DE3237063A1 - Einrichtung und verfahren zur verhinderung einer unbefugten benutzung einer vorrichtung - Google Patents

Description

Beschreibung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Begrenzung des Zugangs zu Maschinen, Geräten, oder Vorrichtungen von Personen, die eine Code-Karte besitzen, auf welcher Daten gespeichert sind, welche den Umfang des Zugangs zur oder der Benutzung der Maschine durch den Inhaber der Code-Karte steuern.

Maschinen, die nur von den dazu befugten Personen bedient werden sollen,gibt es In großer Zahl- Als Beispiel sei hier ein Kopiergerät angeführt. Die Benutzung des Kopiergeräts eines Betriebes ist nur wenigen Personen gestattet und auch die Häufigkeit der Benutzung (Zahl der Kopien) soll beschränkt sein.

Kopiergeräte besitzen häufig einen gegen Manipulationen geschützten Zähler und zählen üblicherweise nur kumulativ die gefertigten Kopien. Als einziger Schutz gegen unbefugte Benutzung ist meist nur der Schalter, der das Gerät ans Netz legt, mit Schloß und Schlüssel verschlossen. Die Schlüssel sind aber leicht und billig nachzumachen, so daß diese Methode kaum dauernden Schutz gegen unbefugte Benutzung bietet.

In der US-Patentschrift 3 436 530 ist ein Kopiergerät beschrieben, in dem nur durch Einschieben

eines tragbaren Einschubs mit einem elektromechanischen Zählwerk und mit elektrischen oder elektronischen Schaltkreisen in ein in das Kopiergerät eingebautes Kontrollgerät ein Relais zum Ansprechen gebracht wird, welches die Maschine ans Netz legt. Das Kontrollgerät enthält vorzugsweise ebenfalls ein elektromechanisches Zählwerk.

Der Impuls^ den das Kopiergerät bei jeder Kopie erzeugt, verstellt bei dieser bekannten Einrichtung sowohl - additiv - das Zählwerk des Kontrollgeräts, wie auch - subtraktiv - das Zählwerk im Einschub. Das Zählwerk des Kontrollgeräts sollte im Idealfall die Summe der einzelnen Zählerstände in allen Einschüben anzeigen, die im Zusammenhang mit dem Kopiergerät benutzt werden.

Dieses Kontrollsystem hat sich zwar hinsichtlich der Kostenzuweisung bewährt, man kann aber mit ihm nicht den Umfang des Gebrauchs beschränken, der einem bestimmten Inhaber eines Einschubs zustehen soll.

Deshalb wurde ein verbessertes Kontrollsystem entwickelt, welches in der US-Patentschrift 3 921 beschrieben ist. Auch bei der darin beschriebenen Maschine ist ein Kontrollgerät als Teil der Maschine und ein damit zusammenwirkender Einschub vorgesehen.

Der Einschub enthält ein elektromechanisches Zählwerk, welches z.B. auf eine beliebige Zahl zwischen 0 und 99 999 voreingestellt werden kann. Der Einschub enthält ausserdem einen Schaltkreis zum Betätigen eines Relais, mit welchem die Stromversorgung der Maschine zugeschaltet werden kann. Die von der Maschine im Maschinentakt erzeugten Impulse (die z.B. die Anzahl der gefertigten Kopien eines Kopiergerätes angeben), werden sowohl dem elektro mechanischen Zählwerk des in die Maschine eingebauten Kontrollgeräts wie auch dem elektromechanischen Zählwerk im Einschub zugeführt. Das erstgenannte Zählwerk addiert, das zweitgenannte subtrahiert jeden Impuls. Sobald der Zählerstand im Einschub einen vorbestimmten Grenzwert, meist 0, erreicht hat, fällt das Relais ab und trennt die Maschine vom Netz.

Das Zählwerk im Einschub kann, nachdem er mit Hilfe eines mechanischen Schlüssels geöffnet wurde, auf einen gewünschten Wert zurückgestellt werden. Auf der anderen Seite kann das Zählwerk im Einschub mit Hilfe eines Impulsgenerators, dessen Impulse dem Zählwerk zugeführt werden, auch vorwärts verstellt werden. Auf diese Weise kann im Zählwerk jeder,gewünschte Zählerstand eingestellt werden. Dies ist ein schwerfälliges und zeitraubendes Verfahren wegen der elektromechanischen Natur des

Zählwerks, welches außerdem bei andauerndem Gebrauch einem Verschleiß unterliegt. Sowohl die Einschübe wie auch das Kontrollgerät sind ferner groß und sperrig und können im Hinblick auf die Vielzahl der verwendeten mechanischen Teile verschleißen und öfter ausfallen.

Zusätzlich zu diesen Nachteilen kann das Gehäuse des Einschubs leicht aufgebrochen und das Zählwerk manipuliert, z.B. von Null auf einen Zählerstand verstellt werden, wodurch die Sicherheit des Systems nicht gewährleistet ist. Die elektromechanische Natur der Vorrichtung macht es unbefugten Personen- zu leicht, den Aufbau und die Wirkungsweise des Kontrollsystems zu durchschauen und hilft ihnen so, den gewollten Schutz, einer Maschine gegen unbefugte Benutzung zu durchbrechen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein zuverlässiges, fälschungssicheres Zugangskontroll-P₀ system zu schaffen, welches mit weniger voluminösen, einen Zähler enthaltenden Einschüben als Schlüssel arbeitet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung pe- mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich durch drei Baugruppen aus, deren Schaltkreise sämtlich als Halbleiterschaltkreise ausgeführt sind , um die Nachteile der vorbekannten Ein-

richtungen (Größe, hohes Gewicht, Verschleiß der Komponenten) zu vermeiden.

Die drei Baugruppen sind: eine Code-Karte, eine Kartenieseeinheit und eine Kartenprogrammiereinheit. Die Karte enthält eine miniaturisierte Halbleiterschaltung mit einem Vorwärts-/Rückwärtszähler, mit einem Multiplexer und mit einer Batterie. Alle diese Teile sind in ein Gehäuse eingebaut, das ungefähr die Abmessungen einer üblichen Creditkarte hat.

Auch die Kartenprogrammiereinheit enthält praktisch nur Halbleiterbauelemente und -schaltkreise einschließlich einer Anzeigeeinheit und einer Treiber-Schaltung dafür. Sobald eine Karte in die Kartenprogrammiereinheit gesteck wird, überträgt ein Steuerkreis der Reihe nach die Ziffern des Zählerstandes im Zähler der Karte mittels des Multiplexers der Karte und Demultiplexers in der Karten-Programmiereinheit in den Treiberkreis zur optischen Anzeige des Zählerstandes. Der Zahlenwert, der in den Zähler der Karte eingegeben werden soll, wird über von Hand einstellbare Schalter eingegeben.

Durch das Niederdrücken eines Knopfes zum Programmanfang in Gegenwart einer Karte in der Programmiereinheit wird der in die von Hand eingestellten Schalter eingegebene Zahlenwert in den Zähler der Kartenprogrammier-Einheit übertragen und ein bis dahin ausgeschalteter Taktgeber in der Karten-Programmiereinheit eingeschaltet. Die Impulse dieses örtlichen Taktgebers erhöhen den Zählerstand im Zähler der Karte und erniedrigen zugleich den Zählerstand im Zähler der Karten-Programmier-Einheit.

Logische Torschaltungen, welche laufend den Zähler in der Kartenprogrammiereinheit überwachen, setzen den lokalen Taktgeber ausser Betrieb und schließen zugleich auch eine vorher geöffnete Torschaltung, welche danach Störimpulse vom Zähler der Karte fernhält. Die Anzeigeeinheit der Kartenprogrammiereinheit zeigt den Zählerstand der Karte an und bestätigt dadurch, daß die richtige Zahl im Zähler addiert wurde. Sie zeigt ferner den Zählerstand in der Karte vor und während des Additionsvorgangs an.

Die Kartenieseeinheit ist mit der zu überwachenden Vorrichtung oder Maschine verbunden/^uSit einer Decoder-Treiberschaltung in Halbleiterbauweise ausgerüstet, welche eine Anzeigeeinheit (Ziffernanzeige) speist.

Eire Steuereinheit steuert den Multiplexer der Karte

synchron mit einem Halbleiter-Demultiplexer der Kartenieseeinheit, um die Ziffern des Zählerstandes des Zählers in der Karte aufeinanderfolgend in die Decoder-Treiberschaltung zu übertragen. 5

Die Kartenieseeinheit enthält ferner einen lokalen Oszillator, der die Steuereinheit so steuert, daß die Multiplex- und Demultiplexschalfcreise darin synchron arbeiten; außerdem liefert der Oszillator Takt· Impulse für einen Zeitmultiplexbetrieb an die visuelle Anzeigeeinheit.

Die Treiberschaltkreise für die Anzeigeeinheit wandeln die ihnen vom Zähler der Karte übergegebenen Daten in Signale, welche ein Aufleuchten der Anzeigeeinheit bewirken, die vorzugsweise eine Flüssigkristallanzeige (LCD) ist, auf der die Ziffern aus je sieben Segmenten aufgebaut werden'. Von jeder Dezimalstelle der Anzeige werden zu ausgewählten Ziffernsegmenten laufende Signale auch einer logischen Torschaltung zugeführt, welche ein Relais betätigt, welches die überwachte Maschine freigibt, bzw. das Relais abfallen läßt und damit die Maschine sperrt, letzteres wenn der Zählerstand in der Karte durch von der Maschine kommende Impulse auf Null abgesunken ist. Die Nullstellung des Zählers der Karte wird von der Kartenieseeinheit auch angezeigt.

Die Zahl der von der Maschine kommenden Impulse ist ein Maß für den Umfang der Benutzung der Maschine. Die Impulse werden durch die Kartenieseeinheit dem Zähler der Karte so eingegeben, daß ein jeder Impuls den Zählerstand der Karte erniedrigt .

Wegen des vereinfachten miniaturisierten Halbleiteraufbaus braucht man auf den Karten keine eigene Anzeigeeinheit. Dies mindert Kosten, Größe und Gewicht der Karten. Das Gewicht einer Kartenleseeinheit ist kaum größer als 28g . Hiermit verglichen sind die vorbekannten, als Schlüssel dienenden Einschübe mit elektromechanischem Zählwerk mehr als fünfmal schwerer und auch noch groß und sperrig.

Die Verwendung von Halbleiter-Multiolex- und Demultiplexschaltkreisen vermindert . beträchtlich die Zahl der sonst zwischen der Kartenprogrammiereinheit und der Karte einerseits bzw. zwischen der Kartenleseeinheit und der Karte andererseits erforderlichen elektrischen Verbindungen. Die kleine für die Karte benötigte Batterie hat eine bemerkenswert lange Lebensdauer, weil auf der Karte keine Anzeigeeinheit vorhanden ist. Nur für die Kartenleseeinheit und in der Kartenprogrammiereinheit ist jeweils eine einzelne Anzeig©jnheit vorgesehen, was

die Kosten für ein solches Zugangskontrollsystem bedeutend mindert, da ja stets eine Vielzahl von Karten mit nur einer Leseeinheit und einer Programmiereinheit zusammen verwendet wird . Die Karte kann aber auch eine wiederaufladbare Batterie enthalten, welche entweder während der Zeit der Programmierung der Karte mit einem neuen Zählerstand oder während der Zeit, in der sie in der Kartenieseeinheit steckt, wieder aufgeladen wird. Das erfindungsgemaße System erleichtert eine zentrale Überwachung und ermöglicht eine Warenausgabe aus Automaten im Umfang einer Vorauszahlung, welche als Guthaben in den Zähler der Karte eingegeben wird.

Das erfindungsgemäße Zugangskontrollsystem verwendet integrierte Halbleiterschaltkreise mit extrem niedrigem Energieverbrauch. Auch . die Anzeigeeinheiten verbrauchen - anders als bei vorbekannten Zugangskontrollsystemen fast keine Energie, da sie elektrostatisch arbeiten und nahezu keine Leitfähigkeit besitzen.

Die Verbindungen, die zur Kartenieseeinheit

herzustellen sind, steigern die Sicherheit des Systems, da eine intime Kenntnis der Maschinenkonstruktion erforderlich wäre, wenn jemand diese Verbindungen unbefugt herstellen wollte. 5

Es ist ein wichtiger Aspekt der Erfindung, daß die Verwendung der Halbleiterbauweise zu sehr kompakten, zuverlä-ssigen, sparsamen und einfachen Baugruppen führt, mit welchen der Zugang zu einer Maschine und Umfang der Benutzung der Maschine überwacht werden kann, nämlich durch eine vorprogrammierte Karte mit Halbleiterzähler, der nach Bedarf mit einer Kartenieseeinheit verbunden werden kann zur Anzeige des gegenwärtigen Zähler-Standes in der Karte.zum Erniedrigen des Zählerstandes gemäß der fortschreitenden Benutzung der überwachten Maschine, und zum Sperren der Maschine gegen weitere Benutzung, wenn der Zählerstand in der Karte einen vorbestimmten Zahlenwert erreicht.

Ein anderer wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, ein Zugangskontrollsystem zu schaffen, mit einer Programmiereinheit in Halbleiterbauweise, mit der einfach, schnell und genau in einem Halb-

leiterzähler einer Karte ein vorbestimmter Zählerstand eingestellt wird, und die eine Anzeigeeinheit besitzt, auf der der Zählerstand des Zählers der Karte zur Bestätigung des einprogrammierten Wertes erscheint.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung liegt darin, ein Zugangskontrollsystem der hier in Rede stehenden Art zu schaffen, in welchem durch die Erzeugung und Verwendung einesKarten-Identitäts-Codes der durch eine Schlüssel-Erkennungseinrichtung auf Richtigkeit geprüft wird, ehe die überwachte Vorrichtung freigegeben wird, Sicherheit gewonnen wird.

Die Zeichnung zeigt schematisch und teilweise im Schnitt Ausführungsbeispiele der Erfindung.

In der Zeichnung ist
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Figur 1 die Schaltungsanordnung einer Code-Karte gemäß der Erfindung,

Figur 1a die perspektivische Ansicht der Code-Karte,

Figur 2 die Schaltungsanordnung einer Kartenprogrammier-Einheit, mit der die Code-Karte nach Fig. 1 vorprogrammiert werden kann,

Figur 3 die Schaltungsanordnung einer Kartenlese-Einheit in welche eine ausgewählte Code-Karte nach Fig. 1 zur Zugangskontrolle und Feststellung des

Benutzungsumfangs einer damit gekuppelten Maschine einschiebbar ist,

Figur 4a die Vorderansicht der Kartenieseeinheit und

Figur 4b ein Schnitt durch die Kartenlese-Einheit aus Figur 4a.

Figur 1 und 1a dieser Zeichnung zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Code-Karte 10. Figur 1a zeigt dabei ihre äussere Erscheinungsform in Gestalt eines flachen, rechteckigen Körpers 12 der vorzugsweise aus Kunststoff besteht und darin eingebettet Halbleiterschaltkreise enthält, die später noch näher beschrieben werden. Der Körper 12 ähnelt einer üblichen Kredit-Karte, nur seine Dicke T ist etwas größer. Am einen Ende 12a ist die Karte 10 dünner und weist dort eine Steckkontaktleiste 13 mit über Eck laufenden Kontaktmessern 13a auf, die mit einer später beschriebenen Kontakt-Buchse Kontakt machen.

Die Karte 10 enthält einen binär kodierten Halbleiterdezimalzähler 14. Er enthält im bevorzugten Beispiel der Fig. 1 vier CM0S-(Typ 4510) integrierte Schaltungen (Zählerstufen) 14-1, 14-2, 14-3, 14-4, welche derart elektrisch verbunden sind, daß der Zähler 14 ein Aufwärts/Abwärtszähler ist, dessen Stufen 14-1 bis 14-4 je eine Dezimale speichern.

Eine Batterie 16 liefert die elektrische Energie für den Zähler 14. Sie ist nur schematisch dargestellt. Es kann sich z.B. um zwei in Serie geschalteten 1,5 Volt-Uhrbatterien (Knopfzellen Typ 393BP) handeln. Die Diode 18 blockiert eine Ladung der Batterie über Aussenverbindungen.

Jede Zählerstufe 14-1, 14-2, 14-3 und 14-4 hat einen Eingang 14-Ia, i4-2a, i4-3a, i4-4a für ein Zeittaktsignal, und diese sind alle mit einer gemeinsamen Zähleingangsbuchse 20 verbunden. Mit 14-Ib, i4-2b und i4-3b sind die Ausgänge der Zählerstufen 14-1, 14-2 und 14-3 für die Übertragsignale bezeichnet. Sie sind elektrisch verbunden mit den Übertragungseingängen i4-2c, i4-3c und i4-4c der Zählerstufen 14-2, 14-3 und 14-4.

Die binär kodierten Dezimalen-Ausgänge 14-Id .... 14-Ig; i4-2d ... i4-2g; i4-3d ... i4-3g und i4-4d ... i4-4g sind einzeln mit den entsprechenden Eingängen 22a .. . 22h und 24a ... 24h von Multiplex-Halbleiterschaltkreisen 22 und 24 verbunden, welche vorzugsweise integrierte Schaltkreise des Typs 4052 sind und zeitmultiplex, d.h. in zeitlicher Aufeinanderfolge die im Zähler 14 gespeicherten Digitaldaten den Ausgängen 22i und 22j des Schaltkreises 22 bzw. den Ausgängen 24i und 24j des Schaltkreises 24 aufgeben. Die im Multiplexverfahren bedienten Datenausgänge sind mit A, B C und D bezeichnet, über die mit E und F bezeichneten Eingänge werden von aussen fron den Einheiten 30 oder 90) binäre Steuersignale über die Steuereingänge 22k und 221 sowie 24 k und 24 1 den Schaltkreisen 22 und 24 zugeführt, um die Multiplex- und Demultiplexoperationen zu steuern,

wie näher beschrieben werden wird.

Steuereingänge 1 iJ —1h i4-4h der Stufen des

Zählers 14 sind gemeinsam mit einer Eingangsklemme 26 verbunden, welche entweder mit der Kartenieseeinheit 90 oder mit der Kartenprogramie> einheit 30 elektrisch verbunden werden kann; sie erhalten entweder ein Binärpegelsignal von der Kartenieseeinheit 90, welches den Zählerstand erniedrigt, wenn dem Zähler 14 über die Eingangsbuchse 20 Zählimpulse zugeführt werden, oder sie erhalten alternativ ein Binärpegelsignal mit entgegengesetztem Vorzeichen von der Kartenleseeinheit, welches den Zählstand erhöht, wenn dem Zähler 14 über die Eingangsbuchse 20 Zählimpulse zugeführt werden, was später noch genauer erläutert wird. Auf diese Weise kann die in Fig. 1 gezeigte Karte 10 jeden Zählwert zwischen 0000 und 9999 speichern. Die Zähler-Kapazität kann durch Verwendung von weiteren Stufen im Zähler 14 erhöht werden.

Figur 2 zeigt die Schaltungsanordnung der Kartenprogrammiereinheit 30. Sie erzeugt eine genau bestimmte Zahl von Impulsen, die gleich ist der Zahl der Zählimpulse, welche in einer Karte 10 addiert (oder subtrahiert) werden soll, die in die Programmiereinheit 30 gesteckt ist.

Die Impulse werden mittels Daumenradschaltern 32 erzeugt, deren binär codierte Ausgänge galvanisch mit den Eingängen eines Zählers 40 verbunden sind.

Der Zähler 40 besteht aus Halbleiter-Zählerstufen 40-1 bis 40-4, vorzugsweise Zählerstufen vom Typ 4510 und ist als Abwärtszähler geschaltet.

Eine in die Kartenprogrammiereinheit 30 eingebaute Stromquelle 42 erzeugt über einen Transformator T1 und eine Zweiweg-Gleichrichterbrücke 44 aus 115 Volt Wechselspannung ein Gleichstromsignal. Ein der Brücke 44 nachgeschalteter Schaltkreis 46 vom Typ 7805 liefert eine stabilisierte Gleichspannung von +5 Volt. Über den Anschluß 48, welcher Bestandteil der Kartenaufnahmeeinrichtung der Kartenprogrammiereinheit ist, wird dieser Gleichstrom dem Anschluß 50 der Karte 10 zugeführt, welcher Bestandteil der Steckkontaktleiste 13 der Karte 10 ist.

Der Anschluß 52 der Karte 10 wird seinerseits mit der Leitung 54 der Programmiereinheit 30 verbunden. Sobald eine Karte 10 in die Programmiereinheit 30 gesteckt ist, ist ein Stromkreis geschlossen, der vom 5 Volt-Anschluß 48 über den Anschluß 50 der Karte 10 und weiter über die Leitungen 51 und 54, die Anschlüsse 52 und zurück zur Programmiereinheit 30 führt. Die 5-Volt Gleichspannung liegt am "Set"-Eingang 56a einer bistabilen Kippschaltung 56 (Flip-Flop) und bewirkt ein Hochgehen der Spannung am Q-Ausgang 56b des Flip-Flops. Diese Spannung am Q-Ausgang 56b erscheint an der Klemme 58a eines Programmierschalters 58, und wenn dessen Schaltknopf 58b gedrückt ist, ist ein elektrischer Kreis geschlossen, über den das Spannungssignal über die

Klemme 58c zum "set"-Eingang 60a einer weiteren bistabilen Kippschaltung 60 (Flip-Flop) gelangt und bewirkt, daß am Q-Ausgang 60b dieses Flip-Flops 60 die Spannung hochgeht, am Q-Ausgang 60c jedoch abfällt.

Der Q-Ausgang des Flip-Flops 60 ist gleichzeitig mit den für die Voreinstellung vorgesehenen Eingängen 40-1a ... 40-4a (preset-Eingänge) aller Stufen des Zählers 40 verbunden, sodaß die durch die Einstellung der Daumenradschalter 32 - 38 gegebenen Binärwerte diesen Eingängen eingegeben werden und dadurch die entsprechenden Zählerstufen 40-1 .... 40-4 voreingestellt werden.Die Daumenradschalter 32 bis 38 sind von üblicher Bauart.Durch einen Drehknopf 32e können alle Zahlen von der Dezimale 0 bis zur Dezimale 9 in ein Fenster 32f gesetzt werden, wodurch ein aus vier Bits bestehendes binäres Ausgangssignal erzeugt wird, welches an den Eingang der zugehörigen Zählerstufe weitergeleitet wird. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 60 ist zugleich an die Rückstelleitung 62 a eines Taktgebers vom Typ 555 angeschlossen, welcher durch geeignete Auswahl der Widerstandswerte R- und R„ und der Kapazitätswerte der Kondensatoren C₁ und C, als Oszillator wirkt, welcher an seinem Ausgang 62b Impulse mit einer Frequenz in der Größenordnung von 2KHz abgibt. Der Ausgang des Oszillators 62 ist mit dem Eingang 64a einer Nicht/Und-Tor-Schaltung (NAND-gate) 64 verbunden. Der Eingang 64b dieser Torschaltung 64 liegt am Q-Ausgang 60b des Flip-Flops 60. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 60

beseitigt die Rückstellspannung an den Eingängen

4O-1c 4O-4c des Zählers 40, sodaß dieser

voreingestellt werden kann.

Der Q-Ausgang des Flip-Flops 60 öffnet ferner die NAND-Tor-Schaltung 64 für Zeittakt-Impulse, die von dem Taktgeber 62 erzeugt werden. Diese Zeittakt-Impulse passieren gleichzeitig die NAND-Tor-Schaltungen 66 und 68, die so geschaltet sind, daß sie als Inverter wirken.

Der Ausgang 66a der NAND-Torschaltung 66 ist mit allen Zeittakt-Impulseingängen 40-1b ... 40-4b der Stufen des Zählers 40 zugleich verbunden, welcher als subtrahierender Zähler arbeitet. Die Subtraktion erfolgt von einem vorher durch die jeweils über Daumenradschalter 32 bis 38 aufgegebenen Zählerstand herunter gegen 0.

Der Ausgang 68a der NAND-Torschaltung 68 ist übe.r die Klemme 70 an der Kartenprogrammiereinheit 30

mit der Zänüeingangsbuchse 20 der Karte 10 (Fig. 1) verbunden und bewirkt, daß der Zähler 14 aufwärts zählt, während gleichzeitig der Zähler 40 abwärts zählt.
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Angenommen, der Zähler 40 der Kartenprogrammiereinheit 30 sei voreingestellt, um die Dezimalzahl 1000 in den Zähler 14 einzugeben; nachdem der Taktgeber 62 1000 Impulse an den Zähler 14 der Karte 10 und an den Zähler 40 der Kartenprogrammiereinheit

abgegeben hat, sind die Zählerstände in allen vier Stufen 40-1 ... 40-4 auf Null zurückgestellt. Die Eingänge von zwei Weder-noch (NOR)-Torschaltungen 74 und 76 mit je 8 Eingängen sind mit entsprechenden binär codierten Ausgängen der Zählerstufen 40-1 40-4 verbunden. Die 8 Eingänge der NOR-Torschaltung 74 sind mit je 4 Ausgängen der Zählerstufen 40-4 und 40-3 verbunden, die 8 Eingänge der NOR-Torschaltung 76 dementsprechend mit je 4 binär codierten Ausgangen der Stufen 40-2 und 40-1.

Die Dioden D. und D₂ verbinden die Ausgänge der beiden NOR-Torschaltungen 74 und 76 mit einem gemeinsamen Anschlußpunkt 78 zwischen einem Widerstand R-, und einem Kondensator C-,.

Wenn alle 16 Ausgänge der Zählerstufen 40-1 .. 40-4 spannungsfrei sind, was dem Zählerstand 0000 entspricht, geht die Spannung an den Ausgängen der NOR-Torschaltungen 74 und 76 hoch, sodaß die Spannung am gemeinsamen Anschlußpunkt 78 auf +5 Volt ansteigt. Durch die Leitung 80 wird diese Spannung an die Rückstelleingänge 56c und 60d der bistabilen Flip-Flops 56 und 60 gelegt. Der Q-Ausgang des Flip-Flops 60 sperrt zugleich das Flip-Flop 60 und beendet die Impulsabgabe des Taktgebers

62. Hierdurch wird verhindert, daß der Zähler -14 der Karte 10 versehentlich auf Rauschen oder andere Störsignale anspricht, was einen falschen Zählerstand in der Karte 10 zur Folge hätte. Die Spannung am Q-Ausgang des Flip-Flops 60 geht hoch und verhindert eine zufällige Voreinstellung des Zähl-

werks 40. Die Rückstellung des Flip-Flops 56 läßt die Spannung an ihrem Q-Ausgang abfallen, sodaß eine Wiederholung der Programmierung ausgeschlossen ist, wenn etwa versehentlich der Programmknopf gedrückt werden sollte, bevor die Karte 10, der gerade ein vorprogrammierter Zählerstand eingegeben wurde, aus der Kartenaufnahmeeinrichtung Karten-Programmiereinheit 30 herausgezogen wurde

Die Karten-Programmiereinheit 30 enthält weiterhin einen Demultiplexer- und Steuerschaltkreis 82 in Halbleiterbauweise, eine vierstellige Anzeigeeinheit 86 und einen Treiberschaltkreis 84 für die Anzeigeeinheit 86; im wesentlichen gleiche Schaltkreise finden sich in der Kartenieseeinheit 90 und werden dort besprochen. Die Eingänge 82a ... 82d des Demultiplexers 82 sind mit den Ausgängen A ... D der Multiplexer 22 und 24 auf der Karte 10 verbunden. Die binär codierten, in den Stufen des Zählers 14 der Karte 10 gespeicherten Werte werden über die Multiplexer 22 und 24 und den Demultiplexer- und Steuerschaltkreis 82 in den Treiberschaltkreis 84 übertragen, durch welchen sie auf der Anzeigeeinheit 86 angezeigt werden, welche vorzugsweise 4 Dezimalen mittels bekannten-7-Segment-Anzeigeelementen darstellt.

Eine eingehende Beschreibung der Übertragung der Daten vom Zähler 14 der Karte 10 auf die Anzeige-

einheit 86 der Kartenieseeinheit 90 wird weiter unten gegeben; die Arbeitsweise der entsprechenden Schaltkreise in der Kartenprogrammiereinheit 30 ist die gleiche wie die Arbeitsweise der entsprechenden Schaltkreise in der Kartenieseeinheit 90.

Die Kartenprogrammiereinheit 30 macht es möglich, in den Zähler 14 der Karte schnell und einfach einen vorprogrammierten Zählerstand einzugeben.

TO Der ganze Vorgang dauert höchstens wenige Sekunden einschließlich Einstellung, Einführen und Herausnehmen der Karte 10.

Die Anzeigeeinhsit 86 in der Kartenprogrammiereinheit 30 bestätigt sichtbar, daß die vorprogrammierte Zahl richtig in die Karte 10 eingegeben ist. An der Anzeigeeinheit 86 kann ausserdem abgelesen werden, auf welche Zahl die Karte 10 eingestellt ist, bevor mit der Programmierung begonnen wird. Schließlich ermöglicht es die Anzeigeeinheit 86,eine vorprogrammierte Zahl zum Zählerstand in der Karte- 10 zu addieren, wenn der Zählerstand beim erstmaligen Einführen in die Kartenprogrammiereinheit 30 von Null verschieden ist.

Die Schaltungsanordnung der Kartenieseeinheit 90 ist in Fig. 3 dargestellt und erfüllt folgende Aufgaben:

Anzeige der vierstelligen Dezimalzahlen aus dem Speicher der Karte 10, die in die Kartenleseeinheit 90 eingeführt wurde, und Freigabe der zu überwachenden Maschine durch die Kartenieseeinheit 90,sofern der Zählerstand in der Karte 10 von Null

verschieden ist. Wenn der Zählerstand in der Karte 10 aber Null erreicht, so setzt die Kartenleseeinheit 90 die Maschine still.

Die Kartenieseeinheit 90 entschlüsselt den Zählerstand in der Karte 10 durch Demultiplexen der binär codierten Information auf den vier Leitungen A, B, C, D, welche einzeln mit Halbleiter-Demultiplexern 92,und 94 entsprechend verbunden sind; diese sind vorzugsweise integrierte Schaltkreise des Typs

4052. Die Leitungen A und B sind mit den Eingangsklemmen 96 bzw. 98 verbunden, und diese wiederum mit den Eingängen 92a bzw. 92b des Demultiplexers Die Leitungen C und D sind mit den Klemmen 100 bzw. 102 und diese mit den Eingängen 92c bzw. 92d des Demultiplexers 94 verbunden.

Ein Halbleiterschaltkreis 104 gibt Steuersignale ab für das übertragen des Zählerstandes der Karte 10 in die Kartenieseeinheit 90. Der Schaltkreis 104 ist vorzugsweise vom Typ 4029 und hat einen Takteingang 104a, der zur Erzeugung von binär codierten dezimalen Steuersignalen E und F an den Ausgängen 104b bzw. 104c mit dem Ausgang eines 100 Hz-Oszillators verbunden ist.

Die Signale E und F gelangen zum einen an die Steuereingänge 221 und 241 bzw. 22k und 24k der Multiplexer 22 und 24 der Karte 10 (Fig. 1). Gleichzeitig werden die Signale E und F über die Klemmen 108 und 110 übertragen an die'Eingänge 92c und 94c bzw. 92d und 94d der Demultiplexer 92 und 94 sowie an die Ein-

gänge 112b bzw. 112a eines binär codierten Dezimal-Dezimal-Decodierers 112, welcher vorzugsweise ein Halbleiterschaltkreis vom Typ 4028 ist, der ein binär codiertes Zwei-Bit-Eingangssignal in ein Ausgangssignal im Vierersystem (Zahlendarstellung mit der Basiszahl 4) wandelt.

Jeder der Multiplexer 22 und 24 der Karte 10 hat vier Paar Eingangsklemmen,im Ganzen also acht,

die mit 22a 22h bzw. 24a ... 24h bezeichnet

sind. Die binär codierten Steuersignale E und F für die Multiplexer werden an die oben erwähnten Steuereingänge 221 und 241 bzw. 22k und 24k der Multiplexer 22 und 24 übertragen und bewirken, daß nur die Signale auf jeweils einem Paar der jeweils vier Paare von Eingangsklemmen 22a ... 22h bzw. 24a ... 24h an den Ausgängen 22i,22j, 24i und 24j der Multiplexer 22 und 24 erscheinen, wobei die Auswahl der beiden Paare durch die binär codierten Signale erfolgt, die den Steuereingängen 22k, 221 bzw. 24k, 241 zugeführt werden. Wenn z.B. die Steuersignale E und F den binären Code 0 , 0 darstellen,werden die Ausgänge 22i und 22j mit den Eingängen 22a bzw. 22b verbunden und in gleicher Weise die Ausgänge 24i und 24j mit den Eingängen 24a und 24b, wodurch die vier Bits, die die kleinste in der Zählerstufe 14-1 gespeicherte

Dezimalstelle kennzeichnen, an die Datenausgangsleitungen A, B, C, D übertragen werden.

Zugleich steuern die Signale E und F die Demultiplexer 92 und 94 so, daß die Eingangssignale, die an deren Eingängen 92a und 92b bzw. 94a und 94b erscheinen, zu den Ausgängen 92e und 92f bzw. 94e und 94f übertragen werden. Diese Ausgangspaare 92e und 92f sowie 94e und 94f sind einzeln der Reihe nach mit den Eingängen 116a bis 1i6d eines Decoder-Treiberschaltkreises 116 verbunden, welcher Teil einer umfangreicheren Treiberstufe 114 ist, welche noch die Treiberschaltkreise 118, 120 122 enthält. Sie sind alle Halbleiterschaltkreise, vorzugsweise des Typs 4056 und vermögen eine binär codierte Dezimale in eine Signalgruppe zu wandeln, deren einzelne Signale an den jeweiligen Ausgängen 1i6f bis 116€ erscheinen und ein Sieben-Segmente-Anzeigeelement für eine Dezimale, z.B. das Element 124, ansteuern, welches mit den erwähnten sieben Ausgängen des Treiberschaltkreises, so z.B. des Treiberschaltkreises 122 verbunden ist, um zwei oder mehr Segmente 124a ... 124g des Anzeigeelementes 124 leuchten zu lassen, wodurch diese Segmente wahlweise eine der Dezimalzahlen von 0 bis 9 bilden.

Der Dekoder 112 dekodiert die binären 2-Bit-Steuersignale E und F, welche seinen Eingängen 112a und 112b zugeführt werden, um auf einer der Ausgangsleitungen 112c bis 112f ein Abtastsigna]? unter Ausschließung der anderen drei Ausgangsleitungen zu erzeugen, und überträgt die vier binären Signale, die die kleinsten Dezimalstellen darstellen, vom Decoder 112 in den Treiberschaltkreis 116.

* engl. : strobe signal

Der Treiberschaltkreis 116 decodiert die vier binären Eingangssignale und liefert an seinen Ausgängen 1i6f bis 1161 die für die anzuzeigende Dezimale erforderlichen Signalpegel (Spannungen), welche einem Anzeigeelement wie z.B. dem Anzeigeelement 124 zugeführt werden und auf diesem die Dezimale erscheinen lassen.

Die Ausgangssignale E und F des Schaltkreises 104 ändern sich im Takt des Oszillators 106 und bewirken, daß die nächst höhere Dezimalstelle von den Multiplexschaltkreisen 22 und 24 der Karte 10 in die die Demultiplexer 92 und 94 der Kartenleseeinheit 90 übertragen werden, wodurch bewirkt wird, daß die binär codierten Signale, die diese nächsthöhere Dezimalstelle repräsentieren, an den Ausgängen 92g und 92h des Demultiplexers 92 und an den Ausgängen 94g und 94h des Demultiplexers 94 erscheinen, von wo sie an die entsprechenden Eingänge 118a bis 1i8d des Treiberschaltkreises 118 weitergeleitet werden. Die Steuersignale E und F werden ausserdem dem Decoder 112 zugeleitet, wodurch an dessen Ausgang 112d ein Abtastsignal erzeugt wird, damit die nächsthöhere Dezimalstelle in den Treiberschaltkreis 118 übertragen und in dem angeschlossenen Anzeigeelement (aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeichnet) dargestellt wird. Diese Arbeitsweise setzt sich fort, bis alle vier Dezimalstellen in die entsprechenden Treiberschaltkreise 116 bis 122 übertragen und auf den züge-

hörigen Anzeigeelementen dargestellt sind, welche vorzugsweise Flussigkrista!lanzeigeelemente sind. Die Datenübermittlung wird fortlaufend im 100 Hz-Takt wiederholt.
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Die Takt-Impulse des Oszillators 106 werden gleichzeitig auch an die Steuereingänge 116m bis 122m der Treiberschaltkreise 116 bis 122 und an den Eingang 124g der Anzeigeeinheit 124 übermittelt. Hierdurch werden die Rechteckwellen für den üblichen intermittierenden Betrieb der Anzeigeelemente 124 erzeugt. Das Pulsieren der Anzeigeelemente im Anzeigefeld 130 im Takt des Oszillators 106 erfolgt so schnell, daß der Betrachter den Eindruck kontinuierlichen Leuchtens der Dezimale hat. Die übrigen Anzeigeelemente arbeiten in gleicher Weise.

Die Übertragung des Zählerstandes in der Karte 10 in die Treiberstufe 114 wird laufend aktualisiert, da der Zählerstand in der Karte 10 mit einer durch die Benutzung der Maschine bestimmten Geschwindigkeit abnimmt. Angenommen, die durch die Kartenleseeinheit 90 überwachte Maschine sei ein Kopiergerät, so erfolgt die Freigabe des Kopiergerätes folgendermaßen:

Die Karte 10 wird in den Aufnahmeschlitz der Kartenleseeinheit 90 gesteckt, welche den Zählerstand der Karte 10 automatisch in/Treiberstufe 114 überträgt

Der Zählerstand wird nicht nur im Anzeigefeld 130 dargestellt, sondern gleichzeitig überwacht die logische Torschaltung 132 die Treiberstufe 114 auf das Erscheinen des Zählerstandes "Null". Wenn die Ziffer "Null" angezeigt wird, dann kann man das elektrisch daran erkennen, daß am Treiberschaltkreis 116 von den zu den Segmenten der Anzeigeelemente führenden Ausgängen der Ausgang 116k Spannung führt, der Ausgang 1161 aber nicht. Diese Bedingung ist für das Erkennen der Ziffer "Null" hinreichend. Entsprechendes gilt für die Ausgänge 118k und 1181 bzw. 120k und 1201 bzw. 122k und 1221. Die Ausgänge 116k, 118k, 120k und 122k sind unmittelbar mit Dioden D2 bzw. D4 bzw. D8 verbunden, während die Ausgänge 1161,1181, 1201 und 1221 über invertierende Schaltkreise 11 bis 14 mit den Dioden D3 bzw. D5 bzw. D7 bzw. D9 verbunden sind. Wenn alle angezeigten Ziffern Null sind, wird ein Treibersignal (forward base drive) an die Basis des Transistors TR1 angelegt, wodurch dessen Kollektor auf Nullpotential geht und damit das Treibersignal an der Basis des Transistors TR2 verschwinden läßt, wodurch das Relais S1 abfällt. Dadurch öffnet sich der Relaisschalter S1a,dessen Schaltkontakte mit den beiden mn getrennten Anschlußleitungen 134 und 136 verbunden sind, was z.B. zum Abschalten der Maschine vom Netz benutzt werden kann oder zum Be-

tätigen irgendeiner anderen Sperre gegen die weitere Benutzung der Maschine, sobald der Zählerstand in der in die Aufnahme der Kartenleseeinheit.geschobenen Karte bis auf Null abgesunken ist. Die Tatsache, daß der Zähler der Karte 10 auf Null steht, kann im Anzeigefeld 130 abgelesen werden.

Das Kopiergerät erzeugt üblicherweise Zählimpulse, welche zwei Impulseingängen 138 und 140 einer Zweiwegdiodenbrücke 142 in der Kartenieseeinheit zugeführt werden können, von wo sie weitergeleitet werden in einen Signal-Stabilisierungskreis • 144, der aus den Widerständen R6 bis R8, der Zenerdiode ZD1 und den Kondensatoren C4 und C5 besteht. Der Ausgang dieses Stabilisierungskreises ist über den invertierenden Schaltkreis 15 mit einer Ausgangsleitung 146 für die Zählimpulse verbunden. Die Ausgangsleitung 146 ist mit der Zähleingangsbuchse 20 der Karte 10 verbunden, sobald die Karte 10 in den Aufnahmeschlitz der Kartenieseeinheit 90 eingeschoben ist. Eine Anschlußleitung 150 ist vorgesehen, um die Eingangsklemme 26 der Karte 10 an Masse zu legen und veranlaßt den Zähler 14 dadurch, als Abwärtszähler zu arbeiten, sodaß der Zählerstand im Zähler 14 der Karte 10 mit jedem Zählimpuls der Maschine abnimmt.

Wenn auch die Wirkungsweise der Einrichtung der Erfindung hier im Zusammenwirken mit einem Kopiergerät beschrieben ist, kann sie doch leicht anderen

Maschinen oder Geräten oder Einrichtungen angepaßt werden. Beispielsweise kann diese Erfindung bei Ausgabevorrichtungen für stückige oder fließfähige Güter wie z.B. bei Treibstoff-Zapfstellen verwendet werden, bei denen dann die Karte 10 eine Guthabenkarte ist, welche im Rahmen des gespeicherten Guthabens (Zählerstand) die Zapfstelle freigibt und dessen Guthaben um den Wert der Treibstoff entnahme vermindert wird. Die Erfindung kann auch bei/Verkaufsautomaten verwendet werden, der so ausgerüstet ist, daß er die gewünschte Ware nur ausgibt, wenn das Guthaben auf der Karte gleich oder höher als der Preis der gewählten Ware ist. Die Erfindung kann auch bei einer Registrierkasse Verwendung finden: In die Kasse wird der Preis der vom Käufer gewählten Waren von Hand eingegeben, den die Kasse aber nur registriert, wenn der eingegebene Preis kleiner oder gleich dem auf der Karte gespeicherten Guthaben ist'. Ist dies der Fall, registriert die Kasse den Verkauf, quittiert den Preis und subtrahiert ihn vom Guthaben auf der Karte. Man kann auch einen Verkaufsautomaten bauen, der die Ware nach Einstecken einer Karte 10 mit genügend großem Guthaben auswirft.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung genügt es, zu verstehen, daß der Steuerschaltkreis 82 als eine Art "Interface" dient, um den Zählerstand im Zähler 14 der Karte 10 in die Anzeigeeinheit 86 einzukoppeln, gegebenenfalls auch noch zum Einkoppeln

in eine Kontrolleinrichtung, die überprüft, ob die Karte 10 gültig ist, und die ein Freigabesignal liefert, wenn eine Karte 10 von passendem elektrischem Aufbau und mit einem von Null verschiedenen Zählerstand in die Kartenieseeinheit 90 gesteckt wird. Solche Kontrolleinrichtungen lassen sich so universell aufbauen, daß sie zu einer Vielfalt von Maschinen und/oder Einrichtungen passen.
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Die Verdrahtung der Karte 10 mit ihrer Steckkontakt-

so
leiste 13 kann/ausgeführt werden, daß man genaue Kenntnisse über den Schaltungsaufbau der Code-Karte 10 besitzen müßte, um mit einer falschen Karte eine Kartenprogrammiereinheit 30 oder eine Kartenleseeinheit 90 wirksam bedienen zu können, wodurch zusätzliche Sicherheit für das System gewonnen wird, mit welchem Kontrolle über den Zugang zu einer Maschine und über den Umfang dieses Zugangs als Funktion des Zählerstandes in der Karte 10 ausgeübt wird

Figur 4a zeigt die Frontseite der Aufnahmeeinrichtung 250 einer Kartenieseeinheit, Figur 4b einen Querschnitt durch diese. Die Aufnahmeeinrichtung 250 hat einen Einsteckschlitz 272 zum Einführen einer Karte 10 in der Gestalt,wie sie in Figur 1a dargestellt ist. Im hinteren Teil des Einsteckschlitzes 272 ist eine weibliche Vielfachsteckkontaktleiste 274 vorgesehen, deren einzelne Klemmen mit 274a bezeichnet sind. Sie machen Kontakt mit den Kontakten 13a der männlichen Steckkontaktleiste 13 an der Karte 10.

Wenn die Karte 10 in den Einsteckschlitz 272 gesteckt ist, sodaß die Kontakte 13a und 274a miteinander Kontakt machen, ist ein elektrischer Kreis geschlossen, der von der Anschlußleitung 150 (Fig. 3) zur Leitung 51 (Fig. 1) führt und der die Karte 10 aktiviert.

In ähnlicher Weise sind die Ausgänge der Multiplexer 24, 26 der Karte 10 einzeln galvanisch verbunden mit dem jeweils entsprechenden Eingang eines der Demultiplexer 92 bzw. 94 die ihrerseits mit der Steckkontaktleiste 274 im Einsteckschlitz 272 verbunden sind.

Obgleich in der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform im Zähler der Karte 10 der Zählerstand erhöht wird, wenn ein Zahlenwert addiert, und der Zählerstand erniedrigt wird, wenn ein Zahlenwert subtrahiert werden soll, ist auch die umgekehrte Verfahrensweise möglich. Z.B. könnte man dem dezimalen Zählerstand 9999 den Wert "Null" beimessen, und nur bei einem Zählerstand kleiner als 9999 köante man mit der Karte eine Maschine bedienen. In diesem Beispiel würde der Zähler 14 der Karte die ihm von der Kartenprogrammiereinheit eingegebene Zahl von 9999 subtrahieren und die von der der Zugangskontrolle unterliegenden Maschine gelieferten Zählimpulse addieren und schließlich bei Erreichen des Zählerstandes 9999 die Maschine abschalten. Durch Änderung der Verdrahtung der Treiberstufe 114 können die Signale so decodiert werden,

daß der dezimale Zählerstand 9999 als OOOO angezeigt wird. Hierdurch wird die Sicherheit des Systems gegen Fälschungen und unbefugten Gebrauch weiter gesteigert, weil das Erkennen des Systemaufbaus erschwert wird.

Claims (1)

1. FATEWTANWÄLYE

   DR. RUDOLF BAUER · DIPL.-ING. HELMUT HUBBUCH DIPL.-PHYS. ULRICH TWELMEIER

   WESTLICHE 20-31 IAM LEOPOLDPLATZ}

   D-7530 PFORZHEIM (WEST-GERMANYJ

   S (072 31) 102260/70 -TELEGBAMME PATMARK

   5. Oktober 1982 III/Be

   Hecon Corporation, Tinton Falls, New Jersey U.S.A.

   "Einrichtung und Verfahren zur Verhinderung einer unbefugten Benutzung einer Vorrichtung"

   Patentansprüche:

   1. Überwachungseinrichtung zur Verhinderung ^N~""' der unbefugten Benutzung einer Vorrichtung, welche während der Benutzung Impulse abgibt, deren Anzahl ein Maß für den Umfang der Benutzung ist, sowie zur Überwachung des Umfangs der befugten Benutzung dieser Vorrichtung, gekennzeichnet durch eine flache Karte (10) im Taschenformat mit einem darin enthaltenen miniaturisierten Zähler (14) in Halbleiterbauweise, eine Kartenieseeinheit (250) zur Aufnahme einer solchen Karte (10) und mit Mitteln zum übertragen der Impulse von der Vorrichtung in den Zähler (14) der Karte (10), wo sie gezählt werden, eine elektronische Anzeigeeinheit (130) mit mehreren Anzeigeelementen (124 bis 124"') zur Darstellung

   eines Zählerstandes in dezimaler Form, eine Übertragereinrichtung (92, 94) zum Übertragen des Zählerstandes aus der Karte (10) in die Anzeigeeinheit (130),

   und eine Steuereinrichtung (I₁-I^, D₂-D₁₀, TR1, TR2), welche in Abhängigkeit von dem auf der Anzeigeeinheit (130) dargestellten Zählerstand die Vorrichtung freigibt, sofern der aktuelle Zählerstand von einem vorgegebenen Zählerstand abweicht, die Vorrichtung aber blockiert, wenn der aktuelle Zählerstand mit dem vorgegebenen Zählerstand übereinstimmt.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Zähler (14) in der Karte (10) ein vor- und rückwärtszählender Halbleiterzähler ist und eine Mehrzahl von Zählerstufen umfaßt, von denen jede eine Dezimalstelle in binär codierter Form darstellt.

   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Kartenleseeinheit (90) einen Generator (92) für binär codierte Steuersignale in vorbestimmter Folge enthält, welche der Halbleiter-Multiplexschaltkreise enthaltenden Übertragereinrichtung (92, 94) zugeführt werden und diese derart steuern, daß sie die binär kodierten Zählerstandsignale in zeitlicher Aufeinanderfolge in die Kartenieseeinheit (250) überträgt.

   4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Übertragereinrichtung (92, 94) der Kartenieseeinheit (90) Halbleiter-Demultiplexschaltkreise enthält und jede binär codierte Gruppe von Impulsen, die eine Dezimalstelle des Zählerstandes darstellt, mit« Hilfe der Demultiplexer und durch die Steuersignale gesteuert auf ein der jeweiligen Dezimalstelle zugeordnetes Anzeigeelement (124 bis 124"') überträgt.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4, d a d u r ch gekennzeichnet , daß die elektronischen

   Anzeigeelemente (124 bis 124"') die Dezimalen aus Ziffernsegmenten zusammengesetzt darstellen und durch eine dekodierende Halbleiter-Treiberstufe (116 bis 122) gespeist werden, welche eine übermittelte binär codierte Dezimalziffer speichert, und daß die Treiberstufe (116 bis 122) jeweils die in ihr gespeicherte binär codierte Dezimalziffer in Signale wandelt, welche die entsprechenden Segmente des jeweiligen Anzeigeelementes zur sichtbaren Anzeige der dem codierten Signal entsprechende Dezimale

   aktivieren.
   25

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch logische Torschaltungen (I- bis I₁. und Dp bis Dq), welche die Anzeigeelemente (124 bis 124"') überwachen und durch Betätigen eines Schalters (S1) die Vorrichtung blockieren, wenn die Dezimalanzeige 0 ist.

   7- Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch

   gekennzeichnet , daß die Übertrager-Kartenleseeinheit (90) eine auf die Steuersignale ansprechende, einen binär codierten elektronischen Dezimal/Dezimal-Dekoder (112) umfassende Abtasteinrichtung (112) enthält, die nur denjenigen Treiberkreis der Treiberstufe (116-122) auswählt, dessen binär codiertes Dezimalsignal in die Übertragereinrichtung der Kartenieseeinheit (90) übertragen wurde.

   8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Karte (10)

   eine Miniaturbatterie (16) enthält, die eine Speicherung des Zählerinhalts für unbestimmte Dauer ermöglicht.

   9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Batterie

   (16) wiederaufladbar und derart angeschlossen ist, daß sie mittels der Kartenieseeinheit (250) wiederaufladbar ist, solange die Karte (10) darin steckt.

   10. Einrichtung zum Einspeisen eines vorprogrammiertei Zählerstandes in eine Karte (10), welche einen Halbleiterzähler (14) enthält, gekennzeichnet durch voreinstellbare Schalter (32 bis 38), deren Schaltstellungen den einzuspeisenden Zahlenwert

   darstellen,

   eine Aufnahmeeinrichtung (82) für die Karte (10),

   einen Zähler (40) und eine auf das Einfügen der Karte (10) in die Auf'nahmeeinrichtung (82) ansprechende Steuereinrichtung (56,68), welche bewirkt, daß der durch die Schalter (32 bis 38) dargestellte Zahlenwert in den Zähler (40) übertragen wird und durch einen Taktgeber (62) gesteuert den Zählerstand des Zählers (40) in der Programmiereinheit in der einen Richtung und gleichzeitig den Zählerstand des Zählers (14) in der Karte (10) in der entgegengesetzten Richtung ändert, bis durch eine Abschalteinrichtung (74, 76) der Taktgeber (62) abgeschaltet wird, wenn der Zählerstand im Zähler (40) der Programmiereinheit einen vorbestimmten Wert erreicht.

   11. Programmiereinheit nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung (86) zur Anzeige des Zählerstandes des Zählers (40) der Programmiereinheit in Dezimaldarstellung.

   12. Programmiereinheit nach Anspruch 10,

   gekennzeichnet durch ein Paar Stromanschlußklemmen (48, 54), die beim Einsetzen der Karte (10) in die Programmiereinheit durch eine Brücke auf der Karte (10) verbunden werden, wodurch eine normalerweise im "reset"-Zustand befindliche

   erste bistabile Kippschaltung (56) in ihren "set"-Zustand übergeht, wodurch in weiterer Folge eine zweite bistabile Kippschaltung (60), welche sich ebenfalls normalerweise im "resef'-Zustand befindet, ebenfalls in den "set"-Zustand übergeht und ein dazwischenliegender Schalter (58) geschlossen wird, um die Übertragung des mit den mechanischen Schaltern (32 bis 38) eingestellten dezimalen Zahlenwerts in den Zähler (40) der Programmiereinheit zu ermöglichen.

   13. Programmiereinheit nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch die

   Verwendung von Torschaltungen (64,66,68), welche auf die Übertragung des gewünschten Zählerstandes in den Zähler (14) der Karte (10) ansprechen und Taktimpulse des Taktgebers (62) zum Zähler (14) der Karte (10) und gleichzeitig zum Zähler (40) der Programmiereinheit weiterleiten. 20

   14. Programmiereinheit nach Anspruch 13

   gekennzeichnet durch eine Stelleinrichtung für den Vorwärts-Rückwärtszähler (14) der Karte (10), welche nach Einsetzen der Karte (10) in die Aufnahmeeinrichtung der Programmiereinheit (30) den Zähler (14) der Karte (10) nach Wahl vorwärts oder rückwärts zählen läßt.

   15. Programmiereinheit nach Anspruch 14

   gekennzeichnet durch logische Torschaltungen (74, 76), die nach Erreichen eines vorbestimmten Zählerstandes im Zähler (40) der Programmiereinheit umschalten und dadurch verhindern, daß weitere Zählimpulse in die Zähler (14, 40) der Kar.te (10) und der Programmiereinheit (30) gelangen.

   16. Programmiereinheit nach Anspruch 14,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Torschaltungen (74, 76) (über D1, D2, 80) mit den beiden Kippschaltungen (56, 60) verbunden sind, um, wenn der Zähler (40) der Programmiereinheit einen vorbestimmten Zählerstand erreicht hat, gleichzeitig beide Kippschaltungen (56, 64) umzuschalten, den Zähler (40) der Programmiereinheit zurückzustellen, den Taktgeber (62) abzuschalten und zu verhindern, daß die Karte (10) durch zufällige Betätigung des Programmierschalters/erneut programmiert wird.

   17· Verfahren zur Zugangskontrolle und zur

   Kontrolle des Benutzungsumfangs einer Vorrichtung unter Verwendung einer Karte (10) mit darin enthaltenem Halbleiterzähler (14), einer Kartenprogrammiereinheit (30) mit einer Einstelleinrichtung (32 bis 38) zur Einstellung eines vorbestimmten Zählerstandes zur übertragung in den Zähler (14) der Karte (10),

   einer Kartenieseeinheit (90) mit Anzeigeelementen (124 bis 124"') für diesen Zählerstand, einer Einrichtung zur Verminderung dieses Zählerstandes in Abhängigkeit vom Umfang der erfolgten Benutzung de"r Vorrichtung,

   und unter Verwendung einer Steuereinrichtung, welche in Abhängigkeit vom aktuellen Zählerstand die Vorrichtung entweder freigibt oder blockiert, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

   a) Die Karte (10) wird in die Programmiereinheit (30) eingesteckt,

   b) Der Zählerstand im Zähler (14) der Karte (10) wird um einen vorgewählten Betrag erhöht und zur Kontrolle der Übertragung sichtbar angezeigt,

   c) Die so programmierte Karte (10) wird in die Kartenieseeinheit (90) gesteckt,

   d) Die an die Leseeinheit (90) angeschlossene Vorrichtung wird nur freigegeben, wenn der Zählerstand im Zähler (14) der Karte (10) von einem vorbestimmten Wert verschieden ist,

   e) sichtbare Anzeige dieses Zählerstandes,

   f) Erniedrigen des Zählerstandes im Zähler (14) der Karte (10) entsprechend dem fortschreitenden Umfang der Benutzung der freigegebenen Vorrichtung,

   g) Stillsetzen der Vorrichtung, sobald der Zählerstand in der Karte den vorbestimmten Wert erreicht hat,

   h) Anzeigen des aktuellen Zählerstandes bei fortschreitender Benutzung der Vorrichtung.

   18_V Verfahren nach Anspruch 17, dadurch

   gekennzeichnet , daß die Dezimalen des Zählerstandes im Zähler (14) der Karte (10) in vorbestimmter und ständig wiederholter Folge in die Kartenieseeinheit übertragen werden.

   19. Überwachungseinrichtung zur Verhinderung unbefugter Benutzung einer Vorrichtung, g e kennzeichnet durch

   a) eine Karte (10) mit einem Halbleiterzähler (14),

   b) eine Steuereinheit (90) zum Lesen der Karte (10) mit einer Aufnahmeeinrichtung für die Karte (10),

   c) die Karte (10) enthält gesicherte Mittel (14),

   um einen Freigabezustand zu erzeugen, d) die Steuereinheit (90) enthält eine Erkennungseinrichtung (132), welche auf diesen Freigabezustand anspricht und ein Freigabesignal erzeugt,

   e) eine Freigabeeinrichtung (146) für die Vorrichtung, welche ferner den Zählerstand erniedrigende Impulse an den Zähler (14) übermittelt, und zwar entsprechend dem fortschreitenden Benutzungsumfang,

   - ίο -

   f) eine überwachungseinrichtung (D1-D9) in der Kartenieseeinheit (90), welche auf einen vorbestimmten Zählerstand im Zähler (14) der Karte (10) anspricht und dann den Freigabezustand dauerhaft aufhebt ,

   g) in Abwesenheit des Freigabezustandes bleibt das Freigabesignal aus.

   20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungseinrichtung (132) auf den Zählerstand "Null" anspricht.

   21. Miniaturisierte, tragbare Karte (10) mit einem Zähler (14) zum Einspeichern eines vorbestimmten Zählerstandes zur Verwendung im Zusammenhang mit einer Steuereinheit (90), welche nach Einstecken einer gültigen, geeignet programmierten Karte (10) eine angeschlossene Vorrichtung freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (14) ein Halbleiterzähler ist, daß Mittel (146) vorgesehen sind, um ausgehend von dem vorbestimmten Zählerstand diesen entsprechend der fortschreitenden Benutzung der Vorrichtung durch benutzungsabhängig auftretende, von der Steuerein-■ heit (90) übermittelte Signale zu vermindern, daß eine Erkennungseinrichtung (132) zur Ermittlung des Zählerstandes "Null" vorgesehen ist,

   daß eine Identifizierungseinrichtung vorgesehen ist, welche einen Identifizierungscode erzeugt, sobald die Karte (10) in die Steuereinheit (90) eingesteckt ist,

   daß eine Übertragungseinrichtung mit zwei Schaltzuständen vorgesehen ist, die in dem einen (normalen) Schaltzustand die Identifizierungseinrichtung mit der Steuereinheit (90) verbindet und in dem zweiten Schaltzustand diese Verbindung trennt _t und daß eine Erkennungseinrichtung vorgesehen ist, welche auf einen vorbestimmten Zählerstand im Zähler (14) anspricht und dann den zweiten Schaltzustand herstellt.

   22. Karte nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Identifizierungseinrichtung eine Schaltung zur Erzeugung eines Identifizierungscodes in Gestalt eines ein Multi-bit Binärcodes enthält.

   23. Karte nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Übertragungseinrichtung von aussen unzugänglich in der Karte (10) angeordnet ist.
   25

   24. Karte nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß alle elektronischen Komponenten der Karte vollständig von einem Gehäuse (12) umschlossen sind, längs dessen Außen-

   seite Steckverbinder (13) zur galvanischen Verbindung der elektronischen Komponenten mit der Steuereinheit (90) vorgesehen sind.

   25. Karte nach Anspruch 2¹I, dadurch ge -

   kennzeichnet , daß die Übertragungseinrichtung einen von außerhalb des Gehäuses unzugänglichen Anschlußkontakt für die Einspeisung eines Rückstellsignals umfaßt, welches die Übertragungseinrichtung in ihren ersten Schaltzustand zurückstellt.

   26. Verfahren zur Benutzung einer Karte mit

   einem Zähler in Zusammenarbeit mit einer Vorrichtung, zu der der Zugang durch eine Steuereinheit überwacht wird, welche die Vorrichtung nur freigibt, wenn sie eine gültige Karte aufnimmt, gekennzeichnet durch· die folgenden Schritte:
   a) überprüfen, ob nach dem Einführen der Karte

   in die Steuereinheit ein Einschalten der Stromversorgung signalisiert wird; b) Überprüfen, ob ein vorbestimmter Zählerstand vorliegt ;

   c) Erzeugen eines Identitätssignals und Übermittlung des Identitätssignals an die Steuereinheit, wenn der Zählerstand "Null" ist; d) Herabsetzen des Zählerstandes im Zähler der Karte mittels von der Steuereinheit gelieferten Signalen (Impulsen), welche ein Maß für den Umfang der Benutzung der Vorrichtung sind ;

   e) Beenden der Erzeugung des Identitätssignals, sobald der Zählerstand den Wert "Null" erreicht hat.

   27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch

   g e k ennzeichnet , daß als Identitätssignal binär codiertes Signal erzeugt wird.

   28. Verfahren nach Anspruch 26 , dadurch

   gekennzeichnet , daß zunächst der Zählerstand im Zähler der Karte durch von außen zugeführte Signale auf einen vorbestimmten Wert erhöht und nach Erreichen des vorbestimmten Zähler-Standes der Zähler für den Empfang weiterer Signale, welche den Zählerstand weiter erhöhen könnten, gesperrt wird.