Elektronische Sicherheitseinrichtun ,
Die Erfindung betrifft eine elektronische Sicherheitseinrich tung mit Mitteln zur Erschwerung des Brechens der Codekom bination. Solche Sicherheitseinrichtungen werden beispiels weise in Verbindung mit Kombinationsschlössern für Banktresorte Geldschränke und dgl. sowie zur Überprüfung von Identifikationskarten, Kreditkarten usw. verwendet.
Bekannte elektronische Sicherheitseinrichtungen oder Kombinationsschlösser werden im allgemeinen durch Wahl oder Schliessen einer bestimmten Folge von Schaltern betätigt, wobei die Folge die Kombination darstellt. In allen Fällen ist die Folge jedoch, wenn sie einmal eingestellt ist, fest und unveränderlich, so dass irgendeine Person die Vorrichtung betätigen kann, wenn sie nur die Betätigung durch eine berechtigte Person beobachtet und dann deren angewandte Arbeitsweise wiederholt. Der Nachteil der mangelnden Änderungsmöglichkeit der Arbeitsfolge liegt nicht nur bei bekannten elektronischen Kombinationsschlössern, sondern natürlich auch bei entsprechenden Überprüfungseinrichtungen für persönliche Kreditkarten vor.
Zweck der Erfindung ist, den angeführten Nachteil zu vermeiden. Erfindungsgemäss ist die elektronische Sicherheitseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein mehrstufiges Register vorgesehen ist, an dessen Eingang ein Generator zur Erzeugung und Eingabe eines aus Binärziffern bestehenden Zufallswortes angeschlossen ist, dass ferner mehrere einzeln von Hand betätigbare Schaltorgane einer Schaltvorrichtung gemäss einem Zuordnungscode an Stufen des Registers angeschlossen sind, derart, dass, wenn mindestens ein Schaltorgan in Abhängigkeit vom Schaltzustand der zugehörigen Registerstufen betätigt wird, die Schaltvorrichtung ein Ausgangssignal abgibt, und dass an die Schaltvorrichtung eine Ausgabeschaltung zur Abgabe eines Freigabesignals in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Schaltvorrichtung angeschlossen ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels der elektronischen Sicherheitseinrichtung gemäss der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht einer Steuertafel zum Betätigen der Einrichtung gemäss Fig. 1
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Teiles einer abgewandelten Ausführungsform zur Betätigung durch zwei verschiedene Personen,
Fig. 4 einen Teil einer abgewandelten Ausführungsform der Sicherheitseinrichtung, die zur Identifizierung oder zur Verifizierung von Kreditkarten geeignet ist,
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit gegenüber Fig. 1 vereinfachter Schaltung,
Fig. 6 einen Teil einer abgewandelten Ausführungsform der Ausführungsform gemäss Fig. 5, wobei Mittel zur Abwehr eines Überfalls vorgesehen sind.
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung wird durch momentanes Schliessen eines Startschalters 20 in Betrieb gesetzt, wodurch ein Monoflop 22 von der Spannung einer Spannungsquelle 24 getriggert wird. Eine Diode 25 isoliert die übrigen Teile der Schaltung von diesem Startsignal. Die erhöhte Ausgangsspannung des Monoflop 22 gelangt an den Eingang eines UND-Tors 26 und schaltet gleichzeitig einen eine willkürliche Bitfolge erzeugenden Generator 28 ein. Solche Generatoren sind in der Technik bekannt und sie werden hier nicht im einzelnen beschrieben. Die Zufallsbitfolge des Generators 28 gelangt über das UND-Tor 26 in ein achtstufiges Schieberegister 30. wo sie durch die Taktsignale eines nicht dargestellten, mit dem Generator 28 synchronisierten Taktgebers nach rechts durch das Register 30 geschoben wird.
Nach einem bestimmten Zeitintervall, das ausreichend ist, um vollständiges Füllen des Registers 30 zu ermöglichen, verschwindet das Ausgangssignal des Monoflop 22, so dass der Generator 28 ausgeschaltet und das UND-Tor 26 gesperrt wird. In diesem Zeitpunkt ist das Schieberegister 30 mit einem acht Bits enthaltenden Zufallswort vollständig gefüllt. Der Schaltzustand jeder Stufe, entweder Ein oder Aus , ist durch eine entsprechende Anzeigelampe 32 angezeigt. Bei dem dargestellten Beispiel befinden sich die Stufen 1, 2, 4 und 7 im Ein-Zustand, während die Stufen 3, 5, 6 und 8 sich im Aus-Zustand befinden.
Jede Registerstufe ist mit den Ein- oder Aus-Zustand abfühlenden Leitungen 34 versehen, die einen erhöhten Signalpegel in Abhängigkeit davon haben, ob ihre entsprechenden Registerstufen sich im Ein-Zustand oder im Aus Zustand befinden. Wenn die Stufe 3 sich im Aus-Zustand befindet, hat die zugehörige Leitung 3 einen niedrigeren Signalpegel, während die Leitung 3 einen höheren Signalpegel hat.
Gemäss Fig. 1 sind die Fühlleitungen 34 der Registerstufen 1, 5 und 7 durch eine Verbindungsmatrix 38 mit einer UND Tore enthaltenden Decodierschaltung 36 verbunden. Die Decodierschaltung umfasst acht UND-Tore 40, 42, 44, 46, 48, 50. 52 und 54, deren jedes drei Eingänge hat. Die Anzahl der Registerstufen ist vollständig willkürlich, wobei in Fig. 1 als Beispiel acht Stufen dargestellt sind. Die Anzahl der UND Tore in der Decodierschaltung ist durch die Anzahl der für die Kombination ausgewählten Registerstufen bestimmt, und zwar in quadratischer Abhängigkeit. Wenn somit vier Stufen ausgewählt sind, werden sechzehn UND-Tore benötigt.
Die Fühlleitungen 34 der Registerstufe 5 sind mit den ersten Eingängen jedes UND-Tores bzw. mit den in Fig. 1 am weitesten links liegenden Eingängen verbunden. Die Fühlleitungen der Registerstufe 1 sind mit den zweiten oder mittleren Eingängen jedes UND-Tores, und die Fühlleitungen der Registerstufe 7 mit den dritten oder den am weitesten rechts liegenden Eingängen jedes UND-Tores verbunden. Dies ergibt die I(ombination 517. Es ist weiterhin zu bemerken, dass die Ziffern in der Kombination in steigender, fallender oder gemischter Ordnung der Reihenfolge vorhanden sein können. Mit einem beispielsweise achtstufigen Register sind 8 x 7 x 6 = 336 dreistellige Ikombinatiorien möglich, ohne dass sich wiederholende Ziffern vorhanden sind.
Die berechtigte Person, welche die Kombination 517 kennt, beobachtet die Anzeigelampen dieser drei Stufen und bemerkt, dass die Stufe 5 sich im Aus-Zustand, die Stufe 1 sich im Ein-Zustand und die Stufe 7 sich im Ein-Zustand befindet.
Dadurch wird ihr mitgeteilt, dass nur das UND-Tor 52, welches die Aus-, Ein-, Ein- bzw. -+ + Folge decodiert, einen höheren Ausgangspegel hat. Daher schliesst die Bedienungsperson den dem UND-Tor 52 zugeordneten Schalter S52.
Die Bedienungsperson braucht die jedem UND-Tor bzw.
dem entsprechenden Schalter zugeordnete Decodierfunktion nicht im Gedächtnis zu behalten, da diese auf einer Steuertafel dargestellt sein kann, wie sie in Fig. 2 wiedergegeben ist, und zwar oberhalb jedes Schalterknebels mittels Plus- und Minus Zeichen.
Das Schliessen des Schalters S52 bewirkt einen höheren Signalpegel auf der Leitung 56. Dieses Signal gelangt an den Zähleingang eines dreistufigen Binärzählers 58 und an den Rückstelleingang eines zweistufigen Binärzählers 60. Der Binärzähler 58 ist zur Erzeugung eines Ausgangssignals bei richtiger Schalterbetätigung und der Binärzähler 60 zur Erzeu gung eines Alarmsignals bei falscher Schalterbetätigung vorgesehen. Das an den Zähler 58 angelegte Signal bewirkt die Zählung einer Einheit.
Jeder der Schalter S40-S54 ist einzeln mit dem Schalter 68 gekuppelt, wie es durch die unterbrochene Linie 70 angedeutet ist. Jedoch sind die Schalter S40-S54 in keiner Weise zusammengefasst oder miteinander verbunden. Das Schliessen des Schalters S52 führt somit zum Schliessen des Schalters 68, der wiederum den Monoflop 22 triggert, so dass der Generator 28 eingeschaltet wird, das UND-Tor 26 geöffnet wird und ein neues Zufallswort in das Schieberegister 30 eingegeben wird.
Das UND-Tor 62 gibt kein Ausgangssignal ab, weil der höhere Signalpegel auf der Leitung 56 den Ausgangspegel eines Inverters 64 herabsetzt.
Die Bedienungsperson wiederholt nunmehr die oben beschriebene Arbeitsweise durch Beobachtung der Anzeigelampen der Registerstufen 5, 1 und 7 und durch Schliessen des Schalters entsprechend dem zugeordneten UND-Tor in der Decodierschaltung 36. Jede richtige Auswahl und jedes richtige Schalterschliessen führt zur Fortschaltung des Zählers 58 um eine Einheit und zur Eingabe eines neuen Zufallswortes in das Register 30. Diese Arbeitsweise wird wiederholt, bis der Zähler 58 einen bestimmten Zählerstand erreicht, bei welchem vom UND-Tor 72 ein End- oder Freigabesignal abgegeben wird. Der Ausgangsanschluss 74 kann mit irgendeiner geeigneten Benutzungsvorrichtung verbunden werden, beispielsweise einem Betätigungsrelais oder einem Schlossmechanismus.
Der Zähler 58 kann selbstverständlich durch das UND-Tor 72 für irgendeinen ,ewünschten Zählerstand decodiert werden. Mit den Verbindungen gemäss Fig. 1 wird beispielsweise ein Freigabesignal erzeugt, wenn der Zähler 58 einen Wert von 5 erreicht entsprechend fünf aufeinanderfolgen richtigen Schal terbetätiungen.
Wenn ein falsche Schalterbetätigung erfolgt, bleibt das Ausgangssignal des Inverters 64 auf dem höheren Pegel. Da mit dem Schliessen des Schalters 68 die Spannungszuleitung zum UND-Tor 62 gesteuert ist, erscheint am Ausgang des Tores 62 ein höherer Signalpegel, der den Zähler 58 zurückstellt und den Alarmzähler 60 um eine Einheit weiterschaltet.
Wenn drei aufeinanderfolgende falsche Schalterbetätigungen erfolgt sind, erzeugt das UND-Tor 76 ein Ausgangssignal am Anschluss 78, der mit einer Alarmvorrichtung verbunden sein kann. Der Zähler 60 kann durch das UND-Tor 76 bei irgend einem gewünschten Zählerstand decodiert werden, wobei in Fig. 1 beispielsweise der Wert 3 ausgewählt worden ist.
Die Zähler 58 und 60 können durch eine getrennte, nicht dargestellte Schaltungsanordnung zu Beginn zurückgestellt werden, wobei diese mit dem Startschalter 20 gekoppelt sein kann.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 ist für eine Betätigung durch zwei verschiedene Personen vorgesehen, von denen jede die Hälfte der Gesamtkombination besitzt. Die Schaltung gemäss Fig. 3 entspricht im wesentlichen einem grossen Teil der Schaltung der Fig. 1, und sie arbeitet in der gleichen Weise. Das Schieberegister 30' wird vom Generator 28 über das UND-Tor 26 mit einer Zufallsbitfolge beschickt, wobei das Schliessen irgendeines der Schalter S40'-S54' auch das Schliessen des Schalters 68 gemäss Fig. 1 zur Erzeugung eines neuen Zufallswortes bewirkt. In Fig. 3 sind auch Verbindungsleitungen mit der Schaltung der Fig. 1 angedeutet. Wenn die erste Person in der bereits beschriebenen Weise die Schaltung der Fig. 1 benutzt hat, weist die mit dem einen Eingang des UND Tors 80 verbundene Leitung 72 (Fig. 1, 3) den höheren Signalpegel auf.
Die zweite Person betätigt dann die Schaltung der Fig. 3 unter Verwendung einer anderen Kombination, die durch eine Verbindungsmatrix 38 geschaffen ist, bis der Zähler 58 den Zählerstand 5 erreicht. Das UND-Tor 72 hebt dann den Ausgangssignalpegel, wodurch das UND-Tor 80 geöffnet wird und an einem Anschlcss 82 das Freigabesignal erscheint. Beide Teile der beschriebenen Einrichtung können selbstverständlich durch die beiden Personen gleichzeitig betätigt werden, da jeder Teil für eine andere Kombination verdrahtet ist. Keine Person ist hierbei in der Lage, die Kombination der anderen Person lediglich durch Beobachtung zu bestimmen.
Die beschriebene Einrichtung kann auch als Sicherheitsfern- steuervorrichtung vorgesehen sein. Es ist beispielsweise möglich, die gesamte Einrichtung mit Ausnahme der Anzeigevorrichtung an einer Stelle anzuordnen, während die Anzeigevorrichtung an einer entfernt liegenden Stelle angeordnet werden kann. Die Person, welche das Schloss betätigen will, muss dann mit der Person in Kontakt treten, welche die Anzeigevorrichtung überwacht. Dieser Kontakt könnte durch eine zur Identifizierung vorgesehene Ausführungsform der Erfindung bewirkt werden. Die Person am Schloss würde das Eingeben des Zufallswortes einleiten und der Inhalt des Schieberegisters würde zu der Anzeigevorrichtung fernübertragen. Die Person an der Anzeigevorrichtung würde die dargestellten Informationen zu der am Schloss befindlichen Person zurückübertragen.
Es ist weiterhin möglich, die gesamte Betätigung an entfernt liegenden Stationen auszuführen. Eine solche Art der Betätigang ermöglicht beispielsweise vollständige Kontrolle aller Tresorräume in Zweigbanken durch das Hauptbüro. Diese Arbeitsweise kann auch angewendet werden, um Zugang zu gewissen Bereichen lediglich über ein Hauptbüro zu ermög lichten.
Eine andere Variation der Einrichtung könnte die Anordnung der Anzeigevorrichtung an einer entfernt liegenden Stelle und die Anordnung der Schalter an einer anderen entfernt liegenden Stelle sein. Die Bedienungsperson an der Anzeigevorrichtung würde dann die Bedienungsperson an den Schaltern durch ein geeignetes Nachrichtenübertragungsmittel darüber informieren, welches die abgelesene Anzeige für jeden Betätigungsvorgang ist.
Bei der Ausführungsform der Fig. 4, die für eine Identifizierung oder Kreditkartenverifizierung ausgebildet ist, ist die Verbindungsmatrix 38 durch eine Karteneinsetzstation 84 ersetzt. die einen Kartenaufnahmeschlitz 86 hat, der mit oberen und unteren elektrischen Kontaktbürsten 88 versehen ist.
Wenn eine Karte 90, die eine elektrische Schaltung zum Bewirken der notwendigen Verbindungen zwischen den gewählten Registerstufen und der Decodierschaltung trägt, in den Schlitz 86 eingesetzt wird, kann nur der berechtigte Kartenbesitzer, der Kenntnis von der durch die Karte geschaffenen Kombination hat, die Einrichtung erfolgreich betätigen.
Die Decodierschaltung gemäss Fig. 1 besteht aus acht UND-Toren. Jedes UND-Tor ist an die drei ausgewählten Stufen des Schieberegisters geschaltet. Die UND-Tore stellen daher einen Binär-Oktal-Umsetzer dar. Eines der UND-Tore befindet sich für jede mögliche Kombination von Bits in den ausgewählten Stufen in leitendem Zustand. Die Bedienungsperson muss bestimmen, welches Tor leitet, und zwar aufgrund ihrer vorgängigen Kenntnis von der Einrichtung. Es ist für die Bedienungsperson notwendig, die Anordnung im Kopf zu decodieren und durch Wahl des richtigen Schalters am Decodierausgang eine Auswahl zu treffen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 5 dargestellt ist, können die Decodierschaltung und die Arbeitsweise der Einrichtung auf folgende Weise vereinfacht werden. Gemäss Fig. 5 sind die gewählten Stufen des Schieberegisters 30 an einpolige Wechsler 94, 96 und 98 geschaltet, wobei jeder Schalter mit einem Eingang eines UND-Tores 100 verbunden ist. Wenn die Bedienungsperson nunmehr diejenigen Schalter einschaltet, die den Registerstufen, die sich im 1 Zustand befinden, zugeordnet sind, und diejenigen Schalter ausschaltet, die den Registerstufen, die sich im 0-Zustand befinden, zugeordnet sind, wird das UND-Tor geöffnet. Die Bedienungsperson kann dann einen Schalter 102 drücken, wodurch eine Zähleinheit in den Zähler 58 eingegeben und ein neuer Arbeitsvorgang eingeleitet wird.
Eine unrichtige Wahl bewirkt die Anschaltung des Alarmzählers 60, wie dies in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben worden ist.
Bei dieser Ausführungsform sind gegenüber der Ausführungsform gemäss Fig. 1 die nachstehenden Vorteile vorhanden:
Es wird nur ein UND-Tor benötigt; die Anzahl der erforderlichen Schalter ist kleiner; die Betätigung ist vereinfacht.
Eine Bedienungsperson braucht lediglich zu wissen, welche Lampen im Lampenanzeigefeld in der Kombination verwendet werden. und welcher Schalter jeder dieser Lampen zugeordnet ist. Sie drückt dann den Schalter auf ein oder aus, und zwar in Abhängigkeit von dem Zustand der zugeordneten Lampen.
Dadurch werden die entsprechenden Eingänge mit dem UND Tor 100 verbunden, und die Decodierung wird automatisch usgeführt.
Bei der zur Abwehr eines Überfalls vorgesehenen Ausführungsform gemäss Fig. 6 sind die Ausgangssignale der Schalter 94, 96 und 98 wie in Fig. 5 dem UND-Tor 100 zugeführt.
Zusätzlich werden sie über Inverter 104 einem UND-Tor 106 zugeführt. Das Ausgangssignal des letzteren wird zusammen mit dem Ausgangssignal des UND-Tors 100 einem ODER Tor 108 zugeführt. Das Ausgangssignal des ODER-Tors wird dem oberen Anschluss des Schalters 102 zugeführt. Das Ausgangssignal des UND-Tores 106 wird weiterhin über ein ODER-Tor 110 zum Alarmanschluss 78 geführt. Der Alarmanschluss kann entweder zu einer am Ort befindlichen oder zu einer an einer entfernt liegenden Stelle befindlichen Alarm vorrichtung geführt werden. Wenn die Schalter falsch oder gerade umgekehrt betätigt werden, beispielsweise durch Ausschalten der Schalter 94 und 98 und durch Einschalten des Schalters 96. erscheinen an allen Schalterausgängen niedrigere Signalpegel, so dass das UND-Tor 100 gesperrt wird.
Die Inverter 104 heben jedoch die drei Schaltersignale, die ihrerseits das Ausgangssignal des UND-Tores 106, des ODER Tores 108 oder des ODER-Tores 110 anheben. Das Signal mit höherem Pegel des ODER-Tores 108 ermöglicht ein Anschalten des Zählers 58 bei Schliessen des Schalters 102 in der beschriebenen Weise, so dass das Schloss in anscheinend normaler Weise betätigt werden kann. Das Ausgangssignal des ODER-Tores 110, das am Alarmanschluss 78 erscheint, kann eine entfernt liegende Alarmvorrichtung betätigen, um anzuzeigen, dass jemand dazu gezwungen wird, das Schloss zu öffnen.
Statt des Zufallsbitfolgen erzeugenden Generators kann das Schieberegister als Teil eines solchen Generators verwendet werden. Dies wird durch Hinzufügen einer mit mehreren Eingängen versehenen Modulo-2-Addierschaltung erzielt. Die Eingangssignale der Addierschaltung werden ausgewählten Stufen des Schieberegisters entnommen. Das Ausgangssginal der Addierschaltung wird zum Eingang des Schieberegisters zurückgeführt. Diese Anordnung ist in der Technik als Folgegenerator bekannt; sie erzeugt in Abhängigkeit von der Anordnung der Abgriffstellen, die verwendet werden, Folgen, die Zufallseigenschaften zeigen.