[0001] Die Erfindung betrifft einen Schlüssel bzw. eine Schlüsselkarte - im nachfolgenden
ausschließlich Schlüssel genannt - als ein Element, das im Herstellprozeß mit einem
festen, elektrisch lesbaren Code versehen wird und als Informationsträger in elektronischen
Schließ-Systemen Verwendung findet. Die Erfindung betrifft außerdem das Lesegerät
des Schließ-Systems, welches der Abnahme der im Schlüssel gespeicherten Codeinformationen
dient, die an die Elektronik weitergegeben werden.
[0002] Ein derartiger Schlüssel ist bekannt geworden in den Patentschriften DE 32 31 063
C1 und 33 38 608. Die in diesen Schriften angegebene Lösung besteht darin, daß auf
einem elektrisch leitfähigen Träger oder auf seine leitfähige Beschichtung eine Isolierschicht
aufgebracht wird, die matrixförmig angeordnete Leerstellen enthält, daß diese Leerstellen
mit einem Isolierdruck geschlossen werden oder durch Weglassen des Isolierdruckes
offen gehalten werden, wodurch die Leerstellen der Isolierschicht für ein Lesegerät,
das über einreihige, parallel angeordnete Lesekontakte verfügt, an denen der Schlüssel
bei Einführung in das Lesegerät entlang geführt wird, eine zweiwertige elektrische
Information darstellen:
- elektrische Verbindung zum Träger möglich
- elektrische Verbindung zum Träger nicht möglich.
[0003] Die Leerstellen der Isolierschicht können nach Durchführung der Codierung - erzeugt
durch Belegen der Leerstellen mit Isolierdruck bzw. durch Weglassen des Isolierdrucks
- mit einer weiteren leitfähigen SchJcht aufgefüllt sein, wodurch die Codierung einem
Betrachter optisch verschleiert wird.
[0004] Der Vorteil eines derart codierten Schlüssels liegt in der Einfachheit der Herstellung
sowohl des Schlüssels als auch des Lesegeräts. Das Lesegerät muß lediglich über einen
Kontaktsatz verfügen, um ein für eine signalverarbeitende Elektronik direkt verwertbares
Signal abzunehmen, wobei die bei anderen Informationsspeicherverfahren notwendigen
Verstärker,
[0005] Diskriminatoren usw. eingespart werden können.
[0006] Der Nachteil ist darin zu sehen, daß es mit einfachen Mitteln - z.B. einem Widerstandsmeßgerät
- leicht möglich ist, den optisch verschleierten Code eines Schlüssels zu messen und
den Code auf einen beliebig anderen Schlüssel zu übertragen, d.h. den Schlüssel zu
kopieren.
[0007] Zur Übertragung des Codes auf einen beliebigen anderen Schlüssel ist es nur erforderlich,
die Codeelementstellen, die sich in den Leerstellen der Isolierschicht befinden,so
zu verändern, daß volle Übereinstimmung mit dem zu kopierenden Schlüssel erreicht
wird. Für eine Codeelementstelle, die z.B. zum Träger hin leitend ist, die aber isoliert
sein soll, kann die Isolierung durch Auftrag eines Isolierlackes mittels eines Pinsels
auf diese Codeelementstelle erzielt werden. Für eine Codeelementstelle, die zum Träger
hin isoliert ist, die aber leitfähig sein soll, reicht es aus, die Schicht bis zum
Träger aufzukratzen und mittels eines leitfähigen Lackes, z.B. Silberleitlack, eine
Verbindung zur Oberfläche der Codeelementstelle herzustellen.
[0008] Da ein solcher Schlüssel also leicht auszumessen und einfach nachzubilden ist, muß
er auch vor nur kurzzeitigem Zugriff Unberechtigter geschützt werden, wenn er seine
Funktion als sicherer Informationsträger zum Einsatz in einem elektronischen Schließ-System
behalten soll.
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System bestehend aus Schlüssel, Lesegerät
und Elektronik zu schaffen, bei dem der Schlüssel durch Beschichten mit leitfähigen
und isolierenden Schichten gebildet wird und bei dem Codeelemente sowohl im Schlüssel
wie auch im Lesegerät auftreten mit dem Ziel, das Erkennen bzw.
Ausmessen der verwendeten Codes und auch die Anfertigung von Nachschlüsseln sehr anspruchsvoll
und schwierig zu gestalten, so daß der Schlüssel als in hohem Maße kopiergeschützt
bezeichnet werden kann.
[0010] Die Aufgabe ist durch die in Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.
[0011] Durch die in Anspruch 2 gekennzeichneten Maßnahmen wird zusätzlich zur Codierung
der Leerstellen des Schlüssels eine Codierung der Leitstreifen des Schlüssels eingeführt,
was Ausmessen und Nachbildung des Schlüssels weiter erschwert.
[0012] Durch die in den Ahsprüchen 3 und 4 gekennzeichneten Maßnahmen werden zusätzliche
Codeelemente in das Lesegerät eingeführt. Bei einem nicht codierten Lesegerät wäre
es nämlich im Prinzip möglich, bei Kenntnis von Anzahl und Lage der im Lesegerät vorhandenen
Kontakte einen Nachschlüssel einfacherer Art herzustellen, bei dem die schwierige
Nachfertigung des Streifencodes des Schlüssels vermieden werden könnte. Dies wird
verhindert durch die bei der Herstellung durchgeführte Codierung auch des Lesegeräts
mit Codierkontakten wie in den Ansprüchen 1, 3 und 4 beschrieben. Ohne Kenntnis der
Codierung des Lesegeräts muß ein Nachschlüssel eine schwierig herzustellende präzise
Nachbildung des Originalschlüssels sein, wenn er funktionieren soll.
[0013] Durch die in Anspruch 5 gekennzeichneten Maßnahmen werden weitere zusätzliche Codeelemente
in Schlüssel und Elektronik eingeführt. Da die Codierung der Elektronik von der Türaußenseite
her nicht ausgemessen werden kann, muß ein Nachschlüssel eine genaue Nachbildung des
Originalschlüssels sein, was durch die Widerstandscodierung des Schlüssels nochmals
schwieriger gestaltet worden ist.
[0014] Durch die in Anspruch 6 gekennzeichneten Maßnahmen wird erreicht, daß der Potentialzuführungskontakt
31 erst dann Kontakt mit leitfähigen Bereichen des Trägers bekommen kann, wenn die
Lesekontakte 25, 26, 27, 28 auf die Isolierschicht 10 aufgelaufen sind. Solange nämlich
diese Lesekontakte über den leitfähigen Randbereich 21 des Trägers laufen, darf noch
keine Potentialzuführung über den Kontakt 31 geschehen, da ansonsten unerwünschte
Durchgangsinformationen an die Elektronik weitergeleitet würden.
[0015] Die Erfindung ist anhand der Figuren näher beschrieben.
[0016] Es zeigen:
Fig. 1: Schematische Darstellung des Schlüssels mit Leitstreifen und ohne Leerstellencodierung.
Fig. 2: Schematische Darstellung der Kontaktanordnung des Lesegeräts.
Fig. 3: Komparatoren mit Widerständen zur-Schwellwerteinstellung.
[0017] Fig. 1 zeigt den vorderen Teil eines Schlüssels,der zum Ablesen der gespeicherten
Schlüssel-Code information vollständig in ein Lesegerät eingeführt wird.
[0018] Auf einem Träger 1, der aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht oder der
an seiner Oberseite mit einer leitfähigen Beschichtung versehen ist, wird zuerst eine
Basisisolierschicht 2 deckend aufgebracht. Auf dieser werden elektrisch leitfähige
Streifen 3 angebracht, die Kontakt mit dem Träger 1 bzw. seiner leitfähigen Beschichtung
haben. Außerdem werden leitfähige Strei
- fen 4, 5, 6, 7 angebracht. Diese haben Kontakt weder untereinander noch zum Träger
1.
[0019] Über die leitfähigen Streifen 3, 4, 5, 6, 7 wird eine weitere Isolierschicht 10 aufgebracht,
die Leerstellen 22 in matrixförmiger Anordnung enthält. Die Leerstellen 22 sind in
Zeilen und Spalten gegliedert: im vorliegenden Beispiel 6 Zeilen mit der Bezeichnung
15 - 20 und vier Spalten mit der Bezeichnung 11 - 14.
[0020] Durch jede Leerstelle 22 führt ein Streifen 3 und mindestens ein Streifen 4, 5, 6,
7 hindurch. Die Streifen sind derart angeordnet, daß in jeder Spalte ein durchgehender
Streifen 3 vorhanden ist, der elektrisch mit dem Träger 1 oder seiner leitfähigen
Beschichtung verbunden ist, sowie in jeder Leerstelle mindestens ein weiterer Streifen
4, 5, 6, 7, der nicht mit dem Träger verbunden ist und der in beliebiger Weise die
Spalte wechseln kann. Im vorliegenden Beispiel wechselt der Streifen 4 von Spalte
11 in. Spalte 12, der Streifen 5 von Spalte 12 in Spalte 11, und die Streifen 6 und
7 verbleiben in ihren Spalten 13 bzw. 14.
[0021] Läßt man isolierte Kreuzungen der Streifen 4, 5, 6, 7 miteinander und mit dem Streifen
3 zu, so läßt sich eine Vielzahl von Streifenführungsmustern bilden, die es theoretisch
ermöglichen, daß in einer großen Zahl von Schlüsseln jede Leerstelle 22 mit jeder
anderen Leerstelle 22 verbunden sein kann. Die Verbindung der Leerstellen 22 mit dem
Träger 1 oder mit anderen Leerstellen 22 geschieht durch die Streifencodierung, wobei
hier vorausgesetzt wird, daß nach erfolgter Codierung eine leitfähige und nicht transparente
Beschichtung in jede Leerstelle 22 hineingesetzt wird, die Anschluß findet an die
nicht isolierten leitfähigen Streifen und die es einem Kontakt des Lesegeräts ermöglicht,
eine elektrische Verbindung zu diesem auf diese Weise von der Leerstelle gebildeten
Codeelement einzugehen.
[0022] Die Codierung der Leerstellen 22 erfolgt nun in der Weise, daß in jede Leerstelle
eine Teilisolierschicht hineingelegt wird, die entweder den Streifen 3 nach oben hin
isoliert oder den/die Streifen 4, 5, 6, 7 oder die gesamte Leerstelle. Die Möglichkeit,
daß kein Streifen isoliert ist, wird nicht realisiert, weil dies einer direkten Verbindung
der Streifen 3 und 4, 5, 6, 7 miteinander gleichkäme und damit das realisierte Streifenmuster
verändern würde.
[0023] Bei Systemen, die in Anwendungen höchster Sicherheitsstufe eingesetzt werden sollen,
wird der Schlüssel noch mit einem zusätzlichen Widerstandscode versehen. In die Streifen
3, 4, 5, 6, 7 werden zwischen den Leerstellen Widerstände 8, 9 eingefügt und zwar
zufallsbestimmt hinsichtlich Anzahl, Lage und Widerstandswert.
[0024] Die Leerstellencodierung - d.h. das Aufbringen von Teilisolierung auf die Leerstellen22-wird
zeitlich vor dem Aufbringen der Isolierschicht 10 durchgeführt, weil auf diese Weise
die erforderliche Genauigkeit beim Aufbringen der Teilisolierungen geringer ist.
[0025] Die codierten Leerstellen der Isolierschicht 10 - d.h. die einzelnen Codeelementstellen
- enthalten damit eine dreiwertige Information:
- Verbindung einer Codeelementstelle zum Träger
- Verbindung einer Codeelementstelle zu einer oder mehreren anderen Codeelementstellen
- keine Verbindung einer Codeelementstelle zum Träger oder zu anderen Codeelementstellen.
[0026] Die Rückführung dieser dreiwertigen Schlüsselcodeinformation in eine zweiwertige
elektrische Information geschieht mit Einführung des Schlüssels in das Lesegerät.
[0027] In Fig.2 ist die Kontaktanordnung des Lesegeräts näher dargestellt. Die Lesekontakte
25, 26, 27, 28 sind einzeln über Widerstände 38, 39, 40, 41 und eine Batterie 30 mit
dem Potentialzuführungskontakt 31 verbunden. Dieser Stromkreis wird durch den Schlüssel
ein/ausgeschaltet entsprechend dem Streifen- und Leerstellencode des Schlüssels in
Verbindung mit dem Kontaktcode der Codierkontakte 32 - 36 des Lesegeräts.
[0028] Die Lesekontakte 25, 26, 27, 28 dienen dazu, die gespeicherte Schlüsselinformation
dadurch abzunehmen, daß sie gegen den Potentialzuführungskontakt 31 jede einzelne
Codeelementstelle 22 auf Durchgang oder Unterbrechung vermessen.
[0029] Der Potentialzuführkontakt 31 ist gegenüber den Lesekontakten 25, 26, 27, 28 so weit
rückversetzt angeordnet, daß er beim Beginn des Schlüsseleinschubs erst dann mit dem
Träger 1 bzw. mit dessen offenem Randstreifen 21 in Berührung kommt, wenn die Lesekontakte
bereits über den leitenden Randstreifen 21 hinweg auf die Isolierschicht 10 aufgelaufen
sind. Diese Anordnung ist so nötig, weil ansonsten unerwünschte Durchgangsinformationen
an die Elektronik weitergeleitet würden.
[0030] Somit kann eine elektrische Verbindung der Lesekontakte 25, 26, 27, 28 zu dem Potentialzuführkontakt
31 nur durch Codeelementstellen erfolgen, die durch Codierung eine Verbindung zum
Träger 1 haben. Diese sind zum einen alle Codeelementstellen, in denen der leitfähige
Streifen 3 nicht isoliert wurde.
[0031] Es sind dies möglicherweise auch Codeelementstellen, in denen zwar der Streifen 3
isoliert wurde, nicht jedoch wenigstens einer der leitfähigen Streifen 4, 5, 6, 7,
sofern dieser Codeelementstelle das Pbtential des Kontakts 31 durch weitere Codierkontakte
33 - 36 über eine andere Codeelementstelle zugeführt wird.
[0032] Das Lesegerät enthält unterschiedliche Arten von Codierkontakten 32 - 36:
Der Codierkontakt 32 ist nicht elektrisch angeschlossen und ist somit nur ein Blindkontakt.
Die Codierkontakte 33, 34 sind miteinander elektrisch verbunden, haben aber keinen
Anschluß zum Potentialzuführkontakt 31.
Die Codierkontakte 35, 36 sind hingegen elektrisch mit dem Potentialzuführkontakt
31 verbunden.
[0033] Bei der Herstellung des Lesegeräts werden Menge und Anordnung der Codierkontakte
32 - 36 nach zufallsbestimmtem Muster festgelegt. Somit werden diese Kontakte als
weitere Codeelemente in das System eingebracht.
[0034] Jede Codeelementstelle 22 des Schlüssels liefert eine zweiwertige elektrische Information:
- Durchgang
- Nichtdurchgang.
[0035] Diese Information entsteht in Abhängigkeit von Streifencode, Leerstellencode und
Code der Codierkontakte.
[0036] Um einen so gestalteten und codierten Schlüssel zu kopieren, reicht es nun nicht
mehr aus, lediglich eine Verbindung von jeder Codeelementstelle zum Träger 1 hin zu
schaffen bzw. durch nachträgliche Isolierung zu unterbinden. Vielmehr ist es jetzt
erforderlich, auch den Streifencode präzise nachzubilden, was nur durch elektrisch
leitfähige Verbindungen mittels sehr dünner Schichten möglich ist. Dieses macht den
Einsatz von Geräten erforderlich, wie sie auch bei der Herstellung des Schlüssels
zur Anwendung kommen. Somit wäre für das Kopieren von Schlüsseln das Vorhandensein
spezieller und präziser maschineller Ausrüstung und darüberhinaus viel spezielles
Know-how erforderlich.
[0037] Voraussetzung eines Kopierversuchs wäre außerdem das genaue Ausmessen des Schlüssels.
Dies ist zeitaufwendig und im Know-how ebenfalls anspruchsvoll.
[0038] Somit ergibt sich als Konsequenz aus anspruchsvoller Ausmessung und schwieriger Nachfertigung
ein hoher Kopierschutz für den Schlüssel.
[0039] In Fig.3 werden die Komparatoren mit den Widerständen zur Schwellwerteinstellung
gezeigt.
[0040] An die Widerstände 38, 39, 40, 41 ist die signalverarbeitende Elektronik 37 angeschlossen.
Bei Schlüsselausführungen ohne Widerstände 8, 9 ist die Elektronik 37 so ausgelegt,
daß sie nur zweiwertige Signale verarbeiten kann. Bei Systemen, die für Einsatz in
höchsten Sicherheitsanforderungen vorgesehen sind und die deshalb Schlüsselausführungen
mit Widerständen 8, 9, verwenden, werden der zugehörigen Elektronik Komparatoren 42,
43, 44, 45 vorgeschaltet. Diese Komparatoren werden bei der Herstellung zufallsbestimmt
durch Widerstände 46 - 53 auf Schwellwerte zwischen der Spannung O und der Betriebsspannung
fest eingestellt. Bestimmend dafür, welches Potential 0 oder 1 der Elektronik von
den Komparatoren gemeldet wird, sind die Verhältnisse der Schwellwerteinstellwiderstände
46 - 53 zu den Widerständen 8, 9 des Schlüssels zusammen mit den Widerständen 38 -
41 des Lesegeräts. Die Schwellwerteinstellwiderstände 46 - 53 sind von der Türaußenseite
her nicht meßbar. Somit sind durch diese Schwellwerteinstellwiderstände weitere Codeelemente
ins System eingeführt, die sich jeder Messung von der Türaußenseite her entziehen.
Deshalb muß jeder Nachschlüssel zusätzlich zu Streifen-und Leerstellencode auch noch
den aus Widerständen bestehenden Code des Schlüssels präzise nachbilden.
1. Körperlicher Schlüssel/Schlüsselkarte, Code-Lesegerät und Elektronik zum Betreiben
von elektronischen Schließ-Systemen durch Vergleich der auf Schlüssel/Schlüsselkarte
fest vorgegebenen Schlüssel-Codeinformation mit der in der Elektronik jeweils eingespeicherten
Schloß-Codeinformation,
wobei jeder Schlüssel/Schlüsselkarte auf einem Träger festzugeteilte Schlüssel-Codeinformationen
aufweist in Form von vorzugsweise einseitig auf den Träger aufgebrachten Mustern aus
elektrisch leitfähigen und isolierenden Schichten, wobei in einer - mindestens eine
Seite des Trägers weitgehend abdeckenden - Isolierschicht, die direkt auf den elektrisch
leitfähigen ode4 durch eine leitfähige Beschichtung leitfähig gemachten Träger aufgebracht
ist, matrixförmig angeordnete Leerstellen als Codeelementstellen enthalten sind, deren
Codierung durch Aufbringen oder Nicht-Aufbringen einer Isolierschicht auf den Codestellen
vorgenommen wird und deren Codierung für die Elektronik eine zweiwertige elektrische
Information darstellt und
wobei das Lesegerät beim Einführen von Schlüssel/Schlüsselkarte in das Lesegerät die
zweiwertige elektrische Information von Schlüssel/Schlüsselkarte durch Lesekontakte
gegenüber dem leitfähigen Träger oder seiner leitfähigen Beschichtung liest und an
die Elektronik weiterleitet,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die matrixförmig angeordnete Leerstellen 22 enthaltende Isolierschicht 10 auf
einer durchgehenden Basisisolierschicht 2 aufgebracht ist,
daß sich zwischen der Isolierschicht 10 und der Basisisolierschicht 2 elektrisch leitfähige
Streifen 3 und 4, 5, 6, 7 befinden,
daß in jeder Leerstelle 22 ein Streifen 3 und mindestens ein Streifen 4, 5, 6, 7 leitfähig
verläuft,
daß die Streifen 3 elektrisch mit dem Träger 1 oder einer das gemeinsame Gegenpotential
darstellenden Beschichtung verbunden sind,
daß die Streifen 4, 5, 6, 7 hiervon isoliert bleiben,
daß in die Leerstellen 22 eine isolierende und bei der Herstellung zufallsbestimmte
Codierschicht gelegt wird, die in jeder Leerstelle 22 entweder den Streifen 3 oder
einen oder mehrere Streifen 4, 5, 6, 7 oder die gesamte Leerstelle 22 abdeckt,
daß alle Leerstellen 22 bzw. Codeelementstellen 22 in ihrer gesamten Fläche mit einer
leitfähigen und nicht transparenten Schicht überdeckt werden,
und daß im Lesegerät neben den Lesekontakten 25, 26, 27, 28, welche die Nutzinformation
ablesen, in Schlüsseleinschubrichtung weitere Codierkontakte 35, 36 hinsichtlich Menge
und Anordnung nach einem Zufallsmuster angebracht sind, wobei alle Codierkontakte
35, 36 elektrisch mit dem Träger 1 oder der leitfähigen Beschichtung des Trägers über
den Potentialzuführungskontakt 31 verbunden sind und dieses Potential jenen Codeelementstellen
22 des Schlüssels zuführen, die jeweils von diesen Codierkontakten 35, 36 berührt
werden.
2. Schlüssel/Schlüsselkarte nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß bei der Herstellung von Schlüssel/Schlüsselkarte unterschiedliche geometrische
Muster der leitfähigen Streifen 4, 5, 6, 7 Verwendung finden.
3. Lesegerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß bei der Herstellung Codierkontakte 32 zufallsbestimmt nach Menge und Anordnung
als Blindkontakte ausgeführt sind, die weder eine Verbindung zum Potentialzuführungskontakt
31 noch eine Verbindung zu anderen Codierkontakten 33 - 36 haben.
4. Lesegerät nach den Ansprüchen 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet ,
daß eine bei der Herstellung hinsichtlich Menge und Anordnung zufallsbestimmte Anzahl
von Codierkontakten 33, 34 miteinander elektrische Verbindung, aber keine elektrische
Verbindung mit dem Potentialzuführungskontakt 31 hat.
5. Schlüssel nach den Ansprüchen 1 und 2 und Elektronik nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß bei der Herstellung in die Streifen 4, 5, 6, 7 des Schlüssels/Schlüsselkarte zwischen
den Leerstellen 22 zufallsbestimmt in beliebiger Menge und nach beliebiger Anordnung
elektrische Widerstände unterschiedlicher Widerstandswerte eingefügt werden und
daß der signalvefarbeitenden Elektronik Komparatoren vorgeschaltet sind, deren Schaltschwellen bei
jeder Elektronik bei der Herstellung zufallsbestimmt unterschiedlich eingestellt werden.
6. Lesegerät nach den Ansprüchen 1 und 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet ,
daß der Potentialzuführungskontakt 31 soweit gegenüber den Lesekontakten 25, 26, 27,
28 zurückliegend angeordnet ist, daß beim Beginn des Schlüsseleinschubs eine Verbindung
des Trägers 1 bzw. seiner leitfähigen Beschichtung mit dem Potentialzuführungskontakt
31 erst dann erfolgt, wenn die Lesekontakte 25, 26, 27, 28 bereits über den nicht
isolierten Randstreifen 21 des Trägers 1 hinweg auf die Isolierschicht 10 aufgelaufen
sind.