AT395998B - Anordnung zur energie- und datenuebertragung - Google Patents

Description

AT 395 998 B

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur drahtlosen Energie- und Datenübertragung zwischen einer Zentrale und mindestens einem elektronischen Schloß über einen Luftspalt, z. B. Türspalt zwischen Stock und Tür hinweg, mit Hilfe induktiver Übertragung durch Primär- und Sekundärwicklungen eines Lufttransformators.

Elektronische Schlösser arbeiten im Rahmen von Zugangskontrollsystemen meist mit einem zentralen Computer zusammen, über welchen die Sperrberechtigungen eingegeben und gelöscht sowie Sperrvorgänge erfaßt, ausgelöst und gespeichert werden können. Dies» Computer bzw. die Zentrale ist üb» Leitungen mit den einzelnen elektronischen Schlössern verbunden, die für die elektronischen und elektromechanischen Vorgänge üb» diesen Weg mit Energie versorgt werden.

Bei Hotelanlagen etwa erteüt die Recepüon über die Zentrale jedem Gast entsprechend sein» Aufenthaltsdau» die Sperrberechtigung. Als Schlüssel kann eine zugeteilte Pincodenummer eingetippt oder eine frei programmierbare Magnetkarte verwendet werden.

In jedem Fall muß der Daten- und Energiefluß über den Türspalt zwischen Stock und Tür bzw. zwischen Stehflügel und Drehflügel in beiden Richtungen aufrecht erhalten werden. Dies kann etwa per Draht durch flexible Leitungen erfolgen. Zum Zwecke der drahtlosen Schloßbetätigung zeigt die DE-OS 31 26 712 eine Sendespule Al und eine Empfäng»spule A2. Erstere induziert eine Spannung in der Empfängerspule, die die primärseitige Codierung enthält Das empfangene Signal wird verstärkt und der Bit-Code mit einem Referenzsignal verglichen. Bei Codeübereinstimmung wird ein Relais betätigt Diese Schaltung betrifft ein Sicherheitssystem bei Kraftfahrzeugen.

Die DE-OS 29 22 230 betrifft ein Schloß als Empfänger und einen Schlüssel als sendenden Informationsträger. In der DE-OS 32 34 539 ist ein Verfahren zur Code-Sicherung bei einem elektronischen Schlüssel geoffenbart. Es wird vom Schlüssel ein Infrarotsignal an den Empfänger übertragen. Mittels eines Zufallgenerators wird als Code ein beliebiges Bit-Muster ausgewählt. Empfänger und Sender sind zwangssynchronisiert, sodaß trotz laufender Codeänderungen Codeübereinstimmung zwischen Schlüssel und Schloß besteht

Aus der DE-OS 32 44 566 geht ein elektronisches Schloß-Schlüsselsystem hervor. Es werden Synchronisationssignale über ein »stes Paar von Antennenspulen abgegeben bzw. empfangen. Ein zweites Paar von Antennenspulen dient der Signalübertragung vom Schloß zum Schlüssel. Die Antennenspulen sind ein»seits im Schlüsselrücken eines Zylinderschlüssels und anderseits schloßseitig oberhalb des Schlüsselkanals vorgesehen.

Die FR-OS 2 474 574 betrifft eine elektromagnetische Verriegelung eines Schlosses wobei eine Hilfsspannung von außen angelegt werden kann und Dioden einen Schaden durch falsche Polung v»hindem.

Die FR-OS 2 603 933 bezieht sich auf ein elektronisches Schloß mit berührungsloser Datenübertragung zwischen einem feststehenden Teil I (Schloß) und einem mobilen Teil Π (Schlüssel). Die Üb»tragung erfolgt über eine Primärspule und eine Sekundärspule auf induktivem Weg.

Die Erfindung zielt darauf ab, die Datenübertragung zwischen ein» Zentrale und einem elektronischen Schloß über dem Luftspalt z. B. Türspalt zwischen Stock und Tür hinweg drahtlos durchzuführen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß primärseitig beispielsweise im Türstock, an einer in der Zentrale angeordneten Hochfrequenzquelle mit Codierung, insbesondere durch Frequenzverschiebung (FSK), ein Serienschwingkreis aus Kondensator und Induktivität angeschaltet ist, wobei die Induktivität Teil des Lufttransformators mit durch den Türspalt unterbrochenem Ferritkern ist und daß die sekundärseitige Induktivität gegebenenfalls mit einer zur Kurzschlußbelastung parallel zuschaltbaren Diode und einem Kondensator in Serie vorgesehen ist. Bei einer Hochfrequenzanspeisung von beispielsweise 16 und IS kHz und ein» Betriebsspannung von 12 V baut sich durch Aufschaukeln zwischen dem Kondensator und der Induktivität eine Spannung um etwa 300 V auf, die als Sinusspannung von 30 V im Sekundärkreis auftritt. Die durch variable Frequenzen (fj und fy übertragene digitale Information seitens der Zentrale bleibt erhalten und ist in dem sekundärseitig angeschlossenen elektronischen Schloß reproduzierbar. Diese Information enthält etwa den aktuellen Stand der augenblicklich sperrberechtigten Codes, die im elektronischen Schloß mit den vor Ort eingegebenen Codes verglichen werden und die nach positivem Soll-Istvergleich die elektromechanische Entriegelung in einem Schließzylinder, einem Einstemmschloß od» einer ähnlichen Sperrvorrichtung auslösen. Umgekehrt werden die einen Sperrwunsch ausdrückenden, am elektronischen Schloß eingegebenen Codes auch an die Zentrale weitergeleitet, die sie nach Personen und Uhrzeit katalogisiert, um ein Protokoll der Sperrvorgänge bzw. der versuchten Sperrungen zur Verfügung zu haben. Dieses Rücksenden von Information erfolgt nicht durch Frequenzverschiebung (frequency shift key) sondern im Wege d» Belastung und Entlastung der Lufttrafo-Sekundärseite in binärer Codefolge.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung zur Energie und Datenübertragung in beide Richtungen ist in der Zeichnung in Form eines Prinzipschaltbildes dargestellt.

Eine Zentrale (1) umfaßt einen programmierbaren Codespeicher (2), dessen binäre Signale in Form von hochfrequenten Rechteckimpulsen von 16 oder 18 kHz bei einer Spannung von 12 V übertragen w»den. Sie gelangen über Leitungen (3) an einen Serienschwingkreis, bestehend aus einem Kondensator (4) und einer Induktivität (5). Diese ist die Primärspule eines Lufttransformators (6) mit offenem Ferritkern (7). Der Luftspalt überbrückt den Türspalt bzw. den Spalt zwischen Stock und Tür. Der Serienschwingkreis (4, 5) schaukelt sich bis auf eine Spannung von etwa 300 V auf, die sekundärseitig bei einem Ausführungsbeispiel in -2-

Claims (1)

1. AT 395 998 B der Induktivität (8) noch mit 30 V empfangen wurde und die Codeinformation trägt. Diese gelangt in das elektronische Schloß (9) und wird in einem Prozessor (10) in ein digitales Null-Eins-Signal umgewandelt und zwischengespeichert. Über ein Lesegerät (11) kann der Istcode einer eingeführten Magnetkarte erfaßt werden. Dieser Istcode wird dem zwischengespeicherten Sollcodes in einer Vergleichsschaltung (12) gegenübergestellt. Bei positivem Soll-Istvergleich wird die übertragene elektrische Energie (30 V) an ein Solenoid (Auslösemagnet) (13) mittels einer "Und"-Schaltung (14) geleitet Der Schließzylinder (15) wird elektromechanisch entriegelt und entsperrt, sofern auch die rein mechanische Schlüsselcodierung (Profil und Zahnung) die Zuhaltungsstifte in die Freigabestellung verschiebt Das Lesegerät (11) kann dem Schließzylinder (15) unmittelbar zugeordnet sein und etwa als eine beim Einführen des Schlüssels in den Schlüsselkanal wirksame Magnetspur unmittelbar auf dem Schlüssel oder als eine durch Höhen und Senken auf dem Schlüssel ausgebildete mechanische Codespur, die optisch, magnetisch, induktiv, kapazitiv oder mechanisch abtastbar ist ausgebildet sein. Der Prozessor (10) erhält Zustandssignale vom Schloß und von der Leseeinrichtung, digitalisiert diese und schaltet dem Code entsprechend einen die Induktivität (8) kurzschließenden Zweig zu oder ab. Dafür ist ein elektronischer Schalter vorgesehen, der hier als mechanischer Schalter (16) symbolisiert ist Der Zweig enthält ferner noch eine Diode (17). Auch auf der Sekundärseite des Lufttransformators kann ein Kondensator (18) vorgesehen sein. Die Kurzschlußbelastung ist primärseitig feststellbar, obwohl der Energiefluß nur von der Primärseite zur Sekundärseite erfolgt. In einem Prozessor (19) der Zentrale (1) werden die durch diese Belastungsmodulation rückübertragenen Signale digitalisiert und gespeichert sowie bei Bedarf als Protokoll ausgedruckt Die Anordnung zur Übertragung von Energie und Daten ist besonders einfach im Aufbau und unkritisch hinsichtlich der Größe des Luftspalts. Dieser kann bei einem Ausführungsbeispiel etwa 2 cm betragen. PATENTANSPRUCH Anordnung zur drahtlosen Energie- und Datenübertragung zwischen einer Zentrale und mindestens einem elektrischen Schloß über einen Luftspalt, z. B. Türspalt zwischen Stock und Tür hinweg, mit Hilfe induktiver Übertragung durch Primär- und Senkundärwicklungen eines Lufttransformators, dadurch gekennzeichnet, daß primärseitig beispielsweise im Türstock, an einer in der Zentrale (1) angeordneten Hochfrequenzquelle mit Codierung, insbesondere durch Freqeunzverschiebung (FSK), ein Serienschwingkreis aus Kondensator (4) und Induktivität (5) angeschaltet ist, wobei die Induktivität (5) Teil des Lufttransformators (6) mit durch den Türspalt unterbrochenem Ferritkern (7) ist und daß die sekundärseitige Induktivität (8) gegebenenfalls mit einer zur Kurzschlußbelastung parallel zuschaltbaren Diode (17) und einem Kondensator (18) in Serie vorgesehen ist Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-