CH640297A5

CH640297A5 - Sicherheitseinrichtung an einem schloss oder einer sicherheitsschaltung zur verhinderung einer unbefugten manipulation.

Info

Publication number: CH640297A5
Application number: CH1193878A
Authority: CH
Inventors: Carl Granholm; Rudi Faude
Original assignee: Bsg Schalttechnik
Priority date: 1977-11-22
Filing date: 1978-11-21
Publication date: 1983-12-30
Also published as: GB2012343A; FR2409556A1; US4298792A; IT7829949A0; JPS5499600A; GB2012343B; IT1101623B

Description

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Patentanspruchs 1. Es ist bekannt, zu schützende Räume, Gebäude, Gegenstände, insbesondere auch Autos, die durch verschlossene Türen gesichert sind, durch immer kompliziertere Schlosseinrichtungen gegen unbefugte Massnahmen, also beispielsweise die Verschaffung unbefugten Zugangs oder die Wegnahme des Gegenstandes oder Autos, zu schützen. Verwendet man hierzu übliche Zylinderschlösser, dann lassen sich durch entsprechend unterschiedliche Ausgestaltung der Zuhaltungen bis zu 5000 Schloss-konibinaticnen erstellen, so dass eigentlich davon ausgegangen werden kann, dass aufgrund dieser Eigenheit kein Schloss durch einen anderen, hierzu nicht passenden Schlüssel geöffnet werden kann. Zum weiteren Schutz der Anlagen, Autos, Gegenstände u. dgl. können dann üblicherweise gesondert zu dem Bereich Schloss-Schlüssel noch Alarmanlagen vorgesehen sein, die in den vielfältigsten Aus-führungsformen bekannt sind und verwendet werden. Das Scharf- oder Unscharfmachen einer solchen Alarmanlage erfolgt üblicherweise gesondert zu den Manipulationen, die im Bereich Schloss-Schlüssel von befugten Personen vorzunehmen sind. So kann bei Kraftfahrzeugen eine Alarmanlage nach Abziehen des Zündschlüssels und Schliessen der Fahrertür nach Ablauf eines vorgebbaren Zeitraums scharf gemacht v/erden. Bei Gebäuden oder durch entsprechende Schlösser geschützten Räumen v/erden die Alarmanlagen

üblicherweise durch zum Schloss-Schlüsselbereich gesonderte Schlüssel und System scharf oder unscharf gemacht.

Es hat sich aber herausgestellt, dass trotz der Kompliziertheit der bekannten mechanischen Schlossysteme, etwa der üblichen Zylinderschlösser, weder der unbefugte Zugang noch die unbefugte Wegnahme wirksam verhindert werden können. Ein bei Zylinderschlössern in der Zwischenzeit häufig gegangener Weg besteht beispielsweise darin, dass man durch Einschieben eines formbaren Elements die Zuhaltungen des Zylinderschlosses, welches den zu entwendenden oder unbefugt zu benutzenden Wagen schützt, abtastet, sich aufgrund dieser Informationen sofort oder später ein entsprechendes Schlüsselduplikat verschafft und dann bei sich bietender Gelegenheit den Wagen auf scheinbar rechtmässige Weise mit einem passenden Schlüssel in Besitz nimmt.

Hiergegen können auch die vielfältigen Alarmanlagen kaum echten Schutz gewähren, denn diese sind den Entwen-dern entweder bekannt und können schnell wirkungslos gemacht werden, oder man nimmt die dabei üblicherweise entstehende Lärmentwicklung in Kauf oder der passende Schlüssel ermöglicht noch die rechtzeitige Abschaltung der Alarmanlage nach Zutritt in das Wageninnere. Ähnliche Überlegungen gelten für sonstige Örtlichkeiten oder Systeme, für den Schutz von Gebäuden, Räumen, Gegenstände, die mittels Schlössern gesichert sind u. dgl. Die tatsächlichen Zahlen beispielsweise auf dem Gebiet entwendeter Kraftfahrzeuge, insbesondere solcher hochwertiger Marken, zeigen, dass sich bisher keine Lösung für die genannten schwerwiegenden Probleme hat finden lassen.

Nachteilig in Verbindung mit Alarmanlagen, hier bei Gebäuden oder Räumen, ist auch, dass bei Verwendung von zwei Schlüsseln und bei der geringsten Unachtsamkeit unter Umständen der falsche Schlüssel in das Schloss der Alarmanlage gesteckt wird, so dass auch der befugte Benutzer die Alarmanlage hierdurch zum Ansprechen bringt und es zu einer falschen Alarmgabe kommt. Wiederholen sich solche falschen Alarmgaben, dann ergibt sich hier ein Gewöhnungseffekt, der möglicherweise bei einer späteren echten Gefährdung eine schnelle Reaktion und einen wirksamen Schutz zunichtemacht. Auch hier ergibt sich daher der Bedarf für eine absolut sichere und störungsfreie Betätigung der Alarmanlage, ohne dass der befugte Benutzer den zu treffenden Massnahmen stets seine höchste Aufmerksamkeit zuwenden muss, wenn er einen Fehlalarm vermeiden möchte.

Die erfindungsgemässe Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, das sowohl der unbefugte Nachbau des Schlüssels als auslösendes Element als auch die unbefugte Betätigung des Schlosses als Gegenelement absolut ausgeschlossen werden. Die einzig zutreffende Schlosskombination, die ein befugtes Öffnen gestattet, ist nicht mehr mechanisch körperlich und normalerweise auch nicht mehr in unmittelbarer Nähe des Schlosses selbst gespeichert, wobei sich durch die aufgrund der Erfindung möglichen, um mehrere Grössenord-nungen höhere Anzahl von möglichen Schlosskombinationen auch jede Nachahmung oder jedes Probieren einer Schlossöffnung von selbst verbieten.

Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass die körperlose Erfassung der richtigen, zur Öffnung befähigenden Daten die Kombination der Erfindung mit einer Alarmanlage ohne Schwierigkeiten möglich macht, denn in Verbindung mit der Schlossbetätigung lässt sich gleichzeitig auch die Alarmanlage scharf oder unscharf schalten. Man benötigt daher nur noch einen einzigen Schlüssel oder ein einziges Auslöseelement, wie es sinnvollerweise mit Bezug auf die neue Lösung genannt wird, um sämtliche zur Sicherung erforderlichen Massnahmen zu treffen.

Da im Bereich des Schlosses oder Gegenelements lediglich

4

s i»

IS

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

die passive Abtastanordnung, nämlich der auf die Codierung oder die Informationsdaten am Auslöseelement ansprechende Sensor angeordnet ist, ist jeder denkbare Zugang zu der einzigen Schlosskombination, die ein befugtes Öffnen dann vortäuschen könnte, absolut ausgeschlossen. Der Sensor selbst kennt die eine aus einer extremen Vielzahl von möglichen Kombinationen selbst nicht, er liefert lediglich ihm vom Auslöseelement zugeführte Signalinformationen einer internen Vergleicherschaltung zu, die diese Signale mit einer vorhandenen Signalkombination vergleicht. Irgendeine unbefugte Anfragung des diese richtige Signalkombination enthaltenden Speichers, der üblicherweise als PROM ausgebildet ist, ist nicht möglich.

Man erzielt so einen unbedingten und insbesondere preisgünstigen Schutz gegen die stark um sich greifende, im Grunde gewaltlose Wegnahme oder Benützung von Anlagen, Kraftfahrzeugen, Gegenständen, Gebäuden u. dgl., die durch das Scharf- und Unscharfmachen gleichzeitig vorhandener Alarmanlagen noch so weit abgerundet wird, dass Diebstähle und unbefugte Wegnahmen und/oder Benutzungen nur noch unter Inkaufnahme erhöhter Risiken durchgeführt werden können oder aber mit roher Gewalt versucht wird, beispielsweise in ein Auto einzudringen, etwa unter Zuhilfenahme von Brechstangen. Eine solche Gewaltmassnahme setzt aber auf jeden Fall die Alarmanlage in Gang und führt im übrigen dazu, dass der Entwender das Gut, dessen er habhaft zu werden trachtet, selbst nicht unerheblich beschädigt.

Durch die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass die Anzahl der Bits als Information für den Speicher, der bevorzugt innerhalb einer Zentralanlage angeordnet ist, praktisch unbegrenzt ist. Geht man beispielsweise von einer Anzahl von 16 bit auf einem Auslöseelement aus, dann ergeben sich weit über 50 000 Schlosskombinationen, wobei sich diese Kombinationsanzahl durch Hinzufügung jeweils eines weiteren Bits dann immer verdoppelt, wenn man im binären System bleibt. Es bietet aber keine Schwierigkeit, auf einem Auslöseelement etwa 16 JA-NEIN-Zustände unterzubringen. Besonders vorteilhaft ist hier die Codierung der Signalinformation auf dem Auslöseelement in einer solchen Form, dass die Abfragung mittels elektromagnetischer Wellen erfolgen kann, beispielsweise mittels Lichtwellen. Als hier wiederum besonders geeignet bieten sich Lösungen an, die im Infrarotbereich arbeiten. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel besteht dann der Sensor aus einer im Infrarotbereich lichtemittierenden Diode (LED) und einem entsprechend ausgelegten Empfänger, beispielsweise einem Phototransistor. Diese beiden Elemente arbeiten auf eine nachgeschaltete Auswerteschaltung, die im einfachsten Fall neben Verstärker, Impulsformer u. dgl. einen Zähler aufweist, der bevorzugt als Vorwärts - Rückwärtszähler ausgebildet ist. Dadurch lässt sich die Signalinformation im dynamischen Ablauf lesen, d.h. sobald die Signalinformation am Auslöseelement einmal voll am Sensor vorbeigeführt worden ist, erfolgt die Freigabe. Bei einer gegenständlichen Ausführungsform kann dann so vorgegangen werden, dass sich die die Signalinformation tragende Codespur in Längsrichtung auf einem schlüsselartigen Element, beispielsweise als mittlere Längsspur befindet und so ausgebildet ist, dass sich längs dieser Codespur Hell-/Dunkelfelder entsprechend der Anzahl der gewünschten Bit und damit der maximal möglichen Schlosskombination abwechseln. Der Sensor tastet dann diese Codespur beim Einführen des «Schlüssels» in ein entsprechend ausgebildetes «Schloss» ab. Vorteilhaft ist bei diesem Vorgehen, dass die Ausbildung des nachgeschalteten Zählers als Vorwärts-/Rückwärtszähler auch Unterschiede in

5 640297

der Einführung (schnell, langsam) oder beim Einschieben eingelegte Zwischenhaltpunkte oder sogar ein teilweises Herausziehen den Abtastvorgang nicht beeinflussen, denn im Endeffekt erreicht der Vorwärts-/Rückwärtszähler immer s genau im Moment des endgültigen Einschiebens des Schlüssels die Zahl, die durch die Hell-/Dunkelfeldverteilung ursprünglich codiert worden ist.

Schliesslich ist vorteilhaft, dass eine vergleichsweise einfache, beliebig hoch integrierbare Leseeinheit hoher Störsi-lo cherheit geschaffen ist, bei der der Lesevorgang im wesentlichen unabhängig von äusseren Gegebenheiten und Zufällen ist, die beim Einschieben eines Informationsträgers in einen geeigneten, mit Leseköpfen ausgestatteten Lesebereich praktisch immer auftreten. Es wird kein mechanischer Einzug ls benötigt, und es sind sogar teilweise Rückzugbewegungen beim Einschieben des Informationsträgers möglich, ohne dass der eigentliche Lesevorgang so nachhaltig gestört wird, dass sich ein Fehler bei der Auswertung der Dateninformationen ergibt.

20 Besonders vorteilhaft ist noch, dass die Schaltung einen impulsartigen Betrieb sowohl im Leerlaufbetrieb als auch beim eigentlichen Lesebetrieb ermöglicht, wobei trotz der normalerweise nicht zu erwartenden und sich auch nicht ergebenden Abstimmung einer an sich ja beliebigen Ein-25 schubgeschwindigkeit auf die Taktung im Impulsbetrieb keine Fehler auftreten, da Schaltungselemente in eine Speicherbereitschaft übergehen können und auch ein Schleifenbetrieb grösserer Schaltungskomponenten möglich ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung 30 dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. la einen Informationsträger oder Schlüssel ohne mechanisches Betätigungselement, Fig. lb ein von aussen eher der üblichen Schlüsselform ähnelndes Auslöseelement oder Informationsträger mit mindestens 35 zwei Codespuren und mechanischen Betätigungselementen (Bart), Fig. 2 ein in Form eines üblichen Zylinderschlosses ausgebildetes Gegenelement für die Aufnahme des die Signalinformationen tragenden Vorsprungs am schlüsselartigen Auslöseelement, Fig. 3 das Blockschaltbild einer die durch 40 Abtastung des Auslöseelementes gewonnene Signalinformation verarbeitenden logischen Verknüpfungsschaltung, Fig. 4 ebenfalls in Form eines Blockschaltbildes eine mögliche Ausführungsform einer Sicherheitsanlage mit einer Vielzahl von Aussenstellen (Sensoren), die auf eine gemeinsame Zentral-4s anlage arbeiten, wie diese sich für durch eine Vielzahl von Türen zugänglichen Gebäuden oder an Kraftfahrzeugen am besten eignet, Fig. 5 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels, deren einzelne Schaltungsblöcke in der detaillierten Darstellung der Fig. 7 und 8 gestrichelt angegeben so sind und deren Aufbau und funktioneller Zusammenhang auch lediglich mit Bezug auf die Fig. 7 und 8 im einzelnen erläutert wird, Fig. 6 die mögliche Anordnung von Datenspuren und Taktspuren auf einen Informationsträger, der Teil eines Schlüssels ist, die Fig. 7 und 8 detaillierte Teilschal-55 tungsdarstellungen des Blockschaltbildes der Fig. 5, Fig. 9 ein erstes Impulsdiagramm von einem Mehrphasenoszillator abgegebenen Impulsfolgen bzw. daraus gebildeten Impulsfolgen dann, wenn kein Informationsträger in Schlüsselform für den Lesevorgang im Bereich der Leseköpfe vorhanden ist, 60 Fig. 10 ein der Fig. 9 entsprechendes Impulsdiagramm,

jedoch bei vorhandenem Informationsträger, Fig. 11 eine zweite Ausführungsform eines Informationsträgers mit Codespuren, deren Anordnung besonders für die Schlüsselfunktion bei einer Schlossbetätigung geeignet ist und die eine 65 Selbsttaktung ermöglichen, Fig. 12 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Auswerteschaltung für den Informationsträger der Fig. 11 und Fig. 13 in Form eines Blockschaltbildes ein zweites Ausführungsbeispiel einer der Fig. 12 ähnelnden Aus

640 297

werteschaltung, die jedoch für einen impulsartigen Betrieb geeignet ist.

Der Grundgedanke vorliegender Erfindung beruht darauf, dass ein Informationsträger, der im folgenden als Auslöseelement, Kontaktelement oder auch lediglich Schlüssel bezeichnet ist, vorgesehen ist, der eine in besonderer Form codierte Mitteilung enthält, die von einem auf dieses Auslöseelement abgestimmten Lesekopf oder Sensor abgetastet werden kann. Die Abtastung erfolgt durch nichtkörperliche Einwirkung, d.h. dass auch die Signalinformation auf dem Schlüssel oder Auslöseelement in einer solchen und bevorzugt äusserlich nicht sichtbaren Form angeordnet ist, dass diese Abtastung möglich ist.

Die Erfindung wird im folgenden zunächst anhand eines allgemeinen Anwendungsbeispiels im Bereich des Schutzes und der Sicherheit von Kraftfahrzeugen im einzelnen erläutert, es versteht sich aber, dass der Erfindung ein weites, darüber hinausgehendes Anwendungsfeld vorbehalten ist, welches sich ganz allgemein auf den Schutz und die Sicherheit von Gebäuden, Anlagen, Gegenständen oder Systemen bezieht, die durch mittels Türen oder Deckel verschlossene Öffnungen zugänglich sind oder die beispielsweise mit Ketten und sogenannten Vorhängeschlössern gesichert sind. Erforderlich ist bei allen diesen zu sichernden Einrichtungen, dass eine Hilfskraftquelle, nämlich eine elektrische Stromversorgung im allgemeinsten Fall vorhanden, zugänglich oder mindestens anschliessbar ist.

Die Darstellung der Fig. 1 zeigt ein schlüsselartiges Auslöseelement, bestehend aus einer verbreiterten Fläche 2 zur Handhabung und einer länglichen Erstreckung 3, die, wie bei Schlüsseln üblich, in einer Aufnahmeöffnung 4 eines Gegenelements, welches in Fig. 2 dargestellt ist und beispielsweise die Form eines üblichen Schlosszylinders haben kann, eingeführt wird. Die Verlängerung 3 des Auslöseelements 1 der Fig. la verfügt über mindestens eine Codespur 5, die beispielsweise binär verschlüsselte Signalinformationen enthalten kann. Im einfachsten Fall ist lediglich eine Codespur vorhanden, die sich aus abwechselnden Hell-/Dunkelfeldern 6 zusammensetzt. Dies ist eine mögliche Form der Markierung der Codespur, auf deren spezielle Ausbildung es aber im Grundsätzlichen nicht ankommt. Notwendig ist lediglich eine solche Ausbildung der Hell-/Dunkelmarkierung - diese können zur Fehlersicherung auch mehr oder weniger schwach schattiert sein -, dass ein auf die Codespur 5 ansprechender Sensor innerhalb des Einführungsschlitzes 4 des in Fig. 2 gezeigten Schlosszylinders 7 auf die Markierungen reagieren kann. Dieser Sensor 8 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel auf die lichtelektrische Abtastung abgestimmt, noch spezieller gesagt, er reagiert auf eine Infraroteinwirkung. Der Sensor besteht aus einem eine Infrarotstrahlung aussendendem Sendeelement 9, beispielsweise einer Licht im Infrarotbereich emittierenden Diode und einem auf Licht im gleichen Spektrumsbereich ansprechenden Empfängerelement 10, beispielsweise einen Phototransistor. Wenn die die Codespur 5 tragende Verlängerung 3 des Schlüssels 1 am Sensor 8 vorbeigeführt wird, dann reagiert die den Sensor 8 bildende Empfänger-Sendeanordnung auf die sich abwechselnde Hell-/Dunkelfeldverteilung der Codespur, beispielsweise indem die Anzahl der Dunkelfelder abgetastet wird. Der Codespurbereich des Schlüssel 1 ist so ausgebildet, dass er für Infrarotstrahlung im wesentlichen transparent ist, d.h. der Sensor 8 macht die in der Codespur enthaltenen Signalinformationen für sich sichtbar. Andererseits ist, insbesondere wenn man auf eine solche Infrarotempfindlichkeit abstellt, die die Codespur bildende Signalinformation für das menschliche Auge verständlicherweise nicht erkennbar und lässt sich, auch wenn geeignete Vorkehrungen getroffen sind, durch ledigliches Hantieren im Infrarotwellenbereich nicht sichtbar machen. So wird auch verhindert, dass es beispielsweise durch kurzzeitige Entwendung des ordnungsgemässen Schlüssels 1 gelingt, die zur Öffnung des Schlosses erforderlichen Informationen zu gewinnen, zumal ein solches Vorgehen deshalb unwahrscheinlich erscheint, weil man dann auch sofort den entwendeten Schlüssel selbst benutzen kann. Der die Codespur 5 bildende Bereich kann aus einem geeigneten Kunststoff bestehen, wie im Falle eines nach Fig. la ausgebildeten Schlüssels dieser insgesamt auch aus einem Kunststoff, aber auch aus jedem anderen beliebigen Material, beispielsweise Metall, Aluminium o. dgl. hergestellt sein kann. Tatsächlich braucht der Schlüssel nach Fig. la keine mechanische Arbeit mehr auszuführen, sondern ist lediglich noch Informationsträger für die Codespur 5. Da der Sensor 8 beim Einschieben der Schlüsselverlängerung 3 lediglich die Verteilung der Hell-/Dunkelfelder abtastet und etwa als Impulse einer nachgeschalteten Verknüpfungsschaltung zuführt, kommt es auf die Geschwindigkeit, mit welcher der Schlüssel 1 in den Schlitz 4 des «Zylinderschlosses» eingeführt wird, nicht an. Es ist auch möglich, die dem Schlüssel nachgeschaltete Logikschaltung und/oder die Codierung 5 des Schlüssels selbst so auszubilden, dass auch Zwischenhalte beim Einführen des Schlüssels oder auch ein teilweises Zurückziehen und späteres erneutes Einstossen des Schlüssels bis zum Anschlag nicht schädigend sind.

Hierzu lässt sich der Darstellung der Fig. 3 entnehmen,

dass dem bei 8 gekennzeichneten Sensor, beispielsweise nach Zwischenschaltung weiterer signalverarbeitender Stufen 11 (Verstärker, Impulsformer, Decodierer etc. - je nach Erfordernissen) eine Zähleinrichtung 12 nachgeschaltet ist, die bevorzugt als Vorwärts-/Rückwärtszähler ausgebildet ist. Wird eine Rückwärtsbewegung des Schlüssels im Führungsschlitz 4 des Zylinderschlosses 7 durch eine geeignete Abtastung erfasst, was ohne weiteres möglich ist, dann lässt sich hierdurch ein Signal gewinnen, welches dem Zählrichtungs-eingang 13 des Vorwärts-/Rückwärtszählers 12 gesondert zuführbar ist und welches dafür sorgt, dass die beim eventuellen unbeabsichtigten teilweisen Herausziehen des Schlüssels zusätzlich gezählten Markierungen vom Gesamtzählerinhalt wieder abgezogen werden, so dass sich beim erneuten Hineinstossen dann endgültig die richtigte Anzahl ergibt.

So kann ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel so ausgebildet sein, dass lediglich eine einzige Codespur 5 mit einer grösseren Anzahl von aufeinanderfolgenden Hell-/ Dunkelfeldern (beispielsweise 16 entsprechend einer Anzahl von 16 bit und dieses wiederum entsprechend einer Anzahl von 65 536 Möglichkeiten von Schlosskombinationen) vorgesehen ist, wobei der Sensor 8 dem Zähler 12 letztendlich lediglich eine Zählimpulsfolge liefert, die nach dem vollständigen Hineinstossen des Schlüssels 1 (gekennzeichnet durch ein ENDE-Signal) beendet ist und vom Zähler seriell und parallel einem nachgeschalteten Vergleicher 14 zugeführt werden kann. Der Vergleicher 14 vergleicht die ihm vom Vergleicher 12 zugeführte Zahl entsprechend der dem Zähler 12 vom Sensor 8 zugeführten Impulsfolge, mit einer ihm von einem gesonderten Speicher, beispielsweise einem PROM 15 (programmierbarer Lesespeicher = programmable read only memory) zugeführten und einer der angegebenen Kombinationsmöglichkeiten entsprechenden Zahl. Stimmen beide Zahlen überein, was bei Einführen des richtigen Schlüssels 1 gewährleistet ist, dann kann der Vergleicher 14 so ausgelegt sein, dass er an seinem Ausgang 15 ein Freigabe-Signal erzeugt, welches den so durchgeführten Prüfvorgang als zutreffend und einwandfrei abschliessend kennzeichnet und die bei Anwendung auf den Bereich des Kraftfahrzeugwesens das Öffnen der Tür freigibt.

In vorteilhafter Weise lässt sich eine solche Einrichtung bei solchen Kraftfahrzeugen einsetzen und anwenden, die schon

6

5

10

15

20

25

30

35

40

45

SO

55

60

65

über ein Türbetätigungs- und Verriegelungssystem verfügen, welches als sogenannte Zentralverriegelung bekannt ist. In diesem Fall, also bei Auftreten eines Freigabesignals am Ausgang des Vergleichers 14 kann dann, gegebenenfalls über eine zwischengeschaltete Endstufe, die Zentralverriegelung angesteuert werden, die dann ihrerseits pneumatisch das Öffnen der Türen bzw. die Freigabe der Schlossverriegelungen bewirkt.

Damit bei der Codierung der Informationsspur, auch bezüglich der Sicherheit bei wiederholtem Zurückziehen des Schlüssels vor Erreichen des Endanschlags, keine Fehlmessungen auftreten - beispielsweise wenn mehrere Hell- oder mehrere Dunkelfelder aufeinanderfolgen -, kann jeder Feldbereich durch einen zusätzlichen schmalen Bereich ergänzt sein, der einen Steuerimpuls erzeugt, der die nachgeschaltete logische Verknüpfungsschaltung anweist, dass ein neues Zählfeld in der Codespur ausgemessen wird. Das sich unmittelbar daran anschliessende Hell- oder Dunkelfeld steuert dann den effektiven Zähl Vorgang des Zählers 12. Entsprechende Massnahmen lassen sich für die Vorwärts-Rückwärts-zählung einführen. Zur Unterscheidung zwischen Steuerimpuls und tatsächlichen Zählimpuls kann ein weiterer Zähler vorgesehen sein, der allein die Steuer- oder Taktimpulse zählt und der daher, schon aufgrund seiner Auslegung, das Ende des Zählvorgangs angeben kann, wenn beispielsweise 16 bit eingelaufen sind.

Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang die Kombination eines Schlüssels entsprechend der Fig. la und der zugeordneten Abtastorgane mit einer Alarmanlage, die durch die gleiche Schlüsselbetätigung scharf oder unscharf geschaltet werden kann. In diesem Fall ist die Alarmanlage in ihrem Sicherheitswert der Schlossbetätigung gleichzusetzen, d.h. die Alarmanlage kann nicht von aussen in irgend einer Weise beeinflusst werden.

Eine einfache Kombinationsmöglichkeit ergibt sich für das Scharfmachen oder Unscharfmachen der Alarmanlage dann, wenn bei Einführen des Schlüssels 1 und nach erfolgtem Vergleich der Vergleicher sein GUT-Signal erzeugt, welches gleichzeitig dazu benutzt werden kann, die vorhandene Alarmanlage abzuschalten. Andererseits wird die Alarmanlage dann scharf gemacht, wenn, etwa bei geschlossener Wagentür, der Schlüssel abgezogen wird. Diese Massnahmen sind dann völlig untrennbar von der eigentlichen Schlossbetätigung für die Türöffnung, sie können nicht vergessen werden und es kann auf sie auch nicht aus Leichtsinnigkeit verzichtet werden. Es gelingt aber auf diese Weise. Fehlalarme völlig auszuschliessen, da auch die Alarmanlage nur auf den einwandfreien Schlüssel überhaupt anspricht und die Gesamtanlage einschliesslich logischer Verknüpfungsschaltung so ausgelegt sein kann, dass eine Alarmgabe schon dann erfolgt, wenn mit einem nicht geeigneten Schlüssel eine Öffnung der Tür versucht wird.

Andererseits ist es möglich, bei bestimmten Autotypen (bzw. analog bei bestimmten Typen von Gebäuden, Anlagen u. dgl.) den Schlüssel in seiner mechanischen Auslegung, die für das Öffnen von Türen, Schlössern u. dgl. geeignet ist, beizubehalten, aber eine zusätzliche Codespur 5' einzubauen (siehe Fig. 1b), die dann ausschliesslich der Betätigung der Alarmanlage dient. Hier ergeben sich besonders vorteilhafte Möglichkeiten für die Gebäudesicherung, denn das Scharfoder Unscharfschalten der Alarmanlage geschieht dann in einfacher Weise dadurch, dass man den Schlüssel in das in diesem Fall lediglich zusätzlich mit einem Sensor 8 ausgestattete Zylinderschloss einführt oder bei geschlossener Tür abzieht. Die Scharfschaltung (bzw. die Unwirksamschaltung) der Alarmanlage erfolgt dann so, wie mit Bezug auf einen Öffnungs- oder Schliessvorgang anhand der Schaltung der Fig. 3 schon beschrieben, lediglich mit dem Unterschied, dass

640 297

das GUT-Signal am Ausgang des Vergleichers 14 für die Beaufschlagung der Alarmanlage verwendet wird. Geschlossen und geöffnet wird das Zylinderschloss oder jedes beliebige andere Schloss dann mittels der Bartform 17 des Schlüssels 1 ' der Fig. Ib.

Es ergeben sich so die Möglichkeiten erstens einer parallelen Scharf- oder Unscharfschaltung einer Alarmanlage zusätzlich zum mechanischen Schlüssel und zusammen mit diesem und zweitens die vollelektrische Durchführung des Schliessvorgangs mit oder ohne Schaltung der Alarmanlage, wobei für den Schliessvorgang auch mit Hilfskraft (pneumatische Zentralverriegelung) gearbeitet werden kann.

Die Ausführungsform der Fig. lb hat den Vorteil, dass die Betätigung der Alarmanlage niemals vergessen werden kann, andererseits aber die Ingangsetzung der Alarmanlage durch Fehlbetätigungen, wie sie sehr häufig bei einem Zwei- oder Mehrschlüsselsystem auftreten, zuverlässig verhindert wird. In letzter Zeit ist bekannt geworden, dass zur Nachbildung von Schlüsseln besonders bei hochwertigen Automobilen Diebesbanden Kontaktpersonen sofort in die Fabriken einschleusen, so dass die spätere Entwendung noch vereinfacht wird. Die Erfindung ist in der Lage, auch einem solchen Vorgehen zuverlässig Einhalt zu bieten, und zwar in einer vorteilhaften Ausgestaltung dadurch, dass der gesamte Entschlüsslerbereich einschliesslich der Schaltungselemente der Fig. 3 vom Werk aus nicht sofort mit einer speziellen Schlosskombination entsprechend einem bestimmten Speicherinhalt des PROM 16 ausgestattet wird, sondern die Speicherstellen des PROM 16 frei bleiben. Bei der Übergabe des Wagens an den Besitzer oder zu jedem geeigneten früheren oder späteren Zeitpunkt braucht dann lediglich ein in entsprechender Weise eine unter Umständen sogar dem Besitzer selbst geheime Codeinformation tragender Schlüssel 1 erstmalig in den Führungsschlitz 4 des so beschaffenen Schlosszylinders 7 eingeführt zu werden. Es findet dann ein entsprechender Ent-schlüsselungs- bzw. Zählvorgang, wie weiter vorn schon beschrieben, erstmalig statt, wobei aber, wie in Fig. 3 durch die gestrichelte Leitung 20 angedeutet, dieser Zählinhalt des Zählers 12 als auch nunmehr zu speichernde, und zwar für immer zu speichernde Zahl dem PROM 16 zugeführt wird. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass bei erstmaliger Betätigung des Schlüssels 1 auch die Codierung in den PROM eingegeben wird, der dann, wie ausführlich geschildert, jeden Versuch einer Fahrzeugöffnung sicher verhindert, wenn das Fahrzeug nicht mit dem Schlüssel oder einem diesem identischen Schlüssel geöffnet wird, mit welchem der PROM das erstemal gesetzt worden ist.

Die Erfindung eignet sich in vorteilhafter Weise auch für die spätere Ausrüstung von Anlagen, Gebäuden u. dgl., bei denen mechanische und gegebenenfalls sehr hochwertige Verriegelungseinrichtungen schon vorhanden sind. Es ist in diesem Fall lediglich erforderlich, dass bei gleichzeitigem Wechsel des Schlüssels, der in diesem Fall dann die Form der Darstellung der Fig. lb erhält, im Führungsschlitz für den Schlüssel im Schlosszylinder 7 ein Sensor 8 eingebaut wird, was aufgrund der Kleinheit und Miniaturisierung dieser Teile möglich ist, unter Umständen wäre auch der Schlosszylinder auszuwechseln. Die von dem Sensor dann bei jeder Einführung des Schlüssels ermittelten Daten gelangen über eine geeignete Leitungsverbindung zu einer zentralen in Fig. 4 gezeigten Logikschaltung 21, die darüber entscheidet, ob der richtige Schlüssel, nämlich der die richtige Codespur in der korrekten Markierungsverteilung tragende Schlüssel in das Schloss eingeführt worden ist. Ist dies zutreffend, dann kann die zentrale Logikschaltung 21, die Alarmanlage abschalten und/oder zusätzliche Verriegelungspositionen im Türbereich freigeben und öffnen. Dies kann bei Verwendung von Schliessriegel betätigenden Solenoiden mittels elektrischer

7

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

640 297

8

Ansteuerung oder auch pneumatisch geschehen. Die Fig. 4 zeigt, dass, beispielsweise bei grösseren Gebäuden, eine einzige zentrale Logikschaltung 21 von einer Vielzahl von primären, die Sensoren 8 umfassenden Aussensteilen 22a bis 22f ansteuerbar ist. Die die Gesamtanlage schützende Alarmanlage kann daher von jeder Stelle scharf bzw. unscharf gemacht werden, und es können sämtliche Zugänge zur Anlage, zum Gebäude oder sonstige Möglichkeiten auf diese Weise eine durch gewaltlose Einwirkung jedenfalls nicht zu überwindende Sicherung erhalten. Bei gewalttätigem Eindringen spricht jedoch die vorhandene Alarmanlage auf jeden Fall an.

Es versteht sich, dass ein Schaltungssystem entsprechend der Fig. 4 insbesondere auch im Kraftfahrzeugwesen Verwendung finden kann, denn es sind normalerweise eine Vielzahl von Türen gegen unbefugtes Eindringen und Öffnen zu schützen, die dann jeweils eine der Aussenstellen 22a bis 22f bilden, während die zentrale Logikschaltung sich an geeigneter Stelle im Fahrzeuginneren befindet. In einem Kraftfahrzeug ist auch stets eine ausreichende Hilfsenergie (elektrisch, pneumatisch) vorhanden, um die erwähnten Arbeitsgänge durchzuführen.

Eine bevorzugte Ausführungsform lässt sich dann gewinnen, wenn man mehr als eine Codespur auf dem Schlüsse! oder Auslöseelement anbringt und dann mit einer entsprechenden Anzahl zugeordneter Leseköpfe oder Sensoren, die jeweils auf einen gemeinsamen Zähler oder jeweils auf einen eigenen Zähler arbeiten, lediglich die aufeinanderfolgenden Hell-/Dunkelfelder abzählt. Man erzielt so auf jeden Fall eine von der Einführungsgeschwindigkeit des Schlüssels unabhängige Information ohne die Notwendigkeit der Anordnung etwa einer Taktspur o. dgl. weitere Schal-tungsmittel. Andererseits lässt sich durch eine grössere Anzahl von Codespuren, wie ersichtlich, die Zahl der möglichen Codierungen erheblich erhöhen.

Das in Fig. 5 angegebene Blockschaltbild einer optoelektri-schen Leseeinrichtung zeigt den allgemeinen Organisations-zusammenhang und besteht aus den folgenden, hier zunächst nur global angeführten Hauptschaltungskomponenten. Aus Gründen eines besseren Verständnisses werden die einzelnen, die Erfindung bildenden Baugruppen anhand der Detaildar-steilungen der Fig. 7 und 8 in Verbindung mit der von ihnen ausgeübten Funktion beschrieben, so dass sich auch der funktionelle Ablauf besser erkennen lässt.

Die in Fig. 5 gezeigte Leseeinrichtung umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Leseköpfe F,S,D,E, die bevorzugt jeweils aus lichtemittierenden Dioden (LED) als Lichtsender und Fototransistoren als Lichtempfänger bestehen, wobei wiederum bevorzugt im Infrarotbereich des Lichtes gearbeitet wird. Die Leseköpfe sind ausgangsseitig an einem Komparatorverstärker 24 angeschlossen, der selbst von einem Verstärker 28 und einem justierbaren Schwellwertschalter 27 gesteuert ist. Die Ansteuerung sämtlicher Komponenten erfolgt von Impulsfolgen mit zeitlich unterschiedlich liegenden Flanken, die von einem Prozessor 33 für Pulsselektionen ausgewählt werden.

Während des Lesebetriebs sind die vier Leseköpfe F,S,D,E an einen Hochleistungsschalter 26 angeschlossen und werden von diesem gespeist; ergänzend ist eine Fotodiode D eines Lesekopfes zusätzlich noch an einen Niederleistungsschalter 25 angeschlossen, der ausgangsseitig auf den Schwellwertschalter 27 arbeitet. Es ist so möglich, zunächst mit schwachen Tastimpulsen über die Fotodiode D das Vorhandensein eines Informationsträgers im Lesekopfbereich zu erfassen und dann auf volle, bevorzugt impulsartige Leseleistung hochgzuschalten. Der Niederleistungsschalter 25 und der Hochleistungsschalter 26 sind an verschiedene Steuerausgänge des Pulsselektions-Prozessors 33 angeschlossen; der

Verstärker 28 liegt am gleichen Ausgang des Prozessors wie der Niederleistungsschalter 25. Ferner sind entsprechend Fig. 5 noch vorgesehen ein Mehrphasenoszillator 29, der dem Prozessor 33 Impulsfolgen zuführt, ein Informationsträger-Erkennungsregister 30, ein Zustandsregister 31, ein Synchronisierer 32, ein Taktregister 34, ein Zustandszähler 35, ein Zustandsdecoder 36, ein Programmspeicher 37 zur Erfassung bestimmter Impulsfolgen im Taktbereich, ein Datenspeicher 38 für die Aufnahme der Dateninformationen, ein Leistungsschalter 39 für den Programmspeicher 37, ein Fehlerschalter 40, der bei fehlerhafter Einführung eines richtigen Informationsträgers oder beim Einführen eines falschen Informationsträgers ein Fehlersignal erstellt, ein Geschwindigkeitssensor 41, der von einem Ausgang des Pulsselelctions-Prozes-sors 33 angesteuert ist und die Fehlerschaltung 40 beaufschlagt.

Die folgende detaillierte Beschreibung des in Fig. 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels anhand der Darstellung der Fig. 7 und 8 bezieht sich im einzelnen auf eine Leseeinrichtung, bei der sowohl im Ruhebetrieb (Leerlaufbetrieb) nur mindestens einer der vorhandenen Leseköpfe in grösseren Zeitabständen mit leistungsschwachen kurzen Tastimpulsen versorgt wird, als auch im Lesebetrieb mit einer Impulsrasterung gearbeitet wird, wobei dann sämtlichen, für die Auswertung der Spuren herangezogenen Leseköpfen Leistungsimpulse zugeführt werden, deren Amplituden erheblich über der für den Dauerbetrieb zulässigen Nennleistung der einzelnen Leselcopfeinrichtungen liegen können.

Denkbar sind aber auch Leseeinrichtungen, die zwar im Leerlaufbetrieb mit Tastimpulsen arbeiten, für den kurzen Lesebetrieb aber kontinuerlich mit voller Leseleistung betrieben werden, wobei dann allerdings vorzugsweise Lese-lcöpfe solcher Bauart verwendet werden, die einen solchen Dauerbetrieb verkraften können; hierauf wird weiter unten noch anhand der Darstellung der Fig. 7 eingegangen. Bevorzugt ist allerdings der Impulsbetrieb im Ruhezustand und im Betriebszustand des Gesamtsystems, der auch die impulsartige Kurzzeitansteuerung von besonders verbrauchsintensiven Schaltungsgruppen umfasst.

Entsprechend den Darstellungen der Figuren 9 und 10 werden für die gezielte selektive Ansteuerung und Triggerung von Bauelementen, die impulsartige Beaufschlagung der Leseköpfe u. dgl. flankenversetzte Impulsfolgen benötigt, etwa entsprechend den in den Figuren 5 und 6 dargestellten, lediglich als beispielhaft zu wertenden Impulsfolgen A,B,C,D,E. Zur Erzeugung dieser Impulsfolgen dient der aus der Hintereinanderschaltung beliebiger Flipflopstufen (an deren Ausgängen die erwähnten Impulsfolgen gebildet sind) bestehende Mehrphasenoszillator 29 (Fig. 8), wobei ergänzend noch Dioden, also richtungsabhängige Glieder enthaltende Zwischenschaltungen 29a, 29b vorhanden sein können, die für unterschiedliche Zeitverzögerungen bei der Weiterleitung von Ausgangsimpulsen einer vorgeschalteten Flipflopstufe zur nächsten sorgen, je nachdem, ob die Flanke positiv oder negativ ist. Auf diese Weise und durch die in sich geschlossene Rückführungskette über die Rückführleitung 29c und 29d lassen sich die unterschiedlichsten Verteilungsmuster abgegebener Impulsfolgen erzeugen. So triggert die positive Flanke der Impulsfolge A (erzeugt am ersten Flip-flop 29e) vergleichsweise schnell über die für positive Spannungen durchlässige Diode der Schaltung 29a das nachfolgende Flipflop 29f, während die negative Flanke der Impulsfolge A das Rückkippen der Ausgangsimpulsfolge B des Flipflops 29f wesentlich später bewirkt. Entsprechendes gilt für die Erzeugung der Impulsfolge C; über die Verbindungsleitung 29d ist der für ein Schwingverhalten eines solchen Oszillators erforderliche Kreis geschlossen. Es ergeben sich dann zunächst die in Fig. 9 gezeigten Impulsverläufe, die sich lcon-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

9

tinuierlich wiederholen, wenn durch entsprechende Ansteuerung mindestens einer der mit dem Informationsträger in Wirkverbindung stehenden Tastköpfen festgestellt wird, dass kein auszuwertender Informationsträger im Bereich der Leseköpfe vorhanden ist. Dies geschieht folgendermassen. s

Durch Kombination der Impulsfolge A mit der Impulsfolge B ergibt sich an der Torschaltung 50 mit nachgeschaltetem Inverter 51 - die B-Impulsfolge gelangt über den Inverter 52 und die Torschaltung 53 auf das Tor 50 - bei 54 ein kurzer (negativer) Tastimpuls N, der, wie Fig. 7 links io oben zeigt, über den Transistor 55 eine ausgewählte, lichtemittierende Diode, nämlich beim Ausführungsbeispiel die LED III aktiviert. Hierdurch lässt sich feststellen, ob in dem Bereich zwischen der LED III und dem zugeordneten Lichtempfänger lila das Informationsträgermedium eingeführt 1S worden ist, welches auf jeden Fall eine so weitgehende Absorption des ausgesandten Lichtimpulses zur Folge hat,

dass der nachgeschaltete Komparator 56 anspricht und bei 57 ein sog. Kartensignal C erzeugt, welches dem D-Eingang eines Speichers oder Flipflops 58 (Fig. 8 rechts unten) eben- 20 falls bei 57 zugeführt wird. Als Taktimpuls erhält dieses D-Flipflop 58 die B-Impulsfolge vom Inverter 52 zugeführt, so dass der Q-Ausgang dieses Flipflops 58 (vereinbarungsge-mäss) bei eingeführtem Informationsträger den Zustand log C aufweist. An dieser Stelle sei im übrigen daraufhingewiesen, ( 2s dass die jeweils verwendeten logischen Schaltzustände lediglich beispielhaft sind und, wie der Fachmann weiss,

auch entsprechende Funktionsabläufe durch jeweils andere logische Schaltzustände erzielt werden können. _

Die Fig. 9 zeigt, dass etwa in der Mitte des Tastimpulses N 3o entsprechend der Impulsfolge T, die lediglich die invertierte Impulsfolge B darstellt, der Test vorgenommen wird, ob der Informationsträger vorhanden ist. Fällt diese Prüfung negativ aus, dann bleibt wegen der dann weiterhin über die Leitung 59 gesperrten, dem letzten Flipflop 29 g des Oszilla- 35 tors 29 nachgeschalteten Torschaltung 60 diese gesperrt und die E-Impulsfolge ist entsprechend Fig. 9 weiterhin 0. Es wiederholt sich dann, wie die Fig. 9 zeigt, dieser Ablauf zyklisch so lange, bis der Test «Informationsträger vorhanden» positiv ausfällt. 40

Entsprechend dem vorher Gesagten ergibt sich jetzt am Ausgang der Torschaltung 60 entsprechend der Impulsfolge E der Fig. 10 zunächst ein kurzer Restimpuls 61, und zwar solange, wie der entsprechende Impuls der D-Impulsfolge noch andauert. Dieser und die bei vorhandenem Informa- 45 tionsträger nachfolgenden E-Impulse bewirken über die schnelle Rückführleitung 29c ein praktisch sofortiges Rück-kippen der A-Impulse, verglichen mit der längeren Dauer der A-Impulse entsprechend Fig. 9, wenn die Rückführung über das integrierende Glied aus Widerstand 62 und Kondensator 50 63 erfolgte. Ausserdem ergibt sich aufgrund des Umschaltverhaltens des Q-Ausgangs des Flipflops 58 über die Leitung 64, 65 ein Umschalten der Torschaltung 66, die sog. Laufimpulse R erzeugt, die nunmehr die Torschaltungskette 67,68 mit nachgeschaltetem Inverter 69 öffnen zur Erzeugung von 55 durch eine nachfolgende Verstärkung gewonnenen kräftigen Ansteuerimpulsen LED bei 70 aus den Impulsfolgen A und B, die in Fig. 7 ebenfalls bei 70 über die Verstärkerkette 71,73 mit Verbindungsleitung 74 die restlichen, einen Teil der Leseköpfe bildenden lichtemittierenden Dioden I, II und IV fi0 ansteuern, während über den zugeschalteten Verstärker 72 auch die lichtemittierende Diode III noch mit Leseimpulsen LED angesteuert und somit doppelt ausgenutzt wird.

Durch die Verkürzung des A-Impulses aufgrund der erwähnten Rückführung ergibt sich auch die Kürze der 65 Leseimpulse LED, deren zugeordnete Impulsfolge in Fig. 10 mit H bezeichnet ist.

Jedes Mal nach Beendigung eines Lesevorgangs wiederholt

640297

sich jedoch der gesamte Ablauf einschliesslich der Ansteuerung der Diode III zunächst mit einem Tastimpuls und erst wenn das Vorhandensein des Informationsträgers erfasst worden ist, ergeben sich für alle Dioden I bis IV die Leseimpulse. In Fig. 10 ist die an der Diode III liegende Ansteue-rungsimpulsfolge mit_N bezeichnet; sie setzt sich zusammen aus dem Tastimpuls N der Fig. 9 und dem später hinzukommenden Leseimpuls LED entsprechend der Impulsfolge H.

Es ist also festzustellen, dass erst dann, wenn ein Informationsträger abgetastet werden kann, zusätzlich die starken Leseimpulse LED erzeugt werden und gleichzeitig auf eine höhere Frequenz umgeschaltet wird.

Umfasst die Gesamtschaltung Einzelgruppen oder ganze Komplexe, die auf einen erhöhten Stromverbrauch ausgelegt sind, dann ist es sinnvoll, diese erste dann zu aktivieren,

wenn gleichzeitig mit der Ausgabe der LED-Impulse das Vorhandensein des Informationsträgers festgestellt worden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird lediglich ein mit 37 bezeichneter Programmspeicher (Fig. 8), der aufgrund seiner Ausführung in CMOS-Technik über einen erhöhten Stromverbrauch verfügt, in der Weise eingeschaltet. Entsprechend dem Impulsdiagramm der Fig. 10 ergeben sich die in der Impulsfolge ! vorkommenden Leseimpulse aus den Impulsen der Impulsfolgen A und C, die über die Leitung 76 und 77 einem UND-Gatter 78 zugeführt werden, welches mit einem weiteren UND-Gatter 79 verbunden ist, welches nur dann die dargestellten Kurzleseimpulse für den Programmspeicher freigibt, wenn seinem anderen Eingang vom Informationsträger-Flipflop 58 ein das Vorhandensein des Informationsträgers angebendes Signal zugeführt ist. Der als PROM ausgebildete Programmspeicher 37 wird dann über die Verstärkerschaltung 80 aktiviert. Es versteht sich, dass auf diese Weise auch andere Schaltungsgruppen beaufschlagt werden können bzw. dass diese Schaltung dann weggelassen werden kann, wenn keine verbrauchsintensiven Schaltungselemente vorhanden sind.

Entsprechend Fig. 6 ist bei diesem Ausführungsbeispiel, welches für dynamisches impulsartiges Lesen besonders geeignet ist, eine gesonderte Taktspur 21 vorhanden, der eine oder mehrere Dateninformationsspuren 22,23 ... zugeordnet sind. An sich ist die Anzahl der Taktspuren sowie der Dateninformationsspuren beliebig; es muss bezüglich der Taktspuren lediglich sichergestellt sein, dass sich bei der Taktspur so viele auswertbare Änderung ergeben, dass jedes Bit innerhalb des zu erfassenden Bitmusters der Dateninformationsspuren von dem Leser übernommen werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur eine Taktspur vorgesehen, der aber zwei Leseköpfe, nämlich die in Fig. 7 mit F und S bezeichneten Leseköpfe zugeordnet sind. Die beiden anderen Leseköpfe, die mit D und E bezeichnet sind, erfassen das Geschehen auf den Datenspuren. Das Taktspursystem erfüllt zwei Hauptaufgaben, nämlich

1) die Freigabe der Auslesung der Datenspuren dann,

wenn einwandfrei festgestellt worden ist, dass während des Einschiebevorgangs ein neuer Zustand des Bitmusters erreicht ist und

2) die Verhinderung des Auslesens, wenn dies nicht der Fall ist, d.h. wenn sich die Ausgangsposition des durch die oder den Taktspur(en), der zugeordneten Leseköpfe, hier S und F und gegebenenfalls zugeordneten Zwischenspeicher gebildeten «Taktgenerators» nicht geändert hat bzw. eine rückläufige Bewegung festgestellt worden ist. Zu jedem gegebenen Bit auf der oder den Datenspur(en) muss sich ein bestimmtes Taktspurmuster ergeben und in diesem Fall dem schon erwähnten Programmspeicher 37 zugeführt werden, damit der Programmspeicher die Auslesung des oder der zugehörigen Bits auf den Datenspuren zulässt.

Zur Vereinfachung ist bei dem dargestellten Ausführungs

640 297

beispiel das Taktspurmuster gebildet aus alternierend sich abwechselnden Hell- und Dunkelfeldern, so dass sich in der Zuordnung zu zwei zueinander in einem auf die Hell-/Dun-kelfeldverteilung ungeradem Abstand angeordneten Taktspur-Leseköpfen F und S eine vierwertige sog. Periode des gebildeten Taktgenerators ergibt, was bedeutet, dass in diesem Fall auch ein Rückziehen des Informationsträgers beim Lesevorgang um 3 «Taktspurwerte» möglich ist, bevor sich ein vierter identischer Wert ergibt und das System aufgeben muss und auf Fehleranzeige umschaltet.

Erzeugt man in Gedanken eine Relativverschiebung zwischen den Taktspur-Leseköpfen F und S und der Taktspur 21 (zwei mögliche Positionen der Leseköpfe sind in der Fig. 2 dargestellt), dann ergeben sich, wenn man auf die Flanken der Hell-/Dunkel- bzw. Dunkel-/Hellübergänge abstellt, die folgenden vier, eine «Periode» des Taktgenerators bestimmenden Zustände

Leseköpfe

F s a 1 1

b 1 0

c 0 0

d 0 1

Aus der Fig. 2 erkennt man weiterhin, dass sich für jeden dieser Periodenzustände des Taktgenerators die Datenspur-Leseköpfe D und E voll über einem Hell- oder Dunkelfeld der Bitmusterverteilung der Spuren 22 und 23 befinden,

wobei bei der Darstellung der Fig. 2 sämtliche der Felder zum besseren Verständnis hell dargestellt sind; ein realisiertes Bitmuster kann selbstverständlich jede beliebige Verteilung aufweisen.

Aus der C-Impulsfolge (s. Fig. 10) ist ein allgemeiner Takt abgeleitet (s. Leitung 85 in Fig. 8), der bei 86 auf die Takteingänge zweier Übernahmeflipflops 87 und 88 für die Ausgangssignale der nachgeschalteten Komparatorverstärker 89 und 57 aufweisenden Taktspur-Leseköpfe F und S gelangt. An den Q-Ausgängen der Übernahmeflipflops 87,88 ergeben sich dann bei 90,91 den Eingängen 1 und 2 des Programmspeichers 37 zugeführte Taktspursignale.

An der Auswertung der gelesenen Taktspurinformation sind hauptsächlich beteiligt der schon erwähnte Programmspeicher 37 und ein ihm zugeordneter Zustandszähler 35. Für den gerasterten Synchronbetrieb wird die aus der A- und der C-Impulsfolge gebildete I-Impulsfolge am Ausgang des Gatters 78 als allgemeine Fortschaltimpulsfolge verwendet und gelangt über die Leitungen 92,93 sowie 92,94 auf Takteingänge von bistabilen Flipflopschaltungen 95,96, auf deren Aufgabe weiter unten noch eingegangen wird, sowie in Verlängerung der Leitung 92 auf den Takteingang Cl des Zustandzählers 35. Der Zustandzähler 35 ändert seinen Zählerinhalt auf die nächsthöhere Stufe aber nur dann, wenn seinem EP-Eingang über die Leitung 97 ein entsprechender Enable- oder Erlaubnisimpuls zugeführt wird. Der Zustandzähler 35 ist so ausgelegt, dass sein möglicher Zählerinhalt auf die entsprechend vorhandene Bitanzahl in der Datenspur-information abgestimmt ist, im vorliegenden Fall also auf ein 16-Bitmuster. Gleichzeitig zeigt der Zustandzähler 35 über seine Ausgänge Ql, Q2, Q3, Q4 in (codierter) Form seinen jeweiligen, durch die Fortschaltung über den Programmspeicher 37 erreichten Zustand diesem Programmspeicher wieder an und führt eine entsprechende Adresse den Eingängen 3,4,5 und 6 dem Programmspeicher zu. Diese Adresse entspricht dem nächsten zu erwartenden Bitverteilungsmuster der Taktspurinformation, wenn zum fortschreitenden Lesen der Informationsträger weiter eingeschoben wird. Da diese Taktspurinformation den Eingängen 1 und 2 von 90,91 des Programmspeichers 37 zugeführt wird, wartet der Programmspeicher oder PROM, wie er im folgenden lediglich noch genannt wird, auf eine entsprechende Koinzidenz und ist erst dann bereit, an seinen Ausgängen 9,10,11, 12 entsprechende Fortschalt-, Datenübernahme- bzw. Fehlersignale auszugeben. Der PROM gibt somit einen Sollwert für das nächste zu erwartende Lesekopfsignal a, b, c, d entsprechend der weiter vorn angegebenen Tabelle vor und wartet auf diesen Sollwert, der ihm vom Zustandszähler 35 in Form einer entsprechenden Adresse zugeführt ist. Ergibt sich an seinen Eingängen 1 und 2 diese Sollwertkombination nicht, dann geht der PROM 37 in Schleife und wartet ab und verhindert auch durch ein entsprechendes Disable-Signal am Eingang EP des Zustandszählers 35, dass dieser weiterschaltet.

Zunächst sei der Fall betrachtet, dass bei «ordnungsgemässem» Einschieben des Informationsträgers, im Normalfall also beispielsweise einer Codekarte das aus den vier möglichen Bitmustern des Taktspurgenerators gebildete Bitmuster an den Eingängen 1 und 2 des PROM 37 anliegt, welches die Koinzidenzentscheidung dieses PROM aufgrund seiner gegenwärtigen Adresse vom Zustandszähler 35 ermöglicht. In diesem Fall ergibt sich an seinem Ausgang 12 ein Schiebeoder Shift-Signal, welches dem D-Eingang des der Synchronisierung dienenden Flipflops 96 zugeführt wird, welches über die Leitung 93 zur Rasterung den Takimpuls erhält. Es ergibt sich dann bei 97 ein Schiebeimpuls, der ebenfalls bei 97 in Fig. 7 den Takteingängen Cr von Datenspeichern oder Datenregistern 98,99 zugeführt wird und bewirkt, dass die Daten-Signalinformation von den Leseköpfen D, E, die über die Komparatoren 100 und 101 an den Dateneingängen Dr der Register 98,99 anliegt, von diesen übernommen wird. Dieser Schiebe- oder Lesebefehl S ergeht nur einmal, denn gleichzeitig schaltet der PROM 37 über die Leitung 97 den Zustandszähler 35 um einen Zählschritt höher und durch die sich hierdurch ändernde Adresse ergibt sich fehlende Koinzidenz zwischen den gegebenenfalls zurzeit noch anliegenden Taktspurinformationen und dieser neuen Adresse.

Es ist schon daraufhingewiesen worden, dass bei der hier verwendeten, vier unterscheidbare Zustände aufweisenden Taktspurcodierung der PROM 37 in der Lage ist, bei einer Rückwärtsbewegung des Informationsträgers drei Zustands-wechsel zuzulassen und sich zu merken, ohne dass das ganze Lesesystem in einen Fehlerzustand geht. Erst wenn bei der Rückwärtsbewegung wieder ein vierter Zustand erreicht ist, der dann notwendigerweise dem neu zu erwartenden und eigentlich «richtigen» Zustand des Talctbitmusters entspricht, gibt der PROM 37 sozusagen auf und schaltet auf Fehler. Es ist ein Unterspeicher oder Merlcer-Flipflop 95 vorgesehen, welcher dann vom Ausgang 11 des PROM 37 gesetzt wird, wenn nicht das eigentlich von ihm erwartete Taktbitmuster an seinen Eingängen 1 und 2 auftritt, sondern ein anderes, welches dann notwendigerweise aus einer Rückwärtsbewegung resultiert. Es ergibt sich dann am Eingang 7 des PROM 37 ein Verriegelungssignal vom Q-Ausgang des Merker-Flipflops 95 über die Leitung 102. Solange dieses Verriegelungs- oder Rückwärtssignal anliegt, weist der PROM 37 alle Taktbitmuster-Kombinationen zurück, die nicht dem entsprechen, welches er vor dem Setzen des Merker-Flipflops 95 schon erreicht hatte. Ergibt sich daher bei weiterer Rückwärtsbewegung (notwendigerweise) wegen der hier nur vier möglichen Periodenzustände des Taktgenerators bei anliegendem Verriegelungssignal die eigentlich erwartete Taktspurinformation, dann ergeben sich an den Ausgängen 9 und 10 des PROM Schlussignale, die über die

10

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Leitungen 103a, 103b parallel auf Gatter 104 sowie 105 gelangen. Das Gatter 105 schaltet über die Leitung 106 den L-Eingang des Zustandszählers 35 auf «Laden», was bedeutet, dass dieser sofort auf den Zählerzustand «voll» an seinem Ausgang Q5 geht und dieses Voll-Signal Gattern 107 sowie 106 zuführt. Man erkennt sofort, dass aufgrund des Umstandes, dass die beiden Q- und Q-Ausgänge des Merker-Flipflops 95 mit den beiden anderen Eingängen der Gatter 107 und 106 verbunden sind, bei noch gesetztem Merker-Flipflop 95 (entsprechend Rückwärtsbewegung des Informationsträgers über das dritte noch bei dieser Taktspurkombination zulässige Taktspurmuster hinaus) am Ausgang des Gatters 106 über den In verter 108 ein Fehlersignal F auftritt, während anderenfalls, also wenn das Merker-Flipflop 95 nicht gesetzt worden ist, ein die ordnungsgemässe Beendigung des Lesevorgangs angebendes Endsignal E auftritt.

Es versteht sich, dass der PROM 37 bei einer wieder eingeleiteten Vorwärtsbewegung rechtzeitig vor Überschreiten der Taktbitmusterkombination, die er sich bei der Rückwärtsbewegung noch merken kann, die Belegung des MerkerFlipflop 95 rückgängig macht und der Lesevorgang ungestört durch eine solche Zitter- oder Rückführbewegung des Informationsträgers weiter durchgeführt wird. Selbstverständlich hat der PROM während dieses ganzen Vorgangs kein weiteres Schiebesignal S, welches allein eine Speicherung der Informationen an den Leseköpfen D und E ermöglicht hätte, ausgegeben.

Zunächst wird noch auf die Erzeugung eines weiteren wichtigen Funktionssignals innerhalb des Gesamtsystems eingegangen, nämlich das Laufsignal R, welches am Ausgang des Gatters 66 gebildet ist. In seinem einen Zustand, wenn nämlich vom Q5-Ausgang des Zustandszählers 35 ein einen beendeten Lesevorgang angebendes Signal gleichzeitig mit einem das Fehlen eines Informationsträgers angebendes Signal vom Q-Ausgang des Flipflops 58 seinen beiden Eingängen zugeführt ist, werden von dem Laufsignal R nur die Niederstrom-Tastimpulse entsprechend der N-Impulsfolge in Fig. 9 zugelassen. Die Laufsignale gelangen in ihren anderen Zustand dann, wenn bei gleichzeitigem Vorhandensein eines Informationsträgers der Zustandszähler 35 auf Null gesetzt ist oder einen Lesevorgang fortschreitend registriert. Über die Verzweigungsleitung 109 gelangen diese die Ausgabe der Hochstrom-LED-Impulse bewirkenden Laufsignale zusammen mit den Lese-oder Schiebesignalen S vom Flipflop 96 auf ein Gatter 110 und von dessen Ausgang auf eine Zeitschaltung 111, die nach einem vorgebbaren Zeitraum dann abläuft, wenn keine weiteren Leseimpulse mehr eingehen, was beispielsweise der Fall ist, wenn für einen zu langen Zeitraum das weitere Einschieben des Informationsträgers unterlassen worden ist. In diesem Fall wird mit dem nächsten Taktimpuls der B entsprechend der T-Impulsfolge (s. Fig. 9) ein Flipflop 112 gesetzt, welches dem Eingang 15 des PROM 37 ein Zeitablauf-Signal zuführt, wodurch dieser ebenfalls die notwendigen Ausgangssignale für eine Beendigung des Lesevorgangs entspechend einem Fehlersignal F darstellt. Die Zeitschaltung 111 kann von beliebiger Form sein und umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein RC-Glied.

Dabei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jede Datenspur 16 bit umfasst - dies ist allerdings beliebig, und es versteht sich, dass einer einzigen Taktspur eine beliebige Anzahl von Datenspuren zugeordnet werden können, die dann gleichzeitig parallel ausgelesen werden, wenn bei der Daten-spurkontrolle ein entsprechendes Lesesignal S ergeht -, empfiehlt es sich, die Zwischenspeicher oder Register 98,99 als Doppelregister auszubilden, bei denen nach dem achten Zählschritt der Inhalt des ersten Registers mittels eines Übergabesignals U parallel oder seriell in das zweite Register

640 297

übernommen wird und die jeweils ersten Register dann die zweite Hälfte der Datenspurinformationen aufnehmen. Die Abfrage und Weiterverarbeitung der in Form des Bitmusters gespeicherten Datenspurinformationen erfolgt dann über die Ausgangsleitungen 113 jeweils für 8 bit parallel in serieller Abfrage, an sich aber in beliebiger Weise, desgleichen die Auswertung der gesammelten Datenspurinformation. Die Übernahme kann erfolgen, wenn der Leitung 114 das Endsignal E vom Ausgang des Gatters 107 zugeführt ist, welches einen ordnungsgemäss beendeten Lesevorgang anzeigt. Das Übergabesignal U wird gebildet von der Gatterkombination 115,116, in Fig. 8 links oben, der über eine Leitung 117 ein den 8. Zählschritt abgebendes Signal vom Ausgang Q1 des Zustandszählers 35 sowie das Taktsignal der Leitung 85 zugeführt ist. Das auf der Leitung 118 anliegende Strobe-Signal St stammt von der nicht dargestellten Weiterverarbeitungsanlage für die Dateninformationen.

Die in Fig. 11 gezeigte zweite Ausführungsform basiert auf einer selbsttaktenden Codespuranordnung, wobei mindestens zwei, üblicherweise aber auch nur zwei Codespuren vorhanden sind, wenn man im binären System bleiben will. Diese beiden Codespuren, in Fig. 11 mit 120a und 120b bezeichnet, sind so ausgebildet, dass sich entweder auf der einen oder der anderen Codespurhälfte 120a, 120b ein Wechsel der Wertigkeit nach jedem Bit ergibt, wobei ein gleichzeitiger Wechsel auf den Leerlaufbetrieb durch schwache Tastimpulse, wie weiter vorn schon beschrieben, aufrechterhalten und im Lesebetrieb auf volle kontinuierliche Abtastung gegangen wird, dieses Ausführungsbeispiel wird zunächst erläutert.

Die beiden Leseköpfe 121a, 121b bestehen in Fig. 12 aus zwei mit 126 bezeichneten Lichtsendern und zwei Lichtempfängern 127, die üblicherweise von lichtemittierenden LED-Dioden und Fototransistoren gebildet sein können. Die von den Lichtempfängern 127 aufgenommenen beiden Signale gelangen nach Zwischenverstärkung bei 128 auf Flankendetektoren 129, die jeden Wechsel in der Helligkeit beider Codespuren erfassen, d.h. also von Hell auf Dunkel und umgekehrt. Die Flankendetektoren erzeugen daher Ausgangssignale, die, über die Leitungen 130a, 130b einem ODER-Gatter 131 zugeführt, gemeinsam eine Taktimpulsfolge bilden, mit welcher sich die Auswertung der Datenbits bewerkstelligen lässt. Die Taktimpulsfolge gelangt über ein Verzögerungsglied 132 daher auf den Übernahmeeingang 133 eines das Bitmuster der Datenbits speichernden Registers 134. Die eigentliche Erfassung der Datenbits erfolgt dann mit Hilfe eines Zwischenregisters oder Speichers 135, der beim Ausführungsbeispiel ein RS-Flipflop ist und so ausgebildet ist, dass sich eine Zustandsänderung dieses Flipflops nur dann ergibt, wenn nach vorheriger Triggerung an einem der Eingänge 135a, 135b nunmehr eine Triggerung am anderen Eingang erfolgt. Aufeinanderfolgende Triggerungen am gleichen Eingang durch die Flankensignale bewirken keine Umschaltung. Man erkennt sofort, dass die Taktimpulsfolge das Schieberegister 134 selbsttaktend weiterschaltet und je nach der Verteilung der Datenbits beiden Codehälften nicht erlaubt ist. Das Grundprinzip bei diesem Ausführungsbeispiel beruht darauf, dass der einen Codespurhälfte, beispielsweise 120a die Wertigkeit einer logischen 1 und der anderen Codespurhälfte, beispielweise 120b die Wertigkeit einer logischen 0 zugeordnet wird, so dass sich unter Einschluss der Möglichkeit der Selbsttaktung (unabhängig von der Einzuggeschwindigkeit, auch Stehenbleiben und gegebenenfalls Rückziehen erlaubt) insgesamt bei beispielsweise üblichen 16 Bit auf jeder Codespurhälfte die für 16 in einem gegebenen Bitmuster angeordneten Bits bekannten 65 536 Möglichkeiten der Codierung ergeben. Jeder Codespurhälfte 120a, 120b ist ein eigener Lesekopf 121a, 121b zugeordnet. Das

11

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

640297

Ausführungsbeispiel ist bevorzugt so ausgebildet, dass die insgesamt codierte und gespeicherte Information einer speziellen Nummer oder Zahl entspricht, bei deren richtigem Erkennen durch eine Auswerteschaltung, auf die weiter unten anhand der Figuren 12 und 13 noch eingegangen wird, entsprechende Befehle ergehen können, beispielsweise Öffnen eines Schlosses, wenn bei dieser Ausführungsform in bevorzugter Anwendung durch elektronische Massnahmen eine Schlosssicherung erreicht werden soll. In diesem Fai stellt der die beiden Codehälften 120a, 120b tragende Informationsträger eine Art Schlüssel dar, der im übrigen auch umgekehrt in die die Leseköpfe 121a, 121b aufweisende Schlossöffnung eingeschoben werden könnte.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel nach jedem Bit auf der rechten oder linken Codehälfte 120a, 120b ein Wechsel stattfinden muss, lässt sich das Prinzip der Selbsttaktung durch die Erfassung der Flanken (ansteigende oder abfallende Flanken) bei den von den Leseköpfen erfassten Signalen realisieren. Jedes «Flankensignal» ist ein Taktsignal und kann beispielsweise zum Weiterschieben eines die erfassten Dateninformationen aufnehmenden und gegebenenfalls parallel wiedergebenden Schieberegisters ausgenutzt werden, wobei das Schieberegister mit dem Bitmuster gefüllt wird, welches sich aus den beiden Codehälften ableiten lässt, wenn man jedem Wechsel der Wertigkeit der linken Codehälfte den Status einer logischen 1 und jedem Wertigkeits wechsel der rechten Codehälfte 120b den Status einer logischen 0 zuerkennt.

Zusätzlich enthält das Ausführungsbeispiel der Fig. 11 einleitend noch einen Startbit 122 sowie darauffolgend einen Richtungsbit 123, der sicherstellen soll, dass auch bei umgedrehter Einführung des Informationsträgers (Schlüssel, Codekarte o. dgl.) die codierte Information seitenrichtig gelesen wird. Schliesslich ist noch ein Stopbit 124 am Ende der Dateninformation vorgesehen.

Durch das Startbit, welches vereinbarungsgemäss auf beiden Codehälften 120a, 120b aus hellen Segmenten besteht, erkennt die Leseeinrichtung, dass jetzt eine Codestrecke kommt.

Das Richtungsbit 123 gibt an, welche Richtung der zu lesende Code hat. Der Richtungsbit besteht aus einem hellen Segment auf einer Codehälfte und einem dunklen Segment auf der anderen, wobei das dunkle Segment beispielsweise der die Wertigkeit einer logischen 1 tragenden Codespurhälfte 120a zugeordnet sein kann.

Es versteht sich, dass auch eine solche Ausführungsform in etwa weitgehend von Schaltungssystemen Gebrauch machen kann, wie sie weiter vorn schon in Verbindung mit den Figuren 5 bis 10 dargestellt worden sind; auch ist es möglich, bei dieser Ausführungsform die Codeinformation einschliesslich der Taktung im Impulsbetrieb zu lesen. Es ist aber auch möglich, auf den beiden Codehälften 120a, 120b am Ausgang des Zwischenregisters 135 (Flipflop) die logischen Zustände auftauchen, die sich aus der Hell-/Dunkel-feldverteilung der Codespuren ergeben und über ein weiteres, bevorzugt als Exklusives ODER-Gatter ausgebildetes Gatter 136 auf den Dateneingang 137 des Schieberegisters gelangen. Das Exklusive ODER-Gatter hat die Eigenschaft, die Wertigkeit der Ausgangssignale des Zwischenregisters 135 umzukehren, und zwar unter der Steuerung eines Richtungsregisters 138, welches vom ersten Richtungsbit 123 gesetzt wird. Je nachdem auf welcher Spur dieses Richtungsbit auftaucht, ändert sich das Ausgangssignal des Richtungsregisters 138, welches ebenfalls ein einfaches Flipflop sein kann und bewirkt dadurch, dass entsprechend der Ansteuerung des Exklusiven ODER-Gatters 136 die «richtigen» Bewertungen der auf beiden Codespurhälften 120a, 120b erfassten Dunkel12

feldverteilungen als log 0 oder log l ins Schieberegister 134 gelangen.

In Fig. 11 ist das sich aus der dargestellten Hell-/Dunkel-feldverteilung ergebende Codemuster der Datenbits s zusätzlich neben den Codespuren angegeben.

Das Richtungsregister 138 wird einmal von einem Startregister 139 über die Leitung 140 freigegeben, und zwar dann, wenn das Startregister 139, welches ein einfaches Gatter sein kann, auf beiden Spuren den Startbit 122 erkennt. In ähn-l» licher Weise kann das Startregister 139 nach Beendigung des Lesevorgangs bei Eintreffen des Stopbits 124 die Übergabe der gelesenen Dateninformation, das Rücksetzen der Speicher und die Vorbereitung auf einen nächsten Lesevorgang übernehmen. Es versteht sich im übrigen, dass die Fig. 15 12 das Grundprinzip dieses Ausführungsbeispiels lediglich in grösserem Zusammenhang erläutert; der Fachmann ist in der Lage, aufgrund der weiter vorn angegebenen detaillierten Schaltungsanordnungen entsprechende Systeme für die zweite Ausführungsform zu erstellen.

20 Ergänzend kann noch eine Zeitschaltung 140 vorgesehen sein, die dann, wenn sie für einen vorgegebenen Zeitraum das Fehlen jeglicher Flankensignale feststellt, ein Fehlersignal erstellt.

Entsprechend einem besonders bevorzugten Ausführungs-25 beispiel ist es für die weitere Verarbeitung der gewonnenen Datenbits und deren Auswertung sogar möglich, eine vorherige Speicherung des auf dem jeweiligen Informationsträger (Schlüssel oder Karte) befindlichen Bitmusters zu vermeiden und die Leseeinrichtung durch das erstmalige Einführen des 30 Informationsträgers auf das spezielle Bitmuster zu setzen und für immer zu fixieren, welches dieser Informationsträger aufweist. Hierzu verfügt die Schaltung der Fig. 12 über einen Speicher 141, der bevorzugt als sog. RAM ausgebildet ist und dem über bei einem erstmaligen Lesevorgang freigegebene 35 Verbindungsleitungen 142,143 Dateninformation und Taktsignal zugeführt werden. Der Speicher 141 übernimmt diese Dateninformation und fixiert diese für immer, es sei denn, es ist eine spezielle Rücksetzschaltung, falls erwünscht, vorhanden. Eine dem Schieberegister 134 und dem Speicher 141 40 zugeordnete und nachgeschaltete Koinzidenzschaltung 144 dient dann lediglich noch der Erkennung der richtigen Datenbits, indem jedes Mal nach Eintreffen des Stopbits der Inhalt des Schieberegisters 134 mit dem des Speichers 141 verglichen und bei Koinzidenz ein Gutsignal G am Ausgang 45 des Koinzidenzgatters 144 erstellt wird.

Soll bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 11 und 12 auch im Lesebetrieb eine impulsartige Ansteuerung der Leseköpfe erfolgen, was aus vielen Gründen vorzuziehen ist, insbesondere längere Lebensdauer, geringer durchschnittlicher so Stromverbrauch u. dgl., dann ist lediglich ein zusätzlicher Taktgeber 145 erforderlich, der beispielsweise wie der Mehrphasenoszillator 29 des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet ist und in entsprechender Weise zusammen mit der Verarbeitungseinrichtung für die Impulsselektion 33 arbeiten 55 kann und den Lesekopfbereich sowie die sonstigen Einrichtungen mit entsprechenden Impulsen über die Leitung 146 beaufschlagt; eine weitere Leitung 147 führt zu einem Zwischenspeicher 148, der erforderlich ist, um den Impulsbetrieb zu ermöglichen. Dieser Zwischenspeicher, der für die Erfas-6osung jeder Codespurhälfteninformation aus zwei Flipflops bestehen kann, die jeweils durch den Wechsel der an ihren Eingängen anliegenden Signale in ihren anderen Zustand getriggert werden, erzeugt dann an seinen Ausgängen 148a, 148b dem Bitmuster beider Codespurhälften entsprechende es Impulsfolgen, die von den Flankendetektoren 129' ausgewertet werden können. Auf die Erläuterung der weiteren Schaltelemente braucht nicht eingegangen zu werden, da diese im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8

13

640 297

entsprechen und daher auch mit den gleichen Bezugszeichen und einem Beistrich oben bezeichnet sind. Die über die Leitung 147, den Zwischenspeicher 148 und dem Startregister 139' zugeführten Impulse bewirken die Übernahme der an den Dateneingängen anstehenden Informationen, wenn diese sich geändert haben. Es wird noch daraufhingewiesen, dass in der Darstellung der Figuren 8 und 9 der zu lesende Informationsträger in seiner Ausbildung als Schlüssel mit 150,150' bezeichnet ist.

Ein besonderer Vorteil vorliegender Erfindung besteht schliesslich noch darin, dass einzelne Baugruppen und gegebenenfalls grössere zusammenhängende Baukomponenten in ihrem Funktionszusammenhang auch durch entsprechende s Programmierung eines Mikro-Prozessors oder einer ähnlichen Einrichtung ersetzt werden können, wobei es sich versteht, dass ein solchermassen eingesetzter Prozessor innerhalb des vorliegenden erfindungsgemässen Rahmens liegt.

B

8 Blatt Zeichnungen

Claims

640 297

PATENTANSPRÜCHE

1. Sicherheitseinrichtung an einem Schloss oder einer Sicherheitsschaltung, dessen bzw. deren befugte Manipulation durch einen Schlüssel als Auslöseelement ermöglicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlüssel ( 1,1 ' ; 150) mindestens zwei Codespuren (5,5', 21,22,23; 120a, 120b) auf nicht mechanischer Grundlage enthält, aus denen Daten- und Taktinformationen auslesbar sind, dass im Schloss bzw. in der Sicherheitsschaltung Leseköpfe (8; F, S, D, E; 121a, 121b; 126,127) für die nicht körperliche Abtastung der Daten- und Taktinformationen am Schlüssel bei dessen eine mechanische Relativverschiebung zwischen dem Schlüssel und den Leseköpfen bewirkenden Einführung angeordnet sind, und dass den Leseköpfen eine logische Verknüpfungsschaltung nachgeschaltet ist, die durch Vergleich der ausgelesenen Dateninformationen mit gespeicherten Dateninformationen einen Steuerbefehl zur Freigabe erzeugt.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Codespuren in Längsrichtung des Schlüssels angeordnet und die Leseköpfe (8; F, S, D, E; 121a, 121b; 126,127) im Schloss auf die Codespuren ausgerichetet angeordnet sind.
3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass zur Abtastung durch Lichtstrahlung die Leseköpfe Lichtempfänger und Lichtsender umfassen zur Abtastung von die Codespuren bildenden Hell-/Dunkelfeldverteilungen am Schlüssel durch direkte Reflexion oder durch Durchstrahlung von transparenten Codespurbereichen.
4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die abgestasteten Daten-und Taktinformationen von den Leseköpfen in Form von Signalimpulsfolgen einem nachgeschalteten Zähler zugeführt sind und dass dessen Zählerstand zusammen mit den gespeicherten Dateninformationen einem nachgeschalteten Vergleicher (14) zugeführt ist, der bei Übereinstimmung ein Gut-Signal, sonst ein Fehlersignal erzeugt.
5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zähler ein Vorwärts-/Rückwärts-zähler ist.
6. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlüssel ergänzend mechanische Betätigungselemente in Form eines Bartes (17) zur Schlossbetätigung aufweist.
7. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von jeweils Leseköpfe aufweisenden Schlossaussenstellen (22'a bis 22'f) vorgesehen sind, die auf eine gemeinsame zentrale Logikschaltung (21 ') arbeiten.
8. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltungsverbindung (20) zwischen der den Leseköpfen nachgeschalteten Auswer-teschahung und dem Speicher in der logischen Verknüpfungsschaltung vorgesehen ist, derart, dass beim erstmaligen Gebrauch des Schlüssels der bisher nicht programmierte Speicher von dem die Codeinformation tragenden Schlüssel ( 1 ) selbst gesetzt wird.
9. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlüssel verdeckt zwischen zwei ausschliesslich Infrarotlieht durchlassenden Abdeckungen angeordnete Hell-/Dunkelfelder als Daten-und Taktinformationen aufweist.
10. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

9, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens zwei eine Hell-/Dunkelfeldverteilung aufweisenden Codespuren (21, 22,23; 120a, 120b) zur Erfassung des Bitmusters und zur Seibsttaktung die Anordnung der Hell-/Dunkelfeldvertei-lung auf mindestens einer der Spuren (21; 120a, 120b) so getroffen ist, dass für jedes neu zu lesende Datenbit eine gleichzeitige Änderung der Hell-/Dunkelfeldverteilung bezüglich des Taktbereiches vorgesehen ist.
11. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlüssel mindestens eine Taktspur (21) aufweist, dass zwei auf die Taktspur (21) ausgerichtete Taktspur-Leseköpfe (F, S) zueinander in einem auf die Hell-/ Dunkelfeldverteilung bezogen ungeraden Bitabstand angeordnet sind und dass eine Anzahl weiterer, Datenbits aufweisender Spuren (22,23) vorgesehen sind, denen gesonderte Leseköpfe (D, E) zugeordnet sind.
12. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterscheidung zwischen Leerlaufbetrieb mit leistungsschwachen, vorzugsweise über nur einen Lesekopf laufenden Tastimpulsen und Lesebetrieb mit leistungsstarken Leseimpulsen oder kontinuierlicher Ansteuerung sämtlicher Leseköpfe ein Schlüsselerkennungsregister (30) vorgesehen ist, welches einen Ausgangsimpuls erzeugt und einem eine Vielzahl von unterschiedlichen Steuerimpulsfolgen erzeugenden Mehrphasenoszillator (29) derart zuführt, dass auf eine höhere Frequenz im Leseimpulsbetrieb umgeschaltet wird und gleichzeitig leistungsstarke, dem jeweiligen, das Vorhandensein eines Schlüssels abfragenden Tastimpuls nachfolgende Leseimpulse erzeugbar sind.
13. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsimpuls des Schlüsselerkennungsregisters (30) einem Gatter (79) zuführbar ist zur Erzeugung von kurzen Ansteuerleistungsimpulsen für solche Schaltungsgruppen, die einen leistungsintensiven Dauerbetrieb aufweisen, wobei dem Gatter (79) vom Mehrphasenoszillator (29) kurzzeitige Taktimpulse (1) zuführbar sind.
14. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein von den ausgelesenen Taktimpulsen über ein Taktregister (34) angesteuerter Programmspeicher (37) vorgesehen ist, dem ein Zustandszähler (35) zugeordnet ist, der bei jedem neuen, eine Auslesung der Datenspuren bewirkenden Taktschritt vom Programmspeicher (37) um einen Zählschritt weitergeschaltet ist und der dem Programmspeicher eine seinem jeweiligen Zählerstand entsprechende Adresse derart zuführt, dass der Programmspeicher eine Information darüber erhält, welches Taktspur-Bitmuster bei ordnungsgemässer Bewegung des Schlüssels für den nächsten Bitlesevorgang zu erwarten ist.
15. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit den Ausgängen des Programmspeichers (37) verbundenes, aus mehreren Speichern (95,96) bestehendes Zustandsregister (31) vorgesehen ist, welches taktimpulsgesteuert von den vom Mehrphasenoszillator (29) erzeugten kurzzeitigen Taktimpulsen (!) bei Vorhandensein des Schlüssels (150) einem Datenleseköpfen (D, E) nachgeschalteten, gegebenenfalls aus mehreren Unterregistern bestehendem Schieberegister (98,99) die Übernahme der ausgelesenen Dateninformation bewirkende Schiebeimpulse (S) zuführt.
17. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Zustandsregister einen Merker-Speicher (95) enthält, der vom Programmspeicher (37) dann gesetzt wird, wenn - bei einer Rückwärtsbewegung - dem Programmspeicher (37) ein dem zu erwartenden Taktbitmuster nicht entsprechendes Taktbitmuster zugeführt ist derart, dass eine Auslesung der entsprechenden Datenbitinforma-tion infolge Fehlens des jeweiligen Schiebeimpulses (S) nicht erfolgt.
17. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit aus Programmspeicher (37) und Zustandszähler (35) ein Taktimpulsfolge-Programm gespeichert enthält, auf dessen Basis der Pro2

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

69

65

grammspeicher (37) erkennt, ob bei ordnungsgemässem Einschieben das zutreffende, neu zu erwartende Taktbitmuster ausgelesen ist oder eine Unterbrechung, Rückbewegung oder Zitterbewegung des Schlüssels erfolgt ist.
18. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei sich abwechselnder Hell-/Dunkel-feldverteilung der Taktspur (21) bei gleichzeitigem Setzen eines Merker-Flipflop (95) drei Rückwärtstaktschritte erlaubt sind, bis bei Eintreffen eines Taktbit-Verteilungsmusters der eigentlich zu erwartenden Art und gesetztem Merker-Flipflop eine Fehlererkennung erfolgt.
19. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fehlererkennung dem Zustandszähler vom Programmspeicher (37) ein die Annahme des vollen Zählinhalts bewirkender Steuerimpuls zugeführt ist, der gleichzeitig zwei mit je einem Ausgang des merker-Flipflop (95) verbundenen Torschaltungen derart zugeführt ist, dass bei gesetztem Merker-Flipflop (95) ein Fehlersignal (F) und bei nicht gesetztem Merker-Flipflop und ordnungsgemäss durchgeschaltetem Zustandszähler die Ausgabe eines die Beendigung des Lesevorgangs angebenden Endimpulses (E) bewirkt wird.
20. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitüberwachungsschaltung (41) vorgesehen ist, die bei Überschreiten eines Zeitlimits durch die Periode der Schiebeimpulse (S) über ein Fehlerschalterregister (112) den Programmspeicher (37) zur Ausgabe eines Fehlersignals veranlasst.
21. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Mehrphasenoszillator (29) erzeugten, bei Vorhandensein eines Schlüssels in ihrer Frequenz geänderten Ausgangsimpulsfolgen (A, B, C, D) und daraus gebildete Ansteuerimpulsfolgen (E, N, T, H, Ì) so einander zugeordnet sind, dass in Verbindung mit ansteuernden Gatterschaltern (78,79,110, 104,105,66,106, 107,115,116) und Taktregistern (112,58,95,96,34) der impulsbetriebene Lese- und Leerlaufbetrieb zwangssynchronisiert ist, wobei eine wiederholte Auslesung der gleichen Information bei langsam bewegtem Schlüssel und schneller Impulswiederholungsrate durch den jeweils ein neues Taktbitmuster erwartenden Programmspeicher (37) verhindert ist.
22. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Schlüssel (150) zwei eine codierte Hell-/Dunkelfeld-Verteilung aufweisende Codespurhälften (120a, 120b) angeordnet sind unter Verzicht auf eine gesonderte Taktspur und dass die Hell-/Dunkelfeld-Verteilung auf beiden Codespurhälften so getroffen ist, dass entweder auf der einen oder der anderen Codespurhälfte nach jedem Datenbit ein Wechsel der Wertigkeit stattfindet, wobei der Wechsel der Wertigkeit auf jeder Codespurhälfte (120a, 120b) stets das Auftreten eines gegebenen logischen Zustands und der Wertigkeitswechsel auf der anderen Codespurhälfte stets das Auftreten des anderen logischen Zustands bedeutet.
23. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der nach jedem Datenbit erforderliche Wertigkeits wechsel entweder auf der einen oder der anderen Codespurhälfte (120a, 120b) eine Selbsttaktung bildet und dass eine der Codespurhälften (120a, 120b) ein anfängliches einzelnes Richtungsbit (123) zugeordnet ist derart, dass ein Wechsel der Wertigkeit stets den Wechsel eines für diese Codespurhälfte vorgegebenen logischen Zustandswechsels bedeutet, wodurch ein von der Lage des eingeführten Schlüssels unabhängiges Auslesen möglich ist.
24. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass dem Richtungsbit (123) ein beiden Codehälften gemeinsames Startbit vorgeordnet ist und dass nach Ende der Datenbitinformation ein Stopbit

640297

(124) folgt, welches wiederum beiden Codespurhälften zugeordnet ist.
25. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass unter Beibehaltung des Prinzips der Selbsttaktung jede zusätzliche Codespur eine Änderung des Grundcodes bildet.
26. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Spur ein Lesekopf (121a, 121b) zugeordnet ist, deren Ausganssignale Flankendetektoren (129) zugeführt sind, deren Ausgangssignale nach Zusammenfassung in einer Gatterschaltung (131) als Schiebetakt dem Schiebeeingang eines Schieberegisters (134,134') zugeführt sind, und dass die Ausgangssignale der Flankendetektoren (129) den beiden, jeweils ein Umschalten bewirkenden Eingängen eines Speichers (135) zugeführt sind, dessen Ausgang mit dem Dateneingang (137) des Schieberegisters (134) verbunden ist derart, dass das Bitmuster entsprechend dem vom Bitmuster selbst erzeugten Takt in das Schieberegister (134, 134') übernommen wird.
27. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass zur Richtungserfassung ein vom Richtungsbit (123) getriggertes Richtungsregister (138,138') vorgesehen ist, welches dem Steuereingang eines die logische Wertigkeit zugeführter Signale umkehrenden Gatters (136) zugeführt ist, dessen Eingang zur Erfassung der Datenbits mit dem Datenregister (135) und dessen Ausgang mit dem Dateneingang (137) des Schieberegisters (134,134' ) verbunden ist.
28. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der aus den Ausgangssignalen beider Flankendetektoren (129) erstellte Schiebetakt dem Schiebetakteingang (133) des Schieberegisters (134) über eine Verzögerungsschaltung (132) zugeführt ist.
29. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine von jedem Ausgangssignal der Flankendetektoren (129) getriggerte Zeitüberwachungsschaltung (140) vorgesehen ist, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Zeitlimits auf Fehlersignal (F) umschaltet.
30. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schieberegister ein programmierbarer Speicher (RAM, 141) zugeordnet ist, der bei erstmaligem Einführen des Schlüssels und Auslesen der codierten Information für deren unlöschbare Übernahme mit dem Ausgang der den Schiebetakt und die Dateninformation erzeugenden Schaltungen (129,140,135) verbunden ist derart, dass bei späterer Einschiebung des Schlüssels (150) eine Koinzidenzschaltung (144) die Übereinstimmung der Speicherinhalte des Speichers (141) und des Schieberegisters (134) feststellt.
31. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass rum impulsartigen Auslesen von Datenbits und Taktinformation auf den mindestens zwei Taktspurhälften (120a, 120b) des Schlüssels (150) ein die Leseköpfe (126', 127') sowie die verarbeitenden Schaltungen mit Ansteuerimpulsen versorgender Taktgeber (145) vorgesehen ist und dass den Flankendetektoren (129') ein Zwischenspeicher ( 148) vorgeschaltet ist zur Übernahme der ausgelesenen Information.
32. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, mit einer Auswerteschaltung für einen Leerlauf- und einen Lesebetrieb, dadurch gekennzeichnet, dass im Leerlaufbetrieb nur wenigstens ein Lesekopf in längeren Zeitabständen mit kurzen leistungsschwachen Tastimpulsen versorgt ist und dass im Lesebetrieb sämtliche Leseköpfe mit Leistungsimpulsen betrieben werden, deren Amplituden wesentlich über denen des Leerlaufbetriebs und über der für den Dauerbetrieb zulässigen Nennleistung liegen, wobei

3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

640 297

deren Folgefrequenz auf die maximale Lesegeschwindigkeit abgestimmt ist.
33. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass im Leerlaufbetrieb die leistungsintensiven Schaltungsgruppen der Auswerteschaltung abgeschaltet und im Lesebetrieb mit Taktimpulsen beaufschlagt sind, deren zeitliche Länge einen Bruchteil der Leseimpulse beträgt.
34. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung von Leerlaufbetrieb auf Lesebetrieb automatisch in Abhängigkeit vom Ausbleiben eines Impulses an dem Lesekopf für Leerlaufbetrieb (D) erfolgt.
35. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung bzw. Erkennung von aus Fehlbedienungen oder falschen Schlüsseln resultierenden Lesefehlern in der Auswerteschaltung ein Jmpulsfolgeprogramm unlöschbar gespeichert ist, mit dem eine mittels eines besonderen Taktlesers, der zwei in bezug auf den Hell-/Dunkelabstand einer auf dem Informationsträger befindlichen Taktspur in Einschubrichtung um das

1,5fache eines Bitabstandes voneinander versetzte Leseköpfe (F. S) aufweist, gelesene Taktimpulsfolge impulsweise verglichen wird.
36. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Impulsfolgeprogramm sowohl eine Impulsfolge enthält, die einer bedienungsgerechten Einschubbewegung des Schlüssels entspricht, als auch eine Impulsfolge, die einer bedienungsgerechten Entnahmebewegung entspricht, und zusätzlich dazu unterschiedliche bezüglich der Impulsart, Impulszahl und des zeitlichen Impulsabstandes auf die Annahmefähigkeit der Auswerte-schaltung ausgelegte Impulsfolgen enthält.
37. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Leseköpfe (S, F, D, E) und die Auswerteschaltung sowohl bei Fehlererkennung als auch nach regulär beendetem Lesevorgang unmittelbar wieder auf Leerlaufbetrieb umgeschaltet werden.