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System zur Übertragungeines Berechtigungsvolumens an
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eine Verbrauchsstation wie z.B. Elektrogeräte BESCHREIBUNG Die Erfindung
betrifft ein System zur Übertragung eines Berechtigungsvolumens bzw. der dieses
kennzeichnenden Daten an eine Verbrauchsstation, mit einer Auswerteeinrichtung mit
einer Leseeinrichtung für einen das Berechtigungsvolumen aufweisenden i-ten Datenträger
zum Freigeben der Verbrauchsstation und ein System zur Übertragung eines Berechtigungsvolumens
bzw. der dieses kennzeichnenden Daten an eine Verbrauchsstation, mit einer Aktivierungsstation
mit einer Schreibeinrichtung zum Einschreiben von Informationen auf einen einer
Auswerteeinrichtung zuzuführenden i-ten Datenträger.
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Es ist bekannt, bei einem derartigen System mit einer Berechtigungskarte
Tore zu öffnen oder Geräte in Betrieb zu setzen. Die Tore oder Geräte weisen zu
diesem Zweck eine Auswerteeinrichtung auf, die den in die Berechtigungskarte eingeschriebenen
Berechtigungsumfang prüft. Soll vermieden werden, daß die Karten dupliziert werden
oder daß sie mehrfach zur Betätigung ein- und desselben Tores oder Gerätes verwendet
werden, sind die Berechtigungskarten mit Sicherheitsmerkmalen auszustatten. Das
macht es erforderlich, den
Aufbau der Karten kompliziert zu gestalten.
Ferner brauchen die Auswerteeinrichtungen komplizierte Meßteile, die beispielsweise
die Lichtdurchlässigkeit in bestimmten Bereichen des Datenträgers oder die Verteilung
magnetischer Teilchen in diesem oder ähnliches messen, um so die Echtheit der Berechtigungskarte
zu ermitteln.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein System der eingangs beschriebenen
Art zu schaffen, mit dem die Mehrfachverwendung ein- und desselben Datenträgers
bzw. seine Duplizierung auf einfache Weise ausgeschaltet werden kann, ohne daß der
Datenträger besondere Sicherheitsmerkmale eingebaut bekommen muß und ohne daß die
Auswerteeinrichtung eine besondere Meßeinrichtung aufweisen muß.
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Diese Aufgabe wird durch ein System der eingangs beschriebenen Art
gelöst, welches gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Auswerteeinrichtung
einen ersten Speicher zum Speichern einer variablen j-ten Information und einen
Vergleicher, welcher einerseits mit der Leseeinrichtung und andererseits mit dem
Speicher verbunden ist und bei Übereinstimmung der über die Leseeinrichtung eingelesenen
Daten mit den gespeicherten Daten ein Freigabesignal abgibt, aufweist, und daß im
ersten Speicher die variable j-te Information nach ihrem Auslesen durch eine variable
j + 1-te Information ersetzt wird.
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Das System mit einer Aktivierungsstation der eingangs beschriebenen
Art ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erzeugen
einer
auf den i-ten Datenträger einzuschreibenden j-ten Information.
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Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus
der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung des Systems; Fig. 2 eine erste Ausführungsform
einer Auswertestation; Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Auswertestation; Fig.
4 eine erste Ausführungsform der Aktivierungsstation; Fig. 5 eine andere Ausführungsform
der Aktivierungsstation; und Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Ablaufes
in einer Ausführungsform des Systems.
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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist das System eine Auswertestation 1
und eine Aktivierungsstation 2 auf. Die Auswertestation 1 ist ausgangsseitig mit
einem Verbrauchsgerät 3 verbunden. Das Verbrauchsgerät kann z.B. ein elektrisches
Gerät oder ein gesamtes elektrisches Hausnetz mit seinen angeschlossenen Verbrauchsgeräten
oder ein Kopiergerät sein.
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In der Regel existieren eine Vielzahl derartiger Auswertestationen
mit angeschlossenen Verbrauchseinrichtungen, denen eine einzige Aktivierungsstation
zugeordnet ist. Die Aktivierungsstation liefert in der noch zu beschreibenden Art
und Weise Datenträger 4, mit denen Daten der Auswertestation 1 zugeführt werden.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Auswertestation 1 eine Datenträgerleseeinrichtung
5 in Form eines Kartenlesers auf. Dieser ist ausgangsseitig mit einem Speicher 6
für variable Informationen und mit einem zweiten Ausgang mit einem Vergleicher 7
sowie mit einem dritten Ausgang mit einem Volumenzähler 8 verbunden. Der Ausgang
des Speichers 6 für variable Information ist mit einem zweiten Eingang des Vergleichers
7 verbunden. Ferner ist ein Kennungsspeicher 9 in Form eines ROM-Speichers vorgesehen,
dessen Ausgang mit einem dritten Eingang des Vergleichers 7 verbunden ist. Der Ausgang
des Vergleichers 7 ist mit einem der Eingänge eines UND-Gliedes 10 verbunden. Der
Ausgang des Volumenzählers 8 ist mit dem anderen Eingang des UND-Gliedes 10 verbunden.
Der Ausgang des UND-Gliedes ist über eine Leitung 11 mit dem Verbrauchsgerät 3 verbunden.
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Der Volumenzähler 8 kann als einfacher Zähler ausgebildet sein, der
mittels des anliegenden Eingangssignales auf einen vorbestimmten Wert einstellbar
ist und der durch die Benutzung des Verbrauchsgerätes auf Null oder einen anderen
vorbestimmten Wert zurückzählt.
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Der Vergleicher 7 ist so ausgebildet, daß er die von der Datenträgerleseeinrichtung
5 gelieferten Ausgangsdaten mit den von dem Speicher für variable Information 6
und dem Kennungsspeicher 9 gelieferten Daten vergleicht und bei der im weiteren
noch zu beschreibenden Form von Übereinstimmung ein positives Ausgangssignal an
das UND-Glied 10 liefert.
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Das Verbrauchsgerät 3 ist über eine Leitung 12 mit einem Rückstelleingang
des Volumenzählers 8 in der Weise verbunden,
daß in Abhängigkeit
von dem Verbrauch der Volumenzähler 8 zurückgestellt wird.
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Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der Auswertestation 1 weist
eine Einrichtung 13 zum Erzeugen einer variablen Information auf. Anders als in
der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die Datenträgerleseeinrichtung 5 ausgangsseitig
nicht mit dem Speicher für variable Information 6, sondern über eine Leitung 14
mit einem Steuereingang der Einrichtung 13 verbunden. Die Einrichtung 13 ist ausgangsseitig
mit dem Speicher 6 für variable Information verbunden. Über die Leitung 14 wird
der Einrichtung 13 jedesmal dann ein Steuersignal zugeführt, wenn über die Datenträgerleseeinrichtung
5 das Auslesen eines Datenträgers erfolgt.
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Die Einrichtung 13 zum Erzeugen der variablen Information erzeugt
aufeinanderfolgende Ausgangsinformationen in Abhängigkeit von einem Algorithmus
und dem über die Leitung 14 zugeführten Steuersignal.
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Die Aktivierungsstation 2 weist eine Datenträgerlese- und -schreibeinrichtung
15 in Form einer Kartenlese- und -schreibeinrichtung auf. Diese ist eingangsseitig
mit einer Dateneingabeeinrichtung 16 in Form einer Tastatur verbunden. Ferner ist
ein Speicher 17 für eine Kennung vorgesehen, der eingangsseitig mit einem Ausgang
der Datenträgerlese- und -schreibeinrichtung 15 verbunden ist. Der Speicher 17 ist
als ROM-Speicher ausgebildet. Der Speicher 17 ist ausgangsseitig mit einem Eingang
eines Speichers 18 für variable Information verbunden. Dieser ist als RAM-Speicher
ausgebildet.
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Er ist ausgangsseitig mit einem Eingang einer Einrichtung 19 zum Erzeugen
einer variablen Information verbunden. Diese Einrichtung 19 wiederum ist ausgangsseitig
mit einem Eingang des Speichers 18 für variable Information sowie mit der Datenträgerlese-
und -schreibeinrichtung 15 verbunden.
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Der Speicher 18 für variable Information wird jeweils durch Anlegen
der von dem Speicher für die Kennung 17 gelieferten Kennung bzw. Adresse adressiert
und liefert die der Kennung zugeordnete j-te Information an die Einrichtung 19 zum
Erzeugen variabler Informationen. Die Einrichtung 19 ist so ausgebildet, daß sie
bei Anlegen der j-ten Information in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Algorithmus
eine j + 1-te Information erzeugt. Nach einer ersten Ausführungsform der Aktivierungsstation
2 liefert die Einrichtung 19 ausgangsseitig an die Datenträgerlese- und -schreibeinrichtung
15 die j-te und die j + 1-te Information zum Einschreiben in den Datenträger sowie
die j + l-te Information an den Speicher 18, wo die zu der Kennung gehörige j-te
Information durch die j + 1-te Information ersetzt wird.
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Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Aktivierungsstation
2 liefert die Einrichtung 19 an die Datenträgerlese-und -schreibeinrichtung 15 lediglich
die j-te Information und gleichzeitig die j + 1-te Information an den Speicher 18,
wo die der Kennung zugeordnete j-te Information durch die j + 1-te Information ersetzt
wird.
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Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform der Aktivierungsstation unterscheidet
sich gegenüber der vorher beschriebenen Ausführungsform dadurch, daß die Dateneingabeeinrichtung
16
wie bei der vorherigen Ausführungsform mit der Datenträgerlese-
und -schreibeinrichtung 15 und zusätzlich mit dem Eingang des Speichers 17 für die
Kennung verbunden ist. Ferner ist der Speicher 17 für die Kennung mit einem Ausgang
mit einem Eingang der Datenträgerlese- und -schreibeinrichtung 15 verbunden. Bei
dieser Ausführungsform wird die Kennung über die Dateneingabeeinrichtung 16 als
Adresse an den Speicher 17 für die Kennung geliefert. Der Speicher 17 liefert wie
in dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Adresse an den Speicher 18 sowie
die Kennung selbst an die Datenträgerlese- und -schreibeinrichtung 15.
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Im folgenden wird ein erstes Verfahren zum Übertragen eines Berechtigungsvolumens
bzw. der dieses kennzeichnenden Daten an eine Verbrauchsstation und die Betriebsweise
der oben beschriebenen Ausführungsformen des Systems für die in den Fig.
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2 und 5 gezeigte Ausführungsform beschrieben. Als Datenträger 4 wird
eine Datenkarte verwendet. Es ist aber auch die Verwendung anderer Arten von Datenträgern
möglich.
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Zunächst werden an der Aktivierungsstation über die Dateneingabeeinrichtung
16 die Kennung der Auswertestation 1, für die ein Berechtigungsvolumen übertragen
werden soll sowie das Berechtigungsvolumen selbst eingegeben. Die Kennung ist dabei
eine für jede mit dem System zusammen betreibbare Auswertestation einmalige Bezeichnung.
Das Berechtigungsvolumen kann einen für jede Karte festen Umfang haben, beispielsweise
die Berechtigung zum Verbrauch von 100 kWh. In diesem Fall muß das Berechtigungsvolumen
nicht gesondert eingegeben und auf die Datenkarte aufgeschrieben werden. Ist es
dagegen möglich, daß für verschiedene Betreiber verschiedenwertige Karten ausgegeben
werden,
dann wird der Umfang des Berechtigungsvolumens eingegeben. Anschließend wird die
Kennung und gegebenenfalls das Berechtigungsvolumen mittels der Datenträgerlese-
und -schreibeinrichtung 15 auf eine in diese eingeführte Datenkarte eingeschrieben.
Die Kennung wird ferner dem Speicher 17 zugeführt zum Aufrufen einer der Kennung
zugeordneten j-ten variablen Information, z.B. dem Wert x. Diese j-te Information
wird der Einrichtung 19 zum Generieren einer j + 1-ten Information, beispielsweise
dem Wert x + 1, zugeführt. Die j-te Information wird auf den Datenträger an einer
ersten Stelle und die j + 1-te Information an einer zweiten Stelle eingeschrieben.
Gleichzeitig wird die von der Einrichtung 19 gelieferte j + 1-te Information an
den Speicher 18 abgegeben. In diesem wird als der Kennung zugeordnete neue j-te
Information die von der Einrichtung j + 1-te Information eingeschrieben.
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Mit der Aktivierungsstation lassen sich somit eine Vielzahl von Datenträgern
erstellen, die jeweils für eine eine einmalige Kennung aufweisende Auswertestation
fortlaufende erste und zweite Informationen tragen. Diese Informationen sind selbstverständlich
in an sich bekannter Weise so verschachtelt aufgeschrieben, daß sie für einen Dritten
nicht ohne weiteres erkennbar sind. Die Datenträger selbst benötigen keinerlei Sicherheitsmerkmale.
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Die Aktivierungsstation 2 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß ihr
Betrieb nur möglich ist, wenn die Berechtigung zum Betrieb nachgewiesen wird. Zu
diesem Zweck kann die Berechtigung beispielsweise über die Dateneingabeeinrichtung
16 durch Eingeben einer Kennung über eine Tastatur oder auch über eine Datenkarte
erfolgen. Bei Eingabe über eine den Betreiber als
Berechtigten
ausweisende Datenstammkarte weist die Aktivierungsstation 2 eine an sich bekannte
Prüfeinrichtung auf, die die Echtheit der Karte und die PIN-Daten des Betreibers
prüft und bei Erfüllen der Sicherheitsvoraussetzungen die Aktivierungsstation freigibt.
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Der Betreiber des Verbrauchsgerätes 3 erhält nun den in der Aktivierungsstation
in der oben beschriebenen Weise beschriebenen Datenträger 4. Er gibt diesen in die
Auswertestation 1 ein. Dort werden mit der Datenträgerleseeinrichtung 5 die Daten,
also die Kennung, die j-te und die j + 1-te Information und im Fall variabler Berechtigungsumfänge
das Berechtigungsvolumen ausgelesen. Die Daten für die Kennung und die variablen
Informationen werden dem Vergleicher 7 zugeführt. Dort wird zunächst geprüft, ob
die Kennungsdaten mit den im Kennungsspeicher 9 gespeicherten Kennungsdaten dieser
speziellen Auswertestation übereinstimmen. Ist das nicht der Fall, wird die Karte
zurückgegeben. Bei Übereinstimmung wird weiter geprüft, ob die ausgelesene j-te
Information mit der im Speicher 6 für variable Information gespeicherten j-ten Information
übereinstimmt. Ist das nicht der Fall, wird der Datenträger zurückgegeben. Bei Übereinstimmung
werden die ausgelesenen Daten über den Berechtigungsumfang an den Volumenzähler
8 übertragen, wodurch dieser auf einen dem Berechtigungsumfang entsprechenden Wert
gestellt wird. Bei einheitlichen festen Umfängen von beispielsweise 100 kWh erfolgt
lediglich mittels eines Impulses die Einstellung des Zählers auf diesen festen Wert.
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Bei variablen Umfängen werden die Daten zur Einstellung des übertragenen
Umfanges an den Volumenzähler 8 geliefert, so daß dieser auf den entsprechenden
Wert eingestellt wird.
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Ferner wird dem Speicher für variable Information die j + 1-te
Information
zugeführt, und es wird in dem Speicher 6 die j + 1-te Information an die Stelle
der bisherigen j-ten Information eingeschrieben.
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Der Vergleicher 7 liefert bei der beschriebenen Übereinstimmung ein
positives Ausgangssignal. Der Volumenzähler 8 liefert nach der Einstellung auf das
Verbrauchsvolumen ebenfalls ein positives Ausgangssignal, woraufhin das UND-Glied
10 ein Freigabesignal abgibt, welches das Verbrauchsgerät 3 freischaltet, so daß
ein Verbraucher das Gerät in Benutzung nehmen kann.
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Von dem Verbrauchsgerät wird über die Leitung 12 dem Volumenzähler
der Umfang des Verbrauches angezeigt. Der Volumenzähler wird entsprechend des Verbrauches
bis auf einen Endwert zurückgeschaltet. Ist dieser Endwert erreicht, wird das Ausgangssignal
des Volumenzählers 8 negativ, wodurch das UND-Glied kein Freigabesignal mehr abgibt
und das Verbrauchsgerät 3 außer Betrieb gesetzt wird. Es ist nun erforderlich, mittels
eines tatenträgers ein neues Berechtigungsvolumen zu übertragen. Es ist ausgeschlossen,
daß die vorherige Karte noch einmal verwendet wird, weil sie an der ersten Stelle
nach wie vor die ursprüngliche j-te Information und an der zweiten Stelle nach wie
vor die j + 1-te Information aufweist. Die Karte wird als nicht ausreichend zurückgewiesen,
da im Vergleicher festgestellt wird, daß die aus der ersten Stelle auszulesende
j-te Information, nämlich der Wert x, nicht mit der im Speicher 6 für variable Information
eingeschriebenen j-ten Information, nämlich dem Wert x + 1, übereinstimmt. Damit
wird verhindert, daß ein- und dieselbe Karte für ein- und dieselbe Auswertestation
mehrfach verwendet wird. In gleicher Weise ist die Karte auch nicht für mehrere
Geräte gleichzeitig verwendbar, da die
Kennungen nicht übereinstimmen
würden. Vielmehr ist eine neue Volumenübertragung nur mit einer im nächsten Schritt
von der Aktivierungsstation zu erzeugenden Datenkarte möglich, bei der in der oben
beschriebenen Weise die Kennung und an der ersten Stelle als j-te Information der
Wert x + 1 und an der zweiten Stelle als j + 1-te Information der Wert x + 2 und
gegebenenfalls Daten für das zu übertragende Volumen eingeschrieben werden.
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Bei Verwendung der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Aktivierungsstation
anstelle der in Fig. 5 gezeigten Aktivierungsstation ändert sich das Verfahren insofern,
als bei dieser Ausführungsform Datenträger verwendet werden, die jeweils bereits
die der Auswertestation zugehörige Kennung eingeschrieben haben. In diesem Fall
wird die Kennung nicht gesondert über die Dateneingabeeinrichtung 16 eingegeben.
Die auf dem zu aktivierenden Datenträger 4 bereits aufgezeichnete Kennung wird über
die Datenträgerlese- und -schreibeinrichtung 15 ausgelesen und dem Speicher 17 für
die Kennung zugeführt. Über diesen wird die der jeweiligen Kennung zugehörige variable
j-te Information im Speicher 18 aufgerufen. Im übrigen besteht Übereinstimmung mit
der oben beschriebenen Verfahrens- und Betriebsweise.
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Wird die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der Auswertestation verwendet,
dann reicht es aus, wenn auf dem von der Aktivierungsstation aktivierten Datenträger
4 die j-te Information, also der Wert x, aufgezeichnet ist. Wie bei dem obigen Beispiel
prüft der Vergleicher 7 zunächst, ob die von der Datenträgerleseeinrichtung 5 ausgelesenen
Daten für Kennung und die j-te Information an der ersten Stelle mit der Kennung
im Kennungsspeicher 9 und der im Speicher 6 für variable Information gespeicherten
j-ten
Information übereinstimmen. Ist das nicht der Fall, wird der Datenträger zurückgewiesen.
Bei Übereinstimmung dagegen gibt die Datenträgerleseeinrichtung 5 über die Leitung
14 einen Impuls an die Einrichtung 13 zum Erzeugen der variablen Information. Diese
weist den gleichen Algorithmus wie die Einrichtung 19 zum Erzeugen der variablen
Information in der Aktivierungsstation 2 auf. Sie erzeugt, ausgelöst durch den über
die Leitung 14 gelieferten Impuls, die j + 1-te Information, also den Wert x + 1
und liefert diesen an den Speicher 6 für variable Information, wo der bisherige
j-te Wert, nämlich x, durch den von der Einrichtung 13 gelieferten j + 1-ten Wert,
nämlich x + 1, ersetzt wird. Im übrigen stimmen Verfahren und Betriebsweise mit
den oben beschriebenen Ausführungsformen überein.
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Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird stets eine den einzelnen
Auswertestationen zugeordnete Kennung verwendet.
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In einer vereinfachten Ausführungsform kann auf die Verwendung der
Kennung und die für deren Verarbeitung erforderlichen Teile in der Aktivierungsstation
und der Auswertestation verzichtet werden, wenn sich die einzelnen variablen Informationen
der verschiedenen Verbrauchsgeräte, also beispielsweise die Werte x, y, z, ...,
so ausreichend voneinander unterscheiden, daß bei dem speziellen Anwendungszweck
nicht zu befürchten ist, daß Betreiber eine i-te Karte lediglich so lange aufheben,
bis durch eine m-fache Benutzung aus dem Wert x + m = y geworden ist, und die Karte
dann gleichzeitig zum Freischalten eines zweiten Verbrauchsgerätes benutzt werden
könnte. Diese Möglichkeit wird vollständig ausgeschlossen durch die Verwendung der
Kennung.