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Die
Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung zur
schlüssellosen
Ver- und Entriegelung eines Türschlosses,
welches wenigstens einen Riegel, einen mit dem Riegel in Wirkverbindung
stehenden Schließzylinder,
wenigstens eine Handhabe zur Betätigung
des Schließzylinders
und ein den Schließzylinder
aufnehmendes Zylindergehäuse
aufweist, mit einer elektronischen Steuerungseinheit zur Prüfung der
Zutrittsberechtigung und zur Steuerung der Schließvorrichtung
sowie wenigstens einem mobilen Identträger, welche mit Mitteln zur
drahtlosen Datenübertragung
einander zugeordnet sind.
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Schließvorrichtungen
dieser Art werden zum Ver- und Entriegeln von Türen verwendet, welche für die Bestückung mit
Einsteckschlössern
vorgesehen sind. Dabei sind der Schließzylinder und die Handhabe
vorzugsweise kraftschlüssig
dem Riegel zugeordnet. Der Schließzylinder weist vorzugsweise
einen Zylinderkern mit einem Schließbart auf, welcher mit dem
Riegel in Wirkverbindung steht. Das Zylindergehäuse weist eine Ausnehmung zur
Aufnahme des Schließzylinders
und einen Zylindersack zu Befestigung mit der Tür auf.
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Als
Handhabe kommen Drehknauf, Klinke oder Drücker sowie sonstige Öffnungsvorrichtungen an
Türen in
Frage, welche mit dem Schließzylinder verbunden
werden können.
Die Schließvorrichtung ist
mit einer elektronischen Steuerungseinheit beschaltet, welche durch
einen mobilen Identträger über eine
drahtlose Datenübertragung
mit Zugangsdaten versorgt wird. Korrespondieren die Daten der Steuerungseinheit
mit denen, die daraufhin vom Identträger empfangen werden, öffnet die
Schließvorrichtung.
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Insbesondere
bei Gebäudeinnentüren, Gebäudeaußentüren sowie
an Gebäudeabschnittstüren, aber
auch an Türen
von Mobiliar, wie Schränken und
dergleichen werden Schließvorrichtungen
dieser Art verwendet, um eine sichere Zutrittssteuerung zu gewährleisten.
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Bei
herkömmlichen
Schließvorrichtungen dieser
Art muss der Identträger
manuell aktiviert werden. Nachteil dieser Schließvorrichtungen ist, dass mit
dem Identträger
hantiert werden muss, damit die Schließvorrichtung beziehungsweise
die Steuerungseinheit aktiviert wird. Diese Handhabung ist umständlich und
unkomfortabel.
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Zum
anderen wird dies dadurch erreicht, dass deren Steuerungseinheit
permanent in Betriebsbereitschaft ist, damit die Abfrage und die
Prüfung
der Zutrittsberechtigung ermöglicht
wird. Von Nachteil ist dabei, dass sie ständig Abfragen an die Umgebung
sen den muss, um möglicherweise
in der Nähe
befindliche Identträger
zu registrieren und um die Zutrittsdaten abzufragen. Diese Schließvorrichtungen
sind aufwändig
mit permanenter Energieversorgung auszustatten, was mit hohen Kosten
für Verkabelung
sowie Montage und mit erheblichem Platzbedarf verbunden ist, da
aufgrund des hohen Energiebedarfs der Betrieb der Schließvorrichtung
mit Batterien unzweckmäßig ist.
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Die
DE 197 38 938 schlägt in diesem
Zusammenhang ein Schloss vor, welches mit einem elektrisch betätigbaren
Riegel versehen ist. Zur Steuerung der Riegelbetätigung ist eine elektronische Steuerungseinheit
vorgesehen, welche eine externe Relaisstation aufweist. Die Steuerungseinheit
sendet permanent Informationen über
den Betriebzustand der Schließvorrichtung
zur Relaisstation. Sie empfängt
andererseits Informationen von der Relaisstation, welche Befehle
zum Öffnen
und Verriegeln der Schließvorrichtung
beinhalten. Die Relaisstation ist mit einer permanenten Energieversorgung
verbunden und empfängt
gegebenenfalls Signale von sich nähernden Transpondern, welche
Zugangsdaten der Schließvorrichtung
senden. Die Steuerungseinheit ist mit einer Batterie oder eine Energiezufuhrleitung
verbunden. Nachteilig wirkt sich bei dieser Schließvorrichtung
aus, dass zur Aufrechterhaltung der Betriebsfunktion ein permanenter
Datenaustausch zwischen Steuerungseinheit und Relaisstation erforderlich
ist und die Relaisstation permanent nach herannahenden Transpondern
suchen muss. Darüber
hinaus erfolgt der Datentransfer zwischen Transpondern und Steuerungseinheit
stets über
die Relaisstation, so dass die Betriebsfähigkeit der gesamten Schließvorrichtung
gefährdet
ist, wenn die Relaisstation beispielsweise durch einen Stromausfall
funktionsunfähig
wird.
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Um
diese Nachteile zu vermeiden, schlägt die
DE 198 51 308 einen Schließzylinder
vor, welcher einen Transponder aufweist, der eine Abfrage und Prüfung der
Zutrittsberechtigung durch ein manuell erzeugbares Signal aktiviert.
Dabei tauschen Transponder und Steuerungseinheit Daten aus und bei
positiver Prüfung
werden die Schließvorrichtung
zur Öffnung
freigegeben. Die Tür
kann dann anschließend
geöffnet
werden.
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Es
hat sich als nachteilig erwiesen, dass vor dem Öffnen der Tür der Identträger mit
dem Transponder vom Benutzer manuell bedient und nach Freigabe durch
die Schließvorrichtung
die Tür
manuell geöffnet
werden muss. Diese Ausführungsform
ist unkomfortabel für
den Benutzer.
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Aufgabe
der Erfindung ist es somit die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden
und eine bequem bedienbare Schließvorrichtung zur Verfügung zu
stellen, welche nur gerin gen manuellen Bedienaufwand erfordert und
von einer externen Energieversorgung unabhängig ist.
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Eine
Lösung
dieser Aufgabe wird dadurch bereitgestellt, dass die Schließvorrichtung
Schaltmittel aufweist, dass das Schaltmittel mit der Steuerungseinheit
verbunden ist und dass die Steuerungseinheit durch das Schaltmittel
bei Betätigung
der Handhabe aktivierbar ist. In vorteilhafter Weise wird so erreicht,
dass die Abfrage durch die Steuerungseinheit automatisch bei Betätigung der
Handhabe aktiviert wird. Hierdurch wird die Prüfung der Zutrittsberechtigung
initialisiert. Die Aktivierung der Steuerungseinheit und die Öffnung der
Tür erfolgen
somit weitgehend in einem Schritt. Diese Lösung ist eine einfache Möglichkeit,
die Benutzung von verriegelbaren Türen sicher und komfortabel
zu gestalten. Durch die individuelle Aktivierung der Steuerungseinheit wird
nur geringe Energie benötigt,
um die Schließvorrichtung
zu betätigen,
so dass auf eine aufwändige Verkabelung
verzichtet werden kann.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schließvorrichtung
wird dadurch erreicht, dass das Schaltmittel kapazitiv, induktiv,
magnetisch oder optisch schaltbar ist. Als Schaltmittel sind in
vorteilhafter Weise kapazitiv oder induktiv wirkende elektronische
Bauteile vorgesehen. Gleichwohl erfindungsgemäß einsetzbar sind mechanische oder
elektronische Schalter sowie Sensoren, wie beispielsweise Bewegungs-
oder Näherungsmelder. Vorteilhaft
hat sich erwiesen, dass das Schaltmittel einen Schalter umfasst,
welcher mit der Handhabe und/oder dem Schließzylinder in Wirkverbindung steht.
Als Handhabe kann dabei eine drehbare Klinke oder Knauf, ein Drücker oder
Zugmittel sowie berührungssensitive
Bauelemente wie Taster oder dergleichen eingesetzt werden. Erfindungsgemäß ist auch ein
Magnetschalter vorgesehen, welcher einen von der Handhabe betätigbaren
Magnetring aufweist. Vorzugsweise ist der Schalter dabei mit dem
im Schließzylinder
einsitzenden Zylinderkern verbunden. Durch Betätigung der Handhabe wird der
Zylinderkern bewegt und somit der Schalter geschaltet, so dass die
Steuerungseinheit aktiviert wird.
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Eine
weitere Ausgestaltung wird dadurch bereitgestellt, dass die Steuerungseinheit
Sende- und Empfangsmittel aufweist, welche wenigstens eine Antenne
umfassen und dass der Datenaustausch mit dem Identträger mittels
eines hochfrequenten elektromagnetischen Wechselfeldes erfolgt.
Von Vorteil ist, dass die Verwendung eines derartigen Wechselfeldes
einerseits kleine Baugrößen der
Sende- und Empfangseinheiten ermöglicht,
welche einfach in die entsprechenden Bauteile der Schließvorrichtung
integrierbar sind, und andererseits große Reichweiten für die Datenübertragung
möglich
sind. Es ist somit nicht mehr nötig,
den Identträger
in die unmittelbare Nähe
der Schließvorrichtung
zu bringen, sondern dieser kann bequem beim Benutzer der Tür verbleiben,
so dass dieser nicht mit dem Identträger hantieren muss.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass die Steuerungseinheit Mittel zur Datenverarbeitung aufweist,
welche einen Mikroprozessor und Speicher umfassen und dass die Zugangsdaten
im Speicher gespeichert sind und vom Mikroprozessor für die Verschlüsselung
zur Funkdatenübertragung
zum Identträger
und/oder für
die Verifizierung nach Empfang des Antwortsignals vom Identträger abrufbar
sind. Hierdurch wird ein hohes Maß an Sicherheit gewährleistet,
da eine Manipulation der Schließvorrichtung und
damit ein unberechtigter Zugang verhindert wird. Die Sicherheit
wird erfindungsgemäß dadurch
erhöht,
dass die gesendeten Signale zur Funkdatenübertragung, vorzugsweise kryptographische,
verschlüsselt
werden.
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Um
die Tür
von außen
zu öffnen,
ist es erforderlich, dass eine türaußenseitige
Handhabe den Zugang ermöglicht.
Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass der Schalter und/oder Komponenten der Steuerungseinheit, vorzugsweise
Sende- und Empfangsmittel, im Schließzylinder, im Zylindergehäuse bzw.
in der Handhabe, vorzugsweise türaußenseitig, integriert
sind. Dabei wird das Schaltmittel vorzugsweise im Zylindersack,
die Antenne beziehungsweise die Datenverarbeitungsmittel in vorteilhafter
Weise im Schließzylinder,
dem Zylindergehäuse
oder in der Handhabe angeordnet. Vorzugsweise werden das Schaltmittel
beziehungsweise die Mittel zur drahtlosen Datenübertragung in der türäußeren Handhabe
integriert. Die sicherheitsrelevanten Bauteile werden türinnenseitig
angeordnet und sind somit von außen unzugänglich. Es wird damit eine
gute Datenübertragung über die
Sende- und Empfangsmittel erreicht, da weder das Türmaterial
noch die Schließvorrichtung
selbst die Antenne abschirmen. Besonders vorteilhaft hat sich erwiesen,
die Antenne in der türaußenseitigen
Handhabe zu integrieren oder die äußere Handhabe als Antenne auszugestalten.
Ebenfalls ist eine Schließvorrichtung
vorgesehen, bei der die Antenne in dem den Schließzylinder tragenden
Zylindergehäuse
integriert ist. Das Schaltmittel kann ebenfalls türaußenseitig
angeordnet werden, wodurch die Sicherheit nicht eingeschränkt wird, da
die Schließvorrichtung
nicht durch unerwünschte Manipulation
an den Schaltmitteln geöffnet
werden kann.
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Eine
weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schließvorrichtung wird dadurch erreicht, dass
die Steuerungseinheit im Zylindergehäuse, vorzugsweise türinnenseitig,
in tegriert ist. In vorteilhafter Weise ist die Steuerungseinheit
dabei so angeordnet, dass die Datenleitungen und Energieversorgungskabel
bei einer Betätigung
der Handhabe unbewegt bleiben, so dass ein diesbezüglicher
Verschleiß vermieden
wird.
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Damit
die Tür
erfindungsgemäß geöffnet werden
kann, ist vorgesehen, dass die Handhabe, der Schließzylinder
und/oder der Riegel durch eine Kupplung, vorzugsweise mechanisch,
gekoppelt sind, solange die Schließvorrichtung von der Steuerungseinheit
zur Öffnung
freigegeben ist und dass die Handhabe ansonsten vom Schließzylinder
und/oder dem Riegel entkoppelt ist. Mit der Kupplung ist es möglich durch
Betätigen
der Handhabe zunächst
den Zylinderkern und damit den Schließbart des Schließzylinders
zu bewegen. Sofern die Steuerungseinheit die Zutrittsberechtigung
festgestellt hat werden die Komponenten gekoppelt. Durch die Kopplung
mit dem Riegel wird somit die Schließvorrichtung geöffnet. Ist
von der Steuerungseinheit festgestellt worden, dass keine Zutrittsberechtigung
vorliegt, also kein Identträger
vorhanden ist oder die übertragenen Zutrittsdaten
nicht miteinander korrespondieren, dann bleibt die Kupplung im ausgekoppelten
Zustand und die Handhabe ist nicht betätigbar oder die Betätigung der
Handhabe bleibt wirkungslos. Beispielsweise wird ein Drehknauf oder
eine Türklinke
leer drehen, wenn die Kupplung die Bauteile der Schließvorrichtung
nicht koppelt.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erreicht, dass
die Schließvorrichtung
eine integrierte Energieversorgung aufweist, vorzugsweise eine Batterie
oder aufladbare Energiespeicher. Es ist somit möglich die Schließvorrichtung von
externen Stromnetzen unabhängig
zu betreiben. Als Energiespeicher sind, insbesondere mittels fotovoltaischen
Zellen oder elektromagnetisch, aufladbare Energiespeicherelemente
vorgesehen.
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Zur
Abfrage und Verifizierung der Zutrittsberechtigung ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Steuerungseinheit dem Schaltmittel zugeordnet ist, wobei
die aktivierte Steuerungseinheit ein Abfragesignal an den Identträger sendet,
der Identträger ein
mit den Zugangsdaten korrespondierendes Antwortsignal an die Steuerungseinheit
zurücksendet und
die Steuerungseinheit die Zugangsdaten prüft und bei Zutrittsberechtigung
die Schließvorrichtung zur Öffnung freigibt.
Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die Datenübertragung
zwischen der Steuerungseinheit und dem Identträger mittels eines hochfrequenten
elektromagnetischen Wechselfeldes erfolgt und dass die Abfrage- und Antwortsignale
vor dem Senden mittels mathematischer Algorithmen verschlüsselbar
sind. Hierzu ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Zugangsdaten
im Spei cher speicherbar und vom Mikroprozessor für die Funkdatenübertragung
zum Identträger
codierbar sind, dass der Mikroprozessor das Antwortsignal des Identträgers nach
Empfang verifiziert und bei Zutrittsberechtigung die Kupplung aktivierbar
ist. Dabei wird die Handhabe mit dem Schließzylinder und dem Riegel gekoppelt.
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Die
Erfindung wird anhand der Zeichnung nachfolgend beschrieben. Es
zeigen
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1 eine
Schließvorrichtung
mit Handhabe und Magnetschalter im Querschnitt;
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2 ein
Zylindergehäuse
der Schließvorrichtung
mit im türinneren
Zylindersack integrierter Steuerungselektronik im Querschnitt.
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In 1 ist
eine Schließvorrichtung 1 mit Handhabe 2 und
Schaltmittel 3 im Querschnitt dargestellt. Die Handhabe 2 umfasst
einen Knauf 4 mit einem Knaufstift 5, welcher
mit dem Zylinderkern 6 verbunden ist. Die Handhabe 2 sitzt
außerhalb
des Türblattes
auf der Stirnseite 7 des Zylinderkerns 6. Der Zylinderkern 6 sitzt
in dem Zylindergehäuse 8 ein
und ist mit dem Schaltmittel 3 verbunden. Das Schaltmittel 3 umfasst
einen Magnetschalter 9 mit einem Magnetring 10,
welcher bei Betätigung
der Handhabe 2 mit dem Zylinderkern 6 dreht und
den Magnetschalter 9 schaltet. Sobald der Magnetschalter 9 schaltet,
wird die Steuerungseinheit 12 aktiviert, welche elektronisch
mit dem Magnetschalter 9 verbunden ist. Im Zylindergehäuse 8 der
Schließvorrichtung 1 ist
eine integrierte Steuerungseinheit 12 dargestellt. Die
Steuerungseinheit 12 ist mit dem Magnetschalter 9 und
einer Kupplung 13 verbunden. Die Kupplung 13 koppelt
im Falle einer positiven Prüfung
der Zutrittsberechtigung durch die Steuerungseinheit 12 mittels Koppelelementen 14, 15 die
Handhabe 2, den Zylinderkern 6 und den Schließbart 11 zur
Betätigung
des Riegels der Tür.
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Zur
Entriegelung der Schließvorrichtung 1 wird
zunächst
die Handhabe 2 betätigt.
Der Handhabe 2 ist der Magnetschalter 9 zugeordnet,
welcher einen Schaltimpuls erzeugt, der an die Steuerungseinheit 12 übertragen
wird. Durch den Schaltimpuls wird die Steuerungseinheit 12 aktiviert.
Die Steuerungseinheit 12 weist in der Zeichnung nicht dargestellte Datenverarbeitungsmittel
auf, welche einen Mikroprozessor zur Verschlüsselung von Abfrage- und Zugangsdaten
sowie Speichermittel zur Speicherung von Zugangsdaten umfassen.
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Die
Steuerungseinheit 12 sendet, nachdem sie aktiviert worden
ist, über
ihre Sende- und
Empfangsmittel 16 ein Abfragesignal an den, in der Zeichnung
ebenfalls nicht dargestellten Identträger, der das Abfragesignal
wiederum über
Sende- und Empfangsmittel empfängt.
Durch das Abfragesignal wird der Identträger aktiviert und erzeugt ein
Antwortsignal, welches an die Steuerungseinheit 12 zurück gesendet
wird. Das Abfra gesignal und das Antwortsignal sind erfindungsgemäß codiert.
Es ist vorgesehen, den Identträger
mit einer Datenverarbeitungseinheit auszustatten, welche ein Antwortsignal
erzeugt. Des Weiteren sind Speichermittel zur Speicherung von Zugangsdaten
vorgesehen. Von der Erfindung ebenfalls umfasst, sind passive Identträger, welche
ein Antwortsignal erzeugen, das durch eine integrierte Schaltung
aus dem Abfragesignal erzeugt wird. Das Antwortsignal, welches mit
den Zugangsdaten korrespondiert, wird wieder an die Steuerungseinheit 12 gesendet,
wo es mit den dort gespeicherten Zugangsdaten verglichen wird. Korrespondieren
die Zugangsdaten mit dem Antwortsignal, wird Zugangsberechtigung
festgestellt und die Schließvorrichtung 1 zur Öffnung freigegeben.
Dabei wird über
eine Kupplung 13 die Handhabe 2 mit dem Schließzylinder 6 beziehungsweise
dem Schließbart 11 gekoppelt,
so dass bei weiterer Betätigung
der Handhabe 2 die Schließvorrichtung 1 ohne
Weiteres öffnet.
Wird keine Zugangsberechtigung festgestellt, verbleibt die Kupplung 13 in
dem entkoppelten Zustand und die weitere Betätigung der Handhabe 2 bleibt
wirkungslos. Die Schließvorrichtung 1 öffnet nicht.
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Die
Codierung der Übertragungssignale kann
durch einen einfachen werksseitig festgelegten Code erfolgen, erfindungsgemäß sind auch
intelligente Systeme vorgesehen, deren Codierung auf einer zufällig gewählten mathematischen
Funktion beziehungsweise auf Zufallszahlen basiert. Durch eine kryptographische
Verschlüsselung
ist eine hohe Betriebssicherheit bei der Benutzung der Schließvorrichtung 1 erreichbar.
Die Verschlüsselung
kann einerseits mittels eines Datenverarbeitungsprogramms direkt
von der Steuerungseinheit 12 vorgenommen werden. Andererseits
kann die Verschlüsselung
auch von einem zusätzlich
mit der Steuerungseinheit verbundenen, vorzugsweise von außen einsteckbaren elektronischen
Schaltelement vorgenommen werden, beispielsweise einer Chipkarte,
die eine integrierte Schaltung zur Verschlüsselung aufweist.
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Die
erfindungsgemäße Schließvorrichtung 1 ermöglicht den
Zugang durch eine damit versehene Tür auf einfache Weise. Dabei
kann auf eine Betätigung
des Identträgers
verzichtet werden, so dass dessen Anwesenheit in Funkreichweite
ausreicht, um die Funktionen der Schließvorrichtung 1 ausführen zu
können.
Allein die Betätigung
der Handhabe 2 aktiviert die Funktionen der Schließvorrichtung 1.
Die Tür
ist bei Zutrittsberechtigung unverschlossen. Liegt keine Zutrittsberechtigung
vor oder ist die Steuerungseinheit 12 nicht aktiviert,
ist die Tür
verschlossen.
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In 2 ist
ein Zylindergehäuse 8 der Schließvorrichtung
mit der integrierten Steuerungseinheit 12 dargestellt.
Der Schließbart 11 ist
am Zylinderkern 6 angeordnet und mit der Handhabe 2 über eine
nicht in der Zeichnung dargestellte Kupplung 13 koppelbar.
Die Steuerungseinheit 12 ist im Türinnenbereich angeordnet und
weist Sende- und Empfangsmittel 16 auf, welche türaußenseitig
angeordnet sind. Der Schließbart 11 stellt
die Grenze zwischen der Türinnen-
und Türaußenseite
dar. Der Zylinderkern 6 ist mit dem Schließbart 11 über die
Kupplung 13 koppelbar, indem die Koppelelemente 14, 15 miteinander
koppeln und die Kupplung 13 zwischen dem Zylinderkern 6 und
dem Schließbart 11 blockieren. Die
Kupplung 13 ist mit der Steuerungseinheit 12 durch
Datenleitungen 17 verbunden, damit bei positiver Prüfung der
Zutrittsberechtigung, die Kupplung 13 geschaltet werden
kann.
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- 1
- Schließvorrichtung
- 2
- Handhabe
- 3
- Schaltmittel
- 4
- Knauf
- 5
- Knaufstift
- 6
- Zylinderkern
- 7
- Stirnseite
- 8
- Zylindergehäuse
- 9
- Magnetschalter
- 10
- Magnetring
- 11
- Schließbart
- 12
- Steuerungseinheit
- 13
- Kupplung
- 14
- Koppelelementen
- 15
- Koppelelementen
- 16
- Sende-
und Empfangsmittel
- 17
- Datenleitungen