ES2908097T3 - Sistema de cierre electrónico y procedimiento para habilitar una autorización de acceso - Google Patents

Sistema de cierre electrónico y procedimiento para habilitar una autorización de acceso Download PDF

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Ralf Knobling
Thilo Meisel
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Abstract

Sistema de cierre electrónico con una llave electrónica (32), al menos una cerradura electrónica (16), un puesto de procesamiento de información central dispuesto alejado de la cerradura electrónica (16) y un dispositivo de comunicación (24) para enviar al menos una información (20; 22; 34) característica para la cerradura electrónica (16) y/o el usuario (22) al puesto de procesamiento de información central (30), en el que la llave electrónica (32) comprende al menos dos contactos (324, 325, 326) para transmitir datos y energía a la cerradura electrónica (16) y al menos un dispositivo de entrada (33) previsto en una carcasa (321) de la llave electrónica (32) para introducir un código de autorización (36), en el que la llave electrónica (32) puede programarse por medio de códigos de autorización que pueden introducirse a través del dispositivo de entrada (33) para abrir diferentes cerraduras electrónicas, en el que el dispositivo de entrada (33) y los contactos (324, 325, 326) están dispuestos en diferentes lados de la carcasa (321), en el que el dispositivo de entrada (33) está dispuesto en un lado delantero y los contactos (324, 325, 326) están dispuestos en un lado trasero opuesto de la carcasa (321) y en el que la llave electrónica está provista de al menos un acumulador recargable como fuente de tensión eléctrica (322) y un convertidor de tensión eléctrico, a través del cual una tensión de salida menor del acumulador en la llave electrónica se transforma en una tensión de funcionamiento más elevada requerida por la cerradura electrónica, en el que la llave electrónica (32) está provista de al menos un imán (329) para el centrado en cooperación con un contraimán (161) correspondiente en la llave electrónica (16), en el que además la al menos una cerradura electrónica (16) está provista de al menos dos contracontactos (164, 165, 166) concéntricamente dispuestos y un centrado magnético, en el que la llave electrónica no se alimenta continuamente con una tensión de funcionamiento, en el que el puesto de procesamiento de información central (30) está configurado para verificar la información enviada (20; 22; 34) y para enviar un código de autorización (36) al usuario (22) por medio del dispositivo de comunicación (24) en caso de una verificación positiva de la información (20; 22; 34), y en el que, después de que el usuario (22) introduzca el código de autorización (36) por medio del dispositivo de entrada (33) en la llave electrónica (32) que lleva consigo el usuario mediante la puesta en contacto de la llave electrónica (32) con la cerradura electrónica (16), una transmisión de datos y energía desde la llave electrónica (32) a la cerradura electrónica (16) puede provocar un desbloqueo de la cerradura electrónica (16).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de cierre electrónico y procedimiento para habilitar una autorización de acceso
La invención se refiere a un sistema de cierre electrónico que comprende una llave electrónica y a un procedimiento para obtener de forma segura una autorización de acceso o transmitir de forma segura una llave.
En particular, para servicios de seguridad externos, pero también para personal propio de una empresa, existe la problemática de que el hecho de llevar consigo una llave, en particular una llave general que permite acceder a todos los espacios de un edificio, representa un riesgo de seguridad considerable cuando esta llave, debido a un mal uso o a manipulaciones delictivas (hurto, robo o secuestro, fabricación ilegal de una llave duplicada) cae en las manos equivocadas.
Por el documento DE 10 2005 033 898 A1 se conoce un procedimiento y un dispositivo para conceder una autorización de acceso a una vivienda. Se activa allí por una solicitud telefónica de un usuario por radio, en la que el usuario transmite un código, se envía una señal desde un puesto de servicio a un módulo de telemetría de un interfono, que da acceso al usuario autorizado a la puerta principal y seguidamente también a la puerta de la vivienda.
Por el documento DE 20 2011 003 043 U1 se conoce un punto de contacto electrónico con tres contactos, un enchufe o llave adecuado a este y un centrado magnético del enchufe en el punto de contacto.
En el documento WO 2009/128854 A1 se revelan un procedimiento y unos dispositivos para un control de acceso. El documento DE 10 2009 013 650 A1 se refiere a una disposición para desbloquear una llave eléctricamente accionada de un vehículo con suministro de energía propio.
El documento XP055069059 corresponde a una presentación de “Pylocx” que estaba disponible en el sitio web "www.LockYourWorld.com" antes de la fecha de prioridad. Describe un control de acceso con una cerradura electrónica y una llave electrónica, que incluye contactos magnéticos para transmitir datos y energía a la cerradura y un dispositivo de entrada para introducir un código de autorización.
La invención se basa en el problema de proporcionar una llave electrónica que pueda activarse a corto plazo y alternativamente para la apertura de muy diferentes cerraduras. El problema comprende además la provisión de un sistema de cierre electrónico en el que una llave electrónica según la invención coopere ventajosamente con al menos una cerradura electrónica. Finalmente, el problema consiste también en, utilizando una llave electrónica según la invención y/o un sistema de cierre según la invención, indicar un procedimiento para obtener de forma segura una autorización de acceso o para transmitir de forma segura una llave.
Este problema se resuelve, con respecto al sistema de cierre electrónico por las características indicadas en la reivindicación 1 y con respecto al procedimiento por las características de la reivindicación 5. Configuraciones ventajosas de la invención están contenidas en las respectivas reivindicaciones subordinadas relativas a ellas. Una llave electrónica según la invención se caracteriza por un dispositivo de entrada previsto en una carcasa de la llave electrónica para introducir un código de autorización. El dispositivo de entrada puede estar configurado en este caso en forma de un teclado numérico o alfanumérico, introduciéndose manualmente en este caso por el usuario el código de autorización para la habilitación deseada. Según la invención, la llave electrónica puede programarse mediante códigos de autorización que pueden introducirse a través de la unidad de entrada para abrir varias cerraduras electrónicas.
El dispositivo de entrada puede estar formado alternativamente o de forma complementaria también por un dispositivo de detección electrónico. Este puede estar formado, por ejemplo, por un aparato de lectura o recepción que detecta un código de autorización transmitido por comunicación por radio, Bluetooth, RFID o NFC o por transmisión óptica, por ejemplo un código de barras, códigos QR o similares, por el usuario o un dispositivo de comunicación manejado por este (por ejemplo, un teléfono inteligente).
El código de autorización se almacena temporalmente de preferencia en una memoria de la llave electrónica y, después de que se haya puesto en contacto con una cerradura electrónica, se transmite a esta última a través de al menos un contacto.
Como llave electrónica en el sentido de esta invención, se designa cualquier punto de contacto electrónico que sea adecuado para un accionamiento posterior o una habilitación de una autorización de acceso.
El código de autorización que se puede introducir en la llave electrónica por separado usando el dispositivo de entrada sin proximidad espacial a la cerradura electrónica que debe abrirse aumenta sustancialmente la seguridad en la autentificación de la autorización de acceso, ya que los datos de acceso correspondientes difícilmente pueden ser interceptados por terceros no legitimados y la llave electrónica se acerca a la cerradura electrónica después de que se haya ingresado el código de autorización.
Una llave electrónica eventualmente robada o perdida no tiene ningún valor para el ladrón o la persona que la encuentra, ya que no puede reconocer para qué cerradura electrónica se preparó la llave en cuestión por el código de autorización.
El dispositivo de entrada y los contactos están dispuestos en diferentes lados de la carcasa. En este caso, el dispositivo de entrada está dispuesto en un lado delantero de la carcasa y los contactos están dispuestos en un lado trasero de la carcasa. Por tanto, el dispositivo de entrada se puede accionar también de manera muy sencilla en una posición en la que los contactos se acoplan con los respectivos contracontactos en la cerradura electrónica.
Además, la llave electrónica está provista de al menos una fuente de tensión eléctrica, que es un acumulador recargable que sirve no solo para la alimentación propia de los componentes electrónicos de la llave electrónica, sino también además para alimentar la cerradura electrónica al menos durante el proceso de apertura o un proceso de inicialización o activación, durante el cual la llave electrónica puede conectarse a una alimentación de tensión propia. Además, la llave electrónica está provista de un convertidor de tensión eléctrico a través del cual una tensión de salida menor del acumulador en la llave electrónica se transforma en una tensión de funcionamiento mayor requerida por la cerradura electrónica. Por ejemplo, el convertidor de tensión eléctrico está configurado como convertidor CC/CC que transforma una tensión de entrada de, por ejemplo, 3,7 V de una batería de iones de litio recargable que sirve como acumulador en una tensión de salida de 12 V que es suficiente para activar las cerraduras motorizadas o actuadores eléctricos más comunes.
La ventaja consiste en que el dispositivo provisto de la cerradura electrónica no debe alimentarse constantemente con una tensión de funcionamiento, dado que la corriente necesaria para la apertura solo es suministrada por la llave electrónica en caso de necesidad. Por tanto, por ejemplo, cajas fuertes tubulares alejadas de una red eléctrica, en las que están depositadas las llaves físicas, pueden hacerse funcionar sin alimentación de corriente fija, pero también sin baterías intercambiables. Por tanto, se reducen el coste de mantenimiento y el desgaste de estos sistemas.
Las consignas, los compartimentos para objetos de valor o las cajas fuertes también pueden funcionar sin una alimentación de tensión constante, ya que la llave electrónica suministra la corriente para inicializar un acceso. Opcionalmente, en este caso, la cerradura electrónica, después de comprobar una autentificación de la autorización de acceso, acciona en primer lugar un aparato de control por medio del cual se activa entonces una fuente de tensión de funcionamiento externa para accionar una cerradura motorizada u otro actuador.
La llave electrónica está provista de al menos un imán - en particular un imán anular - para el centrado en cooperación con un contraimán correspondiente en la cerradura electrónica. Debido a las fuerzas magnéticas de atracción, la llave electrónica se lleva automáticamente a la posición de contacto cuando se acerca a la cerradura electrónica.
Para fomentar la formación de contactos seguros, los contactos están montados en la llave electrónica preferentemente de forma elástica en su carcasa.
El sistema de cierre electrónico comprende además de la llave electrónica al menos una cerradura electrónica que está provista de al menos dos contracontactos dispuestos concéntricamente y un centrado magnético.
Según una aplicación ventajosa de un sistema de cierre electrónico, la cerradura electrónica está dispuesta en una tapa de cierre de una caja fuerte tubular, sirviendo la llave electrónica en su posición de contacto con la cerradura electrónica simultáneamente de preferencia como mango para el accionamiento de la tapa de cierre.
Según una aplicación alternativa de un sistema de cierre electrónico, la cerradura electrónica está antepuesta a una cerradura motorizada o a un actuador de un dispositivo que debe asegurarse y activa su corriente.
Por tanto, como ya se ha mencionado, las consignas, los compartimentos para objetos de valor o las cajas fuertes pueden funcionar sin una alimentación de tensión constante dado que la llave electrónica suministra la corriente para inicializar un acceso. Opcionalmente, en este caso, la cerradura electrónica acciona, después de comprobar una autentificación de la autorización de acceso, en primer lugar un aparato de control mediante el cual se activa entonces una fuente de tensión de funcionamiento externa para accionar una cerradura motorizada u otro actuador. Las superficies de contracontacto en la cerradura electrónica están formadas preferentemente como círculos concéntricos que están en contacto con los contactos de la llave electrónica en cualquier posición angular relativa de la llave electrónica. Dado que nos es necesaria ninguna orientación giratoria de la llave electrónica con respecto a la cerradura electrónica, el acoplamiento de la llave electrónica en la cerradura electrónica puede realizarse de manera extremadamente sencilla por el usuario también en malas condiciones de visibilidad.
Un procedimiento según la invención para obtener de forma segura de una autorización de acceso o para transmitir de forma segura una llave para al menos un usuario por medio de un sistema de cierre según la invención se caracteriza por las siguientes etapas de procedimiento:
• enviar al menos una información característica (20; 22; 34) para la llave electrónica (16) y/o para el usuario (22) a un puesto de procesamiento de información central (30) dispuesto alejado de la cerradura electrónica (16) por medio de un dispositivo de comunicación (24),
• comprobar la información enviada (20; 22; 34) por el puesto de procesamiento de información central (30), • enviar un código de autorización (36) al usuario (22) por medio del dispositivo de comunicación (24) en caso de una comprobación positiva de la información (20; 22; 34),
• introducir el código de autorización (36) por parte del usuario (22) por medio del dispositivo de entrada (33) en la llave electrónica (32) que el usuario lleva consigo,
• desbloquear la cerradura electrónica (16) por la cooperación con la llave electrónica (32).
Gracias a la comprobación de una información característica para la cerradura electrónica, por ejemplo un código dispuesto en la zona de la cerradura, legible mecánicamente por medio de un dispositivo de comunicación o manualmente por el usuario y una información característica para el usuario, por ejemplo una contraseña o un combinación de letras/números introducida en el dispositivo de comunicación, que se envían por medio de un dispositivo de comunicación a un puesto de procesamiento de información central dispuesto alejado de la llave y se comprueban allí, se proporciona una elevada medida de seguridad. La autorización de acceso no se comprueba ni se concede in situ en la zona de la cerradura electrónica que debe abrirse, sino a distancia de esta en el puesto de procesamiento de información.
Tras la concesión y el envío del código de autorización, este se transmite a una llave electrónica que llega consigo el usuario, por medio de la cual realiza entonces el desbloqueo de la cerradura electrónica. La transmisión del código de autorización a la llave electrónica representa otra barrera de seguridad ventajosa. Alternativamente a una entrada manual del código de autorización transmitido en la llave electrónica por medio de un dispositivo de entrada, la transmisión del código de autorización puede realizarse también automáticamente, por ejemplo por medio de una transmisión por Bluetooth, un emisor de infrarrojos u otro procedimiento de transmisión de corto alcance desde el dispositivo de comunicación hasta la llave electrónica.
En este caso, la propia cerradura electrónica ya puede permitir una autorización de acceso a una zona protegida o a un dispositivo protegido. Sin embargo, en una forma de realización alternativa, la zona protegida está formada por un recipiente antirrobo relativamente pequeño, por ejemplo, una caja fuerte tubular, dispuesto en el exterior de un edificio o en las proximidades de este. En esta caja fuerte tubular, después del desbloqueo por medio de la llave electrónica, la cerradura electrónica habilita el acceso a una llave física, gracias a la cual se puede entrar entonces en el edificio. En este caso, la llave física está unida de forma especialmente ventajosa con el lado interior de una tapa de cierre de la caja fuerte tubular que incorpora la cerradura electrónica, de modo que su devolución a la caja fuerte tubular se realice forzosamente después de abandonar el edificio y volver a cerrar la caja fuerte tubular por medio de la tapa de cierre.
Según una aplicación adicional ventajosa, la cerradura electrónica, tras la comprobación de autentificación realizada, recibe una tensión transmitida por una fuente de tensión eléctrica de la llave electrónica modificada por un convertidor de tensión y la reconduce a esta para activar una cerradura motorizada eléctrica o un actuador eléctrico - opcionalmente, intercalando un aparato de control.
En una forma especialmente sencilla, el dispositivo de comunicación está formado por un teléfono móvil, por medio del cual el usuario - por ejemplo, un vigilante de seguridad de un servicio de seguridad - llama por teléfono al puesto de procesamiento de información - por ejemplo la central del servicio de seguridad - y transmite su nombre, una información específica para la cerradura y una contraseña, después de lo cual el puesto de procesamiento de información verifica estas informaciones, eventualmente además las compara con un plan operativo depositado allí y, en caso de que toda la información sea evaluada positivamente, transmite un código de autorización al usuario o al dispositivo de comunicación. El código de autorización puede comunicarse telefónicamente al usuario o también a través de un mensaje corto (SMS) generado por un ordenador en el puesto de procesamiento de información.
El usuario transmite este código de autorización por medio del dispositivo de entrada a la llave electrónica que lleva consigo y luego puede accionar la cerradura electrónica poniéndola en contacto con la llave electrónica.
Partiendo de esta forma especialmente sencilla, pueden realizarse de forma automatizada una o varias de estas etapas. El código de la cerradura electrónica puede leerse automáticamente, por ejemplo por medio de un software ("app") almacenado en el dispositivo de comunicación y los sensores correspondientes, por ejemplo, una cámara de un teléfono inteligente que sirve como dispositivo de comunicación. Esto puede realizarse, por ejemplo, por medio de un programa de lectura de código de barras o un programa de lectura de código aztec almacenados en el teléfono inteligente, con lo que en estos casos, un código gráfico correspondiente está dispuesto en la zona de la cerradura electrónica. Sin embargo, también son posibles otros emisores de señales electrónicos dispuestos en la zona de la cerradura electrónica y sensores alineados correspondientemente en el dispositivo de comunicación, por ejemplo, una señal invisible codificada magnéticamente.
El código de autorización puede transmitirse al teléfono inteligente del usuario también como código de barras, código QR o de forma similar. El código transmitido se transfiere entonces a la llave electrónica en el caso de que se transmita de forma automáticamente legible desde un dispositivo de comunicación (el teléfono inteligente) a un dispositivo de entrada electrónica.
La información característica para el usuario también puede ser consultada de forma automatizada por el software almacenado en el dispositivo de comunicación, por ejemplo, después de leer la información específica para la cerradura electrónica, y ser introducida por el usuario, por ejemplo, como una combinación de letras y números, y transmitida al puesto de procesamiento de la información.
Como etapa de procedimiento ventajosa adicional está previsto que el puesto de procesamiento de información, antes de enviar un código de autorización al usuario, verifique, además de la información característica para la cerradura electrónica y/ o para el usuario, una información del lugar de uso y/o el tiempo de uso vinculada a ambas informaciones mediante un plan operativo. Se crea así una seguridad adicional, ya que se excluye que un código de acceso también se transmita completamente fuera de una ruta prevista normal de un personal de seguridad.
Otra configuración ventajosa de la invención prevé que la cerradura electrónica y/o el dispositivo protegido por esta, al liberar y al cerrar la cerradura electrónica, envíe una información al puesto de procesamiento de información central.
Un perfeccionamiento ventajoso del sistema prevé que la comprobación en el puesto de procesamiento de información central comprenda además la evaluación de al menos un parámetro de tiempo que verifica la información característica para la cerradura y/o el usuario con ayuda de un plano temporal consignado - en particular el plan de ruta de un vigilante de seguridad - para la apertura prevista de la cerradura.
En una configuración especial, puede estar previsto que el dispositivo de comunicación y la llave electrónica formen una unidad. Esta unidad aúna todas las funciones de un emisor y un receptor para detectar y transmitir las informaciones características para la cerradura y/o el usuario a un puesto de procesamiento de información central y para recibir un código de autorización con la función de la llave electrónica. Por medio del código de autorización recibido, la llave electrónica, por ejemplo un transpondedor magnético, se programa de modo que esta pueda utilizarse para abrir la cerradura electrónica.
La presente invención puede aplicarse, por ejemplo, en unión con una caja fuerte tubular como se revela, por ejemplo, en el documento WO 2012/045474 A1. En este caso, el transpondedor sirve como llave electrónica tras asentarse sobre la cerradura electrónica directamente como mango para retirar la tapa de cierre.
Seguidamente se explica un ejemplo de realización de la invención con ayuda del dibujo. Muestran:
La figura 1, una caja fuerte tubular con una cerradura electrónica integrada en una tapa de cierre y un código característico para la cerradura electrónica,
La figura 2, un diagrama de proceso que ilustra la transmisión del código entre un usuario y un puesto de procesamiento de información central,
La figura 3, la mano de un usuario al introducir el código de autorización en una llave electrónica,
La figura 4, el uso de la llave electrónica como mango al abrir la cerradura electrónica,
La figura 5, la disposición de una llave física en el lado interior de la tapa de cierre de la caja fuerte tubular, La figura 6, un diagrama de proceso que ilustra la comunicación entre el usuario, un ordenador cliente, un servidor, un administrador y la cerradura electrónica,
La figura 7, un diagrama que ilustra las funciones por parte del usuario, del ordenador cliente, del servidor y del administrador,
La figura 8, un diagrama eléctrico esquemático para una aplicación de una cerradura electrónica en cooperación con un aparato de control y una cerradura motorizada,
La figura 9, una vista frontal esquemática de una llave electrónica, y
La figura 10, una vista esquemática del lado trasero de una llave electrónica.
El dispositivo de cierre 10 representado en la figura 1 está formado por una caja fuerte tubular 12 que está dispuesta a prueba de hurto y robo en una pared de un edificio o en un soporte estable en las proximidades del edificio. La caja fuerte tubular 12 está cerrada por medio de una tapa de cierre 14 en su lado delantero. En la tapa de cierre 14 está integrada una cerradura electrónica 16 como está representado y se describe detalladamente en el documento WO 2012/045474 A1, cuyo contenido de revelación se convierte en el objeto de la presente solicitud.
En el lado interior de la tapa de cierre 14 - como está representado en la figura 5 - está dispuesta una cerradura física 18 por medio de la cual se puede abrir al menos un acceso al edificio no representado y, opcionalmente, otras puertas en este edificio.
En el dispositivo de cierre 10 bloqueado por medio de la cerradura electrónica 16 está dispuesto un código característico 20 para la cerradura electrónica 16. Este código está configurado en el ejemplo de realización mostrado en forma de un código de barras 20, pero puede estar formado también por un código aztec o un código magnético invisible. En el caso más sencillo, el código 20 puede leerse manualmente por un usuario 20. Según una configuración ventajosa, un dispositivo de comunicación 24 llevado consigo por un usuario 22 dispone de un sensor o un dispositivo de lectura para detectar automáticamente el código 20. El dispositivo de comunicación 24 puede estar formado, por ejemplo, por un teléfono inteligente, cuya cámara, en unión con un programa de aplicación almacenado (“app”) sirve para leer un código de barras o, alternativamente, un código aztec, que se utilizan en el ejemplo de realización como código 20 característico para la cerradura electrónica 16. Como ya se ha mencionado, también unos códigos 20 invisibles, transmitidos magnéticamente o través de una señal de radio pueden enviarse por la cerradura electrónica 16 o un dispositivo dispuesto en su proximidad y recibirse o leerse por el dispositivo de comunicación 24.
La cerradura electrónica 16 puede abrirse por medio de una llave electrónica 32 siempre que en esta llave electrónica 32 se introduzca un código de autorización 36 adecuado para la cerradura electrónica 16. En la figura 3 está representada la manera en que el usuario 22 introduce el código de autorización 36 por medio de un teclado dispuesto en la llave electrónica 32. La llave electrónica 32 puede asentarse seguidamente, como se muestra en la figura 4, sobre la cerradura electrónica 16 y utilizarse directamente como mango para abrir la tapa de cierre 14. Sin embargo, según la invención, este proceso está precedido por el procedimiento representado en las figuras 2, 6 y 7, en el que el usuario 22 transmite por medio del dispositivo de comunicación 24 a un puesto de procesamiento de información central 30 - por ejemplo, la central de un servicio de seguridad - la información característica para la cerradura electrónica 16 (el código 20) y una información característica para su persona en forma de un código 26 -por ejemplo, en forma de una contraseña personal o una combinación de letras/números. La información 20 característica para la cerradura electrónica 16 y la información 26 característica para la persona del usuario 22 forman entre ellas un conjunto de datos de consulta 34 que, en el caso más sencillo, se transmite manualmente por medio de una llamada al puesto de procesamiento de información central 30. Según una configuración ventajosa de la invención, la transmisión del conjunto de datos consulta 34 se realiza de forma automatizada, por ejemplo, como cadena de caracteres en un mensaje corto (SMS) enviado por el dispositivo de comunicación 24.
En el puesto de procesamiento de información 30, se comprueba el conjunto de datos de consulta 34 con el código 20 y 26 contenido en él, preferentemente ajustándolo además con un parámetro de tiempo 28 (por ejemplo, el plan de servicio o el plan de ruta del usuario 22). Siempre que esta comprobación conduzca a un resultado positivo, el puesto de procesamiento de información 30 envía un código de autorización 36 al dispositivo de comunicación 24. En el caso más sencillo, esto puede realizarse de nuevo por medio de una llamada. Según un perfeccionamiento ventajoso, la transmisión del código de autorización 36 al dispositivo de comunicación 24 se realiza de forma automatizada, por ejemplo en forma de una cadena de caracteres incluidos en un mensaje corto (SMS).
Como ya se ha mencionado en relación con la figura 3, el usuario 22 transmite a la llave electrónica 32 el código de autorización 36 manualmente por medio de un dispositivo de entrada, en particular un teclado.
El puesto de procesamiento de información central 30 presenta ventajosamente al menos un ordenador cliente 310 y al menos un servidor 320. El ordenador cliente 310 sirve para recibir el conjunto de datos de consulta 34 y para transmitir este conjunto de datos al servidor 320. El tráfico de datos entre el ordenador cliente 310 y el servidor 320 está designado con 315 en las figuras.
En el servidor 320 se almacenan además parámetros de tiempo 28 que, por ejemplo, representan un plan de ruta del usuario 22 con un tiempo característico para abrir la cerradura electrónica en cuestión 16, preferentemente con un búfer de tiempo correspondiente (primera hora de apertura, última hora de apertura, última hora de cierre). Todos los datos son gestionados en el servidor 320 por un administrador 330. El tráfico de datos entre el servidor 320 y el administrador 330 está designado con 325 en las figuras.
Preferentemente, se transmite también al servidor 320 una señal que es enviada automáticamente por un emisor instalado en la cerradura electrónica 16 al abrir y cerrar la cerradura electrónica 16.
El procedimiento según la invención y el sistema según la invención, contrariamente a lo representado en las figuras 2, 6 y 7 en una forma de realización avanzada, pueden funcionar también de forma completamente automática sin interacción humana. La recepción de un conjunto de datos de consulta 34 por el ordenador cliente 310, la transmisión del conjunto de datos de consulta 34 al servidor 320, la verificación de las informaciones características (códigos 20 y 26) contenidas en el conjunto de datos de consulta 34, el ajuste con el al menos un parámetro de tiempo 28, la generación de un código de autorización 36 y la transmisión del código de autorización 36 al dispositivo de comunicación 24, intercalando eventualmente de nuevo un ordenador cliente 310, pueden realizarse de forma completamente automática y controlada de preferencia por medio de un software.
Dado que el procedimiento y el sistema según la invención para habilitar de forma segura un acceso o transmitir de manera segura una llave pueden realizarse también por parte del usuario 22 de manera completamente automática, se han descrito ya en relación con las posibles formas de realización del dispositivo de comunicación 24 y de la llave electrónica 32.
La llave electrónica 32 está provista según la invención de un dispositivo de entrada 33, por medio del cual el usuario 22 puede introducir en la llave electrónica el código de autorización 36 transmitido desde el puesto de procesamiento de información central 30 al dispositivo de comunicación 24. Una llave electrónica 32 de este tipo provista de un dispositivo de entrada 33 puede utilizarse en general también en el lugar de los dispositivos de entrada estacionarios ya extendidos actualmente, en los que la entrada de un código por parte de un usuario autorizado puede observarse de manera relativamente sencilla por un observador no autorizado y, por tanto, representa un considerable riesgo de seguridad. Por el contrario, la entrada de un código en una llave electrónica móvil 32, que se utiliza solo posteriormente para abrir una cerradura electrónica, puede realizarse de manera completamente desapercibida a alguna distancia de la cerradura electrónica 16.
Como en el ejemplo de realización mostrado, como cerradura electrónica 32, puede utilizarse una cerradura 32 asentada sobre la cerradura electrónica 16 y unida temporalmente con la cerradura electrónica 16 por fuerza magnética. Las fuerzas magnéticas se proporcionan por medio de un imán 329 en la zona central de la llave electrónica 32 y por medio de un contraimán 161 en la zona central de la cerradura electrónica 16 que están formados preferentemente como imanes anulares permanentes, y proporcionan un centrado automático de la llave electrónica 32 con la cerradura electrónica 16 y una orientación de los contactos 324, 325 y 326 con respecto a las superficies de contracontacto concéntricamente dispuestas 164, 165, 166 en la cerradura electrónica 16 con independencia del ángulo relativo entre sí.
Sin embargo, pueden utilizarse también llaves 32 electrónicas, por ejemplo en forma de un transpondedor, que cooperan con la cerradura electrónica 16 sin contacto a una cierta distancia.
La llave electrónica 32 presenta una carcasa 321, en cuyo lado delantero según las figuras 3 y 9 está dispuesto el dispositivo de entrada 33. En el ejemplo de realización mostrado, este es un teclado numérico con 10 teclas numéricas 331, una tecla de borrado 332 (“C”) y una tecla de intro 333 (“OK”). En la parte posterior de la carcasa 321 emergen tres contactos 324, 325 y 326 montados elásticamente en la carcasa, de los cuales el contacto dispuesto centralmente 325, por ejemplo, lleva la tensión positiva, el contacto más exterior 324 representa la conexión a tierra y el contacto 326 sirve para la transmisión de datos en serie.
En la vista posterior de la llave electrónica 32 según la figura 10, está indicada también la tapa de un compartimiento de acumulador 327, detrás de la cual está dispuesto un acumulador 332. Este está formado por ejemplo como acumulador de iones de litio con una tensión de salida de 3,7 V.
Para elevar la tensión de salida a, por ejemplo, 12 V, un convertidor de tensión en forma de un convertidor CC/CC 323 está dispuesto en la llave electrónica 32.
La llave electrónica 32 está provista además de al menos una interfaz 328 que está formada en el presente caso, por ejemplo por una interfaz micro USB y sirve para programar la llave electrónica 32 y, opcionalmente también, para cargar el acumulador 322.
La llave electrónica 32 coopera con la cerradura electrónica 16 mostrada en las figuras 1 a 5, por ejemplo en una caja fuerte tubular 12 o en un espacio protegido u otro dispositivo que requiera una autorización de acceso. El término “dispositivo” debe verse aquí de manera muy amplia. Gracias a una cerradura electrónica 16 pueden protegerse máquinas, vehículos o similares, pero también consignas, compartimentos para objetos de valor, cajas fuertes o puertas para zonas de seguridad.
El ejemplo según la figura 8 muestra que el dispositivo protegido puede liberarse por la cerradura electrónica 16 también no solo directamente sino también indirectamente. En este caso, la cerradura electrónica 16 actúa como módulo de protección de 220 V para un dispositivo protegido no representado, que se libera en definitiva solo por el accionamiento de una cerradura motorizada 40.
Entre la cerradura electrónica 16 y la cerradura motorizada 40, está dispuesto en este caso todavía un aparato de control 50, que puede alimentarse por medio de una alimentación de tensión propia que, sin embargo, se activa solo por el accionamiento de la cerradura electrónica 16. Después de la transmisión de un código de autorización válido 36 desde la llave electrónica 32 no representada en la figura 8 a través del contracontacto 166 responsable de la transmisión de datos, se activa la alimentación de tensión externa en el aparato de control 50 y acciona la cerradura motorizada 50. Por el contrario, para la fase de la comprobación del código de autorización 36, la llave electrónica 32 proporciona la tensión de funcionamiento necesaria al aparato de control 50 a través de la cerradura electrónica 16. Una descripción detallada del aparato de control 50 sigue al final de la descripción.
La ventaja de un accionamiento indirecto consiste en que cuando el dispositivo protegido no está en uso, tampoco se le debe aplicar ninguna tensión de funcionamiento. Este puede ser inicializado en cualquier momento en caso necesario por la llave electrónica 32 a través de la cerradura electrónica 16.
En lugar de los tres contactos mostrados 324, 325 y 326 de la llave electrónica 32 con los tres contracontactos 164, 165 y 166 de la cerradura electrónica, dos de estos contactos son suficientes también en una modificación cuando los datos se transmiten, por ejemplo, simultáneamente a través del contacto de tierra.
Un acumulador de iones de litio 322 puede proporcionar momentáneamente una potencia de 7 vatios con una tensión de entrada de 3,7 V por medio de un convertidor CC/CC con elevado rendimiento a una tensión de salida de 12 V. La capacidad del acumulador 322 es entonces suficiente sin recarga para aproximadamente 700 procesos de apertura. Una protección contra bajas tensiones señaliza preferentemente en la llave electrónica 32 por medio de un diodo y/o un zumbador, una caída de la tensión del acumulador, por ejemplo a 2,7 V, de modo que, antes de un uso adicional, debe realizarse una recarga del acumulador 322.
Es ventajosa también la previsión de un condensador no representado en el aparato de control 50 para amortiguar la energía transmitida por la llave electrónica 32. El condensador se carga durante o inmediatamente después de la comprobación de la autorización de acceso y realiza entonces, con su capacidad de carga almacenada, solo el proceso de apertura o liberación siguiente. El condensador garantiza que la cerradura electrónica 16 no se atasque en una posición intermedia durante un proceso de apertura si la capacidad restante del acumulador 322 es insuficiente.
Mediante el uso de piezas del campo de la telefonía móvil, la llave electrónica, el sistema de cierre electrónico y el procedimiento según la invención se pueden materializar de forma económica.
Descripción del aparato de control 50:
Grupos constructivos funcionales
La electrónica de control puede dividirse en 5 subgrupos constructivos funcionales:
• microcontrolador con memoria y controlador de reseteo
• módulo de identificación con temporizador y señalización
• etapa de conmutación y salidas de tensión fija
• alimentación de corriente
• convertidor CC/CC (si se utiliza este módulo, se suprime la alimentación de corriente externa) Microcontrolador con memoria y controlador de reseteo:
Para el control y evaluación centrales de todo el intercambio de información entre la llave de sistema Pylocx (llave electrónica 32) y el aparato de control 50 incluida la activación de la cerradura motorizada 40, se utiliza un microcontrolador PIC de la empresa Microchip. En este caso, la demanda de energía, la alta densidad de integración, la rentabilidad pero también la gran experiencia con el ensamblador de PC juegan un papel decisivo. Para almacenar datos de forma no volátil, el microcontrolador se comunica con una EEPROM de 256Kb a través de un bus I2C.
Se utiliza un controlador de reseteo para encender y apagar el microcontrolador de manera definida cuando se enciende la alimentación de corriente o en caso de caídas de tensión a corto plazo. Este controlador de reseteo conecta el microcontrolador a una tensión de funcionamiento <2,4 V en el reseteo y libera el reseteo nuevamente a una tensión de funcionamiento >2,7V.
Módulo de identificación con temporizador y señalización:
Cada módulo de control (aparato de control 50) debe poseer un identificación unívoca, única e inalterable. El módulo seleccionado de la familia DS de la empresa Dallas posee un código ROM de este tipo y es adecuado, por tanto, excelente. Además, un reloj de tiempo real está integrado en este módulo y es necesario para protocolizar eventos. Por supuesto, el reloj de tiempo real requiere una alimentación continua de corriente, por lo que aquí se utiliza una pila de botón de litio. La pila de litio asegura la alimentación de corriente al reloj de tiempo real al menos durante 10 años. El módulo de identificación se comunica con el microcontrolador a través de un protocolo MicroLAN.
Para informar al operador sobre el estado del aparato de control 50, está integrado un emisor de señales acústicas (piezo-bíper) que además se puede escuchar bien a través de la carcasa. Si se desea una señalización remota, una fuente de señal acústica y/u óptica puede conectarse a través de la correspondiente salida. Esta señalización externa funciona de manera síncrona con la interna.
Etapa de conmutación y salidas de tensión fija:
El módulo de control (aparato de control 50) debe poder utilizarse de manera muy universal con respecto a las cerraduras motorizadas 40 y cerrojos eléctricos que deben conectarse. Por este motivo, se seleccionó un relé como conmutador libre de potencial para activar las cerraduras motorizadas 40 y los cerrojos eléctricos. Si se requiere una tensión continua para activar los elementos de conmutación, puede conectarse una tensión fija por medio del conmutador libre de potencial a través de la salida correspondiente. La salida de tensión fija puede configurarse por medio de un jumper (dentro del aparato de control). Hay 3 tensiones para elegir: 6V, 9V o 12V cada una con un máximo de 500 mA. Las tensiones fijas se estabilizan y desparasitan (ondulación residual < 20mV).
Alimentación de corriente:
El módulo de control (aparato de control 50) se alimenta a través de tensión de red. Como fuente de alimentación se utiliza una fuente de alimentación conmutada encapsulada. Para proteger contra sobrecarga, hay un fusible fino (retardo 200mA) en el circuito primario de la fuente de alimentación. El fusible fino se encuentra dentro del aparato de control 50. Las tensiones de entrada de 110 a 250 VAC 50/60 Hz se pueden conectar utilizando la técnica de conmutación correspondiente en la fuente de alimentación conmutada. La fuente de alimentación conmutada suministra una tensión de salida de 12 VCC, los 6 VCC y los 9 VCC se generan a partir de los 12 VCC a través de un regulador de tensión fija (en una chapa de enfriamiento).
En caso de corte de corriente, el aparato de control 50 puede ser alimentado con tensión desde el exterior (corriente de emergencia). Para ello, un aparato de corriente de emergencia Pylocx se conecta con el punto de contacto Pylocx (cerradura electrónica 16). En este caso, la tensión de la batería interna (9V) del aparato de corriente de emergencia Pylocx se pone a disposición directamente del módulo de control (aparato de control 50) a través del contacto central 165 del punto de contacto Pylocx (cerradura electrónica 16). A continuación, el transpondedor Pylocx correspondiente se conecta a la fuente de corriente de emergencia. El funcionamiento posterior es el mismo que en el funcionamiento normal. Cabe señalar que, por medio del funcionamiento de emergencia de 9V, pueden alimentarse solo de forma limitada cerraduras de 12V. Asimismo, debido al funcionamiento de la batería, la corriente está limitada a 300 mA.
Convertidor CC/CC:
El convertidor CC/CC se activa por medio de la entrada de corriente de emergencia (contacto más interior del punto de contacto) del aparato de control. La tensión aquí alimentada (3,7 VCC) del acumulador 322 procedente de la llave electrónica 32 es transformada por el convertidor CC/CC aumentando a 12 VCC. Estos 12 VCC se alimentan a la parte de alimentación de tensión del aparato de control. En lugar de los 12 VCC que genera la parte de fuente de alimentación conmutada a partir de los 230 VCA, estos 12 VCC ahora están disponibles directamente para la electrónica interna del aparato de control y para activar una cerradura motorizada externa. Por tanto, no se requiere ninguna alimentación de corriente externa para su funcionamiento.
Otros componentes de hardware en la electrónica de control:
Está disponible una regleta de contactos de 5 polos para cargar el firmware del microcontrolador en el proceso de producción. A través de esta regleta de contactos se puede realizar también una actualización de software del firmware. La regleta de contactos se encuentra directamente en la placa de circuito impreso del aparato de control 50 y no es accesible para el usuario. Además, se han previsto unos componentes de protección EMV en las interfaces hacia el exterior. La MicroLAN, las entradas de control y la entrada universal están protegidas por diodos supresores, la salida de señal externa está protegida por una sobretensión VDR. Para aumentar la función de protección, hay componentes constructivos adicionales para proteger la línea MicroLAN y la línea de tensión de funcionamiento en la placa de circuito impreso. La línea MicroLAN está protegida por otro varistor. La línea de corriente de emergencia también está protegida con un varistor. Además, para proteger la tensión CC se inserta un diodo zener con PPTC. Con estas medidas se bloquean de forma segura tensiones continuas (sin limitación de corriente) de hasta 30 V y altas tensiones estáticas de hasta 6 kV. Para bloquear la tensión alterna de 220 V que puede alimentarse a través del punto de contacto, se pueden conectar dos descargadores de gas en una carcasa separada entre el aparato de control 50 y el punto de contacto (cerradura electrónica 16). Se han tenido en cuenta los condensadores de bloque obligatorios.
Lista de símbolos de referencia
10 Dispositivo de cierre
12 Caja fuerte tubular
14 Tapa de cierre
16 Cerradura electrónica
161 Contraimán
164 Superficie de contracontacto
165 Superficie de contracontacto
166 Superficie de contracontacto
18 Llave
20 Código (para 16)
22 Usuario
24 Dispositivo de comunicación (de 22) 26 Código (de 22)
28 Parámetro de tiempo
30 Puesto de procesamiento de información 310 Ordenador cliente
315 T ráfico de datos (entre 310 y 320)
320 Servidor
325 Tráfico de datos (entre 320 y 330) 330 Administrador
32 Llave electrónica
321 Carcasa
3211 Ojal de sujeción
322 Acumulador
323 Convertidor de tensión (CC/CC)
324 Contacto
325 Contacto
326 Contacto
327 Compartimiento de acumulador
328 Interfaz (por ejemplo, micro USB) 329 Imán
33 Dispositivo de entrada (teclado)
331 Teclas (alfanuméricas)
332 Tecla de borrado (clear)
333 Tecla de intro (OK)
34 Conjunto de datos de consulta
36 Código de autorización
38 Señal de apertura/cierre (de 16)
40 Cerradura motorizada
50 Aparato de control

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de cierre electrónico con una llave electrónica (32), al menos una cerradura electrónica (16), un puesto de procesamiento de información central dispuesto alejado de la cerradura electrónica (16) y un dispositivo de comunicación (24) para enviar al menos una información (20; 22; 34) característica para la cerradura electrónica (16) y/o el usuario (22) al puesto de procesamiento de información central (30), en el que la llave electrónica (32) comprende al menos dos contactos (324, 325, 326) para transmitir datos y energía a la cerradura electrónica (16) y al menos un dispositivo de entrada (33) previsto en una carcasa (321) de la llave electrónica (32) para introducir un código de autorización (36), en el que la llave electrónica (32) puede programarse por medio de códigos de autorización que pueden introducirse a través del dispositivo de entrada (33) para abrir diferentes cerraduras electrónicas, en el que el dispositivo de entrada (33) y los contactos (324, 325, 326) están dispuestos en diferentes lados de la carcasa (321), en el que el dispositivo de entrada (33) está dispuesto en un lado delantero y los contactos (324, 325, 326) están dispuestos en un lado trasero opuesto de la carcasa (321) y en el que la llave electrónica está provista de al menos un acumulador recargable como fuente de tensión eléctrica (322) y un convertidor de tensión eléctrico, a través del cual una tensión de salida menor del acumulador en la llave electrónica se transforma en una tensión de funcionamiento más elevada requerida por la cerradura electrónica, en el que la llave electrónica (32) está provista de al menos un imán (329) para el centrado en cooperación con un contraimán (161) correspondiente en la llave electrónica (16), en el que además la al menos una cerradura electrónica (16) está provista de al menos dos contracontactos (164, 165, 166) concéntricamente dispuestos y un centrado magnético, en el que la llave electrónica no se alimenta continuamente con una tensión de funcionamiento, en el que el puesto de procesamiento de información central (30) está configurado para verificar la información enviada (20; 22; 34) y para enviar un código de autorización (36) al usuario (22) por medio del dispositivo de comunicación (24) en caso de una verificación positiva de la información (20; 22; 34), y en el que, después de que el usuario (22) introduzca el código de autorización (36) por medio del dispositivo de entrada (33) en la llave electrónica (32) que lleva consigo el usuario mediante la puesta en contacto de la llave electrónica (32) con la cerradura electrónica (16), una transmisión de datos y energía desde la llave electrónica (32) a la cerradura electrónica (16) puede provocar un desbloqueo de la cerradura electrónica (16).
2. Sistema de cierre electrónico según la reivindicación 1, caracterizado por que los contracontactos (164, 165, 166) están configurados como círculos concéntricos que están en contacto con los contactos (324, 325, 326) de la llave electrónica (32) en cualquier posición angular relativa de la llave electrónica (32).
3. Sistema de cierre electrónico según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la cerradura electrónica (16) está dispuesta en una tapa de cierre (14) de una caja fuerte tubular (12), sirviendo la llave electrónica (32) en contacto con la cerradura electrónica (16) como mango para accionar la tapa de cierre (14).
4. Sistema de cierre electrónico según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la cerradura electrónica (16) está antepuesta a una cerradura motorizada (40) de un dispositivo que debe asegurarse y activa su corriente, y por que, en particular entre la cerradura electrónica (16) y la cerradura motorizada (40) está dispuesto un aparato de control (50) cuya corriente es activada por la llave electrónica (32) al ponerse en contacto con la cerradura electrónica (16) y al realizarse la verificación del código de autorización (36) introducido por medio del dispositivo de entrada (33).
5. Procedimiento para obtener de forma segura una autorización de acceso o para transmitir de manera segura una llave por medio de un sistema de cierre electrónico según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el procedimiento comprende las siguientes etapas de procedimiento:
• enviar al menos una información (20; 22; 34) característica para la cerradura electrónica (16) y/o el usuario (22) a un puesto de procesamiento de información central (30) dispuesto alejado de la cerradura electrónica (16) por medio de un dispositivo de comunicación (24),
• comprobar la información enviada (20; 22; 34) por el puesto de procesamiento de información central (30), • enviar un código de autorización (36) al usuario (22) por medio del dispositivo de comunicación (24) en caso de una comprobación positiva de la información (20; 22; 34),
• introducir el código de autorización (36) por parte del usuario (22) por medio del dispositivo de entrada (33) en la llave electrónica (32) que el usuario lleva consigo,
• desbloquear la cerradura electrónica (16) por la cooperación con la llave electrónica (32).
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por que la información (20) característica para la cerradura (16) está formada por una combinación de números o por un código de barras.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 o 6, caracterizado por que la información (26) característica para el usuario (22) está formada por una combinación de letras/números y/o por una contraseña.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que, antes de enviar un código de autorización (36) al usuario (22), el puesto de procesamiento de información (30) verifica, además de la información (20; 26) característica para la cerradura (16) y/o para el usuario (22), un parámetro de tiempo (28) vinculado a ambas informaciones para el lugar de uso y/o el tiempo de uso.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado por que la cerradura electrónica (16) está dispuesta en una tapa de cierre (14) de una caja fuerte tubular (12), de la cual, después de desbloquear la cerradura electrónica (16), puede retirarse una llave física (18) para entrar por lo menos en un espacio adicional.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado por que, para activar una cerradura motorizada (40), la cerradura electrónica (16) redirige a esta una corriente recibida de una fuente de tensión eléctrica (322) de la llave electrónica (32).
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado por que, para activar un aparato de control (50), la cerradura electrónica (16) redirige a este una corriente recibida de una fuente de tensión eléctrica (322) de la llave electrónica (32).
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 11, caracterizado por que la cerradura electrónica (16) y/o el dispositivo (14; 40; 50) liberado por esta, al activarse y/o desactivarse, envía una información (38) al puesto de procesamiento de información central (30).
13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 12, caracterizado por que se utiliza un teléfono móvil como dispositivo de comunicación (24) para enviar la al menos una información (20; 22; 34) característica para la cerradura electrónica (16) y/o el usuario (22) y para recibir el código de autorización (36).
14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 13, caracterizado por que el dispositivo de comunicación (24) contiene un programa de aplicación, por medio del cual puede detectarse la al menos una información (20; 22; 34) característica para la cerradura electrónica (16) y/o el usuario (22) y/o por medio del cual puede recibirse el código de autorización (36).
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