DE4337262C1 - Electronic access authorisation system controlled by a telephone card - Google Patents
Electronic access authorisation system controlled by a telephone cardInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Zugangsberechtigungssystem gemäß dem Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an electronic access authorization system according to the preamble of claim 1.
Zugangsberechtigungssysteme dienen dazu, diejenigen Personen, die einen entsprechenden mechanischen oder elektronischen Schlüssel besitzen, Zu gang zu einem Gelände oder zu Räumen zu gewähren, oder das Ingangsetzen von Maschinen oder Fahrzeugen oder das Abrufen von Informationen zu er möglichen. Zugangsberechtigungssysteme unterliegen daher besonderen Anforderungen bezüglich Sicherheit gegen unbefugtes Ingangsetzen sowie bezüglich hoher Zuverlässigkeit. Unabhängig davon ist die preisgünstige Rea lisierung erwünscht.Access authorization systems are used by those who have one have the appropriate mechanical or electronic key, Zu to grant access to a site or rooms, or to start of machines or vehicles or getting information about it possible. Access authorization systems are therefore subject to special Security requirements against unauthorized activation as well as regarding high reliability. Regardless, the inexpensive rea lization desired.
Elektronische Zugangsberechtigungssysteme bieten gegenüber mechanischen Schließsystemen ein viel höheres Maß an Flexibilität bei der individuellen Vergabe bzw. Entzug von Zugangsberechtigungen. Allerdings sind solche Systeme bisher wegen des relativ hohen Preises für die Sonderanfertigung der Chipkarten meist nur für Anwendungen mit besonders hohen Sicherheitsan forderungen und großen Benutzergruppen in Verwendung.Electronic access authorization systems offer compared to mechanical Locking systems a much higher degree of flexibility in the individual Granting or withdrawing access authorizations. However, there are Systems so far because of the relatively high price for the custom-made Chip cards mostly only for applications with particularly high security demands and large user groups in use.
Zugangsberechtigungssysteme, die Chipkarten als Schlüssel verwenden, sind Stand der Technik, jedoch verwenden die bisher bekannten Systeme als Identifikationsträger eigens für diesen Zweck konfigurierte und äußerlich ge kennzeichnete Chipkarten, die in der Regel keine weiteren Zusatzfunktionen besitzen. Den nächstkommenden Stand der Technik enthält die US 5 204 663, wo ein elektronisches Zugangsberechtigungssystem mit speziell konfigurierten Chipkarten als Schlüssel beschrieben wird. Bisherige Bemühungen, einen kostensenkenden Standard für multifunktionale Chipkarten durchzusetzen, waren wenig erfolgreich, wodurch bereits jetzt eine Vielzahl inkompatibler Chipkarten existiert. Diese haben entsprechend hohe Einzelstückkosten. Einen Hinweis auf artfremde Verwendung von Massenchipkarten wie z. B. Telefon wertkarten enthält die DE 42 29 332 A1, wo u. a. Telefonwertkarten als Freiga bemedium für mittels Schloß und Ketten aneinandergekettete Einkaufswagen vorgeschlagen werden.Access authorization systems that use smart cards as keys State of the art, however, use the previously known systems as Identification carriers specially configured for this purpose and externally ge marked chip cards, which generally have no additional functions have. US 5 204 663 contains the closest prior art, where an electronic access authorization system with specially configured Chip cards is described as a key. Efforts so far, one enforce cost-cutting standards for multifunctional chip cards, were not very successful, which made many incompatible Chip cards exist. These have correspondingly high unit costs. One Indication of inappropriate use of mass chip cards such. B. Telephone value cards contains DE 42 29 332 A1, where u. a. Telephone prepaid cards as Freiga bemedium for shopping carts chained together with a lock and chains be proposed.
Ein weiterer Nachteil der bisherigen Chipkarten-Schlüssel ist, daß im Fall des Verlusts jeder Finder ohne weiteres erkennt, daß er einen Schlüssel für ein Zugangsberechtigungssystem besitzt. Falls die Chipkarte Angaben über das Unternehmen oder den rechtmäßigen Eigentümer enthält, kann ein unredlicher Finder erhebliche Schäden verursachen.Another disadvantage of the previous chip card keys is that in the case of Losing every finder easily realizes that he has a key to one Has access authorization system. If the chip card contains information about the Company or rightful owner can be a dishonest one Finder can cause significant damage.
Ziel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es daher, ein chipkartenbasiertes Zugangsberechtigungssystem bereitzustellen, bei dem die Eigenschaft der Chipkarte als Schlüssel nicht erkennbar ist und dessen Chipkarten extrem billig sind, das also signifikante Fortschritte sowohl bezüglich Sicherheit wie be züglich des Preis-/Leistungsverhältnisses darstellt. The aim of the device according to the invention is therefore to be based on a chip card Provide access authorization system in which the property of Chip card is not recognizable as a key and its chip cards are extremely cheap that are significant advances in both security and be represents the price / performance ratio.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß wie folgt gelöst:According to the invention, this object is achieved as follows:
Das Zugangsberechtigungssystem ist so konfiguriert, daß es mit handelsübli chen Telefonwertkarten als Chipkarten auskommt. Da die Telefonwertkarten in sehr großen Stückzahlen weit verbreitet sind, fallen somit für den Schlüssel praktisch keine Kosten an, insbesondere dann nicht, wenn der ursprüngliche Wertbetrag verbraucht ist; ab dann werden die Telefonkarten in der Regel als nicht mehr nutzbarer Abfall behandelt. Ausgangspunkt der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Tatsache, daß jeder Chip einer Telefonwertkarte eine aus lesbare 9-stellige Nummer besitzt, die unabhängig vom eingespeicherten Wertstand unverändert bleibt. Jede Telefonwertkarte ist somit ein eindeutig identifiziertes Fast-Unikat. Die Einschränkung "Fast" bezieht sich auf die Tat sache, daß innerhalb einer Teilserie von maximal 100 Stück gleiche Nummern vom Hersteller vergeben werden können. Verwendet man jedoch ältere Tele fonkarten, dann geht infolge der Durchmischung die Wahrscheinlichkeit inner halb der benötigten Kartenmenge Telefonkarten mit der gleichen Nummer zu haben praktisch gegen Null.The access authorization system is configured so that it with commercial chen phone cards as chip cards. Since the phone prepaid cards in very large quantities are widespread, fall for the key practically no cost, especially if the original Amount of value is used up; From then on, the phone cards are usually called treated waste that is no longer usable. Starting point of the invention Device is the fact that each chip of a phone prepaid card is one readable 9-digit number, which is independent of the stored Value remains unchanged. Every telephone prepaid card is therefore unique identified almost unique. The "Fast" restriction refers to the deed thing that within a partial series of a maximum of 100 pieces the same numbers can be assigned by the manufacturer. However, if you use older tele phone cards, then the probability goes into the mix half of the required number of cards with the same number have practically zero.
Eine neue Telefonwertkarte ist für den erfindungsgemäßen Einsatz genau so gut geeignet wie eine teilentleerte oder völlig leere. Wird die Individuelle Num mer einer Telefonwertkarte in den Speicher des erfindungsgemäßen Zu gangsberechtigungssystems eingelesen, dann wird daraus ein elektronischer Schlüssel, dem man diese Funktion nicht ansehen kann.A new telephone prepaid card is exactly the same for the use according to the invention well suited as a partially empty or completely empty. If the Individual Num mer a phone prepaid card in the memory of the invention gears authorization system, then it becomes an electronic Key that you cannot see this function.
Folgender Funktionsablauf kennzeichnet das erfindungsgemäße Zugangsbe rechtigungssystem:The following functional sequence characterizes the access device according to the invention authorization system:
Eine handelsübliche Telefonwertkarte 1 wird in das Gehäuse 6 eingeführt. Dort werden die elektrischen Kontakte zum Telefonwertkartenchip 7 durch eine handelsübliche Chipkartenkontaktiereinrichtung 5, genormt nach ISO 7816, hergestellt. Das Einschieben der Telefonwertkarte 1 mit ihren Kontakten in die Chipkartenkontaktiereinrichtung schließt mehrere Stromkreise, so daß die Nummer der Telefonwertkarte 1 ausgelesen und vom Mikroprozessor 3 mit den im Datenspeicher 2 gespeicherten, d. h. berechtigten, Nummern verglichen werden kann. Wird die gelesene Nummer im Datenspeicher 2 gefunden, er zeugt der Mikroprozessor 3 ein digitales Signal, das zur weiteren Auswertung zur Verfügung steht. Vom Mikroprozessor 3 wird z. B. ein potentialfreier Relais kontakt 14 angesteuert, der als Zeit- oder Dauerkontakt konfiguriert werden kann und damit zum Ansteuern eines oder mehrerer Türöffner verwendbar ist. Dem Benutzer kann der Zustand des Systems nach Einführen der Telefon wertkarte optisch und/oder akustisch mitgeteilt werden. So kann z. B. eine vom Mikroprozessor 3 gesteuerte dreifarb-Leuchtdiode als optische Zustandsan zeige 12 beim Einlesen z. B. gelb aufleuchten; wird eine gültige Nummer er kannt, dann leuchtet 12 grün, ansonsten rot. Eine defekte oder inkompatible Chipkarte wird als solche erkannt und z. B. durch ein rotes Blinksignal ange zeigt.A commercial telephone prepaid card 1 is inserted into the housing 6 . There, the electrical contacts to the telephone value card chip 7 are produced by a commercially available chip card contacting device 5 , standardized according to ISO 7816. The insertion of the telephone prepaid card 1 with its contacts into the chip card contacting device closes several circuits, so that the number of the telephone prepaid card 1 can be read out and compared by the microprocessor 3 with the numbers stored, ie authorized, in the data memory 2 . If the number read is found in the data memory 2 , the microprocessor 3 generates a digital signal which is available for further evaluation. From the microprocessor 3 z. B. a potential-free relay contact 14 , which can be configured as a time or permanent contact and can thus be used to control one or more door openers. The user can be informed of the state of the system optically and / or acoustically after inserting the telephone prepaid card. So z. B. a controlled by the microprocessor 3 three-color light-emitting diode as an optical status 12 when reading z. B. light up yellow; If a valid number is recognized, 12 lights up green, otherwise red. A defective or incompatible chip card is recognized as such and z. B. indicates by a red flashing signal.
Soll einer Telefonwertkarte 1 die Berechtigung neu erteilt werden, dann wird diese in das Gehäuse 6 eingeschoben und ein Taster 9 wird bedient, wodurch der Mikroprozessor 3 die gelesene Chipkartennummer in den Datenspeicher 2 schreibt. Dieser Taster 9 ist zweckmäßig so gestaltet, daß er über den Mehr polstecker 15 anschließbar, und vor allem entfernbar ist, nicht von außen zu gänglich ist, oder als Schlüsselkontakt ausgelegt ist, um zu verhindern, daß unberechtigte eine Telefonwertkarte als Schlüssel aktivieren. Zusätzlich be steht die Möglichkeit, die Programmierung der gültigen Karten mittels einer Programmierkarte 23, die sowohl als Telefonwertkarte als auch als sonstige Chipkarte ausgeführt sein kann, durchzuführen. Dabei lassen sich mittels einer Speicherchipkarte als Programmierkarte 25 beliebige Zugangsberechtigungs informationen für unterschiedliche Zugangsberechtigungskontrollgeräte über tragen.If the authorization is to be granted to a telephone prepaid card 1 , it is inserted into the housing 6 and a button 9 is operated, whereby the microprocessor 3 writes the read chip card number into the data memory 2 . This button 9 is expediently designed so that it can be connected via the multi-pin connector 15 , and above all is removable, is not accessible from the outside, or is designed as a key contact to prevent unauthorized persons from activating a telephone prepaid card as a key. In addition, there is the possibility of programming the valid cards by means of a programming card 23 , which can be designed both as a telephone prepaid card and as another chip card. In this case, any access authorization information for different access authorization control devices can be transmitted using a memory chip card as a programming card 25 .
Ebenso ist über den Mehrpolstecker 15 ein Tastenfeld 10 anschließbar, um gezielt bestimmte Nummern im Datenspeicher 2 löschen zu können. Als zu sätzliche Ausgestaltung enthält das Softwareprogramm 4 bedarfsweise ein Unterprogramm, mit dem jeder eingespeicherten Nummer eine Zusatzinfor mation zugeordnet wird, in der festgelegt werden kann, wie lange oder wie oft die Berechtigung gelten soll, z. B. unbegrenzt, 24 Std. oder einmal bis n-mal. Der Sicherheitsgrad des erfindungsgemäßen Zugangsberechtigungssystems kann bei Bedarf durch Abfragen weiterer Identifikationsmerkmale, wie z. B. einer Geheimzahl noch erhöht werden.Likewise, a keypad 10 can be connected via the multipole plug 15 in order to be able to delete specific numbers in the data memory 2 in a targeted manner. As an additional embodiment, the software program 4 contains, if necessary, a subroutine with which each stored number is assigned additional information, in which it can be determined how long or how often the authorization is to apply, e.g. B. unlimited, 24 hours or once to n times. The level of security of the access authorization system according to the invention can, if necessary, by querying further identification features, such as, for. B. a secret number can be increased.
Über den Mehrpolstecker 15 kann bei Bedarf ein Monitor 17 angeschlossen werden, der sichtbar macht, wieviele und welche Nummern gültig sind, und, in Verbindung mit einem externen Speicher, welchen Personen diese zugeordnet sind. Das erfindungsgemäße Zugangsberechtigungssystem kann, was Stand der Technik ist, bei Bedarf auch so ausgebaut werden, daß protokolliert wird, wann mit welcher Karte, d. h. durch welche Person, welcher Zugang aktiviert wurde. Konfigurationen, bei denen der Zugang erst durch die Aufeinanderfolge von zwei oder mehr Karten in einem System oder durch das Hintereinander schalten von zwei oder mehreren Systemen (Mehrpersonenprinzip) freigege ben wird, sind ausdrücklich Bestandteil der Erfindung.If necessary, a monitor 17 can be connected via the multi-pin plug 15 , which makes visible how many and which numbers are valid, and, in connection with an external memory, which persons they are assigned to. The access authorization system according to the invention, which is state of the art, can also be expanded, if necessary, in such a way that it is logged when and with which card, ie by which person, which access was activated. Configurations in which access is only released by the sequence of two or more cards in a system or by the series connection of two or more systems (multi-person principle) are expressly part of the invention.
Um die Stromaufnahme gering zu halten, und um ein gutes Preis- /Leistungsverhältnis zu realisieren, ist es zweckmäßig, für den Prozessor einen Microcontroller einzusetzen, der das Programm und den Datenspeicher sowie alle notwendigen Peripherieeinheiten auf einem Chip integriert. Hierfür bewährt hat sich z. B. der Typ 16C54/16C84 der Fa. Arizona Mikrochip. Es kann wün schenswert sein, in einem zusätzlichen Speicher 11 gültige, d. h. zugangsbe rechtigte Nummern auch ohne externe Stromversorgung für mehrere Jahre zu speichern. Hierfür wird z. B. ein EEprom des Typs 93C46 der o.g. Firma ver wendet, das bis zu 16 Nummern von jeweils 64 Bit Länge wenigstens 10 Jahre speichert. Die Stromversorgung erfolgt über einen +5 V Spannungsregler, um einen großen Versorgungsspannungsbereich von 7-24 V zu ermöglichen. Um einen sicheren störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, befindet sich der Con troller ohne Karte im Reset-Zustand. Bei der beschriebenen Ausführung sind alle Funktionsteile in einem Gehäuse integriert. Eine zweistückige Ausführung, bei der das Auslesen der Chipkartennummer in einem Teilgerät A und das Prüfen auf Berechtigung sowie ggf. das Signal für den Schließmechanismus in einem separaten Teilgerät B erfolgen, ist ebenfalls Bestandteil dieser Erfin dung. In diesem Fall werden die Daten drahtgebunden oder auch drahtlos, z. B. mittels Infrarot, von A nach B übertragen. Übertragung ist Stand der Technik. Diese Ausführung kann nützlich sein, wenn z. B. ein PKW, dessen Türen keine aufbruchgefährdeten Schlösser mehr aufweisen, von außen ent riegelt werden soll. In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt.In order to keep the current consumption low and to achieve a good price / performance ratio, it is expedient to use a microcontroller for the processor, which integrates the program and the data memory as well as all necessary peripheral units on one chip. Has proven itself for this. B. the type 16C54 / 16C84 from Arizona microchip. It may be desirable to store valid, ie access-authorized numbers in an additional memory 11 for several years even without an external power supply. For this, z. B. uses an EEprom of type 93C46 from the above-mentioned company, which stores up to 16 numbers, each 64 bits long, for at least 10 years. Power is supplied via a +5 V voltage regulator to enable a large supply voltage range of 7-24 V. To ensure safe, trouble-free operation, the controller is in the reset state without a card. In the described embodiment, all functional parts are integrated in one housing. A two-piece version, in which the reading of the chip card number in a sub-device A and checking for authorization and possibly the signal for the locking mechanism in a separate sub-device B, is also part of this invention. In this case, the data is wired or wireless, e.g. B. by infrared, transmitted from A to B. Transmission is state of the art. This version can be useful if e.g. B. a car whose doors no longer have locks at risk of being unlocked from the outside ent. An embodiment is shown in FIG. 1.
Das erfindungsgemäße Zugangsberechtigungssystem läßt sich sehr klein ausführen: die kompakte Leiterplatte mit einseitiger Leiterbahnführung hat höchstens 60×90×12 mm Volumen, es hat etwa die Größe einer Zigaretten schachtel bei nur halber Dicke. Ein weiterer Vorteil - ausgehend von praktisch kostenlosen Telefonwertkarten - der äußerst günstige Preis: Bei Serienferti gung kann von einem Herstellpreis von DM 20/Stück (Stand 1993) ausge gangen werden. Die kleine Bauweise sowie der niedrige Preis empfehlen die ses System besonders für Masseneinsatz, z. B. als Haus- oder Hotelzimmer schlüssel oder als zusätzliche Zündkreissperre bei Kraftfahrzeugen.The access authorization system according to the invention can be very small Execute: has the compact circuit board with one-sided conductor track maximum 60 × 90 × 12 mm volume, it is about the size of a cigarette box at only half the thickness. Another advantage - starting from practical free telephone prepaid cards - the extremely low price: at series production supply can be based on a production price of DM 20 / piece (as of 1993) be gone. The small size and the low price recommend them ses system especially for mass use, z. B. as a house or hotel room key or as an additional ignition lock on motor vehicles.
Claims (15)
- 1.1 Die Chipkarte ist eine handelsübliche Telefonwertkarte mit Speicher chip (1)
- 1.2 Es ist wenigstens ein programmierbarer Datenspeicher (2) zum Spei chern der zugangsberechtigten Nummern vorhanden.
- 1.3 Es ist ein Mikroprozessor (3) mit Programmspeicher mit dem Software programm (4) zum Auslesen der Seriennummern der Telefonwertkarten (1) und zum Vergleich mit eingespeicherten Nummern vorhanden.
- 1.4 Es ist eine Chipkartenkontaktiereinrichtung (5) im Gehäuse (6) des Zu gangsberechtigungssystems für den Zugriff auf den Telefonwertkarten chip (7) vorhanden. (Fig. 1)
- 1.1 The chip card is a commercial telephone prepaid card with memory chip ( 1 )
- 1.2 There is at least one programmable data memory ( 2 ) for storing the access-authorized numbers.
- 1.3 There is a microprocessor ( 3 ) with program memory with the software program ( 4 ) for reading out the serial numbers of the phone cards ( 1 ) and for comparison with stored numbers.
- 1.4 There is a chip card contacting device ( 5 ) in the housing ( 6 ) of the access authorization system for access to the telephone prepaid chip ( 7 ). ( Fig. 1)
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Legal Events
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8322 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
AG | Has addition no. |
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AG | Has addition no. |
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Owner name: TOWITOKO AG, 85521 OTTOBRUNN, DE |
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Free format text: KOHN, THOMAS, 82024 TAUFKIRCHEN, DE WIELER, TOBIAS, 82024 TAUFKIRCHEN, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |