DE2117002A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verschlüsselung eines auf einem Träger eine Anzahl elektrischer Strompfade aufweisenden Schlüssels - Google Patents

Description

Patentanwälte DipUng. W. Scherrmann Dr.-Ing. R, Rüpr

73 Esslingen (Neckar), Fabrikstraße 9, Postlach 348

6. April 1971 s,«u_O.„ wmdss«»

PA 1 rÜZa 359619

Telegramme Patentschutz Essllngenneckar

Robert B. Phinizy, 3074 Miraloma Ave., Anaheim, Calif. 92306

USA

Verfahren und Vorrichtung zur Verschlüsselung eines auf einem Träger eine Anzahl elektrischer Strompfade aufweisenden

Schlüssels.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verschlüsselung eines auf einem Träger eine Anzahl elektrischer Strompfaae aufweisenden Schlüssels, insbesondere für schlüsselbetätigte elektronische Sicherheitsanlagen und dgl., sowie ein Verfahren zur Herstellung der Codierung eines auf einen Träger eine Anzahl elektrischer Strompfade aufweisenden Schlüsseis dieser Art.

Schlüsselkarten, welche eine eine Binärpermutation offener und geschlossener Strompfade aufweisende elektrische Schaltungen tragen, finden in Verbindung" mit elektronischen Schlössern und Sicherheitsanlagen Verwendung. Solche Schlüsselkarten weisen einen elektrisch isolierenden Träger (Substrat) auf, auf dem eine gedruckte Schaltung angeordnet ist, welche über einen gemeinsamen Leiter bzw. Sammelleiter und eine Anzahl von Anschlußleitern verfügt, wobei die Anschlußleiter mit dem gemeinsamen Leiter entweder verbunden oder von diesem getrennt sind. Die spezielle Anordnung der offenen und geschlossenen Strompfada

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bestimmt den jeweiligen Code der Schlüsselkarte entsprechend einer vorbestimmten Codierung, beispielsweise einer binären Codierung.

Die Verwendung von Schlüsselkarten im Zusammenhang mit einem elektronischen Schloß ist in der US-Patentschrift 3 392 558 beschrieben. In dieser Patentschrift ist ein schlüsselbetätigtes elektronisches Sicherheitssystem erläutert, das auf eine Schlüsselkarte der in Frage stehenden Art anspricht und eine Decodierungsmatrix aufweist, die feststellt, ob der Code bzw. die Strompfadanordnung einer eingesteckten Schlüsselkarte mit einem schaltungsgemäß vorgegebenen Code identisch ist. Sind die beiden miteinander verglichenen Code identisch, so gibt das Sicherheitssystem ein Betätigungssignal ab, durch das eine elektrische Türverriegelung oder eine andere Arbeitsvorrichtung betätigt wird. Im Falle, daß eine Nichtübereinstimmung der verglichenen Code festgestellt wird,- findet keine Betätigung der Türverriegelung statt; außerdem wird ein Alarmsignal abgegeben.

Bei einer Reihe praktischer Anwendungen ist es unswe von vorneherein Schlüsselkarter» herzusteilen; in ils die spezielle Kombination oder binär verschlüsselte Permutation bereits fest eingetragen ist. Dies erfordert nämlich einen beträchtlichen Aufwand j außerden v/erden die Herstellungskosten erhöht. Es hat sich deshalb als vorteilhafter erwiesen, zunächst nur "leere" Schlüsselkarten herzustellen, die eine bestimmte Standardanordnung von Strompfaäen aufweisen, bei-der jeder Anschlußleiter mit einem gemeinsamen • Leiter mittels eines äurchschraelsbasen Verbindungsteiles oder eines Abschnittes verringerter Sferombelastbarkeit verbunden ist»-

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Hierbei werden dann einzelne dieser durchschmelzbaren Verbindungsteile oder Abschnitte entsprechend einem vorbestimmten Binärcode oder einem anderen Code unterbrochen, um die Schlüsselkarte zu codieren*

Ziel der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestatten, die Codierung solcher "leerer" Schlüsselkarten in einfacher Weise vorzunehmen.

Zu diesem Zwecke ist die eingangs genannte Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Aufnahme mit eine Anzahl .gegeneinander isolierter, beim Einfügen eines Schlüssels selbsttätig mit dessen einzelnen Strompfaden in Kontakt kommender Anschlüsse aufweist, der eine elektrische Stromquelle und eine an diese angeschlossene zeitweise elektrische Energie speichernde Speichereinrichtung zugeordnet sind, die über eine normalerweise offene elektrische Schaltung mit zumindest einem Anschluß der Aufnahme verbunden üind, und daß die Schaltung Schaltmittel aufweist, durch die üio in einen leitenden Schaltzustand überführbar ist, in dem die in der Speichereinrichtung gespeicherte Energie einem zugeordneten Strompfad des in der Aufnahme befindlichen Schlüssels zuführbar ist, welcher durch die Einwirkung dieser elektrischen Energie selbsttätig unterbrechbar ist.

Zur Herstellung der Codierung eines Schlüssels der eingangs genannten Art wird gemäß weiterer Erfindung derart vorgegangen, daß zumindest ein ausgewählter Strompfad durch Einwirkung eines Stromes großer Stärke unterbrochen und dadurch eine codegemäße Verteilung geschlossener und offener Strompfade erzeugt wird.

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Als zeitweise elektrische Energie speichernde Speichereinrichtung kann ein Kondensator verwendet werden, dessen Ladung so groß ist, daß bei der Entladung der jeweils zugeordnete Strompfad des Schlüssels durchgebrannt wird. In einer ersten Ausf.ührungsform der neuen Vorrichtung ist eine Klemme des Kondensators geerdet, während die andere Klemme über einen Anschluß der Aufnahme mit dem gemeinsamen Leiter der in der Aufnahme befindlichen Schlüsselkarte verbunden ist. Die anderen Anschlüsse der Aufnahme, die den einzelnen Anschlußleitern der Schlüsselkarte zugeordnet sind, sind über getrennte, normalerweise offene Schalter mit einer gemeinsamen Leitung verbunden, die zum Eingang einer Verzögerungsschaltung führt und außerdem mit einer nichtgesteuerten Elektrode eines gesteuerten Siliziumgleichrichters verbunden ist_f dessen andere nichtgesteuerte Elektrode an Erde liegt, während der Ausgang der Verzögerungsschaltung mit der Steuerelektrode verbunden ist. Kurzzeitig nach dem Schließen eines der Schalter macht die Verzögerungsschaltung den zugeordneten Gleichrichter leitend, so daß der Kondensator sich über den ausgewählten Strompfad der Karte entlädt und diesen unter Erzeugung der Codierung durchbrennt. Dieser Vorgang wird dann, falls erforderlich, wiederholt, bis die Codierung fertiggestellt ist.

Bei einer anderen Ausführungsform sind die einzelnen Anschlüsse der Schlüsselkartenaufnahme an Klemmen eine Drehschalters angeschlossen, dessen beweglicher Kontaktarm über einen gesteuerten Siliziumgleichrichter an Erde liegt. Dieser Siliziumgleichrichter wird sodann durch ein Betätigungssignal leitfähig gemacht, so daß die Kondensatorentladung über den gemeinsamen Leiter, den ausgewählten Anschlußleiter der Schlüsselkarte und den Gleichrichter zur Erde hin erfolgt, wobei die Codierung erzeugt wird.

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Bei einer weiteren Ausführungsform, die mit einem binär
verschlüsselten Dezimalsystem arbeitet, (BCD) sind die
einzelnen Anschlußleiter der Schlüsselkarte in Sätze von je vier Anschlußleiter eingeteilt und über entsprechende Sätze von je vier gesteuerten Siliziumgleichrichtern mit Erde verbunden. Zur Auswahl des jeweiligen Anschlußleiters, der in jedem der Sätze aufgetrennt werden soll, sind ein Dekadenschalter und ein Diodennetzwerk vorgesehen; der
Kondensator wird gleichzeitig über . alle Anschlußleiter, die in dem Satz ausgewählt worden waren, entladen,
so daß nach der Eintragung bzw. Eingabe der jeweiligen
Dezimalcodierung ein einziger Schalter zur Auslösung der Codierung der ganzen Schlüsselkarte ausreicht.

Weitere vorteilhafte Merkmale und Eigenschaften des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von diesen Ausführungsformen und aus den anschließenden Unteransprüchen.

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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Codiergerät gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine erfindungsgemäß codierte elektrische Schlüsselkarte in der Draufsicht,

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild des Codiergerätes nach Fig. 1,

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild einer anderen Ausführungsform eines .Codiergerätes gemäß der Erfindung mit zugeordneter Schlüsselkarte,

Fig. 5 ein schematisches Schaltbild einer weiteren Ausführungsform eines Codiergerätes gemäß der Erfinduna,

Fig. 6 ein Codiergerät gemäß der Erfindung in einer anderen Ausführungsform, bei der der jeweilige Code mittels Dezimaldekadenschaltern wählbar ist, in perspektivischer Darstellung und

Fig. 7 ein schematisches Schaltbild der elektrischen Schaltung des Codiergerätes nach Fig. 6.

In Fig. 1 ist ein Schlüsselkarten-Codiergerät 15 veranschaulicht, das dazu dient, auf einer uncodierten Leerkarte, wie sie in Fig. 2 bei 16 angedeutet ist, eine Codierung herzustellen. Die Leerkarte 16, d. h. die Schlüsselkarte, verfügt über einen elektrisch, isolierenden Träger (Substrat) 17, aus dem mittels der üblichen Verfahren zur Herstellung gedruckter oder geätzter Schaltungen eine bestimmte Anordnung elektrischer Schaltwege hergestellt wurde. Diese Schaltv/eg-

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anordnun« wei;;t einen gemeinsamen oder Sammellcltcr 19 auf, dor im Abstand parallel zu einer Vorderkante 20 der Schlüsselkarte 16 verläuft. Ein Teil des gemeinsamen Leiters 19 erstreckt sich bis zu der Kante 20, so daß er in der dargestellten Weise einen Anschlußleiter 19a bildet. Außerdem sind eine Anzahl von Anschlußleitern

21, 21' vorgesehen, die im uncodierten oder leeren Zustand der Karte mittels durchschmelzbarer Verbindungsteile oder Abschnitte 22 verminderter Leitfähigkeit an den gemeinsamen Leiter 19 angeschlossen sind. Die Breite der Anschlußleiter 21, 21' ist wesentlich größer als die Breite der zugeordneten durchschmelzbaren Verbindunasteile

22, wobei das Breitenverhaltnis zwischen einem Anschlußleiter 21, 21' und dein zugeordneten durchschmelzbaren Verbindungsteil 22 wit Vorzug größer als 5:1 ist.

Wird bei einer solchen leeren Schlüsselkarte ein elektrischer Strom ausreichender Stärke zwischen dem Anschlußleiter 19a des gemeinsamen Leiters 19 und einem entsprechend ausgewählten Anschlußleiter 21, 21' zum Fließen gebracht, so wird der entsprechende durchschmelzbare Teil 22 durchqeschmolzen oder unterbrochen. Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß auf diese Weise ein neues Schaltungsmuster 18 in der Weise hergestellt worden ist, daß der dem Anschlußleiter 21· ursprünglich zugeordnete durchschmelzbare Teil durchgeschmolzen wurde, so daß sich ein Spalt 23 zwischen dem Änschlußleiter 21' und dem gemeinsamen Leiter 19 ergab.

hex unterschiedlich codierten Schlüsselkarten gibt es einen oder mehrere in unterschiedlicher Zuordnung angeordnete unterbrochene bzw. von dem gemeinsamen Leiter ^ abgetrennte Anschlußleiter 21'. Die spezielle Schaltungsanordnung bzw. Musterung oder BinärDermutation der mit dem "-. gemeinsamen Leiter 19 verbundenen Anschlußleiter 21 und

co der von dem gemeinsamen Leiter 19 abgetrennten (d. h. unter- ^ brochenen Anschlußleiter 21') definiert die Verschlüsselung der SchlüsseJ franie 4 b gemäß einem vorbestimmten Code,

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bei dem es sich um jeden bekannten Code, etwa einen auf einer Binärkennzeichnung beruhenden, handeln kann.

Eine Schlüsselkarte entsprechend der Schlüsselkarte 16 kann iait dem Codiergerät 15 codiert werden. Die zu codierende leere Schlüssseikarte wird in eine in der Vorderwand 26 des Codiergerätes 15 vorgesehene Aufnahme 25 für die Schlüsselkarte eingesteckt. Außerdem sind an der Vorderplatte 26 eine Anzahl dezimal codierter Druckknopfschalter 27 vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform verfügen die Schalter 27 über eingebaute Lämpchen, welche von der Rückseite her die auf dem eigentlichen Druckteil der einzelnen Druckknopfschalter 27 angegebenen Dezimalziffern beleuchten. Die Zahl der Schalter 27 entspricht im allgemeinen der Zahl der verschlüsselbaren Anschlußleiter 21, 21' der zu codierenden Schlüsselkarte.

Eine typische elektrische Schaltung des Codiergerätes 15 ist in Fig. 3 veranschaulicht. Die Aufnahme oder Fassung 25a, welche der Aufnahme 25 des Gerätes nach Fig. 1 entsprachen kann, weist eine Anr.ahl elektrischer Kontakte 30 auf, deren Zahl der Gesamtzahl der Anachlußleiter der normalen zu codierenden Schlüsselkarte 16 entspricht. Ein Kontakt 31 ist zum Anschluß des Anschlußleiters 19a des gemeinsamen Leiters 19 der in die Aufnahme 25a eingefügten Schlüsselkarte 16 bestimmt..Der Kontakt 31 ist über eine Leitung 32 mit der (+)-Klemme einer Stromquelle 33 elektrisch verbunden. Außerdem ist die Leitung 32 an eine KlePime einer vorübergehenden Speichervorrichtung oder eines Kondensators 34 angeschlossen. Die andere Klemme des Kondensators 34 liegt an der (-)-Klemme uer Stromquelle 33 und an Eidpote-nLial. Der Kondensator 34 wird aus tier Stromquelle 33 soweit geladen, daß bei seiner r".ntladung über einen der durchschmelzbaren Verbindungsteile 22 dieser Teil durchgescnmol7.cn oder unterbrochen wird.

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Ein Kontakt 36a der Schlüsselaufnahme 25a ist elektrisch mit einer ersten Klemme eines normalerweise offenstehenden Druckknopfschalters 27a verbunden, welcher dem mit "1" gekennzeichneten Druckknopfschalter 27 der Fig. 1 entsprechen kann. Außerdem ist der Kontakt 36a an eine Klemme einer Lampe 38a angeschlossen, deren andere Klemme mit dem Erdpotential verbunden ist. Die Lampe 38a kann, wie bereits erwähnt, innerhalb des mit "1" gekennzeichneten Druckknopfschalters 27 der Fig. 1 liegen, wie dies bereits erörtert worden ist.

In ähnlicher Weise sind die einzelnen Kontakt 36b bis 36n der Schlüsselaufnahme 25a an entsprechende Klemmen der Schalter 27b bis 27n angeschlossen, während die jeweils anderen Schalterklemmen mit einer Sammelleitung verbunden sind. Die Kontakte 36b bis 36n sind außerdem an eine Klemme der zugeordneten Lampen 38b bis 38n angeschlossen, während die andere Klemme der einzelnen Lampen jeweils mit dem Erdpotential verbunden ist.

Die gemeinsame Leitung 37 ist mit der Anode eines gesteuerten Siziliuragleichrichters (SCR) 40 verbunden, dessen Katode mit dem Erdpotential verbunden ist. Die gemeinsame Leitung 37 bildet außerdem die Eingangsleitung einer Verzögerungsschaltung 41, deren Ausgang mit der Steuerelektrode des Gleichrichters 40 verbunden ist.

Die Betriebsweise des Codiergerätes, dessen Schaltung in Fig. 3 veranschaulicht 1st, soll nunmehr im einzelnen erläutert werden:

Es wird zunächst eine Schlüsselkarte 16, die codiert werden soll, in die Schlüsselaufnahme 25a eingefügt. Bei dieser Schlüsselkarte ist jeder Anschlußleiter über einen zugeordneten durchschmelzbaren Verbindungsteil 22 mit dem ge-

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meinsamen Leiter 19 verbunden, d. h. alle durchschmelzbaren Verbindungsteile liegen in geschlossenen Strompfaden. Wird deshalb die Karte ordnungsgemäß in die Schlüsselaufnahme eingesteckt, so wird ein Strompfad von der Stromquelle 33 über die Schlüsselkarte \6 zu allen Lampen 38a bis 38η hergestellt. Der Strom durch die Lampe 38a fließt z. B. in einem von der (+)-Klemme der Stromquelle 33 ausgehenden Weg über die Leitung 32, den Kontakt 3I, den Anschlußleiter 19a des gemeinsamen Leiters I9 der Schlüsselkarte 16, den durchschmelzbaren Teil 22 und den dem Kontakt 36a der Schlüsselaufnahme zugeordneten Anschlußleiter 21, den Kontakt 36a- und die Lampe 38a zur Erde. Wie vermerkt werden alle Lampai 38a bis 38η zunächst zum Aufleuchten gebracht, was der Bedienungsperson anzeigt, daß keine durch schmelzbaren Verbindungsteile 22 durchgeschmolzen oder unterbrochen sind.

Um nun einen bestimmten durchschmelzbaren Verbindungstei1 22 durch zuschmelzen, wird der zugeordnete Schalter der Schalter 27a bis 27n niedergedrückt. Soll z. B. der dem Schlüsselaufnahme-Kontakt 36c zugeordnete durchschmelzbare Teil durchgeschmolzen werden, so wird der Schalter 27c gescäossen. Damit wird ein Strompfad von der (+)-Klemme der Stromquelle 33 über die Leitung 32, den Kontakt 3I, den gemeinsamen Leiter I9, den/Kontakt 36c zugeordneten Anschlußleiter 21, den Kontakt 36c, den Schalter 27c und die gemeinsame Leitung 3Γhergestellt. Dies hat zur Folge, daß dem Eingang der Verzögerungsschaltung 41 ein positives Signal zugeführt wird.

Nach einer kurzen durch die in der Schaltung 41 eingestellte Verzögerungszeit gegebenen Zeitspanne gibt die Verzögerungsschaltung 41 ein Signal ab, durch das der Gleichrichter 40 in den leitenden Zustand überführt wird. Damit wird augenblicklich ein Stromweg geringen Widerstandes von der Leitung 32 über die Schlüsselkarte l6, den Kontakt 36c, den geschlossenen Schalter 27c und den Gleichrichter 40 zur Erde hergestellt, welcher die Entladung des Kondensators ~$K

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gestattet. Im vorliegenden Falle wird durch diese Entladung der dem Kontakt 36c zugeordnete durchschmelzbare Teil 22 durchgeschmolzen, womit sich der in Fig. 2 dargestellte Spalt 23 ergibt.

Die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 41 ist derart gewählt, daß sichergestellt ist, daß die Entladung des Kondensators ~j>K nicht augenblicklich beim Niederdrücken einer der Druckknopfschalter 37a bis 37n erfolgt. Eine solche gleichzeitig mit dem Schließen des Schalters erfolgende Entladung ist deshalb unerwünscht, weil sie eine beträchtliche Lichtbogenbildung an den Schalterkontaktcn bot der Kontakttrennung hervorrufen kann und außerdem wegen des endlichen Widerstandes des Schalters bei der Kontakttrennung zu einer Verringerung des Entladestromes des Kondensators J>k führen kann.

Sowie der durchschmelzbare Verbindungsteil 22, welcher dem Kontakt 36c zugeordnet ist, durchgeschmolzen ist, wird der Strompfad zu dem Gleichrichter 40 unterbrochen und dessen Leitfähigkeit beendet. Der Kondensator J>K ist damit lediglich an die Stromquelle 33 angeschlossen, von der er wieder aufgeladen wird. Da der Spalt 23 der Schlüsselkarte l6 eine elektrische Trennstelle bildet, fließt kein Strom zu der Lampe 38c, die damit erlischt, womit die Unterbrechung visuell angezeigt wird.

Im Verlaufe der Codierung werden weitere Schalter 27a bis 27n unabhängig voneinander aufeinanderfolgend niedergedrückt, um damit die entsprechenden durchschmelzbaren Verbindungsteile 22 zum Durchschmelzen zu bringen. Sowie dieses Durchschmelzen der einzelnen Verbindungsteile abgeschlossen ist, kann das eingestellte Muster der offenen und geschlossenen Strompfade, wie es auf der Schlüsselkarte l6 dann vorhanden ist, an dem entsprechenden Zustand der Lampen 38a bis 38η abgelesen werden. Die Lampen, die noch leuchten, geben an,

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daß die entsprechenden Anschlußleiter 21 noch mit dem gemeinsamen Leiter 19 elektrisch verbunden sind, während die erloschenen Lampen 38a bis 38n anzeigen, daß die entsprechenden Anschlußleiter 21' von dem gemeinsamen Leiter 19 getrennt sind. Die durch den Zustand der Lampen 38a bis 38n wiedergegebenen sichtbaren Signale reproduzieren identisch die auf der Schlüsselkarte 16 vorhandene Anordnung der offenen und geschlossenen Strompfade und damit die Musterung einer vorbestimmten Codierung der Schlüsselkarte.

In Fig. 4 ist die Schaltung eines Schlüsselkarten-Codiergerätes veranschaulicht, bei dem der Code durch entsprechende Betätigung eines Drehschalters gewählt wird. Das Codiergerät weist eine Schlüsselkartenaufnahme 141 auf, mit der zusammen eine Schlüsselkarte 142 veranschaulicht ist, die codiert worden war, während sie sich in der Aufnahme 141 befand. Die Schlüsselkarte 142 war vor der Codierung leer, d. h. ihre die elektrischen Strompfade bildenden Leiter 143 bis 149 waren unversehrt. Die Anschlußleiter 143 bis sind endseitig mit einem entsprechenden Kontakt eines Drehschalters 151 verbunden. Die Schaltung weist eine Stromversorgung mit einem Transformator 152 auf, dessen Primärwicklung an eine Wechselstromquelle und dessen Sekundärwicklung über einen Gleichrichter 153 und einen Strombegrenzungswiderstand 154 an einem Kondensator 155 liegt. Von diesem aus wird eine Gleichspannung den Leitern 148, der Schlüsselkarte 142 zugeführt. Solange die Schlüsselkarte "leer", d. h. nicht codiert ist, wird die Spannung über die Leiter 143 bis 147 den entsprechenden Kontakten des Drehschalters 152 zugeführt. Der Rückschluß zum Erdpunkt 156 der Stromversorgung geschieht über jeweils einen ausgewählten Kontakt, den beweglichen Kontakt 158 und den Schalter 157. Wird eine leere Schlüsselkarte 142 in die Schlüsselkartenaufnahme 141 eingesteckt, so kann sodann durch entsprechende Einstellung des Drehschalters 151 die erste binäre "O"-Ziffer oder Trennstelle in der Schlüsselkarte 142 ausgewählt werden.

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Anschließend wird der Schalter 157 geschlossen, so daß der Kondensator 155 sich über den durchschmelzbaren Teil des jeweils ausgewählten Leiters (143 bis 147) der Schlüsselkarte 142 entlädt. Dadurch wird der entsprechende Strompfad auf der Schlüsselkarte dauernd unterbrochen. In ähnlicher Weise werden anschließend weitere Binärziffern "O" gekennzeichnet, Ersichtlich ergibt sich in dieser Weise ein einfacher und wirtschaftlicher Weg, um codierte Schlüsselkarten herzustellen. Dadurch, daß der Schalter 151 gedreht wird, während gleichzeitig die Anzeigelampe 159 beobachtet wird, kann der Code überprüft werden.

In Fig. 5 ist eine Ausfuhrungsform eines Codiergerätes ähnlich jener nach Fig. 4 veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform ist der handbetätigte Schalter 157 der Fig. 4 durch einen gesteuerten Siliziumgleichrichter (SCR) 47 ersetzt. In der bei 25b veranschaulichten Schlüsselkarten-Aufnahme ist ein Kontakt 31' vorgesehen, der für den Anschlußleiter 19a des gemeinsamen Leiters 19 einer Schlüsselkarte gemäß Fig. 2 bestimmt und über eine Leitung 32· mit der (+)-Klemme einer Stromquelle 33' und einer Anschlußklemme eines Kondensators 34" verbunden ist, wie dies aus Fig. 5 hervorgeht. Die andere Klemme des Kondensators 34' und die (-)-Klemme der Stromquelle 33' sind beide mit der Erde verbunden.

Die Schlüsselkarten-Aufnahme 25b weist eine Anzahl Kontakte 36a¹, 36b¹ ... 36η¹ auf, die jeweils an die Schaltstufenkontakte eines Mehrstufendrehschalters 45 angeschlossen sind. Der drehbare Schaltarm 46 des Schalters 45 ist an die Anode des Siliziumgleichrichters 47 und an eine Klemme einer Lampe 48 angeschlossen. Die andere Klemme der Lampe 48 ist mit Erde verbunden, wie auch die Katode des Gleichrichters 47 an Erde liegt. Die Steuerelektrode des Gleichrichters 47 liegt über einem Widerstand 49 ebenfalls an Erde. Die Steuerelektrode des Gleichrichters 47 ist über einen Widerstand und einen normalerweise offenen Druckknopfschalter 51 mit

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einer Leitung 32' verbunden.

Der bewegliche Schalterarm 46 des Drehschalters 45 wird in eine vorbestimmte Lage gedreht, in der er in Reihe mit einem der Kontakte 36a' bis 36η¹ liegt. Nach dem Einsetzen einer leeren Schlüsselkarte in die Aufnahme 25a ist der Schaltarm 46 somit mit einem ausgewählten durchschmelzbaren Verbindungsteil 22 der Schlüsselkarte zusairanengeschaltet. Es fließt dann ein Strom auf einem die Leitung 32'/ den Kontakt 31', den gemeinsamen Leiter 19 der Schlüsselkarte (Fig. 2) , den ausgewählten durchschmelzbaren Verbindunge teil 22, den zugeordneten Kontakt der Kontakte 36a¹ - 36η¹, den Schaltarm 46 und die Lampe 48 enthaltenden Weg zur Erde. Die Lampe 48 wird damit erregt; ihr Aufleuchten zeigt an, daß der ausgewählte durchschmelzbare Verbindungsteil 22 noch intakt ist.

Der Kondensator 34' war von der Stromquelle 33" aufgeladen worden. Wird der Druckknopfschalter 51 niedergedrückt, so wird ein Strompfad von der (+)-Klemme der Stromquelle 33' über den nunmehr geschlossenen Schalter 51, den Widerstand 50 und den Widerstand 49 zur Erde hergestellt. Die Folge davon ist, daß an der Steuerelektrode des Gleichrichters 47 eine ausreichend positive Spannung erscheint, um den Siliziumgleichrichter 47 in den leitfähigen Zustand zu überführen. Hierauf entlädt sich der Kondensator 34' über einen den ausgewählten durchschmelzbaren Verbindungsteil 22, den entsprechenden Anschlußleiter der Kontakte 36a' bis 36η¹, den Schaltarm 46 und den Gleichrichter 47 enthaltenden Weg. Die Ladung des Kondensators 34' reicht hierbei aus, um den ausgewählten durchschmelzbaren Verbindungsteil 22 durchzuschmelzen. Nach diesem Durchschmelzen kann kein Strom mehr über den angegebenen Weg fließen, so daß die Lampe 48 erlischt, was ein sichtbares Signal für den unterbrochenen Zustand des jeweiligen Stromweges darstellt.

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Bei der Schaltung nach Fig. 5 ist keine Zeitverzögerung erforderlich, weil im Gegensatz zu der Anordnung nach Fig. 3 der Druckknopfschalter 51 nicht im Entladungsstrompfad des Kondensators 34' liegt.

In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schlüsselkarten-Codiergerätes veranschaulicht. Das dargestellte Gerät, das mit 55 bezeichnet ist, kann eine binär verschlüsselte Dezimalziffer (BCD) entsprechend der 8-4-2-1 Binärdarstellung auf einer in eine Schlüsselkartenaufnahme 56 eingefügten Schlüsselkarte eintragen. Die in der in der Aufnahme 56 befindlichen Schlüsselkarte einzutragende Dezimalziffer wird von Hand mittels einer auf einer Frontplatte 58 des Codiergerätes 55 angeordneten Dateneingabevorrichtung 57 gewählt. Die Dateneingabevorrichtung 57 weist eine Anzahl dezimal codierter, jeweils mit einem Betätigungsrädchen versehener Wahlschalter 59 auf, von denen jedem eine Dezimalzifferanzeige 60 zugeordnet ist. Außerdem verfügt das Codiergerät 55 über eine Anzahl von Larapen, die allgemein mit 61 bezeichnet sind und die den in die Schlüsselkarte 16 eingetragenen Code, der in der erwähnten Weise in Binär-Dezimaldarstellung vorliegt, anzeigen. Außerdem ist auf der Frontplatte 58 ein Startschalter 62 vorgesehen, der zur Ingangsetzung des Codiervorganges dient. Die elektrische Schaltung des Codiergerätes 55 ist in Fig. 7 schematisch veranschaulicht. Eine Schlüsselkartenaufnahme 56a, die der Aufnahme 56 der Fig. 6 entsprechen kann, ist mit einer Anzahl von Kontakten ausgebildet, die allgemein mit 63 bezeichnet sind. Ein dem Anschlußleiter 19a des gemeinsamen Leiters 19 einer Schlüsselkarte zugeordneter Kontakt 31" ist über eine Leitung 32" mit der (+J-Klemme einer Stromquelle 33" und mit einer Klemme eines Kondensators 34" verbunden. Der "gemeinsame" Kontakt 31" ist als C-Anschluß gekennzeichnet. Die (-)-Klemme der Stromquelle 33" und die andere Klemme des Kondensators 34" sind geerdet.

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Die Aufnahme 63 verfügt außerdem über eine Anzahl weiterer Kontakte 65a bis 65n für die codierbaren Anschlußleiter 21 der eingefügten Schlüsselkarte 16. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kontakte 65a bis 65d der ersten binär verschlüsselten Dezimalziffer oder der die Einheit angebenden Ziffer beispielsweise zugeordnet, während die Kontakte 65e bis 65h der binär verschlüsselten zweiten Dezimalziffer, welches die Zehnereinheit sein kann, zugeordnet etc.. Diese Kontakte entsprechen auch 8-4-2-1-Kontakten für jede Dezimalziffer entsprechend ihrer jeweiligen Stellung in der Binärdarstellung. Jeder der Kontakte 65a bis 65d der die Einheit bezeichnenden Ziffer ist mit der Anode eines zugeordneten gesteuerten Siliziumgleichrichters 66a bis 66d verbunden. Die Katode der einzelnen Siliziumgleichrichter 66a bis 66d ist direkt mit Erde verbunden, während die Steuerelektrode der einzelnen Gleichrichter 66a bis 66d jeweils über eine Leitung 67a bis 67d mit einer Diodencodierschaltung 68 verbunden ist. Die Codierschaltung 68 erhält ein Eingangssignal über einen Kanal 69 von einem Dezimalschalter 59a, der einen der Betätigungsrädchen-Schalter 59 der Fig. 6 enthalten kann. Der Dezimalschalter 59a erhält seine Eingangsgröße über eine Leitung 70.

In einer typischen Ausführungsform ist der Dezimalschalter 59a einfach ein einpoliger Schalter mit 10 Schaltstellungen, dessen beweglicher Kontaktarm mit der Leitung 70 verbunden ist und an dessen Klemmen 10 Drähte angeschlossen sind, welche den Kanal 69 bilden und den Dezimalziffern 0 bis 9 entsprechen. In diesem Falle kann die Diodenschaltung 68 eine übliche, auf der 8-4-2-1-Darstellung beruhende Codierschaltung sein, welche auf den Leitungen 67a bis 67d, welche dem binär verschlüsselten Dezimaläquivalent der von dem jeweils ausgewählten Draht des Kanales 69 dargestellten Dezimalziffer entsprechen, Signale erzeugt. Ist z. B. der Dezimalschalter 59a auf die der Dezimalziffer "3" entsprechen-

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de Stellung eingestellt, so veranlasst ein über den Kanal kommendes Signal die Diodenschaltung 68 zur Abgabe von Ausgangssignalen auf den Leitungen 67a und 67b, jedoch nicht auf der Leitung 67c oder 67d. Diese Ausgangssignale geben die Binärziffern 0011, wobei die Binärziffern 2 und 1 wirksam sind (2+1 = 3), und damit das binär verschlüsselte Dezimaläquivalent der Dezimalziffer 3 bilden.

In ähnlicher Weise sind die Kontakte 65e bis 65h an die Anoden von gesteuerten Siliziumgleichrichtern 66e bis 66h angeschlossen, während die Katoden dieser Gleichrichter direkt mit Erde verbunden sind. Die Steuerelektroden der μ einzelnen Gleichrichter 66e bis 66h sind mit einer anderen Diodencodierschaltung 71 verbunden, welche über einen Kanal 72 eine eingangsgröße von einem Deizimalschalter 59b erhält. Der Dezimalschalter 59b, welcher einem der Wahlschalter 59 der Fig. 6 entsprechen kann, erhält seine Eingangsgröße über eine Leitung 73. Die übrigen Kontakte 63 sind in ähnlicher Weise zu Sätzen von je vier mit entsprechenden gesteuerten Siliziumgleichrichtern, Diodenschaltungen und Dezimalschaltern verbunden, die im einzelnen nicht dargestellt sind.

Der Startschalter 62a ist mit einer Startschaltung 75 verbunden, die ein Ausgangssignal über eine Leitung 76 abgibt, m wenn der Schalter 62a geschlossen wird. Dieses Signal wird über die Leitung 76 einer ersten Ver-zögerungsschaltung 77a zugeführt, deren Ausgang über die Leitung 70 mit dem Dezimalschalter 59a und außerdem mit einer zweiten Verzögerungesschaltung 7^:*Jb verbunden ist. Die Ausgangsgröße der Verzögerungsschaltung 77b wird über eine Leitung 73 dem Dezimalschalter 59b und außerdem einer weiteren Verzögerungsschaltung 77c zugeführt. Der Ausgang der Verzögerungsschaltung 77c ist über eine Leitung 78 mit einem weiteren nicht dargestellten Dezimalschalter sowie mit einer weiteren Verzögerungsschaltung 77d verbunden. Die Ausgangsgröße der Verzögerungsschaltuncf. 27d„wir& über eine Leitung 79 einem

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weiteren Dezimalschalter zugeführt usf.. Die Zahl der Verzögerungsschaltungen 79a, 79b .... entspricht der Anzahl der Dezimalziffern, die erforderlich sind, um das binär verschlüsselte Dezimaläquivalent der auf der Schlüsselkarte zu vermerkenden Dezimalziffern wMerzugeben.

Um die in die Schlüsselkarte 16 jeweils eingetragene binär verschlüsselte Dezimalziffer anzuzeigen, kann jeder der Kontakte 65a bis 65n außerdem an eine Klemme einer jeweils zugeordneten Lampe 61 angeschlossen sein, deren andere Klemme geerdet ist. Der Einfachheit halber ist in Fig. 7 lediglich eine solche Lampe, nämlich die Lampe 6If, dargestellt.

Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 7 ist wie folgt:

Zunächst wird eine Schlüsselkarte 16 in die Aufnahme 56 eingefügt. Da noch keiner der durchschmelzbaren Verbindungsteile 22 getrennt ist, besteht ein Stromweg von der (+)-Klemme der Stromquelle 33" über den Kontakt 31", den gemeinsamen Leiter 19, die einzelnen durchschmelzbaren Verbindungsteile 22 und die Kontakte 65a bis 65n zu den zugeordneten Lampen 61. Demgemäß sind alle Lampen 61 (die durch die Lampe 6If in Fig. 7 stellvertretend veranschaulicht sind) erregt, was anzeigt, daß die Schlüsselkarte 16 noch leer, d. h. uncodiert ist.

Hierauf wird das Dezimaläquivalent der gewünschten Dezimalziffer unter Verwendung der Dezimalschalter 59a, 59b ... der Dateneingabevorrichtung 57 eingegeben. Nunmehr wird der Start-Druckknopf gedrückt, womit der Schalter 62a geschlossen und die Startschaltung 75 veranlasst wird, über die Leitung 76 ein Ausgangssignal abzugeben. Nach einer durch die Verzogerungsschaltung 77a vorgegebenen Zeitspanne erscheint ein Ausgangssignal auf der Leitung 70 und an dem Dezimalschalter 59a. Über den Kanal 69 wird somit dem Diodencodiernetzwerk 68 ein .der. ie.w,eiJ4-gen Einstellung des Dezimal-

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schalters 59a entsprechendes Signal zugeleitet, so daß die Diodencodierschaltung 68 Ausgangssignale auf den dem binär verschlüsselten Dezimaläquivalent der ausgewählten Dezimalziffer entsprechenden Leitungen 67a bis 67n abgibt. Dies hat zur Folge, daß die entsprechenden Gleichrichter des Gleichrichtersatzes 66a bis 66d leitfähig werden. Ist z. B. der Dezimalschalter 59a auf "3" eingestellt, so werden die Gleichrichter 66a, 66b leitend, während die Gleichrichter 66c, 66d nichtleitend bleiben.

Hierauf entlädt sich der vorher von der Stromquelle 33" geladene Kondensator 34" über einen den gemeinsamen Leiter 19, die den Kontakten 65a, 65b zugeordneten Anschlußleitcr der Schlüsselkarte und die Gleichrichter 66a, 66b enthaltenden parallelen Strompfad gegen Erde. Die Ladung des Kondensators 34" ist so groß, daß die beiden den Kontakten 65a, 65b zugeordneten durchschmelzbaren Verbindungsteile 22 durchgeschmolzen oder getrennt werden. Demgemäß werden die über diese Kontakte führenden Strompfade unterbrochen, so daß die zugeordneten Lampen 61 verlöschen.

Das in Binärdarstellung verschlüsselte Muster entspricht dann von links nach rechts gelesen 0011, was korrekt die Ziffer "3" wiedergibt.

Das dem Dezimalschalter 59a über die· Leitung 70 zugeführte Signal wird auch der Verzögerungsschaltung 77d eingespeist. Nach Ablauf der Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 77b und nach dem Durchschmelzen der den Gleichrichtern 66a bis 66d zugeordneten ausgewählten durchschmelzbaren Verbindungsteile liefert die Verzögerungsschaltung 77d ein Ausgangssignal über die Leitung 73 zu dem Dezimalschalter 59b. Der Dezimalschalter 59b arbeitet in entsprechender Weise mit der Diodenschaltung 71 zusammen, welche denjenigen

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der Gleichrichter 66e bis 66h, die dem binär verschlüsselten Dezimaläquivalent der in dem Dezimalschalter 59b eingestellten Dezimalziffer entsprechen, Steuersignale zuleitet.

Nunmehr entlädt sich der Kondensator 34" wiederum über die ausgewählten Gleichrichter des Gleichrichtersatzes 66e - 66h, womit die zugeordneten Anschlußleiter der Schlüsselkarte 16 codiert werden. Das auf der Leitung 73 erscheinende Signal löst außerdem die Verzögerungsschaltung 77c aus, die ihrerseits nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne auf der Leitung 78 ein Ausgangssignal abgibt, welches zu dem nächsten Dezimalschalter 59 gelangt, um damit die Verschlüsselung der entsprechenden vier nächstfolgenden Anschlußleitern der Schlüsselkarte 16 auszulösen. Dieser Vorgang dauert solange an, bis alle Anschlußleiter der Schlüsselkarte codiert sind.

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Claims (12)

****·βίη Patentansprüche

1.7 Vorrichtung zur Verschlüsselung eines auf einem Träger ine Anzahl elektrischer Strompfade aufweisenden Schlüssels, insbesondere für schlüsselbetätigte elektronische Sicherheitsanlagen und dgl., dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Aufnahme (25) mit einer Anzahl gegeneinander isolierter, beim Einfügen eines Schlüssels (16) selbsttätig mit dessen einzelnen Strompfaden (21, 21') in Kontakt kommender Anschlüsse (36a bis 36n) aufweist, der eine elektrische Stromquelle (33) und eine an diese angeschlossene zeitweise elektrische Energie speichernde Speichereinrichtung (34) zugeordnet sind, die über eine normalerweise offene elektrische Schaltung mit zumindest einem Anschluß der Aufnahme (25) verbunden sind, und daß die Schaltung Schaltmittel (27a bis 27n) aufweist, durch die sie in einen leitenden Schaltzustand überführbar ist, in dem die in der Speichereinrichtung (34) gespeicherte Energie einem zugeordneten Strompfad (21') des in der Aufnahme (25) befindlichen Schlüssels (16) zuführbar ist, welcher durch die Einwirkung dieser elektrischen Energie selbsttätig unterbrechbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitweise elektrische Energie speichernde Speichereinrichtung ein Kondensator (34) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung Anzeigemittel (38a bis 38n) aufweist, durch die der elektrische Leitfähigkeitszustand der Anschlüsse (36a bis 36n) und der diesen zugeordneten Strompfade (21, 21') anzeigbar ist.

',

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, \ daß die Schaltung Wahlschalter aufweist, durch die jeweils S zumindest ein Anschluß (36a bis 36n) der Aufnahme (25)

t v.wilbiir ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wahlschalter eine Codierschaltung (68) zugeordnet ist, durch die selbsttätig eine Anzahl von Anschlüssen (65a bis 65n) der Aufnahme (63) codegemäß wählbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierschaltung eine Diodencodierschaltung (68) ist, die nach einem vorbestimmten Code aufgebaut ist und durch die einzelne Anschlüsse codgemäß wählbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die zeitweise elektrische Energie speichernde Speicher-

durch einrichtung ein Kondensator (34") ist und/die Betätigung der Schaltmittel ein Stromweg geringer Impedanz in der Schaltung herstellbar ist, über den sich der Kondensator entladen kann, und daß durch den in die Aufnahme (63) eingefügten uncodierten Schlüssel alle über die Aufnahme (63) führenden Stromwege geschlossen werden und die Entladung des Kondensators über einen ausgewählten Stromweg der Aufnahme unter Unterbrechung des zugeordneten Strompfades des Schlüssels erfolgt.

8. Verfahren zur Herstellung der Codierung eines auf einen Träger eine Anzahl elektrischer Strompfade aufweisenden Schlüssels, insbesondere für schlüsselbetätigte elektronische Sicherheitsanlagen und dgl., dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein ausgewählter Strompfad durch Einwirkung eines Stromes großer Stärke unterbrochen und dadurch eine codegemäße Verteilung geschlossener und offener Strompfade erzeugt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom auf einen vorbestimmten Abschnitt des ausgewählten Strompfades auf dem Träger zur Einwirkung gebracht und dieser Abschnitt zerstört wird, während der übrige Teil des Strompfades unversehrt bleibt.

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21170D?

Si

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem eine Anzahl paralleler Strompfade auf dem Träger aufweisenden Schlüssel aus einer Stromquelle Strom über jeden der parallelen Strompfade fließen lassen wird, und daß von der Stromquelle aus über ausgewählte Strompfade des Schlüssels ein Schaltweg geringer Impedanz hergestellt wird, über den ein Strom solcher Stärke fließt, daß die ausgewählten Strompfade unter Erzeugung der codegemäßen Verteilung der offenen und geschlossenen Strompfade unterbrochen werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Herstellung des Schaltweges geringer Impedanz über die ausgewählten Strompfade des Schlüssels aus der Stromquelle eine zeitweise elektrische Energie speichernde Speichereinrichtung geladen wird, und daß die gespeicherte Energie sodann über den Schaltweg geringer Impedanz entladen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorhandensein eines durch die einzelnen parallelliegenden Strompfade führenden geschlossenen Schaltkreises durch ein Signal erster Art sichtbar angezeigt wird und die Herstellung eines unterbrochenen Schaltkreises ein Signal zweiter Art erzeugt wird.

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