EP0047486A1 - Electronically coded latching device for locks - Google Patents

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Publication number
EP0047486A1
EP0047486A1 EP81106861A EP81106861A EP0047486A1 EP 0047486 A1 EP0047486 A1 EP 0047486A1 EP 81106861 A EP81106861 A EP 81106861A EP 81106861 A EP81106861 A EP 81106861A EP 0047486 A1 EP0047486 A1 EP 0047486A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
code
circuit arrangement
arrangement according
signals
unlocking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP81106861A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Stösser
Heinz Vinson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gold- und Silber-Scheideanstalt Oberstein Franz Reischauer
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Gold- und Silber-Scheideanstalt Oberstein Franz Reischauer
Degussa GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gold- und Silber-Scheideanstalt Oberstein Franz Reischauer, Degussa GmbH filed Critical Gold- und Silber-Scheideanstalt Oberstein Franz Reischauer
Publication of EP0047486A1 publication Critical patent/EP0047486A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
    • G07C9/00658—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by passive electrical keys
    • G07C9/00674—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by passive electrical keys with switch-buttons
    • G07C9/00682—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by passive electrical keys with switch-buttons actuated repeatedly

Definitions

  • the invention relates to a circuit arrangement provided for the electronically coded locking of locks, which is equipped with a key for serial input of the code signals and with electronic devices for storing the code to be recognized for unlocking and for processing the signals, i.e. for comparing the decoding signals with the stored code, for making a decision and for triggering the unlocking if the decoding signals match the stored code (decoding).
  • the circuit arrangement according to the invention is intended in particular for bags, suitcases and other portable containers, but it can also be used for door locks, car locks and other types of locks.
  • a code-controlled one-button electric door opener system (DE-AS 27 21 139, DE-AS 29 52 212) is already known, in which the Code signals are entered with the bell button, either counting the keyed pulses or, after pressing the bell button, a pulse generator is started which triggers a certain number of pulses depending on the duration of the button actuation; after releasing, waiting and pressing the bell button again, the next number is put into the next memory. If all coded numbers are selected correctly, the last memory finally releases the power supply for the electric strike contact for a limited period of time.
  • Numeric locks with electronic coding are also known, in which each key is assigned a key, for example a six-digit number. To unlock the lock the keys must be pressed in a predetermined sequence, whereby the code number assigned to each position is selected by pressing each key several times. With these locks, too, the input of the code to be recognized takes full attention and visual contact is required.
  • the invention is based on the object of overcoming the aforementioned disadvantages and creating a circuit arrangement with which the unlocking can be triggered without concentrated counting, without looking and without feedback of the input signals.
  • the code should be easy to memorize or learn, yet individual and have a high number of encryption options to prevent unauthorized opening by randomly or systematically trying out all combinations.
  • the energy consumption should also be so low that the electronics can be supplied with a dry battery for at least 1 year.
  • the code signal sequence is entered serially with a single key.
  • a visual contact or some other kind of feedback is not necessary because the number and length of the signal pauses that are generated by pressing the key form the signal sequence and are evaluated as a code in the manner described.
  • the invention is based on the surprising finding that such a code, in which the signal pauses or the signal signal intervals generated and identified in the intended manner are decisive, can be very easily remembered even with a complicated structure, because such individual sequences can be activated the keys in a certain rhythm, e.g. build up to the rhythm of a song or a melody and have it entered as a code.
  • the circuit arrangement according to the invention has an electronic memory into which the code to be recognized can be entered individually, the encryption can be decoded very easily, quickly and inconspicuously by the authorized person and thus unlock the lock, while other people would have great difficulties even if the song was known .
  • the time intervals between the signals triggered during the keying are identified as short, medium or long pauses, "short” between 0.05 and 0.1 s, “medium” between 0.1 and 0.2 s as well as “long” between 0.2 and 0.4 s, encryption is obtained which is extremely secure against unauthorized decoding.
  • unlocking is advantageously triggered by a short pulse when the code is recognized and is automatically terminated again by a further pulse or a pulse sequence after a predetermined time.
  • the unlocking and also the locking can be triggered automatically after recognizing the code or can only be prepared and made dependent on a renewed actuation of the key or an additional key.
  • voltage monitoring is provided, which triggers, prepares and / or signals the unlocking when a predetermined threshold value is undershot. It could also suffice to merely prevent a new locking if the threshold value is undershot. It is also advantageous to check the supply voltage automatically after each closure actuation under load and / or regularly at defined time intervals without load or with a low load.
  • a mechanically secured emergency program can also be pre-programmed, with which the release can be triggered even after a total failure of the supply voltage - after connecting an external source.
  • the circuit arrangement according to the invention can be equipped with a time counter which is reset with each keying and which clears the total input after a predetermined period of time, the reset of the time counter after detection of the code being prevented.
  • the circuit arrangement according to the invention contains a microcomputer for storing and processing the signals.
  • a new code can be entered into it only by actuating an associated function switch.
  • a mechanically adjustable memory can also be provided, in which the code can be changed using switches, wire jumpers or the like; This has the advantage that the code is retained even in the event of a power failure or battery change.
  • a switch is provided according to a further embodiment of the invention, after its actuation a lock is prevented and a display signal is triggered to identify the correct entry of the code.
  • a further embodiment provides for the circuit arrangement to be constructed in such a way that the locking can only be triggered after the decoding signals have been entered after the programming.
  • the circuit arrangement according to the invention essentially consists of a key 1 for serial input of the code signals, a control unit 2, evaluation logic 3, a plurality of shift registers 4-6 and 10-12, the memories 7-9 and a comparator. and decision circuit 13 and a signal generator 14. Furthermore, an operating mode or function switch 15, a clock generator 16, a time counter 17, a voltage monitor 18 and an unlocking and locking unit 19 or 20 are provided. The power supply is symbolized with 21, the locking mechanism controlled by the circuit according to the invention with 22.
  • electronic memories 7-9 are provided for encryption.
  • the operating mode switch 15 is brought into the "programming" position and the desired signal sequence is then keyed in.
  • the input signal is recognized as a "long", “medium” or “short” signal and a corresponding pulse is sent to the evaluation logic 3 with the aid of a clock generator 16.
  • the following key presses the time identifier, ie "long”, “medium” or “short", adopted in the associated shift register 4, 5 or 6.
  • the information stored in the shift registers 4-6 is read into the program memory 7, 8 or 9 and stored.
  • signal generator 14 When programming begins, that is to say when key 1 is pressed for the first time, signal generator 14 is also activated in the embodiment shown. After completion of the input, the signal generator 14 is reset in connection with the time counter 17 and the control unit 2 after approximately 3 s and thus releases the system for the functions “test” or “operation” which will be described later. The coding is now finished and the switch 15 is switched from the "programming" position to the "test” or “operation” position.
  • the code to be decrypted must be entered using key 1 to unlock or trigger an unlocking signal.
  • the keyed pulse pauses are identified as “short”, “medium” or “long” and with the help of the clock generator 16, the control unit 2 and the evaluation logic 3 in the associated shift register 4, 5 or 6 initiated.
  • the information from the shift registers 4-6 is not read into the program memories 7-9 and instead the comparison between the coding signals and the encryption contained in the memories 7-9, ie the code to be recognized, initiated.
  • the information stored in the program memories 7-9 is read into the program shift registers 10-12 and compared with the information in the shift registers 4-6 using the comparator 13.
  • the unlocking device 19 is activated via the control unit 2 and an unlocking pulse or pulse sequence is generated.
  • the detection of the stored code is signaled to the user at the same time via the signal transmitter 14 and the request to open the locking mechanism is thus given.
  • the signal in the signal generator 14 goes out and in the construction stage 20 a locking pulse is triggered or prepared; in an embodiment not shown here, the locking pulse is only triggered after pressing button 1 again. If the keyed pulse sequence does not match the stored code, the entire system is reset to the starting position via the time counter 17 after a few seconds, without an unlocking pulse being issued or a signal being triggered.
  • test In the third position, referred to as "test", of the operating mode or function switch 15, if the read-in and stored code matches, i.e. when the code is recognized, only the signal generator 14 is activated. Unlocking and locking pulses are not triggered; the unlocked state is maintained.
  • the user In the "Test" position, the user should familiarize himself with the electronic coding and decoding without that the container is permanently closed, at least for the life of the battery, by a signal sequence that is no longer reproducible and entered as encryption.
  • the signal generator can be activated, which then e.g. generates a flickering signal or triggers an optical signal that remains recognizable even when the battery is completely discharged.
  • a mechanical coding switch or a coding field that can be set and changed with the aid of solder bridges could also be used. Changing the coding would be more cumbersome, but the coding would remain even if the power supply fails, e.g. Battery change, received. In this case, automatic unlocking when the supply voltage drops could be dispensed with if the power supply could be established via external contacts even when the lock was locked. It is conceivable that such an embodiment would be preferred by some users or would have advantages for certain applications.
  • all essential functions are controlled by a microcomputer 23.
  • the coding and decoding signals are entered serially using key 1.
  • Auxiliary functions or additional devices can be controlled with the key indicated by dashed lines in block 1.
  • an operating mode switch 15 is provided, which has the positions "coding", "test” and "operation".
  • an oscillator 24 can be connected externally to the microcomputer 23, from which the frequency divider 25 expediently derives a lower operating frequency of the microcomputer, which is more favorable for the intended use; the power consumption is reduced at a lower frequency.
  • the locking and unlocking signals are fed via line 26 to the construction stage 29 framed in FIG. 2.
  • the locking mechanism in this case contains, as an essential element, an electric servomotor 30, which moves a locking bolt (not shown) axially - depending on the direction of rotation - from one end position to the other, with limit switches 31, e.g. Hall effect position switch, the respective end position is reported back to the microcomputer via line 28.
  • the control here motor control "right / left”, is symbolized with 32 in FIG. 33 is an additional motor current monitoring, which e.g. when "locking" the locking mechanism comes into operation and either via the microcomputer 23 (connecting line 27) and the motor control 32 causes a reversal of the direction of rotation or a shutdown to prevent overloading the motor and premature consumption of the batteries.
  • Building stage 34 is provided for energy supply. In a preferred embodiment of the invention, it contains four 1.5 V batteries connected in series. In order to be able to recognize the consumption of the batteries in good time, according to a further embodiment, the voltage is regularly measured using the device 35, which is also controlled by the microcomputer 23, and the battery is tested. For this purpose, each time the motor 30 is started after a delay of approx. 100 ms, i.e. after the start-up phase of the servomotor, the voltage is measured. If a threshold value is undershot, which is 4.8 V when the nominal voltage is 6 V, an acoustic or optical signal is triggered via the signal generator 14 and, at the same time, the locking, but not the unlocking, is prevented.
  • a threshold value is undershot, which is 4.8 V when the nominal voltage is 6 V, an acoustic or optical signal is triggered via the signal generator 14 and, at the same time, the locking, but not the unlocking, is prevented.
  • the programmed code is retained until the voltage drops below 2.7 V, the normal function can be restored via the connections 36 after connecting an external battery, a power supply unit or the like. After the voltage drops below 2.7 V, this path is blocked; the coding is deleted, which should lead to the opening of the lock (after applying an energy source).
  • a hardware emergency program namely a memory 37 with a mechanically secured, permanently programmed code
  • the lock After deleting the code electronically stored in the microcomputer due to a total failure of the power supply or after the voltage has dropped below 2.7 V, the lock remains locked and can only be unlocked with the help of the emergency code after connecting an external voltage source.
  • This is particularly advantageous when using the circuit arrangement according to the invention for briefcases, suitcases or the like, are not used for a long time, which is why it can happen that the drop in battery voltage below 2.7 V is not recognized in time.
  • the battery voltage is additionally checked every 24 hours, regardless of the actuation of the closure or the motor 30, and all functions are switched off when the threshold value falls below 4.8 V.
  • the very low current required for the “internal routine” by the microcomputer 23 in the rest position is reduced again by at least a power of ten to the current required to obtain the stored code.
  • the quiescent current was reduced from 30 / uA to 1 / uA. With this measure, the electronically stored code can be retained for many months or even years, even if the battery is old and weak.
  • the circuit arrangement according to FIG. 2 additionally contains a solar cell 37, with which the entire energy for all functions of the circuit arrangement according to the invention, also for the actuation of the servomotor 30, can be generated in connection with rechargeable cells instead of the batteries 34.
  • the voltage source 34 only serves as a buffer.
  • a button cell is sufficient, which despite its small dimensions has a lifespan of several years.
  • the microcomputer 23 is only switched from the waiting position (stand by) to the operating state in which the internal routine runs completely and at the required speed after the input key 1 has been pressed via the construction stage 38. This measure also serves the goal of reducing energy consumption.
  • the invention provides for the signals to be entered serially using only one key 1, it can be advantageous in special cases to signal or control certain functions with the aid of the additional key shown in dashed lines in FIG. 1; e.g. completion of code entry, code acceptance, unlocking the lock regardless of the time of decoding, etc.
  • a signal sequence that is very difficult to reproduce by an unauthorized person can be derived, for example, from a song, as shown in FIG. 3.
  • a characteristic sequence of short, medium and long impulse pauses arises, which in FIG. 3 are symbolized by K, M, L, their duration by T K , ⁇ M and ⁇ L and the sequence of which represents an individual code.
  • the pulse is triggered at the start of each keying. It is therefore irrelevant for the signal sequence, i.e. for the time intervals between the impulses, whether the user only presses the key briefly (2nd person in Figure 3) or with different durations according to the note value (1st person in Figure 3) actuated.
  • the number of required keyings or the length of the signal sequence consisting of pauses of different lengths depends on the storage capacity of the electronic components used. In many applications, 8-bit memories are sufficient to enable a sufficient number of combinations for effective encryption.

Abstract

Die Schaltungsanordnung besitzt eine Taste (1) zur seriellen Eingabe der Codesignale und ist mit elektronischen Einrichtungen zur Speicherung des Codes und zur Verarbeitung der Signale ausgerüstet. Am Beginn oder am Ende jeder Tastung wird ein Signal erzeugt und die zeitlichen Abstände zwischen diesen Signalen als «lang», «mittel» oder «kurz» identifiziert. Die Folge dieser Signalabstände, d.h. die Signalpausen, werden mit dem gespeicherten Code verglichen. Ein derartiger Code lässt sich als Rhythmus eines Liedes oder als eine Melodie besonders leicht merken und ist sehr individuell. Die Codeeingabe, insbesondere die Decodierung, erfolgt «blind», d.h. ohne Rückmeldung. Zur Ausübung der einzelnen Funktionen werden separate Baustufen oder es wird ein Mikrocomputer (23) verwendet.The circuit arrangement has a key (1) for serial input of the code signals and is equipped with electronic devices for storing the code and for processing the signals. A signal is generated at the beginning or end of each keying and the time intervals between these signals are identified as "long", "medium" or "short". The sequence of these signal distances, i.e. the signal pauses are compared with the stored code. Such a code is particularly easy to remember as the rhythm of a song or as a melody and is very individual. The code entry, especially the decoding, is carried out "blind", i.e. without feedback. To carry out the individual functions, separate construction stages or a microcomputer (23) is used.

Description

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.The invention relates to a circuit arrangement provided for the electronically coded locking of locks, which is equipped with a key for serial input of the code signals and with electronic devices for storing the code to be recognized for unlocking and for processing the signals, i.e. for comparing the decoding signals with the stored code, for making a decision and for triggering the unlocking if the decoding signals match the stored code (decoding).

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.The circuit arrangement according to the invention is intended in particular for bags, suitcases and other portable containers, but it can also be used for door locks, car locks and other types of locks.

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.A code-controlled one-button electric door opener system (DE-AS 27 21 139, DE-AS 29 52 212) is already known, in which the Code signals are entered with the bell button, either counting the keyed pulses or, after pressing the bell button, a pulse generator is started which triggers a certain number of pulses depending on the duration of the button actuation; after releasing, waiting and pressing the bell button again, the next number is put into the next memory. If all coded numbers are selected correctly, the last memory finally releases the power supply for the electric strike contact for a limited period of time.

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.In such systems, counting the key press or feedback is required, in which e.g. the triggered pulses can be counted by a lighting lamp. The decoding, i.e. The input of the code to be recognized therefore requires concentrated attention in any case, and the feedback must be hidden from unauthorized persons in order not to reveal the code.

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.Mechanically codable locks in the form of the so-called number locks are known for suitcases and briefcases. As a rule, they have 4 to 6 ten-digit dials, which must be set to a specific number in order to unlock them in a predetermined or arbitrary order. The direction of rotation can also be prescribed. A disadvantage of such number locks is that setting the correct number is relatively cumbersome and requires visual contact.

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.Numeric locks with electronic coding are also known, in which each key is assigned a key, for example a six-digit number. To unlock the lock the keys must be pressed in a predetermined sequence, whereby the code number assigned to each position is selected by pressing each key several times. With these locks, too, the input of the code to be recognized takes full attention and visual contact is required.

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.Programming or setting the code is usually quite complicated with the known electronically coded closures and is therefore already carried out in the factory.

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.The invention is based on the object of overcoming the aforementioned disadvantages and creating a circuit arrangement with which the unlocking can be triggered without concentrated counting, without looking and without feedback of the input signals. The code should be easy to memorize or learn, yet individual and have a high number of encryption options to prevent unauthorized opening by randomly or systematically trying out all combinations.

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.In order to be able to use such a circuit arrangement for locking bags and suitcases, the energy consumption should also be so low that the electronics can be supplied with a dry battery for at least 1 year.

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.It has now been shown that this object can be achieved in a surprisingly simple, technically progressive manner with a circuit arrangement of the type mentioned at the beginning if a signal is only generated at the beginning or at the end of each keying and the sequence of the time intervals between the Signals, ie signal pauses, are evaluated as code, a distinction being made between at least two pause lengths (long, short).

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.According to the invention, the code signal sequence is entered serially with a single key. A visual contact or some other kind of feedback is not necessary because the number and length of the signal pauses that are generated by pressing the key form the signal sequence and are evaluated as a code in the manner described. The invention is based on the surprising finding that such a code, in which the signal pauses or the signal signal intervals generated and identified in the intended manner are decisive, can be very easily remembered even with a complicated structure, because such individual sequences can be activated the keys in a certain rhythm, e.g. build up to the rhythm of a song or a melody and have it entered as a code.

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.It turned out, which was by no means to be expected, that the pauses between the signals generated in the rhythm or their sequences for a certain song are individually very different, but that the same sequence with high constancy, regardless of mood, is the same for every person and from external influences, is preserved over long periods of time. If the circuit arrangement according to the invention has an electronic memory into which the code to be recognized can be entered individually, the encryption can be decoded very easily, quickly and inconspicuously by the authorized person and thus unlock the lock, while other people would have great difficulties even if the song was known .

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.According to one embodiment of the invention, the time intervals between the signals triggered during the keying are identified as short, medium or long pauses, "short" between 0.05 and 0.1 s, "medium" between 0.1 and 0.2 s as well as "long" between 0.2 and 0.4 s, encryption is obtained which is extremely secure against unauthorized decoding.

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.In order to keep the power consumption to a minimum, unlocking is advantageously triggered by a short pulse when the code is recognized and is automatically terminated again by a further pulse or a pulse sequence after a predetermined time. The unlocking and also the locking can be triggered automatically after recognizing the code or can only be prepared and made dependent on a renewed actuation of the key or an additional key. According to a further advantageous embodiment of the invention, voltage monitoring is provided, which triggers, prepares and / or signals the unlocking when a predetermined threshold value is undershot. It could also suffice to merely prevent a new locking if the threshold value is undershot. It is also advantageous to check the supply voltage automatically after each closure actuation under load and / or regularly at defined time intervals without load or with a low load. In a special embodiment of the invention, when the supply voltage drops to a threshold value which is 70 to 90% of the nominal voltage, all functions are switched off, the return to the normal operating state being effected by pressing a button again or by applying an external voltage source; the memory content is retained until the voltage drops to 30 to 50% of the nominal value.

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.As a further safety measure, a mechanically secured emergency program can also be pre-programmed, with which the release can be triggered even after a total failure of the supply voltage - after connecting an external source.

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.The circuit arrangement according to the invention can be equipped with a time counter which is reset with each keying and which clears the total input after a predetermined period of time, the reset of the time counter after detection of the code being prevented. In an alternative embodiment, the circuit arrangement according to the invention contains a microcomputer for storing and processing the signals.

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.If an electronic memory is provided, a new code can be entered into it only by actuating an associated function switch. On the other hand, a mechanically adjustable memory can also be provided, in which the code can be changed using switches, wire jumpers or the like; This has the advantage that the code is retained even in the event of a power failure or battery change.

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.In order to make it possible to learn the functions or the top of the electronic coding and decoding, a switch is provided according to a further embodiment of the invention, after its actuation a lock is prevented and a display signal is triggered to identify the correct entry of the code. Finally, a further embodiment provides for the circuit arrangement to be constructed in such a way that the locking can only be triggered after the decoding signals have been entered after the programming.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung weiterer Details anhand der beigefügten Abbildungen hervor.Further features, advantages and possible uses of the invention will become apparent from the following description of further details with reference to the accompanying figures.

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.
Show it
  • 1 is a block diagram of a circuit arrangement according to one embodiment of the invention,
  • Figure 2 is a block diagram of an embodiment in which a microcomputer is used as a memory and to control the various functions, and
  • FIG. 3 shows a signal sequence suitable as coding and derived from a melody.

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.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the circuit arrangement according to the invention essentially consists of a key 1 for serial input of the code signals, a control unit 2, evaluation logic 3, a plurality of shift registers 4-6 and 10-12, the memories 7-9 and a comparator. and decision circuit 13 and a signal generator 14. Furthermore, an operating mode or function switch 15, a clock generator 16, a time counter 17, a voltage monitor 18 and an unlocking and locking unit 19 or 20 are provided. The power supply is symbolized with 21, the locking mechanism controlled by the circuit according to the invention with 22.

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.In the embodiment of the invention shown here, electronic memories 7-9 are provided for encryption. For coding, the operating mode switch 15 is brought into the "programming" position and the desired signal sequence is then keyed in. In the control unit 2, the input signal is recognized as a "long", "medium" or "short" signal and a corresponding pulse is sent to the evaluation logic 3 with the aid of a clock generator 16. The following key presses the time identifier, ie "long", "medium" or "short", adopted in the associated shift register 4, 5 or 6. After entering the last key, the information stored in the shift registers 4-6 is read into the program memory 7, 8 or 9 and stored.

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.When programming begins, that is to say when key 1 is pressed for the first time, signal generator 14 is also activated in the embodiment shown. After completion of the input, the signal generator 14 is reset in connection with the time counter 17 and the control unit 2 after approximately 3 s and thus releases the system for the functions “test” or “operation” which will be described later. The coding is now finished and the switch 15 is switched from the "programming" position to the "test" or "operation" position.

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.If the pause between successive keyings is longer than approx. 3 s, this is considered an incorrect entry. In this case, the entire system is reset to the starting position under the influence of the time counter 17 and the previous entry is thus deleted. The coding can start again.

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.After flipping switch 15 to the "Test" or "Operation" positions, the code to be decrypted must be entered using key 1 to unlock or trigger an unlocking signal. Again, as described in connection with the coding, the keyed pulse pauses are identified as "short", "medium" or "long" and with the help of the clock generator 16, the control unit 2 and the evaluation logic 3 in the associated shift register 4, 5 or 6 initiated. In contrast to the coding process, however, the information from the shift registers 4-6 is not read into the program memories 7-9 and instead the comparison between the coding signals and the encryption contained in the memories 7-9, ie the code to be recognized, initiated. For this purpose, the information stored in the program memories 7-9 is read into the program shift registers 10-12 and compared with the information in the shift registers 4-6 using the comparator 13.

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.If the switch 15 is in the "operation" position, if the read and stored signals match, the unlocking device 19 is activated via the control unit 2 and an unlocking pulse or pulse sequence is generated. The detection of the stored code is signaled to the user at the same time via the signal transmitter 14 and the request to open the locking mechanism is thus given. After the time period of approx. 3 s predetermined by the time counter 17 has expired, the signal in the signal generator 14 goes out and in the construction stage 20 a locking pulse is triggered or prepared; in an embodiment not shown here, the locking pulse is only triggered after pressing button 1 again. If the keyed pulse sequence does not match the stored code, the entire system is reset to the starting position via the time counter 17 after a few seconds, without an unlocking pulse being issued or a signal being triggered.

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.In the third position, referred to as "test", of the operating mode or function switch 15, if the read-in and stored code matches, i.e. when the code is recognized, only the signal generator 14 is activated. Unlocking and locking pulses are not triggered; the unlocked state is maintained.

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.In the "Test" position, the user should familiarize himself with the electronic coding and decoding without that the container is permanently closed, at least for the life of the battery, by a signal sequence that is no longer reproducible and entered as encryption.

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.In order to ensure the opening of the container when the voltage falls below a certain level of the power supply 21, which here contains a battery, as soon as the voltage falls below a limit value, the unlocking is triggered and a new locking is prevented. At the same time, the signal generator can be activated, which then e.g. generates a flickering signal or triggers an optical signal that remains recognizable even when the battery is completely discharged.

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.Instead of the electronic memories 7-9, a mechanical coding switch or a coding field that can be set and changed with the aid of solder bridges could also be used. Changing the coding would be more cumbersome, but the coding would remain even if the power supply fails, e.g. Battery change, received. In this case, automatic unlocking when the supply voltage drops could be dispensed with if the power supply could be established via external contacts even when the lock was locked. It is conceivable that such an embodiment would be preferred by some users or would have advantages for certain applications.

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.It has now proven to be advisable to initially block the "operation" position of the function switch 15 when the lock is delivered to the user with the circuit arrangement according to the invention. The "Operation" function should only be released after precise knowledge of the operating instructions and several successful decoding processes, which are indicated optically or acoustically by the signal generator 14 in the "Test" position.

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.In the embodiment of the invention shown in FIG. 2, all essential functions are controlled by a microcomputer 23. The coding and decoding signals are entered serially using key 1. Auxiliary functions or additional devices can be controlled with the key indicated by dashed lines in block 1.

Auch in dieser Ausführungsart ist ein Betriebsartschalter 15 vorgesehen, der die Stellungen "Codierung","Test" und "Betrieb" besitzt.In this embodiment too, an operating mode switch 15 is provided, which has the positions "coding", "test" and "operation".

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.In order to achieve a particularly high frequency stability, an oscillator 24 can be connected externally to the microcomputer 23, from which the frequency divider 25 expediently derives a lower operating frequency of the microcomputer, which is more favorable for the intended use; the power consumption is reduced at a lower frequency.

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.The locking and unlocking signals are fed via line 26 to the construction stage 29 framed in FIG. 2. The locking mechanism in this case contains, as an essential element, an electric servomotor 30, which moves a locking bolt (not shown) axially - depending on the direction of rotation - from one end position to the other, with limit switches 31, e.g. Hall effect position switch, the respective end position is reported back to the microcomputer via line 28. The control, here motor control "right / left", is symbolized with 32 in FIG. 33 is an additional motor current monitoring, which e.g. when "locking" the locking mechanism comes into operation and either via the microcomputer 23 (connecting line 27) and the motor control 32 causes a reversal of the direction of rotation or a shutdown to prevent overloading the motor and premature consumption of the batteries.

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.Building stage 34 is provided for energy supply. In a preferred embodiment of the invention, it contains four 1.5 V batteries connected in series. In order to be able to recognize the consumption of the batteries in good time, according to a further embodiment, the voltage is regularly measured using the device 35, which is also controlled by the microcomputer 23, and the battery is tested. For this purpose, each time the motor 30 is started after a delay of approx. 100 ms, i.e. after the start-up phase of the servomotor, the voltage is measured. If a threshold value is undershot, which is 4.8 V when the nominal voltage is 6 V, an acoustic or optical signal is triggered via the signal generator 14 and, at the same time, the locking, but not the unlocking, is prevented. Since in the exemplary embodiment described here the programmed code is retained until the voltage drops below 2.7 V, the normal function can be restored via the connections 36 after connecting an external battery, a power supply unit or the like. After the voltage drops below 2.7 V, this path is blocked; the coding is deleted, which should lead to the opening of the lock (after applying an energy source).

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.In order to enable only the authorized person to unlock the lock even after a total failure of the batteries 34, a hardware emergency program, namely a memory 37 with a mechanically secured, permanently programmed code, is provided according to FIG. After deleting the code electronically stored in the microcomputer due to a total failure of the power supply or after the voltage has dropped below 2.7 V, the lock remains locked and can only be unlocked with the help of the emergency code after connecting an external voltage source. This is particularly advantageous when using the circuit arrangement according to the invention for briefcases, suitcases or the like, are not used for a long time, which is why it can happen that the drop in battery voltage below 2.7 V is not recognized in time.

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.In yet another embodiment of the invention, the battery voltage is additionally checked every 24 hours, regardless of the actuation of the closure or the motor 30, and all functions are switched off when the threshold value falls below 4.8 V. As a result, the very low current required for the “internal routine” by the microcomputer 23 in the rest position is reduced again by at least a power of ten to the current required to obtain the stored code. In one embodiment, the quiescent current was reduced from 30 / uA to 1 / uA. With this measure, the electronically stored code can be retained for many months or even years, even if the battery is old and weak. When the lock is used again, all functions are switched on again and, if the supply voltage is still between 2.7 and 4.8 V, unlocking and, if necessary, a new locking is possible up to a certain limit.

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.The circuit arrangement according to FIG. 2 additionally contains a solar cell 37, with which the entire energy for all functions of the circuit arrangement according to the invention, also for the actuation of the servomotor 30, can be generated in connection with rechargeable cells instead of the batteries 34. In this case, the voltage source 34 only serves as a buffer. A button cell is sufficient, which despite its small dimensions has a lifespan of several years.

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.In order to take advantage of the many possibilities of a microcomputer, additional electronic devices, for example one Integrate electronic clock into the circuit arrangement with little additional effort. With the button 1, after switching over the operating switch 15 arranged in the inside of the case (operating mode "clock"), this clock could be set. A frequency-stable signal for controlling the clock can be derived from the already existing oscillator 24 with the frequency divider 25. With this clock, the actuation of the mechanics could also be limited to preselected times; this is important when using the circuit arrangement according to the invention for safes.

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.Furthermore, in the circuit arrangement according to FIG. 2, it is provided that the microcomputer 23 is only switched from the waiting position (stand by) to the operating state in which the internal routine runs completely and at the required speed after the input key 1 has been pressed via the construction stage 38. This measure also serves the goal of reducing energy consumption.

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.Although the invention provides for the signals to be entered serially using only one key 1, it can be advantageous in special cases to signal or control certain functions with the aid of the additional key shown in dashed lines in FIG. 1; e.g. completion of code entry, code acceptance, unlocking the lock regardless of the time of decoding, etc.

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 TK, τM und τL 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.A signal sequence that is very difficult to reproduce by an unauthorized person can be derived, for example, from a song, as shown in FIG. 3. When key 1 is pressed in rhythm with such a song, a characteristic sequence of short, medium and long impulse pauses arises, which in FIG. 3 are symbolized by K, M, L, their duration by T K , τ M and τ L and the sequence of which represents an individual code. It has been shown that the time intervals or the pauses between the pulses formed in the manner described, but not the keying times or keying pauses (ie the times during which the key is depressed or released) differ, and can therefore be evaluated Coding are suitable for a circuit arrangement of the type according to the invention. It can be seen from FIG. 3 that the keying times and keying pauses are individually very different for several people, without this having any effect on the code determined according to the invention. In the example explained with reference to FIG. 3, the pulse is triggered at the start of each keying. It is therefore irrelevant for the signal sequence, i.e. for the time intervals between the impulses, whether the user only presses the key briefly (2nd person in Figure 3) or with different durations according to the note value (1st person in Figure 3) actuated.

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.Since in the first case the key pauses (J. Person) in the second case the duration of each key actuation (2nd person) are almost constant, the same pulse sequence would occur at the end of each keying - apart from the first and last signal - and could be as Code can be evaluated.

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.The number of required keyings or the length of the signal sequence consisting of pauses of different lengths depends on the storage capacity of the electronic components used. In many applications, 8-bit memories are sufficient to enable a sufficient number of combinations for effective encryption.

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.If the number of signals that can be stored is exceeded during the keying, this is irrelevant because, in the embodiment according to FIG. after detection of the code, the time counter 17 is stopped and the signal generator 14 is activated. The microcomputer in the embodiment according to FIG. 2 also triggers the unlocking after the code has been recognized, regardless of the input of further signals.

Claims (16)

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.1.Circuit arrangement for electronically coded locking of locks, with a key for serial input of the code signals and with electronic devices for storing the code to be recognized for unlocking and for processing the signals, i.e. to compare the decoding signals with the stored code, to make a decision and to trigger the release. Correspondence of the decoding signals with the stored code, characterized in that a signal is generated at the beginning or at the end of each keying and that the sequence of the time intervals (r) between the signals, i.e. the signal pauses, is evaluated as a code, a distinction being made between at least two pause lengths (long, short). 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.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the time intervals between the signals triggered during the keying are identified as short (τ K ), medium (τ M ) or long (τ L ) pauses, "short" between 0, 05 and 0.1 s, "medium" between 0.1 and 0.2 s and 'long' between 0.2 and 0.4 s. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelung bei Erkennung des Codes durch kurze Impulse ausgelöst und beendet wird.3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the unlocking is triggered and terminated by short pulses when the code is recognized. 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.4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the unlocking is triggered automatically immediately after detection of the code and is ended again after a predetermined time. 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.5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the unlocking is triggered automatically after detection of the code and can be ended after a predetermined time by pressing the button (1) again. 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.6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the unlocking can be triggered after the code has been recognized by pressing the key (1) and can be ended again after a predetermined time by pressing the key again. 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.7. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is equipped with a voltage monitor (18, 35) which triggers or prepares and / or signals the unlocking when a predetermined threshold is undershot or which occurs after unlocking the lock prevented from being locked again. 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.8. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the supply voltage (U B ) is automatically checked after each shutter actuation and / or regularly at predetermined intervals. 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.9. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that when the supply voltage drops to a threshold value which is 70 to 90% of the nominal voltage, all functions are switched off, but the memory content until the voltage drops to 30 to 50 of the nominal value is retained, and that by pressing the button again or by applying an external voltage source (U ext .) The return to the normal operating state takes place. 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.10. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that in addition a mechanically secured emergency program (37) is preprogrammed, with which the release can be triggered even after a total failure of the supply voltage. 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.11. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that it has a time counter (17) which is reset with each key and after a predetermined period of time deletes the total input, and that the reset of the time counter after detection of the code (decoding ) is prevented. 12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese zur Speicherung und Verarbeitung der Signale einen Mikrocomputer (23) enthält.12. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that it contains a microcomputer (23) for storing and processing the signals. 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.13. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that it contains an electronic memory (7-9) in which a new code can be entered with the help of the enter key (1) after actuation of a function switch (15). 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.14. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that a mechanically adjustable memory is provided as a memory for the code to be recognized (encryption), and that the code can be changed with the aid of switches, wire jumpers or the like. 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.15. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 14, characterized in that it has a switch (15), after its actuation prevents a lock and a display signal is triggered when the code to be recognized is entered. 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.16. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 15, characterized in that it is equipped with an electronic code memory and that the locking can only be triggered after input of the decoding signals following the programming.
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