EP0047487A1 - Electronically coded latching device for locks - Google Patents
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- EP0047487A1 EP0047487A1 EP81106862A EP81106862A EP0047487A1 EP 0047487 A1 EP0047487 A1 EP 0047487A1 EP 81106862 A EP81106862 A EP 81106862A EP 81106862 A EP81106862 A EP 81106862A EP 0047487 A1 EP0047487 A1 EP 0047487A1
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- circuit arrangement
- unlocking
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- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C9/00—Individual registration on entry or exit
- G07C9/00174—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys
- G07C9/00658—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by passive electrical keys
- G07C9/00674—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by passive electrical keys with switch-buttons
- G07C9/00682—Electronically operated locks; Circuits therefor; Nonmechanical keys therefor, e.g. passive or active electrical keys or other data carriers without mechanical keys operated by passive electrical keys with switch-buttons actuated repeatedly
Definitions
- the invention relates to a circuit arrangement which is provided for electronically coded locking of locks and with one or more keys for entering the code signals and with devices for storing the code to be recognized for unlocking and for processing the signals, i.e. for comparing the decoding signals with the stored code, for deciding and for triggering the unlocking if the decoding signals match the stored code.
- the circuit arrangement according to the invention is particularly suitable for bags, suitcases and other portable containers, but it can also be used for door locks, car locks and other types of locks.
- Numeric locks with electronic coding are already known in a variety of designs. Since their function depends on a secure power supply, these locks are only suitable and intended for stationary installation.
- the object of the invention is therefore to overcome these disadvantages and to provide a circuit arrangement with electronic coding which is also suitable for suitcase locks and with which the case can be reliably locked and opened at any time.
- the supply voltage is checked automatically after each closure actuation under load and / or regularly at predetermined time intervals.
- a threshold value which is 70 to 90% of the nominal voltage
- all functions are switched off, but the memory content is retained until the voltage drops to 30 to 50% of the nominal value and by pressing the button again or applying an external voltage source returns to the normal operating state.
- a microcomputer is provided as a device for controlling and processing the signals and for controlling the voltage monitoring.
- the circuit arrangement according to the invention essentially consists of a control unit 1, into which the code signals are input via two keys 2, 3, an event counter 4, a shift register 5, a coding field 6, a comparator and decision circuit 7 and from units 8 and 9 for generating the unlocking or locking pulses. There is also a time counter 10, a signal generator 11, a power supply 12 and a voltage monitor 13.
- the locking mechanism of the lock not shown, which responds to the unlocking and locking signals of the units 8 and 9, is also indicated and designated by 14.
- the coding field 6 is a mechanical memory
- the coding is expediently carried out with the aid of coding switches or wire bridges which are separated for coding, or by programmable diode arrangements and changed by the user if necessary.
- the coding field 6 is only accessible when the container is open - this is a bag or a case. Since it is a mechanical storage arrangement, it is insensitive to magnetic or electrical interference fields. If the power supply fails, the coding is also retained, but of course an unlocking pulse can only be generated with an existing energy source.
- the power supply 12 is therefore provided with the voltage monitor 13, which triggers an unlocking pulse and, if appropriate, a signal when the voltage drops below a threshold value.
- the decoding ie the keying in of the predetermined code to be decrypted, is carried out by the user with the aid of the two keys 2, 3, which have different values and corresponding to the Code must be operated in a specific order.
- the code the number sequence of a date, an account number, passport number or the like can be used, for example, if one key is pressed when the number is odd and the other key is pressed when the number is even.
- the rhythm of a particular song is also useful as a reminder if one key is assigned short pauses, the other long pauses. In general, it should also be no problem to remember the sequence of key actuation given as a code without reminder.
- the decoding signals can be entered blindly.
- the event counter 4 is advanced by one step. After entering the number of keys specified by the coding, the event counter 4 prevents the time counter 10 from being reset again and, via the control unit 1, activates the comparator and decision circuit 7, which is activated in the shift register 5 by the decoding process, ie by pressing the key 2, 3 entered information / tion with the bit sequence specified in coding field 6. If there is a match, the unlocking stage 8 is activated depending on the control unit 1, an unlocking pulse is triggered and the locking mechanism 14 is thus released. In addition, the signal generator 11 gives the user a visual or acoustic prompt to open the closure. After the time period specified by the time counter 10 has expired, the signal caused by the stage 11 ends and - again controlled by the control unit 1 - a locking pulse or a pulse sequence is triggered via the stage 9.
- the triggering of the unlocking as well as the locking pulse can be made dependent on a repeated actuation of the button 2 or 3.
- only key 2 is used to enter the code signal sequence, while key 3 is used to mark the beginning and end of the signal sequences.
- the event counter is only advanced by one step each time the marking key 3 is pressed. Otherwise, the construction and operation of the circuit is similar to that shown.
- the number of keyings and coding options required depends primarily on the memory used for the coding field and shift register. A sufficient number of encryption options in practice can be achieved with an 8-bit memory.
- a commercially available 9 volt battery was used for the circuit arrangement according to FIG. 1, which is provided for a suitcase or pocket lock, and which guarantees an operating time of over 10,000 hours, that is approximately 1 year.
- the power consumption of the circuit arrangement according to the invention is extremely low because only a short pulse is required to trigger the unlocking as well as for the locking.
- the voltage monitor 13 which ensures that the container is unlocked when the voltage drops, releases the time counter 10 via the control unit 1 permanently as soon as the voltage falls below a limit value.
- a certain number of unlocking processes are triggered while preventing a new locking.
- the state "closure no longer secured" is also indicated by the signal generator 11 by means of pulsed light signals or a mechanically triggered continuous signal.
- the coding can be changed at any time individually by the user using the buttons 2, 3 after actuation of a switch (not shown).
- all essential functions are controlled by a microcomputer 15; the coding and decoding signals are preferably entered serially via one or more keys in the keypad 16. In some cases it is advantageous to provide separate keys for code entry and for auxiliary functions. With the switch 17 indicated in dashed lines in the keypad 16, certain functions can be signaled or controlled, e.g. completion of code entry, code acceptance, unlocking the lock regardless of the time of decoding, etc.
- an operating mode switch 18 is provided in FIG. 2, which has the positions “coding”, “test” and “operation”.
- the switch 18 is arranged such that it is no longer accessible after the locking, e.g. inside a suitcase.
- the switch position "Test” is important for learning or practicing coding and decoding, because in this switch position no locking can occur, but only correct coding is indicated with the aid of the signal transmitter 19.
- an oscillator 20 is expediently connected externally to the microcomputer 15, with its associated frequency divider 21 a particularly favorable working frequency for the microcomputer 15 can be set. With a view to low power consumption, the working frequency should not be higher than necessary.
- the locking and unlocking signals are fed via line 22 to block 23, which is shown in broken lines in FIG. 2, and to assemblies 24 to 27 contains.
- the locking mechanism has, as an essential element, an electric servomotor 25, which moves a locking bolt (not shown) axially - depending on the direction of rotation - from one end position to the other, with the help of the limit switches 26, for example Hall effect position switches , the respective end position is reported back to the microcomputer 15 via the line 28.
- the control here motor control "right / left", is symbolized by 24 in FIG.
- the energy supply takes place with the aid of construction stage 29.
- it contains four 1.5 volt batteries connected in series.
- the battery voltage U 1 is measured and the battery is tested according to the invention with the aid of the voltage monitor 30, which is likewise controlled here by the microcomputer 15.
- the voltage is measured each time the motor 25 is started after a delay of approximately 100 ms, ie after the start-up phase of this motor has ended. If a threshold value is undershot, an optical or acoustic signal is triggered via the signal transmitter 19 and at the same time the renewed locking, but not the unlocking, is prevented.
- the threshold is 4.8 volts, for example.
- the programmed code is retained until the voltage drops below approximately 2.7 volts. If the voltage of the aged battery remains above this limit, the normal function can be restored via the connections 31 after connecting an external battery, a power supply unit or the like.
- a mechanically secured emergency program in the form of the additional memory 32 is additionally provided according to an advantageous embodiment of the invention.
- the lock After deleting the code stored electronically in the microcomputer due to a total failure of the power supply. after the voltage drops below 2.7 volts, the lock remains closed and can - after connecting an external voltage source U ext . - can only be unlocked using the emergency code. This is particularly advantageous when using the circuit arrangement according to the invention for briefcases, suitcases or the like, which are sometimes not used for longer periods, which is why it can happen that the drop in battery voltage below 2.7 volts is not noticed in time.
- the voltage monitoring according to the invention additionally checks the battery voltage every 24 hours, regardless of the actuation of the closure or the motor 25, and all functions are switched off when the threshold value falls below 4.8 volts.
- the quiescent current was reduced from 30 uA to 1 / uA. With this measure, the electronically stored code can be retained for many months or even years, even if the battery is old and weak.
- the lock is used again, all functions are switched on again and, if the supply voltage is still above 2.7 volts, unlocking and, if necessary, a renewed locking is possible up to a certain limit.
- FIG. 2 there is also a solar cell 33 with which, when the batteries 29 are replaced by corresponding rechargeable cells, the entire energy for all functions of the circuit arrangement according to the invention, also for the actuation of the servomotor 25, can be obtained; in this case the voltage source only serves as a buffer.
- a button cell is sufficient, which despite its small dimensions has a lifespan of several years.
- the construction stage 34 in FIG. 2 also serves to minimize the electricity requirement.
- the "inner routine" of the microcomputer 15 is only started for a short time when the keys 16 are pressed, in that the microcomputer 15 switches from its standby position to the operating state.
- Additional electronic devices can be used to take advantage of the many possibilities of a microcomputer lines, for example an electronic clock, can be integrated into the circuit arrangement shown in the figure with little additional effort.
- a frequency-stable signal for controlling the clock is available through the oscillator 20, which is present anyway.
- a lock with electronically coded locking can be realized in a comparatively simple manner, which is powered independently of the mains from a battery or an accumulator and in which an unintentional unlocking or locking as a result of used or aged ones is nevertheless highly reliable Voltage source is prevented.
- the entire electronics are relatively simple and can therefore be produced with little economic outlay.
- the measures provided according to the invention ensure that the lock can be unlocked even after a voltage drop or power failure.
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung, die zur elektronisch codierten Verriegelung von Schlössern vorgesehen ist und mit einer oder mehreren Tasten zur Eingabe der Codesignale und mit Einrichtungen zur Speicherung des zum Entriegeln zu erkennenden Codes und zur Verarbeitung der Signale, d.h. zum Vergleich der Decodiersignale mit dem gespeicherten Code, zur Entscheidung und zur Auslösung der Entriegelung bei Übereinstimmung der Decodiersignale mit dem gespeicherten Code, ist.The invention relates to a circuit arrangement which is provided for electronically coded locking of locks and with one or more keys for entering the code signals and with devices for storing the code to be recognized for unlocking and for processing the signals, i.e. for comparing the decoding signals with the stored code, for deciding and for triggering the unlocking if the decoding signals match the stored code.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist inbesondere für Taschen, Koffer und andere tragbare Behälter geeignet, doch läßt sie sich auch für Türschlösser, Autoschlösser und Verschlüsse anderer Art verwenden.The circuit arrangement according to the invention is particularly suitable for bags, suitcases and other portable containers, but it can also be used for door locks, car locks and other types of locks.
Ziffernschlösser mit elektronischer Codierung sind bereits in vielfältiger Ausführungsart bekannt. Da ihre Funktion von einer gesicherten Stromversorgung abhängig ist, sind diese Schlösser höchstens für stationären Einbau geeignet und vorgesehen.Numeric locks with electronic coding are already known in a variety of designs. Since their function depends on a secure power supply, these locks are only suitable and intended for stationary installation.
Es wurde auch schon ein Kofferschloß mit elektronischer Codierung vorgeschlagen, das aus einer im Koffer eingebauten Batterie gespeist wird (DE-OS 29 13 955). Zum Öffnen des Koffers bei Erschöpfung der Batterien sind die Stromanschlüse nach außen geführt, um eine externe Spannungsquelle anschließen zu können. Diese Maßnahme kann nur genügen, wenn trotz des Absinkens der Batteriespannung die Codierung erhalten bleibt, weshalb man entweder auf mechanisch gesicherte Speicher beschränkt ist oder unbedingt dafür sorgen muß, daß eine ausreichende Batteriespannung für die Speicherung erhalten bleibt. Bei der unterschiedlichen und von vielen Faktoren abhängigen Lebensdauer üblicher Batterien bedeutet dies einen erheblichen Nachteil, zumal normalerweise der Reisende einen unzuverlässigen Verschluß, der manchmal bis zur Beschaffung einer Ersatzquelle verschlossen bleibt, nicht in Kauf nehmen kann.There has also been proposed a case lock with electronic coding, which is fed from a battery installed in the case (DE-OS 29 13 955). To open the case when the batteries are exhausted, the power connections are led outside so that an external voltage source can be connected. This measure can only suffice if the coding is retained despite the lowering of the battery voltage, which is why one is either limited to mechanically secured memory or must absolutely ensure that sufficient battery voltage is retained for storage. Given the different and, depending on many factors, the lifespan of conventional batteries, this means a considerable disadvantage, especially since the traveler cannot normally accept an unreliable closure, which sometimes remains closed until a replacement source is procured.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden und eine auch für Kofferschlösser geeignete Schaltungsanordnung mit elektronischer Codierung zu schaffen, mit der sich der Koffer jederzeit zuverlässig verriegeln und öffnen läßt. Insbesondere sollte erreicht werden, daß bei einem längeren Nichtgebrauch des Schlosses, was z.B. bei Koffern, Aktentaschen und dergleichen naturgemäß häufig der Fall ist, der Zustand der Batterie und insbesondere die nahende Erschöpfung, rechtzeitig und zuverlässig erkannt wird.The object of the invention is therefore to overcome these disadvantages and to provide a circuit arrangement with electronic coding which is also suitable for suitcase locks and with which the case can be reliably locked and opened at any time. In particular, it should be achieved that if the lock is not used for a long time, which e.g. with suitcases, briefcases and the like is naturally the case, the condition of the battery and in particular the approaching exhaustion is recognized in good time and reliably.
Bei netzgespeisten Anlagen sollte sichergestellt sein, daß sich das Schloß auch nach Netzausfall wieder entriegeln läßt.In the case of mains-fed systems, it should be ensured that the lock can be unlocked even after a mains failure.
Es hat sich nun gezeigt, daß sich diese Aufgabe in überraschend einfacher Weise mit einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art lösen läßt, wenn diese mit einer Spannungsüberwachung ausgerüstet ist, die bei Unterschreitung eines vorgegebenen Schwellwertes der Versorgungsspannung die Entriegelung auslöst oder vorbereitet und/oder signalisiert. Dabei kann es auch genügen, nach dem Entriegeln des Schlosses eine erneute Verriegelung zu verhindern.It has now been shown that this problem can be solved in a surprisingly simple manner with a circuit arrangement of the type mentioned at the outset if it is equipped with a voltage monitor which triggers or prepares and / or signals the unlocking when the supply voltage falls below a predetermined threshold value. It may also be sufficient to prevent a new locking after unlocking the lock.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsart ist es vorgesehen, die Versorgungsspannung automatisch nach jeder Verschlußbetätigung unter Belastung und/oder regelmäßig in festgelegten Zeitabständen zu überprüfen. Beim Absinken der Versorgungsspannung auf einen Schwellwert, der bei 70 bis 90 % der Nennspannung liegt, werden in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung alle Funktionen abgeschaltet, wobei jedoch der Speicherinhalt bis zum Absinken der Spannung auf 30 bis 50 % des Nennwertes erhalten bleibt und wobei durch erneute Tastenbetätigung oder Anlegen einer äußeren Spannungsquelle die Rückkehr in den normalen Betriebszustand erfolgt.According to an advantageous embodiment, it is provided that the supply voltage is checked automatically after each closure actuation under load and / or regularly at predetermined time intervals. When the supply voltage drops to a threshold value which is 70 to 90% of the nominal voltage, in a further exemplary embodiment of the invention all functions are switched off, but the memory content is retained until the voltage drops to 30 to 50% of the nominal value and by pressing the button again or applying an external voltage source returns to the normal operating state.
Ferner ist es möglich, zusätzlich ein mechanisch gesichertes Notprogramm vorzusehen, mit dem auch nach Totalausfall der Versorgungsspanung - nach Anschalten einer externen Quelle, Austausch der Batterie oder dergleichen - die Entriegelung ausgelöst werden kann. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung ist als Einrichtung zur Steuerung und Verarbeitung der Signale sowie zur Steuerung der Spannungsüberwachung ein Mikrocomputer vorhanden.It is also possible to additionally provide a mechanically secured emergency program with which the release can be triggered even after a total failure of the supply voltage - after switching on an external source, replacing the battery or the like. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, a microcomputer is provided as a device for controlling and processing the signals and for controlling the voltage monitoring.
Schließlich ist es noch vorgesehen, die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zusätzlich mit einer Stromüberwachung auszurüsten, die den Strombedarf der Verschlußmechanik mißt und bei Überlastung bzw. bei Ansteigen des Nennstroms über einen vorgegebenen Schwellwert die Antriebsrichtung des Sperriegels umkehrt und/oder den Antrieb stillsetzt.Finally, it is also provided to additionally equip the circuit arrangement according to the invention with a current monitor which measures the current requirement of the locking mechanism and, in the event of overloading or when the nominal current rises above a predetermined threshold value, reverses the drive direction of the locking bolt and / or stops the drive.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Darstellung weiterer Details anhand der beigefügten Abbildungen hervor.Further features, advantages and possible uses of the invention will become apparent from the following presentation of further details with reference to the accompanying figures.
Es zeigen:
- Figur 1 im Blockschaltbild eine Ausführungsart der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, und
Figur 2 ebenfalls im Blockschaltbild eine weitere Ausführungsart, bei der ein Mikrocomputer als Speicher und zur Steuerung der verschiedenen Funktionen verwendet wird.
- 1 shows in block diagram an embodiment of the circuit arrangement according to the invention, and
- Figure 2 is also a block diagram of another embodiment in which a microcomputer is used as a memory and for controlling the various functions.
Nach Figur 1 besteht die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung im wesentlichen aus einer Steuereinheit 1, in die die Codesignale über zwei Tasten 2, 3 eingegeben werden, aus einem Ereigniszähler 4, einem Schieberegister 5, einem Codierfeld 6, einer Vergleicher-und Entscheidungsschaltung 7 und aus den Einheiten 8 und 9 zur Erzeugung der Entriegelungs- bzw. Verriegelungsimpulse. Ferner sind ein Zeitzähler 10, ein Signalgeber 11, eine Stromversorgung 12 sowie eine Spannungsüberwachung 13 vorhanden. Der Verschlußmechanismus des nicht gezeigten Schlosses, der auf die Entriegelungs-und Verriegelungssignale der Einheiten 8 und 9 anspricht, ist ebenfalls angedeutet und mit 14 bezeichnet.According to FIG. 1, the circuit arrangement according to the invention essentially consists of a control unit 1, into which the code signals are input via two
Handelt es sich bei dem Codierfeld 6 um einen mechanischen Speicher, wird zweckmäßigerweise die Codierung mit Hilfe von Codierschaltern oder Drahtbrücken, die zur Codierung aufgetrennt werden, oder durch programmierbare Diodenanordnungen vorgenommen und bei Bedarf von dem Benutzer geändert.If the
Das Codierfeld 6 ist nur bei geöffnetem Behälter - das ist hier eine Tasche oder ein Koffer - zugänglich. Da es sich um eine mechanische Speicheranordnung handelt, ist diese gegen magnetische oder elektrische Störfelder unempfindlich. Bei Ausfall der Stromversorgung bleibt die Codierung ebenfalls erhalten, doch kann ein Entriegelungsimpuls natürlich nur beivorhandener Energiequelle erzeugt werden. Daher ist die Stromversorgung 12 mit der Spannungsüberwachung 13 versehen, die bei Absinken der Spannung unter einen Schwellwert einen Entriegelungsimpuls und gegebenenfalls ein Signal auslöst.The
Die Decodierung, d.h. die Eintastung des vorgegebenen, zu entschlüsselnden Codes, wird durch den Anwender mit Hilfe der beiden Tasten 2, 3 vorgenommen, die unterschiedliche Wertigkeit besitzen und entsprechend dem Code in bestimmter Reihenfolge betätigt werden müssen. Als Gedankenstütze für den Code läßt sich z.B. die Zahlenfolge eines Datums, einer Kontonummer, Paßnummer oder dergleichen verwenden, wenn bei ungerader Zahl die eine Taste und bei gerader Z.ahl die andere Taste gedrückt wird. Der Rhythmus eines bestimmten Liedes ist ebenfalls als Gedankenstütze geeignet, wenn die eine Taste kurzen, die andere langen Pausen zugeordnet wird. Im allgemeinen dürfte es auch keine Schwierigkeiten bereiten, die als Code vorgegebene Reihenfolge der Tastenbetätigung ohne Gedankenstütze in Erinnerung zu behalten.The decoding, ie the keying in of the predetermined code to be decrypted, is carried out by the user with the aid of the two
Da eine Rückmeldung der eingetasteten Signale weder vorgesehen noch erforderlich ist, können die Decodiersignale blind eingegeben werden.Since feedback of the keyed signals is neither provided nor necessary, the decoding signals can be entered blindly.
Zwischen aufeinanderfolgenden Tastenbetätigungen darf eine maximale Zeit von z.B. 3 s nicht überschritten werden, weil sonst der bei jeder Tastung zurückgesetzte Zeitzähler 10 die gesamte bisherige Eingabe löschen würde. Um bereits vor Ablauf dieser 3 s - z.B. bei einem Eingabefehler - sofort die gesamte bisherige Eingabe löschen zu können, ist es hier vorgesehen, durch gleichzeitiges Drücken der Tasten 2, 3 das gesamte System in die Ausgangsstellung zurückzusetzen.Between successive key presses, a maximum time of e.g. 3 s must not be exceeded, because otherwise the
Bei jeder Tastung wird der Ereigniszähler 4 um einen Schritt weitergeschaltet. Nach Eingabe der durch die Codierung vorgegebenen Anzahl von Tastungen wird durch den Ereigniszähler 4 die erneute Rücksetzung des Zeitzählers 10 unterbunden und über die Steuereinheit 1 die Vergleicher- und Entscheidungsschaltung 7 aktiviert, die die im Schieberegister 5 durch den Decodiervorgang, d.h. durch die Betätigung der Taste 2, 3 eingegebene Informa- / tion mit der im Codierfeld 6 vorgegebenen Bit-Folge vergleicht. Bei übereinstimmung wird in Abhängigkeit von der Steuereinheit 1 die Entriegelungsstufe 8 aktiviert, ein Entriegelungsimpuls ausgelöst und somit der Verschlußmechanismus 14 freigegeben. Außerdem wird hier über den Signalgeber 11 dem Nutzer optisch oder akustisch die Aufforderung zum Öffnen des Verschlusses gegeben. Nach Ablauf der durch den Zeitzähler 10 vorgegebenen Zeitdauer endet das durch die Stufe 11 hervorgerufene'Signal und - wiederum gesteuert durch die Steuereinheit 1 - wird ein Verriegelungsimpuls bzw. eine -impulsfolge über die Stufe 9 ausgelöst.With each keying, the event counter 4 is advanced by one step. After entering the number of keys specified by the coding, the event counter 4 prevents the
In anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsformen der Erfindung kann sowohl die Auslösung des Entriegelungs- als auch des Verriegelungsimpulses von einer nochmaligen Betätigung der Taste 2 oder 3 abhängig gemacht werden.In other embodiments of the invention, not shown here, the triggering of the unlocking as well as the locking pulse can be made dependent on a repeated actuation of the
Bei Nichtübereinstimmung der Information im Schieberegister 5 mit derjenigen im Codierfeld 6 wird das System in die Ausgangsstellung zurückgesetzt, so daß ein neuer Decodiervorgang beginnen kann.If the information in the
In einer weiteren, Ausführungsart der Erfindung dient nur die Taste 2 zur Eingabe der Code-Signalfolge, während mit der Taste 3 Beginn und Ende der Signalfolgen markiert wird. In diesem Fall wird der Ereigniszähler nur bei jeder Betätigung der Markiertaste 3 um einen Schritt weitergestellt. Im übrigen ist der Aufbau und die Arbeitsweise der Schaltung ähnlich der gezeigten.In a further embodiment of the invention, only
Die Anzahl der erforderlichen Tastungen und Codiermöglichkeiten ist vor allem von den verwendeten Speichern für Codierfeld und Schieberegister abhängig. Eine in der Praxis ausreichende Anzahl von Verschlüsselungsmöglichkeiten läßt sich mit einem 8-Bit-Speicher erreichen.The number of keyings and coding options required depends primarily on the memory used for the coding field and shift register. A sufficient number of encryption options in practice can be achieved with an 8-bit memory.
Zur Stromversorgung wurde für die Schaltungsanordnung nach Figur 1, die für ein Koffer- oder Taschenschloß vorgesehen ist, eine handelsübliche 9-Volt-Batterie verwendet, die eine Betriebszeit von über 10.000 Stunden, das ist ca. 1 Jahr, garantiert. Der Stromverbrauch der erfindungsgemäßen SchalL-ungsanordnung ist äußerst gering, weil zur Auslösung der Entriegelung ebenso wie zur Verriegelung nur ein kurzer Impuls benötigt wird.For the power supply, a commercially available 9 volt battery was used for the circuit arrangement according to FIG. 1, which is provided for a suitcase or pocket lock, and which guarantees an operating time of over 10,000 hours, that is approximately 1 year. The power consumption of the circuit arrangement according to the invention is extremely low because only a short pulse is required to trigger the unlocking as well as for the locking.
Die Spannungsüberwachung 13, die sicherstellt, daß der Behälter bei sinkender Spannung entriegelt wird, gibt hier den Zeitzähler 10, sobald die Spannung einen Grenzwert unterschreitet, über die Steuereinheit 1 auf Dauer frei. Es werden hier mit Hilfe der Steuereinheit 1 eine bestimmte Anzahl von Entriegelungsvorgängen bei gleichzeitiger Verhinderung einer erneuten Verriegelung ausgelöst. Der Zustand "Verschluß nicht mehr gesichert" wird außerdem vom Signalgeber 11 durch pulsförmige Lichtsignale oder ein mechanisch ausgelöstes Dauersignal angezeigt.The
Wird anstelle des Codierfeldes 6 ein elektronischer Speicher verwendet, kann die Codierung nach Betätigung eines nicht dargestellten Umschalters jederzeit individuell von dem Benutzer über die Tasten 2, 3 geändert werden.If an electronic memory is used instead of the
Nach einer anderen, in Figur 2 dargestellten Ausführungsart der Erfindung werden alle wesentlichen Funktionen von einem Mikrocomputer 15 gesteuert, über eine oder mehrere Tasten im Tastenfeld 16 werden die Codier- und Decodiersignale vorzugsweise seriell eingegeben. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, getrennte Tasten zur Codeeingabe und für Hilfsfunktionen vorzusehen. Mit dem in dem Tastenfeld 16 gestrichelt angedeuteten Schalter 17 lassen sich bestimmte Funktionen signalisieren oder steuern, z.B. die Beendigung der Codeeingabe, Codeübernahme, Entriegelung des Schlosses unabhängig vom Zeitpunkt der Decodierung usw.According to another embodiment of the invention shown in FIG. 2, all essential functions are controlled by a
Ferner ist in Figur 2 ein Betriebsartschalter 18 vorgesehen, der die Stellungen "Codierung", "Test" und "Betrieb" besitzt. Der Schalter 18 wird derart angeordnet, daß er nach der Verriegelung nicht mehr zugängig ist, z.B. im Inneren eines Koffers. Die Schalterstellung "Test" ist zum Erlernen oder Üben der Codierung und Decodierung wichtig, weil in dieser Schalterposition keine Verriegelung eintreten kann, sondern lediglich eine richtige Codierung mit Hilfe des Signalgebers 19 angezeigt wird.Furthermore, an
Um eine besonders hohe Frequenzstabilität zu erreichen, wird zweckmäßigerweise an den Mikrocomputer 15 extern ein Oszillator 20 angeschlossen, mit dessen zugehörigen Frequenzteiler 21 eine besonders günstige Arbeitsfrequenz für den Mikrocomputer 15 eingestellt werden kann. Im Hinblick auf einen geringen Stromverbrauch sollte die Arbeitsfrequenz nicht höher als erforderlich sein.In order to achieve a particularly high frequency stability, an
Die Verriegelungs- und Entriegelungssignale werden über die Leitung 22 dem Block 23 zugeleitet, der in Figur 2 gestrichelt dargestellt ist und die Baugruppen 24 bis 27 enthält. In dieser Ausführungsart besitzt die Verschlußmechanik als wesentliches Element einen elektrischen Stellmotor 25, der einen (nicht gezeigten) Sperriegel axial - je nach Drehrichtung - von der einen in die anderen Endposition verschiebt, wobei.mit Hilfe der Endschalter 26, z.B. Hall-Effekt-Positionsschalter, die jeweilige Endstellung über die Leitung 28 an den Mikrocomputer 15 rückgemeldet wird. Die Steuerung, hier Motorsteuerung "rechts/links", ist in Figur 2 mit 24 symbolisiert. Mit 27 ist eine zusätzliche Motor-Stromüberwachung bezeichnet, die z.B. beim "Verklemmen" der Verschlußmechanik in Funktion tritt und entweder über den Mikrocomputer 15 und die Motorsteuerung 24 eine Umkehrung der Drehrichtung des Sperriegels oder eine Abschaltung hervorruft, um eine Überlastung des Motors und einen vorzeitigen Verbrauch der Batterien zu verhindern.The locking and unlocking signals are fed via
Die Energieversorgung erfolgt mit Hilfe der Baustufe 29. Sie enthält in einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung vier hintereinander geschaltete 1,5 Volt-Batterien. Um rechtzeitig den Verbrauch der Batterien erkennen zu können, wird erfindungsgemäß mit Hilfe der hier ebenfalls von dem Mikrocomputer 15 gesteuerten Spannungsüberwachung 30 die Batterie-Spannung U, gemessen und die Batterie getestet. Hierzu wird bei jedem Ingangsetzen des Motors 25 nach einer Verzögerung von ca. 100 ms, d.h. nach Beendigung der Anlaufphase dieses Motors, die Spannung gemessen. Bei Unterschreitung eines Schwellwertes wird ein optisches oder akustisches Signal über den Signalgeber 19 ausgelöst und gleichzeitig das erneute Verriegeln, nicht jedoch das Entriegeln- verhindert. Beträgt die Nominalspannung UB = 6 Volt, liegt der Schwellwert z.B. bei 4,8 Volt. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bleibt der einprogrammierte Code bis zum Absinken der Spannung unter etwa 2,7 Volt erhalten. Bleibt die Spannung der gealteren Batterie oberhalb dieser Grenze, kann nach Anschluß einer externen Batterie, eines Netzgerätes oder dergleichen über die Anschlüsse 31 die normale Funktion wieder hergestellt werden.The energy supply takes place with the aid of
Um nach dem Totalausfall der Batterien 29 eine Entriegelung des Schlosses zu ermöglichen, ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung zusätzlich ein mechanisch gesichertes Notprogramm in Form des Zusatzspeichers 32 vorgesehen. Nach dem Löschen des im Mikrocomputer elektronisch gespeicherten Codes infolge eines Totalausfalls der Spannungsversorgung.bzw. nach Absinken der Spannung unter 2,7 Volt, bleibt das Schloß weiterhin verschlossen und kann - nach Anschluß einer äußeren Spannungsquelle Uext. - nur noch mit Hilfe des Notcodes entriegelt werden. Dies ist insbesondere bei Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für Aktentaschen, Koffer oder dergleichen von Vorteil, die manchmal über längere Zeiträume nicht benutzt werden, weshalb es vorkommen kann, daß das Absinken der Batteriespannung unter 2,7 Volt nicht rechtzeitig bemerkt wird.In order to enable unlocking of the lock after the total failure of the
In einer anderen Ausführungsart werden mit der erfindungsgemäßen Spannungsüberwachung zusätzlich alle 24 Stunden, unabhängig von der Betätigung des Verschlusses bzw. des Motors 25,die Batteriespannung ohne Belastung überprüft und bei Unterschreitung des Schwellwertes von 4,8 Volt alle Funktionen abgeschaltet. Dadurch wird der für die "interne Routine" vom Mikrocomputer 15 in der Ruhestellung benötigte sehr geringe Strom nochmals um mindestens eine Zehnerpotenz auf den zum Erhalten des gespeicherten Codes benötigten Strom reduziert. In einem Ausführungsbeispiel wurde der Ruhestrom von 30 uA auf 1 /uA gesenkt. Durch diese Maßnahme läßt sich der elektronisch gespeicherte Code selbst bei gealterter, schwacher Batterie über viele Monate oder gar Jahre erhalten. Bei erneuter Benutzung des Verschlusses werden alle Funktionen wieder eingeschaltet und, falls die Versorgungsspannung noch über 2,7 Volt liegt, das Entriegeln und gegebenenfalls auch - bis zu einem bestimmten Grenzwert - eine erneute Verriegelung ermöglicht.In another embodiment, the voltage monitoring according to the invention additionally checks the battery voltage every 24 hours, regardless of the actuation of the closure or the
Nach Figur 2 ist zusätzlich eine Solarzelle 33 vorhanden, mit der sich, wenn die Batterien 29 durch entsprechende aufladbare Zellen ersetzt werden, die gesamte Energie für alle Funktionen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, auch für die Betätigung des Stellmotors 25, gewinnen läßt; die Spannungsquelle dient in diesem Fall nur noch als Puffer. Es genügt eine Knopfzelle, die trotz ihrer geringen Abmessungen eine Lebensdauer von mehreren Jahren besitzt.According to FIG. 2, there is also a
Die Baustufe 34 in Figur 2 dient ebenfalls der Minimierung des Strombedarfs. Mit Hilfe dieser Baustufe wird nämlich die "innere Routine" des Mikrocomputers 15 erst bei Betätigung der Tasten 16 für eine kurze Zeit in Gang gesetzt, indem in dem Mikrocomputer 15 aus seiner Warteposition (Stand by) in den Betriebszustand umgeschaltet wird.The
Um die vielfältigen Möglichkeiten eines Mikrocomputers auszunutzen, lassen sich elektronische Zusatzeinrichtungen, z.B. eine elektronische Uhr, mit geringem Mehraufwand in die in Figur gezeigte Schaltungsanordnung integrieren. Ein frequenzstabiles Signal zur Steuerung der Uhr steht durch den ohnehin vorhandenen Oszillator 20 zur Verfügung.Additional electronic devices can be used to take advantage of the many possibilities of a microcomputer lines, for example an electronic clock, can be integrated into the circuit arrangement shown in the figure with little additional effort. A frequency-stable signal for controlling the clock is available through the
Wie die beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, läßt sich mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung auf vergleichsweise einfache Weise ein Schloß mit elektronisch codierter Verriegelung realisieren, das netzunabhängig aus einer Batterie oder einem Akkumulator gespeist wird und bei dem dennoch mit hoher Zuverlässigkeit ein unbeabsichtigtes Entriegeln oder Verriegeln infolge verbrauchter oder gealterter Spannungsquelle verhindert ist. Die gesamte Elektronik ist trotz der erreichten Zuverlässigkeit relativ einfach und daher mit geringem wirtschaftlichem Aufwand herzustellen.As the exemplary embodiments described show, with the circuit arrangement according to the invention, a lock with electronically coded locking can be realized in a comparatively simple manner, which is powered independently of the mains from a battery or an accumulator and in which an unintentional unlocking or locking as a result of used or aged ones is nevertheless highly reliable Voltage source is prevented. In spite of the reliability achieved, the entire electronics are relatively simple and can therefore be produced with little economic outlay.
Bei Speisung der Schaltungsanordnung aus dem Netz wird durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen sichergestellt, daß sich das Schloß auch nach Spannungseinbruch oder Netzausfall wieder entriegeln läßt.When the circuit arrangement is supplied with power from the network, the measures provided according to the invention ensure that the lock can be unlocked even after a voltage drop or power failure.
In Verbindung mit dem beschriebenen Notprogramm-Speicher 32 ist das Öffnen des Schlosses jederzeit nur dem Befugten möglich.In connection with the described
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Inventor name: VINSON, HEINZ Inventor name: STOESSER, KLAUS |