[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine für die elektronisch codierte Verriegelung von
Schlössern vorgesehene Schaltungsanordnung, die mit einer Taste zur seriellen Eingabe
der Codesignale sowie mit elektronischen Einrichtungen zur Speicherung des zum Entriegeln
zu erkennenden Codes und zur Verarbeitung der Signale, d.h. zum Vergleich der Decodiersignale
mit dem gespeicherten Code, zur Entscheidung und zur Auslösung der Entriegelung bei
Übereinstimmung der Decodiersignale mit dem gespeicherten Code (Decodierung) ausgerüstet
ist.
[0002] Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist insbesondere für Taschen, Koffer und
andere tragbare Behälter vorgesehen, doch läßt sie sich auch für Türschlösser, Autoschlösser
und Verschlüsse anderer Art verwenden.
[0003] Es ist bereits eine codegesteuerte Einknopf-Elektro-Türöffneranlage (DE-AS 27 21
139, DE-AS 29 52 212) bekannt, bei der die Codesignale mit dem Klingelknopf eingegeben
werden, wobei entweder die eingetasteten Impulse mitgezählt werden oder nach Drücken
des Klingelknopfes ein Impulsgeber in Lauf gesetzt wird, der je nach Dauer der Knopfbetätigung
eine bestimmte Anzahl von Impulsen auslöst; nach Loslassen, Abwarten und erneutem
Drücken des Klingelknopfes wird die nächste Zahl in den nächsten Speicher gegeben.
Werden alle codierten Zahlen richtig angewählt, so gibt schließlich der letzte Speicher
die Spannungsversorgung des elektrischen Türöffnerkontaktes für eine begrenzte Zeitspanne
frei.
[0004] Bei solchen Anlagen ist ein Mitzählen der Tastenbetätigung oder eine Rückmeldung
erforderlich, bei der z.B. durch eine aufleuchtende Lampe die ausgelösten Impulse
gezählt werden können. Die Decodierung, d.h. die Eingabe des zu erkennenden Codes,
bedarf also in jedem Fall der konzentrierten Aufmerksamkeit, wobei die Rückmeldung
noch vor Unbefugten verborgen werden muß, um den Code nicht zu verraten.
[0005] Für Koffer und Aktentaschen sind mechanisch codierbare Verriegelungen in Form der
sogenannten Ziffernschlösser bekannt. In der Regel besitzen sie 4 bis 6 zehnstellige
Ziffernscheiben, die zum Entriegeln in vorgegebener oder willkürlicher Reihenfolge
auf eine bestimmte Zahl eingestellt werden müssen. Die Drehrichtung kann ebenfalls
vorgeschrieben sein. Nachteilig ist bei derartigen Ziffernschlössern, daß die Einstellung
der richtigen Zahl relativ umständlich ist und Sichtkontakt erfordert.
[0006] Es sind auch schon Ziffernschlösser mit elektronischer Codierung bekannt, bei denen
jeder Stelle einer z.B. sechsstelligen Zahl eine Taste zugeordnet ist. Zur Entriegelung
des Schlosses müssen die Tasten in vorgegebener Reihenfolge betätigt werden, wobei
durch mehrmaliges Niederdrücken jeder Taste die jeder Stelle zugeordnete Codezahl
angewählt wird. Auch bei diesen Schlössern nimmt die Eingabe des zu erkennenden Codes
die ganze Aufmerksamkeit in Anspruch, und es ist Sichtkontakt erforderlich.
[0007] Die Programmierung bzw. die Einstellung des Codes ist bei den bekannten elektronisch
codierten Verschlüssen meist recht kompliziert und wird daher bereits in der Fabrik
vorgenommen.
[0008] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu überwinden
und eine Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der ohne konzentriertes Mitzählen, ohne
hinzusehen und ohne Rückmeldung der eingegebenen Signale die Entriegelung ausgelöst
werden kann. Der Code sollte leicht einprägbar bzw. erlernbar und dennoch individuell
sein und eine hohe Anzahl von Verschlüsselungsmöglichkeiten besitzen, um ein unbefugtes
Öffnen durch willkürliches oder systematisches Erproben aller Kombinationen zu verhindern.
[0009] Um eine derartige Schaltungsanordnung auch zur Verriegelung von Taschen und Koffern
verwenden zu können, sollte außerdem der Energieverbrauch so gering sein, daß mit
einer Trockenbatterie die Elektronik für mindestens 1 Jahr versorgt werden kann.
[0010] Es hat sich nun gezeigt, daß sich diese Aufgabe in überraschend einfacher, technisch
fortschrittlicher Weise mit einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art lösen
läßt, wenn jeweils nur am Beginn oder am Ende jeder Tastung ein Signal erzeugt wird
und die Folge der zeitlichen Abstände zwischen den Signalen, d.h. Signalpausen, als
Code ausgewertet wird, wobei mindestens in zwei Pausenlängen (lang, kurz) unterschieden
wird.
[0011] Erfindungsgemäß wird die Codesignalfolge mit einer einzigen Taste seriell eingegeben.
Ein Sichtkontakt oder eine andersartige Rückmeldung ist nicht erforderlich, weil die
Anzahl und die Länge der Signalpausen, die durch die Tastenbetätigung erzeugt werden,
die Signalfolge bilden und in der beschriebenen Weise als Code ausgewertet werden.
Der Erfindung liegt nämlich die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß sich ein derartiger
Code, bei dem die Signalpausen bzw. die in der vorgesehenen Weise erzeugten und identifizierten
zeitlichen Signalabstände bestimmend sind, selbst bei kompliziertem Aufbau sehr leicht
merken läßt, weil sich solche individuellen Folgen durch Betätigung der Tasten in
einem bestimmten Rhythmus, z.B. im Rhythmus eines Liedes oder einer Melodie, aufbauen
und als Code eingeben lassen.
[0012] Es hat sich herausgestellt, was keineswegs zu erwarten war, daß die Pausen zwischen
den im Rhythmus erzeugten Signalen bzw. deren Folgen bei einem bestimmten Lied zwar
individuell sehr verschieden sind, daß jedoch bei jeder Person die gleiche Folge mit
hoher Konstanz, unabhängig von der Stimmung und von äußeren Einflüssen, über längere
Zeiträume erhalten bleibt. Besitzt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung einen
elektronischen Speicher, in den der zu erkennende Code individuell eingegeben werden
kann, läßt sich die Verschlüsselung von dem Befugten sehr leicht, schnell und unauffällig
decodieren und damit das Schloß entriegeln, während andere Personen selbst bei Kenntnis
des Liedes große Schwierigkeiten hätten.
[0013] Werden gemäß einer Ausführungsart der Erfindung die zeitlichen Abstände zwischen
den bei der Tastung ausgelösten Signalen als kurze, mittlere oder lange Pausen identifiziert,
wobei "kurz" zwischen 0,05 und 0,1 s, "mittel" zwischen 0,1 und 0,2 s sowie "lang"
zwischen 0,2 und 0,4 s bedeuten, erhält man eine gegen unbefugte Decodierung außerordentlich
sichere Verschlüsselung.
[0014] Um den Stromverbrauch minimal zu halten, wird vorteilhafterweise bei Erkennung des
Codes die Entriegelung durch einen kurzen Impuls ausgelöst und nach einer vorgegebenen
Zeit selbsttätig durch einen weiteren Impuls oder eine Impulsfolge wieder beendet.
Die Entriegelung und auch die Verriegelung können selbsttätig nach Erkennen des Codes
ausgelöst oder nur vorbereitet und von einer erneuten Betätigung der Taste oder einer
zusätzlichen Taste abhängig gemacht werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsart
der Erfindung ist eine Spannungsüberwachung vorgesehen, die bei Unterschreitung eines
vorgegebenen Schwellwertes die Entriegelung auslöst, vorbereitet und/oder signalisiert.
Es könnte auch genügen, bei Unterschreitung des Schwellwertes lediglich eine erneute
Verriegelung zu verhindern. Ferner ist es vorteilhaft, die Versorgungsspannung automatisch
nach jeder Verschlußbetätigung unter Belastung und/oder regelmäßig in festgelegten
Zeitabständen ohne Belastung oder mit geringer Last zu überprüfen. In einer speziellen
Ausführungsart der Erfindung werden bei Absinken der Versorgungsspannung auf einen
Schwellwert, der bei 70 bis 90 % der Nennspannung liegt, alle Funktionen abgeschaltet,
wobei durch erneute Tastenbetätigung oder durch Anlegen einer äußeren Spannungsquelle
die Rückkehr in den normalen Betriebszustand erfolgt; der Speicherinhalt bleibt bis
zum Absinken der Spannung auf 30 bis 50 % des Nennwertes erhalten.
[0015] Als weitere Sicherheit kann zusätzlich ein mechanisch gesichertes Notprogramm vorprogrammiert
sein, mit dem sich auch nach Totalausfall der Versorgungsspannung - nach Anschluß
einer externen Quelle - die Entriegelung auslösen läßt.
[0016] Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann mit einem Zeitzähler ausgerüstet sein,
der bei jeder Tastung zurückgestellt wird und nach einer vorgegebenen Zeitspanne die
Gesamteingabe löscht, wobei die Zurückstellung des Zeitzählers nach Erkennung des
Codes verhindert wird. In einer alternativen Ausführungsart enthält die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung einen Mikrocomputer zur Speicherung und Verarbeitung der Signale.
[0017] Ist ein elektronischer Speicher vorgesehen, läßt sich in diesen lediglich durch Betätigung
eines zugehörigen Funktionsumschalters ein neuer Code eingeben. Andererseits kann
auch ein mechanisch einstellbarer Speicher vorgesehen werden, bei dem sich der Code
mit Hilfe von Schaltern, Drahtbrücken oder dergleichen ändern läßt; dies hat den Vorteil,
daß auch bei Stromausfall oder Batteriewechsel der Code erhalten bleibt.
[0018] Um das Erlernen der Funktionen bzw. das Oben der elektronischen Codierung und Decodierung
zu ermöglichen, ist gemäß einer weiteren Ausführungsart der Erfindung ein Schalter
vorgesehen, nach dessen Betätigung eine Verriegelung verhindert und zur Erkennung
der richtigen Eingabe des Codes ein Anzeigesignal ausgelöst wird. Schließlich ist
es in einer weiteren Ausführungsart noch vorgesehen, die Schaltungsanordnung derart
aufzubauen, daß sich die Verriegelung erst nach Eingabe der Decodiersignale im Anschluß
an die Programmierung auslösen läßt.
[0019] Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der
folgenden Beschreibung weiterer Details anhand der beigefügten Abbildungen hervor.
[0020] Es zeigen
Figur 1 im Blockschaltbild eine Schaltungsanordnung gemäß einer Ausführungsart der
Erfindung,
Figur 2 im Blockschaltbild eine Ausführungsart, bei der ein Mikrocomputer als Speicher
und zur Steuerung der verschiedenen Funktionen verwendet wird, und
Figur 3 eine als Codierung geeignete, von einer Melodie abgeleitete Signalfolge.
[0021] In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung im wesentlichen aus einer Taste 1 zur seriellen Eingabe der Codesignale,
einer Steuereinheit 2, Auswertelogik 3, mehreren Schieberegistern 4-6 und 10-12, den
Speichern 7-9 sowie aus einer Vergleicher-und Entscheidungsschaltung 13 und einem
Signalgeber 14. Ferner sind ein Betriebsart- oder Funktions-Umschalter 15, ein Taktgenerator
16, ein Zeitzähler 17, eine Spannungsüberwachung 18 sowie eine Entriegelungs- und
Verriegelungseinheit 19 bzw. 20 vorhanden. Die Stromversorgung ist mit 21 symbolisiert,
der von der erfindungsgemäßen Schaltung gesteuerte Verschlußmechanismus mit 22.
[0022] In der hier gezeigten Ausführungsart der Erfindung sind elektronische Speicher 7-9
für die Verschlüsselung vorgesehen. Zur Codierung wird der Betriebsartschalter 15
in die Stellung "Programmieren" gebracht und sodann die gewünschte Signalfolge eingetastet.
In der Steuereinheit 2 wird das eingegebene Signal als "langes", "mittleres" oder
"kurzes" Signal erkannt und mit Hilfe eines Taktgenerators 16 ein entsprechender Impuls
zur Auswertelogik 3 geleitet. Bei der folgenden Tastung wird die zeitliche Kennung,
d.h. "lang", "mittel" oder "kurz", in das zugehörige Schieberegister 4, 5 oder 6 übernommen.
Nach Eingabe der letzten Tastung werden die in den Schieberegistern 4-6 eingespeicherten
Informationen in die Programmspeicher 7, 8 oder 9 eingelesen und abgelegt.
[0023] Bei Beginn der Programmierung, also bei der ersten Betätigung der Taste 1, wird außerdem
in der dargestellten Ausführungsform der Signalgeber 14 aktiviert. Nach Beendigung
der Eingabe wird in Verbindung mit dem Zeitzähler 17 und der Steuereinheit 2 nach
ca. 3 s der Signalgeber 14 zurückgesetzt und gibt damit das System für die hier später
noch beschriebenen Funktionen "Test" oder "Betrieb" frei. Die Codierung ist nun beendet
und der Schalter 15 wird von der Stellung "Programmieren" in die Stellungen "Test"
oder "Betrieb" umgeschaltet.
[0024] Ist die Pause zwischen aufeinanderfolgenden Tastungen größer als ca. 3 s, gilt dies
als fehlerhafte Eingabe. In diesem Fall wird unter dem Einfluß des Zeitzählers 17
das gesamte System in die Ausgangsstellung zurückgesetzt und damit die bisherige Eingabe
gelöscht. Die Codierung kann erneut beginnen.
[0025] Nach Umlegen des Schalters 15 in die Stellungen "Test" oder "Betrieb" muß zur Entriegelung
oder Auslösen eines Entriegelungssignals der zu entschlüsselnde Code über die Taste
1 eingegeben werden. Dabei werden wiederum, wie es in Verbindung mit der Codierung
beschrieben wurde, die getasteten Impulspausen als "kurz", "mittel" oder "lang" identifiziert
und mit Hilfe des Taktgebers 16, der Steuereinheit 2 und der Auswertelogik 3 in das
zugehörige Schieberegister 4, 5 oder 6 eingeleitet. Das Überlesen der Information
von den Schieberegistern 4-6 in die Programmspeicher 7-9 wird jedoch im Gegensatz
zu dem Codiervorgang verhindert und statt dessen der Vergleich zwischen den Codiersignalen
und der in den Speichern 7-9 enthaltenen Verschlüsselung, d.h. dem zu erkennenden
Code, eingeleitet. Hierzu werden die in den Programmspeichern 7-9 abgelegten Informationen
in die Programmschieberegister 10-12 eingelesen und mit Hilfe des Vergleichers 13
mit den Informationen in den Schieberegistern 4-6 verglichen.
[0026] Steht der Schalter 15 in der Stellung "Betrieb", wird bei Übereinstimmung der eingelesenen
und gespeicherten Signale über die Steuereinheit 2 die Entriegelung 19 aktiviert und
ein Entriegelungsimpuls bzw. -impulsfolge erzeugt. Über den Signalgeber 14 wird gleichzeitig
dem Nutzer die Erkennung des gespeicherten Codes signalisiert und somit die Aufforderung
zum öffnen des Verschlußmechanismus gegeben. Nach Ablauf der durch den Zeitzähler
17 vorgegebenen Zeitdauer von ca. 3 s erlöscht das Signal im Signalgeber 14 und in
der Baustufe 20 wird ein Verriegelungsimpuls ausgelöst oder vorbereitet; in einer
hier nicht gezeigten Ausführungsart wird der Verriegelungsimpuls erst nach erneutem
Drücken der Taste 1 ausgelöst. Stimmt die eingetastete Impulsfolge mit dem gespeicherten
Code nicht überein, wird über den Zeitzähler 17 nach Ablauf von wenigen Sekunden das
ganze System in die Ausgangsstellung zurückgesetzt, ohne daß ein Entriegelungsimpuls
abgegeben oder ein Signal ausgelöst wird.
[0027] In der dritten, als "Test" bezeichneten Stellung des Betriebsart- oder Funktions-Umschalters
15 wird bei Übereinstimmung des eingelesenen und gespeicherten Codes, d.h. bei Erkennung
des Codes, lediglich der Signalgeber 14 aktiviert. Entriegelungs-und Verriegelungsimpulse
werden nicht ausgelöst; der entriegelte Zustand wird aufrechterhalten.
[0028] In der Stellung "Test" soll sich der Nutzer mit der elektronischen Codierung und
der Decodierung vertraut machen, ohne daß durch eine nicht mehr reproduzierbare, als
Verschlüsselung eingegebene Signalfolge der Behälter auf Dauer, zumindest auf Lebensdauer
der Batterie, verschlossen wird.
[0029] Um die Öffnung des Behälters bei Unterschreiten einer bestimmten Spannung der Stromversorgung
21 zu gewährleisten, die hier eine Batterie enthält, wird, sobald die Spannung einen
Grenzwert unterschreitet, die Entriegelung ausgelöst und eine erneute Verriegelung
verhindert. Gleichzeitig kann der Signalgeber aktiviert werden, der dann z.B. ein
flackerndes Signal erzeugt oder durch einen Impuls ein optisches Signal auslöst, das
auch bei völlig entladener Batterie erkennbar bleibt.
[0030] Anstelle der elektronischen Speicher 7-9 könnte auch ein mechanischer Codierschalter
oder ein mit Hilfe von Lötbrücken einstellbares und veränderbares Codierfeld verwendet
werden. Die Änderung der Codierung wäre umständlicher, doch bliebe die Codierung auch
bei Ausfall der Stromversorgung, z.B. Batteriewechsel, erhalten. Auf die automatische
Entriegelung bei Absinken der Versorgungsspannung könnte in diesem Fall verzichtet
werden, wenn sich die Stromversorgung über äußere Kontakte auch bei verriegeltem Schloß
herstellen ließe. Es ist denkbar, daß eine solche Ausführungsart von manchen Benutzern
bevorzugt würde oder für bestimmte Anwendungsfälle Vorteile hätte.
[0031] Es hat sich nun als ratsam erwiesen, die Stellung "Betrieb" des Funktionsschalters
15 bei Auslieferung des Schlosses mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung an
den Benutzer zunächst zu blockieren. Erst nach genauer Kenntnis der Bedienungsanweisung
und mehreren erfolgreichen Decodiervorgängen, die in der Stellung "Test" durch den
Signalgeber 14 optisch oder akustisch angezeigt werden, sollte die Funktion "Betrieb"
freigegeben werden.
[0032] Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsart der Erfindung werden alle wesentlichen
Funktionen von einem Mikrocomputer 23 gesteuert. Über die Taste 1 werden wiederum
die Codier- und Decodiersignale seriell eingegeben. Mit der im Block 1 gestrichelt
angedeuteten Taste können Hilfsfunktionen oder Zusatzgeräte gesteuert werden.
[0033] Auch in dieser Ausführungsart ist ein Betriebsartschalter 15 vorgesehen, der die
Stellungen "Codierung","Test" und "Betrieb" besitzt.
[0034] Um eine besonders hohe Frequenzstabilität zu erreichen, kann an den Mikrocomputer
23 extern ein Oszillator 24 angeschlossen werden, von dem zweckmäßigerweise mit Hilfe
des Frequenzteilers 25 eine niedrigere, für den vorgesehenen Verwendungszweck günstigere
Arbeitsfrequenz des Mikrocomputers abgeleitet wird; bei geringerer Frequenz wird der
Stromverbrauch reduziert.
[0035] Die Verriegelungs- und Entriegelungssignale werden über die Leitung 26 der in Figur
2 gestrichelt eingerahmten Baustufe 29 zugeleitet. Der Verschlußmechanismus enthält
in diesem Fall als wesentliches Element einen elektrischen Stellmotor 30, der einen
(nicht gezeigten) Sperriegel axial - je nach Drehrichtung - von der einen in die andere
Endposition verschiebt, wobei über Endschalter 31, z.B. Hall-Effekt-Positionsschalter,
die jeweilige Endstellung über die Leitung 28 an den Mikrocomputer rückgemeldet wird.
Die Steuerung, hier Motorsteuerung "rechts/links", ist in Figur 2 mit 32 symbolisiert.
Mit 33 ist eine zusätzliche Motor-Stromüberwachung bezeichnet, die z.B. beim "Verklemmen"
der Verschlußmechanik in Funktion tritt und entweder über den Mikrocomputer 23 (Anschlußleitung
27) und die Motorsteuerung 32 eine Umkehrung der Drehrichtung oder eine Abschaltung
hervorruft, um eine Überlastung des Motors und einen vorzeitigen Verbrauch der Batterien
zu verhindern.
[0036] Zur Energieversorgung ist die Baustufe 34 vorgesehen. Sie enthält in einer bevorzugten
Ausführungsart der Erfindung vier hintereinandergeschaltete 1,5 V-Batterien. Um rechtzeitig
den Verbrauch der Batterien erkennen zu können, wird gemäß einer weiteren Ausführungsart
regelmäßig mit Hilfe der ebenfalls von dem Mikrocomputer 23 gesteuerten Einrichtung
35 die Spannung gemessen und die Batterie getestet. Hierzu wird bei jedem Ingangsetzen
des Motors 30 nach einer Verzögerung von ca. 100 ms, d.h. nach Beendigung der Anlaufphase
des Stellmotors, die Spannung gemessen. Bei Unterschreitung eines Schwellwertes, der,
wenn die Nominalspannung 6 V beträgt, bei 4,8 V liegt, wird ein akustisches oder optisches
Signal über den Signalgeber 14 ausgelöst und gleichzeitig das erneute Verriegeln,
nicht jedoch das Entriegeln, verhindert. Da in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
der einprogrammierte Code bis zum Absinken der Spannung unter 2,7 V erhalten bleibt,
kann nach Anschluß einer externen Batterie, eines Netzgerätes oder dergleichen über
die Anschlüsse 36 die normale Funktion wieder hergestellt werden. Nach Absinken der
Spannung unter 2,7 V ist allerdings dieser Weg versperrt; die Codierung wird gelöscht,
was zweckmäßigerweise zum Öffnen des Schlosses (nach Anlegen einer Energiequelle)
führen sollte.
[0037] Um auch nach Totalausfall der Batterien 34 nur dem Befugten eine Entriegelung des
Schlosses zu ermöglichen, ist gemäß Figur 2 ein Hardware-Notprogramm, nämlich ein
Speicher 37 mit einem mechanisch gesicherten, festprogrammierten Code, vorgesehen.
Nach dem Löschen des im Mikrocomputer elektronisch gespeicherten Codes infolge eines
Totalausfalls der Spannungsversorgung bzw. nach Absinken der Spannung unter 2,7 V,
bleibt das Schloß weiterhin verschlossen und kann nach Anschluß einer äußeren Spannungsquelle
nur noch mit Hilfe des Notcodes entriegelt werden. Dies ist insbesondere bei Verwendung
der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für Aktentaschen, Koffer oder dergleichen
von Vorteil, die längere Zeit nicht benutzt werden, weshalb es vorkommen kann, daß
das Absinken der Batteriespannung unter 2,7 V nicht rechtzeitig erkannt wird.
[0038] In einer noch anderen Ausführungsart der Erfindung werden zusätzlich alle 24 Stunden,
unabhängig von der Betätigung des Verschlusses bzw. des Motors 30, die Batteriespannung
ohne Belastung überprüft und bei Unterschreitung des Schwellwertes von 4,8 V alle
Funktionen abgeschaltet. Dadurch wird der für die "interne Routine" vom Mikrocomputer
23 in der Ruhestellung benötigte sehr geringe Strom nochmals um mindestens eine Zehnerpotenz
auf den zum Erhalt des gespeicherten Codes benötigten Strom reduziert. In einem Ausführungsbeispiel
wurde der Ruhestrom von 30
/uA auf 1
/uA gesenkt. Durch diese Maßnahme läßt sich der elektronisch gespeicherte Code selbst
bei gealterter, schwacher Batterie über viele Monate oder gar Jahre erhalten. Bei
erneuter Benutzung des Verschlusses werden alle Funktionen wieder eingeschaltet und,
falls die Versorgungsspannung noch zwischen 2,7 und 4,8 V liegt, das Entriegeln und
gegebenenfalls auch - bis zu einem bestimmten Grenzwert - eine erneute Verriegelung
ermöglicht.
[0039] Die Schaltungsanordnung nach Figur 2 enthält zusätzlich eine Solarzelle 37, mit der
sich in Verbindung mit aufladbaren Zellen anstelle der Batterien 34 die gesamte Energie
für alle Funktionen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, auch für die Betätigung
des Stellmotors 30, erzeugen läßt. Die Spannungsquelle 34 dient in diesem Fall nur
noch als Puffer. Es genügt eine Knopfzelle, die trotz ihrer geringen Abmessung eine
Lebensdauer von mehreren Jahren besitzt.
[0040] Um die vielfältigen Möglichkeiten eines Mikrocomputers auszunutzen, lassen sich elektronische
Zusatzeinrichtungen, z.B. eine elektronische Uhr, mit geringem Mehraufwand in die
Schaltungsanordnung integrieren. Ober die Taste 1, nach Umschaltung des im Innern
des Koffers angeordneten Betriebsschalters 15 (Betriebsart "Uhr"),ließe sich diese
Uhr stellen. Ein frequenzstabiles Signal zur Steuerung der Uhr läßt sich von dem ohnehin
vorhandenen Oszillator 24 mit dem Frequenzteiler 25 ableiten. Mit dieser Uhr ließe
sich auch die Betätigung der Mechanik auf vorgewählte Zeiten beschränken; dies ist
bei Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für Tresore von Bedeutung.
[0041] Ferner ist bei der Schaltungsanordnung nach Figur 2 vorgesehen, den Mikrocomputer
23 erst nach dem Betätigen der Eingabetaste 1 über die Baustufe 38 aus einer Warteposition
(stand by) in den Betriebszustand umzuschalten, in dem die innere Routine vollständig
und mit der erforderlichen Geschwindigkeit abläuft. Auch diese Maßnahme dient dem
Ziel, den Energieverbrauch zu verringern.
[0042] Obwohl es erfindungsgemäß vorgesehen ist, die Signale seriell mit Hilfe nur einer
Taste 1 einzugeben, kann es in speziellen Fällen von Vorteil sein, mit Hilfe der in
1 gestrichelt gezeichneten Zusatztaste bestimmte Funktionen zu signalisieren oder
zu steuern; z.B. die Beendigung der Codeeingabe, Codeübernahme, Entriegelung des Schlosses
unabhängig von dem Zeitpunkt der Decodierung usw.
[0043] Eine von einem Unbefugten sehr schwer reproduzierbare Signalfolge läßt sich, wie
anhand der Figur 3 gezeigt ist, z.B. von einem Lied ableiten. Bei Betätigung der Taste
1 im Rhythmus eines solchen Liedes entsteht eine charakteristische Folge von kurzen,
mittleren und langen Impulspausen, die in Figur 3 mit K, M, L ihre Dauer mit T
K, τ
M und τ
L symbolisiert sind und deren Folge einen individuellen Code darstellt. Es hat sich
gezeigt, daß sich die zeitlichen Abstände bzw. die Pausen zwischen den in der beschriebenen
Weise gebildeten Impulsen, nicht jedoch die Tastzeiten oder Tastpausen (d.h. die Zeiten,
während denen die Taste niedergedrückt bzw. freigegeben ist), auswertbar unterscheiden
und daher als Codierung für eine Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen Art geeignet
sind. Aus Figur 3 ist ersichtlich, daß bei mehreren Personen die Tastzeiten und Tastpausen
individuell sehr verschieden sind, ohne daß sich dies auf den erfindungsgemäß ermittelten
Code auswirkt. In dem anhand der Figur 3 erläuterten Beispiel wird der Impuls am Beginn
jeder Tastung ausgelöst. Es ist daher für die Signalfolge, d.h. für die zeitlichen
Abstände zwischen den Impulsen, ohne Auswirkung, ob der Benutzer die Taste im Takt
jeweils nur kurzzeitig (2. Person in Figur 3) oder mit unterschiedlicher Dauer entsprechend
dem Notenwert (1. Person in Figur 3) betätigt.
[0044] Da im ersten Fall die Tastpausen (J. Person) im zweiten Fall die Dauer jeder Tastenbetätigung
(2. Person) nahezu konstant sind, würde auch bei Impulsbildung am Ende jeder Tastung
- abgesehen vom ersten und letzten Signal - die gleiche Impulsfolge entstehen und
könnte als Code ausgewertet werden.
[0045] Die Anzahl der erforderlichen Tastungen bzw. die Länge der aus unterschiedlich langen
Pausen bestehenden Signalfolge hängt von der Speicherkapazität der verwendeten elektronischen
Bauelemente ab. Um eine für eine effektive Verschlüsselung ausreichende Anzahl von
Kombinationen zu ermöglichen, genügen in vielen Anwendungsfällen Speicher mit 8 Bit.
[0046] Wird bei der Tastung die Anzahl der speicherbaren Signale überschritten, so ist dies
ohne Bedeutung, weil in der Ausführungsart nach Figur 1 nach der letzten verarbeitbaren
Tastung bzw. nach der Erkennung des Codes der Zeitzähler 17 angehalten und der Signalgeber
14 aktiviert wird. Der Mikrocomputer in der Ausführungsart nach Figur 2 löst ebenfalls
die Entriegelung nach Erkennung des Codes aus, ohne Rücksicht auf die Eingabe weiterer
Signale.
1. Schaltungsanordnung zur elektronisch codierten Verriegelung von Schlössern, mit
einer Taste zur seriellen Eingabe der Codesignale sowie mit elektronischen Einrichtungen
zur Speicherung des zum Entriegeln zu erkennenden Codes und zur Verarbeitung der Signale,
d.h. zum Vergleich der Decodiersignale mit dem gespeicherten Code, zur Entscheidung
und zur Auslösung der Entriegelung bei . Übereinstimmung der Decodiersignale mit dem
gespeicherten Code, dadurch gekennzeichnet, daß am Beginn oder am Ende jeder Tastung
ein Signal erzeugt wird, und daß die Folge der zeitlichen Abstände (r) zwischen den
Signalen, d.h. die Signalpausen, als Code ausgewertet wird, wobei mindestens in zwei
Pausenlängen (lang, kurz) unterschieden wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitlichen
Abstände zwischen den bei der Tastung ausgelösten Signale als kurze (τK), mittlere (τM) oder lange (τL) Pausen identifiziert werden, wobei "kurz" zwischen 0,05 und 0,1 s,"mittel" zwischen
0,1 und 0,2 s sowie 'lang" zwischen 0,2 und 0,4 s bedeuten.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelung
bei Erkennung des Codes durch kurze Impulse ausgelöst und beendet wird.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Entriegelung selbsttätig sofort nach Erkennung des Codes ausgelöst und nach Ablauf
einer vorgegebenen Zeit wieder beendet wird.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Entriegelung nach Erkennung des Codes selbsttätig ausgelöst wird und nach Ablauf
einer vorgegebenen Zeit durch erneute Betätigung der Taste (1) beendbar ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der.Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Entriegelung nach Erkennung des Codes durch Betätigung der Taste (1) auslösbar
und nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit durch erneute Betätigung der Taste wieder
beendbar ist.
7. Schaltungsanordnung'nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
diese mit einer Spannungsüberwachung (18,35) ausgerüstet ist, die bei Unterschreitung
eines vorgegebenen Schwellwertes die Entriegelung auslöst oder vorbereitet und/oder
signalisiert oder die nach dem Entriegeln des Schlosses eine erneute Verriegelung
verhindert.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Versorgungsspannung (UB) automatisch nach jeder Verschlußbetätigung und/oder regelmäßig in festgelegten Zeitabständen
überprüft wird.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Absinken der Versorgungsspannung auf einen Schwellwert, der bei 70 bis 90 % der
Nennspannung liegt, alle Funktionen abgeschaltet werden, wobei jedoch der Speicherinhalt
bis zum Absinken der Spannung auf 30 bis 50 des Nennwertes erhalten bleibt, und daß
durch erneute Tastenbetätigung oder durch Anlegen einer äußeren Spannungsquelle (Uext.) die Rückkehr in den normalen Betriebszustand erfolgt.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich ein mechanisch gesichertes Notprogramm (37) vorprogrammiert ist, mit
dem auch nach Totalausfall der Versorgungsspannung die Entriegelung auslösbar ist.
11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß diese einen Zeitzähler (17) aufweist, der bei jeder Tastung zurückgestellt wird
und nach einer vorgegebenen Zeitspanne die Gesamteingabe löscht, und daß die Zurückstellung
des Zeitzählers nach Erkennung des Codes (Decodierung) verhindert wird.
12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß diese zur Speicherung und Verarbeitung der Signale einen Mikrocomputer (23) enthält.
13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß diese einen elektronischen Speicher (7-9) enthält, in den mit Hilfe der Eingabetaste
(1) nach Betätigung eines Funktionsumschalters (15) ein neuer Code eingebbar ist.
14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß als Speicher für den zu erkennenden Code (Verschlüsselung) ein mechanisch einstellbarer
Speicher vorgesehen ist, -und daß der Code mit Hilfe von Schaltern, Drahtbrücken oder
dergleichen veränderbar ist.
15. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß diese einen Schalter (15) aufweist, nach dessen Betätigung eine Verriegelung verhindert
und bei Eingabe des zu erkennenden Codes ein Anzeigesignal ausgelöst wird.
16. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß diese mit einem elektronischen Codespeicher ausgerüstet ist und daß sich die Verriegelung
erst nach Eingabe der Decodiersignale im Anschluß an die Programmierung auslösen läßt.