DE19937086A1

DE19937086A1 - Electronic lock system, esp. ignition lock system for motor vehicle, has code transfer arrangement operated at different optical frequency from energy transmission frequency

Info

Publication number: DE19937086A1
Application number: DE19937086A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Stehle; Johannes Mattes
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 1998-08-17
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2000-02-24

Abstract

The system has an electronic lock (3) and key (2), an arrangement for optically transferring energy from the lock to the key to operate the key and an arrangement for the optical transfer of a code between the lock and key. After positive identification of the code, at least one action is performed in and/or by the lock, such as triggering functions, switching on the ignition, starting the engine, etc. The code transfer arrangement can be operated at an optical frequency that is different in at least one transmission direction (4) between the key and lock from the energy transmission (12) frequency.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Schließsystem, insbesondere ein Zündschloßsystem für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electronic locking system, in particular an ignition lock system for a motor vehicle, according to the preamble of Claim 1.

Derartige Zündschloßsysteme dienen in Kraftfahrzeugen zu dessen Inbetriebnahme. Beispielsweise kann es sich dabei um die Freigabe von bestimmten Funktionen, das Einschalten der Zündung, das Starten o. dgl. des Kraftfahrzeugs handeln.Ignition lock systems of this type are used in motor vehicles for this purpose Installation. For example, it can be the release of certain functions, switching on the ignition, starting act o. The like of the motor vehicle.

Aus der EP 0 720 545 B1 ist ein elektronisches Zündschloßsystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, das aus einem elektronischen Schloß und einem elektronischen Schlüssel besteht. Das Zündschloßsystem besitzt Mittel zur berührungslosen Übertragung von Energie vom Schloß auf den Schlüssel, so daß der im Schloß befindliche Schlüssel mit Hilfe der übertragenen Energie bestimmungsgemäß betreibbar ist. Weiter sind Mittel zur Übertragung eines Codes zwischen dem Schloß und dem Schlüssel vorhanden, wobei nach positiver Auswertung des übertragenen Codes wenigstens eine Aktion im und/oder durch das Schloß zur Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs auslösbar ist. Sowohl bei den Mitteln zur Energie-Übertragung als auch den Mitteln zur Code-Übertragung kann es sich um induktiv und/oder optisch arbeitende Mittel handeln.EP 0 720 545 B1 describes an electronic ignition lock system for a motor vehicle known that consists of an electronic lock and an electronic key. The ignition lock system has Means for the contactless transmission of energy from the castle to the Key so that the key in the lock can be locked using the transferred energy can be operated as intended. Are further Means for transmitting a code between the lock and the Key available, after positive evaluation of the transmitted Codes at least one action in and / or through the lock Commissioning of the motor vehicle can be triggered. Both in the Means for energy transmission as well as the means for Code transmission can be inductive and / or optically working Act means.

Erfolgt sowohl die Energie- als auch die Code-Übertragung auf optischem Wege, so kann eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Übertragungen auftreten. Das führt wiederum zu Fehlfunktionen des Zündschloßsystems. Daher ist es für diesen Fall während der Code-Übertragung notwendig, die Energie-Übertragung auszusetzen. Dies kompliziert den Betrieb des Zündschloßsystems und erfordert eine aufwendige Energiesteuerung, damit dem Schlüssel zu dessen Betrieb genügend Energie zur Verfügung steht. Außerdem verlängert sich dadurch die Dauer für die Code-Übertragung.Both energy and code transmission occurs on optical ways, so there can be mutual interference between the two Transfers occur. This in turn leads to malfunction of the Ignition lock system. Therefore, it is for this case during the Code transmission necessary to suspend energy transmission. This complicates the operation of the ignition lock system and requires one elaborate energy control, so the key to its operation enough energy is available. It also extends thereby the duration for the code transmission.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Zündschloßsystem derart weiterzuentwickeln, daß eine gleichzeitige Energie- und Code-Übertragung auf optischem Wege möglich ist.The invention has for its object the ignition lock system in such a way further develop that simultaneous energy and Code transmission is possible optically.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Zündschloßsystem durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is carried out in a generic ignition lock system the characterizing features of claim 1 solved.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind die Mittel zur Code-Übertragung mit einer optischen Frequenz betreibbar, die in wenigstens einer Übertragungsrichtung zwischen dem Schloß und dem Schlüssel unterschiedlich zur optischen Frequenz der Energie-Übertragung ist. Eine gegenseitige Beeinflussung der Energie- und Code-Übertragung ist dadurch wirksam verhindert. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.In the solution according to the invention, the means for code transmission are operable with an optical frequency, which in at least one Direction of transmission between the lock and the key is different from the optical frequency of the energy transmission. There is a mutual influence of energy and code transmission thereby effectively prevented. Further refinements of the invention are the subject of the subclaims.

So können die Mittel zur Energie-Übertragung vom Schloß auf den Schlüssel mittels Laserstrahlung arbeiten, wozu sich insbesondere Infrarot-Laserstrahlung anbietet. Die Mittel zur Energie-Übertragung bestehen zweckmäßigerweise aus einer im Schloß befindlichen Laserdiode, wie einer GaAlAs-Laserdiode, und einer im Schlüssel befindlichen Solarzelle.So the means of energy transfer from the castle to the Keys work by means of laser radiation, which is particularly important Offers infrared laser radiation. The means of energy transmission expediently consist of one located in the castle Laser diode, such as a GaAlAs laser diode, and one in the key located solar cell.

Bevorzugterweise arbeiten die Mittel zur Code-Übertragung in Übertragungsrichtung vom Schlüssel auf das Schloß mit einer höheren Frequenz als die Mittel zur Energie-Übertragung. Insbesondere erhält man einen ausreichenden Frequenzabstand zur Infrarot-Laserstrahlung, wenn hierfür wenigstens grüne optische Strahlung verwendet wird. Die Mittel zur Code-Übertragung in der Übertragungsrichtung vom Schlüssel auf das Schloß bestehen aus elektrooptischen Wandlerelementen, beispielsweise aus Leuchtdioden und/oder Fototransistoren. Bei Verwendung von grüner optischer Strahlung werden bevorzugterweise grüne Leuchtdioden sowohl zum Senden als auch Empfangen des Codes eingesetzt. Vorteilhafterweise weisen grüne Leuchtdioden eine besonders schmalbandige Empfindlichkeit für grünes Licht auf und sind daher für Infrarot-Strahlung völlig unempfindlich. Eine Störung der Code-Übertragung durch die Infrarot-Laserstrahlung ist folglich mit Sicherheit verhindert. In Übertragungsrichtung vom Schloß auf den Schlüssel können als Mittel zur Code-Übertragung gleichzeitig die Mittel zur Energie-Übertragung verwendet werden, indem der zu übertragende Code der Laserstrahlung aufmoduliert ist.The means for code transmission preferably work in Direction of transmission from the key to the lock with a higher one Frequency as the means of energy transmission. In particular receives you have a sufficient frequency separation from infrared laser radiation, if at least green optical radiation is used for this. The Means for code transmission in the direction of transmission from the key on the lock consist of electro-optical transducer elements, for example from light emitting diodes and / or photo transistors. At Use of green optical radiation is preferred green LEDs for both sending and receiving the code used. Green light-emitting diodes advantageously have a particularly narrow-band sensitivity to green light and are therefore completely insensitive to infrared radiation. A disturbance of the Code transmission by infrared laser radiation is consequently included Prevents security. In the direction of transmission from the castle to the Keys can be used as a means of code transmission at the same time Means of energy transmission can be used by the to transmitting code of the laser radiation is modulated.

Damit das Schloß für den Benutzer wie ein herkömmliches Zündschloß bedienbar ist, besitzt dieses eine in der Art eines Rotors ausgebildete Aufnahme mit einer Einführöffnung für den elektronischen Schlüssel. Die dem Schloß zugeordneten Mittel zur Energie- und Code-Übertragung sind an der der Einführöffnung gegenüberliegenden Seite der Aufnahme angeordnet, während die dem Schlüssel zugeordneten Mittel zur Energie- und Code-Übertragung an der Frontseite des in der Aufnahme befindlichen Teils des Schlüssels angeordnet sind. Dadurch sind die Mittel zur Energie- und Code-Übertragung im Schlüssel und im Schloß einander zugewandt, was eine effektive Energie- und Code-Übertragung gewährleistet. Die Effizienz kann weiterhin dadurch gesteigert werden, daß die Solarzelle eine derartige Größe besitzt, daß die von der Laserdiode abgegebene Strahlung in sämtlichen Rotorstellungen der Aufnahme von der Solarzelle überdeckt ist.So that the lock for the user like a conventional ignition lock is operable, it has one in the manner of a rotor trained receptacle with an insertion opening for the electronic Key. The resources associated with the castle for energy and Code transmission is at the opposite of the insertion opening Side of the recording arranged while the key assigned Means for energy and code transmission on the front of the in the Recording part of the key are arranged. Thereby are the means of energy and code transmission in the key and in Closed facing each other, which is an effective energy and Code transmission guaranteed. The efficiency can continue through this be increased so that the solar cell is of such a size, that the radiation emitted by the laser diode in all Rotor positions of the recording is covered by the solar cell.

In weiterer Ausgestaltung können die Mittel zur Energie- und Code-Übertragung im Schloß, wie die Laserdiode und die grüne Leuchtdiode, an einer Halterung befestigt sein, die in der Art eines Stators ausgebildet ist. Die Halterung ragt in den Rotor hinein. Gleichzeitig dient die Halterung als Kühlkörper für die Laserdiode. Selbstverständlich können die Chips für die Laserdiode und die Leuchtdiode auch auf einem gemeinsamen Substrat gebondet sein. Die Mittel zur Energie- und Code-Übertragung im Schlüssel, wie die Solarzelle und die grüne Leuchtdiode, sind auf einer Leiterplatte befestigt. Die Leiterplatte ist innerhalb des in der Aufnahme befindlichen Teils des Schlüssels angeordnet.In a further embodiment, the means for energy and Code transmission in the lock, such as the laser diode and the green one Light-emitting diode, attached to a bracket, which is in the manner of a Stator is formed. The bracket protrudes into the rotor. At the same time, the holder serves as a heat sink for the laser diode. Of course, the chips for the laser diode and the Light-emitting diode can also be bonded to a common substrate. The Means of energy and code transmission in the key, like that The solar cell and the green LED are on a circuit board attached. The circuit board is inside the in the recording located part of the key.

Zur Sicherheit vor dem Austritt von Laserstrahlung ist am Schloß eine Einrichtung zum Verschließen der Einführöffnung bei entferntem Schlüssel angeordnet. Diese Einrichtung besitzt Klappen, die bei der Einführung des Schlüssels in die Aufnahme unter Federbelastung seitlich wegbewegbar sind. Beim Herausnehmen des Schlüssels aus der Aufnahme sind die Klappen aufgrund der Federkraft selbsttätig zurückstellbar.To prevent laser radiation from escaping, there is one at the lock Device for closing the insertion opening when removed Keys arranged. This facility has flaps that at Insertion of the key in the spring loaded receptacle are laterally movable away. When removing the key from the The flaps are automatic due to the spring force resettable.

Zum Betrieb der Laserdiode ist im Schloß entsprechend einer Ausgestaltung eine Lasertreiber-Schaltung angeordnet. Die Lasertreiber-Schaltung enthält einen Schaltspannungsregler, dessen abgegebene Spannung einer Modulations-Schaltung zugeführt wird. In der Modulations-Schaltung ist ein Leistungshalbleiter, wie ein MOS-FET o. dgl., angeordnet, der entsprechend dem vom Schloß auf den Schlüssel zu übertragenden Code den der Laserdiode zugeführten Strom moduliert. Weiter ist im Schloß eine Empfangsschaltung mit einer Leuchtdiode für den vom Schlüssel auf das Schloß zu übertragenden Code angeordnet. Die Empfangsschaltung enthält einen Impedanzwandler zur Stabilisierung der von der Leuchtdiode abgegebenen Spannung. Dem Impedanzwandler ist eine Verstärkungsschaltung für die abgegebene Spannung nachgeschaltet, wobei die verstärkte Spannung anschließend einem Komparator zur Pegelanpassung zugeführt wird.To operate the laser diode is in the castle accordingly Embodiment arranged a laser driver circuit. The Laser driver circuit contains a switching voltage regulator, the output voltage is fed to a modulation circuit. In the modulation circuit is a power semiconductor, like a MOS-FET or the like, arranged, which corresponds to that of the castle on the Key to be transmitted code the current supplied to the laser diode modulated. Next is a receiving circuit with a in the castle LED for the one to be transferred from the key to the lock Code arranged. The receiving circuit contains an impedance converter to stabilize the voltage emitted by the LED. The Impedance converter is an amplification circuit for the output Voltage connected downstream, the increased voltage then a comparator for level adjustment is supplied.

Im Schlüssel ist gemäß einer Ausgestaltung eine Spannungsstabilisierungs-Schaltung zur Stabilisierung der von der Solarzelle abgegebenen Spannung angeordnet, die zum Betrieb des Schlüssels bei in der Aufnahme befindlichem Schlüssel dient. Weiter befindet sich im Schlüssel eine Demodulations-Schaltung zum Herausfiltern und Verstärken des vom Schloß übertragenen Codes aus der von der Solarzelle abgegebenen Spannung.According to one embodiment, the key contains a Voltage stabilization circuit for stabilizing the of the Solar cell output voltage arranged to operate the Key with the key in the holder. Further there is a demodulation circuit in the key for Filtering out and amplifying the code transmitted by the lock the voltage emitted by the solar cell.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß keine aufwendige Steuerung der vom Schloß auf den Schlüssel zu übertragenden Energie notwendig ist. Da entsprechende Steuerungsschaltungen nicht erforderlich sind, handelt es sich insgesamt um ein kostengünstiges Schließsystem.The advantages achieved with the invention are in particular that no elaborate control of the lock on the key transmitting energy is necessary. Because corresponding Control circuits are not required overall an inexpensive locking system.

Vielmehr erfolgt eine ununterbrochene Energieübertragung zum Schlüssel, wenn der Schlüssel im Schloß befindlich ist, so daß immer ausreichend Energie zum Betrieb des Schlüssels zur Verfügung steht. Fehlersituationen, die aufgrund mangelnder Energie ansonsten auftreten können, sind wirksam verhindert. Außerdem ist eine Störung der Code-Übertragung durch die Energie-Übertragung ausgeschlossen, so daß das erfindungsgemäße Schließsystem sehr betriebssicher arbeitet. Rather, there is an uninterrupted energy transfer to the Key when the key is in the lock, so always sufficient energy is available to operate the key. Failure situations that otherwise due to lack of energy are effectively prevented. Besides, one is Code transmission disrupted by energy transmission excluded, so that the locking system according to the invention very much works reliably.

Da die Code-Übertragung parallel zur Energie-Übertragung erfolgt, wird auch eine Verkürzung der Dauer für die Code-Übertragung erzielt. Das steigert auch die Sicherheit des Schließsystems vor Mißbrauch erheblich.Since the code transmission takes place parallel to the energy transmission, the duration of the code transmission is also shortened. This also increases the security of the locking system against misuse considerably.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention with different Further developments is shown in the drawings and is in following described in more detail. Show it

Fig. 1 schematisch eine Funktionsübersicht zu einem elektronischen Schließsystem in einem Kraftfahrzeug, Fig. 1 shows schematically a functional overview to an electronic locking system in a motor vehicle,

Fig. 2 ein Block-Schaltbild zur Energie- und Code-Übertragung zwischen dem Schloß und dem Schlüssel, Fig. 2 is a block diagram for power and code transmission between the lock and the key,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm für die Energie- und Code-Übertragung, Fig. 3 is a timing diagram for the power and code transmission,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Schloß, Fig. 4 shows a longitudinal section through the lock,

Fig. 5 den Schlüssel im Teilschnitt, Fig. 5 shows the key in partial section,

Fig. 6 ein Blockschaltbild für die Schaltung zur Energie- Übertragung und Code-Sendung im Schloß, Fig. 6 is a block diagram of the circuit for energy transmission and code broadcast in the lock,

Fig. 7 ein Blockschaltbild für die Schaltung zum Code-Empfang im Schloß und Fig. 7 is a block diagram for the circuit for code reception in the castle and

Fig. 8 ein Blockschaltbild für die Energie- und Code-Übertragung im Schlüssel. Fig. 8 is a block diagram for the energy and code transmission in the key.

In Fig. 1 ist ein für ein Kraftfahrzeug bestimmtes elektronisches Schließsystem 1 schematisch gemäß einem Teil seiner Funktionen gezeigt. Das Schließsystem 1 umfaßt ein Zündschloßsystem zur Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs und besteht aus einem elektronischen Schloß 3 und einem elektronischen Schlüssel 2, wobei der Schlüssel 2 in das als Zündschloß ausgestaltete Schloß 3 einführbar ist. Im Schloß 3 und im Schlüssel 2 befinden sich Mittel zur berührungslosen optischen Übertragung eines Codes 4 zwischen dem Schloß 3 und dem Schlüssel 2. Dabei findet bevorzugterweise eine bidirektionale Kommunikation durch Austausch des Codes 4 in beide Übertragungsrichtungen 4', 4'' zwischen dem Schloß 3 und dem Schlüssel 2 statt. Allerdings kann auch ein Austausch des Codes 4 nur in eine Übertragungsrichtung 4', und zwar insbesondere vom Schlüssel 2 zum Schloß 3 vorgenommen sein. Nach positiver Auswertung des übertragenen Codes 4 ist wenigstens eine Aktion 6 im und/oder durch das Schloß 3 auslösbar. Beispielsweise kann es sich dabei um die Freigabe von Funktionen für das Kraftfahrzeug, das Einschalten der Zündung des Kraftfahrzeugs, das Starten des Kraftfahrzeugs o. dgl. handeln. In Fig. 1, an electronic locking system 1 intended for a motor vehicle is shown schematically according to part of its functions. The locking system 1 comprises an ignition lock system for starting up the motor vehicle and consists of an electronic lock 3 and an electronic key 2 , the key 2 being insertable into the lock 3 designed as an ignition lock. In the lock 3 and in the key 2 there are means for the contactless optical transmission of a code 4 between the lock 3 and the key 2 . In this case, bidirectional communication preferably takes place by exchanging the code 4 in both transmission directions 4 ′, 4 ″ between the lock 3 and the key 2 . However, the code 4 can also be exchanged only in one transmission direction 4 ', in particular from the key 2 to the lock 3 . After positive evaluation of the transmitted code 4 , at least one action 6 can be triggered in and / or by the lock 3 . For example, this can involve enabling functions for the motor vehicle, switching on the ignition of the motor vehicle, starting the motor vehicle or the like.

Zusätzlich läßt sich mit Hilfe des Schlüssels 2 die Zugangsberechtigung zum Kraftfahrzeug fernbedienbar ansteuern. Hierzu befinden sich Betätigungsorgane 7 am Schlüssel 2, die der Benutzer manuell betätigt. Dadurch ist zwischen dem Schlüssel 2 und einer beispielsweise am Innenspiegel 8 zentral im Kraftfahrzeug angeordneten Empfangseinrichtung 9 ein Code 5 übertragbar. Nach positiver Auswertung des Codes 5, d. h. falls es sich um den berechtigten Schlüssel 2 handelt, wird ein Steuergerät 10 zur Ver- oder Entriegelung der Autotüren 11, des Kofferraumdeckels o. dgl. betätigt.In addition, the access authorization to the motor vehicle can be controlled remotely using the key 2 . For this purpose there are actuators 7 on the key 2 , which the user actuates manually. As a result, a code 5 can be transmitted between the key 2 and a receiving device 9 arranged, for example, centrally on the inside mirror 8 in the motor vehicle. After positive evaluation of the code 5 , ie if it is the authorized key 2 , a control device 10 is actuated to lock or unlock the car doors 11 , the trunk lid or the like.

Der Schlüssel 2 besitzt einen nicht weiter gezeigten Energiespeicher, der den Schlüssel 2 mit einer Spannung zum Betrieb der Fernbedienung für die Zugangsberechtigung versorgt. Zur Schonung des Energiespeichers wird jedoch für den Betrieb des Schlüssels 2 im Zündschloßsystem, wo sich der Schlüssel 2 im Schloß 3 befindet, der Schlüssel 2 mit Energie vom Schloß 3 versorgt. Zu diesem Zweck sind Mittel zur optischen Übertragung von Energie 12 vom Schloß 3 auf den Schlüssel 2 vorgesehen, wie schematisch in Fig. 2 gezeigt ist, derart daß der Schlüssel 2 mittels dieser übertragenen Energie 12 betreibbar ist.The key 2 has an energy storage device, not shown, which supplies the key 2 with a voltage for operating the remote control for the access authorization. To protect the energy storage, however, the key 2 is supplied with energy from the lock 3 for the operation of the key 2 in the ignition lock system, where the key 2 is located in the lock 3 . For this purpose, means are provided for the optical transmission of energy 12 from the lock 3 to the key 2 , as is shown schematically in FIG. 2, so that the key 2 can be operated by means of the energy 12 transmitted.

Die Mittel zur Übertragung des Codes 4 sind mit einer optischen Frequenz betreibbar, die in wenigstens einer Übertragungsrichtung 4'' zwischen dem Schlüssel 2 und dem Schloß 3 unterschiedlich zur optischen Frequenz der Energie-Übertragung 12 ist. Eine gegenseitige Beeinflussung der optischen Energie-Übertragung 12 und der Code-Übertragung 4 ist somit wirksam verhindert. Insbesondere ist hervorzuheben, daß eine Unterbrechung der Energie-Übertragung 12 während der Code-Übertragung 4'' vom Schlüssel 2 auf das Schloß 3 daher nicht notwendig ist, wie auch aus Fig. 3 ersichtlich ist.The means for transmitting the code 4 can be operated with an optical frequency which is different from the optical frequency of the energy transmission 12 in at least one transmission direction 4 ″ between the key 2 and the lock 3 . Mutual interference between the optical energy transmission 12 and the code transmission 4 is thus effectively prevented. In particular, it should be emphasized that an interruption of the energy transmission 12 during the code transmission 4 ″ from the key 2 to the lock 3 is therefore not necessary, as can also be seen from FIG. 3.

Um eine besonders effektive Energie-Übertragung 12 sicherzustellen, ist bevorzugt, daß die Mittel zur Energie-Übertragung 12 vom Schloß 3 auf den Schlüssel 2 mittels Laserstrahlung arbeiten. Insbesondere kann es sich dabei um Infrarot-Laserstrahlung handeln. Dann bietet es sich an, eine Laserdiode 13 als Mittel zur Energie-Übertragung 12 im Schloß 3 anzuordnen, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Beispielsweise kann eine GaAlAs-Laserdiode verwendet werden, die die gewünschte Infrarot-Laserstrahlung erzeugt. Im Schlüssel 2 befindet sich eine Solarzelle 14 als Mittel zur Energie-Übertragung 12.In order to ensure a particularly effective energy transmission 12 , it is preferred that the means for energy transmission 12 work from the lock 3 to the key 2 by means of laser radiation. In particular, it can be infrared laser radiation. Then it makes sense to arrange a laser diode 13 as a means for energy transmission 12 in the lock 3 , as can be seen in FIG. 2. For example, a GaAlAs laser diode can be used that generates the desired infrared laser radiation. In the key 2 there is a solar cell 14 as a means of energy transfer 12th

In der Übertragungsrichtung 4' vom Schloß 3 auf den Schlüssel 2 bestehen die Mittel zur Code-Übertragung 4 bevorzugterweise aus den Mitteln zur Energie-Übertragung 12. Hierzu ist der zu übertragende Code 4' dann der Laserstrahlung aufmoduliert, wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist.In the direction of transmission 4 'from the lock 3 to the key 2 , the means for code transmission 4 preferably consist of the means for energy transmission 12 . For this purpose, the code 4 ′ to be transmitted is then modulated onto the laser radiation, as can be seen from FIGS. 2 and 3.

Die Mittel zur Code-Übertragung 4 in der Übertragungsrichtung 4'' vom Schlüssel 2 auf das Schloß 3 arbeiten entsprechend einer weiteren Ausbildung mit einer höheren Frequenz als die Mittel zur Energie-Übertragung 12. Um einen genügenden Abstand zur Infrarot-Strahlung der Energie-Übertragung 12 zu gewährleisten, erfolgt die Code-Übertragung 4'' wenigstens mit grüner optischer Strahlung. Als Mittel zur Code-Übertragung 4 in der Übertragungsrichtung 4'' vom Schlüssel 2 auf das Schloß 3 werden elektrooptische Wandlerelemente verwendet, bei denen es sich beispielsweise um Leuchtdioden, Fototransistoren o. dgl. handeln kann. Insbesondere bestehen die elektrooptischen Wandlerelemente aus grünen Leuchtdioden 15, 15' die sowohl im Schlüssel 2 als Leuchtdiode 15 zur Aussendung von grüner optischer Strahlung bei Anlegen einer Spannung als auch umgekehrt im Schloß 3 als Leuchtdiode 15' zur Umwandlung von grüner optischer Strahlung in Spannung verwendet werden können.According to a further embodiment, the means for code transmission 4 in the transmission direction 4 ″ from the key 2 to the lock 3 work at a higher frequency than the means for energy transmission 12 . In order to ensure a sufficient distance from the infrared radiation of the energy transmission 12 , the code transmission 4 ″ takes place at least with green optical radiation. Electro-optical transducer elements, which can be, for example, light-emitting diodes, photo transistors or the like, are used as means for code transmission 4 in the transmission direction 4 ″ from the key 2 to the lock 3 . In particular, the electro-optical converter elements consist of green light-emitting diodes 15 , 15 'which are used both in the key 2 as light-emitting diode 15 for emitting green optical radiation when a voltage is applied, and conversely in lock 3 as light-emitting diode 15 ' for converting green optical radiation into voltage can.

Wie weiter aus Fig. 4 hervorgeht, besitzt das Schloß 3 eine in der Art eines verriegelbaren Rotors 16 ausgebildete Aufnahme 17 mit einer Einführöffnung 18 für den elektronischen Schlüssel 2. Befindet sich der Schlüssel 2 in der Aufnahme 17 und ist die Code-Übertragung 4 zwischen Schlüssel 2 und Schloß 3 positiv, so wird der Rotor 16 durch Entriegelung freigegeben. Dann ist der Rotor 16 mittels des Schlüssels 2 in verschiedene Rotorstellungen bewegbar, in denen beispielsweise elektrische Verbraucher im Kraftfahrzeug zuschaltbar sind, die Zündung angeschaltet wird sowie das Starten des Motors erfolgt. As can further be seen from FIG. 4, the lock 3 has a receptacle 17 designed in the manner of a lockable rotor 16 with an insertion opening 18 for the electronic key 2 . If the key 2 is in the receptacle 17 and the code transmission 4 between the key 2 and the lock 3 is positive, the rotor 16 is released by unlocking. Then the rotor 16 can be moved into different rotor positions by means of the key 2 , in which, for example, electrical consumers in the motor vehicle can be switched on, the ignition is switched on and the engine is started.

Die dem Schloß 3 zugeordneten Mittel zur Energie-Übertragung 12 und Code-Übertragung 4, nämlich die Laserdiode 13 sowie die in Fig. 4 nicht sichtbare Leuchtdiode 15', sind an der der Einführöffnung 18 gegenüberliegenden Seite der Aufnahme 17 angeordnet, und zwar an einer Halterung 19 befestigt. Die Halterung 19 ist in der Art eines Stators ausgebildet, der in den Rotor 16 hineinragt. Gleichzeitig dient die Halterung 19 als Kühlkörper für die Laserdiode 13. Zur Vereinfachung der Montage kann es sich anbieten, die Chips für die Laserdiode 13 und die Leuchtdiode 15' auf einem gemeinsamen Substrat zu bonden, das dann an der Halterung 19 befestigt ist.The means for energy transmission 12 and code transmission 4 assigned to the lock 3 , namely the laser diode 13 and the light-emitting diode 15 'not visible in FIG. 4, are arranged on the side of the receptacle 17 opposite the insertion opening 18 , specifically on one Bracket 19 attached. The holder 19 is designed in the manner of a stator which projects into the rotor 16 . At the same time, the holder 19 serves as a heat sink for the laser diode 13 . To simplify assembly, it may be advisable to bond the chips for the laser diode 13 and the light-emitting diode 15 'to a common substrate, which is then attached to the holder 19 .

Weiterhin sind die dem Schlüssel 2 zugeordneten Mittel zur Energie-Übertragung 12 und Code-Übertragung 4, nämlich die Solarzelle 14 und die grüne Leuchtdiode 15, an der Frontseite 20 des in die Aufnahme 17 einsteckbaren Teils 22 des Schlüssels 2 angeordnet, wie anhand von Fig. 5 zu sehen ist. Die Solarzelle 14 und die Leuchtdiode 15 sind auf einer Leiterplatte 21 befestigt. Die Leiterplatte 21 ist innerhalb des Teils 22 des Schlüssels 2 angeordnet.Furthermore, the means for energy transmission 12 and code transmission 4 assigned to the key 2 , namely the solar cell 14 and the green light-emitting diode 15 , are arranged on the front 20 of the part 22 of the key 2 which can be inserted into the receptacle 17 , as shown in FIG . 5 can be seen. The solar cell 14 and the light-emitting diode 15 are fastened on a printed circuit board 21 . The circuit board 21 is arranged within the part 22 of the key 2 .

Befindet sich der Schlüssel 2 mit seinem Teil 22 in der Aufnahme 17, so sind dann die Mittel zur Energie-Übertragung 12 und Code-Übertragung 4 im Schlüssel 2 und im Schloß 3 einander zugewandt, womit die Effizienz der Energie- und Code-Übertragung 12, 4 gewährleistet ist. Da der Rotor 16 mittels des Schlüssels 2 in verschiedene Rotorstellungen verdrehbar ist, ist es zweckmäßig, wenn die Solarzelle 14 eine derartige Größe besitzt, daß die von der Laserdiode 13 abgegebene Strahlung in sämtlichen Rotorstellungen der Aufnahme 17 von der fläche der Solarzelle 14 überdeckt ist.If the key 2 with its part 22 is located in the receptacle 17 , then the means for energy transmission 12 and code transmission 4 in the key 2 and in the lock 3 face each other, thus increasing the efficiency of the energy and code transmission 12 , 4 is guaranteed. Since the rotor 16 can be rotated into different rotor positions by means of the key 2 , it is expedient if the solar cell 14 has such a size that the radiation emitted by the laser diode 13 is covered by the surface of the solar cell 14 in all rotor positions of the receptacle 17 .

Um aus Sicherheitsgründen einen Austritt der Laserstrahlung aus dem Schloß 3 zu verhindern, ist am Schloß 3 eine Einrichtung zum Verschließen der Einführöffnung 18 in die Aufnahme 17 bei entferntem Schlüssel 3 angeordnet. Diese Einrichtung besitzt Klappen 23, die bei der Einführung des Schlüssels 2 unter Federbelastung seitlich wegbewegbar sind, wie in Fig. 4 mit der weiteren Stellung der Klappen 23 gezeigt ist. Beim Herausnehmen des Schlüssels 2 sind die Klappen 23 dann aufgrund der Federkraft wiederum selbsttätig zurückstellbar.In order to prevent the laser radiation from escaping from the lock 3 for security reasons, a device for closing the insertion opening 18 into the receptacle 17 with the key 3 removed is arranged on the lock 3 . This device has flaps 23 , which can be moved laterally when the key 2 is inserted under spring loading, as shown in FIG. 4 with the further position of the flaps 23 . When the key 2 is removed, the flaps 23 can then be automatically reset due to the spring force.

Die elektrische Schaltung zum Betrieb des Schlosses 3 ist als prinzipielles Blockschaltbild näher in Fig. 6 und 7 zu sehen. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, befindet sich im Schloß 3 eine mit der Schloßelektronik 24, die die Schaltungen zur Erzeugung und Entschlüsselung des Codes 4 u. dgl. enthält, in Verbindung stehende Lasertreiber-Schaltung 25 zur Ansteuerung der Laserdiode 13. Die Lasertreiber-Schaltung 25 umfaßt einen Schaltspannungsregler, wobei die abgegebene Spannung der Lasertreiber-Schaltung 25 einer Modulations-Schaltung 26 zugeführt wird. In der Modulations-Schaltung 26 ist ein Leistungshalbleiter, beispielsweise ein MOS-FET o. dgl., angeordnet. Der Leistungshalbleiter moduliert entsprechend dem vom Schloß 3 auf den Schlüssel 2 zu übertragenden Code in Übertragungsrichtung 4' den der Laserdiode 13 zugeführten Strom, so daß die von der Laserdiode 13 abgegebene Laserstrahlung zur Energie-Übertragung 12 entsprechend moduliert ist.The electrical circuit for operating the lock 3 can be seen in more detail in FIGS. 6 and 7 as a basic block diagram. As can be seen from Fig. 6, is in the lock 3 with the lock electronics 24 , the circuits for generating and decoding the code 4 u. Like. Contains, connected laser driver circuit 25 for driving the laser diode 13th The laser driver circuit 25 comprises a switching voltage regulator, the output voltage of the laser driver circuit 25 being fed to a modulation circuit 26 . A power semiconductor, for example a MOS-FET or the like, is arranged in the modulation circuit 26 . The power semiconductor modulates the current supplied to the laser diode 13 in accordance with the code to be transmitted from the lock 3 to the key 2 in the transmission direction 4 ', so that the laser radiation emitted by the laser diode 13 is modulated accordingly for energy transmission 12 .

Weiterhin ist im Schloß 3 eine Empfangsschaltung 27, die mit der Leuchtdiode 15' in Verbindung steht, für den vom Schlüssel 2 auf das Schloß 3 in Übertragungsrichtung 4'' zu übertragenden Code angeordnet, wie in Fig. 7 zu sehen ist. Die Empfangsschaltung 27 enthält einen Impedanzwandler 28 zur Stabilisierung der von der Leuchtdiode 15' abgegebenen Spannung. Da die Leuchtdiode 15' eine relativ niedrige Spannung abgibt, ist dem Impedanzwandler 28 eine Verstärkungsschaltung 29 nachgeschaltet. Die verstärkte Spannung wird dann einem Komparator 30 zur Pegelanpassung und anschließend der Schloßelektronik 26 zur Weiterverarbeitung zugeführt.Further, in the lock 3, a receiving circuit 27, which 'is in communication, for the key 2 on the lock 3 in the transmission direction 4' having the light emitting diode 15 'are arranged to be transmitted code as shown in FIG. 7 can be seen. The receiving circuit 27 contains an impedance converter 28 for stabilizing the voltage output by the light-emitting diode 15 '. Since the light-emitting diode 15 'emits a relatively low voltage, the impedance converter 28 is followed by an amplification circuit 29 . The amplified voltage is then fed to a comparator 30 for level adjustment and then to the lock electronics 26 for further processing.

Die elektrische Schaltung zum Betrieb des Schlüssels 2 ist als prinzipielles Blockschaltbild näher in Fig. 8 gezeigt. Im Schlüssel 2 befindet sich eine Spannungsstabilisierungs-Schaltung 31 zur Stabilisierung der von der Solarzelle 14 abgegebenen Spannung, die zur Spannungsversorgung für den Betrieb des im Schloß 3 befindlichen Schlüssels 2 dient. Weiter ist im Schlüssel 2 eine Demodulations-Schaltung 32 zum Herausfiltern und Verstärken des in Übertragungsrichtung 4' übermittelten Codes aus der von der Solarzelle 14 abgegebenen Spannung befindlich. Dieser Code wird dann einer Schlüsselelektronik 33 zur Weiterverarbeitung zugeführt. Mit der Schlüsselelektronik 33, die Schaltungen zur Erzeugung und Entschlüsselung des Codes 4 u. dgl. enthält, steht wiederum die Leuchtdiode 15 in Verbindung, die den Code in Übertragungsrichtung 4'' abgibt. Es bietet sich an, die Spannungsstabilisierungs-Schaltung 31 sowie die Demodulations-Schaltung 32 auf der in Fig. 5 sichtbaren Leiterplatte 21 anzuordnen.The electrical circuit for operating the key 2 is shown in more detail in FIG. 8 as a basic block diagram. In the key 2 there is a voltage stabilization circuit 31 for stabilizing the voltage emitted by the solar cell 14 , which serves for the voltage supply for the operation of the key 2 located in the lock 3 . In the key 2 there is also a demodulation circuit 32 for filtering out and amplifying the code transmitted in the transmission direction 4 ′ from the voltage emitted by the solar cell 14 . This code is then fed to key electronics 33 for further processing. With the key electronics 33 , the circuits for generating and decoding the code 4 u. Like. Contains, in turn, the light emitting diode 15 is connected, which emits the code in the transmission direction 4 ''. It is advisable to arrange the voltage stabilization circuit 31 and the demodulation circuit 32 on the circuit board 21 visible in FIG. 5.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens. So kann das Schließsystem nicht nur Verwendung als Zündschloßsystem finden, sondern ist beispielsweise auch geeignet für ein Türschließsystem sowohl an einem Kraftfahrzeug als auch an einer Immobilie. The invention is not based on that described and illustrated Embodiment limited. Rather, it includes everyone professional training within the scope of the inventive concept. So the locking system cannot only be used as an ignition lock system find, but is also suitable for a Door locking system on both a motor vehicle and one Real estate.

Reference list

11

Schließsystem
Locking system

22nd

Schlüssel
key

33rd

Schloß
Lock

44th

Code (zwischen Schlüssel und Schloß)/Codeübertragung
Code (between key and lock) / code transmission

44th

', ',

44th

'' Übertragungsrichtung (für Code)/Codeübertragung
'' Direction of transmission (for code) / code transmission

55

Code (zwischen Schlüssel und Empfangseinrichtung)
Code (between key and receiving device)

66

Aktion (durch Schloß auslösbar)
Action (can be triggered by a lock)

77

Betätigungsorgan
Actuator

88th

Innenspiegel
Interior mirror

99

Empfangseinrichtung
Receiving device

1010th

Steuergerät
Control unit

1111

Autotür
car door

1212th

optische Energieübertragung
optical energy transfer

1313

Laserdiode
Laser diode

1414

Solarzelle
Solar cell

1515

, ,

1515

' (grüne) Leuchtdiode
'(green) LED

1616

Rotor
rotor

1717th

Aufnahme
admission

1818th

Einführöffnung
Insertion opening

1919th

Halterung
bracket

2020th

Frontseite (von Schlüssel)
Front (from key)

2121

Leiterplatte
Circuit board

2222

Teil des Schlüssels (in Aufnahme einsteckbar)
Part of the key (can be inserted into the holder)

2323

Klappe
flap

2424th

Schloßelektronik
Lock electronics

2525th

Lasertreiber-Schaltung
Laser driver circuit

2626

Modulations-Schaltung
Modulation circuit

2727

Empfangsschaltung
Receiving circuit

2828

Impedanzwandler
Impedance converter

2929

Verstärkungsschaltung
Amplification circuit

3030th

Komparator
Comparator

3131

Spannungsstabilisierungs-Schaltung
Voltage stabilization circuit

3232

Demodulations-Schaltung
Demodulation circuit

3333

Schlüsselelektronik
Key electronics

Claims

1. Electronic locking system, in particular ignition lock system for a motor vehicle, with an electronic lock ( 3 ) and an electronic key ( 2 ), with means for the optical transmission of energy ( 12 ) from the lock ( 3 ) to the key ( 2 ), the The key ( 2 ) can be operated by means of the transmitted energy ( 12 ), and by means for the optical transmission of a code ( 4 ) between the lock ( 3 ) and the key ( 2 ), with at least one after positive evaluation of the transmitted code ( 4 ) Action ( 6 ) can be triggered in and / or by the lock ( 3 ), such as the release of functions, switching on the ignition, starting or the like of the motor vehicle, characterized in that the means for transmitting the code ( 4 ) can be operated with an optical frequency which in at least one transmission direction ( 4 ″) between the key ( 2 ) and the lock ( 3 ) is different from the optical frequency of the energy projection ( 12 ).

2. Electronic locking system according to claim 1, characterized in that the means for energy transfer ( 12 ) from the lock ( 3 ) to the key ( 2 ) work by means of laser radiation, in particular by means of infrared laser radiation, preferably the means for energy transfer ( 12 ) a laser diode ( 13 ) located in the lock ( 3 ), in particular a GaAlAs laser diode, and a solar cell ( 14 ) located in the key ( 2 ).

3. Electronic locking system according to claim 1 or 2, characterized in that the means for transmitting the code ( 4 ) in the transmission direction ( 4 '') from the key ( 2 ) to the lock ( 3 ) with a higher frequency than the means for Energy transmission ( 12 ), in particular working with at least green optical radiation, that preferably the means for transmitting the code ( 4 '') from the key ( 2 ) to the lock ( 3 ) from electro-optical converter elements, such as light-emitting diodes, photo transistors or the like, consist in particular of green light-emitting diodes ( 15 , 15 '), and that further preferably the means for transmitting the code ( 4 ) in the transmission direction ( 4 ') from the lock ( 3 ) to the key ( 2 ) from the means for energy transmission ( 12 ) exist, in particular the code ( 4 ') of the laser radiation to be transmitted being modulated.

4. Electronic locking system according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the lock ( 3 ) has in particular in the manner of a rotor ( 16 ) formed receptacle ( 17 ) with an insertion opening ( 18 ) for the electronic key ( 2 ) that preferably the means for energy transmission ( 12 ) and code transmission ( 4 ) assigned to the lock ( 3 ) are arranged on the side of the receptacle ( 17 ) opposite the insertion opening ( 18 ), and that the key ( 2 ) assigned means for energy transmission ( 12 ) and code transmission ( 4 ) are arranged on the front ( 20 ) of the part ( 22 ) of the key ( 2 ) which can be inserted into the receptacle ( 17 ), such that the means for energy transmission ( 12 ) and code transmission ( 4 ) in the key ( 2 ) and in the lock ( 3 ) face each other.

5. Electronic locking system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the means for energy transmission ( 12 ) and code transmission ( 4 ) in the lock ( 3 ), in particular the laser diode ( 13 ) and the green light-emitting diode ( 15th '), are fastened to a holder ( 19 ), the holder ( 19 ) preferably being designed in the manner of a stator, further preferably projecting into the rotor ( 16 ) and even more preferably serving as a heat sink for the laser diode ( 13 ).

6. Electronic locking system according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the lock ( 3 ) a device for closing the insertion opening ( 18 ) in the receptacle ( 17 ) with the key ( 2 ) removed is arranged, preferably the device flaps ( 23 ) which can be moved laterally when the key ( 2 ) is inserted under spring load and can be automatically reset when the key ( 2 ) is removed due to the spring force.

7. Electronic locking system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the means for energy transmission ( 12 ) and code transmission ( 4 ) in the key ( 2 ), in particular the solar cell ( 14 ) and the green light-emitting diode ( 15 ), are attached to a printed circuit board ( 21 ) which is preferably arranged inside the part ( 22 ) of the key ( 2 ) which can be inserted into the receptacle ( 17 ).

8. Electronic locking system according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the lock ( 3 ) a laser driver circuit ( 25 ) for the laser diode ( 13 ) is arranged, that preferably the laser driver circuit ( 25 ) contains a switching voltage regulator, whose output voltage is fed to a modulation circuit ( 26 ), and that further preferably a power semiconductor, such as a MOS-FET or the like, is arranged in the modulation circuit ( 26 ), which corresponds to that of the lock ( 3 ) the key ( 2 ) to be transmitted code ( 4 ') modulates the current supplied to the laser diode ( 13 ).

9. Electronic locking system according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the key ( 2 ) a voltage stabilization circuit ( 31 ) for stabilizing the voltage output by the solar cell ( 14 ) for the operation of the key ( 2 ) is arranged, and that there is preferably in the key ( 2 ) a demodulation circuit ( 32 ) for filtering out and amplifying the code ( 4 ') from the voltage output by the solar cell ( 14 ).

10. Electronic locking system according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the lock ( 3 ) a receiving circuit ( 27 ) with a light-emitting diode ( 15 ') for the code ( 2 ) to be transmitted to the lock ( 3 ) ( 4 '') that the receiving circuit ( 27 ) preferably contains an impedance converter ( 28 ) for stabilizing the voltage emitted by the light-emitting diode ( 15 '), that the impedance converter ( 28 ) also preferably has an amplification circuit ( 29 ) for the emitted voltage is connected downstream, and that even more preferably the amplified voltage is fed to a comparator ( 30 ) for level adjustment.

11. Electronic locking system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the solar cell ( 14 ) has a size such that the radiation emitted by the laser diode ( 13 ) in all rotor positions of the receptacle ( 17 ) from the surface of the solar cell ( 14 ) is covered.