IT8147783A1

IT8147783A1 - Dispositivi di sicurezza perfezionati.

Info

Publication number: IT8147783A1
Application number: IT1981A47783A
Authority: IT
Original assignee: Rehm Pty Ltd
Priority date: 1980-02-15
Filing date: 1981-02-12
Publication date: 1982-08-12
Also published as: US4502048A; WO1981002349A1; EP0046763A4; ES499140A0; IT1188887B; SG63087G; EP0046763B1; ES8205923A1; CA1158744A; EP0046763A1; BE887516A; IT8147783A0

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

'DISPOSITIVI DI SICUREZZA PERFEZIONATI".

RIASSUNTO

L?invenzione si riferisce ad un dispositivo di sicurezza che comprende una tastiera avente una disposizione ordinata di tasti ad azionamento selettivo che pu? essere fatta funzionare per generare un segnale di uscita in codice che ? funzione delle cifre stabilite per i tasti . Una serie diunita di rappresentazione visiva mostra le cifre stabilite per i tasti e c?? un sistema operativo che consente di mescolare casualmente, i valori fissati per i tasti in maniera tale che le cifre stabilite per i tasti possono essere fatte variare in ogni successivo funzionamento della tastiera.

DESCRIZIONE

Questa invenzione si riferisce ai sistemi di sicurezza in generale. Pi? in particolare, essa riguarda i dispositivi di controllo dell?accesso che possono essere impiegati per controllare l?accesso, per esempio, a casseforti, camere dissicurezza, costruzioni zone di sicurezza in costruzioni, terminali di e laboratori ed informazioni memorizzate per via elettronica quali carte di credito , per citare soltanto alcune delle applicazioni in cui ? necessaria la sicurezza.

Nel corso degli anni sono stati messi a punto svariati dispositivi di controllo dell'accesso, che vanno dai pi? antichi tipi di serrature azionate da chiavi alle pi? sofisticate serrature a combinazione ed al relativamente recente avvento delle chiavi a scheda cifrate elettronicamente con lettori. Nessuno di tali sistemi ? risultato particolarmente soddisfacente, comunque, in quanto sono state messe a punto procedure sempre pi? sofisticate per annullarne il funzionamento Le chiavi possono essere duplicate, le combinazioni possono essere sbloccate per tentativi oppure individuate osservando qualche persona autorizzata mentre apre la serratura controllata mediante combinazione e le schede magnetiche cifrate elettronicamente possono essere falsificate.

E' stato in precedenza proposto di fornire un disposidi controllo dell'accesso che incorpora una tastiera azionabile manualmente, i cui tasti sono azionabili in maniera selettiva per generare un codice che, se corretto, fornir? l'accesso richiesto. Questo sistema presenta il vantaggio di non richiedere chia -vi o schede che possono essere perse, rubate o falsificate ma i convenzionali sistemi a tastiera presentano analogamente alle serrature a combinazione lo svantaggio che ? possibile per un osservatore prendere nota, della combinazione di tasti azionati da una persona autorizzata. La presente invenzione provvede un dispositivo di sicurezza a tastiere perfezionato che elimi -na questo inconveniente .

Secondo l'invenzione ? previsto un dispositivo di sicurezza che comprende;

una tastiera dotata di una di ordinata di tasti azionabili in maniera selettiva;

un mezzo per prefissare le cifre dei tasti per indicare il valore ai tasti e che comprende un mezzo per mescolare tale indicazione in maniera casuale per rimescolare i valori indicati dei tasti;

un mezzo di rappresentazione del valore del tasto per visualizzare le cifre indicate ai tasti dal mezzo di indicazione dei tasti; e

un mezzo di registrazione per registrare in memoria per ogni azionamento del tasto il valore indicato al corrispettivo tasto nell'istante della sua messa in funzione

Di preferenza, il mezzo di rappresentazione della ci fra del tasto comprendeuna serie di unit? di visualizzazione ad illuminazione assegnata ognuna ad ogni tasto ed ognuna in grado di funzionare per visualizzare un segnale rappresentativo del valore indicato al tasto corrispondente dal mezzo di segnalazione dei tasti. I tasti possono avere la forma di pulsanti e le unit? di visualizzazione possono comprendere dei visori a c ristali liquidi o a diodi ad emissione di luce posizionati vicino ai rispettivi pulsanti o stostenuti dai pulsanti in modo tale da visualizzare il segnale attraverso le estremit? esterne dei pulsanti.

Nel funzionamento del dispositivo sopradescritto la miscelazione casuale dei valori indicati ai tasti previene l'eventualit? che un osservatore possa individuare il codice corretto unicamente rilevando l'ordine con il quale viene azionato ogni singolo tasto in quanla posizione dei tasti del codice corretto pu? essere cambiata di volta in volta.

In un semplice dispositivo di controllo dell'accesso l?accesso pu? essere ottenuto solamente con luso de la tastiera .Tuttavia, in dispositivi pi? sofisticat pu? essere compreso un equipaggiamento aggiuntivo di sicurezza Per esempio, il dispositivo pu? anche in cludere un lettore magnetico in codice che pu? ricevere un elemento cifrato in maniera corretta quale una chiave o una scheda per far funzionare, la tastiera.

Allo scopo di descrivere pi? compiutamente l' invenzione, ne verr? adesso descritta una particolare forma di realizzazione con riferimento ai disegni allegati in cui :

Figura 1 ? una pianta di un dispositivo con tastiera a pulsanti costruito conformemente all'invenzione; Figura 2 ? un prospetto laterale del dispositivo mostrato in figura 1;

Le Figure 3A, 3B e 4 illustrano lo schema elettrico a blocchi del dispositivo a tastiera;

Le Figure 5 e 6 illustrano il modo in cui i vari componenti elettrici del dispositivo possono essere montati su una coppia di quadri di montaggio;e

Le Figure 7A, 7B e 7C sono un diagramma di flusso che mostra in dettaglio il funzionamento del dispositivo. Facendo riferimento in particolare alle Figure 1 e 2 il dispositivo a tastiera illustrato comprende una scatola esterna di rivestimento 11 alla quale si innesta una piastra frontale a tastiera 12. I componenti elettrici della tastiera sono montati su una coppia di circuiti stampati a scheda paralleli tra loro 13, 14 sostenuti dai montanti 15 fissati alla piastra frontale 12 in modo tale da estendersi all'interno della scatola 11.

Il circuito a scheda 13 presenta una serie di dieci commutatori a pulsanti non contrassegnati illustrati con le sigle da ad Sg disposti in due file costituita ognuna da cinque commutatori. I pulsanti di tali commutatori fuoriescono attraverso aperture nella piastra frontale 12 e sono privi di contrassegni. La scheda 13 presenta anche due commutatori a pulsante addi zionali denominati rispettivamente "C" ed "S? (per ?Azzera? e ?Comincia") e posizionati sotto le due file di commutatori a pulsanti privi di contrassegno So, ..., Sg.

La scheda 13 presenta inotre una serie di dieci visoria cifra numerica singola indicati con le sigle

D a D ognuno dei quali ? disposto sopra ciascuno dei corrispondenti pulsanti di commutazione So,... ed ? racchiuso entro un tubo contenitore 22 passante attraverso un?apertura posta nella piastra frontale 12. Nel funzionamento della tastiera, i contrassegni scrit ti ai dieci commutatori a tasto S ,... sono visualizzati dai corrispondenti visori D , D ed una persona che aziona la tastiera deve guardare diretta mente sotto i contenitori 22 per leggere i caratteri visuali zzati.

Prima di prendere in esame lo schema elettrico delle tast iera, ne verranno descritte le modalit? generali di funzionamento. Una persona che desidera mettere in funzione lat astiera preme inizialmente il pulsante di avviamento "S". Ci? obbliga i collegamenti elettrici della tastiera a generare una sequenza casuale dei numeri da 0 a 9 ed a visualizzarli sui visori D<O >,

..., in tale sequenza casuale.

L?operatore aziona successivamente quattro dei commutatori a tasti S<O>, ... in sequenza e i collegamenti elettrici della tastiera entrano in funzione per comporne un numero di quattro cifre che comprende i quattro numeri visualizzati dai tasti selezionati. La sequenza casuale delle cifre e in seguito visualizzata adoperando per breve tempo soltanto quanttro dei visori delle cifre. Dopo tale breve visualizzazione di conferma i visori delle quattro cifre vengono spenti ed il numero composto ? confrontato con un effettivo numero cifrato inserito inizialmente nel dispositivo.

Se il numero composto azionando la tastiera corrisponde con il corretto numero cifrato viene azionato un rel?. Il rel? pu? essere impiegato per far funzionare qualsiasi tipo di circuito esterno in grado di fornire l'accesso desiderato. Esso pu? per esempio, essere collegato al circuito di una porta azionabile elettricamente a distanza. Se si ? commesso un errore, il pulsante "C" di azzeramento pu? essere azionato in ogni istante fino alla fine del breve periodo di visualizzazione di conferma.

La tastiera impiega un circuito a base di microprocessori che fornisce le operazioni logiche necessarie per analizzare i commutatori a pulsante, trasmettere contemporaneamente sullo stesso circuito la visualizzazione dei numeri , generare le nuove sequenze di visua -lizzazione casuali e paragonare il numero generato dalla tastiera con un numero cifrato di convalida prestabilito. Pi? precisamente vengono eseguite le seguenti operazioni:

1. Generazione della Sequenza Casuale.

Il microprocessore genera sequenze casuali da visualizzare mediante la combinazione di un numero puro arbitrario e di un programma per la generazione di un mimero pseudo-arbitrario entro la programmazione del microprocessore. La sequenza generata in tal modo ? immagazzinata entro la memoria di lavoro detta dai grammi di multiplazione dei visori.

2. Trasmissione contemporanea (multiplazione) dei numeri visualizzati.

Quando la tastiera ? attivata dalla messa in funzione del tasto "S", il microprocessore mostra delle cifre in ciascuno dei visori numerici della tastiera. La cifra rappresentata in una posizione qualsiasi ? determinata da uno schema casuale immagazzinato nella memoria di lavoro del microprocessore.

3. Analizzatore della commutazione dei tasti.

Il microprocessore " esplora" in questa fase in continuazione i commutatori dei tasti in attesa che un tasto venga premuto. Quando un tasto viene premuto la cifra visualizzata in quell'istante nel visore associato a tale commutatore ? immagazzinata nella memoria di lavoro del microprocessore.

Le Figure 3A e 3B mostrano il collegamento elettrico dei componenti montati sulla scheda 14e la Figura 4 mostra il collegamento elettrico dei componenti montati

sulla scheda 13. Le Figure 5 e 6 illustrano la disposizione fisica dei vari componenti sulle due schede. I circuiti delle due schede sono interconnessi nella osizione indicata con J3 da un gruppo di cavi a piattina. Il microprocessore pu? essere costituito da un micro -processore standard ad 8 unit? di informazione tipo 6505 indicato con 23 nelle figure 3A e 5. Questo microprocessore esegue un programma inserito nel componente EPROM 2516 indicato con 24 e il componente 128 x 8 RAM indicato con 25 costituisce la memoria di lavoro del microprocessore. Un interfaccia parallelo tipo 6821 indicato con 26 agisce come passaggio programmabile di entr ata/uscita e le funzioni delle sue linee di entrata/uscita sono regolate dal microprocessore.

Una serie di quattro commutatori decimali a disco a codice binario indicaticon le sig da TWS1 a TWS4 sono collegati tramite sbarre omnibus nelle linee di entrata del circuito separatore 26 allo scopo di sele zionare inizialmente un numero in codice a quattro cifre di convalida.

a scheda del circuito 14 ? anche dotata del rel? denominato con la sigla RLA1 per fornire il segnale di accesso esterno, un circuito,separatore a tre stati 74LS36S indicato con 27 e due generatori di impulsi rettangolari AND 28,29 (in una unit? singola) che ono utilizzati p decodificare i segnali inviati dal microprocessore al circuito separatore 27 ed al circuito EPROM 24 rispettivamente.

La figura 4 illustra un circuito standard per la trasmissione contemporanea (multiplazione) dei dieci visori aventi ognuno sette trattini . Un decodificatore de segmenti tipo 7447 BCD indicato con 31 sceglie i trat mentre un decodificatore a 10 linee tipo 74LS42 BCD indicato con 32 sceglie la cifra da . I commutatori dei tasti S<o >..S utilizzano la stessa azione di multiplazione provocata dal componente 32 commutando successivamente i transistori indicati con le igle da Q ,... a Qg . Se uno qualsiasi dei commu .

tasto So,...Sg viene fatto funzionare, la linea di

sincronizzazione stroboscopica KEYSTRB+ ( Keystrobe+) ? mantenuta a valori elevati nell' istante in cui viene commutato il corrispondente transistore dei transistori Qo,...Qg. Se a tale istante il circuito separatore a tre stati 27 viene energizzato dal generatore d'onda rettangolare AND 28 il microprocessore rilever? che a linea prefissata D7 ha un segnale di picco e potr? agire di conseguenza su tale informazione.

La sequenza operativa del circuito ? illustrata dal diagramma di flusso delle figure 7A, 7B e 7C. Dopo che ? avvenuta l 'energizzazione del microprocessore esso ese-

gue un primo programma preliminare di verifica e di azzeramento ed in seguito comincia a far funzionare un

contatore ad alta velocit? che continua, aggirare a circa 0,5 megahertz fino a quando il tasto di avviamento "S " viene premuto.

Quando il tasto di avviamento "S" viene premuto il contatore si ferma ed il numero che si trova allora nel contatore viene impiegato per alimentare il programmi g eneratore del numero arbitrario incorporato nel prog ramma del microprocessore in EPROM 24. Il generatore del numero arbitrario genera una prima cifra casuale che ? trasferita ad un banco memoria posto nell?elemento lavoro 25. Le cifre successive sono estratte dal generatore del numero casuale e, dopo il ripudio di qualsiasi cifra duplicata, esse vengono memorizzate in posizioni sequenziali nel banco memoria delle cifre percomporre una sequenza casuale delle dieci cifre da 0 a 9.

Quando la sequenza arbitraria delle dieci cifre ? stata memorizzata nella memoria 25, il microprocessore fa funzionare i visori D ,...Dg tramite il circuito di mult plazione di figura 4 per la loro visualizzazione. Come indicato in precedenza il circuito di multiplazione a iona in sequenza i transistori da Q a Q nell?istante n cui la cifra compare nei corrispondenti visori da Do a

Il microprocessore ? in seguito in osservazione per rilevare una qualsiasi energizzazione di uno dei commutatori a tasti S ,...S oppure del commutatore di azzeramento "C". L'energizzazione di uno dei commutatori tasto ? rilevata da una variazione della condizione della linea di sincronizzazione KEYSTRB+ ed il microprocessore determina il'numero da visualizzare dal banco memoria delle cifre dalla particolare visualizzazione numerica di quell'istante. Quel numero ? collocato in un ban co memoria anch'esso incorporato nella memoria 25. Que sta sequenza di funzionamento prosegue fino a quando sono stati energizzati quattro commutatori a tasto per comporre un numero di quattro cifre nel banco memoria dei numeri. Se in un istante qualsiasi nel corso di tale sequenza di operazioni vien premuto il pulsante di azzeramento "C" il microprocessore entra in azione per annulla e il numero memorizzato per consentire i funzionamento della tastiera in modo da ricominciare la sequenza senza cambiare la sequenza casuale delle cifre visualizzate.

Quando ? stato composto un numero di quattro cifre nel banco memoria, il microprocessore funziona in modo da rimettere in bianco i visori Do. , Dg ed in seguito visualizza il numero memorizzato adoperando quattro di tali visori. Il numero resta poi rappresentato per tre secondi. Se in pulsante di azzeramento. "C" viene energizzato in tale breve intervallo di tempo, il microprocessore ricomincia ad eseguire l'intera sequenza operativa.

Purch? il pulsante "C" non venga premuto entro l'intervallo di tempo di tre secondi, il microprocessore funziona in modo da rimettere in bianco il visore ed in seguito per interrogare i commutatori a disco da TWS1 a TWS4 per determinare il numero in codice scelto su tali commutatori. Le uscite di ciascuna unit? di informazione dei commutatori sono isolate l'una dall'altra mediante diodi e i terminali comuni dei commutatori sono connessi alle linee di uscita da OD0 ad OD3. Le linee di uscita sono normalmente mantenute in bassa dal programma che gira nel microprocessore ad eccezione del periodo in cui ? necessario che esso interroghi i valori scelti dai commutatori. A questo tunto il programma obbliga le linee da OD0 a OD3 ad andare in alta in successione mentre contemporaneamente viene letta la cifra di quel particolare commutatore il cui comune ? stato obbligato ad andare in alta. Per esempio, se OD0 va in alto il valore binario della cifra scelta sopra TWS1 ? obbligato ad essere applic da ID0 ad ID3 e tale cifra ? immagazzinata nella memoria 25. OD0 poi assume un valore binario basso ed OD1 assumeun valore elevato e cos? via fino a quando tutti e quattro i commutatori sono stati interrogati. In tal modo il numero in codice prescelto sui commutatori a disco ? composto nella memoria 25. Se questo numero ? lo stesso del numero generato dalla tastiera ed immagazzinato nel banco memoria dei numeri, il rel? RLA1 viene energizzato e dopo dieci secondi ? disinserito in modo che il microprocessore possa ricominciare la sua sequenza operativa. Se il numero generato dalla tastiera non coincide con il numero scelto dai commutatori a disco il microprocessore si inverte direttamente per dare inizio al suo programma operativo ed il rel? non viene energizzato.

Il illustrato ? stato rappresentato a

titolo di esempio ed esso pu? essere modificato in maniera considerevole. Per esempio bench? questo dispo sitivo incorpora commutatori a disco per selezionare un codice a quattro cifre di convalida risulta abbastanza facile inserire codici di convalida direttamente nel componente EPPROM24. Infatti questa alternativa dovrebbe consentire una flessibilit? superiore nei dispositivi pi? sofisticati. Per esempio, il programma pu? richiedere l'entrata separata di sequenze successive di numeri generati dalla tastiera e potrebbe anche essere possibile adoperare un sistema alfanumerico, La tastiera potrebbe essere adoperata in associazione con un dispositivo per leggere una chiave o una scheda cifrata magneticamente, nel qual caso il numero cifrato di convalida per il confronto con il nu-

mero della tastiera potrebbe essere determinato dal cifrag gio magnetico della chiave o della scheda e potrebbe essere cambiato a seconda della particolare chiave

o scheda adoperata. Il confronto dei numeri potrebbe essere effettuato in una unit? di esecuzione del con trollo disposta in un luogo distante dalla tastiera nel qual caso la tastiera potrebbe unicamente fornire una uscita rappresentativa del numero generato azionando i tasti.

Nella forma di realizzazione illustrata i contrassegni dei tasti sono mescolati quando il pulsante di avviamento viene premuto immediatamente prima della messa in funzione della tastiera, ma sono possibili con semplicit? altre disposizioni. Per esempio, i contrassegni dei tasti possono essere mescolati dopo l'energizzazione di ciascun tasto, oppure in risposta alla energizzazione di un predeterminato numero di tasti o in risposta alla energizzazione di un tasto di "ingresso" dopo il completamento di una sequenza di operazioni dei tasti.

Sebbene la forma di realizzazione illustrata della invenzione fa uso di un microprocessore ed impiega un programma predisposto, per eseguire l'operazione di contrassegno dei tasti e la miscelazione ? anche possibile provvedere un circuito funzionante a schede a tale scopo.

Risulter?, di conseguenza evidente che l'invenzione non ? in alcun modo limitata dai dettagli della forma dire alizza zione illustrata e che numerose modifiche e variazioni possono essere apportate rimanendo nell'ambito delle allegate rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo di sicurezza che comprende una tastiera avente una disposizione ordinata di tasti azionabii in maniera selettiva e caratterizzata da un mezzo di assegnazione del valore dei tasti per assegnare delle cifre ai tasti e che include un mezzo di misce lazione dei valori assegnati che funziona in maniera casuale per mescolare i valori assegnati ai tasti; Un mezzo per visualizzare i valori dei tasti per rap presentare i valori assegnati ai tasti dal mezzo di ssegnazione dei tasti; e

un mezzo di registrazione per registrare per ciascuna energizzazione del tasto il valore assegnato al rispet ivo tasto all'istante di tale energizzazione.

2. Dispositivo di sicurezza come rivendicato a rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzato dal fatto che il mezzo di visualizzazione dei tasti comprende una serie di visori luminosi di rappresentazione assegnati ognuno a ciascun tasto ed ognuno funzionante per visualizzare un segnale rappresentativo del valore assegnato al rispettivo tasto dal mezzo di contrassegno dei tasti.

3. Dispositivo di sicurezza come rivendicato a rivendicazione 2, ulteriormente caratterizzato dal fatto che i visori comprendono visori a cristalli liquidi o a diodi ad emissione di luce.

4. Dispositivo di sicurezza come rivendicato a rivendicazione 2 o 3, ulteriormente caratterizzato dal fatto che i visori sono disposti in prossimit? dei rispettivi tasti.

5. Dispositivo di sicurezza come rivendicato, in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4 caratterizato inoltre dal fatto che il mezzo di assegnazione casuale funziona per generare e memorizzare una sequenza di valori unici eguale in numero al numero di tasti ed il mezzo di visualizzazione del va lore dei tasti funziona per rappresentare quella sequenza di valori tale che i successivi valori nella sequenza sono associati con ? successivi tasti nella fila di tasti.

6. Dispositivo di sicurezza come rivendicato a rivendicazione 5, caratterizzato inoltre dal fatto che dono presenti dieci tasti in detta disposizione ordinata e detti valori unici corrispondono ai numeri da 1 a 9.

7. Dispositivo di sicurezza come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato inoltre da un mezzo di confronto in grado di paragonare una sequenza di valori registrati dal mezzo di registrazione nel corso del funzionamento in sequenza di un certo numero di detti tasti con una sequenza di valori che rappresentano un codice prestabilito e da un mezzo di uscita condizionato dal risultato derivante da tale Confronto.

8. Dispositivo di sicurezza come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato inoltre dal fatto che il mezzo di assegnazione casuale funziona in modo da rendere casuale la assegnazione dei valori dei tasti in risposta alla energizzazione di un tasto aggiuntivo dei tasti di detta

disposizione ordinata.

9. Dispositivo di sicurezza come rivendicato a rivendicazione 8, caratterizzato inoltre, dal fatto che il mezzo di assegnazione del valore dei tasti ? inoperante fino,a quando non viene energizzato il tasto aggiuntivo.