DE4207160C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Schließanordnung, umfassend eine Schloßeinheit und eine Schlüsseleinheit, von denen jede eine Steuerschaltung, sowie eine Sende- und Emp­ fangsschaltung aufweist, die induktiv über Koppelspulen In­ formationssignale zur Steuerschaltung der jeweils anderen Einheit überträgt, wobei die Sende- und Empfangsschaltung einer ersten der Einheiten, insbesondere der Schloßeinheit für die Übertragung der Informationssignale einen Amplituden­ modulator und einen Frequenzdemodulator und die Sende- und Empfangsschaltung einer zweiten der Einheiten, insbesondere der Schlüsseleinheit einen Frequenzmodulator und einen Ampli­ tudendemodulator aufweist und wobei die Steuerschaltung der Schloßeinheit abhängig von den zwischen den Einheiten über­ tragenen Informationssignalen ein den Schließzustand reprä­ sentierendes Steuersignal erzeugt.

Aus der DE-A-35 17 858 ist eine elektronische Schließanord­ nung mit einer ein mechanisches Schloß umfassenden Schloßein­ heit und einer als Flachschlüssel ausgebildeten Schlüsselein­ heit bekannt, bei welcher jede dieser Einheiten eine Steuer­ schaltung sowie Sende- und Empfangsschaltungen umfaßt, die für die Übertragung von Informationssignalen über Koppelspu­ len induktiv miteinander koppelbar sind. Ein der Schloßein­ heit zugeordneter Hochfrequenz-Oszillator überträgt hierbei die Betriebsenergie für die Schlüsseleinheit über ein erstes Koppelspulenpaar. Die in einem Speicher der Schlüsseleinheit gespeicherte Verschlüsselungsinformation wird über ein zwei­ tes Koppelspulenpaar als Frequenzmodulation eines von einem Hochfrequenz-Oszillator der Schlüsseleinheit erzeugten Trä­ gersignals zur Schloßeinheit hin übertragen, die es mit in einem Speicher der Schloßeinheit gespeicherten Verschlüsse­ lungsdaten für die Erzeugung eines den Schließzustand des Schlosses repräsentierenden Steuersignals vergleicht. Um die in dem Speicher der Schlüsseleinheit gespeicherte Verschlüsselungsinformation programmieren zu können, kann das von dem Oszillator der Schloßeinheit für die Energieübertra­ gung über das erste Koppelspulenpaar übertragene Signal am­ plitudenmoduliert werden. Die Schlüsseleinheit umfaßt dement­ sprechend zu Programmierzwecken eine Amplitudendemodulator, der die Verschlüsselungsinformation abtrennt.

Für die Erhöhung der Schließsicherheit ist es wünschenswert, daß für den einzelnen Schließvorgang Informationssignale in beiden Richtungen zwischen der Schloßeinheit und der Schlüs­ seleinheit übertragen werden. Der Informationsfluß in beiden Richtungen soll sich hierbei jedoch gegenseitig nicht beein­ flussen. Um eine gegenseitige Beeinflussung der zwischen der Schloßeinheit und der Schlüsseleinheit übertragene Informa­ tionen möglichst gering zu halten, ist es aus der DE-A-32 44 566 bekannt, die Übertragungszeitpunkte zeitlich gegeneinan­ der zu versetzen und zugleich die Achsen der Koppelspulen­ paare um 90° gegeneinander räumlich zu versetzen.

Aus der EP-B-2 87 686 ist es bekannt die Frequenz des Träger­ signals, mit welchem die Verschlüsselungsinformationen von der Schlüsseleinheit zur Schloßeinheit übertragen werden, von der Frequenz verschieden zu wählen, mit der die Betriebsener­ gie über das erste Koppelspulenpaar von der Schloßeinheit zur Schlüsseleinheit hin übertragen wird. Filter sorgen auf den Empfangsseiten für die Entkoppelung der Signale.

Aus der EP-A-2 88 791 ist es bekannt Informationssignale in beiden Richtungen zwischen einer Schloßeinheit und einer Schlüsseleinheit über ein einziges Koppelspulenpaar in auf einen Hochfrequenzträger modulierter Form zu übertragen, wo­ bei sowohl in der Schloßeinheit als auch in der Schlüsselein­ heit synchron gesteuerte Schalter vorgesehen sind, die die Koppelspulen wechselweise mit einem Modulator oder einem De­ modulator verbinden.

Schließlich ist es auch aus der DE-C-34 02 737 bekannt Informationssignale zwischen einer Schloßeinheit und einer Schlüsseleinheit über ein einziges Koppelspulenpaar zu über­ tragen. Die Koppelspule der Schloßeinheit ist an den Ausgang eines Hochfrequenzgenerators angeschlossen, während die Kop­ pelspule der Schlüsseleinheit mit einer von einer Steuer­ schaltung umschaltbaren Bedämpfungsschaltung verbunden ist. Abhängig von der Größe der Bedämpfung der schlüsselseitigen Koppelspule ändert sich die Amplitude des Hochfrequenzstroms in der mit der schlüsselseitigen Koppelspule induktiv verkop­ pelten schloßseitigen Koppelspule. Die Amplitudenänderungen repräsentieren Verschlüsselungsinformationen der Schlüs­ seleinheit. Für die Synchronisierung der Schloßeinheit mit der Schlüsseleinheit erzeugt der Hochfrequenzgenerator zu­ sätzlich ein periodisches Synchronisiersignal, das in Form eines Phasensprungs des Hochfrequenzsignals übertragen wird.

Die vorstehend erläuterten elektronischen Schließanordnungen haben entweder einen vergleichsweise großen Konstruktionstei­ leaufwand, das heißt sie benötigen entweder mehrere Koppel­ spulenpaare oder Hochfrequenz-Oszillatoren sowohl auf der Schloßseite als auch auf der Schlüsselseite, mit der Folge eines erhöhten Stromverbrauchs, oder aber die Datenübertra­ gungsrate ist vergleichsweise niedrig, was entweder zur Min­ derung der Schließsicherheit oder zur Erhöhung der Ansprech­ zeit der Schließanordnung zwingt.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine elektronische Schließanord­ nung anzugeben, deren Konstruktionsaufwand vergleichsweise gering ist und die eine hohe Schließsicherheit bei ver­ gleichsweise niedriger Ansprechzeit der Schließanordnung er­ möglicht.

Ausgehend von der eingangs erläuterten Schließanordnung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sende­ und Empfangsschaltungen für die Übertragung der Informations­ signale sowohl von der ersten zur zweiten Einheit als auch von der zweiten zur ersten Einheit ausgenutzte Koppelspulen haben, daß der Amplitudenmodulator das Hochfrequenzsignal eines insbesondere frei laufenden Hochfrequenz-Oszillators mo­ duliert, dessen frequenzbestimmender Kreis die Koppelspule der ersten Einheit umfaßt und der Amplitudendemodulator mit der Koppelspule der zweiten Einheit verbunden ist und daß der Frequenzmodulator mit der Koppelspule der zweiten Einheit verbunden ist und den frequenzbestimmenden Kreis des Hoch­ frequenz-Oszillators abhängig von dem Informationssignal ver­ stimmt, während der Frequenzdemodulator an den Hochfrequenz- Oszillator angekoppelt ist.

Eine Schließanordnung dieser Art kommt mit einem einzigen Hochfrequenz-Oszillator und einem einzigen Koppelspulenpaar für die Übertragung von Informationssignalen in beiden Rich­ tungen aus. Die Datenübertragungsrate wird in erster Linie durch die Frequenz des Hochfrequenz-Oszillators bestimmt, die für eine vergleichsweise große Datenübertragungsrate relativ hoch gewählt werden kann und zum Beispiel bei zwei Megahertz und höher liegen kann. Da die Schlüsseleinheit keinen eigenen Hochfrequenz-Oszillator benötigt, ist der Stromverbrauch der Schlüsseleinheit gering. Der erforderliche Betriebsstrom läßt sich ohne weiteres durch gleichrichten des über die Koppel­ spulen übertragenen Hochfrequenzsignals gewinnen. Die Infor­ mationsübertragung kann in den beiden Übertragungsrichtungen gleichzeitig oder zeitlich versetzt erfolgen, wobei bei gleichzeitiger Übertragung dem Frequenzdemodulator zweckmäßi­ gerweise eine Amplitudenbegrenzerschaltung vorgeschaltet ist, die durch die Amplitudenmodulation verursachte Amplituden­ schwankungen vom Frequenzdemodulator fernhält. Als Frequenz­ modulator eignet sich jede herkömmliche Frequenzmodulator­ schaltung, insbesondere geeignet sind jedoch Pulsweitemodula­ toren, die das hochfrequente Trägersignal des Oszillators in ein pulsweitemoduliertes Impulssignal überführen.

Die Schließanordnung umfaßt zweckmäßigerweise einen mecha­ nisch sperrbaren Schließzylinder, dem ein zu einer Baueinheit mit der Schlüsseleinheit verbundener Flachschlüssel zugeord­ net ist. Herkömmliche Schließzylinder haben jedoch genormte Abmessungen, so daß die Schaltungskomponenten der Schloßein­ heit auf vergleichsweise geringem Platz untergebracht werden müssen. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ausgangsamplitude des Hochfrequenz-Oszil­ lators abhängig von der Amplitude der Betriebsspannung oder des Betriebsstroms des Oszillators änderbar ist und der Am­ plitudenmodulator die Amplitude der Betriebsspannung bzw. des Betriebsstroms moduliert und daß der Oszillator und die Kop­ pelspule eine erste Baueinheit und der Amplitudenmodulator sowie die Steuerschaltung eine von der ersten Baueinheit räumlich gesonderte zweite Baueinheit bilden.

Auf diese Weise braucht nur ein Teil des Schaltungskomponen­ ten der Schloßeinheit in dem Schließzylinder untergebracht werden, während ein anderer Teil der Schaltungskomponenten, insbesondere die vorzugsweise durch einen Microcontroller oder der gleichen gebildete Steuerschaltung vom Schließzylin­ der gesondert, beispielsweise in einem Schloßkasten, aber auch räumlich von dem Schloßkasten gesondert angeordnet wer­ den können. Da der Amplitudenmodulator die Betriebsspannung oder den Betriebsstrom des Oszillators moduliert, sind über die ohnehin benötigten Spannungsversorgungsleitungen keine zusätzlichen Datenübertragungsleitungen zum Oszillator zu führen. Dies mindert die Anzahl der Verbindungsleitungen zwi­ schen Schließzylinder und externen Schaltungskomponenten.

Zweckmäßigerweise ist auch der Frequenzdemodulator der Schloßeinheit Bestandteil der externen, zweiten Baueinheit. Dies läßt sich durch geeignete Bemessungen der Komponenten des Hochfrequenz-Oszillators erreichen, indem der Hochfre­ quenz-Oszillator so bemessen wird, daß die Amplitude seiner Betriebsspannung oder insbesonders seines Betriebsstroms mit der momentanen Rate der Hochfrequenzschwingung seines fre­ quenzbestimmenden Kreises pulsiert und der Frequenzdemo­ dulator auf die Pulsation der Betriebsspannung bzw. des Be­ triebsstroms anspricht.

Der Hochfrequenz-Oszillator, bei welchem es sich zweckmäßi­ gerweise um einen Oszillator in Dreipunktschaltung, bei­ spielsweise um einen Colpitt-Oszillator in kapazitiver Drei­ punktschaltung handelt, ist mit seinen Betriebsspannungsan­ schlüssen in einer bevorzugten Ausgestaltung in Serie zu einer Impedanz geschaltet, wobei der Amplitudenmodulator den durch diese Serienschaltung fließenden Strom oder die an die­ ser Serienschaltung liegende Spannung moduliert. Die Impedanz koppelt ein der momentanen Schwingungsrate des Oszillators entsprechendes Signal aus dem Betriebsspannungsweg aus und führt es dem Frequenzdemodulator zu. Bei der Impedanz kann es sich um einen Widerstand handeln, bevorzugt handelt es sich jedoch um eine Induktivität, um Wirkverluste zu vermeiden. Oszillatoren in Dreipunktschaltung haben den Vorteil, daß sie sehr einfach ausgebildet sind, und daß die Koppelspule vom Betriebsstrom des Verstärkungselements des Oszillators, bei­ spielsweise eines Transistors, durchflossen wird. Auch läßt sich bei Oszillatoren dieser Art die Betriebsspannung in sehr weiten Grenzen variieren. Insbesondere ist der Oszillator bis zu sehr niedrigen Betriebsspannungen schwingfähig.

Bei dem Amplitudenmodulator handelt es sich bevorzugt um ein in Serie zu den Betriebsspannungsanschlüssen des Hochfre­ quenz-Oszillators angeschlossenes Widerstandsnetzwerk mit einem durch die Steuerschaltung der Schloßeinheit in Stufen änderbaren Widerstandswert. Im einfachsten Fall kann das Wi­ derstandsnetzwerk als Widerstand ausgebildet sein, welchem ein von der Steuerschaltung steuerbarer Schalter parallel ge­ schaltet ist.

Die Koppelspule der Schlüsseleinheit ist zweckmäßigerweise Bestandteil eines auf die Trägerfrequenz des Hochfrequenz-Os­ zillators abgestimmten Resonanzkreises, um eine ausreichend hohe Ausgangsspannung für den Betrieb der schlüsselseitigen Steuerschaltung erzeugen zu können. Die für die Betriebs­ spannungserzeugung aus dem Hochfrequenzsignal vorgesehene Gleichrichterschaltung ist bevorzugt als Dioden-Spannungsver­ vielfacherschaltung ausgebildet, um eine weitere Betriebs­ spannungserhöhung zu erreichen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Fre­ quenzmodulator der Schlüsseleinheit als an den Resonanzkreis angeschlossenes Widerstands-Dämpfungsnetzwerk ausgebildet, dessen Widerstand durch die Steuerschaltung der Schlüs­ seleinheit in Stufen änderbar ist.

Hohe Schließsicherheit in Verbindung mit hoher Betriebssi­ cherheit läßt sich erreichen, wenn die Steuerschaltung der Schloßeinheit periodisch Startsignale sendet, auf deren Em­ pfang hin die Schlüsseleinheit ein Antwortsignal sendet und wenn die Steuerschaltung der Schloßeinheit auf den Empfang des Antwortsignals Verschlüsselungsdaten sendet, auf deren Empfang hin die Schlüsseleinheit ihrerseits Verschlüsselungs­ daten sendet.

Ebenfalls der Schließsicherheit kommt es zugute, wenn die Schlüsseleinheit einen Datenblock sendet, der sowohl die zu­ vor empfangenen Verschlüsselungsdaten als auch in der Schlüs­ seleinheit gebildete Verschlüsselungsdaten enthält und wenn die Steuerschaltung der Schloßeinheit für die Erzeugung der Steuersignals die mit dem Datenblock übertragenen Verschlüs­ selungsdaten auswertet. Die Schlüsseleinheit kann beispiels­ weise in ihrem Speicher gespeicherte Verschlüsselungsdaten übertragen; sie kann aber auch die zuvor von der Schloßein­ heit empfangenen Verschlüsselungsdaten erneut nach einem vor­ bestimmten Algorithmus verschlüsseln oder verwürfeln. Da sowohl die zuvor von der Schloßeinheit empfangenen Verschlüs­ selungsdaten als auch schlüsselspezifische Verschlüsselungs­ daten rückübertragen und von der Schloßeinheit ausgewertet werden, läßt sich eine sehr hohe Schließsicherheit erreichen.

Das bei Übereinstimmung der Verschlüsselungsdaten von Schloßeinheit und Schlüsseleinheit von der Schloßeinheit er­ zeugte, den Schließzustand repräsentierende Steuersignal kann zu einer externen Überwachungsanlage, beispielsweise einer Alarmanlagenzentrale hin übertragen werden; es kann aber auch für die zusätzliche mechanische Blockierung des Schließzylin­ ders durch eine beispielsweise elektromagnetische Verriege­ lungseinrichtung, die den Zylinderkern des Schließzylinders zusätzlich zu dessen mechanischen Zuhaltungen blockiert, aus­ genutzt werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an­ hand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines elektronischen Schließzylinders;

Fig. 2 eine Stirnansicht des Schließzylinders;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines dem Schließzy­ linders zugeordneten, elektronischen Flachschlüs­ sels;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer unter Verwendung des Schließzylinders und des Flachschlüssels der Fig. 1-3 aufgebauten elektronischen Schließanordnung und

Fig. 5 ein Schaltbild zur Erläuterung von Schaltungseinzel­ heiten der Schließanordnung.

Der Schließzylinder der Fig. 1 und 2 umfaßt ein herkömmli­ ches Profilzylindergehäuse 1 mit einem herkömmlich daran an­ geordneten drehbaren Zylinderkern 3, der durch eine Vielzahl hintereinander angeordneter Zuhaltungsstiftpaare 5 sperrbar ist. Bei abgezogenem Flachschlüssel 7 (Fig. 3) blockieren die Zuhaltungsstiftpaare 5 den Zylinderkern 3 am Profilgehäuse 1. Mit seinem Schaft 9 in einem Schlüsselkanal 11 des Zylinder­ kerns 3 eingesteckt, richtet der dem Schließzylinder zugehö­ rige Flachschlüssel 7 die Zuhaltungsstiftpaare 5 zum Mantel des Zylinderkerns 3 aus, so daß dieser relativ zum Profilzy­ lindergehäuse 1 gedreht werden kann.

Zusätzlich zu den mechanischen Zuhaltungsstiftpaaren 5 ist in dem Profilzylindergehäuse 1 eine elektromagnetisch betätig­ bare Verriegelungseinrichtung 13 untergebracht, die im Nor­ malzustand, beispielsweise durch federnde Vorspannung eines Verriegelungsstifts 15 den Zylinderkern 3 blockiert, auf einen Erregerimpuls hin jedoch für die Dauer des Erregerim­ pulses freigibt. Die Verriegelungseinrichtung 13 wird von einer schloßseitigen Schaltungseinheit 17 (Fig. 4) abhängig von Verschlüsselungsinformationen gesteuert, die aus einer schlüsselseitigen Schaltungseinheit 19 bei in den Schlüssel­ kanal 11 eingestecktem Flachschlüssel 7 über ein einziges Paar von Koppelspulen 21, 23 auf induktivem Weg übertragen werden. Die schlüsselseitige Schaltungseinheit 19 ist, wie Fig. 3 zeigt, in einem Griff 25 des Schlüssels 7 unterge­ bracht. Die schloßseitige Koppelspule 21 ist feststehend in dem Profilzylindergehäuse 1, beispielsweise am Eingang des Schlüsselkanals 11 vorgesehen, während die schlüsselseitige Koppelspule 23 an einer entsprechenden Stelle des Schafts 9 im Bereich des Griffs 25 vorgesehen ist.

Die Koppelspule 21 ist Bestandteil des frequenzbestimmenden Kreises, beispielsweise eines LC-Schwingkreises, eines frei­ laufenden, also nicht durch Schwingquarze oder dergleichen frequenzstabilisierten Hochfrequenz-Oszillators 27, dessen Versorgungsspannung über eine Leitung 29 aus einer entfernt vom Schließzylinder angeordneten Schaltungsbaueinheit 31 zu­ geführt wird. Der Oszillator 27 ist so bemessen, daß die Si­ gnalamplitude der Koppelspule 21 sich abhängig von der Ampli­ tude der Versorgungsspannung der Leitung 29 ändert. Die Ver­ sorgungsspannung wird aus einem, beispielsweise als Verstär­ ker ausgebildeten Amplitudenmodulator 33 zugeführt, womit das von der Koppelspule 21 erzeugte, hochfrequente Magnetfeld entsprechend den von einem Microcontroller 35 gelieferten In­ formationsdaten amplitudenmoduliert wird.

Bei eingestecktem Schlüssel 7 ist die Koppelspule 23 induktiv mit dem hochfrequenten Magnetfeld der Koppelspule 21 gekop­ pelt. Ein über eine Eingangsschaltung 37 an die Koppelspule 23 angeschlossener Amplitudendemodulator 39 trennt die Infor­ mationsdaten von dem Trägersignal des Oszillators 27 ab und führt sie einem schlüsselseitigen Microcontroller 41 zu.

Andererseits liefert der Microcontroller 41 seinerseits In­ formationsdaten zur Übertragung an die schloßseitige Schal­ tungseinheit 17. Die Informationsdaten werden einem Puls­ weitemodulator 43 zugeführt, der die in der Eingangsschaltung 37 mit der Koppelspule 23 verbundene Impedanz und damit die Bedämpfung der Koppelspule 23 steuert. Aufgrund der Kopplung der Kopplungsspule 23 mit dem frequenzbestimmenden Kreis des Oszillators 27 wird der frequenzbestimmende Kreis abhängig von der Frequenzmodulation durch den Pulsweitemodulator 43 verstimmt, was zu einer Pulsation des Betriebsstroms der Lei­ tung 29 mit der Rate der Frequenzmodulation führt. In der Schaltungsbaueinheit 31 ist über einen als Amplitudenbegren­ zer wirkenden Verstärker 45 ein Pulsweitedemodulator 47 an die Leitung 29 angeschlossen, der die frequenzmodulierten In­ formationsdaten vom Trägersignal des Oszillators 27 abtrennt und dem Microcontroller 35 zur Verarbeitung zuführt. Der Microcontroller 35 vergleicht vorgegebene Verschlüsselungsda­ ten mit den aus der schlüsselseitigen Schaltungseinheit 19 zugeführten Verschlüsselungsdaten und liefert bei Überein­ stimmung über einen Verstärker 49 über eine weitere Verbin­ dungsleitung 51 einen Entriegelungsimpuls vorbestimmter Dauer an die Verriegelungseinrichtung 13. Eine an die Eingangs­ schaltung 37 angeschlossene Gleichrichterschaltung 53 erzeugt aus der in der Koppelspule 23 induzierten Wechselspannung eine Betriebsgleichspannung für die gesamte schlüsselseitige Schaltungseinheit 19.

Wie Fig. 1 und 2 zeigen enthält das Profilzylindergehäuse 1 eine Schaltungsplatine 55, auf der jedoch im wesentlichen nur der Oszillator 27 und gegebenenfalls die Koppelspule 21 be­ festigt ist. Die übrigen Komponenten der schloßseitigen Schaltungseinheit 17 befinden sich in der externen Schal­ tungsbaueinheit 31, die damit nur über einige wenige Ver­ bindungsleitungen mit der Schaltungsplatine 55 verbunden wer­ den muß.

Die zwischen den Schaltungseinheiten 17, 19 zu übertragenden Informationsdaten können Synchronisierdaten wie auch Ver­ schlüsselungsdaten umfassen. Zweckmäßigerweise werden auf das Trägersignal des Oszillators 27 modulierte Impulse übertragen, und zwar in beiden Richtungen wechselweise. Die Schließanord­ nung arbeitet hierbei wie folgt:

Die Koppelspule 21 erzeugt kontinuierlich ein hochfrequentes Magnetfeld, auf das der Microcontroller 35 periodisch Start­ signale amplitudenmoduliert. In dem Schlüsselkanal 11 einge­ steckt induziert das Magnetfeld in der Koppelspule 23 eine Wechselspannung, aus der die an die Eingangsschaltung 37 an­ geschlossene Gleichrichterschaltung 53 die Betriebsgleich­ spannung für die schlüsselseitige Schaltungseinheit 19 er­ zeugt. Nach Empfang eines Startsignals liefert der Microcon­ troller 41 ein Antwortsignal, daß der Microcontroller 35 sei­ nerseits mit Verschlüsselungsdaten beantwortet. Der Mi­ crocontroller 41 beantwortet den Empfang der Verschlüsse­ lungsdaten mit einem Datenblock, der zusätzlich zu den em­ pfangenen Verschlüsselungsdaten schlüsselseitig erzeugte, insbesondere abhängig von den empfangenen Verschlüsselungsda­ ten erzeugte Verschlüsselungsdaten enthält. Der Microcontrol­ ler 35 vergleicht seine, mit dem Datenblock rückgeführten Verschlüsselungsdaten mit den ursprünglich gesendeten Daten und entschlüsselt die schlüsselseitigen Daten. Bei zueinander passenden Daten wird der Entriegelungsimpuls erzeugt.

Fig. 5 zeigt Einzelheiten einer Variante des Blockschalt­ bilds aus Fig. 4. Gleichwirkende Komponenten sind mit den Bezugszahlen der Fig. 1-4 bezeichnet; zur Erläuterung wird auf die Beschreibung dieser Figuren Bezug genommen.

Der im Profilzylindergehäuse 1 angeordnete Hochfrequenz-Os­ zillator 27 ist als Colpitt-Oszillator, d. h. als Oszillator in kapazitiver Dreipunktschaltung ausgebildet. Die Koppel­ spule 21 ist der Serienschaltung zweier Kondensatoren 57, 59 parallel geschaltet und bildet zusammen mit diesen Kondensa­ toren einen die Träger- bzw. Schwingfrequenz des Oszillators 27 bestimmenden Resonanzkreis im Kollektorzweig eines in Emitterschaltung betriebenen Transistors 61. Der dem Kollek­ tor des Transistors 61 ferne Anschluß 63 des Resonanzkreises ist über einen Kopplungskondensator 65 mit der Basis des Transistors verbunden, so daß eine Mitkopplung entsteht. Der Verbindungspunkt zwischen den beiden Kondensatoren 57, 59 ist mit dem Emitter des Transistors 61 verbunden. Der Anschluß 63 bildet zugleich den Betriebsspannungsanschluß des Oszillators 27. Ein zwischen dem Anschluß 63 und der Basis angeschlosse­ ner Widerstand 67 legt den Arbeitspunkt des Transistors 61 zusammen mit einem nach Masse führendem Widerstand 69 im Emitterzweig des Transistors 61 fest.

Der Amplitudenmodulator 33 umfaßt einen zwischen eine Be­ triebsspannungsquelle 70 (deren anderer Pol an Masse liegt) und dem Betriebsspannungsanschluß 63 des Oszillators 27 ange­ schlossenen Widerstand 71 dem ein von dem Microcontroller 35 steuerbarer elektronischer Schalter 73 parallel geschaltet ist. Der Widerstand 71 ist so bemessen, daß die Spannung am Anschluß 63 für den Betrieb des Oszillators 27 ausreicht. Überbrückt der Schalter 73 den Widerstand 71, so steigt die Betriebsspannung des Oszillators 27 an und der Oszillator 27 erzeugt ein, verglichen mit der Situation bei geöffnetem Schalter 73 stärkeres magnetisches Wechselfeld.

Zwischen dem Emitterwiderstand 61 und Masse ist eine Indukti­ vität 75 geschaltet, die ebenfalls von dem mit der Schwing­ frequenz des Oszillators 27 pulsierenden Betriebsstrom durch­ flossen wird. Eine Schwellwertstufe in Form einer Schmitt- Trigger-Schaltung 77 der Impulsformerstufe 45 formt die an der Induktivität 75 aufgrund des Betriebsstroms abfallende pulsierende Spannung in ein Impulssignal um, dessen momentane Impulsrate der Momentanfrequenz des Oszillators 27 ent­ spricht. Das Impulssignal wird einerseits dem Microcontroller 35 durch Synchronisierung zugeführt und andererseits dem Pulsweitedemodulator 47, der im dargestellten Ausführungsbei­ spiel die Form eines Phasenregelkreises (PPL-Kreis) hat. Der Pulsweitedemodulator 47 erzeugt abhängig von einem bei 79 zu­ geführten Referenzsignal, dessen Frequenz gleich der Träger­ frequenz des Oszillators 27 ist, ein der Schwingfrequenzab­ weichung bzw. -änderung des Oszillators 27 entsprechendes Ausgangssignal, das über einen Verstärker 81 dem Microcon­ troller 35 zur Auswertung zugeführt wird.

Der bei eingestecktem Schlüssel 7 mit der Koppelspule 21 in­ duktiv gekoppelten Koppelspule 23 ist ein Kondensator 83 pa­ rallel geschaltet, der zusammen mit der Koppelspule 23 einen auf die Trägerfrequenz des Oszillators 27 abgestimmten Reso­ nanzkreis bildet. An den Resonanzkreis ist eine Dioden-Span­ nungsverdopplerschaltung 85, hier in Form einer aus den Dioden 87, 89 und den Kondensatoren 91, 93 bestehenden Delon- Spannungsverdopplerschaltung angeschlossen. Der Resonanzkreis sorgt für eine Resonanzüberhöhung der in der Koppelspule 23 induzierten Wechselspannung und die Spannungsverdopplerschal­ tung 85 sorgt für die Gleichrichtung der Wechselspannung un­ ter gleichzeitiger Verdopplung. Die Schaltung 85 liefert die für den Betrieb der schlüsselseitigen Elektronik, insbeson­ dere des Microcontrollers 41 erforderliche Betriebsspannung.

Die Kondensatoren 91, 93 der Spannungsverdopplerschaltung 85 bilden zugleich einen Spannungsteiler, an dem der Amplituden­ demodulator 39 angeschlossen ist. Der Amplitudendemodulator 39 kann herkömmlich aufgebaut sein und beispielsweise eine Gleichrichterschaltung mit nachgeschaltetem Verstärker umfas­ sen. Der Frequenzmodulator 43 umfaßt einen Dämpfungswider­ stand 95, der in Serie zu einem von dem Microcontroller 41 steuerbaren, elektronischen Schalter 97 zwischen den die Kop­ pelspule 23 enthaltenen Parallelresonanzkreis und Masse ge­ schaltet ist. Bei geschlossenem Schalter wird der Parallelre­ sonanzkreis bedämpft, mit der Folge, daß sich die Rückwirkung der Koppelspule 23 auf die Koppelspule 21 mindert, was zu einer Schwingfrequenzänderung des Oszillators 27 führt. Bei geschlossenem Schalter 97 entnimmt der Resonanzkreis der Ein­ gangsschaltung 37 des Schlüssels dem magnetischen Wechselfeld der Koppelspule 21 des Oszillators 27 mehr Energie als bei geöffnetem Schalter 97. Diese Energie steht dem Schwingkreis des Oszillators 27 nicht mehr zur Verfügung, was zu einer Er­ höhung der Schwingfrequenz des Oszillators 27 führt. Der Re­ sonanzkreis der Eingangsschaltung 37 ist darüber hinaus über einen Kopplungswiderstand 99 mit einem Takteingang des Micro­ controllers 41 verbunden und sorgt so für die Synchronisie­ rung des Microcontrollers 41. Beiden Microcontrollern 35 und 41 wird damit ein aus der Schwingfrequenz des Oszillators 27 abgeleitetes Taktsignal zugeführt, was eine Bit-Codierung der Informationssignale der Microcontroller 35, 41 synchron zur Oszillatorfrequenz ermöglicht. Die Datenübertragung unter­ liegt damit keinem festgelegten Zeitraster, so daß die Dauer der von den Microcontrollern 35, 41 bestimmten Datenimpulse auf eine festgelegte Anzahl von Schwingperioden des Oszilla­ tors bezogen werden kann. Schlüsselseitig erübrigt sich damit eine feste Referenzfrequenz.

Es versteht sich, daß sich die Frequenzdemodulation auf der Seite der Schaltung 31 auch in anderer Weise durchgeführt werden kann. Insbesondere ist es möglich, die Frequenzdemodu­ lation unmittelbar abhängig vom Ausgangssignal der Impulsfor­ merstufe 45 durch den Microcontroller 35 nach Art einer Fre­ quenzmessung durchführen zu lassen.

Claims (15)

1. Elektronische Schließanordnung, umfassend eine Schloßein­ heit (17) und eine Schlüsseleinheit (19), von denen jede eine Steuerschaltung (35, 41), sowie eine Sende- und Emp­ fangsschaltung (27, 33, 39, 43) aufweist, die induktiv über Koppelspulen (21, 23) Informationssignale zur Steuerschal­ tung (35, 41) der jeweils anderen Einheit überträgt, wobei die Sende- und Empfangsschaltung (27, 33, 47) einer ersten (17) der Einheiten, insbesondere der Schloßeinheit für die Übertragung der Informationssignale einen Amplitu­ denmodulator( (33) und einen Frequenzdemodulator (47) und die Sende- und Empfangsschaltung (39, 43) einer zweiten (19) der Einheiten, insbesondere der Schlüsseleinheit einen Frequenzmodulator (43) und einen Amplitudendemodulator (39) aufweist und wobei die Steuerschaltung (35) der Schloßeinheit (17) abhängig von den zwischen den Einheiten (17, 19) übertrage­ nen Informationssignalen ein den Schließzustand repräsen­ tierendes Steuersignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sende- und Empfangsschaltungen (27, 33, 39, 43, 47) für die Übertragung der Informationssignale sowohl von der ersten (17) zur zweiten (19) Einheit als auch von der zwei­ ten (19) zur ersten (17) Einheit ausgenutzte Koppelspulen (21, 23) haben,
daß der Amplitudenmodulator (33) das Hochfrequenzsignal eines insbesondere frei laufenden Hochfrequenz-Oszillators (27) moduliert, dessen frequenzbestimmender Kreis die Koppelspule (21) der ersten Einheit (17) umfaßt und der Amplitudendemodulator (39) mit der Koppelspule (23) der zweiten Einheit (19) verbunden ist,
und daß der Frequenzmodulator (43) mit der Koppelspule (23) der zweiten Einheit (19) verbunden ist und den frequenzbe­ stimmenden Kreis des Hochfrequenz-Oszillators (27) abhängig von dem Informationssignal verstimmt, während der Frequenz­ demodulator (47) an den Hochfrequenz-Oszillator (27) ange­ koppelt ist.

2. Schließanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des durch die Koppelungsspule (21) des Hoch­ frequenz-Oszillators (27) fließenden Stroms abhängig von der Amplitude der Betriebsspannung oder des Betriebsstroms des Oszillators (27) änderbar ist und der Amplitudenmodula­ tor (43) die Amplitude der Betriebsspannung bzw. des Be­ triebsstroms moduliert und daß der Oszillator (27) und die Koppelspule (21) eine erste Baueinheit und der Amplituden­ modulator (33) sowie die Steuerschaltung (35) eine von der ersten Baueinheit räumlich gesonderte zweite Baueinheit (31) bilden.

3. Schließanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzdemodulator (47) Bestandteil der zweiten Baueinheit (31) ist.

4. Schließanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der Betriebsspannung oder insbesondere des Betriebsstroms mit der momentanen Rate der Hochfre­ quenzschwingung pulsiert und daß der Frequenzdemodulator (47) auf die Pulsation der Betriebsspannung bzw. des Be­ triebsstroms anspricht.

5. Schließanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzmodulator (43) als Pulsweitemodulator aus­ gebildet ist.

6. Schließanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenz-Oszillator (27) mit seinen Betriebs­ spannungsanschlüssen in Serie zu einer Impedanz (75) ge­ schaltet ist und der Amplitudenmodulator (33) den durch diese Serienschaltung fließenden Strom oder die an dieser Serienschaltung liegende Spannung moduliert und daß der Frequenzdemodulator (47) an die Impedanz angeschlossen ist.

7. Schließanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenz-Oszillator (27) als Oszillator in ins­ besondere kapazitiver Dreipunktschaltung ausgebildet ist.

8. Schließanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz als Induktivität (75) ausgebildet ist und der Frequenzdemodulator (47) über eine Impulsformerschal­ tung (45) insbesondere in Form einer Schmitt-Trigger-Schal­ tung (77) an die Induktivität (75) angeschlossen ist.

9. Schließanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenmodulator (33) ein in Serie zu den Be­ triebsspannungsanschlüssen des Hochfrequenz-Oszillators (27) angeschlossenes Widerstandsnetzwerk (71) mit einem durch die Steuerschaltung (35) in Stufen änderbaren Wider­ standswert umfaßt.

10. Schließanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelspule (23) der Schlüsseleinheit (19) Bestand­ teil eines Resonanzkreises (23, 83) ist.

11. Schließanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Resonanzkreis (23, 83) eine Dioden-Spannungsver­ vielfacherschaltung (85) zur Betriebsspannungserzeugung an­ geschlossen ist.

12. Schließanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzmodulator (43) als an den Resonanzkreis (23, 83) angeschlossenes Widerstands-Dämpfungsnetzwerk (95) ausgebildet ist, dessen Widerstand durch die Steuerschal­ tung (41) der Schlüsseleinheit (19) in Stufen änderbar ist.

13. Schließanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (35) der Schloßeinheit (17) peri­ odisch Startsignale sendet, auf deren Empfang hin die Schlüsseleinheit (19) ein Antwortsignal sendet, und daß die Steuerschaltung (35) der Schloßeinheit (17) auf den Empfang des Antwortsignals hin Verschlüsselungsdaten sendet, auf deren Empfang hin die Schlüsseleinheit (19) ihrerseits Verschlüsselungsdaten sendet.

14. Schließanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsseleinheit (19) einen Datenblock sendet, der sowohl die zuvor empfangenen Verschlüsselungsdaten als auch in der Schlüsseleinheit (19) gebildeten Verschlüsselungsda­ ten sendet und daß die Steuerschaltung (35) der Schloßein­ heit (17) für die Erzeugung des Steuersignals die mit dem Datenblock übertragenen Verschlüsselungsdaten auswertet.

15. Schließanordnung nach einem der Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Koppelspule (21) der Schloßeinheit (17) mit einem mechanisch mittels eines Flachschlüssels (7) sperrbaren Schließzylinder zu einer Baueinheit vereinigt ist und daß die Schlüsseleinheit (19) eine Baueinheit mit dem Flachschlüssel (7) bildet und eine mit der Koppelspule (23) verbundene, die Betriebsspannung der Schlüsseleinheit (19) liefernde Gleichrichterschaltung (53) umfaßt.