensorvorrichtung (1) eine Höhe von höchstens
2,5 mm, bevorzugt von höchstens 2,3 mm, besonders bevorzugt von höchstens 2,1 mm,
aufweist.
11. Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (60) eine Erfassungseinheit (62) umfasst, die zur Kommunikation,
insbesondere regelmäßig und/oder kabellos, mit der Sensorvorrichtung (1) ausgebildet
ist, wobei die Sensorvorrichtung (1) einen Energiespeicher (45) umfasst, wobei ein
Manipulationsversuch vorliegt, wenn der Energiespeicher (45) aufhört, einen Prozessor
der Sensorvorrichtung (1) mit elektrischer Energie zu versorgen, was durch die Erfassungseinheit
(62) aufgrund der Unterbrechung der Kommunikation detektierbar ist
12. Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (1) ein Gehäuse umfasst, wobei das Gehäuse eine elektrische
Verbindung zwischen dem Energiespeicher (45) und dem Prozessor umfasst, insbesondere
dass die elektrische Verbindung innerhalb einer Platine (42, 46), die einen Teil des
Gehäuses bildet, augebildet ist.
13. Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (1) mit einem Benutzergerät (64) in kabellose Kommunikationsverbindung
bringbar ist, wobei eine Nachricht über einen Manipulationsversuch an dem Benutzergerät
(64) anzeigbar ist.
14. Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (1), mittels einer Detektionsvorrichtung eine Änderung bezüglich
des Verschlusselements, insbesondere eine Beschleunigung, eine Helligkeitsänderung
oder eine Änderung eines Magnetfeldes, detektiert und der Sensor (20) auf die detektierte
Änderung hin den Betriebszustand ermittelt.
15. Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Nachrichtsignal für das mobile Benutzergerät (64), die das Sensorsystem über
den Manipulationsversuch erzeugt, die Art des Manipulationsversuchs oder einen Hinweis
auf die Art des Manipulationsversuchs enthält.