DE4022200A1

DE4022200A1 - Electronic security lock e.g. for door - has microprocessor control and stored security code and servo drive for lock

Info

Publication number: DE4022200A1
Application number: DE19904022200
Authority: DE
Inventors: Rainer Lueck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-07-12
Filing date: 1990-07-12
Publication date: 1992-01-16

Abstract

The control unit (1) is battery (8) driven as is the reversible motor drive (7,9), to move the locking catch (10). The security code is stored in a memory (3) and is entered via a key pad (4) internally. An external keypad (13) is used to enter the code to release the catch. A display (5) shows the code as entered by the external keypad. The battery drain is minimised by only operating the electric motor when required, and by a time controlled switch-off of the control unit (4) when not used. USE/ADVANTAGE - All types of locks including on luggage. Programmable, secure, low battery drain.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Schloß, welches zum Verriegeln bzw. Verschließen von Toren, Türen, Klappen, Deckeln und anderen Verschlußelementen geeignet ist.The invention relates to an electronic lock, which is used to lock or lock gates, doors, Flaps, lids and other closure elements is suitable.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektronisches Schloß aufzuzeigen, welches bei geringem konstruktivem Aufwand eine hohe Betriebssicherheit aufweist.The object of the invention is an electronic lock to show which one with little design effort has high operational reliability.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein elektronisches Schloß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.To solve this task is an electronic lock according to the characterizing part of patent claim 1 educated.

Neben einem relativ einfachen, konstruktiven Aufbau und einer hieraus bedingten geringen Störanfälligkeit bzw. hohen Betriebssicherheit zeichnet sich das erfindungsgemäße Schloß vor allem auch durch einen geringen Stromverbrauch aus, so daß es insbesondere auch für einen Batteriebetrieb geeignet ist. Letzteres ergibt sich dadurch, daß der wenigstens eine Verschließ- bzw. Sperriegel durch einen Elektromotor zwischen der verschließenden und freigebenden Stellung bewegt wird und somit insbesondere auch zum Halten des Sperriegels in seiner nicht sperrenden Stellung kein Strom benötigt wird, wodurch sich ein äußerst geringer Stromverbrauch und damit eine äußerste Schonung der verwendeten Batterie ergeben.In addition to a relatively simple, constructive structure and one resulting in low susceptibility to failure or high The lock according to the invention is characterized by operational security especially from low power consumption, so that it is particularly suitable for battery operation is. The latter results from the fact that the at least one Locking or locking bolt between an electric motor the closing and releasing position is moved and thus in particular for holding the locking bolt in its no locking position, no electricity is required, which extremely low power consumption and thus one result in extreme protection of the battery used.

Für die Eingabe des Codes beim Öffnen des Schlosses ist eine externe Eingabeeinrichtung bzw. Tastatur vorgesehen. Als "extern" werden im Sinne der Erfindung solche Elemente bezeichnet, die auch bei verschlossenem Schloß zugänglich sind. "Intern" sind solche Elemente, die bei verschlossenem Schloß von außen her nicht zugänglich sind.There is one for entering the code when opening the lock external input device or keyboard provided. As Such elements are "external" in the sense of the invention designated, accessible even when the lock is closed are. "Internal" are such elements that when locked Castle are not accessible from the outside.

"Sperriegel" im Sinne der Erfindung ist ein Sperrorgan. "Locking bolt" in the sense of the invention is a locking member.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Steuerelektronik sowie der Motor, vorzugsweise auch das jeweilige vom Motor angetriebene Getriebe doppelt vorgesehen, um so die Betriebssicherheit zu erhöhen. In diesem Fall wirken beide Systeme auf wenigstens einen gemeinsamen Sperriegel ein, und zwar entweder auf die Weise, daß der wenigstens eine Sperriegel nur durch beide Systeme gemeinsam bewegt werden kann oder aber bereits durch eines der beiden Systeme allein.In a preferred embodiment of the invention, the Control electronics and the motor, preferably also that respective gearboxes driven by the motor are provided twice, in order to increase operational safety. In this case both systems act on at least one common one Locking bar, either in such a way that the at least one locking bolt only shared by both systems can be moved or already by one of the two Systems alone.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche.Further developments of the invention are the subject of the sub Expectations.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on the figures Embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung und im Blockdiagramm ein elektronisches Schloß gemäß der Erfindung; Figure 1 is a schematic representation and in the block diagram of an electronic lock according to the invention.

Fig. 2 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt eine Tastatur zur Verwendung bei einer abgewandelten Ausführungsform. Fig. 2 in a simplified representation and in section a keyboard for use in a modified embodiment.

In der Fig. 1 ist mit 1 allgemein eine Steuerelektronik, die bei der dargestellten Ausführungsform im wesentlichen einen Mikroprozessor 2, einen Programm- und Datenspeicher 3, eine Eingabetastatur 4, ein Anzeigedisplay 5 sowie einen Leistungs-Schaltkreis 6 aufweist. Letzterer dient zum Ein- und Ausschalten eines Elektromotors 7 sowie auch zum Umschalten der Drehrichtung dieses Elektromotors.In Fig. 1, 1 generally designates a control electronics, which has in the shown embodiment essentially comprises a microprocessor 2, a program and data memory 3, an input keyboard 4, a display device 5, and a power circuit 6. The latter is used to switch an electric motor 7 on and off and also to switch the direction of rotation of this electric motor.

Zur Versorgung der Steuerelektronik 1 sowie auch des Elek tromotors 7 ist eine Batterie 8 vorgesehen. Grundsätzlich ist es auch möglich, zur Versorgung der Steuerelektronik 1 und des Elektromotors 7 jeweils gesonderte Batterien vorzusehen. Zur Aufnahme der Batterie 8 ist ein übliches Batteriefach vorhanden. Werden für die Steuerelektronik 1 und den Elek tromotor 7 getrennte Batterien verwendet, so sind diese vorzugsweise in getrennten Batteriefächern untergebracht. Die Ausgangswelle des Elektromotors 7 ist mit einem Getriebe 9 verbunden, welches die Drehbewegung des Elektromotors in eine Schiebebewegung bzw. lineare Bewegung eines am Ausgang des Getriebes 9 vorgesehenen schieberartigen Sperriegels 10 umsetzt, so daß der Sperriegel 10 bei in einer Drehrichtung umlaufende Ausgangswelle des Elektromotors 7 in einer Richtung, beispielsweise in Richtung des Pfeiles A und bei in entgegengesetzter Richtung drehendem Elektromotor 7 in entgegengesetzter Richtung, d. h. beispielsweise in Richtung des Pfeiles B verschiebbar ist, und zwar jeweils um einen vorgegebenen Hub H. Dieser Hub H ist im einfachsten Fall dadurch begrenzt, daß das Getriebe 9 eine weitere Bewegung des Sperriegels 10 nicht zuläßt und damit auch die Ausgangs welle des Elektromotors 7 blockiert. Diese Ausführung ist bei einer kleineren Ausbildung des elektronischen Schlosses, d. h. bei geringen Leistungen für den Elektromotor 7 möglich. Bei größeren Ausführungen des elektronischen Schlosses, bei denen höhere Leistungen für den Elektromotor 7 erforderlich sind, erfolgt ein elektrisches Abschalten des Elektromotors 7 in der jeweiligen Endstellung des Hubes H, beispielsweise gesteuert durch Signale, die von Grenzwertgebern usw. geliefert werden.To supply the control electronics 1 and the elec tric motor 7 , a battery 8 is provided. In principle, it is also possible to provide separate batteries for supplying the control electronics 1 and the electric motor 7 . A conventional battery compartment is provided to hold the battery 8 . If separate batteries are used for the control electronics 1 and the electric motor 7 , these are preferably accommodated in separate battery compartments. The output shaft of the electric motor 7 is connected to a gear 9 , which converts the rotary movement of the electric motor into a sliding movement or linear movement of a slide-like locking bolt 10 provided at the output of the gear 9 , so that the locking bolt 10 with the output shaft of the electric motor 7 rotating in one direction of rotation in one direction, for example in the direction of arrow A and when the electric motor 7 rotates in the opposite direction in the opposite direction, that is to say for example in the direction of arrow B, in each case by a predetermined stroke H. This stroke H is limited in the simplest case that the transmission 9 does not allow further movement of the locking bolt 10 and thus also blocks the output shaft of the electric motor 7 . This version is possible with a smaller design of the electronic lock, ie with low power for the electric motor 7 . For larger versions of the electronic lock, in which higher power for the electric motor 7 are required, is carried an electrical disconnection of the electric motor 7 in the respective end position of the stroke H, for example, controlled by signals supplied by limit switches and so on.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Getriebe 9 ein Spindelgetriebe, welches sich besonders einfach zum Umsetzen der Drehbewegung des Elektromotors 7 in die lineare Bewegung des Sperriegels 10 herstellen läßt und auch ein Verschieben des Sperriegels 10 mit äußerst geringer Leistung ermöglicht.In the illustrated embodiment, the gear 9 is a spindle gear, which can be produced particularly easily for converting the rotary movement of the electric motor 7 into the linear movement of the locking bolt 10 and also enables the locking bolt 10 to be moved with extremely low power.

Zum Verschließen einer Tür, eines Tores, einer Klappe, eines Deckels oder dgl. Verschlußelement wirkt der Sperriegel 10 mit einem Gegenstück 11 zusammen, welches bei versperrtem Schloß vom Sperriegel 10 in der bei Schlössern üblichen Weise hintergriffen wird.To lock a door, a gate, a flap, a cover or the like. Locking element, the locking bolt 10 interacts with a counterpart 11 , which is engaged by the locking bolt 10 in the usual manner for locks when the lock is locked.

Die Steuerelektronik 1 mit allen ihren Elementen, der Elektromotor 7, das die Batterie 8 aufnehmende Batteriefach oder entsprechende Batteriefächer sowie das Getriebe 9 mit dem Sperriegel 10 sind an einer gemeinsamen Platine 12 oder in einem entsprechenden Gehäuse untergebracht, und zwar derart, daß diese Elemente als interne Elemente bei ver schlossenem Verschlußelement (Tor, Tür, Deckel, Klappe usw.) durch das Verschlußelement ebenfalls von außen her unzu gänglich sind und daher Manipulationen durch unbefugte Dritte nicht möglich sind. Bei verschlossenem Verschlußelement ist bei der dargestellten Ausführungsform von außen her lediglich eine mit dem Mikroprozessor 2 in Verbindung stehende Tastatur 13 sowie auch eine Buchse 14 zugänglich, und zwar letztere für eine externe Spannungsversorgung der Steuerelektronik 1 sowie des Motors 7 für den Fall, daß die Batterie 8 ver braucht ist.The control electronics 1 with all its elements, the electric motor 7 , the battery compartment 8 receiving the battery or corresponding battery compartments and the gear 9 with the locking bolt 10 are housed on a common circuit board 12 or in a corresponding housing, in such a way that these elements as internal elements with a closed locking element (gate, door, lid, flap etc.) are also inaccessible from the outside through the locking element and therefore manipulations by unauthorized third parties are not possible. When the closure element is closed, only one keyboard 13 connected to the microprocessor 2 and also a socket 14 are accessible from the outside in the embodiment shown, the latter for an external voltage supply to the control electronics 1 and the motor 7 in the event that the battery 8 ver is needed.

Das elektronische Schloß ist beispielsweise das Schloß eines verschließbaren Aktenkoffers. Bei Inbenutzungnahme des Koffers wird zunächst mit Hilfe der Tastatur 4 eine mehr stellige, z. B. drei- oder vierstellige Geheimnummer (als Geheimcode) eingegeben, die dann in dem von einem EPROM gebildeten Speicher 3 gespeichert wird. Die Eingabe der Geheimziffer erfolgt selbstverständlich bei geöffnetem Koffer. Soll nun nach dem Schließen des Koffers dieser gegen Öffnen durch Unbefugte verriegelt werden, so wird eine entsprechende Taste "Verschließen" an der an der Außenseite des Koffers vorgesehenen externen Tastatur 13 gedrückt. Über dem Schaltkreis 6 wird der Elektromotor 7 vom Mikroprozessor 2 eingeschaltet und der Sperriegel 10 aus seiner nicht verriegelnden Stellung in die verriegelnde Stellung zum Hintergreifen des Gegenstückes 11 und damit zum Verschließen des Koffers verschoben. Um den Koffer wieder zu öffnen bzw. aufzuschließen, wird an der Tastatur 13 eine entsprechende Taste "Aufschließen" betätigt. Im Anschluß daran oder aber bereits vorher wird eine mehrstellige Nummer eingegeben. Stimmt diese Eingabe mit der im Speicher 3 gespeicherten Geheimnummer überein, wird der Elektromotor 7 vom Mikro prozessor 2 über den Schaltkreis 6 so angetrieben, daß der Sperriegel 10 in die entriegelte Stellung bewegt wird. Es versteht sich, daß der Mikroprozessor 2 aufgrund eines im Speicher 3 gespeicherten Programmes sämtliche Steuervorgänge veranlaßt. Es versteht sich weiterhin, daß dann, wenn die Eingabe an der Tastatur 13 nicht mit der im Speicher 3 gespeicherten Geheimnummer übereinstimmt, ein Öffnen des Sperriegels 10 nicht erfolgt. Bevorzugt ist die Steuerung so ausgelegt, daß nur eine bestimmte Anzahl von Versuchen bei der Eingabe der richtigen Nummer beim Öffnen zugelassen wird, beispielsweise drei Versuche, und daß dann für eine vorge gebene Zeitdauer die Steuerelektronik 1 das Öffnen des Schlosses generell blockiert, so daß während dieser Zeitdauer bzw. Zeitperiode selbst bei Eingabe der richtigen Nummer ein Öffnen nicht möglich ist. Zur Bildung der Zeitperiode weist die Steuerelektronik einen quarzgesteuerten Taktgeber auf. Die interne Eingabetastatur 4 kann auch bereits Bestandteil des Speichers 3 sein. Grundsätzlich ist es auch möglich, auf die interne Eingabetastatur 4 zu verzichten und die Eingabe der ausgewählten Geheimnummer in den Speicher 3 über die externe Tastatur 13 vorzunehmen, wobei dann aber an der Steuerelektronik oder an der Platine 12 oder an einer anderen, bei verschlossenem Verschlußelement von außen nicht zugänglichen Stelle eine Taste vorgesehen ist, die betätigt werden muß, um über die externe Tastatur 13 eine vorgewählte Geheimnummer in den Speicher 3 einzugeben.The electronic lock is, for example, the lock of a lockable briefcase. When using the case is first using the keyboard 4, a more digit, for. B. three- or four-digit secret number (as a secret code), which is then stored in the memory 3 formed by an EPROM. The secret number is of course entered with the case open. If, after the case has been closed, it is to be locked against opening by unauthorized persons, a corresponding “lock” button on the external keyboard 13 provided on the outside of the case is pressed. Via the circuit 6 , the electric motor 7 is switched on by the microprocessor 2 and the locking bolt 10 is moved from its non-locking position into the locking position for engaging behind the counterpart 11 and thus for closing the case. In order to open or unlock the case again, a corresponding "unlock" key is pressed on the keyboard 13 . A number or number is entered afterwards or before. If this entry matches the secret number stored in the memory 3 , the electric motor 7 is driven by the microprocessor 2 via the circuit 6 so that the locking bolt 10 is moved into the unlocked position. It goes without saying that the microprocessor 2 initiates all control processes on the basis of a program stored in the memory 3 . It goes without saying that if the input on the keyboard 13 does not match the secret number stored in the memory 3 , the locking bolt 10 is not opened. Preferably, the controller is designed so that only a certain number of attempts to enter the correct number when opening, for example, three attempts, and that the control electronics 1 then generally blocks the opening of the lock for a predetermined period of time, so that during within this period of time, even if the correct number is entered, opening is not possible. To form the time period, the control electronics have a quartz-controlled clock generator. The internal input keyboard 4 can also already be part of the memory 3 . In principle, it is also possible to dispense with the internal input keyboard 4 and to enter the selected secret number into the memory 3 via the external keyboard 13 , but then on the control electronics or on the circuit board 12 or on another, with the closure element closed outside the inaccessible point a key is provided, which must be pressed in order to enter a preselected secret number into the memory 3 via the external keyboard 13 .

Fig. 2 zeigt in vereinfachter Schnittdarstellung eine Folien-Tastatur 15, die im Prinzip aus zwei unmittelbar übereinanderliegend angeordneten herkömmlichen Tastaturen besteht. Die Tastatur 15 besitzt somit eine obere, an ihrer Unterseite elektrisch leitende bzw. mit entsprechenden Leiterbahnen versehene Folie 16, eine perforierte Zwischen folie 17 sowie eine an ihrer Oberseite elektrisch leitend ausgebildete bzw. mit Leiterbahnen versehene Folie 18. letztere ist gleichzeitig auch an ihrer Unterseite elektrisch leitend bzw. mit Leiterbahnen ausgebildet und bildet somit die obere Folie für die weiterhin aus der Zwischenfolie 19 und aus der unteren, an ihrer Oberseite elektrisch leitend ausgebildeten bzw. mit Leiterbahnen versehenen Folie 20, welche sich auf einer Gegenfläche 21 abstützt. Die Folie 16 ist an ihrer Oberseite zur Bildung einzelner Felder der Tastatur 15 in der üblichen Weise beschriftet. Durch Drücken auf eines dieser Felder kommen die elektrischen Beläge an der Unterseite der Folie 16 und der Oberseite der Folie 18 durch die entsprechende Öffnung in der Zwischenfolie 17 miteinander in elektrischen Kontakt und ebenso durch die entsprechende, dem gedrückten Feld der Tastatur zugeordnete Öffnung in der Zwischenfolie 19 auch die entsprechenden elektrischen Beläge an der Unterseite der Folie 18 und der Oberseite der Folie 20. Fig. 2 shows a simplified sectional view of a membrane keyboard 15 , which in principle consists of two conventional keyboards arranged directly one above the other. The keyboard 15 thus has an upper film 16 , which is electrically conductive on its underside or provided with corresponding conductor tracks, a perforated intermediate film 17, and a film 18 which is electrically conductive or provided with conductor tracks on its upper side. the latter is at the same time also formed on its underside in an electrically conductive manner or with conductor tracks and thus forms the upper film for the film 20 which continues to consist of the intermediate film 19 and from the lower film 20 which is electrically conductive or provided with conductor tracks on its upper side and which is located on a Counter surface 21 supports. The film 16 is labeled on the top to form individual fields of the keyboard 15 in the usual way. By pressing one of these fields, the electrical coverings on the underside of the film 16 and the top of the film 18 come into electrical contact with one another through the corresponding opening in the intermediate film 17 and also through the corresponding opening in the intermediate film associated with the pressed field of the keyboard 19 also the corresponding electrical coatings on the underside of the film 18 and the top of the film 20 .

Die Tastatur 15 bildet somit zwei voneinander elektrisch getrennte, jedoch gemeinsam betätigte Tastaturen. Hierdurch ist es möglich, das vorstehende im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschriebene System, einschließlich sämtlicher Elemente der Steuerelektronik, der Batterie 8, des Motors 7 und des Getriebes 9 zweifach vorzusehen, wobei die Getriebe 9 beider Systeme auf einen gemeinsamen Sperriegel 10 oder aber auf mehrere derartige Sperriegel 10 einwirken. Durch diese doppelte Ausbildung ergibt sich eine verbesserte Betriebs sicherheit. Die Tastatur 15 ist dann die der Tastatur 13 entsprechende externe Tastatur. Eine weitere Tastatur 15 bildet auch die für beide Systeme gemeinsame und der Ein gabetastatur 4 entsprechende interne Tastatur, sofern eine solche verwendet ist.The keyboard 15 thus forms two keyboards which are electrically separated from one another but are operated together. This makes it possible to provide the above system described in connection with FIG. 1, including all elements of the control electronics, the battery 8 , the motor 7 and the transmission 9 twice, the transmission 9 of both systems on a common locking bolt 10 or act on several such locking bolts 10 . This double training results in improved operational safety. The keyboard 15 is then the external keyboard corresponding to the keyboard 13 . Another keyboard 15 also forms the common for both systems and a keyboard 4 corresponding internal keyboard, if one is used.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen erläutert. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwand lungen möglich sind, ohne daß dadurch der die Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.The invention has been described above using exemplary embodiments explained. It is understood that changes as well as variance lungs are possible without thereby the invention underlying inventive concept is left.

Claims

1. Electronic lock, characterized by at least one control electronics ( 1 ) with at least one memory ( 3 ) for storing a secret code and with a control circuit ( 2 ) connected to the memory ( 3 ) and to an external input device for manual entry of codes by at least one electric motor ( 7 ) controlled by the control electronics ( 1 ) and by at least one gear ( 9 ) driven by the electric motor ( 7 ), which rotates the electric motor ( 7 ) into an opening and closing movement of at least one locking bolt ( 10 ) implements, the control electronics or its control circuit ( 2 ) then provides a movement of the locking bolt ( 10 ) from the closing position into the open position causing signal when opening a lock on the external input device ( 13 ) code entered stored secret code corresponds.

2. Lock according to claim 1, characterized in that the at least one gear ( 9 ) converts the rotary movement of the at least one electric motor ( 7 ) into a linear opening and closing movement of the at least one locking bolt ( 10 ).

3. Lock according to claim 2, characterized in that the at least one gear is a spindle gear ( 9 ).

4. Lock according to one of claims 1 to 3, characterized by an internal input device ( 4 ) for entering the secret code.

5. Lock according to one of claims 1 to 4, characterized by a display, preferably by an internal display ( 5 ) for display, preferably for brief display of at least the secret code when it is entered.

6. Lock according to one of claims 1 to 5, characterized in that for the control electronics ( 1 ) and for the electric motor ( 7 ) at least one internal battery ( 8 ), preferably additionally an external power supply connection ( 14 ) are provided.

7. Lock according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control circuit is formed by a microprocessor ( 2 ).

8. Lock according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least the control electronics ( 1 ), preferably together with the at least one of the control electronics controlled electric motor ( 7 ) is provided twice.

9. Lock according to claim 8, characterized in that a separate gear ( 9 ) is provided for each electric motor ( 7 ).

10. Lock according to claim 9, characterized in that all the gears ( 9 ) act on at least one common locking bolt ( 10 ).

11. Lock according to claim 10, characterized in that all the gears ( 9 ) act on the at least one locking bolt ( 10 ) such that this locking bolt ( 10 ) between its locking and releasing position can only be moved together by all the gears ( 9 ) .

12. Lock according to claim 10, characterized in that all the gears ( 9 ) act on at least one locking bolt ( 10 ) such that the at least one locking bolt ( 10 ) can already be moved by a gear ( 9 ).

13. Lock according to one of claims 1 to 12, characterized in that the input devices ( 4 , 13 ) are keyboards.

14. Lock according to claim 13, characterized in that the input devices are double keyboards ( 15 ).