DE3735470A1

DE3735470A1 - Locking device having contact-free data and electrical power transmission between the lock and key

Info

Publication number: DE3735470A1
Application number: DE19873735470
Authority: DE
Inventors: Bernd Heinen
Original assignee: FRANZEN SICHERHEITSTECHNIK GMB
Current assignee: FRANZEN SICHERHEITSTECHNIK GMB
Priority date: 1987-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1989-05-03

Abstract

The invention relates to a locking device having contact-free coupling of data and power flows between electronics in a key and an electronic circuit arrangement in a lock, especially of a lock cylinder, the data flows being transmitted via at least one capacitance whose one electrode is formed on the lock and whose other electrode is formed on the key. Especially for high transmission reliability, the invention proposes that a capacitance (capacitor 31, 32), which is formed by parts of the lock (lock cylinder 23) and of the key, likewise be provided for transmitting electrical power. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Schließeinrichtung mit kontaktlo ser Kopplung von Daten- und Leistungsströmen zwischen einer Elektronik eines Schlüssels und einer elektronischen Schal tungsanordnung eines Schlosses, insbesondere eines Schließzy linders, wobei die Datenströme über mindestens eine Kapazi tät übertragen werden, deren eine Elektrode an dem Schloß und deren andere Elektrode an dem Schlüssel ausgebildet ist.The invention relates to a locking device with contactless coupling of data and power flows between one Electronics of a key and an electronic scarf arrangement of a lock, in particular a lock cylinder linders, the data streams via at least one capaci act, whose one electrode is attached to the lock and the other electrode is formed on the key.

Aus der DE-OS 35 01 482 ist eine Schließeinrichtung der eingangs genannten Art bekannt, wobei die Leistungsstromüber tragung auf induktivem Wege zwischen Schloß und Schlüssel erfolgt, und die Signalströme nach dem photoelektrischen oder kapazitiven Prinzip übertragen werden. Alternativ ist es auch möglich, sowohl die Energie- als auch die Datenüber tragung auf induktivem Wege vorzunehmen.From DE-OS 35 01 482 is a locking device type mentioned above, the power flow over Carried inductively between lock and key takes place, and the signal currents after the photoelectric or capacitive principle. Alternative is it is also possible to transfer both the energy and the data carry out induction.

Der Nachteil einer optischen Übertragung besteht zum einen in dem relativ schlechten Wirkungsgrad, der in der Praxis nur wenige Prozent beträgt. Insofern sind relativ hohe Pri märenergien erforderlich. Zum anderen sind eine Vielzahl in der Regel teurer Komponenten notwendig, für die zu dem im Schlüssel der Platz fehlt. On the one hand, there is the disadvantage of optical transmission in the relatively poor efficiency that in practice is only a few percent. In this respect, the prices are relatively high maritime energies required. On the other hand, a multitude are in generally more expensive components necessary for which in the Key lacks space.

Die Verwendung von Induktivitäten ist demgegenüber zwar kostengünstiger, setzt jedoch wegen der Streuverluste eine möglichst direkte Kopplung der Übertragung bei hohen Frequen zen voraus. Die Einbringung von Induktivitäten in den Schlüs sel ist jedoch wegen der beengten Platzverhältnisse ferti gungstechnisch sehr aufwendig und der Wirkungsgrad der Ener gieübertragung wegen der ohmschen Verluste relativ ungünstig.In contrast, the use of inductors is less expensive, but uses because of the wastage coupling the transmission as directly as possible at high frequencies zen ahead. The introduction of inductors in the keys However, sel is ferti due to the limited space technically very complex and the efficiency of the energy Transfer of power is relatively unfavorable due to the ohmic losses.

Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Schließsy steme mit elektronischem Schlüssel einzusetzen, wobei eine elektrische Verbindung zwischen diesen beiden Teilen mittels mechanischer Kontakte erfolgt. Der Nachteil dabei ist, daß die Kontakte hinsichtlich einer Verschmutzung oder Korrosion eine relativ große Anfälligkeit besitzen, was zu Fehlfunktio nen führen kann.Furthermore, it is known from the prior art, closing system to use systems with an electronic key, whereby one electrical connection between these two parts by means of mechanical contacts. The disadvantage is that the contacts for contamination or corrosion have a relatively high susceptibility, leading to malfunction can lead.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schließ einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei kostengünstigem Aufbau einen guten Wirkungsgrad besitzt und überdies neben einer hohen Übertragungssicherheit einen nur geringen Platzbedarf für die Übertragungsstrecke benötigt.The invention is therefore based on the object of a closure to create facility of the type mentioned, which at inexpensive construction has a good efficiency and besides a high transmission security only one requires little space for the transmission link.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Leistungsstromübertragung ebenfalls eine von Teilen des Schlosses und des Schlüssels gebildete Kapazität vorgesehen ist. Die Erfindung vermeidet es, unterschiedliche Übertra gungsprinzipien für Daten- und Leistungsströme zu verwenden, so daß sich ein besonders einfacher Aufbau ergibt. Die In stallierung von Elektroden an Schloß und Schlüssel erfordert nur sehr geringen Platzbedarf, insbesondere deshalb, weil die Elektrodendicke nur sehr gering zu sein braucht. Es ist ohne weiteres möglich, die Breitseiten des Schlüsselschaftes eines Flachschlüssels bereichsweise mit den Elektroden zu versehen, ohne daß eine nennenswerte mechanische Einbuße in der mechanischen Festigkeit des Schlüssels auftritt. Dabei ist es besonders überraschend, daß die Anforderungen der Leistungsversorgung der entsprechenden elektronischen Ein richtungen über den erfindungsgemäßen, kapazitiven Weg erfül lt werden. Die Erfindung setzt sich über den in der Elektro technik herrschenden Grundsatz hinweg, daß eine Leistungs stromübertragungsstrecke nicht durch Kapazitäten zu unterbre chen ist. Der Wirkungsgrad der kapazitiven Übertragungs strecke ist günstig und läßt sich über die Größe der Elektro den und den Elektrodenabstand einstellen. Probleme einer durch Verschmutzung oder Korrosion beeinträchtigen Kontaktga be treten beim Gegenstand der Erfindung nicht auf. Ferti gungstechnisch ist es im Vergleich zu dem Einbau von Indukti vitäten sehr einfach die erforderlichen Elektroden an Schloß und Schlüssel zu installieren.This object is achieved in that for the power current transmission is also one of parts of the Lock and the key formed capacity provided is. The invention avoids different transfers use principles for data and power flows, so that there is a particularly simple structure. The In installation of electrodes on lock and key required takes up very little space, especially because the electrode thickness only needs to be very small. It is easily possible, the broad sides of the key shaft a flat key in some areas with the electrodes provided without any significant mechanical loss in the mechanical strength of the key occurs. Here it is particularly surprising that the requirements of Power supply of the corresponding electronic one directions about the capacitive way according to the invention lt be. The invention prevails over in the electrical technology prevailing principle that a performance power transmission line not to be interrupted by capacities Chen is. The efficiency of capacitive transmission Range is cheap and can be about the size of the electric set the and the electrode spacing. Problems one due to contamination or corrosion impair contact not occur in the subject of the invention. Ferti In terms of engineering, it is compared to the installation of inductors vities very easily the required electrodes on lock and install keys.

Ein besonders kompakter Aufbau ergibt sich gemäß einer Wei terbildung der Erfindung dadurch, daß die Daten- und Lei stungsstrom-Übertragung über ein und dieselbe Kapazität erfolgt. Vorzugsweise besitzen Schloß und Schlüssel jeweils mindestens einen, die entsprechende Elektrode bildenden, isoliert angeordneten elektrisch leitenden Bereich, wobei sich bei in den Schlüsselkanal des Schlosses eingestecktem Schlüssel die beiden Elektroden gegenüberliegen. Der über die Elektroden führende Daten- und Leistungsstromkreis wird über die sich berührenden, nicht zu den Elektroden gehören den Abschnitte von Schloß und Schlüssel geschlossen. Sofern Korrosions- oder Verschmutzungsprobleme bei diesen Abschnit ten auftreten, führt dieses lediglich zur selbständigen Ausbildung einer weiteren Kapazität, die ebenfalls an der Daten- und Leistungsstrom-Übertragung teilnimmt.According to Wei, a particularly compact structure results terbildung the invention in that the data and Lei Power transmission over the same capacity he follows. Preferably have lock and key each at least one forming the corresponding electrode insulated electrically conductive area, wherein when inserted into the key channel of the lock Key opposite the two electrodes. The over data and power circuit carrying the electrodes about the touching, do not belong to the electrodes the sections of lock and key closed. Provided Corrosion or contamination problems with this section ten occur, this only leads to independent Training of another capacity, which is also at the Data and power stream transmission participates.

Die Anordnung kann so getroffen sein, daß die Elektrode des als Flachschlüssel ausgebildeten Schlüssels an einer der Breitseiten des Schlüsselschaftes angeordnet ist und daß die Elektrode des Schlosses von einem Bereich der Schlüsselkanal wandung gebildet wird.The arrangement can be such that the electrode of the formed as a flat key on one of the Broad sides of the key shaft is arranged and that the Electrode of the lock from an area of the key channel wall is formed.

Sofern für die Hin- und Rückleitung der Daten- und Leistungs ströme Kapazitäten zwischen Schloß und Schlüssel eingesetzt werden sollen, wird mit Vorteil an beiden Breitseiten des Schlüsselschaftes eine Elektrode ausgebildet sein, wobei sich an den gegenüberliegenden Schlüsselkanalwandungen des Schlosses die entsprechend zugehörigen Elektroden befinden.If for the forward and return of the data and service flow capacities between lock and key used should be on both broad sides of the Key shaft an electrode can be formed, wherein on the opposite key channel walls of the Lock the corresponding electrodes are located.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung führt die Schaltungs anordnung der Elektrode des Schlosses eine hochfrequent modulierte Wechselspannung zu, die von der Elektronik des Schlüssels zur Leistungsversorgung gleichgerichtet wird.According to a development of the invention, the circuit performs arrangement of the electrode of the lock a high frequency modulated alternating voltage to that of the electronics of the Key to power supply is rectified.

Diese Hochfrequenz-Wechselspannung (HF-Wechselspannung) wird vorzugsweise für die Datenbildung pulsbreitenmoduliert; es sind jedoch auch andere Modulationsarten möglich.This high-frequency AC voltage (HF AC voltage) preferably pulse width modulated for data formation; it however, other types of modulation are also possible.

Zur Erkennung der Schließberechtigung des Schlüssels wird der Versorgungsstromkreis (Leistungsstromkreis) durch die Elektronik des Schlüssels zeitlich unterschiedlich stark belastet, wobei die zeitlich variierende Stromentnahme schloßseitig als Spannungsabfall an einem Meß-Widerstand als Dateninformation detektiert wird. Die so gewonnenen Daten werden mit gespeicherten Werten in der Schaltungsanordnung des Schlosses verglichen und geben bei Übereinstimmung die Schließfunktion frei.To recognize the locking authorization of the key the supply circuit (power circuit) through the Electronics of the key vary in time charged, the time-varying current draw on the lock side as a voltage drop across a measuring resistor as Data information is detected. The data obtained in this way are with stored values in the circuit arrangement of the castle and, if they match, give the Closing function free.

Eine besonders hohe Sicherheit wird erreicht, wenn ein bidirektionaler Datenverkehr zwischen der Schaltungsanord nung des Schlosses und der Elektronik des Schlüssels vorgese hen ist. Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Prinzips ist dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Pulsbreitenmodula tion zur Elektronik des Schlüssels übertragenen Daten als Schloßcodierung im Hinblick auf die Schließberechtigung des Schlüssels geprüft wird und daß bei vorliegender Schließbe rechtigung die Elektronik des Schlüssels eine Datenantwort in Form einer vorzugsweise pulsbreitenmodulierten Stromlast an einem Lastwiderstand phasensynchron oder asynchron zum Datentakt der vom Schloß stammenden Daten aussendet, die an dem Meß-Widerstand als Schlüsselcode empfangen wird, wobei bei ordnungsgemäßem Schlüsselcode die Schließung des Schlos ses freigegeben wird.A particularly high level of security is achieved when a bidirectional data traffic between the circuit arrangement of the lock and the electronics of the key hen is. A preferred embodiment of this principle is characterized in that by the pulse width modules tion to the electronics of the key transmitted data as Lock coding with regard to the locking authorization of the Key is checked and that in the present lock the electronics of the key justify a data response in the form of a preferably pulse width modulated current load on a load resistor phase synchronous or asynchronous to Data clock of the data originating from the castle sends out to the measuring resistor is received as a key code, whereby if the key code is correct, the lock is closed ses is released.

Ebenfalls zur Sicherheitssteigerung dient es, wenn die elek tronische Schließfreigabe-Überwachung um eine mechanische Zuhaltungsanordnung ergänzt ist, die mit Schließvertiefungen des Schlüssels zusammenwirkt. Eine Schließung der Schließ einrichtung läßt sich nur dann bewerkstelligen, wenn sowohl die elektronische als auch die mechanische Kennung als ord nungsgemäß erkannt wird.It also serves to increase security if the elec tronic locking release monitoring by a mechanical Guard locking arrangement is supplemented with locking recesses of the key works together. A closure of the closure furnishing can only be accomplished if both the electronic as well as the mechanical identifier as ord is properly recognized.

Gemäß einer Variante kann vorgesehen sein, daß der Zylinder kern des als Schließzylinder ausgebildeten Schlosses aus zwei gegeneinander isolierten, durch den Schlüsselkanal getrennten Hälften besteht, die ihrerseits mit zwei isolier ten Elektroden des Zylindergehäuses jeweils einen Kondensa tor bilden. Die beiden Hälften des Schließzylinders liegen bei eingestecktem Schlüssel an den Elektroden des Schlüssel schaftes kontaktgebend an, so daß hier der Daten- und Lei stungsstromübergang erfolgen kann. Die beiden Hälften bilden mit den isolierten Elektroden des Zylindergehäuses jeweils einen Kondensator, der die Daten- und Leistungsstrom-Über tragung übernimmt. Sollte die Kontaktgabe zwischen den Elek troden des Schlüsselschaftes und den Hälften des Zylinder kerns nicht einwandfrei sein, so bleibt dennoch die Funkti onsfähigkeit der Anordnung erhalten, da bei fehlender Kon taktgabe lediglich ein weiterer Kondensator gebildet wird, der mit dem durch die entsprechende Hälfte und die Elektrode des Zylindergehäuses gebildeten Kondensator in Reihe liegt, wodurch sich lediglich der Kapazitätswert der Übertragungs strecke verkleinert.According to a variant it can be provided that the cylinder core of the lock designed as a lock cylinder two isolated from each other by the key channel there are separate halves, which in turn are insulated with two th electrodes of the cylinder housing each have a condenser form gate. The two halves of the locking cylinder lie with the key inserted in the electrodes of the key shaft contacting, so that here the data and Lei Power transfer can take place. Form the two halves with the insulated electrodes of the cylinder housing each a capacitor that carries the data and power current over carry over. If the contact between the elec tread the key shaft and the halves of the cylinder core is not perfect, so the functionality remains Ons Ability of the arrangement preserved, since there is no Kon only another capacitor is formed, the one with the through the corresponding half and the electrode of the cylinder housing formed capacitor is in series, which only changes the capacity value of the transmission stretch reduced.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, daß der Schlüssel keine Energiequelle aufzuweisen braucht, da die notwendige Energie vom Schloß her kapazitiv zugeführt wird. Das Schloß weist hierzu eine Energieversorgungsquelle auf, die netzbetrieben sein kann oder aber auch als Akkumulator bzw. Batterie auszubilden ist. Im Schloßbereich ist für die Unterbringung der Energiequelle hinreichend Platz vorhanden.The training according to the invention has the advantage that Key does not need to have an energy source, since the the necessary energy is supplied capacitively from the castle. For this purpose, the castle has an energy supply source, which can be mains powered or also as an accumulator or battery is to be trained. In the castle area is for Sufficient space for the energy source.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung an Hand mehre rer Ausführungsbeispiele, und zwar zeigt:The drawings illustrate the invention on hand several rer exemplary embodiments, namely:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines mit Elektroden versehenen Schlüssels einer elektronischen Schließeinrichtung mit kontaktloser Kopplung von Daten- und Leistungs strömen, Fig. 1 is a side view of a key provided with electrodes to flow an electronic locking device with contactless coupling of power and data,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Schlosses gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a side view of the lock according to Fig. 1,

Fig. 3 eine Frontansicht eines Schließzylinders der ge nannten Schließeinrichtung, Fig. 3 is a front view of a lock cylinder of the ge called closing means,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schließzy linders, Fig. 4 shows another embodiment of a Schließzy Linders,

Fig. 5 ein Prinzipschaltbild einer Elektronik des Schlüs sels und einer mit dieser zusammenwirkenden elek tronischen Schaltungsanordnung des Schließzylin ders (Schlosses), Fig. 5 is a schematic diagram of an electronic system of the Keyring sels and one with this cooperating elec tronic circuitry of Schließzylin DERS (lock)

Fig. 6 ein detaillierteres Schaltbild der Anordnung gemäß Fig. 5, Fig. 6 is a detailed circuit diagram of the arrangement according to Fig. 5,

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schaltungs anordnung und Fig. 7 shows another embodiment of a circuit arrangement and

Fig. 8 ein Impulsdiagramm des Signalflusses zwischen Schloß und Schlüssel. Fig. 8 is a timing diagram of the signal flow between the lock and key.

Die Fig. 1 zeigt einen Schlüssel 1, der als Flachschlüssel 2 ausgebildet ist. Der Flachschlüssel 2 weist eine Handhabe 3 und einen Schlüsselschaft 4 auf. Der Schlüsselschaft 4 ist in üblicher Weise mit Schließvertiefungen 5 versehen. Diese Schließvertiefungen 5 sind an einer Schmalseite des Schlüs selschaftes 4 ausgebildet. Der Schlüsselschaft 4 weist fer ner zwei einander gegenüberliegende Breitseiten 6 und 7 auf, an denen angrenzend an die Handhabe 3 jeweils eine Elektrode 8, 9 angeordnet ist. Die Elektroden 8 und 9 sind jeweils in einer Isolierung 10 eingebettet, so daß sie gegenüber dem übrigen Schlüsselwerkstoff isoliert sind. Vorzugsweise sind die Elektroden 8 und 9 als metallkaschierte Flächen einer Keramik- oder Epoxytplatte ausgebildet. Ihre Oberflächen fluchten mit den Breitseiten 7 und 8 des Schlüssels 1. Zu diesem Zwecke sind beide Elektroden 8 und 9 jeweils in eine entsprechend ausgebildete Ausfräsung 11 eingelassen. Fig. 1 shows a key 1, which is designed as a flat key 2 is. The flat key 2 has a handle 3 and a key shaft 4 . The key shaft 4 is provided with locking recesses 5 in the usual way. These locking recesses 5 are formed on a narrow side of the key shaft 4 . The key shaft 4 also has two opposing broad sides 6 and 7 , on which an electrode 8 , 9 is arranged adjacent to the handle 3 . The electrodes 8 and 9 are each embedded in an insulation 10 so that they are insulated from the rest of the key material. The electrodes 8 and 9 are preferably designed as metal-clad surfaces of a ceramic or epoxy plate. Their surfaces are flush with the broad sides 7 and 8 of the key 1 . For this purpose, both electrodes 8 and 9 are each embedded in a correspondingly designed cutout 11 .

Die Handhabe 3 weist eine nicht dargestellte Ausnehmung auf, die Platz für eine Elektronik des Schlüssels 1 bietet und mit einem Deckel bzw. Bodenteil verschlossen ist.The handle 3 has a recess, not shown, which offers space for electronics of the key 1 and is closed with a cover or base part.

Der Schlüsselschaft 4 kann in seiner Form herkömmlichen Schlüsseln mit Längs-Nutenprofilen bzw. Kalotten- oder Stu fenbohrungen entsprechen und - wie schon beschrieben - mit Schließvertiefungen 5 versehen sein.The key shank 4 can correspond in its shape to conventional keys with longitudinal groove profiles or calotte or step fen bores and - as already described - be provided with locking recesses 5 .

Der Schlüssel 1 gehört zu einem Schließzylinder 12, der in der Fig. 3 dargestellt ist. Schlüssel 1 und Schließzylinder 2 bilden zusammen eine erfindunggemäße Schließeinrichtung, wobei die Erfindung jedoch nicht auf die Verwendung von Flachschlüsseln und Schließzylindern begrenzt ist, sondern bei jeglicher Art von Schlüsseln und Schlössern eingesetzt werden kann. The key 1 belongs to a locking cylinder 12 , which is shown in FIG. 3. Key 1 and lock cylinder 2 together form a locking device according to the invention, but the invention is not limited to the use of flat keys and lock cylinders, but can be used with any type of key and lock.

Der Schließzylinder 12 ist in bekannter Art und Weise ausge bildet, jedoch erfindungsgemäß modifiziert. Hierzu weist der Schlüsselkanal 13 an seinen sich einander gegenüberliegenden Schlüsselkanalwandungen 14, 15 Elektroden 16 bzw. 17 auf, die in entsprechende Ausnehmungen 18 fluchtend eingelassen sind. Die Elektroden 16 und 17 sind isolierend zum übrigen Material des Zylinderkerns 19 des Schließzylinders 12 angeordnet (nicht dargestellt).The lock cylinder 12 is formed in a known manner, but modified according to the invention. For this purpose, the key channel 13 has electrodes 16 and 17 on its opposite key channel walls 14 , 15 , which are recessed in corresponding recesses 18 . The electrodes 16 and 17 are insulated from the rest of the material of the cylinder core 19 of the lock cylinder 12 (not shown).

Die Elektroden 16 und 17 des Schließzylinders 12 sind mit einer schloßseitigen, in der Fig. 3 nicht dargestellten Schaltungsanordnung verbunden, die beispielsweise in einer Ausnehmung des Schließzylindergehäuses 20 des Schließzylin ders 12 untergebracht ist. Die elektrische Verbindung zwi schen dem feststehendem Schließzylindergehäuse 20 und dem drehbaren Zylinderkern 19 kann dabei über Schleifkontakte oder dergleichen erfolgen. Es ist jedoch auch denkbar, die Schaltungsanordnung in einem dem Schließzylinder 12 zugeord neten Schloß unterzubringen. Ferner ist eine Energiequelle vorzusehen, die ebenfalls entweder im Schloß oder aber auch in einer entsprechenden Tasche des Schließzylindergehäuses 20 untergebracht sein kann. Die Energiequelle dient zur Versorgung der schloßseitigen Schaltungsanordnung und eben falls - wie im nachstehenden noch näher ausgeführt - zum Betreiben der Elektronik des Schlüssels. The electrodes 16 and 17 of the lock cylinder 12 are connected to a lock-side circuit arrangement, not shown in FIG. 3, which is accommodated, for example, in a recess in the lock cylinder housing 20 of the lock cylinder 12 . The electrical connection between the fixed lock cylinder housing 20 and the rotatable cylinder core 19 can be made via sliding contacts or the like. However, it is also conceivable to accommodate the circuit arrangement in a lock assigned to the lock cylinder 12 . Furthermore, an energy source is to be provided, which can also be accommodated either in the lock or in a corresponding pocket of the lock cylinder housing 20 . The energy source is used to supply the circuit arrangement on the lock side and also - as explained in more detail below - to operate the electronics of the key.

Die Anordnung ist so getroffen, daß bei eingeführtem Schlüs sel 1 in den Schlüsselkanal 13 des Schließzylinders 12 die Elektroden 8 und 9 den entsprechenden Elektroden 16 und 17 gegenüberliegen. Vorzugsweise besteht zwischen Elektrode 8 und Elektrode 16 bzw. Elektrode 9 und Elektrode 17 ein gerin ger Abstand. Demnach bildet jedes Elektrodenpaar 8, 16 und 9, 17 jeweil eine Kapazität 21 bzw. 22. Diese Kapazitäten 21, 22 dienen zur kontaktlosen Kopplung von Daten- und Lei stungsströmen zwischen der Elektronik des Schlüssels 1 und der elektronischen Schaltungsanordnung des Schließzylinders 12.The arrangement is such that the electrodes 8 and 9 oppose the corresponding electrodes 16 and 17 when the key 1 is inserted into the key channel 13 of the locking cylinder 12 . There is preferably a small distance between electrode 8 and electrode 16 or electrode 9 and electrode 17 . Accordingly, each pair of electrodes 8 , 16 and 9 , 17 forms capacitors 21 and 22, respectively. These capacitances 21 , 22 are used for contactless coupling of data and power flows between the electronics of the key 1 and the electronic circuitry of the locking cylinder 12 .

In der Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schließzylinders 23 dargestellt, bei dem der Zylinderkern 24 aus zwei gegeneinander isolierten Hälften 25 und 26 besteht. Zwischen den Hälften 25 und 26 ist der Schlüsselkanal 27 ausgebildet. Am Schließzylindergehäuse 28 sind im Bereich des Zylinderkerns 24 zwei vom übrigen Gehäuse isolierte Elektroden 29 und 30 ausgebildet, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß bei senkrecht stehendem Schlüsselkanal 27 (gemäß Fig. 4) die beiden leitend ausgebildeten Hälften 25 und 26 des Zylinderkerns 24 den Elektroden 29 bzw. 30 mit geringerem Abstand isolierend gegenüberstehen. Mithin bildet die Elektrode 29 mit der Hälfte 25 einen Kondensator 31 und die Hälfte 26 mit der Elektrode 30 einen weiteren Kondensa tor 32. Die Hälften 25 und 26 stellen somit gemäß der in dieser Anmeldung verwendeten Terminologie ebenfalls Elektro den dar.In FIG. 4, a further embodiment of a locking cylinder 23 is shown, in which the cylinder core 24 from two mutually insulated halves 25 and 26 is made. The key channel 27 is formed between the halves 25 and 26 . Two electrodes 29 and 30 , which are insulated from the rest of the housing, are formed on the lock cylinder housing 28 in the area of the cylinder core 24 , the arrangement being such that, with the key channel 27 standing vertically (according to FIG. 4), the two conductive halves 25 and 26 of the cylinder core 24 the electrodes 29 and 30 are insulated from each other with a smaller distance. Thus, the electrode 29 with half 25 forms a capacitor 31 and half 26 with electrode 30 forms a further capacitor 32 . The halves 25 and 26 thus also represent electro according to the terminology used in this application.

Wird nun der Schlüssel 1 in den Schlüsselkanal 27 des Schließzylinders 23 eingesteckt, so stehen die Elektroden 8 und 9 den Hälften 25 und 26 gegenüber. Dabei können die Elektroden 8 und 9 auch in elektrischem Kontakt mit den Hälften 25 und 26 treten. Da die Elektroden 29 und 30 an die elektronische Schaltungsanordnung des Schließzylinders 23 bzw. des nicht dargestellten Schlosses angeschlossen sind, ist eine kapazitive Kopplung zwischen der Elektronik des Schlüssels 1 und der Schaltungsanordnung gegeben. Sofern die Elektrode 8 und/oder 9 nicht in elektrischen Kontakt mit der leitenden Hälfte 25 bzw. 26 tritt, was beispielsweise durch Verschmutzung der Fall sein kann oder aber auch dadurch erfolgt, daß die Elektroden 8 und 9 einen geringen Abstand von den Hälften 25 und 26 halten, so wird auch in diesem jeweiligen Übergangsbereich eine kapazitive Kopplung geschaf fen, zu der dann der Kondensator 31 bzw. 32 in Reihe liegt.If the key 1 is now inserted into the key channel 27 of the locking cylinder 23 , the electrodes 8 and 9 face the halves 25 and 26 . The electrodes 8 and 9 can also come into electrical contact with the halves 25 and 26 . Since the electrodes 29 and 30 are connected to the electronic circuit arrangement of the lock cylinder 23 or the lock, not shown, there is a capacitive coupling between the electronics of the key 1 and the circuit arrangement. If the electrodes 8 and / or 9 do not come into electrical contact with the conductive half 25 or 26 , which can be the case, for example, due to contamination or else because the electrodes 8 and 9 are a short distance from the halves 25 and Hold 26 , a capacitive coupling is created in this respective transition region, to which the capacitor 31 or 32 is then in series.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 muß zur Bildung der Kondensatoren 31 und 32 die dargestellte Senkrechtstellung des Schlüsselkanals 27 vorliegen. Eine Verdrehung des Zylin derkerns 24 würde dazu führen, daß die Hälften 25 und 26 nicht mehr in Gegenüberlage zu den zugehörigen Elektroden 29 und 30 stehen. Die Anordnung kann dabei so getroffen sein, daß eine Leistungsstrom- und Datenübertragung über die ka pazitive Kopplung nur dann erfolgt, wenn sich der Schlüssel in Senkrechtstellung befindet. Sofern dann die Elektronik den Schlüssel auf Schließerlaubnis überprüft hat und eine Freigabe der Schließfunktion des Schlosses erfolgt ist, kann eine anschließende freie Drehbewegung des Schlüssels zusätz lich dazu genutzt werden, um eine übliche, mechanische Sper re zu öffnen bzw. zu schließen. Diese Funktionsweise ist möglich, da die elektronische Abfrage des Schlüssels auf Schließberechtigung in sehr kurzer Zeit erfolgt, so daß praktisch schon beim Einschieben des Schlüssels eine Überprü fung möglich ist.In the embodiment of FIG. 4, the illustrated vertical position of the key channel 27 must be present to form the capacitors 31 and 32 . A rotation of the Zylin derkerns 24 would lead to the fact that the halves 25 and 26 are no longer in opposition to the associated electrodes 29 and 30 . The arrangement can be such that power and data transmission via the capacitive coupling only takes place when the key is in the vertical position. If the electronics have then checked the key for locking permission and the locking function of the lock has been released, a subsequent free rotary movement of the key can also be used to open or close a conventional mechanical lock. This mode of operation is possible because the electronic query of the key for locking authorization takes place in a very short time, so that a check is practically possible even when the key is inserted.

Nach einer Variante kann jedoch gemäß Fig. 4 an der Stirnsei te 33 des Zylinderkerns 24 eine Drucktaste 34 angeordnet sein, bei deren Betätigung eine Riegelverlagerung des zugehö rigen Schlosses in Schließ- bzw. Freigabestellung erfolgt. Bei dieser Variante wird auf eine Drehbewegung des Zylinder kernes 24 verzichtet, das heißt dieser Kern braucht nicht wie bei üblichen Schließzylindern drehbar ausgebildet sein. Mithin weist ein derartig ausgebildeter Schließzylinder in diesem Bereich kein bewegliches Teil auf und ist somit beson ders kostengünstig herstellbar. Die Arbeitsweise ist dann folgende: Der Schlüssel 1 wird in den feststehenden Schlüs selkanal eingeschoben und es erfolgt die kapazitive Kopplung zwischen der Elektronik des Schlüssels und der schloßseiti gen Schaltungsanordnung. Eine Betätigung von Riegel und/oder Falle des Schlosses wird dann über die Drucktaste 34 mög lich. Für die Verlagerung von Riegel oder Falle ist selbst verständlich eine entsprechende Antriebsvorrichtung vorzuse hen. Nach einer Variante kann auch vorgesehen sein, daß die Riegelfunktion elektrisch betätigbar ist, die Falle jedoch weiterhin mechanisch zurückgezogen wird. In diesem Falle muß dann die Drehbarkeit des Zylinderkerns gewährleistet sein, um bei Schlüsseldrehung mechanisch die Falle betätigen zu können.According to a variant, however, a pushbutton 34 can be arranged on the front side 33 of the cylinder core 24 , as shown in FIG. 4, upon actuation of which a bolt shift of the associated lock takes place in the closed or released position. In this variant, a rotary movement of the cylinder core 24 is dispensed with, that is to say this core need not be designed to be rotatable, as is the case with conventional locking cylinders. Thus, a locking cylinder designed in this way has no moving part in this area and is therefore particularly inexpensive to manufacture. The method of operation is then as follows: The key 1 is inserted into the fixed key channel and the capacitive coupling takes place between the electronics of the key and the circuit arrangement on the lock side. An actuation of bolt and / or latch of the lock is then possible with the push button 34 . For the relocation of bolt or latch, of course, a corresponding drive device is provided. According to a variant, it can also be provided that the locking function can be actuated electrically, but the latch is still retracted mechanically. In this case, the rotatability of the cylinder core must then be ensured in order to be able to mechanically actuate the latch when the key is turned.

Die Fig. 5 zeigt ein Prinzipschaltbild des Aufbaues der zuvor schon erwähnten Elektronik 35 des Schlüssels 1 und der elektronischen Schaltungsanordnung 36 des zugehörigen Schließzylinders bzw. Schlosses. Die Schaltungsanordnung 36 weist einen Mikrokontroller 37 und einen Hochfrequenzoszilla tor 38 auf. Ferner ist ein Meßwiderstand 39 und ein Schalter 40 vorgesehen. FIG. 5 shows a schematic diagram of the structure of the previously mentioned electronics 35 of the key 1 and the electronic circuitry 36 of the associated lock cylinder or the lock. The circuit arrangement 36 has a microcontroller 37 and a high-frequency oscillator 38 . A measuring resistor 39 and a switch 40 are also provided.

Die Elektronik 35 des Schlüssels besitzt ebenfalls einen Mikrokontroller 41, einen Gleichrichter 42 und eine Sieb strecke 43. Die Schaltungsanordnung 36 des Schlosses steht mit der Elektronik 35 des Schlüssels über eine kapazitive Kopplung 44 in Verbindung, durch die zwei Kondensatoren 21 und 22 gebildet ist. Die Elektroden des Kondensators 21 werden von der Elektrode 8 des Schlüssels 1 und der Elektro de 17 des Schließzylinders 12 gemäß Fig. 3 gebildet. Die Elektrode 9 des Schlüssels 1 und die Elektrode 16 des Schließzylinders 12 bilden den Kondensator 22. Im Ausfüh rungsbeispiel gemäß Fig. 4 werden die Kondensatoren 21 und 22 durch die Kondensatoren 31 und 32 gebildet.The electronics 35 of the key also has a microcontroller 41 , a rectifier 42 and a strainer 43 . The circuit arrangement 36 of the lock is connected to the electronics 35 of the key via a capacitive coupling 44 , by which two capacitors 21 and 22 are formed. The electrodes of the capacitor 21 are formed by the electrode 8 of the key 1 and the electric de 17 of the lock cylinder 12 according to FIG. 3. The electrode 9 of the key 1 and the electrode 16 of the locking cylinder 12 form the capacitor 22 . In accordance exporting approximately example Fig. 4, the capacitors 21 and 22 formed by the capacitors 31 and 32.

Der Schaltungsaufbau gemäß Fig. 5 ist folgender: Der Mikro kontroller 37 ist über eine Leitung 47 an der einen Elektro de des Kondensators 21 angeschlossen. Ferner führt diese Lei tung 47 zu dem Meßwiderstand 39, der mit seinem anderen Anschluß über eine Leitung 48 mit dem Hochfrequenz-Oszil lator 38 in Verbindung steht. Der weitere Ausgang 49 des Hochfrequenz-Oszillators 38 führt zum Schalter 40. Eine vom Mikrokontroller 37 stammende schematisch dargestellte Wirk verbindung 50 führt zum Schaltkontakt des Schalter 40 und ermöglicht eine Schaltzustandsänderung. Es sind zwei Schalt zustände möglich. In der einen Schaltstellung ist der Schalt kontakt mit der Leitung 49 verbunden, in der anderen Schalt stellung ist der Schalter 40 offen. Der Schaltkontakt sel ber steht über eine Leitung 51 mit dem Kondensator 22 in Verbindung. Die entsprechenden Gegenelektroden der Kondensa toren 21 und 22 sind über Leitungen 52 und 53 mit dem Gleich richter 42 eingangsseitig verbunden. Der Gleichrichter 42 ist als Brückengleichrichter ausgebildet. Der Ausgang des Gleichrichters 42 wird von einem Kondensator 54 überbrückt, von dem Leitungen 55 und 56 zum Mikrokontroller 41 der Elek tronik 35 des Schlüssels 1 führen. . 5 is the following, the circuit structure shown in Fig: The microcontroller 37 is connected via a line 47 to the electro de of the capacitor 21. Furthermore, this Lei device 47 leads to the measuring resistor 39 , which is connected with its other connection via a line 48 to the high-frequency oscillator 38 . The further output 49 of the high-frequency oscillator 38 leads to the switch 40 . A schematically represented active connection 50 originating from the microcontroller 37 leads to the switching contact of the switch 40 and enables a switching state change. Two switching states are possible. In one switching position, the switching contact is connected to line 49 , in the other switching position the switch 40 is open. The switch contact sel is connected via a line 51 to the capacitor 22 . The corresponding counter electrodes of the capacitors 21 and 22 are connected via lines 52 and 53 to the rectifier 42 on the input side. The rectifier 42 is designed as a bridge rectifier. The output of the rectifier 42 is bridged by a capacitor 54 , lead from the lines 55 and 56 to the microcontroller 41 of the electronics 35 of the key 1 .

Es ergibt sich folgende Funktionsweise: Nach einer ersten Ausführungsform weist die Schaltungsanordnung 36 des Schlos ses keinen Schalter auf, sondern die Leitung 49 ist direkt mit der Leitung 51 verbunden. Die so von der Schaltungsanord nung 36 in die Leitungen 48 und 49 bzw. 51 eingespeiste Hochfrequenz-Spannung des Hochfrequenz-Oszillators 38 ge langt zu den Kondensatoren 21 und 22 und von dort zu dem Gleichrichter 42, der eine Gleichspannung bildet, die der Versorgung der Elektronik 35 des Schlüssels, insbesondere des Mikrokontrollers 41 dient. Der Mikrokontroller 41 kann den beschriebenen Versorgungsstromkreis im Rahmen eines asynchronen oder zur Hochfrequenz synchronen Verfahrens zeitlich unterschiedlich stark belasten. Diese Belastungsva riation stellt einen Datenfluß dar, der dem Leistungsstrom kreis überlagert ist. Jeder Schlüssel 1 weist ein ihm eige nes Datenmuster auf, das heißt der Belastungstakt und/oder die Belastungsstärke des Stromkreises stellt eine Schlüssel kennung dar. Die unterschiedlich starken Stromkreisbelastun gen wirken sich in der Schaltungsanordnung als entsprechen der Spannungsabfall an dem Meßwiderstand 39 aus, das heißt dort kann der Datenstrom detektiert werden. Sobald der Mikro kontroller 37 der Schloßanordnung 36 bei einem Schlüssel 1 die für eine Schließberechtigung richtigen Daten detektiert, wird an einer Ausgangsleitung 57 ein Signal abgegeben, das zur Freigabe des Schlosses führt. Die Anordnung kann dabei so getroffen sein, daß bei Signalabgabe eine entsprechende elektromechanische Einrichtung anspricht, die zum Beispiel den Sperriegel des Schlosses betätigt. Dabei kann ein Elek tromagnet oder auch ein Elektromotor zum Einsatz kommen. Es ist auch möglich, den Schließzylinderkern des Schlosses bei Schließberechtigung für eine manuelle Drehung freizugeben.This results in the following mode of operation: According to a first embodiment, the circuit arrangement 36 of the lock does not have a switch, but the line 49 is connected directly to the line 51 . The high-frequency voltage of the high-frequency oscillator 38 fed from the circuit arrangement 36 into the lines 48 and 49 or 51 reaches the capacitors 21 and 22 and from there to the rectifier 42 , which forms a direct voltage that supplies the power Electronics 35 of the key, in particular the microcontroller 41 is used. The microcontroller 41 can load the described power supply circuit to different degrees of time as part of an asynchronous or high-frequency synchronous method. This loading variation represents a data flow that is superimposed on the power circuit. Each key 1 has its own data pattern, that is, the load cycle and / or the load strength of the circuit is a key identifier. The different strength circuit effects have an effect in the circuit arrangement as correspond to the voltage drop across the measuring resistor 39 , that is the data stream can be detected there. As soon as the microcontroller 37 of the lock arrangement 36 detects the correct data for a locking authorization for a key 1 , a signal is emitted on an output line 57 , which leads to the release of the lock. The arrangement can be such that a corresponding electromechanical device which, for example, actuates the locking bolt of the lock, responds when the signal is emitted. An electromagnet or an electric motor can be used. It is also possible to release the lock cylinder core of the lock for manual rotation if the lock is authorized.

Nach einer Variante ist auch die Übertragung von Daten von der Schloßanordnung 36 zur Elektronik 35 des Schlüssels möglich. Zu diesem Zweck wird die vom Oszillator 38 ausgesen dete Hochfrequenz mittels des Schalters 40 digital modu liert. Diese Modulation erfolgt durch Öffnen und Schließen des Schalters 40 über die gestrichelt dargestellte Wirkver bindung 50, die zum Mikrokontroller 37 führt. Die modulierte Hochfrequenz des Oszillators 38 wird von der Elektronik 35 des Schlüssels decodiert und überdies sendet - wie bereits schon bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel dargestellt - der Mikrokontroller 41 der Elektronik 35 durch Belastungsvariation einen Informationsstrom an die Schal tungsanordnung 36 als Antwort aus. Mithin findet zwischen Schlüssel und Schloß ein bidirektionaler Datenverkehr statt.According to a variant, the transmission of data from the lock arrangement 36 to the electronics 35 of the key is also possible. For this purpose, the high frequency emitted by the oscillator 38 is digitally modulated by means of the switch 40 . This modulation takes place by opening and closing the switch 40 via the dashed-line connection 50 , which leads to the microcontroller 37 . The modulated high frequency of the oscillator 38 is decoded by the electronics 35 of the key and, moreover, as already described in the exemplary embodiment described above, the microcontroller 41 of the electronics 35 transmits an information stream to the circuit arrangement 36 in response to a load variation. There is therefore bidirectional data traffic between the key and the lock.

Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsan ordnung im Detail. Auch hier sind wieder die Schaltungsanord nung 36 und die Elektronik 35 des Schlüssels als gestrichelt umrahmte Kästchen dargestellt. Über eine Leitung 58 ist der Hochfrequenzoszillator 38 an den Mikrokontroller 37 der Schaltungsanordnung 36 angeschlossen. Der Ausgang des Hoch frequenzoszillators 38 steht über eine Induktivität 59 mit dem Meß-Widerstand 39 in Verbindung, dessen anderer Anschluß an die Kapazität 21 angeschlossen ist. Parallel zum Meß Widerstand 39 sind zwei Eingänge eines Differenzverstärkers 61 über Leitungen 62 und 63 angeschlossen. Der Ausgang des Differenzverstärkers steht mit einem entsprechenden Anschluß des Mikrokontrollers 37 in Verbindung. Zwischen Induktivität 59 und Meß-Widerstand 39 ist eine Leitung 64 angeschlossen, die zu einer Abgleicheinrichtung 65 führt, welche eine Kapa zitätsdiode 66, einen Transistor 67 und einen Widerstand 68 aufweist. Kollektor und Emitter des Transistors 67 sind an die Kapazitätsdiode bzw. an den Widerstand 68 angeschlossen. Der zweite Anschluß des Widerstandes 68 liegt auf Masse. Die Basis des Transistors 67 steht mit einem Anschluß des Mikro kontrollers 37 in Verbindung. Fig. 6 shows an embodiment of a circuit arrangement in detail. Again, the circuit arrangement 36 and the electronics 35 of the key are shown as a dashed box. The high-frequency oscillator 38 is connected to the microcontroller 37 of the circuit arrangement 36 via a line 58 . The output of the high frequency oscillator 38 is connected via an inductor 59 to the measuring resistor 39 , the other connection of which is connected to the capacitor 21 . Parallel to the measuring resistor 39 , two inputs of a differential amplifier 61 are connected via lines 62 and 63 . The output of the differential amplifier is connected to a corresponding connection of the microcontroller 37 . Between inductor 59 and measuring resistor 39 , a line 64 is connected, which leads to a balancing device 65 , which has a capacitance diode 66 , a transistor 67 and a resistor 68 . The collector and emitter of the transistor 67 are connected to the capacitance diode and to the resistor 68 , respectively. The second connection of resistor 68 is grounded. The base of the transistor 67 is connected to a connection of the micro controller 37 .

Eine Elektrode des Kondensators 22 ist ebenfalls mit Masse verbunden, so daß eine Verbindung zwischen dieser und dem Widerstand 68 besteht. Die schlüsselseitigen Elektroden der Kondensatoren 21 und 22 sind an den Eingang eines Brücken gleichrichters 66 angeschlossen, dessen Ausgang von einem Kondensator 67 überbrückt wird. Parallel zum Kondensator 67 liegt ein Widerstand 68. Das eine Ende des Widerstandes 68 führt zu einer Diode 69, deren Katode an einen Kondensator 70 angeschlossen ist, dessen zweiter Anschluß zum entspre chend anderen Anschluß des Widerstandes 68 führt. Die Anode der Diode 69 ist über eine Leitung 71 mit dem Mikrokontrol ler 41 der Elektronik 35 verbunden. Die Katode der Diode 69 führt ebenfalls zu einem weiteren Anschluß des Mikrokontrol lers 41. An diesen Anschluß und einen weiteren Anschluß 72 des Mikrokontrollers 41 ist ein Lastwiderstand 73 angeschlos sen. Der nicht zur Diode 69 führende Ausgangsanschluß des Brückengleichrichters 66 steht mit einem weiteren Anschluß des Mikrokontrollers 41 in Verbindung.An electrode of the capacitor 22 is also connected to ground so that there is a connection between it and the resistor 68 . The key-side electrodes of the capacitors 21 and 22 are connected to the input of a bridge rectifier 66 , the output of which is bridged by a capacitor 67 . A resistor 68 is connected in parallel with the capacitor 67 . One end of the resistor 68 leads to a diode 69 , the cathode of which is connected to a capacitor 70 , the second connection of which leads to the corresponding other connection of the resistor 68 . The anode of the diode 69 is connected via a line 71 to the microcontroller 41 of the electronics 35 . The cathode of diode 69 also leads to another terminal of the coupler Mikrokontrol 41st At this terminal and another terminal 72 of the microcontroller 41 , a load resistor 73 is ruled out. The output connection of the bridge rectifier 66 not leading to the diode 69 is connected to a further connection of the microcontroller 41 .

Die Schaltung arbeitet folgendermaßen: Der Mikrokontroller 37 der Schloßanordnung 36 wird aktiviert, sobald der Schlüs sel 1 in den entsprechenden Schlüsselkanal des Schließzylin ders 12 bzw. 23 der Fig. 3 bzw. 4 eingesteckt ist. Dieses erfolgt dadurch, daß durch das Einschieben des Schlüssels sich ein bestimmter Strom einstellt, der an dem Meß-Wider stand 39 einen Spannungsabfall erzeugt, welcher über den Differenzverstärker 61 ein Signal an den Mikrokontroller 37 gibt. Die Aktivierung des Microkontrollers 37 (Microprozessor) führt dazu, daß der Hochfrequenz-Oszillator 38 eingeschaltet wird und ein moduliertes Signal abgibt. Da sich durch das Einstecken des Schlüssels 1 in den entspre chenden Schließzylinder unterschiedliche Kapazitätswerte zwischen Schloß und Schlüssel einstellen können, das heißt die Kondensatoren 21 und/oder 22 weisen unterschiedliche Größen auf, was zum Beispiel durch Verunreinigungen im Schlüsselkanal hervorgerufen werden kann oder aber auch dadurch erfolgt, daß der Schlüssel beim Einschieben leicht verkantet wird oder dergleichen, ist die Abgleicheinrichtung 65 vorgesehen. Die Kapazitätsdiode 66 dieser Abgleicheinrich tung 65 wird über den Transistor 67 und den Widerstand 68 angesteuert. Diese Steuerung erfolgt derart, daß sich ein maximaler Strom zum Schlüssel hin einstellt. Die Einstellung auf den maximalen Strom ist durch Variation der Kapazität der Kapazitätsdiode 66 möglich, die parallel zu der Reihen schaltung der Kondensatoren 21 und 22 liegt. Durch die Ab stimmung auf den maximalen Strom zwischen Schaltungsanord nung 36 und Elektronik 35 wird eine einwandfreie Übertragung gewährleistet.The circuit works as follows: The microcontroller 37 of the lock arrangement 36 is activated as soon as the key 1 is inserted into the corresponding key channel of the lock cylinder 12 or 23 of FIGS. 3 and 4. This is done in that a certain current is set by inserting the key, which was at the measuring opponent 39 produces a voltage drop, which gives a signal to the microcontroller 37 via the differential amplifier 61 . The activation of the microcontroller 37 (microprocessor) leads to the high-frequency oscillator 38 being switched on and emitting a modulated signal. Since different capacitance values between the lock and the key can be set by inserting the key 1 into the corresponding locking cylinder, that is to say the capacitors 21 and / or 22 have different sizes, which can be caused, for example, by impurities in the key channel or also as a result If the key is slightly tilted when inserted or the like, the adjustment device 65 is provided. The capacitance diode 66 of this alignment device 65 is controlled via the transistor 67 and the resistor 68 . This control is carried out in such a way that a maximum current to the key is established. The setting to the maximum current is possible by varying the capacitance of the capacitance diode 66 , which is connected in parallel with the series connection of the capacitors 21 and 22 . By tuning to the maximum current between circuit arrangement 36 and electronics 35 , proper transmission is ensured.

Die Kondensatoren 21 und 22 bilden zusammen mit der Indukti vität 59 einen L-C-Kreis, der so abgestimmt ist, daß eine möglichst niedrige Impedanz besteht (Serienresonanzkreis). Auch hierdurch wird das Übertragungsverhalten positiv beein flußt. Das übertragene, vom Hochfrequenz-Oszillator 38 stam mende Signal gelangt über die kapazitive Kopplung zum Brük kengleichrichter 66 und trifft auf zwei RC-Glieder, wovon das eine von dem Kondensator 67 und dem Widerstand 68 gebil det ist und der Demodulierung des übertragenen Signals dient. Hierzu besitzt das bereits beschriebene R-C-Glied eine kleine Zeitkonstante. Das zweite RC-Glied wird von der Diode 68 und dem Kondensator 70 gebildet und besitzt eine große Zeitkonstante. Das zweite RC-Glied dient der Stromver sorgung des Mikrokontrollers 41 (Mikroprozessor) der Elektro nik 35. Die hinter dem Brückengleichrichter 66 zur Verfügung stehende, gleichgerichtet, vom HF-Oszillator 38 stammende Spannung dient - wie bereits beschrieben - zum einen zur Stromversorgung und weist zum anderen durch die Modulation eine Dateninformation auf. An dem ersten R-C-Glied, das durch den Kondensator 67 und den Widerstand 68 gebildet ist, werden die Daten ausgekuppelt und über die Leitung 71 zum Mikrokontroller 41 geführt. Das zweite, von der Diode 69 und dem Kondensator 70 gebildete R-C-Glied versorgt den Mikrokontroller 41 zu dessen Funktion mit elektrischer Ener gie. Die auf diese Art und Weise vom Schloß zum Schlüssel übertragenen Daten dienen dazu, daß der Schlüssel die Schloß codierung und damit seine Schließberechtigung erkennt. Liegt die Schließberechtigung vor, so sendet der Mikrokontroller 41 der Elektronik 35 des Schlüssels eine Datenantwort in Form einer modulierten Stromlast am Meßwiderstand 39 aus. Diese Stromlast wird durch Zuschalten und Abschalten des Lastwiderstandes 73 bewirkt. Die am Meßwiderstand 39 vom Mikrokontroller 37 detektierten Daten werden im Hinblick auf den Schlüsselcode des Schlüssels überprüft. Entspricht der Schlüsselcode dem Schließgeheimnis, so wird durch eine ent sprechende Signalabgabe an Anschluß 57 des Mikrokontrollers 37 die Schließung freigegeben.The capacitors 21 and 22 form together with the inductance 59 an LC circuit which is tuned so that there is as low an impedance as possible (series resonance circuit). This also has a positive influence on the transmission behavior. The transmitted, from the high-frequency oscillator 38 signal coming through the capacitive coupling to the bridge rectifier 66 and meets two RC elements, one of which is formed by the capacitor 67 and the resistor 68 and is used to demodulate the transmitted signal. For this purpose, the RC element already described has a small time constant. The second RC element is formed by the diode 68 and the capacitor 70 and has a large time constant. The second RC element is used to supply power to the microcontroller 41 (microprocessor) of the electronics 35 . The rectified voltage available behind the bridge rectifier 66 and originating from the RF oscillator 38 serves, as already described, on the one hand for the power supply and on the other hand has data information due to the modulation. At the first RC element, which is formed by the capacitor 67 and the resistor 68 , the data are decoupled and passed to the microcontroller 41 via the line 71 . The second RC element, formed by the diode 69 and the capacitor 70 , supplies the microcontroller 41 with electrical energy in order to function. The data transmitted in this way from the lock to the key are used so that the key encodes the lock and thus recognizes its locking authorization. If the locking authorization is present, the microcontroller 41 sends the electronics 35 of the key a data response in the form of a modulated current load at the measuring resistor 39 . This current load is brought about by switching the load resistor 73 on and off. The data detected by the microcontroller 37 at the measuring resistor 39 are checked with regard to the key code of the key. Corresponds to the key code of the locking secret, the locking is released by a corresponding signal output at connection 57 of the microcontroller 37 .

Vorzugsweise wird die Hochfrequenz-Wechselspannung pulsbrei tenmoduliert, was im einzelnen noch bei der Beschreibung der Fig. 8 näher dargelegt wird.Preferably, the high-frequency AC voltage is pulse-modulated, which is explained in more detail in the description of FIG. 8.

In der Fig. 7 ist eine Variante der Schaltung gemäß Fig. 6 dargestellt. Es soll daher nur auf die Abänderungen gegen über der bereits beschriebenen Schaltung eingegangen werden. Die Abänderungen bestehten darin, daß der Mikrokontroller 37 nicht direkt an den HF-Oszillator 38 angeschlossen ist, sondern daß diese beiden Elemente mit einem Undglied 74 verbunden sind, dessen Ausgang zum Meß-Widerstand 39 führt. Aus Gründen der Einfachheit ist die Induktivität 59 in der Fig. 7 nicht dargestellt, sie ist jedoch auch bei bestimmten Ausführungsbeispielen nicht zwingend erforderlich. Parallel zu der aus dem Meßwiderstand 39 und dem Kondensator 21 gebil deten Übertragungsstrecke ist eine weitere Übertragungsstrek ke vorgesehen, die sich aus dem Meß-Widerstand 75 und dem Kondensator 22 zusammensetzt. Abweichend von dem zuvor beschriebenen ist an dem Schlüssel 1 lediglich eine Elektro de 8 oder 9 ausgebildet, die entweder - je nach Einstecklage des Schlüssels 1 in das Schloß - der einen oder der anderen Gegenelektrode des Schließkanals gegenüber steht. Auf diese Art und Weise wird entweder der Kondensator 21 oder aber der Kondensator 22 ausgebildet. Mit anderen Worten: Der Schlüs sel läßt sich in zwei Stellungen in den Schließzylinder einführen, wobei die eine Stellung gegenüber der anderen um 180 Grad gedreht ist. Diese Verdrehmöglichkeit wird ausge nutzt, um dem Schloß zu signalisieren, ob auf- oder zuge schlossen werden soll. Die genaue Funktion wird im nachfol genden noch erläutert. Diese weitere Übertragungsstrecke steht ebenfalls - wie der Kondensator 21 - mit dem Eingang des Gleichrichters 66 in Verbindung. Sie ist ebenso - wie be reits beim vorherigen Ausführungsbeispiel beschrieben - mit einem Differenzverstärker verbunden, der ausgangsseitig an den Mikrokontroller 37 angeschlossen ist. Dieser Differenz verstärker ist mit 77 bezeichnet. Als weitere Änderung gegenüber dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß dem ersten RC-Glied der Elektronik 35 eine Diode 78 vorgeschaltet ist. Die Übertragungsstreckenrücklei tung zwischen Schloß und Schlüssel erfolgt über einen weite ren, dritten Kondensator, der mit 76 bezeichnet ist. Wäh rend der Kondensator 21 bzw. 22 - wie bereits beschrieben - von der entsprechenden Elektrode am Schaft des Schlüssels und der zugehörigen Gegenelektrode des Schlosses gebildet ist, wird der Kondensator 76 durch Gegenüberlage der übri gen, nicht zu den Elektroden zählenden Bereichen von Schlüs selschaft und Schlüsselkanal-Wandung erzeugt. Sofern sich diese Bereiche mit Abstand gegenüberstehen, ergibt sich eine Kapazität; es ist jedoch auch möglich, daß die genannten Bereiche leitend miteinander in Verbindung stehen, so daß eine direkte elektrische Verbindung erzeugt wird. Sofern diese Kontaktstelle verschmutzt bzw. korrodiert, so wird aus ihr dadurch eine kapazitive Übertragungsstrecke, wobei den noch eine einwandfreie Übertragungsfunktion zwischen Schloß und Schlüssel erhalten bleibt. FIG. 7 shows a variant of the circuit according to FIG. 6. Therefore, only the changes compared to the circuit already described will be discussed. The modifications consisted in the fact that the microcontroller 37 is not connected directly to the HF oscillator 38 , but that these two elements are connected to an undistortion 74 , the output of which leads to the measuring resistor 39 . For reasons of simplicity, the inductance 59 is not shown in FIG. 7, but it is not absolutely necessary even in certain exemplary embodiments. In parallel to the transmission path formed from the measuring resistor 39 and the capacitor 21 , a further transmission path is provided, which is composed of the measuring resistor 75 and the capacitor 22 . Deviating from the previously described, only an electric de 8 or 9 is formed on the key 1 , which - depending on the insertion position of the key 1 in the lock - faces one or the other counter electrode of the locking channel. In this way, either the capacitor 21 or the capacitor 22 is formed. In other words, the key can be inserted into the locking cylinder in two positions, one position being rotated by 180 degrees with respect to the other. This twisting option is used to signal the lock whether it should be unlocked or closed. The exact function will be explained in the following. This further transmission path is also - like the capacitor 21 - connected to the input of the rectifier 66 . It is also - as already described in the previous embodiment - connected to a differential amplifier which is connected on the output side to the microcontroller 37 . This difference amplifier is designated 77 . As a further change from the previously described exemplary embodiment, it is provided that a diode 78 is connected upstream of the first RC element of the electronics 35 . The transmission link return between lock and key takes place via a wide, third capacitor, which is designated 76. While the capacitor 21 or 22 - as already described - is formed by the corresponding electrode on the shaft of the key and the associated counterelectrode of the lock, the capacitor 76 is formed by juxtaposition of the remaining areas not belonging to the electrodes of the key shaft and Key channel wall generated. If these areas are at a distance from each other, there is a capacity; however, it is also possible for the areas mentioned to be conductively connected to one another so that a direct electrical connection is produced. If this contact point is contaminated or corroded, it becomes a capacitive transmission path, while the perfect transmission function between the lock and key is retained.

Die Funktionsweise ist ähnlich wie zuvor beschrieben, nur daß der Mikrokontroller 37 nicht den Oszillator 38 einschal tet, sondern vielmehr daß Undglied 74 aktiviert, so daß die Hochfrequenzspannung des Oszillators 38 zum Schlüssel über tragen wird. Wird nun der Schlüssel in einer bestimmten Drehstellung in den Schließkanal des Schlosses eingeführt, so spricht - je nach Drehstellung - entweder der Meß-Wider stand 39 oder aber der Meßwiderstand 75 an, wodurch der Mikrokontroller 37 erkennen kann, ob es sich um ein Auf- bzw. einen Zuschließvorgang handeln soll. Die übrige Funkti onsweise spielt sich in analoger Art ab, wie bereits be schrieben.The operation is similar to that previously described, except that the microcontroller 37 does not switch on the oscillator 38 , but rather that the gate 74 is activated so that the high-frequency voltage of the oscillator 38 is transmitted to the key. If the key is now inserted into the locking channel of the lock in a certain rotary position, then either the measuring resistor 39 or the measuring resistor 75 responds, depending on the rotary position, so that the microcontroller 37 can recognize whether it is a or a locking operation. The rest of the mode of operation takes place in an analogous manner, as already described.

Die Fig. 8 zeigt unterschiedliche Pulsdiagramme von Schloß und Schlüssel. Der Abschnitt a betrifft die Sendung der Schaltungsanordnung 36 des Schlosses und der Abschnitt b zeigt die Antwort des Schlüssels. In den Diagrammen 1 bis 3 ist jeweils die Spannung über die Zeit aufgetragen; das Diagramm IV stellt den Strom aufgetragen über die Zeit dar. Fig. 8 shows different pulse diagrams of lock and key. Section a relates to the transmission of the circuit arrangement 36 of the lock and section b shows the response of the key. Diagrams 1 to 3 show the voltage over time; Diagram IV shows the current plotted over time.

Diagramm 1 zeigt die abgegebene Hochfrequenzspannung des Hochfrequenz-Oszillators 38.Diagram 1 shows the output high-frequency voltage of the high-frequency oscillator 38 .

Diagramm 2 läßt die pulsbreitenmodulierten Daten erkennen, die von dem Schloß zum Schlüssel gesendet werden.Diagram 2 shows the pulse width modulated data, sent from the lock to the key.

Die demodulierten Daten, die dem Dateneingang des Mikrokon trollers 41 zugeführt werden, sind aus dem Diagramm 3 er sichtlich.The demodulated data, which are supplied to the data input of the microcontroller 41 , can be seen from the diagram 3.

Sobald der Schlüssel die Schloßcodierung und damit seine Schließberechtigung erkennt, erfolgt eine Schlüsselantwort (siehe Abschnitt b). Diese wird durch Stromimpulse darge stellt, was aus Diagramm IV ersichtlich ist.As soon as the key recognizes the lock code and thus its locking authorization, there is a key response (see section b ). This is represented by current pulses, which can be seen from diagram IV.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.All mentioned in the description and in the drawing New features presented are essential to the invention, too unless it is expressly claimed in the claims are.

Claims

1. Locking device with contactless coupling of data and power flows between an electronics of a key and an electronic circuit arrangement of a lock, in particular a lock cylinder, the data streams being transmitted via at least one capacitance, the one electrode of which is on the lock and the other electrode the key is formed, characterized in that a capacity formed by parts of the lock (lock cylinder 12, 23 ) and the key ( 1 ) (capacitor 21, 22, 31, 32, 76 ) is also provided for the power current transmission.

2. Locking device according to claim 1, characterized in that the data and power current transmission over one and the same capacitance (capacitor 21, 22, 31, 32, 76 ) takes place.

3. Locking device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the lock (lock cylinder 12, 23 ) and key (1) each have at least one the corresponding electrode ( 8 , 9 , 16 , 17 , 25 , 26 , 29 , 30 ) forming, arranged in isolation, electrically conductive Be rich and that when inserted into the key channel ( 13 , 27 ) of the lock key ( 1 ), the two electrodes ( 8 , 9 , 16 , 17 , 25 , 26 , 29 , 30 ) opposite.

4. Locking device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the electrode ( 8 , 9 ) of the flat key ( 2 ) formed on one of the broad sides ( 6 , 7 ) of the key shaft ( 4 ) and is arranged the electrode ( 16 , 17 , 25 , 26 ) of the lock (lock cylinder 12, 23 ) is formed by an area of the key channel wall.

5. Locking device according to one or more of the preceding claims, characterized in that on both broad sides ( 6 , 7 ) of the key shaft ( 4 ) electrodes ( 8 , 9 ) and on the opposite key channel walls of the lock (lock cylinder 12, 23 ) the corresponding, associated electrodes ( 16 , 17 , 25 , 26 ) are located.

6. Locking device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the circuit arrangement ( 36 ) of the electrode ( 16 , 17 , 25 , 26 , 29 , 30 ) of the lock ses (lock cylinder 12, 23 ) a high-frequency modulated electrical AC voltage, which is rectified by the electronics ( 35 ) of the key ( 1 ) for power supply.

7. Locking device according to one or more of the preceding existing claims, characterized in that for a data transmission the RF AC voltage is pulse width modulated.

8. Locking device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the supply circuit by the electronics ( 35 ) of the key ( 1 ) is loaded at different times over time and the time-varying current draw on the lock side as a voltage drop across a measuring resistor ( 39 , 75 ) is detected as data information.

9. Locking device according to one or more of the preceding claims, characterized by bidirectional data traffic between the circuit arrangement ( 36 ) of the lock (locking cylinder 12, 23 ) and the electronics ( 35 ) of the key ( 1 ).

10. Closing device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the data transmitted by the pulse width modulation to the electronics (35) of the key (1) data is checked as a lock coding with respect to the locking rights of the key (1) and that in the present Authorization to lock the electronics ( 35 ) of the key ( 1 ) sends a data response in the form of a pulse-width modulated current load to a load resistor ( 73 ) in synchronism or asynchronously with the data clock of the data coming from the lock (lock cylinder 12, 23 ), which is sent to the measuring resistor ( 39 , 75 ) is received as a key code, the lock of the lock (locking cylinder 12, 23 ) being released if the key code is correct.

11. Locking device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the electronic locking release monitoring is supplemented by a mechanical locking arrangement which interacts with locking recesses ( 5 ) of the key ( 1 ).

12. Locking device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the cylinder core ( 24 ) of the lock cylinder ( 23 ) formed from two mutually insulated halves ( 25 , 26 ) separated by the key channel ( 27 ) consists of a capacitor ( 31 , 32 ) with two insulated electrodes ( 29 , 30 ) of the cylinder housing ( 28 ).