DE29515869U1

DE29515869U1 - Vorrichtung zur gesteuerten bargeldlosen Abgabe von elektrischer Energie, Gas, Wasser oder ähnlichen Medien

Info

Publication number: DE29515869U1
Application number: DE29515869U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-10-08
Filing date: 1995-10-08
Publication date: 1995-12-21
Anticipated expiration: 2005-10-09
Also published as: HUP9803003A3; NO981490D0; EA199800363A1; CZ104498A3; TR199800643T2; SI9620119A; EP0852045B1; EP0852045A1; NO981490L; AU7287396A; WO1997014123A1; DE59610312D1; HUP9803003A2; PL326066A1

Description

Beschreibung: Vorrichtung zur gesteuerten bargeldlosen Abgabe von elektrischer Energie, Gas, Wasser oder ähnlichen Medien

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur gesteuerten bargeldlosen Abgabe von elektrischer Energie, Gas, Wasser oder ähnlichen Medien, umfassend ein Meßwerk, eine Eingabeeinrichtung, einen Leistungsschalter zur Steuerung der Energie-/Medienabgabe, eine Steuer- und Auswerteschaltung zur Steuerung des Leistungsschalters gemäß der an der Eingabeeinrichtung eingegebenen Daten und ein Anzeigemodul zur Anzeige von relevanten Daten aus der Steuer- und Auswerteschaltung.

Derartige Vorrichtungen dienen insbesonders zur Verteilung elektrischer Energie an Endverbraucher, wie dies z. B. in der DE-U-295 01 116 beschrieben ist. Elektrische Energie oder strömungsfähiges Medium wie Gas, Wasser wird vom EVU (Elektrizitätsversorgungsunternehmen) oder Netzbetreiber (z. B. Stadtwerke) üblicherweise über einen beglaubigten (verplombten) Elektrizitätszähler oder allgemein Meßwerk an den Endverbraucher verkauft. Bei zahlungsschwachen Kunden oder bei Vorliegen besonderer Gegebenheiten (wie z. B. in einem Waschsalon, Wohnheim, etc., wo Geräte gemeinsam von mehreren, nicht näher erfaßten Verbrauchern betrieben werden) ist der Einsatz eines sogenannten Vorkassegerätes vorgesehen, bei dem der Kunde zunächst bezahlt und dann erst entsprechend dem entrichteten Betrag Energie abnehmen kann. Bisher wurde diese Vorkasse meist durch Einbau eines MünzZählers beim Kunden vorgenommen.

Der Einsatz von Münzzählern hat jedoch vor allem den Nachteil der Aufbruchgefahr, da Bargeld im Gerät vorhanden ist. Zudem erfordert das Leeren der Geldkassette erhebliche Personalkosten, und bei einer Änderung des Abgabepreises entstehen Kosten für die notwendige Umstellung des Tarifs an jedem einzelnen Zähler, wie dies auch in der DE-U-94 14 345 beschrieben ist.

BU 25067 DE PA Kahler, Käck, Fiener & Sturmß. Oktober 1995..

Weiterhin werden derartige Zähler-Abgabegeräte auch mit einem Chip- oder Magnetkartenleser als Zusatzgerät ausgestattet, welches auf dem Anschlußklemmenblock des Zählers montiert wird und die Energieabgabe nach Einlesen und überprüfen der auf dem Datenträger gespeicherten Daten freischaltet. Die Energieabgabe endet dabei, wenn der vorbezahlte Betrag verbraucht ist oder die Stromabgabe unterbrochen wird. Die abgegebene Energiemenge wird vom Zähler gemessen und zur Berechnung des jeweiligen Restguthabens im Zusatzgerät verwendet. Der jeweilige Tarif ist im Datenträger (z. B. Magnetkarte) abgespeichert und wird beim Einlesen der Daten mit übertragen.

Obwohl mit diesem bekannten Zusatzgerät für Chipkarten, die auch eine Schlüsselform aufweisen können, bereits eine wesentliche Vereinfachung des Vorkasseverfahrens möglich wird, besteht auch hier die Gefahr der Fälschung oder Manipulierung der Magnetkarte oder Chipkarte. Zudem ist nachteilig, daß der Kunde die Karte zuvor einkaufen und bevorraten muß, um eine kontinuierliche Versorgung sicherzustellen. Entsprechendes gilt für die Betreiberseite (EVU, Stadtwerke), die eine relativ teure Chipoder Magnetkarten-Programmierstation erwerben müssen und einen Vorrat an Datenträgern bereithalten sollten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die die genannten Probleme beseitigt und eine erhöhte Manipulationssicherheit bei vereinfachter Bedienung und geringen Kosten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Es ist dabei vorgesehen, daß durch die Übertragung von Codierungen in Form mehrstelliger Zeichenfolgen, insbes. von Zahlen eine leistungsproportionale Energieabgabe und deren Verrechnung gesteuert wird. Die Programmierung des Abgabegerätes erfolgt allein durch die Eingabe einer Schlüsselzahl oder Zeichenfolge (auch Buchstaben, Sonderzeichen und dergleichen) an der Eingabeeinrichtung, insbesondere einer Tastatur, wobei die

BU 25067 DE PA Kahler, Käck, Fiener & Sturrr>8. Oktobes 1995_:·

&zgr;. B. 10-stellige Schlüsselzahl einen eingezahlten Geldbetrag repräsentiert und damit eine bestimmte Strom- oder Gasabgabe ergibt. Diese Codierung in Art einer Geheimzahl wird dem Benutzer nach Bezahlung eines bestimmten Geldbetrages an das EVU oder Stadtwek durch dieses mitgeteilt, z. B. postalisch durch Zusendung eines Briefes mit der speziellen, jeweils unterschiedlichen Codierung (Schlüsselzahl) oder telefonisch oder durch Aushändigung eines Quittungsbeleges mit der entsprechenden Codierung, z.B. einer 10-stelligen Ziffernfolge. Durch diese mehrstellige, codierte Schlüsselzahl ergibt sich eine sehr hohe Manipulationssicherheit, insbesondere da diese Zeichenfolge vom Netzbetreiber mit relativ einfacher Hardware-Ausstattung sich jeweils ändernd errechnet wird, und zwar nach einer bestimmten, nur dem Netzbetreiber bekannten Systematik, die vom Kunden nicht zu durchschauen ist. Beispielsweise kann hierbei die erste oder letzte Stelle dieser Schlüsselzahl zur Codierung des freigegebenen Geldbetrages verwendet werden kann, wobei als Systematik oder Prüfkriterium zur Verifizierung der Codierung softwaremäßig bestimmt ist, daß &zgr;. B. die Zahl an der dritten Stelle die Differenz oder rechnerische Summe aus fünfter und achter Stelle bildet.

In dieser Codierung als Zeichenfolge gemäß einer vorbestimmten Systematik können auch die Parametrierdaten für das Abgabegerät, nämlich kWh-Preis für Hoch- oder Niedertarifzeiten, Kreditrahmen, Freischaltung, Impulsanpassung an den jewiligen Zählertyp, Grundgebühren und sonstige Einstelldaten enthalten sein. Von besonderem Vorteil ist bei dieser systematischen Codierung, daß diese Zeichenfolge auch über eine Schnittstelle per Funk oder Infrarotsender eingegeben werden kann. Zudem benötigt der Netzbetreiber keine Programmierstation und keinen Chipkartenvorrat mehr, sondern kann die systematische Zeichenfolge auf dem ohnehin vorhandenen Computersystem mit entsprechender Software errechnen und zugleich in das Buchhaltungssystem integrieren.

BU 25067 DE PA Kahler, Käck, Fiener & Sturm«. Oktober 1995....

Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung einer Vorrichtung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in der Seitenansicht mit aufgesetztem Gehäuse;

Fig. 2 eine Vorderansicht auf die Frontseite der Vorrichtung; und

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Vorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung mit einem Gehäuse 1 und einem darin untergebrachten Meßwerk 2 sowie einem Leistungsschalter 7, einer Steuer- und Auswerteschaltung 5, einer Daten-Eingabeeinrichtung 4 und einem Anzeigemodul 3 dargestellt. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf ein Elektrizitäts-Abgabegerät, jedoch ist die Vorrichtung auch auf die gesteuerte Abgabe von Gas, Wasser, Fernwärme und ähnliche Medien anwendbar. Das Gehäuse 1 grenzt an einen Netz-Anschlußbereich 6 an, wobei dies bei einem Gasnetz natürlich durch entsprechende Anschlußventile- und rohre gebildet wäre. Die einzelnen Phasen des Netzes sind vom Netz-Anschlußbereich 6 durch das geeichte Elektrizitätsmeßwerk 2 (z. B. einen Drehstromzähler mit Impulsausgang; bei Gas ein Gaszählwerk) und über den Leistungsschalter 7 zum Netzausgang geführt (vgl. Fig. 3). Ist der Leistungsschalter 7 (vorzugsweise ein Schütz; bei Gas ein entsprechendes Schaltventil) eingeschaltet, kann am Netzausgang elektrische Energie entnommen werden, die vom Elektrizitätsmeßwerk 2 gemessen wird. Eine am Netz-Anschlußbereich 6 abgezweigte, nicht dargestellte Spannungsversorgung versorgt die Elektronik der Steuer- und Auswerteschaltung 5 mit der notwendigen Betriebsspannung.

Die Schaltstellung des Leistungsschalters 7 wird von der vorzugsweise mit einem Mikroprozessor ausgerüsteten Steuer- und

BU 25067 DE PA Kahler, Kack, Fiener & Stur-p^, .©kjqber

Auswerteschaltung 5 gemäß der Daten gesteuert, die mittels der Eingabeeinrichtung 4 durch Eingabe einer codierten Zeichen- oder Zahlenfolge an der Tastatur 4a, eingelesen worden sind. Diese Zahlen- oder Buchstabenfolge, die zur Kontrolle und auch zur Bedienerführung an dem Anzeigemodul 3 durch eine z. B. 16-stellige Zahl angezeigt ist, stellt eine verschlüsselte Codierung oder Zeichenfolge dar, die neben dem freizugebenden Geldbetrag, z. B. DM 20 oder DM 50, auch weitere Parameter, wie Kilowattstunden-Preis, persönlicher Überziehungskredit, usw., enthalten kann.

Wesentlich ist hierbei, daß der Kunde bei seinem Netzbetreiber, EVU oder Stadtwerk gegen Bezahlung (Bar-Vorkasse oder Überweisung) eine Zeichenfolge, insbes. Schlüsselzahl mit bestimmten codierten Daten erhält, beispielsweise auf einem Quittungsbeleg 20 (vgl. Fig. 3) oder auf telefonischem Wege, nachdem das EVU den Zahlungseingang überprüft hat. Die Schlüsselzahl wird in das Vorkassegerät, bevorzugt über die Tastatur 4a, eingetippt, und nach einer Plausibilitätsprüfung wird die Zahl in die Steuer- und Auswerteschaltung 5 übernommen. Hierbei steht z. B. die dritte Stelle der Schlüsselzahl für einen bestimmten Geldbetrag, hier die Ziffer 8 z. B. für DM Guthaben bzw. Kredit.

Nach überprüfung der Zeichenfolge auf die dem betreibereigene Systematik, die auch in der Steuer- und Auswerteschaltung 5 beispielsweise durch einen EEPROM gespeichert ist, wird nach diesem Verifizierungsschritt der Leistungsschalter 7 (Schütz oder Schaltventil) angesteuert, der die elektrische Energie freischaltet. Das Guthaben wird in Abhängigkeit vom jeweils gültigen Tarif, der z. B. an der siebten Stelle der Schlüsselzahl codiert ist und von der entnommenen, mittels des Elektrizitätswerkes 2 gemessenen elektrischen Energie reduziert. Ist das Guthaben gleich Null, unterbricht der Leistungsschalter 7 die Energiezufuhr. Es kann (z. B. am Wochenende) auch ein eingeräumter Kredit (z. B. an der neunten Stelle der Schlüsselzahl) aktiviert werden, wobei jede Zahl einen anderen

BU 25067 DE PA Kahler, Käck, Fiener & Sturgi<Q. .&Ogr;^&phgr;&bgr;

Überziehungsbetrag darstellt, der von einem späteren Guthaben sofort wieder abgezogen wird.

Erfolgt die Abgabe nach Zeit, wird die Zeit, z. B. alle zehn Sekunden, durch einen in die Steuer- und Auswerteschaltung 5 integrierten Taktgeber in Teilen abgebucht. Da hier der tatsächliche Verbrauch nicht in die Steuerung eingeht, kann in diesem Falle auf eine Verbindung zwischen Steuer- und Auswerteschaltung 5 und Elektrizitätsmeßwerk 2 (z. B. eine SO-Schnittstelle) verzichtet werden.

Mittels der Tastatur 4a und der eingegebenen Schlüsselzahl oder -codierung kann das Kassiergerät zudem parametriert (z. B. jeweiliger kWh-Tarif umprogrammiert) werden. Von besonderem Vorteil ist, daß das EVU das Vorkassegerät per Daten-Fernübertragung sperren oder freischalten kann. Hierzu ist eine Schnittstelle 10 mit einem Empfänger 14 (vgl. Fig. 2) an der Frontseite des Gehäuses 1 vorgesehen, mit der ebenfalls, wie durch die Tastatur 4a, Daten als verschlüsselte Zeichenfolge eingegeben werden können. Dies kann auf optischem Wege, per Funk oder Infrarot erfolgen. Insbesondere bei der Funkübertragung nach Art des sogenannten Cityrufs oder Sca11-Empfangs kann die Schlüsselzahl/-codierung direkt vom EVU sofort nach Bezahlung an das benutzerspezifische Vorkassegerät übermittelt werden, ohne daß der Benutzer die Codierung selbst eintippen muß.

Dabei kann diese Schnittstelle 10 nicht nur mit dem Empfänger 14 sondern auch bidirektional als Sender ausgebildet sein, so daß das EVU jeweils Daten aus dem Vorkassegerät auslesen kann. Dies erfolgt bevorzugt wiederum drahtlos über Funk oder Mobiltelefon, jedoch kann die Schnittstelle 10 auch optisch oder als Steckkontakt (RS 2 3 2- serielle Schnittstelle) ausgebildet sein, um befugtem Wartungspersonal das Auslesen von Daten über Nutzungsdauer, Nutzungszeit und dergleichen zu ermöglichen. Die Zugangsberechtigung kann dabei wieder durch Eingeben einer Geheimzahl an der Tastatur 4a erfolgen. Dabei kann auch in regelmäßigen Abständen eine Umprogrammierung der im EEPROM der Steuer- und Auswerteschaltung 5 abgelegten Überprüfungssoftware

BU 25067 DE PA Kahler, Käck, Fiener & Sturrpe, Oktode 1§g5

erfolgen, obwohl dies wie vorstehend beschrieben zentral von dem Netzbetreiber aus über die Schnittstelle 10 mit Empfänger 14 per Datenfernübertragung einer speziellen Zeichenfolge erfolgt.

Das Gehäuse 1 in Fig. 1 umschließt weiterhin eine gemeinsame
Bodenplatte 9, auf der alle punktiert gekennzeichneten
Baugruppen des Abgabegerätes unter Zwischenschaltung einer
Montageplatte 8 angebracht sind. Wie in der Vorderansicht der Fig. 2 dargestellt, sind das Anzeigemodul 3 und das mit einer ?ählanzeige ausgerüstete Elektrizitätsmeßwerk 2 mittels zweier im Gehäuse 1 eingelassener Fenster 11 bzw. 12 zu erkennen, so daß die eingegebene Zahlen- oder Zeichenfolge sowie der kWh-Verbrauch
vom Benutzer kontrolliert werden können. Die
Beglaubigung des Gerätes kann auf zwei verschiedene Arten
eingerichtet sein: Zum einen kann das Elektrizitätsmeßwerk 2 ein für sich genommen beglaubigter Wechselstrom- oder
Drehstromzähler sein, so daß beim öffnen des Gehäuses 1 die
Beglaubigung des Gerätes nicht erlischt. Zum anderen kann das gesamte Gerät als eine Einheit beglaubigt und verplombt sein.

In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild der neuerungsgemäßen
Vorrichtung in der Ausführung zur gesteuerten Stromabgabe
dargestellt. In zweckmäßiger Ausführung erhält dabei der Kunde bei Bezahlung einen Quittungs-Beleg 20, der eine vom Computer des Netzbetreibers systematisch errechnete Zeichenfolge, hier eine zehnstellige Schlüsselzahl enthält. Diese Schlüsselzahl
gibt der Kunde an der Eingabeeinrichtung 4, hier der Tastatur 4a ein, so daß diese Schlüsselzahl nur von der Prüfsoftware der
Steuer- und Auswerteschaltung 5 entschlüsselt werden kann, um den entsprechenden, vorausbezahlten Geldbetrag zumindest
teilweise freizuschalten. Zur Erleichterung der Eingabe der
Codierung (Schlüsselzahl) kann diese vom Netzbetreiber nach
Zahlungseingang auch an ein Handgerät 13 (vgl. Fig. 2) gesandt werden, das im Besitz des Kunden ist, z. B. ein Cityruf- oder Scall-Empfanger. Dieses ohnehin zum Empfang von Zeichen- oder Zahlenfolgen ausgelegte Handgerät 13 braucht dann nur noch in Nähe der Schnittstelle 10 mit geeignetem Empfänger 14 gehalten

BU 25067 DE PA Kahler, Käck, Fiener & Sturixr8. OktptWPi995:

werden, um die Schlüsselzahl zur Steuer- und Auswerteschaltung 5 zu übermitteln (vgl. Fig. 2 und 3).

Insgesamt ergibt sich mit der Erfindung ein Vorkassegerät mit einfachem Aufbau und einfacher Bedienung sowie hoher Sicherheit vor Fehlbedienung und Manipulationen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Eingabeeinrichtung 4, insbesondere Tastatur 4a, mit Steuer- und Auswerteschaltung 5 und Anzeigemodul 3 sowie mit dem Empfänger 14 der Schnittstelle 10 auch als gesondertes Gerät von den elektrischen Meß- und Schalt-Bauteilen 2 und 7 getrennt in einem separaten Gehäuse untergebracht sein können. Diese Ausführung eignet sich insbesondere für die Nachrüstung von bestehenden Zähler-Abgabegeräten, an die die neuerungsgemäße Vorrichtung dann angekoppelt werden kann, z. B. als Huckepackoder Anflanschgerät. Das Anzeigemodul 3 kann dabei eine einfache LED-Anzeige oder bevorzugt ein mehrzelliges LCD-Display zur Bedienerführung sein.

BU 25067 DE PA Kahler, Käck, Fiener & StunjiQ, f3ktcfcer 1955:

Claims

Ansprüche:

1. Vorrichtung zur gesteuerten bargeldlosen Abgabe von elektrischer Energie, Gas, Wasser oder ähnlichen Medien, umfassend ein Meßwerk, eine Eingabeeinrichtung, einen Leistungsschalter zur Steuerung der Energie-/Medienabgabe, eine Steuer- und Auswerteschaltung zur Steuerung des Leistungsschalters gemäß der an der Eingabeeinrichtung eingegebenen Daten und ein Anzeigemodul zur Anzeige von

relevanten Daten aus der Steuer- und Auswerteschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß

die Eingabeeinrichtung (4) zur Eingabe von Codierungen in Form mehrstelliger Zeichenfolgen ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen/elektronischen Bauteile (2, 3, 4, 5, 7) auf einer gemeinsamen Bodenplatte (9) angeordnet und von einem gemeinsamen Gehäuse (1) umgeben sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichenfolge eine mehrstellige Schlüsselzahl ist, die in der Steuer- und Auswerteschaltung (5) verifizierbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung (4) als Tastatur (4a) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung (4) als Schnittstelle (10) zur Steuer- und Auswerteschaltung (5) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Auswerteschaltung (5) zur Überprüfung der an der Eingabeeinrichtung (4) eingegebenen Codierung wenigstens ein abgespeichertes Prüfkriterium aufweist.

BA 25067 DE PA Kahler, Käck, Fiener & Sturnj*8,.Qfctobisri995

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßwerk (2) ein geeichter Wechselstrom- oder Drehstromzähler ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelle (10) zum Empfang von Schlüsselzahlen und/oder -Codierungen per Funk, Telefon, Infrarot oder Ultraschall angesteuert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

die Schnittstelle (10) direkt vom Netzbetreiber aus angesteuert ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierung auf einem Beleg (20) aufgedruckt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung (4) zum bidirektionalen Datenaustausch einen Sender aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstelle (10) mit einem Empfänger (14) gekoppelt ist, der zur Übertragung der Codierung, insbes. der Schlüssel-Zahlenfolge von einem Sender-Handgerät (13) angesteuert ist.

BA 25067 DE PA Kahler, Käck, Fiener & Sturen«. Oktober 1995:·