DE2818730A1

DE2818730A1 - Schliesszylinder und schluessel

Info

Publication number: DE2818730A1
Application number: DE19782818730
Authority: DE
Inventors: Rolf Bruhin; Peter Ruetimann
Original assignee: Bauer Kaba AG
Current assignee: Bauer Kaba AG
Priority date: 1978-03-29
Filing date: 1978-04-28
Publication date: 1979-10-11
Also published as: AU519693B2; SE7902397L; GB2018347B; CH627513A5; IT7921137A0; MX148211A; AU4535079A; ZA791283B; DK126179A; ATA174079A; FR2421257A1; NL7902029A; NO791011L; ES478729A1; IT1111268B; IL56891A; CA1150524A; US4257030A; AT361798B; BR7901895A

Description

Schliesszylinder und Schlüssel

Die Erfindung betrifft ein Schliesszylinder und Schlüssel mit einem elektronischen Auswerte-Stromkreis zum Feststellen einer Berechtigung über die Betätigung des Schliesszylinders, wobei der Schlüssel eine Information enthält, die durch im Schliesszylinder angeordnete Lesegeräte ablesbar ist.

Schliessanlagen, welche mehrere Schliesszylinder umfassen^ dienen nicht nur dem Zuschliessen oder Aufschliessen von Räumlichkeiten oder dergleichen, sondern auch in besonderen Fällen zur Ueberprüfung der Berechtigung. Die Berechtigung umfasst nicht nur die zeitlich begrenzte Berechtigung für einen Zugang zu bestimmten Räumlichkeiten, sondern auch die Berechtigung für die Entnahme von Waren bzw. Gütern aus Automaten, wie z.B. Zapfsäulen bei Tankstellen. Die bekannten Schliessanlagen besitzen eine mechanische Ueberprüfung der Berechtigung, was jedoch dazu führte, dass sehr wenig Kodiermöglichkeiten dieser mechanischen Berechtigungsüberprüfung vorhanden sind.

In der DT-OS 2 54 6 54 2 wird die Anordnung von magnetischen Mitteln auf einen Schlüssel vorgeschlagen, wobei die magnetischen Mittel die Kodierungsmöglichkeiten für eine solche Berechtigungsüberprüfung erweitern sollen. Diese magnetischen Mittel haben jedoch den Nachteil, dass mit einfachen Hilfsmitteln der Code sichtbar gemacht und/oder mutwillig verändert werden kann. Dieser Code ist daher genauso wenig ein Sicherheitscode wie der altbekannte mechanische Code, der in Form von Schlitzen bzw. Löchern auf dem Schlüssel angeordnet ist.

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Die Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile des bekannten Schliesssystems zu eliminieren und darüber hinaus nicht nur die Ueberprüfung der Berechtigung, sondern auch die Ueberprüfung einer Identifikation zu ermöglichen.

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass zur Identifikation des Schlüssels ein magnetisch passiver und induktiv ablesbarer Informationsträger auf dem in den Schliesszylinder einschiebbaren Teil des Schlüssels angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise Schnittdarstellung eines Schliesszylinders und Schlüssels;

Fig. 2 die geometrische Anordnung der schleifenförmigen aus elektrisch leitendem Material bestehenden Elemente auf einem Informationsträger;

Fig. 3 die Erzeugung der Informationssignale aus den schleifenförmigen Elementen der Fig. 2;

Fig. 4 eine Blockdarstellung einer elektronischen Auswerteschaltung;

Fig. 5 ein Querschnitt durch den Informationsträger der Figur 2;

Fig. 6 die dem Informationsträger zugewandte Fläche eines Lesekopfes.

Die Fig. 1 zeigt in symbolischer Schnittdarstellung den Schliesszylinder 1, der in bekannter Weise aus dem Stator 2 und dem Rotor 3 besteht. In den Rotor 3 wird der Schlüssel 4 mit seinem Blatt 5, welches in bekannter Weise verschiedene

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Ausnehmungen bzw. Löcher 51 zum Betätigen der im Schliesszylinder 1 vorgesehenen aber nicht dargestellten Zuhaltungsstiften vorgesehen sind. Auf der Schmalseite des Schlüsselblattes 5 befindet sich ein Informationsträger, der in den Figuren 2a, 2b und 4 näher beschrieben wird. Die Breite des Informationsträgers muss schmaler sein als die Breite des Schlüsselblattes 5. Wird nun der Schlüssel in den Schlitz des Rotors 3 gesteckt, wo bewegt sich gleichzeitig mit dem Schlüssel 4 der Informationsträger 6 am im Stator 2 angeordneten Lesekopf 7 vorbei. Wie später noch näher ausgeführt wird, ergeben sich aus dieser relativen Bewegung zwischen Informationsträger 6 und Lesekopf 7 mehrere Informationen, wie z.B. Geschwindigkeit und Richtung der relativen Verschiebung, Start und Ende der Information über die Schlüsselidentifikation und über die Echtheit bzw. Gültigkeit dieser Identifikation. Hierdurch wird nicht nur die Identität des Schlüssels, sondern auch jegliche Veränderung dieser Identität sofort festgestellt. Die Signale, die der Lesekopf 7 durch die relative Bewegung des Informationsträgers 6 empfängt, leitet er über eine nicht dargestellte Leitung auf die in Fig. 4 gezeichnete elektronische Auswerteschaltung, in der sie so ausgewertet werden, dass die Identität des Schlüssels sowie seine Berechtigung und eine Fälschung festgestellt werden.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Schlüssel 4 so dargestellt, dass die Ausnehmungen 51 auf der breiten Seite des Schlüsselblattes 5 und der Informationsträger 6 auf der schmalen Seite angebracht sind. Selbstverständlich kann bei einem Schlüssel 4, der auf der Schmalseite seines Blattes 5 Erhöhungen und Vertiefungen zur Betätigung von Zuhaltungsstiften im Schliesszylinder besitzt, der Informationsträger 6 auf der breiten Seite des Blattes 5 angeordnet sein. Die Anordnung des Lesekopfes 7 im Schliesszylinder 1 sowie des Informationsträgers 6 auf das Schlüsselblatt 5 kann daher in jede

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bereits bestehende Schliessanlage nachträglich und mühelos und leicht eingebaut werden.

Die Fig. 2a zeigt in teilweiser Schnittdarstellung den Lesekopf 7 mit zwei seiner vier Lesewicklungen A, B, C, D. Diese Lesewicklungen sind gemäss Fig. 6 mit der elektronischen Auswerteschaltung verbunden. In der Fig. 2a sind die elektrischen Verbindungsleitungen nicht dargestellt. Der Lesekopf 7 ist in der Fig. 2a nach der Schnittlinie I-I der Fig. 5 geschnitten. In einem gewissen Abstand unter dem Lesekopf befindet sich das Schlüsselblatt 5 mit dem Informationsträger 6. Der Informationsträger ist mit einer Schutzschicht 71 bedeckt. Diese Schutzschicht, welche im Zusammenhang mit der Fig. 6 noch näher diskutiert wird, besteht aus elektrisch nicht leitendem und diamagnetischem Material. Der Informationsträger 6 besteht aus einem bestimmten Leitermuster 8, dessen Material elektrisch leitend ist und aus einem Isolator 9, der elektrisch nicht leitend ist und vorzugsweise ferromagnetische Eigenschaften besitzt.

Die Fig. 2b zeigt das Muster aus elektrisch leitendem Material 8, welches auf dem Isolator 9 in bestimmter Weise angeordnet ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht das Muster aus einer Kette von schleifenförmigen Elementen 10. Ein solches Element 10 ist in der Fig. 2b stark hervorgehoben. Eine Codierung des Musters 8 erfolgt durch Auftrennen der Kurzschlussbrücken 11 der einzelnen schleifenförmigen Elemente 10. Jedes Element 10 stellt ein bit dar, das je nach Vorhandensein der Kurzschlussbrücke 11 logisch "1" oder "0" sein kann. Die Gesamtheit aller bits des Schleifenmusters 8 auf dem Informa tionsträger 6 ist in einen Informationscode und einen Prüfcode aufgeteilt. Im Informationscode ist die Identität des Schlüssels festgehalten. Der Prüfcode gibt Auskunft, ob die Identi tät ech oder gefälscht ist. Gemäss Fig. 2b wird davon ausge-

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gangen, dass das uncodierte Muster 8 noch alle Kurzschlussbrücken 11 enthält und beim Codieren diese Brücken 11 durch Schleifen, Kratzen, Wegbrennen, Verdampfen oder Aetzen entfernt werden. Der Prüfcode gibt in einer Binärzahl an, wie viel Kurzschlussbrücken 11 im Informationscode aufgetrennt worden sind. Da nun jede Beschädigung oder Veränderung weitere schleifenförmige Elemente 10 auftrennt und somit die im Prüfcode angegebene Anzahl der Unterbrüche zwangsläufig vergrössert wird, stimmt der binäre Prüfcode nicht mehr, so dass der Schlüssel als ungültig erkannt wird. Im Prüfcode entspricht eine Kurzschlussbrücke 11 einer logischen "1", d.h. diese Binärzahl kann durch Verletzen des Prüfcodes nur kleiner und niemals grosser gemacht werden. Hierdurch kann jeder bestehende gültige Code nur in einen ungültigen Code verändert werden.

In der Fig. 2b sind zur besseren Erklärung die Pole der Lesewicklungen A, B, C, D des Lesekopfes 7 eingezeichnet. Das Muster 8 wird relativ zu den Polen der Lesewicklungen des Lesekopfes 7 entweder in die eine Richtung, die durch den Pfeil 13 bezeichnet ist, oder in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Bei dem vorliegenden Beispiel sei angenommen, dass die Richtung 13 die Bewegungsrichtung ist, die beim Einstecken des Schlüssels 4 in den Zylinder 1 (Fig. 1) entsteht. Die Elemente 10 des Musters 8 sind so geformt und ausgebildet, dass ein Polpaar (zum Beispiel Lesewicklungen A, B) eine geometrische Phasenverschiebung zum anderen Polpaar der Lesewicklungen C, D von 90° besitzt, und das Polpaar der Lesewicklungen B, C eine geometrische Phasenverschiebung von 180° zum anderen Polpaar der Lesewicklungen A, D hat. Diese Anordnung kann auch dadurch erreicht werden, dass die Abstände der Pole der Lesewicklungen A, B, C, D des Lesekopfes 7 andere räumliche Abmessungen aufweisen. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, das Muster 8 der schleifenförmigen Elemente

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in irgendeiner Weise zu ändern. Wesentlich ist also, dass die Relation zwischen dem Muster 8 und den Polpaaren des Lesekopfes 7 so dimensioniert ist, dass die oben genannten Phasenverschiebungen sich ergeben. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2b sind diese Verhältnisse in der Weise dargestellt, dass der Pol der Lesewicklung B innerhalb der Schleife 10 angeordnet ist, während der Pol der Lesewicklung A bereits teilweise ausserhalb dieser Schleife liegt. Bei den Polen der Lesewicklungen C und D ist es gleich, nur mit umgekehrtem Vorzeichen. Dies bedeutet, dass eine Phasenverschiebung von 180 zwischen dem einen Polpaar (B, C) und dem anderen Polpaar (A, D) vorhanden ist. Die gleiche Anordnung der vier Pole ergibt auch eine Phasenverschiebung von 90° zwischen

dem Polpaar der Lesewicklungen A, B und dem Polpaar der Lesewicklungen C, D. Prinzipiell ist es nicht erforderlich, dass das Muster 8 aus einer Kette der schleifenförmigen Elemente 10 gebildet werden muss. Das Muster 8 kann auch aus diskreten bzw. einzelnen schleifenförmigen -oder flächenförmigen Elementen 10 bestehen.

Die Fig. 3 zeigt die Erzeugung der Informationssignale aus den schleifenförmigen Elementen 10 der Figuren 2a und 2b.

Die Fig. 3a zeigt die Anordnung einer Schleife 10 unter zwei Polen der Lesewicklungen B und D. Die Lesewicklungen B, D werden so erregt, dass sich ein magnetischer Fluss 12 ergibt, der bei beiden Polen gleichphasig ist. Dies ist durch das Kreuz in der Fig. 3a dargestellt. Der magnetische Fluss fliesst über den elektrischen Nichtleiter 9 mit ferromagnetischen Eigenschaften des Informationsträgers 6 zu den Polen der beiden anderen Lesewicklungen A und C zurück. Der magnetische Fluss 12 bewirkt in der Schleife 10 einen sekundären Strom ixs/ der in der dargestellten Pfeilrichtung durch die Schleife 10 fliesst. Die Kurzschlussbrücke 11 (siehe auch Fig. 2b) der

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Schleife 10 kann vorhanden sein oder entfernt sein. Dies ändert an dem Fluss des sekundären Stromes in der Schleife 10 nichts. In der Fig. 3a ist der Zustand gezeigt, dass eine bestimmte Stellung zwischen dem Lesekopf 7 und dem Informationsträger 6 des Schlüssels 4 vorliegt, welche eine Information auf die in der Fig. 4 dargestellte Auswerteschaltung gibt. Der Lesekopf 7 kann auch die in der Fig. 3b vorgegebene Information lesen. Zu diesem Zweck werden die Lesewicklungen B und D so erregt, dass in dem Pol der Lesewicklung B ein Magnetfluss 12 in bestimmter Richtung über den elektrischen Nichtleiter 9 zu den Polen der anderen Lesewicklungen A und D fliessen kann. In diesem Fall wird die Lesewicklung C in gleicher Weise erregt, so dass sich ein Magnetfluss der gleichen Richtung ergibt. Bei dieser Richtungs-Konfiguration des magnetischen Flusses 12 kann in der Schleife 10 ein sekundärer Strom i_y dann fliessen, wenn die Kurzschlussbrücke 11 vorhanden ist. In diesem Fall sind die Stromflussrichtungen in beiden Hälften der Schleife 10 entgegengesetzt. Dies ist durch Pfeile angedeutet. Wenn die Kurzschlussbrücke 11 nicht vorhanden ist, kann kein sekundärer Strom iy_Sfliessen. Hieraus ist ersichtlich, dass man in dem Muster 8 (Fig. 2b) durch Entfernen der Kurzschlussbrücken 11 eine Codierung in bestimmter Weise anbringen kann. Diese Codierung gibt die Information über die Identifikation und Ueberprüfung, ob eine Fälschung vorliegt oder nicht. Abschliessend sei bemerkt, dass in-den Figuren 3a und 3b die Richtung des Magnetflusses 12 einen momentanen Wert eines Wechselfeldes darstellt. Anhand der Figuren 2b, 3a und 3b wurde ein Ausführungsbeispiel zur Erlangung von Information beschrieben, bei dem das Muster 8 eine einzige Abfragespur darstellt. Daher sind die Pole der Abfragewicklungen B, D des Lesekopfes 7 in zweifacher Hinsicht ausgenutzt worden (Figuren 3a und 3b). Es besteht auch ohne weiteres die Möglichkeit, dass das Muster 8 auf dem Informationsträger 6 in

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zwei oder mehrere räumlich getrennte Spuren aufgeteilt ist. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, dass die Pole des Lesekopfes 7 doppelt ausgenutzt werden müssen. Die beiden oder mehreren Spuren des Musters 8 können entweder auf einem einzigen Informationsträger 6 oder auf mehreren Informationsträgern untergebracht sein. Zum Beispiel kann der eine Informationsträger 6 so auf dem Blatt 5 des Schlüssels 4 angeordnet sein wie in Fig. 1 gezeigt und der andere Informationsträger auf der gegenüber liegenden Schmalseite des Blattes oder bei NichtVorhandensein der Löcher 51 auf der breiten Seite des Schaftes 5 angebracht sein. Für diesen Fall benötigt man soviel Leseköpfe 7, wie Informationsspuren vorhanden sind.

Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel der Auswerteschaltung. Sie wirkt in der Weise, dass die beiden Oszillatoren 14, 15 Spannungen u und u mit verschiedenen Frequenzen erzeugen und auf die nachfolgende Matrix 16 geben. Die Matrix 16 kann mit verschiedenen Typen von aktiven oder passiven, elektronischen Bauelementen bestückt sein. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel wird vorausgesetzt, dass die Matrix aus hochohmigen Widerständen bestehen soll. Sie ist so konstruiert, dass auf der Leitung 17 die Summe der Ströme i +i erscheinen und der Erregerwicklung A zugeführt werden. Die Frequenz des Stroms i entspricht derjenigen des Oszillators 14 und die Frequenz des Stroms i_v derjenigen des Oszillators 15. Die Frequenzen des auf der Leitung 17 vorliegenden Summenstroms i_x+i_v haben sich überlagert. Auf der Leitung ergibt sich der gleiche Summenstrom wie auf der Leitung 17, aber mit negativem Vorzeichen. Dies ist in der Fig. 4 entsprechend angedeutet. Dieser Summenstrom gelangt auf die Lesewicklung B. Auf der Leitung 19 erscheint der Differenzstrom i -i der beiden Spannungen aus den Oszillatoren 14 und 15. Die Frequenzen der genannten Oszillatoren sind im Differenzstrom der Leitung 19 entsprechend überlagert. Der

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Differenzstrom wird der Lesewicklung C zugeleitet. Auf der Leitung 20 erscheint der gleiche Differenzstrom wie auf der Leitung 19, aber mit negativem Vorzeichen, was in der Fig. dargestellt ist. Dieser Differenzstrom der Leitung 20 wird der Lesewicklung D zugeführt. Die Lesewicklungen A, B, C, D des Lesekopfes 7 werden also entsprechend der Ströme erregt und erzeugen in den schleifenförmigen Elementen 10 des Musters 8 des Informationsträgers 6 sekundäre Ströme, die z.B. in den Fig. 3a und 3b als Pfeile gezeichnet sind. Diese sekundären Ströme erzeugen in den Lesewicklungen A, B, C, D Rückwirkungen, welche die Impedanz dieser Lesewicklungen verändern. Hierdurch ergeben sich Spannungsänderungen, welche auf die Summierglieder 21, 22 gegeben werden. Jeder Summierer hat einen Ausgang, der auf einen nachfolgenden Verstärker 23, 24 gegeben ist. Die aus dem Verstärker 23 kommende SpannungsSchwankung mit dem Frequenzgemisch aus den Oszillatoren 14 und 15 wird im nachfolgenden Ringdemodulator 25 so bearbeitet, dass der Anteil, der die Frequenz des Oszillators 14 besitzt, ausgesiebt, demoduliert und auf den nachfolgenden Schmittrigger 26 gegeben wird. Dies erfolgt im Ringdemodulator 25 dadurch, dass der Oszillator 14 seine Spannung u nicht nur auf die Matrix 16, sondern auch auf den Ringdemodulator 25 gibt. Die aus dem Verstärker 24 kommenden Spannungsschwankungen mit dem Frequenzgemisch der Oszillatoren 14, 15 werden im nachfolgenden Ringdemodulator 27 so bearbeitet, dass der Anteil mit der Frequenz des Oszillators 14 ausgesiebt, demoduliert und auf den nachfolgenden Schmittrigger 28 gegeben wird. Daher ist der Oszillator 14 auch mit dem Ringdemodulator 27 verbunden.

Die aus den beiden Schmittriggern 26 und 28 kommenden Signale sind zwei um 90° verschobene Impulsfolgen, die die Position der schleifenförmigen Elemente 10 unter dem Lesekopf 7 sowie die Geschwindigkeit und Richtung der relativen

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Bewegung zwischen Informationsträger 6 und Lesekopf 7 darstellen. Diese beiden Signale werden auf die Logikschaltung 29 gegeben, welche sie so verarbeitet, dass die Speicherplätze in einem nachfolgenden Schieberegister 30 so gefüllt werden, wie der Schlüssel 4 in den Schlitz des Rotors 3 des Schliesszylinders 1 eingeführt ist. Das Schieberegister 30 gibt ein exaktes elektronisches Bild von der mechanischen Position des Schlüssels zum Schliesszylinder. Dies bedeutet, dass elektronisch festgehalten ist, ob der Schlüssel in den Zylinder hineingeschoben oder aus dem Zylinder herausgezogen wird und welche augenblickliche Position er einnimmt.

Die logische Schaltung 29 entspricht dem bekannten Prinzip der Längenmessung bei Werkzeugmaschinen und ist allgemein bekannt.

In der Fig. 4 sind die beiden Ausgänge der Verstärker 23 und 24 über ein Summierglied 31 mit einem Ringdemodulator 32 verbunden. Das Summierglied 31 bildet die Summe aus dem Ausgangssignal (SpannungsSchwankungen der Lesewicklungen A, B) des Verstärkers 23 und aus dem invertierten Ausgangssignal (Spannungsschwankungen der Lesewicklungen C, D) des Verstärkers 24. Dies ist in der Zeichnung durch die bekannten mathematischen Zeichen +, - dargestellt. Das Ausgangssignal des Addierglieds 31 gelangt auf den Ringdemodulator 32, der aus den SpannungsSchwankungen nur den Teil mit der Frequenz des Oszillators 15 ausfiltert und anschliessend demoduliert. Daher ist der Ringdemodulator 32 mit dem Oszillator 15 verbunden, der seine Spannung u nicht nur auf die Matrix 16, sondern auch auf· den Ringdemodulator 32 gibt. Das Ausgangssignal des Ringdemodulators gelangt auf den Schmittrigger 33. Das Signal aus dem Schmittrigger 33 enthält die im Informationsträger 6 des Schlüsselblatts 5 liegende Information. Diese Information wird gemeinsam mit den bereits beschriebenen Signalen aus der Logikschaltung 29

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in das Schieberegister 30 eingegeben und ist im Schieberegister positionsgerecht eingespeichert. Wenn der Schlüssel 4 vollständig in den Schliesszylinder 1 eingeschoben ist, ist auch die Information im Schieberegister vollständig vorhanden, und zwar ohne Rücksicht auf die Geschwindigkeit, mit der der Schlüssel in den Schlitz des Rotors 3 hineingeschoben wird. Es spielt hierbei keine Rolle, ob der Schlüssel 4 kontinuierlich oder schnell oder langsam oder ruckartig oder in kurzen Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegungen im Schlitz des Rotors 3 des Schliesszylinders 1 bewegt wird. Zu jedem Zeitpunkt ist im Schieberegister 30 die Information eingespeichert, welche in dem Teil des Musters 8 des Informationsträgers 6 am Schlüssel 4 gerade am Lesekopf 7 in Richtung der Einsteckbewegung vorbeigeführt worden ist. Wenn der Schlüssel 4 vollkommen im Schliesszylinder 1 eingeführt ist, verarbeitet der Rechner 31 die Information des Schieberegisters 30 in der Weise, dass er feststellt, ob der betreffende Schlüssel eine Berechtigung hat, z.B. zum Aufschliessen von Türen, zur Entnahme von Informationen aus Datenbanken, zur Entnahme von Waren aus Verkaufsautomaten oder Verteilerautomaten, zur Benutzung von Geräten, Fahrzeugen oder Instrumenten u.s.w. Durch diese Angaben wird gleichzeitig die Zuständigkeit des Schlüssels festgestellt. An dieser Stelle sei erwähnt, dass der Rechner 31 den Informationsgehalt des Schieberegisters 30 vergleicht mit Daten, die Auskunft geben über die Berechtigung und Zuständigkeit. Ferner stellt der Rechner fest, ob die im Schieberegister 30 gespeicherte Information richtig oder gefälscht ist.

Der Rechner 31 ist als solcher im Handel erhältlich und wird von den bekannten Computerfirmen wie INTEL als Mikroprozessor auf den Markt gebracht. Entsprechend dem Ueberprüfungsergebnis gibt der Rechner 31 auf verschiedene periphere Geräte Signale. In Fig. 4 ist eine Auswahl dieser

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peripheren Geräte dargestellt. Der Rechner kann z.B. einer optischen Anzeigevorrichtung 32 das Ergebnis über die Berechtigung, Identifikation und Richtigkeit der Information und Zeitpunkt des Geschehens zuleiten. Eine solche Anzeigevorrichtung kann z.B. zentral in einem üeberwachungsraum installiert sein. Der Rechner kann die gleichen Ausgangssignale einem Registriergerät 33 zuführen, welches entweder als Drucker oder als Speichergerät (Magnetspeicher, Lochstreifen, Mikrofilm o.dgl.) ausgebildet ist. Wenn das Ergebnis des Rechners 31 in Ordnung ist, so gibt er ein Signal auf die Freigabe-Vorrichtung 34, welche z.B. an der betreffenden Tür zur Freigabe angebracht ist. Die Freigabe-Vorrichtung 34 kann auch bei Warenautomaten oder für die Entnahme von Informationen aus Datenbanken vorgesehen sein. Sollte das Prüfungsergebnis des Rechners 31 negativ ausfallen, so wird ein Signal auf die Blockier-Vorrichtung 35 gegeben, die an den gleichen Stellen angeordnet ist, wie soeben angedeutet wurde. Ferner kann bei negativem Ergebnis die Alarmeinrichtung 36 betätigt werden. Diese Alarmeinrichtung kann in Betrieb gesetzt werden, wenn keine Berechtigung besteht oder eine gefälschte Information oder ein gesuchter, im Fahndungsregister aufgeführter Schlüssel plötzlich auftaucht. Der Rechner 31 ist auch mit einer Kontierungseinrichtung 37 verbindbar, welche vorzugsweise bei Warenautomaten, Benutzung von Geräten, Fahrzeugen usw. Verwendung findet. Nach Ablauf eines bestimmten Zeitraums z.B. von einem Monat wird der Auszug aus dieser Kontierungseinrichtung dem betreffenden Schlüsselinhaber ausgehändigt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nur eine begrenzte Anzahl von peripheren Geräten gezeichnet. Selbstverständlich liegt es auch im Gesichtspunkte der Erfindung, dass andere periphere Geräte verwendbar sind. Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise des Rechners 31 sei noch darauf hingewiesen, dass die Kriterien für die Berechtigung und für die Identifikation

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in einem Speicher untergebracht sind, der entweder im Rechner 31 oder in der Nähe angeordnet sein kann. Der Inhalt des Speichers kann selbstverständlich zeitlich geändert werden, so dass nicht nur eine Identifikation, sondern auch eine zeitabhängige Ueberprüfung von Berechtigungen stattfinden kann. Die elektronische Schaltung der Fig. 4 wurde bisher so beschrieben, dass die beiden Oszillatoren 14 und 15 Spannungen U_x, Uy mit unterschiedlicher Frequenz abgeben. Diese beiden Oszillatoren können jedoch ohne weiteres so abgeändert werden, dass sie Spannungen u_x, u_v mit gleicher Frequenz abgeben. Die Phasenlagen dieser beiden Spannungen muss dann jedoch um einen konstanten Winkel, vorzugsweise ir/2, gegeneinander verschoben sein. Die Impedanzänderung in den Lesewicklungen A, B, C, D infolge der Sekundär ströme im Schleif en.-muster 8 auf dem Informationsträger 6 hat nicht nur eine Amplituden-, sondern auch eine' Phasenänderung (Modulation) zur Folge. Da die Ring-Demodulatoren 25, 27, 32 nicht nur ein frequenzempfindliches Filter,, wie im ersten Beispiel beschrieben, sondern auch ein phasenempfindliches Filter sind, erhält man mit demselben Schaltungsprinzip am Ausgang der Schmitttrigger 26, 28, 33 gleiche Signale wie bei dem Beispiel mit zwei unterschiedlichen Frequenzen.

Eine weitere Variante des Ausführungsbeispiels der Fig. 4, die Information des Schleifenmusters 8 mit dem Lesekopf 7 zu lesen und in entsprechende Impulsfolgen an den Ausgängen der Schmitttrigger 26, 28, 33 zu erzeugen, ergibt sich durch Verwendung eines Zextmultiplexverfahrens. Für diese Variante wird der obere Teil der Schaltung der Fig. 4 nur geringfügig geändert. Die beiden Oszillatoren 14, 15 werden durch einen Oszillator zur Erregung der Lesewicklungen A, B, C, D verwendet. Die Matrix 16 wird ersetzt durch einen Multiplex-Schalter, der in kurzen Zeitintervallen den Oszillator so auf die Leitungen 17, 18, 19, 20 schaltet, dass abwechslungsweise die beiden Positionssignale und das Informationssignal

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durch die Lesewicklungen A, B, C, D gemessen werden. Die Ring-Demodulatoren 25, 27, 32 können dabei durch einfache Gleichrichter ersetzt werden. Nach den Schmitttriggern 26, 28, 33 ist je ein Speicher geschaltet, der das Signal des unmittelbar vorangegangenen Intervalles speichert. Die Speicher erhalten ihre Setzbefehle im gleichen Rythmus wie der Multiplex-Schalter umgeschaltet wird.

Die Fig. 5 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teiles des Schlüsselblatts 5. In die Schmalseite des Schlüsselblatts 5, die ungefähr 2V2 mm breit ist, wird eine Nut eingearbeitet, in die der Informationsträger 6, bestehend aus dem Nichtleiter 9, dem Muster 8 und der Schutzschicht 71, eingesetzt ist. Vor dem Einsetzen werden die Einzelteile des Informationsträgers 6 miteinander verbunden. Die Verbindungen können entweder durch Klebmaterial, wie z.B. polymerisierende Kunstharze, oder durch Schmelzen oder durch Aufdampfen bzw. Diffundieren durchgeführt werden. Diese Techniken sind bekannt, so dass keine näheren Ausführungen gemacht werden. Es sei nur darauf hingewiesen, dass die Schutzschicht 71 und das Muster 8 so miteinander verbunden sein müssen, dass beim Versuch des Ablösens der Schutzschicht das Muster 8 zerstört wird.

Als Schutzschichtmaterial wird Glas, Keramik, Metalloxyde, wie z.B. Aluminiumoxyd oder Siliciumoxyd o.dgl., verwendet. Von der Schutzschicht wird verlangt, dass sie mechanisch und chemisch resistent ist und magnetisch sowie elektrisch neutral ist,; Ferner soll sie undurchsichtig sein und ungefähr den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der Informationsträger 6 aufweisen. Es sei an dieser Stelle noch erwähnt, dass der Informationsträger 6, der aus dem elektrischen Nichtleiter 9, dem Muster 8 und der Schutzschicht 71 besteht,eine Höhe aufweist, die ungefähr bei 0,5 mm liegt.

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Die Fig. 6 zeigt die Sicht auf den Lesekopf 7 vom Informationsträger 6 aus. Der Durchmesser des Lesekopfes 7 liegt bei ungefähr 3 mm. Man erkennt sehr gut die aktiven Flächen der Pole, um die die Lesewicklungen A, B, C, D angeordnet sind. Die Enden der Lesewicklungen sind so mit der Auswerteschaltung verbunden, wie es in der Fig. 4 dargestellt wurde. Die Pole bzw. die aktiven Flächen der vier Lesewicklungen sind so zum Muster 8 des Informationsträgers angeordnet, wie es beispielshalber in den Fig. 2a und 2b gezeichnet wurde.

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Claims

Dipl. Ing, Robert Mder J^, ß_prjj |_S7

Patentanwalt
Frankfun am Main
Auf dam Mühiberq 14 5 fi 1 ft 7 ^ ft

Patentansprüche

Schliesszylinder und Schlüssel mit einem elektronischen Auswerte-Stromkreis zum Feststellen einer Berechtigung über die Betätigung des Schliesszylinders, wobei der Schlüssel eine Information enthält, die durch im Schliesszylinder angeordnete Lesegeräte ablesbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung des Schlüssels ein magnetisch passiver und induktiv ablesbarer Informationsträger (6) auf dem in den Schliesszylinder (1) einschiebbaren Teil (5) des Schlüssels (4) angeordnet ist.
2. Schliesszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger aus einer Anzahl flächenförmiger oder schleifenförmiger, elektrisch leitender Elemente (10) besteht, die in bestimmter Weise diskret oder zusammenhängend auf einem elektrisch nicht leitenden und magnetisch leitenden Material (9) angeordnet sind.
3. Schliesszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Element (10) ein bit darstellt und die Gesamtheit der Elemente einen Prüfbits und Identifikationsbits enthaltenden Sicherheits-Code ergibt, wobei die Prüfbits die Quersumme des invertierten Identifikations-Codes als Binärzahl repräsentieren.
4. Schliesszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schliesszylinder (1) mindestens einen Lesekopf (7) enthält zum Lesen der auf dem Schlüssel angebrachten Information während einer relativen Bewegung zwischen dem Schlüssel und dem Schliesszylinder.

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5. Schliesszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schliesszylinder (1) mindestens einen Lesekopf (7) enthält zum Lesen der auf dem Schlüssel (4) angebrachten Information bei mindestens einer bestimmten Position zwischen dem Schlüssel und dem Schliesszylinder.
6. Schliesszylinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Schliesszylinder (1) angeordnete Lesekopf (7) mindestens eine durch Wechselstrom erregbare Lesewicklung (A, B, C, D) enthält.
7. Schliesszylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lesekopf (7) im Schliesszylinder (1) und die Information auf dem Schlüssel (4) so gestaltet und so zueinander angeordnet sind, dass während der Relativbewegung zwischen Schlüssel und Schliesszylinder zwei die Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit repräsentierende Taktsignale (26, 28) und ein die Identifikation repräsentierendes Informationssignal (33) erzeugt werden.
8. Schliesszylinder nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flächenförmigen oder schleifenförmigen Elemente (10) ein Muster (8) bilden.
9. Schliesszylinder nach Anspruch 1 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster (8) der Elemente (10) mit dem Träger (9) und einer Schutzschicht (71) befestigt ist.

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10. Schliesszylinder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Auswerte-Stromkreis folgende Bauteile enthält:

- zwei Oszillatoren (14, 15) erzeugen Spannungssignale (u_x, Uy) mit zwei unterschiedlichen Frequenzen und speisen die Lesewicklungen (A, B, C, D) des Lesekopfes (7) j.

- Stromkreise (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 32, 33) übertragen die SpannungsSchwankungen, welche als Rückwirkung der Elemente (10) des Informationsträgers (6) auf den Leitungen (17, 18, 19, 20) der Lesewicklungen (A, B, C, D) erzeugt werden, so auf einen Speicher (30), dass der Speicherinhalt das genaue Bild der Position des Schlüssels (4) relativ zum Schliesszylinder (1) und die kodierte Information aus dem Muster (8) darstellt.
11. Schliesszylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Auswerte-Stromkreis folgende Bauteile enthält:

- zwei Oszillatoren (14, 15) erzeugen Spannungssignale (u_x, Uy) mit gleicher Frequenz und unterschiedlicher Phase und speisen die Lesewicklungen (A, B, C, D) des Lesekopfes (7);

- Stromkreise (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 32, 33) übertragen die SpannungsSchwankungen, welche als Rückwirkung der Elemente (10) des Informationsträgers (6) auf den Leitungen (17, 18, 19, 20) der Lesewicklungen (A, B, C, D) erzeugt werden, so auf einen Speicher (30), dass der Speicherinhalt das genaue Bild der Position des Schlüssels (4) relativ zum Schliesszylinder (1) und die kodierte Information aus dem Muster (8) darstellt.

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12. Schliesszylinder nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Auswerte-Stromkreis folgende Bauteile enthält:

- ein Oszillator erzeugt Spannungssignale, die in bestimmter zeitlicher Reihenfolge mittels eines ZeitmultipiexSchalters auf die Lesewicklungen (A,B,C,D) des Lesekopfes (7) gelangen;

- Stromkreise (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 32, 33) übertragen die SpannungsSchwankungen, welche als Rückwirkung der Elemente (10) des Informationsträgers (6) auf den Leitungen (17, 18, 19, 20) der Lesewicklungen (A, B, C, D) erzeugt werden, so auf einen Speicher (30), dass der Speicherinhalt das genaue Bild der Position des Schlüssels (4) relativ zum Schliesszylinder (1) und die kodierte Information aus dem Muster (8) darstellt.

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