DE3244566A1

DE3244566A1 - Verfahren und vorrichtung zur gegenseitigen informationsuebertragung zwischen elektronischem schloss und schluessel

Info

Publication number: DE3244566A1
Application number: DE19823244566
Authority: DE
Inventors: Hans-Diedrich Dipl.-Ing. 2057 Reinbek Kreft
Original assignee: Angewandte Digital Elektronik GmbH
Current assignee: Angewandte Digital Elektronik GmbH
Priority date: 1982-12-02
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1984-06-14

Description

Verfahren und Vorrichtung zur gegenseitigen Informationsüber-
tragung zwischen elektronischem Schloß und Schlüssel Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur gegenseitigen Informationsübertragung zwischen elektronischem Schloß und Schlüssel, das einfach und wirkungsvoll durchzuführen ist und die Gewähr für eine größere Sicherheit in der Funktion des elektronischen SchloB-Schlüsselsystems bietet.
Es wird von einem Schloß-Schlüsselsystem ausgegangen, bei dem schloßseitig und schlüsselseitig Antennenspulen zwecks kontaktloser, energetischer Koppel verbindungen vorgesehen sind, von denen die schloßseitige von einem Generator gespeist ist und ein periodisches Signal aussendet, das von der schlüsselseitigen Spule empfangen wird und zugleich mit einer hierdurch bewirkten Aktivierung der Schlüsselelektronik diese zur Abgabe eines codierten Informationssignals veranlaßt, das von der schloßseitigen Elektronik empfangen und ausgewertet wird und wobei zwecks Herstellung eines die Signal erschei nungszei tpunkte synchronisierenden Synchronisationsschalters schlüsselseitig eine kurzzeitige Bedämpfung bzw. Entdämpfung der Antennenspule vorgenommen wird, so daß sich zu Zeitpunkten, die durch eine Koinzidenz von Zählereignissen bestinant werden, an beiden Spulen ein geänderter Signalverlauf ergibt.
Es sei vorausgeschickt, daß die Durchführung der Signalübertragung vom Schloß zum Schlüssel, also in umgekehrter Richtung wie bei der Obertragung des durch Bedampfung bzw. Entdämpfung an der Schlüsselspule bewirkten Synchronisationszeitpunktsignals, auch nur wieder berührungslos, also mittels elektromagnetischer Wellen erfolgen kann. In diesem Zusammenhange sind als Aufgabenstellungen zu beachten, daß a) die berührungslose Signalübertragung gewährleisten muß, daß auch Störeffekte (z. B. Verschmutzung) nicht die Sicherheit der Obertragung reduzieren dürfen, daß b) sichergestellt sein muß, daß die für den Signalempfang im Schlüssel notwendige Leistung so gering ist, daß, neben der Leistungsübertragung des Synchronisationssignals mittels des Synchronschalters, keine zusätzliche Leistungsquelle benötigt wird, c) daß das am Schlüssel empfangene Signal möglichst direkt in Form eines Spannungs- oder Stromsignals vorliegt, was bedeutet, daß zusätzliche Konvertierungen sowie Stromaufwendungen, wie sie der Einsatz von Hallelementen z. B. erfordert, ausgeschlossen sind und d) daß so verfahren und die Vorrichtung so ausgebildet ist, daß die Funktionsweise des Synchronschalters nicht gestört wird und andererseits von diesem auch die Signalübertragung vom Schloß zum Schlüssel nichtbeeinträchtigt wird.
In den Kreis der Betrachtungen, die für eine Lösung dienlich sein könnten, ist eine Amplituden- oder Frequenzmodulation des der Leistungsübertragung dienenden Wellenzuges zwischen Schloß und Schlüssel einbezogen worden, doch wurde hiervon abgesehen, weil diese Modulationsarten mit dem Nachteil behaftet sind, daß auf seiten des Schlüssels ein erheblicher elektronischer Aufwand zu treiben ist, der in Widerspruch zu dem zur Verfügung stehenden Platz auf dem Schlüssel sowie zu der dort verfügbaren Leistung steht.
Es ist vorstehend bereits angedeutet worden, daß vermieden werden muß, daß die Signale zur Leistungs- und Informationselektronik, wie sie von den vorhandenen Antennenspulen ausgesandt und empfangen werden, die beabsichtigten Erkennungssignale vom Schloß zum Schlüssel stören und daß andererseits die letztgenannten Signale das Prinzip des Synchronisationsschalters in Frage stellen können, da bei diesem möglicherweise nicht mehr sichergestellt ist, daß die mit seinem Synchronisationssignal dargebotenen Halbwellen zur Zählung verfügbar sind. Werden einige der übertragenen Halbwellen so gestört, daß eine Zählung auf seiten des Schlüssels nicht mehr erfolgen kann, so ist verständlich, daß die Synchronisation gestört ist und eine einwandfreie Funktion des Synchronisationsschalters nicht mehr gewährleistet ist.
Die aus allen Schwierigkeiten herausführende Erfindung besteht darin, daß die Obertragung von Signalen vom Schloß zum Schlüssel zu Zeitpunkten erfolgt, die zwischen den Bedämpfungs- bzw. Entdämpfungszeitpunkten, die gleichbedeutend mit partiellen KurzschluB- bzw. Energieaufprägungszeitpunkten sind, liegen.
Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß ein zusätzliches Antennenspulenpaar L 4, L 5 in Schloß- und Schlüsselseite vorgesehen ist, das gegenüber dem Antennenspulenpaar L 1, L 2 um 900 versetzt angeordnet und so ausgebildet ist, daß es dasselbe Signal, wie von den Antennenspulen L t, L 2 ausgesendet, entweder phasengleich oder in der Phasenlage vor-oder nacheilend, überträgt.
Eine im Rahmen der Erfindung liegende Vervollständigung der vorbesagten Vorrichtung wird darin gesehen, daß in Verbindung mit der Signalübertragung durch die Antennenspulen L 4, L 5 Zeitglieder vorgesehen sind, um den Signalen zusätzliche, von diesen mitgeführte Informationn entnehmen zu können.
Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.
Hiervon stellen die Fig. 1, 2 und 4 Ausführungsbeispiele der bevorzugte Vorrichtung dar, während Fig. 3 die Verfahrensdurchführung veranschaulicht.
Fig. 1 dient im wesentlichen dazu, das Prinzip zu erkennen, wonach zusätzlich zu den Antennenspulen L 1, L 2, die die Signale vom Synchronschalter übertragen, die schloßseitige Spule L 4 und die schlüsselseitige Spule L 5 vorgesehen sind, deren Aufgabe es ist, Informationsimpulse vom Schloß zum Schlüssel zu senden. Diese Anordnung würde, in die Praxis umgesetzt, die Nachteile aufweisen, daß die Signale zur Leistungs- und Informationselektronik, die von L 1 auf L 2 und zurück übertragen werden, auch auf die Spulen L 4, L 5 wirken, was, wie vorstehend bereits dargestellt, die Synchronisation stört.
Vervollständigte Anordnungen, die diese Schwierigkeit vermeiden, sind den Fig. 2 und 4 zu entnehmen.
Danach sind gemäß Fig. 2 die Zu- und Rückführleistungen der im Schlüssel S untergebrachten Spule L 2 so dicht zusammengelegt (verdrillt), daß eine Induktion durch die Spule L 4 weitgehendst vermieden wird. Die Spule L 5 wird dagegen optimal von den Feldlinien der Spule L 4 durchflossen.
Wie in Fig. 4 dargestellt, wird die Anordnung der Spulen L 4 und L I vorteilhaft so getroffen, daß sich, wie durch HS angedeutet, die Feldlinien verstärken. Hierzu ist erforderlich, daß der Impuls in der Spule L 4 zu den Schwingungen an der Spule L 1 synchronisiert wird. Mit E 1 ist die Schloß elektronik zur Leistungs- und Signal versorgung der ihr zugeordneten Spulen bezeichnet.
Oa in der besagten Schloßelektronik E I in Bezug auf den Synchronisationsschalter ohnehin eine Zählung der Schwingungen stattfindet, kann der Impuls an L 4 so gesetzt werden, daß lediglich eine Verstärkung der Übertragung von L 1 zu L 2 zustande kommt.
Die die Durchführung des Verfahrens erläuternden Signalverhältnisse sind der Fig. 3 zu entnehmen. U I und U 2 stellen den Signalverlauf an Schloß und Schlüsselspule L 1, L 2 dar. Mit U 4 ist der Signalverlauf an der Informations-Ubertragungsspule L 4, und mit U 5 derjenige der Signalempfangsspule L 5 auf dem Schlüssel S deutlich gemacht. Gemäß der Funktionsweise des Synchronschalters erfolgt zu den Zeitpunkten t 1, t 3 ein Bedämpfungssignal an der Spule L 2, wobei ersichtlich ist, daß diese Bedämpfung, die auch als partieller Kurzschluß der Schlüsselspule 2 praktiziert werden kann, auch in den zusätzlichen Spulen L 4, L 5 änderungen der induzierten Spannungen hervorruft. Es wird auf die Spannungswerte von U 4 und U 5 zu den Zeitpunkten t 1 und t 3 hingewiesen.
Dem Prinzip der Erfindung entsprechend, wird die Signalübertragung von der Schloßspule L 4 zur Schlüsselspule L 5 zu einem Zeitpunkt t 2 durchgeführt, der stets in den Pausen der möglichen Synchron-Bedämpfungen an der Spule L 2, also zwischen den Zeitpunkten t 1, t 3, liegt, wobei es gleichgültig ist, ob zu. diesen Zeitpunkten bedämpfte Signale ausgesendet werden oder nicht. Es ist einleuchtend, daß mit diesem Lösungsschritt die Gefahr der gegenseitigen Beeinflussung hinsichtlich der beidseitigen Signalübertragungen beseitigt ist und daß ein deutlich geänderter Signalverlauf an L 5 zum Zeitpunkt t 2 nur durhc ein entsprechendes Signal an L 4, wie der Signalverlauf U 4 zeigt, hervorgerufen sein kann.
Da auf seiten des Schlüssels beim Prinzip des Synchronschalters ohnehin eine genaue Zählung der von der Bedämpfung von L 2 ungestörten Halbwellen vorliegt, ist die Möglichkeit gegeben, auch für den Signalempfang über L 4, L 5 diese Zählung zu nutzen und nur Signale an L 5 zu messen, wenn die hierfür vorgesehenen Zeitpunkte gemäß den gezählten Halbwellen vorliegen. Aus Fig. 3 ist dementsprechend ersichtlich, daß zwar U 1, U 2 im Erscheinungsbild geändert werden, daß aber die Anzahl der positiven bzw. negativen Halbwellen (je nach Art der Zählung beim Synchronschalter) unverändert bleibt.
Als Beispiel sei angeführt, daß bei einem alle 100 Halbwellen anliegenden Bedämpfungssignal die Signalübertragung von L 4 zu L 5 genau mit dem Anliegen der 50. Halbwelle zu starten ist. Dabei kann das Obertragungssignal in L 4 zeitlich genau so gesetzt werden, daß die Feldlinien von L 4 und L 1 sich gleichgerichtet überlagern, also addieren.
Als besonderes Verdienst der Erfindung ist hervorzuheben, daß es gelungen ist, die Signalübertragung vom Schloß zum Schlüssel in das sehr leistungsfähige Prinzip des Synchronschalters zu integrieren.

Claims

Patentansprüche . Verfahren und Vorrichtung zur gegenseitigen Informationsübertragung zwischen elektronischem Schloß und Schlüssel in Verbindung mit einem Schloß-Schlüsselsystem, bei dem schloßseitig und schlüsselseitig Antennenspulen zwecks kontaktloser, energetischer Koppelverbindung vorgesehen sind, von denen die schloßseitige von einem Generator gespeist ist und ein periodisches Signal aussendet, das von der schliisselseitigen Spule empfangen wird und zugleich mit einer hierdurch bewirkten Aktivierung der Schlüssel ei ektronik diese zur Abgabe eines codierten Informationssignals veranlaßt, das von der schloßseitigen Elektronik empfangen und ausgewertet wird und wobei zwecks Herstellung eines die Signalerscheinungszeitpunkte synchronisierenden Synchronisationsschalters schlüsselseitig eine kurzzeitige Bedämpfung bzw. Entdämpfung der Antennenspule vorgenommen wird, so daß sich zu Zeitpunkten, die durch eine Koinzidenz von Zählereignissen bestimmt werden, an beiden Spulen ein geänderter Signalverlauf ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Obertragung von Signalen vom Schloß zum Schlüssel zu Zeitpunkten erfolgt, die zwischen den Zeitpunkten der durch Bedämpfungen bzw. Entdämpfungen der Schlüsselspule hervorgerufenen Signalveränderungen liegen.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Antennenspulenpaar (L 4, L 5) in Schloß- und Schlüsselseite vorgesehen ist, das gegenüber dem Antennenspulenpaar (L 1, L 2) um 900 versetzt angeordnet und so ausgebildet ist, daß es dasselbe Signal, wie von den Antennenspulen (L 1, L2) ausgesendet, entweder phasengleich oder in der Phasenlage vor-oder nacheilend, überträgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit der Signal übertragung durch die Antennenspulen (L 4, L 5) Zeitglieder vorgesehen sind, um den Signalen zusätzliche, von diesen mitgeführte Informationen entnehmen zu können.