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Dokumentenidentifikation DE202007009264U1 08.11.2007
Titel Briefkasten und Briefkastenanlage mit Kommunikationsmodul
Anmelder Müllerschön, Mark, 72622 Nürtingen, DE
Vertreter Eckner Roloff Nitschke & Kollegen, 14542 Werder
DE-Aktenzeichen 202007009264
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 08.11.2007
Registration date 04.10.2007
Application date from patent application 30.06.2007
IPC-Hauptklasse H04M 1/00(2006.01)A, F, I, 20070630, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H04M 1/725(2006.01)A, L, I, 20070630, B, H, DE   H04M 9/08(2006.01)A, L, I, 20070630, B, H, DE   G10K 1/06(2006.01)A, L, I, 20070630, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Kommunikationsmodul für Briefkästen, Briefkastenanlagen, Haussprechanlagen oder externe Sprechstellen, wie beispielhaft Stelen, das drahtlos und autark über ein Solarmodul betrieben wird. Unter Briefkasten ist erfindungsgemäß auch lediglich ein fest montierter, beispielsweise in einem Pfeiler eingebauter, Ein- oder Durchwurf zu verstehen.

Aus dem Stand der Technik sind bereits vielfältige Türkommunikationssysteme bekannt, wobei das System entweder drahtgebunden arbeitet oder die Datenübertragung über eine analoge Funkverbindung sichergestellt wird. Ferner sind Systeme bekannt, bei denen als Energiequelle ebenfalls eine Solarzelle in Frage kommt. So ist in der DE 43 04 999 A1 ein Briefkasten mit einer Signaleinrichtung beschrieben, die unter anderem durch eine Solarzelle mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Dies ist ebenfalls in der G 94 17 258.7 beschrieben. Dort wird die Energieversorgung mithilfe einer Solarzelle für LCD-Displays dargestellt. Der Einsatz einer Solarzelle als Energiequelle für einen Scanner bei Briefkästen ist ebenfalls in der DE 102 20 915 A1 erwähnt. Die Einbindung einer Solarzelle als Energiequelle in eine Türsprechanlage wurde in der DE 198 11 064 C1 erwähnt. Die technische Einbindung wurde jedoch nicht erläutert.

Die Einbindung einer ortsunabhängigen Stromversorgung durch mindestens eine Solarzelle in Verbindung mit einem Akkumulator und die Verknüpfung einer aus dem Stand der Technik bekannten Türsprechanlage mit einem ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannten separaten Sendemodul bei Briefkastenanlagen inklusive einer Beleuchtung erwiesen sich jedoch in der Vergangenheit als schwierig. So verlangen die einzelnen elektrischen Komponenten die Zurverfügungstellung unterschiedlicher elektrischer Spannungen. Zudem sind die Leistungsabnahmen der einzelnen elektrischen Komponenten sehr unterschiedlich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Briefkasten mit elektrischen Komponenten, so beispielhaft einer Beleuchtung, mindestens einem Klingeltaster und einer Gegensprechanlage bereitzustellen, der ohne eine drahtgebundene Stromversorgung arbeitet, wobei eine dauerhafte und die Funktionssicherheit der elektrischen Komponenten gewährende Energieversorgung über mindestens eine Solarzelle sicherzustellen ist. Es ist zu verhindern, dass es bei Spitzenbelastungen zu Systemzusammenbrüchen kommt. Ergänzend ist ein Kommunikationsmodul mit hoher Sprachqualität für eine Vielzahl von Teilnehmern sicherzustellen.

Die Aufgaben werden durch ein Kommunikationsmodul gem. Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Hiernach besteht das Kommunikationsmodul aus jeweils mindestens einem DECT-Sender, mindestens einem Sprachmodul, einer Energiequelle mit unsteter Energieproduktion, die aus mindestens einer Solarzelle und mindestens einem Akkumulator mit Laderegler oder mindestens einem hoch kapazitiven Kondensator besteht, wobei das Kommunikationsmodul mindestens einen regulierten elektronischen Spannungswandler und/oder mindestens einen regulierbaren Spannungsregler besitzt und der oder die regulierten elektronischen Spannungswandler und/oder regulierbaren Spannungsregler eine variable Ausgangsspannung der Energiequelle in mindestens zwei vordefinierte Ausgangsspannungen und/oder Stromstärken zur differenzierten Versorgung des Senders und weiterer Abnehmer wandeln bzw. modellieren.

Die gezielte Modellierung der variablen Ausgangsspannung in mindestens zwei vordefinierte Ausgangsspannungen von Abnehmern, so des Senders und beispielsweise einer in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehenen Beleuchtungseinheit ermöglichen ein ausgewogenes Energiemanagement. Die Spannungen und gegebenenfalls auch die Stromstärke sind so gezielt auf verschiedene Abnehmer zugeschnitten und können an den Bedarf, so beispielhaft eines zusätzlichen Türöffners oder Beleuchtungseinrichtungen, angepasst werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Beleuchtungseinheit eine Schaltschwelle und einen Dämmerungssensor auf.

Ferner bietet es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zur weiteren Verringerung der Spannung neben dem oder den Wandlern an, eine Abfall-Diode einzusetzen. Dies ist dann notwendig, wenn die Fertigung eines Wandlers für einen bestimmten Abnehmer mit bestimmten Spannungsanforderungen zu kostenintensiv ist.

Erfindungsgemäß können in einer Variante die Wandler ebenfalls derart miteinander gekoppelt sein, dass eine Ausgangsspannung des ersten Wandlers erneut reduziert wird, um sie an die Erfordernisse eines Abnehmers, so des Sendemoduls anzupassen.

Dies kann auch durch eine Koppelung mit dem regulierbaren Spannungsregler geschehen, sodass auch in der Ausgestaltung der Erfindung eine auch von Hand änderbare Spannungsmodulation sichergestellt ist. So kann bei fakultativer Zuschaltung eines weiteren Abnehmers der Energiebedarf optimal angepasst werden, ohne Bauelemente austauschen zu müssen. Letzteres würde sich bei relativ einfachen Anlagen, so bei Briefkästen, als sehr kostenintensiv und somit als unwirtschaftlich erweisen.

Der regulierte elektronische Wandler ist vorteilhafter Weise ein DC/DC-Wandler, wobei in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein galvanisch getrennter Abwärtswandler zum Einsatz kommt. Wichtige Eigenschaften des Wandlers oder der Wandler sind ein breiter Eingangsbereich, von beispielhaft 9-16 V, eine hochgradige Glättung der Ausgangsspannung und eine weitgehende Temperaturunempfindlichkeit. In Abhängigkeit der Jahreszeit ist der Wandler bei Temperaturwerten von –25°C und bis +80°C voll funktionsfähig. Der Ausgangsbereich des oder der Wandler ist differenziert und vorzugsweise genau an die Abnehmer angepasst.

Die Energiequelle besteht aus mindestens einer Solarzelle, vorzugsweise einem Solarmodul und mindestens einem Akkumulator mit Laderegler oder mindestens einem hoch kapazitiven Kondensator. Als hoch kapazitiver Kondensator kommen ein oder mehrere Goldcap-Kondensatoren (Goldcap-Register) in Frage. Sofern alternativ zum Akkumulator Goldcap-Kondensatoren zum Einsatz kommen, kann der Laderegler entfallen.

Der Sender ist mit dem Sprachmodul gekoppelt, sodass das Sprachmodul ebenfalls über den Sender mit Elektroenergie versorgt wird. Als Sender kommt in einer Ausgestaltung der Erfindung ein handelsübliches DECT-Sendemodul oder ein vergleichbares Modul zum Einsatz. Das Sendemodul hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Als Sprachmodul kommt eine handelsübliche drahtgebundene Gegensprechstelle in Betracht.

Durch die Erfindung wird ein Kommunikationsmodul zur Verfügung gestellt, das ohne drahtgebundene Energieversorgung sowie ohne drahtgebundene Übertragung der Kommunikationsdaten bei hoher Sprachqualität – des DECT-Standards wegen – funktionssicher arbeitet, auch dann, wenn mehrere Komponenten, so die Beleuchtungseinheit und das Sprachmodul gleichzeitig betrieben werden. Die hohe Funktionssicherheit wird durch das erfindungsgemäß beschriebe Energiemanagement durch den Einsatz der Wandler mit gezielter Spannungsmodellierung sichergestellt. Die gewährleistet auch die Flexibilität im Einsatz mit verschiedenen Abnehmern.

Der Einsatz des Sendemoduls in Verbindung mit dem Sprachmodul ermöglicht zudem die Einbindung von bis zu 12 Teilnehmern einer Telefonanlage. Die Spannungsmodulation ist hier besonders von Bedeutung, da die dargestellte Variabilität des Sprachmoduls hinsichtlich der Anzahl der Teilnehmer eines differenzierten Energiemanagements bedarf. Auch der Einsatz von unterschiedlichen Elementen eines Sprachmoduls, so Bauteilen, die dem Menschen ermöglichen, Informationen in Signale zur elektronischen Verarbeitung umzuwandeln, so Sensoren jeglicher Art, zum Beispiel druckempfindliche Sensoren, optische oder akustische Sensoren, bedürfen unterschiedlichen Anforderungen, die durch eine angepasste Modulation der elektrischen Energie, insbesondere einer Spannungsmodulation, gewährt werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Dabei ergeben sich weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung aus der nachfolgenden Beschreibung. Die in dem Ausführungsbeispiel und der Zeichnung sowie den Ansprüchen dargestellten Merkmale sind für sich einzeln oder in Kombination für die Erfindung wesentlich.

1 zeigt eine beispielhafte Einbindung des Kommunikationsmoduls in eine Briefkastenanlage.

2 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Kommunikationsmoduls.

3 zeigt ein detailliertes Blockschaltbild.

In 1 ist ein Kommunikationsmodul (1) in eine Briefkastenanlage (2) integriert. Auf dem Dach der Briefkastenanlage (2) sind Solarzellen (8) als Solarmodul angebracht. Das Kommunikationsmodul (1) weist neben dem sichtbaren Teil des Sprachmoduls (12) drei Klingeltaster (13) auf.

2 veranschaulicht schematisch den Aufbau und die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels. Die durch die Solarzelle (8) erzeugte elektrische Energie wird über einen Laderegler (6) an einen Akkumulator (9) – Solarzelle (8), Laderegler (6) und Akkumulator (9) bilden eine Energiequelle (7) – beziehungsweise bei geladenem Akkumulator (9) bzw. nach Leistungsbedarf direkt an einen regulierten elektronischen Spannungswandler (4), im Ausführungsbeispiel ein DC/DC-Wandler, weitergeleitet, der eine Spannungsaufbereitung der variablen Spannung der Solarzelle (8) vornimmt und ausgangsseitig eine modellierte Spannung von 3,3 V für einen Sender (3) – ein DECT-Sender – zur Verfügung stellt. Der Sender (3) ist gemäß 3 sowohl direkt durch den regulierten elektronischen Spannungswandler (4) mit einem 3,3 V Anschluss, als auch über einen weiteren Wandler, im Ausführungsbeispiel ein einstellbarer Spannungsregler (5) mit einer 8,1 V Ausgangsspannung, an die Energiequelle (7) angebunden. Der weitere Wandler, der einstellbare Spannungsregler (5), ist an den Laderegler (6) angebunden. Der Sender (3) ist mit dem Sprachmodul (12) gekoppelt, sodass bei Bedienung von einem der Klingeltaster (13) ein Impuls an den Sender (3) geleitet wird, der in Korrespondenz mit einem Empfänger (14) – ebenfalls nach dem DECT-Standard oder kompatibel arbeitend – steht, welcher an einer Telefonanlage (15) angeschlossen ist. Bei fachgerechter Bedienung eines an die Telefonanlage (15) angeschlossenen Endgerätes kann sodann eine Kommunikation über das Sprachmodul (12) geführt werden.

3 stellt das Ausführungsbeispiel in weitergehender detaillierter Form dar. Eine Beleuchtungseinheit (10) weist eine individuell einstellbare Schaltschwelle (16), einen Dämmerungssensor (11) sowie eine LED-Einheit (17) auf. Die Solarzelle (8) ist ein monokristalliner Hochleistungs-Solargenerator. Der Ladestromregler (6) besitzt einen Tiefendladeschutz sowie einen Überladeschutz. Zum Schutz des Akkumulators (9) wird bei Unterschreiten einer kritischen Spannung von ca. 11 Volt eine automatische Abschaltung des Kommunikationsmoduls (1) vorgenommen. Der Akkumulator (9) ist ein Blei-Gel-Akkumulator.

1
Kommunikationsmodul
2
Briefkastenanlage
3
Sender
4
regulierter elektronischer Spannungswandler
5
regulierbarer Spannungsregler
6
Laderegler
7
Energiequelle
8
Solarzelle
9
Akkumulator
10
Beleuchtungseinheit
11
Dämmerungssensor
12
Sprachmodul
13
Klingeltaster
14
Empfänger
15
Telefonanlage
16
Schaltschwelle
17
LED-Einheit


Anspruch[de]
Ein Kommunikationsmodul (1) bestehend aus jeweils mindestens einem Sender (3), mindestens einem Sprachmodul (12), einer Energiequelle (7) mit unsteter Energieproduktion, die aus mindestens einer Solarzelle (8) und mindestens einem Akkumulator (9) mit Laderegler (6) oder mindestens einem hoch kapazitiven Kondensator besteht, wobei das Kommunikationsmodul (1) mindestens einen regulierten elektronischen Spannungswandler (4) und/oder mindestens einen regulierbaren Spannungsregler (5) besitzt und der oder die regulierten elektronischen Spannungswandler (4) und/oder regulierbaren Spannungsregler (5) eine variable Ausgangsspannung der Energiequelle (7) in mindestens zwei vordefinierte Ausgangsspannungen und/oder Stromstärken zur differenzierten Versorgung des Senders (3) und/oder weiterer Abnehmer modellieren. Kommunikationsmodul (1) nach Anspruch 1, wobei der regulierte elektronische Spannungswandler (4) und der regulierbare Spannungsregler (5) derart miteinander gekoppelt sind, dass mindestens eine Ausgangsspannung des regulierten elektronischen Spannungswandlers (4) erneut reduziert wird, um sie an die Erfordernisse eines oder mehrerer Abnehmer anzupassen. Kommunikationsmodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 oder 2, wobei der regulierte elektronische Spannungswandler (4) ein DC/DC-Wandler ist. Kommunikationsmodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei als regulierter elektronischer Spannungswandler (4) ein galvanisch getrennter Wandler mit einer Ausgangsleistung von 4 bis 6 Watt zum Einsatz kommt. Kommunikationsmodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei als regulierbarer Spannungsregler (5) ein DC/DC-Wandler zum Einsatz kommt. Kommunikationsmodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, wobei als regulierbarer Spannungsregler (5) ein modifizierter Gleichrichter zum Einsatz kommt. Kommunikationsmodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei als hoch kapazitiver Kondensator ein Goldcap-Register zum Einsatz kommt. Kommunikationsmodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Sender (3) mit dem Sprachmodul (12) gekoppelt ist. Kommunikationsmodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Sender (3) ein DECT-Sender ist. Kommunikationsmodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei als Solarzelle (8) ein Solarmodul zum Einsatz kommt. Kommunikationsmodul (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Kommunikationsmodul bei Briefkästen, Briefkastenanlagen (2) oder externen Sprechstellen zum Einsatz kommt.






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