DE19533732A1

DE19533732A1 - Elektronische Verschlußanlage

Info

Publication number: DE19533732A1
Application number: DE1995133732
Authority: DE
Inventors: Ulrich Beule
Original assignee: KOERLING FRANZ JOSEF
Current assignee: KOERLING FRANZ JOSEF
Priority date: 1995-09-12
Filing date: 1995-09-12
Publication date: 1997-03-13

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Verschlußanlage für bewegliche Verschlußelemente, wie Türen, Klappen oder dergleichen, zum Verschließen eines zu sichernden Objektes.

Zum Schutz gegen unberechtigten Zugang oder Zugriff von Objekten, wie Gebäude oder Inneneinrichtungen aller Art, sind mechanische Schließanlagen mit zum Teil mehrstufig hierarchischem Schließfunktionsaufbau bekannt. Die zugangsberechtigten Personen erhalten einen oder mehrere Schlüssel, mit denen sie genau die Schlösser öffnen können, bei denen ein Zugang bzw. Zugriff beabsichtigt ist.

Die Problematik von herkömmlichen mechanischen Schließanlagen liegt neben der systemabhängig unterschiedlichen Gefahr der Anfertigung von Nachschlüsseln durch Unberechtigte insbesondere im Verlust der Sicherheitsfunktionen bei Abhandenkommen von Schlüsseln. Das damit verbundene Risiko wird in der Regel höher, je hierarchisch höherwertig ein abhanden gekommener Schlüssel ist. Die Problematik verschärft sich mit zunehmender Anzahl der an der Anlage beteiligten Personen (Schlüsselbesitzer) und der Größe der Anlage selbst (Anzahl der Schlösser). Die Wiederherstellung des geforderten Sicherheitsniveaus bei Verlust eines Schlüssels läßt sich nur durch Austausch der Schließanlage oder von Teilen derselben erreichen. Ein solcher Austausch stellt sich in der Praxis als höchst problematisch dar, da er

1. zu erheblichen Kosten bei der Ersatzbeschaffung und bei dem Austausch selbst (Montage) führt und
2. in der Regel nicht kurzfristig durchführbar ist, wodurch entweder eine Zeitspanne mangelnder Sicherheit hingenommen werden muß oder zusätzliche Kosten durch Provisorien, Organisationsänderungen oder dergleichen entstehen.

Bekannte Verschlußsysteme mit elektronisch oder mechanisch veränderbaren Zugangsberechtigungen, wie sie z. B. zur Sicherung von Außen- und Innentüren von Gebäuden verfügbar sind, eignen sich aufgrund der Baugröße ihrer Komponenten nicht für den universellen Einsatz in einer Vielzahl von Einsatzbereichen für Verschlußsysteme, wie z. B. für Möbel, Verkaufs- und Ausstellungsvitrinen oder dergleichen. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elektronische Verschlußanlage bereitzustellen, die so beschaffen ist, daß bei Verlust eines Schlüssels oder in anderen Störfällen das geforderte Sicherheitsniveau kurzfristig und zu möglichst geringen Kosten wieder herstellbar ist. Dabei sollen die Bauteile so klein dimensioniert sein, daß die Anlage in möglichst viele denkbare zu sichernde Objekte ohne Beeinträchtigung des Designs einbaubar ist.

Weiter sollen alle funktionalen und organisatorischen Anforderungen zumindest wie bei mechanischen Verschlußanlagen erfüllbar sein; eine höhere Flexibilität bei der Erteilung der Zugangsberechtigungen zu den Objekten wäre wünschenswert.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in einer elektronischen Verschlußanlage für bewegliche Verschlußelemente, wie Türen, Klappen oder dergleichen, zum Verschließen eines zu sichernden Objektes, mit zum einen folgenden, in dem zu sichernden Objekt angeordneten Teilen:

a) einer programmierbaren, mikroprozessorgesteuerten Steuer- und Überwachungseinheit,
b) wenigstens einem elektrisch betätigbaren Sperriegel, mit dem das bewegliche Element des zu sichernden Objektes verschließbar ist,
c) einer das "Schloß" bildenden Übertragerspule, die an die Steuer- und Überwachungseinheit angeschlossen und an dem zu sichernden Objekt so angebracht ist, daß ihr elektromagnetischer Wirkbereich von außen beeinflußbar ist,
d) wenigstens einem Sensor zum Abtasten der Schließstellung des beweglichen Elementes, der mit einem Eingang der Steuer- und Überwachungseinheit verbunden ist,

sowie zum anderen folgenden frei beweglichen Teilen

e) wenigstens einem Benutzerschlüssel mit einem zufallskodierten Mikrochip (Transponder), dessen Kennung in der Benutzerstellung über die Übertragerspule induktiv von der Steuer- und Überwachungseinheit lesbar ist, und
f) wenigstens einem Programmierelement, mit dem über die Übertragerspule der Speicher der Steuer- und Überwachungseinheit für einen Lesevorgang geöffnet und gesperrt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei kleineren Anlagen, d. h. bei einer geringeren Anzahl von zu sichernden Objekten, kann für das Programmieren der Steuer- und Überwachungseinheit vorteilhafterweise ein Programmierschlüssel benutzt werden. Bei größeren Anlagen ist es zweckmäßig, ein mikroprozessorgesteuertes Programmiergerät einzusetzen. Die unterschiedliche Handhabung dieser Programmierelemente wird nachfolgend noch erläutert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Mikrochips der Benutzerschlüssel jeweils einen Festspeicher (ROM) mit einer Speicherkapazität von z. B. 64 bit.

In jedem einzelnen Benutzerschlüssel ist aus einer großen Vielzahl von Speichermöglichkeiten nur eine einzige, nicht bekannte Information aktiviert. Mikrochips dieser Art sind handelsüblich.

Vorteilhafterweise werden die unterschiedlichen Betriebszustände des zu sichernden Objektes durch einen optischen Signalgeber angezeigt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist mit der Übertragerspule eine zweifarbige Leuchtdiode kombiniert, die für folgende Anzeigezustände durch die Steuer- und Überwachungseinheit aktivierbar ist:

- "grün" - Objekt ordnungsgemäß gesichert,
- "rot" - Verschlußelement am Objekt offen und
- "blinken" - Phase der "Programmierung/Lernfähigkeit".

Wenn dies gewünscht wird, kann auch ein akustischer Signalgeber am zu sichernden Objekt vorgesehen sein, der nach Überschreiten einer vorgegebenen Öffnungszeit des beweglichen Elements aktiviert wird.

Nach einer anderen Weiterbildung kann auch ein akustischer und/oder optischer Signalgeber vorgesehen sein, der bei einem unberechtigten Öffnen des beweglichen Elements für einen Daueralarm aktiviert wird.

Der entscheidende Vorteil, der durch die Erfindung gegenüber einer herkömmlichen mechanischen Schließanlage erzielbar ist, besteht darin, daß bei einer Beeinträchtigung des geforderten Sicherheitsniveaus, z. B. durch einen verlorengegangenen Schlüssel, die elektronischen Anlagen an allen zu sichernden Objekten für die zukünftig benutzbaren Schlüssel kurzfristig neu programmiert werden können, womit automatisch eine Sperre für den verlorengegangenen Schlüssel verbunden ist. Anders als bei einer mechanischen Schließanlage brauchen also bei der neuen elektronischen Verschlußanlage an den Objekten zur Wiederherstellung des geforderten Sicherheitsniveaus keine baulichen Maßnahmen wie Erneuerung von Schlössern oder dergleichen vorgenommen zu werden. Damit bietet die neue Anlage einen nicht zu übertreffenden Zeit- und Kostenvorteil und außerdem eine höhere Flexibilität bei der Zuteilung von Zugangsberechtigungen und ebenso hinsichtlich der möglichen Überwachungsfunktionen.

Ein Ausführungsbeispiel einer elektronischen Verschlußanlage gemäß der Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit einem Blockschaltbild der Hauptbausteine näher erläutert.

Das Blockschaltbild zeigt die prinzipielle Verknüpfung der Komponenten einer Grundausführung einer elektronischen Verschlußanlage. Hauptkomponent ist eine programmierbare, mikroprozessorgesteuerte Steuer- und Überwachungseinheit 1. Bestandteile dieser Steuer- und Überwachungseinheit sind ein Mikroprozessor (CPU), ein Speicher sowie Ein- und Ausgangseinheiten 2, 3. Die Stromversorgung kann entweder direkt aus dem Netz oder akkugepuffert erfolgen. An die Eingangseinheiten 2 sind wenigstens eine Übertragerspule 4 ("Schloß") und wenigstens ein Sensor 5 zum Abtasten der Schließstellung des beweglichen Elements, z. B. eine Tür, über Leitungen 6, 7 angeschlossen.

Für das Verschließen des beweglichen Elements dient ein elektrisch betätigbarer Sperriegel 8, der von einem Stellgerät 9, beispielsweise ein Elektromotor, angetrieben wird. Der Steuereingang des Stellgerätes 9 ist über eine Leitung 10 an die Ausgangseinheit der Steuer- und Überwachungseinheit 1 angeschlossen. Die Rückmeldung der Stellungsanzeige des Sperriegels 8 erfolgt über eine Leitung 11, die an die Eingangseinheit 2 der Steuer- und Überwachungseinheit 1 angeschlossen ist. Weiter können an die Ausgangseinheit 3 optische und/oder akustische Signalgeber angeschlossen sein. Bei dem Ausführungsbeispiel ist als optischer Signalgeber eine zweifarbige Leuchtdiode 12 vorgesehen, die entweder zusammen mit der Übertragerspule 4 sich in einem Gehäuse befinden kann oder an einer anderen gewünschten Stelle des zu sichernden Objektes untergebracht sein kann und über Leitungen 13 mit einem Ausgang der Steuer- und Überwachungseinheit 1 verbunden ist. Weiter ist an der Ausgangseinheit 3 der Steuer- und Überwachungseinheit 1 über eine Leitung 14 ein akustischer Signalgeber 15 angeschlossen.

Alle vorstehend erwähnten Bauteile sind in einem zu sichernden Objekt fest eingebaut. Eine Vernetzung mehrerer zu sichernder Objekte ist ohne weiteres möglich. Zu diesem Zweck enthält die Eingangseinheit 2 eine Schnittstelle zur zentralen Anbindung, die durch eine Leitung 16 angedeutet ist.

Zu den frei beweglichen Teilen gehören die Benutzerschlüssel 17 und wenigstens ein Programmierelement 18. Diese Teile sind, wenn sie an die Übertragerspule 4 herangeführt werden, mit der Übertragerspule induktiv gekoppelt. Die Übertragerspule 4 kann den Einbauverhältnissen angepaßt werden.

Bei kleineren Anlagen kann das Einlesen mit Hilfe eines Programmierschlüssels vorgenommen werden. Benutzerschlüssel und Programmierschlüssel sind durch den Mikrochip fest kodiert und benötigen keine eigene Stromversorgung. Die benötigte Energie wird vielmehr induktiv übertragen, wenn der Schlüssel an die Übertragerspule 4 gehalten wird. Der im Schlüssel eingebaute zufallskodierte Mikrochip ist unter der Bezeichnung "Transponder" im Handel erhältlich. Er wirkt nach induktiver Kopplung mit der Übertragerspule 4 wie ein kombinierter Empfänger/Sender.

Handhabung und Einstellung der Benutzerschlüssel:

Alle beweglichen, zu sichernden Elemente werden geschlossen. Der Sperriegel 8 nimmt die Schließstellung ein. Gegebenenfalls zeigt eine zweifarbige Leuchtdiode den Zustand "gesichert" an.

Es sei angenommen, daß mehrere zu sichernde Objekte mit je einer erfindungsgemäßen elektronischen Verschlußanlage ausgerüstet sind und mehr als zwei Benutzerschlüssel 17 vorhanden sind, die für alle Objekte benutzbar sind.

Bei Verwendung eines Programmierschlüssel 18 wird dieser eine bestimmte Zeit an die Übertragerspule 4 gehalten, der Zustand "Programmierung/Lernfähigkeit" wird angezeigt. Die anschließend an die Übertragerspule 4 herangeführten Benutzerschlüssel 17 werden nacheinander in der Steuer- und Überwachungseinheit gespeichert und gelten zukünftig für dieses Objekt. Der Einlesevorgang wird durch erneutes Anlegen des Programmierschlüssels 18 beendet.

Mit jedem der zugelassenen Benutzerschlüssel 17 kann ein zu sicherndes Objekt geöffnet werden, d. h. mit dem Anhalten des Benutzerschlüssels 17 an die Übertragerspule 4 wird das Stellgerät 9 im Sinne einer Öffnungsbewegung des Sperriegels 8 angesteuert. Das bewegliche Element, beispielsweise eine Tür, kann nun geöffnet werden. Das ordnungsgemäße Verschließen des Objektes ist anschließend nur durchführbar, nachdem das bewegliche Element in die Schließstellung zurückbewegt und diese Stellung vom Sensor 5 festgestellt wurde. Nach Feststellung der Schließstellung des beweglichen Elements durch den Sensor 5 wird der Sperriegel 8 nach einer vorgegebenen Zeitspanne automatisch angesteuert und das bewegliche Element verriegelt. Für das Verschließen braucht also der Benutzerschlüssel 17 nicht erneut an die Übertragerspule 4 angelegt zu werden. Die Zeitspanne bis zur Betätigung des Sperriegels 8 ist den Bedürfnissen entsprechend einstellbar.

Für bewegliche Elemente mit größerer Baulänge können gewünschtenfalls auch zwei oder mehr Sensoren 5 zur Schließüberwachung eingesetzt werden.

Ein verlorengegangener Schlüssel kann durch einen neuen ersetzt werden. Zu diesem Zweck müssen der (bzw. die) noch vorhandene(n) Benutzerschlüssel 17 und der neue Benutzerschlüssel nacheinander, wie vorstehend beschrieben, eingelesen werden. Danach kann der verlorengegangene Benutzerschlüssel, sofern er wieder auftauchen sollte, nicht mehr benutzt werden.

Es braucht nicht betont werden, daß für verschiedene zu sichernde Objekte alle denkbaren Kombinationsmöglichkeiten und Hierarchien auf einfachste Art und Weise einstellbar sind.

Bei größeren Anlagen, insbesondere mit mehreren, über gleiche Benutzerschlüssel zu sichernden Objekten, empfiehlt sich die Verwendung eines Programmiergerätes. Ein solches Programmiergerät hat den Vorteil, daß für das Einlesen nicht jeder einzelne Benutzerschlüssel 17 an jedes zu sichernde Objekt herangeführt werden muß.

Vielmehr werden alle für die einzelnen zusichernden Objekte vorgesehen Benutzerschlüssel 17 nacheinander in das Programmiergerät eingelesen. Danach können die für eine Anzahl von Objekten gültigen Benutzerschlüssel vom Programmiergerät zu den Objekten eingelesen werden, indem das Programmiergerät nacheinander an die Übertragerspulen der einzelnen Objekte angehalten wird. Das Programmiergerät ist also ein aktives Steuergerät mit eigenem Mikroprozessor und eigener Stromversorgung.

Während des Betriebes der zu sichernden Objekte wird nach berechtigtem Öffnen eines Objektes ein Alarmausgang aktiv. Dieser Zustand kann per Leuchtdiode angezeigt werden. Nach einer vorgegebenen Zeit kann eine akustische Erinnerung an den Öffnungszustand erfolgen. Weiter können bei unberechtigtem Öffnen zwei Alarmausgänge aktiviert werden. In diesem Fall kann ein akustischer und/oder optischer Daueralarm gegeben werden, der nur durch einen Programmierschlüssel wieder auszuschalten ist. Alle Sonderfunktionen, wie z. B. Sonderöffnung zur Reparatur-, Bestückungs- oder Dekorationszweck sind denkbar. Sämtliche Funktionszeiten und optischen und akustischen Signale sind frei nach Kundenwunsch wählbar.

Abschließend sei erwähnt, daß für den Aufbau der beschriebenen elektronischen Verschlußanlage ausschließlich handelsübliche elektronische und sonstige Bauteile benötigt werden.

Claims

1. Elektronische Verschlußanlage für bewegliche Verschlußelemente, wie Türen, Klappen oder dergleichen, zum Verschließen eines zu sichernden Objektes, bestehend aus folgenden, in dem zu sichernden Objekt angeordneten Teilen:

a) einer programmierbaren, mikroprozessorgesteuerten Steuer- und Überwachungseinheit (1),
b) wenigstens einem elektrisch betätigbaren Sperriegel (8), mit dem das bewegliche Element des zu sichernden Objektes verschließbar ist,
c) einer das "Schloß" bildenden Übertragerspule (4), die an die Steuer- und Überwachungseinheit (1) angeschlossen und an dem zu sichernden Objekt so angebracht ist, daß ihr elektromagnetischer Wirkbereich von außen beeinflußbar ist,
d) wenigstens einem Sensor (5) zum Abtasten der Schließstellung des beweglichen Elementes, der mit einem Eingang der Steuer- und Überwachungseinheit (1) verbunden ist,

sowie folgenden frei beweglichen Teilen:

e) wenigstens einem Benutzerschlüssel (17) mit einem zufallskodierten Mikrochip (Transponder), dessen Kennung in der Benutzerstellung über die Übertragerspule (4) induktiv von der Steuer- und Überwachungseinheit (1) lesbar ist, und
f) wenigstens einem Programmierelement (18), mit dem über die Übertragerspule (4) der Speicher der Steuer- und Überwachungseinheit (1) für einen Lesevorgang geöffnet und gesperrt wird.

2. Elektronische Verschlußanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Programmierelement (18) ein Programmierschlüssel ist.

3. Elektronische Verschlußanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Programmierelement ein mikroprozessorgesteuertes Programmiergerät ist.

4. Elektronische Verschlußanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrochips der Benutzerschlüssel (17) jeweils einen Festspeicher (ROM) mit einer Speicherkapazität von z. B. 64 bit enthalten.

5. Elektronische Verschlußanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Übertragerspule (4) eine zweifarbige Leuchtdiode (12) kombiniert ist, die für folgende Anzeigezustände durch die Steuer- und Überwachungseinheit (1) aktivierbar ist:

6. Elektronische Verschlußanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein akustischer Signalgeber vorgesehen ist, der nach Überschreiten einer vorgegebenen Öffnungszeit des beweglichen Elements aktiviert wird.

7. Elektronische Verschlußanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein akustischer und/oder optischer Signalgeber vorgesehen ist, der bei einem unberechtigten Öffnen des beweglichen Elements für einen Daueralarm aktiviert wird.