DE4415104A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Speichern von Daten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Speichern von Daten in einer mitführbaren Speichereinheit, insbesondere zur Zugangskontrolle, beispielsweise an Gepäckschließfächern, Gaderobenanlagen, Schließanlagen, Parkhäusern oder dergleichen, wobei die aus der Speichereinheit ein- oder ausgelesenen Daten optisch von oder zu einem Steuergerät übertragen werden. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit einer mitführbaren Speichereinheit, die einen nichtflüchtigen Speicher aufweist, welcher mit einem eine Schreib- und Lesevorrichtung aufweisenden Steuergerät beschreibbar und auslesbar ist, wobei zur Übertragung der Daten eine optische Kopplung zwischen der Speichereinheit und dem Steuergerät vorgesehen ist.

Aus DE 29 26 867 A1 sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Speichern von Daten in einer als Speicherkarte ausgebildeten Speichereinheit bekannt, die zum Ein- oder Auslesen der Daten mit einem Steuergerät optisch gekoppelt ist. Eine solche Speichereinheit kann beispielsweise auch bei elektronischen Schließanlagen Verwendung finden, um den Schließmechanismus der Schließanlage freizugeben. Dabei kann auf der Speichereinheit eine Kennung abgespeichert sein, die mit einem zu der Schließanlage gehörenden Lesegerät in diese einlesbar ist. In der Schließanlage wird dann die aus der Speichereinheit eingelesene Kennung mit der der Schließanlage zugeordneten Kennung verglichen, wobei der Schließmechanismus nur dann freigegeben wird, wenn beide Kennungen übereinstimmen.

Nachteilig ist dabei jedoch, daß die in der Speichereinheit enthaltenen Informationen auch von einem Nichtberechtigten ausgelesen und zum Anfertigen einer Kopie der Speichereinheit verwendet werden können. Mit der kopierten Speichereinheit kann dann die Schließanlage in gleicher Weise geöffnet werden wie mit der Original-Speichereinheit. Dies ist besonders bei solchen Schließanlagen nachteilig, bei denen die Zugangsberechtigten häufig wechseln, wie beispielsweise bei Schließanlagen von Gepäckschließfächern, Gaderobenanlagen, Hotelzimmern oder dergleichen Mietsachen. Dabei hat der Mieter die Möglichkeit, eine Kopie der Speichereinheit anzufertigen, um zu einem späteren Zeitpunkt, wenn die Mietsache an einen anderen Mieter vermietet ist, unberechtigt auf diese zugreifen zu können.

Es besteht deshalb die Aufgabe ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die besser im Bereich der Sicherheitstechnik anwendbar sind und bei der die Gefahr einer mißbräuchlichen Benutzung, insbesondere durch Kopieren der in der Speichereinheit enthaltenen Informationen, verringert ist.

Die Lösung bezüglich des Verfahrens besteht darin, daß ein Zufallscode als Kennung erzeugt wird, der sowohl in dem Steuergerät als auch - nach optischer Übertragung - in der Speichereinheit gespeichert wird, daß der Zufallscode von der Speichereinheit, auch nach Unterbrechung und Wiederherstellung der optischen Verbindung, an das Steuergerät optisch rückübertragen und mit dem dort gespeicherten Zufallscode verglichen wird, und daß das Ergebnis dieses Vergleiches ausgewertet wird.

Der Zufallscode ermöglicht dabei eine ständig wechselnde Kennung, die vorzugsweise bei jeder Benutzung der Speichereinheit geändert wird. Das in der Speichereinheit abgelegte Kennwort oder die Kennung wechselt also ständig, so daß eine mißbräuchliche Benutzung, beispielsweise einer Schließanlage oder eines Gepäckschließfaches, durch Kopieren der in der Speichereinheit enthaltenen Daten verhindert wird. Der Mieter eines Gepäckschließfaches kann dann zwar den Zufallscode aus der zu dem Gepäckschließfach gehörenden Speichereinheit aus lesen und eventuell eine entsprechende Kopie der Speichereinheit anfertigen, jedoch wird die Zufallskennung bei der Rückgabe der Speichereinheit neu vergeben, wobei die in der Kopie enthaltenen ursprünglichen Daten ihre Gültigkeit verlieren. Die Kopie der Speichereinheit kann daher zu einem späteren Zeitpunkt, wenn beispielsweise ein andere Mieter das Gepäckfach übernommen hat, nicht mehr zum Öffnen des Gepäckfaches verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine hohe Sicherheit gegen Manipulationen und eignet sich deshalb besonders für eine Verwendung im Bereich der Sicherheitstechnik.

Zweckmäßiger Weise ist vorgesehen, daß ein zwischen der Speichereinheit und der Steuereinheit optisch übertragenes Signal optisch rückübertragen wird und daß mit dem Signalpegel des rückübertragenen Signals die Intensität der für die optische Übertragung verwendete Strahlung geregelt wird. Die Intensität der optischen Strahlung kann dadurch an die Übertragungsstrecke angepaßt werden, so daß auch bei Verschmutzungen oder Kratzern im Bereich der Ein-/Aus­ koppelstellen für die optische Strahlung eine sichere Datenübertragung möglich ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein neu vergebener Zufallscode zum Abspeichern an die Gegenseite übertragen werden soll. Die Intensitätsregelung kann jedoch auch die Sicherheit bei der Übertragung anderer Daten verbessern und ist deshalb auch bei Verfahren zum Speichern von Daten, bei denen kein Zufallscode erzeugt oder übertragen wird, vorteilhaft einsetzbar.

Besonders günstig ist, wenn zum Erkennen der Lage der Speichereinheit im Bezug zu dem Steuergerät zunächst von einem der Geräte ein optisches Signal zu dem anderen ausgesendet wird, wenn dieses Signal bei übertragungsrichtiger Lage von dem jeweils anderen Gerät empfangen und rückübertragen wird und wenn anschließend eine Datenübertragung vorgenommen wird. Vor der eigentlichen Datenübertragung wird also ein "Probeblitz" ausgesendet, der nur bei positionsrichtiger Lage von Speichereinheit und Steuergerät von der Gegenseite empfangen und rückübertragen wird. Dabei wird eine Datenübertragung nur dann vorkommen, wenn zuvor der Probeblitz richtig rückübertragen wurde und damit sichergestellt ist, daß die optische Übertragungsstrecke zuverlässig arbeitet.

Vorteilhaft ist, wenn zur induktiven Übertragung der elektrischen Energie für die Speichereinheit ein gepulstes magnetisches Wechselfeld mit einer vorzugsweise änderbaren Pulsfolge erzeugt wird, daß aus der Pulsfolge ein Steuersignal abgeleitet wird, welches vorzugsweise optisch zur Steuereinheit rückübertragen wird und daß das rückübertragene Steuersignal mit der Pulsfolge des magnetischen Wechselfeldes verglichen wird. Das rückübertragene Steuersignal ist also mit der Pulsfolge des magnetischen Wechselfeldes korreliert und dieses Korrelation wird nach der Rückübertragung durch Vergleich des rückübertragenen Steuersignales mit der Pulsfolge des magnetischen Wechselfeldes überprüft. Eine Nachbildung der Speichereinheit, beispielsweise durch eine entsprechende elektronische Schaltung, wird dadurch erheblich erschwert.

Bezüglich der Vorrichtung besteht die Lösung der zuvor genannten Aufgabe darin, daß das Steuergerät einen Zufallsgenerator zum Erzeugen eines Zufallcodes als Kennung einen Speicher zum Abspeichern dieses Zufallscodes aufweist, der mittels der optischen Kopplung auf die Speichereinheit übertragbar und in deren nichtflüchtigem Speicher ablegbar ist, daß der Zufallscode von diesem Speicher an das Steuergerät optisch rückübertragbar ist, daß das Steuergerät eine Vorrichtung zum Vergleichen des in seinem Speicher abgelegten Zufallscodes mit dem bei der Rückübertragung von der Speichereinheit rückübermittelten Zufallscodes, auch nach Unterbrechung und Wiederherstellung der optischen Kopplung, sowie einer Auswerteeinrichtung hat. Der Zufallsgenerator ist also in dem Steuergerät vorgesehen und auch der Vergleich der in dem Steuergerät und der Speichereinheit gespeicherten Zufallscodes wird in dem Steuergerät durchgeführt. Die schaltungstechnisch aufwendigen Komponenten sind somit in dem Steuergerät enthalten, so daß die Speichereinheit besonders einfach und kostengünstig aufgebaut werden kann. Wenn die Speichereinheit einmal verloren gehen sollte, entstehen daher nur geringe Kosten, die beispielsweise bei einem Schließfach durch ein bei der Entnahme der Speichereinheit zu hinterlegendes Pfand kompensiert werden können.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Speichereinheit zum Speichern zusätzlicher Daten, die insbesondere zum Überwachen der Benutzungsdauer oder zum Kennzeichnen des Standortes einer Schließanlage dienen, vorgesehen ist und der Speicher hierzu insbesondere zusätzliche Speicherplätze aufweist. Die in der Speichereinheit abgelegten zusätzlichen Daten können dann beispielsweise an einer zentralen Zahlstelle einer Schließfachanlage für eine flexible Berechnung der Mietgebühren ausgewertet werden. In einem solchen zusätzlichen Speicherplatz der Speichereinheit kann auch ein Konto geführt werden, das beispielsweise an einem Geld- oder Bankautomaten aufgefüllt werden kann und von dem bei jeder Benutzung eines Schließfaches oder einer Schließvorrichtung mit dem Steuergerät ein bestimmter Betrag abgebucht werden kann. An den einzelnen Schließfächern braucht dann kein Münzspeicher vorgesehen sein, wodurch einerseits die Gefahr von Diebstählen und den damit verbunden Beschädigungen an den Schließfächern verringert ist und andererseits auch geringere Betriebs- und Wartungskosten für die Schließanlage entstehen, da das Entleeren von Münzspeichern an den Schleißfächern entfallen kann.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß die Speichereinheit einen optischen Datensignal-Empfänger hat, dem ein entsprechender Datensignal-Sender des Steuergerätes zugeordnet ist, und daß die Speichereinheit außerdem einen optischen Taktsignal-Empfänger hat, dem ein entsprechender Taktsignal-Sender des Steuergerätes zugeordnet ist. In der Speichereinheit brauchen dann Takt- und Datensignal nicht mehr voneinander getrennt zu werden, was den schaltungstechnischen Aufwand in der Speichereinheit verringert und eine besonders kostengünstige Speichereinheit ermöglicht.

Besonders günstig ist, wenn die Einkoppelstellen für die optische Strahlung für den Datensignal-Empfänger und den Taktsignal-Empfänger an einander abgewandten Seiten der Speichereinheit vorgesehen sind. Daten- und Taktsignal sind dann optisch voneinander besonders gut entkoppelt und können sich gegenseitig nicht beeinflussen.

Vorteilhaft ist, wenn zum Positionieren der Speichereinheit in Übertragungsstellung eine Positionierhilfe, insbesondere eine Aufnahmeöffnung für die Speichereinheit, an dem Steuergerät vorgesehen ist. Die Speichereinheit kann dann beispielsweise als Speicherkarte ausgebildet sein, die in einen Kartenschlitz am Steuergerät einschiebbar ist.

In vorteilhafter Weise kann das Steuergerät bei einer in Übertragungsstellung befindlichen Speichereinheit beidseitig der Speichereinheit jeweils wenigstens eine optische Auskoppelstelle für den Sender und eine optische Einkoppelstelle für den Empfänger aufweisen. Die Speichereinheit kann dann beidseitig, also unabhängig von ihrer Wendelage optisch mit der Steuereinheit gekoppelt werden. Da die beidseitigen Ein-/Auskoppelstellen für die optische Strahlung an dem Steuergerät vorgesehen sind, kann die Speichereinheit entsprechend einfach aufgebaut sein.

Zweckmäßiger Weise ist vorgesehen, daß die Speichereinheit einen einzigen optischen Sender für die Rückübertragung der Daten aufweist. Dabei können die von der Speichereinheit rückübertragenen Daten synchron zu dem Taktsignal des Steuergerätes übermittelt werden, so daß die Rückübertragung eines separaten Taktsignales und ein zusätzlicher optischer Sender in der Speichereinheit nicht erforderlich sind. Die Speichereinheit kann dadurch noch einfacher aufgebaut werden.

Eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Speichereinheit ein im wesentlichen als Flachkörper ausgebildetes Gehäuse aufweist und daß dieses vorzugsweise rotationssymmetrisch münzenähnlich, insbesondere als Scheibe mit kreisförmigem Außenumfang, ausgebildet ist.

Die Speichereinheit ist dann besonders gut handhabbar und kann beispielsweise wie eine Geldmünze verliersicher im Portemonnaie aufbewahrt werden.

Damit die Speichereinheit in Übertragungsstellung beliebig in dem Steuergerät um ihre Längsmittelachse verdrehbar ist, ist es vorteilhaft, wenn die optischen Einkoppelstellen und die optischen Auskoppelstellen von Speichereinheit und Steuergerät zumindest jeweils dicht benachbart zur Längsmittelachse der Speichereinheit angeordnet sind. Die Speichereinheit kann dann rotationssymmetrisch, beispielsweise als Münze ausgebildet sein, und kann dennoch zur Übertragung der Daten beliebig um ihre Rotationsachse verdreht, beispielsweise in einen Aufnahmeschlitz oder in eine Aufnahmeöffnung des Steuergerätes eingebracht oder eingeworfen werden.

Besonders vorteilhaft ist, wenn ein optischer Empfänger der Speichereinheit zur Rückübertragung dessen Empfangsignales an das Steuergerät mit einem optischen Sender der Speichereinheit koppelbar ist. Die Wendelage der Speichereinheit ist dann besonders einfach feststellbar, in dem von dem Steuergerät zunächst beidseitig der Speichereinheit ein optischer Impuls ausgesendet wird, der je nach Lage der Speichereinheit entweder auf der einen oder der anderen Seite zurückgekoppelt wird. Wenn die externe Einheit beziehungsweise das Steuergerät beidseitig empfangen kann, ist die Lage der Speichereinheit leicht feststellbar.

Das Steuergerät kann ferner einen Regler für die Strahlungsintensität des von der Speichereinheit rückübertragenen Empfangssignals aufweisen. Die Sendeleistung des optischen Senders des Steuergerätes kann dann so angepaßt werden, daß die optischen Empfänger von Steuergerät und Speichereinheit weitgehend unabhängig von den optischen Eigenschaften der Übertragungsstrecke ausgesteuert werden kann. Dadurch kann die Störsicherheit der Vorrichtung, besonders bei im Bereich der optischen Ein- oder Auskoppelstellen verschmutzter oder verkratzter Oberfläche von Steuergerät oder Speichereinheit verbessert werden. Dies ist besonders dann wichtig, wenn der Zufallscode zum Abspeichern von dem Steuergerät an die Speichereinheit übergeben wird, da bei einer falschen Übermittlung des Zufallscodes, beispielsweise bei einem Schließfach, der Schließmechanismus anschließend nicht mehr betätigt werden kann. Eine solche Funktionsstörung kann auch dadurch ausgeschlossen werden, daß der zum Abspeichern an die Speichereinheit übergebene Zufallscode zur Kontrolle nach dem Speichern nochmals aus der Speichereinheit ausgelesen wird und daß bei einem Übermittlungsfehler ein neuer Zufallscode ausgegeben wird.

Durch die Regelung der Strahlungsintensität kann selbstverständlich auch die Datensicherheit beim Auslesen aus der Speichereinheit verbessert werden. Ein solcher Regler ist deshalb auch bei Speichereinheiten, in denen kein Zufallscode abgespeichert wird, vorteilhaft.

Besonders günstig ist, wenn die Kopplung für eine analoge Rückübertragung des Empfangssignales ausgebildet ist. Die optische Übertragungsstrecke kann dann noch besser ausgesteuert werden.

Zweckmäßiger Weise ist vorgesehen, daß zumindest in der Speichereinheit ein E²-PROM als Speicher vorgesehen ist. E²- PROM sind als preiswerte Serienbauteile verfügbar und behalten ihren Speicherinhalt auch nach Abschalten der Stromversorgung bei, so daß eine Pufferbatterie, wie sie beispielsweise zum Betrieb von CMOS-Speichern erforderlich ist, entfallen kann.

Eine weitere, besonders günstige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Speichereinheit zur kontaktlosen Stromversorgung eine Induktionswicklung aufweist, die in Übertragungsstellung der Speichereinheit mit einer Übertragungsspule des Steuergerätes induktiv gekoppelt ist. Die Betriebssicherheit der Vorrichtung kann dadurch zusätzlich verbessert werden, da Funktionsstörungen durch verschmutzte oder oxidierte Kontakte - eine der häufigsten Fehlerursachen bei elektronischen Schaltungen - vermieden werden. Außerdem erschwert die induktive Energieübertragung ein mißbräuchliches Auslesen der Daten aus der Speichereinheit.

Damit die Speichereinheit nicht so leicht kopiert und durch eine entsprechende elektronische Schaltung ersetzt werden kann, ist vorgesehen, daß das Steuergerät eine Pulsvorrichtung zum pulsartigen Aus- und Einschalten des Übertragungs- Wechselfeldes der Übertragungsspule aufweist. Die Speichereinheit kann dann auf einfache Weise überprüft werden, in dem die Steuereinheit während des Pulsens des Übertragungs- Wechselfeldes ein vorzugsweise konstantes Datensignal an die Speichereinheit überträgt, dieses von der von der Speichereinheit an das Steuergerät rückübertragen wird und von dem Steuergerät mit den Schaltpulsen des Wechselfeldes verglichen wird. Dabei muß unmittelbar nach dem Abschalten des Übertragungs-Wechselfeldes ein entsprechender Signalabfall an dem rückübertragenen Datensignal detektiert werden. Mit einer solchen Ein-/Ausschaltvorrichtung kann die Speichereinheit auf einfache Weise überprüft werden, ohne daß hierfür zusätzlicher Schaltungsaufwand in der Speichereinheit erforderlich wär.

Als zusätzlicher Schutz, der insbesondere auch ein Abhören der Datenübertragung erschwert, kann das Übertragungs-Wechselfeld mit einer vorgebbaren, codierten Ein-/Ausschaltsequenz pulsbar sein. Das Abhören der Datenübertragung wird dabei insbesondere auch dadurch erschwert, daß die Daten optisch übertragen werden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in unterschiedlichen Maßstäben und zum Teil stärker schematisiert:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Steuergerätes mit einer in Übertragungsstellung befindlichen münzenähnlichen Speichereinheit, wobei die optischen Kopplungselemente von Steuergerät und Speichereinheit im Bereich der Längsmittelachse der Speichereinheit angeordnet sind,

Fig. 2 eine Ansicht auf die erste Flachseite der in Fig. 1 gezeigten Speichereinheit, wobei die mittig zur Flachseite angeordnete optische Einkoppelstelle für den Daten-Empfänger der Speichereinheit erkennbar ist,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Längsmittelebene der Speichereinheit entsprechend Fig. 1, mit den optischen Empfängern für Daten- und Taktsignal sowie dem optischen Sender für die Rückübertragung des Datensignals,

Fig. 4 eine Ansicht auf die zweite Flachseite der Speichereinheit entsprechend Fig. 1, wobei die optische Einkoppelstelle für den Taktsignal-Empfänger und die optische Auskoppelstelle für den Datensignal- Sender erkennbar sind und

Fig. 5 ein Blockschaltbild des Steuergerätes und der induktiv und optisch mit diesem gekoppelten Speichereinheit.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum Speichern von Daten in einer mitführbaren Speichereinheit 2 weist ein Steuergerät 3 auf, das zum Ein- und Auslesen der Daten optisch mit der Speichereinheit 2 gekoppelt ist (Fig. 1 und 5). Das Steuergerät 3 hat einen Zufallsgenerator 4 zum Erzeugen eines Zufallscodes, der sowohl in einem Speicher 5 des Steuergerätes 3, als auch nach optischer Übertragung an die Speichereinheit 2 in deren nichtflüchtigem Speicher 6 abgelegt wird. Der Zufallscode ist also in dem Steuergerät 3 und in der Speichereinheit 2 abgelegt und ermöglicht somit eine Zuordnung der Speichereinheit zu dem Steuergerät 3. Nach Unterbrechen und Wiederherstellen der optischen Kopplung wird der Zufallscode mit dem optischen Sender 7 der Speichereinheit 2 und dem zugehörigen optischen Empfänger 8 des Steuergerätes 3 von der Speichereinheit 2 an das Steuergerät 3 rückübertragen und mit dem in dem Speicher 5 abgelegten Zufallscode verglichen. Das Steuergerät 3 kann dadurch die ihr zugeordnete Speichereinheit 2 von anderen ähnlich oder identisch aufgebauten Speichereinheiten 2, die nicht den passenden Zufallscode enthalten, eindeutig unterscheiden. Die Vorrichtung 1 eignet sich deshalb besonders für eine Anwendung im Bereich der Sicherheitstechnik und ermöglicht insbesondere eine Zugangskontrolle an Schließanlagen. Die Speichereinheit 2 weist hierzu eine Auswerteeinrichtung 9 auf, welche beispielsweise den Schließmechanismus der Schließanlage nur dann freigibt, wenn eine Speichereinheit 2, die den passenden Zufallscode enthält, mit dem Steuergerät 3 optisch gekoppelt ist. Stimmen die in der Speichereinheit 2 und dem Steuergerät 3 abgelegten Zufallscodes überein, gibt die Auswerteeinrichtung 9 den Schließmechanismus frei und der Zufallsgenerator 4 vergibt anschließend einen neuen Zufallscode, der den in dem Speicher 5 und in dem nichtflüchtigen Speicher 6 abgelegten alten Zufallscode überschreibt. Die Speichereinheit 2 wirkt dadurch ähnlich wie ein Schlüssel, dessen Kodierung sich ständig ändert. Eine mißbräuchliche Benutzung der Schließanlage durch Auslesen der Daten aus dem Speicher 6 der Speichereinheit 2 und/oder durch den Nachbau oder das Kopieren der Speichereinheit 2 wird dadurch erheblich erschwert. Das Steuergerät 3 kann beispielsweise in einem Gepäckschließfach integriert sein, zu dem die Speichereinheit 2 den Schlüssel bildet. Der Mieter eines solchen Gepäckschließfaches kann dann zwar möglicherweise - vorausgesetzt er verfügt über entsprechende Elektronikkenntnisse - den in dem Speicher 6 der Speichereinheit 2 abgelegten Zufallscode auslesen, jedoch ist diese Information für ihn wertlos, da sich der Zufallscode nach Rückgabe der Speichereinheit 2 ändert und der alte Zufallscode dann nicht mehr zum Öffnen des Schließfaches verwendet werden kann. Ein unberechtigter Zugriff auf das Schließfach wird dadurch verhindert.

Der nichtflüchtige Speicher 6 der Speichereinheit 2 weist eine erweiterte Speicherkapazität auf, die das Abspeichern zusätzlicher Daten, die beispielsweise zum Überwachen der Benutzungszeit oder zum Kennzeichnen des Standortes einer Schließanlage dienen können, ermöglicht.

Damit die Speichereinheit 2 besonders einfach und kostengünstig aufgebaut sein kann, weist sie einen Datensignal-Empfänger 10 auf, der mit einem entsprechenden Datensignal-Sender 11 des Steuergerätes 3 gekoppelt ist und hat zusätzlich für die Übertragung des Taktsignales einen Taktsignal-Empfänger 12, der mit einem Taktsignal-Sender 13 des Steuergerätes 3 gekoppelt ist. Daten- und Taktsignal werden also getrennt voneinander übertragen, so daß der nichtflüchtige Speicher 6, vorzugsweise ein E²-PROM auf einfache Weise angesteuert werden kann.

Die Einkoppelstelle 14 für die optische Strahlung für den Datensignal-Empfänger 10 und die Einkoppelstelle 15 für den Taktsignal-Empfänger 12 sind an zueinander abgewandten Flachseiten der Speichereinheit 2 vorgesehen (Fig. 1 bis 4). Daten- und Taktsignal können dadurch besser entkoppelt werden.

Wie Fig. 1 besonders gut erkennen läßt, ist zum Positionieren der Speichereinheit 2 in Übertragungsstellung eine Aufnahmeöffnung 16 für die Speichereinheit 2 an dem Steuergerät 3 vorgesehen. Die Speichereinheit 2 ist als rotationssymmetrische, münzenähnliche Scheibe ausgebildet und kann im Bezug zu ihrer Längsmittelachse 17 beliebig verdreht in der Aufnahmeöffnung 16 in Übertragungsstellung gebracht werden. Die optischen Einkoppelstellen 14, 15 der Speichereinheit 2 und die optische Auskoppelstelle 19 für den optischen Sender 7 der Speichereinheit 2 sind dazu jeweils dicht benachbart zur Längsmittelachse 17 der Speichereinheit 2 angeordnet und auch die diesen zugeordneten optischen Ein-/Aus­ koppelstellen des Steuergerätes 3 sind benachbart zur Längsmittelachse 17.

Damit die Speichereinheit 2 noch besser handhabbar ist und in beiden Wendelagen in Übertragungsstellung gebracht werden kann, weist das Steuergerät 3 bei einer in Übertragungsstellung befindlichen Speichereinheit 2 an beiden Flachseiten 20, 21 der Speichereinheit 2 sowohl eine optische Auskoppelstelle für einen Sender 11, 13 als auch eine optische Einkoppelstelle für einen Empfänger 8, 22 auf. Außerdem ist der optische Empfänger 10 der Speichereinheit 2 mit dem optischen Sender 7 der Speichereinheit 2 analog gekoppelt, so daß ein von einem Sender 11, 13 des Steuergerätes 3 in die Einkoppelstelle 14 des Empfängers 10 eingekoppeltes optisches Signal mit dem optischen Sender 7 wieder zu dem Steuergerät 3 rückübertragen wird. Zur Feststellung der Wendelage der Speichereinheit 2 wird nun vor der eigentlichen Datenübertragung zunächst von den optischen Sendern 11, 13 des Steuergerätes 3 ein kurzer Impuls ausgesendet, der dann je nach Lage der Speichereinheit 2 von dem optischen Sender 7 entweder auf der rechten Seite zu dem Empfänger 22 (Fig. 1) oder auf der linken Seite zu dem Empfänger 8 des Steuergerätes 3 rückübertragen wird. Abhängig von der so detektierten Wendeposition der Speichereinheit 2 kann nun die eigentliche Datenübertragung beginnen, wobei das Steuergerät 3 die entsprechenden optischen Empfänger 8, 22 sowie die optischen Sender 11, 13 für die optische Kopplung auswählt.

Um den Aufbau der Speichereinheit 2 möglichst einfach gestalten zu können, weist diese nur einen optischen Sender 7 für die Rückübertragung der Daten auf. Dabei werden die Daten synchron zu dem von dem Empfänger 12 detektierten Taktsignal des Steuergerätes 3 übertragen, so daß eine zusätzliche Rückübertragung des Taktsignales entfallen kann.

Das Steuergerät 3 weist außerdem Regler 23 zum Einstellen der Strahlungsintensität der optischen Sender 11, 13 des Steuergerätes 3, abhängig von dem Signalpegel des mit dem optischen Empfänger 8, 22 detektierten, von dem optischen Sender 7 der Speichereinheit 2 rückübertragenen Datensignal auf. Die optischen Empfänger 8, 10, 12, 22 können dadurch bei eventuellen Verschmutzungen oder bei Kratzern, insbesondere an den Einkoppelstellen 14, 15 oder an der Auskoppelstelle 19 der Speichereinheit 2, besser ausgesteuert werden.

Die Speichereinheit 2 weist eine kontaktlose Stromversorgung 24 mit einer Induktionswicklung 25 auf, die in Übertragungsstellung der Speichereinheit 2 mit einer ein magnetisches Wechselfeld erzeugenden Übertragungsspule 26 der Steuereinheit 3 induktiv gekoppelt ist. Die Übertragungsspule 26 wird von einer Wechselstromquelle 27 gespeist, die mit einer Pulsvorrichtung 28 pulsartig ein-/ausschaltbar ist. Die Pulsvorrichtung 28 ermöglicht vor jeder optischen Datenübertragung eine einfache Überprüfung der Speichereinheit 2, indem die Wechselstromquelle 27 bei aktivierten optischen Sendern 11, 13 für kurze Zeit ausgeschaltet wird. Das Sendesignal der optischen Sender 11, 13 kann dann von der Speichereinheit 2 nicht mehr an das Steuergerät 3 rückübertragen werden, so daß ein entsprechender Signalabfall an den optischen Empfängern 8, 22 der Steuereinheit 3 detektiert werden kann. Eine Datenübertragung wird nur dann vorgenommen, wenn ein zu dem Pulstakt passendes Empfangssignal an den optischen Empfängern 8, 22 auftritt. Die Speichereinheit 2 kann dadurch nicht so leicht kopiert oder durch eine entsprechende elektronische Schaltung ersetzt werden. Außerdem wird durch die Pulsvorrichtung 28 die Abhörsicherheit bei der Datenübertragung verbessert. Eine gute Abhörsicherheit wird insbesondere auch dadurch erreicht, daß die Daten optisch zwischen dem Steuergerät 3 und der Speichereinheit 2 übertragen werden.

Die Vorrichtung 1 zum Speichern von Daten in einer mitführbaren Speichereinheit 2, insbesondere zur Zugangskontrolle an Schließanlagen oder dergleichen hat einen nichtflüchtigen Speicher 6, welcher mit einem eine Schreib- und Lesevorrichtung aufweisenden Steuergerät beschreibbar und auslesbar ist. Zur Übertragung der Daten ist zwischen der Speichereinheit 2 und dem Steuergerät 3 eine optische Kopplung vorgesehen. Das Steuergerät 3 hat einen Zufallsgenerator 4 zum Erzeugen eines Zufallscodes als Kennung und einen Speicher 5 zum Abspeichern dieses Zufallscodes. Mittels der optischen Kopplung ist der Zufallscode außerdem auf die Speichereinheit 2 übertragbar und in deren nichtflüchtigen Speicher 6 ablegbar. Aus dem Speicher 6 kann der Zufallscode, auch nach Unterbrechung und nach Wiederherstellung der optischen Kopplung, wieder ausgelesen und optisch an das Steuergerät 3 rückübertragen werden. Dieses weist eine Vorrichtung zum Vergleichen des in seinem Speicher 5 abgelegten Zufallscodes mit dem von der Speichereinheit 2 rückübermittelten Zufallscodes auf, die mit einer Auswerteeinrichtung 9 gekoppelt ist. Diese kann beispielsweise zur Freigabe des Schließmechnismus der Schließanlage vorgesehen sein, so daß ein Öffnen des Schließmechnismus nur dann möglich ist, wenn in dem Speicher 6 der Speichereinheit 2 derselbe Zufallscode wie in dem Speicher 5 des Steuergerätes 3 gespeichert ist. Da der Zufallscode bei jeder Benutzung der Schließanlage automatisch geändert werden kann, ermöglicht die Vorrichtung ein hohe Sicherheit gegen unbefugte Benutzung.

Claims (20)

1. Verfahren zum Speichern von Daten in einer mitführbaren Speichereinheit (2), insbesondere zur Zugangskontrolle, beispielsweise an Gepäckschließfächern, Gaderobenanlagen, Schließanlagen, Parkhäusern oder dergleichen, wobei die aus der Speichereinheit (2) ein- oder ausgelesenen Daten optisch von oder zu einem Steuergerät (3) übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zufallscode als Kennung erzeugt wird, der sowohl in dem Steuergerät (3) als auch - nach optischer Übertragung - in der Speichereinheit (2) gespeichert wird, daß der Zufallscode von der Speichereinheit (2) auch nach Unterbrechung und Wiederherstellung der optischen Verbindung, an das Steuergerät (3) optisch rückübertragen und mit dem dort gespeicherten Zufallscode verglichen wird, und daß das Ergebnis dieses Vergleichs ausgewertet wird.

2. Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen der Speichereinheit (2) und der Steuereinheit (3) optisch übertragenes Signal optisch rückübertragen wird und daß mit dem Signalpegel des rückübertragenen Signals die Intensität der für die optische Übertragung verwendeten Strahlung geregelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erkennen der Lage der Speichereinheit (2) im Bezug zu dem Steuergerät (3) zunächst von einem der Geräte ein optisches Signal zu dem anderen ausgesendet wird, daß dieses Signal bei übertragungsrichtiger Lage von dem jeweils anderen Gerät empfangen und rückübertragen wird und daß anschließend eine Datenübertragung vorgenommen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur kontaktlosen induktiven Übertragung der elektrischen Energie für die Speichereinheit (2) ein gepulstes magnetisches Wechselfeld mit einer vorzugsweise änderbaren Pulsfolge erzeugt wird, daß aus der Pulsfolge ein Steuersignal abgeleitet wird, welches vorzugsweise optisch rückübertragen wird, und daß das rückübertragene Steuersignal mit der Pulsfolge des magnetischen Wechselfeldes verglichen wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer mitführbaren Speichereinheit (2), die einen nichtflüchtigen Speicher (6) aufweist, welcher mit einem eine Schreib- und Lesevorrichtung aufweisenden Steuergerät (3) beschreibbar und auslesbar ist, wobei zur Übertragung der Daten eine optische Kopplung zwischen der Speichereinheit (2) und dem Steuergerät (3) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (3) einen Zufallsgenerator (4) zum erzeugen eines Zufallscodes als Kennung und einen Speicher (5) zum Abspeichern dieses Zufallscodes aufweist, der mittels der optischen Kopplung auf die Speichereinheit (2) übertragbar und in deren nichtflüchtigem Speicher (6) ablegbar ist, daß der Zufallscode von diesem Speicher (6) an das Steuergerät (3) optisch rückübertragbar ist, daß das Steuergerät (3) eine Vorrichtung zum Vergleichen des in seinem Speicher (5) abgelegten Zufallscodes mit dem bei der Rückübertragung von der Speichereinheit (2) rückübermittelten Zufallscodes, auch nach Unterbrechung und Wiederherstellung der optischen Kopplung, sowie eine Auswerteeinrichtung (9) hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit (2) zum Speichern zusätzlicher Daten, die insbesondere zum Überwachen der Benutzdauer oder zum Kennzeichnen des Standortes einer Schließanlage dienen, vorgesehen ist und der Speicher (6) hierzu insbesondere zusätzliche Speicherplätze aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit (2) einen optischen Datensignal-Empfänger (10) hat, dem ein entsprechender Datensignal-Sender (11) des Steuergerätes (3) zugeordnet ist, und daß die Speichereinheit (2) außerdem einen optischen Taktsignal-Empfänger (12) hat, dem ein entsprechender Taktsignal-Sender (13) des Steuergerätes (3) zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkoppelstelle (14, 15) für die optische Strahlung für den Datensignal-Empfänger (10) und den Taktsignal-Empfänger (12) an einander abgewandten Außenseiten der Speichereinheit (2) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Positionieren der Speichereinheit (2) in Übertragungsstellung eine Positionierhilfe, insbesondere ein Aufnahmeöffnung (16) für die Speichereinheit (2) an dem Steuergerät (3) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (3) bei einer in Übertragungsstellung befindlichen Speichereinheit (2) beidseitig der Speichereinheit (2) jeweils wenigstens eine optische Auskoppelstelle für einen Sender (11, 13) und eine optische Einkoppelstelle für einen Empfänger (8, 22) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit (2) einen einzigen optischen Sender (7) für die Rückübertragung der Daten aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit (2) ein in wesentlichen als Flachkörper ausgebildetes Gehäuse aufweist und daß dieses vorzugsweise rotationssymmetrisch münzenähnlich, insbesondere als Scheibe mit kreisförmigem Außenumfang ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit (2) in Übertragungsstellung beliebig in dem Steuergerät (3) um ihre Längsmittelachse (17) verdrehbar ist und daß dazu die optischen Einkoppelstellen und die optischen Auskoppelstellen von Speichereinheit (2) und Steuergerät (3) zumindest jeweils dicht benachbart zur Längsmittelachse (17) der Speichereinheit (2) angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein optischer Empfänger (10) der Speichereinheit (2) zur Rückübertragung des Empfangssignales an das Steuergerät (3) mit einem optischen Sender (7) der Speichereinheit (2) koppelbar ist.

15. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (3) einen Regler (23) für die Strahlungsintensität des von der Speichereinheit (2) rückübertragenen Empfangsignales aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelung für eine analoge Rückübertragung des Empfangssignales ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in der Speichereinheit (2) ein E²-PROM als Speicher (6) vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit (2) zur kontaktlosen Stromversorgung eine Induktionswicklung (25) aufweist, die in Übertragungsstellung der Speichereinheit (2) mit einer Übertragungsspule (26) des Steuergerätes (3) induktiv gekoppelt ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (3) eine Pulsvorrichtung (28) zum pulsartigen Aus- und Einschalten des Übertragungs-Wechselfeldes der Übertragungsspule (26) aufweist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungs-Wechselfeld mit einer vorgebbaren, kodierten Ein-/Ausschaltsequenz pulsbar ist.