Устройство для управления доступом Советский патент 1992 года по МПК E05B47/00 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для защиты различных объектов от доступа посторонних лиц.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления доступом, содержащее блок памяти ключа , блок памяти замка, блок управления, блок сравнения кода соответствия, блок считывания кода ключа, блок сопряжения ключа с замком, блок сравнения кода ключа и блок считывания кода соответствия. Устройство позволяет устанавливать новый код ключа и замка перед каждым запиранием.

Недостатком устройства является пониженная секретность вследствие того, что коды ключа и замка могут быть случайно или преднамеренно скомпрометированы лицом, производившим их установку, что допускает возможность несанкционированного доступа к охраняемому объекту,

причем обнаружить факт такого доступа по состоянию устройства невозможно.

Целью изобретения является повышение секретности путем автоматического изменения кода ключа и замка после каждого доступа к охраняемому объекту.

Это достигается тем, что устройство, содержащее ключ с памятью кода и замок, исполнительный блок, вход которого соединен с первым выходом блока управления, блок сопряжения ключа с замком, информационный выход которого соединен с информационным входом блока сравнения, а выход блока сравнения - с первым входом блока управления, дополнительно снабжено блоком генерации и хранения случайных чисел и блоком записи, при этом управляющий выход блока сопряжения ключа с замком соединен с вторым входом блока управления, второй выход которого соединен с входом блока генерации и хранения случайных чисел, информационный выход

44 ю

ю о

блока записи соединен с информационным сходом блока сопряжения ключа с замком, причем первый информационный выход блока генерации и хранения случайных чисел соединен с информационным входом блока записи, а втором информационный выход блока генерации и хранения случайных чисел - с вторым информационным входом блока сравнения, при этом третий, четвертый и пятый выходы блока управле- ния соединены соответственно с. первым, вторым и третьим входами управления блока записи.

Положительный эффект достигается за счет того, что код ключа и зэмка устзнавли- вается автоматически и, следовательно, не. известен лицу, пользующемуся устройством для управления доступом, Это исключает предн а мерен н ую и ли с л у ч а и н у ю компрометацию кода ключа, что делает не- возможным изготовление слепка ключа по знанию кода. Если же все-таки каким-либо образом будет изготовлен слепок ключа, то после несанкционированного доступа к охраняемому объекту код ключа будет автома- тически изменен .и устройство для управления . доступом не отреагирует на ключ со старым кодом (настоящий ключ), Это позволит установить факт несанкцио- .нированного доступа к охраняемому объек- ту и принять меры к предотвращению отрицательных последствий несанкционированного доступа. Все .это вместе взятой повышает надежность охраны объекта, На фиг.1 изображена блок-схема пред- латаемого устройства; на фиг.2 - вариант исполнения ключа, с частичным вырьтом; на фиг.З - вариант конструктивного исполнения блока сопряжения ключа с замком; на фиг.4 - вариант.электронной схемы устрой- ства.

Устройство состоит из ключа 1 с памятью кода, блока 2 сопряжения ключа с замком, блока 3 записи кода в память ключа, блока управления 4, блока генерации и хрэ- нения.случайных чисел 5, исполнительного блока 6 и блока сравнения кодов 7.

Вариант выполнения ключа с памятью 1 (см. фиг.2) состоит из головки 8, боковин 9а и 96 между которыми запрессованы фер- ромагнитпые пластины 10. Для герметизации пластин 10 служат крышки 11а и 116, На конце ключа 1 имеется непрозрачный участок 12,-выполненный из пластмассы.

Блок сопряжения 2 (см, фиг.2) для ключа по данному варианту выполнения состоит из катушек 13 записи единицы на ферромагнитных сердечниках 14, катушек 15 записи нуля из ферромагнитных сердечниках 16, Ссзетодирда 17, излучающего световой поток

18, диафрагмы 19 с отверстием 20 и фотодиода 21. Катушки 22.принимают информацию в момент считывания кода с ключа.

Электронная схема замка для ключа с памятью по фиг.2 состоит из блока сопряжения 2 (см, фиг.4), в который входят катушки L1-L24, светодиод V2 и фотодиод V3; блока записи 3, в который входят транзисторы Т1- Т16, резисторы R1-R16, схемы И D5-D20, D22, схемы НЕ D34-D41, схемы ИЛИ D25- D33; блока 5 генерации и хранения случайных чисел, выполненного на счетчиках D1 и D2 исполнительного блока б, состоящего из транзистора Т17 и катушки L25; блока сравнения 7, состоящего из компараторов D3 и D4; блока управления 4, состоящего из схем и D21, D23, схемы ИЛИ D24, схем НЕ D42,. D51, триггеров D43-D46, сдвигового регистра D47, мультивибратора D48, ждущего мультивибратора D49, триггера Шмитта D50, резисторов К17-К21,чконденсаторов С1 и С2,тиристора V1,

Устройство работает следующим образом,

При запирании ключ 1 с памятью кода соединяется с блоком 2 сопряжения ключа с замком. В момент соединения ключа 1 с блоком сопряжения 2 из последнего сигнал поступает на блок управления 4, который начинает выдавать управляющие сигналы. .По этим сигналам, код, сформированный блоком 5 генерации и хранения случайных чисел, переписывается блоком записи 3 через блок 2 сопряжения ключа с замком в. ключ 1 с памятью кода. Этот же код остается на хранении в блоке 5 генерации и хранения случайных чисел.

При отпирании ключ 1 с памятью.кода повторно соединяется с блоком 2 сопряжения ключа, с замком. Последний выдает сигнал на блок управлений 4, который своими сигналами позволяет считать код из .памяти к/моча 1 с кодом, через блок 2 сопряжения ключа с.замком и передать этот код в блок сравнения кодов 7, куда поступает также код из блока 5 генерации и хранения случайных чисел, В случае совпадения кодов блок сравнения кодов 7 выдает сигнал на блок управления 4, который, в свою очередь, выдает сигнал на исполнительный блок 6, разрешая тем самым доступ к охраняемому объекту, В случае несовпадения кодов сигнал, разрешающий доступ к объекту, отсутствует.

Вариант устройства для управления доступом (см, фиг.2-4} работает следующим образом,

При замыкании переключателя В1 (см. фиг,4) конденсатор С1 начинает заряжаться до напряжения включения тиристора V1.

После включения тиристора скачок напряжения на R18 дифференцируется цепочкой С2, R19, Положительный импульс с С2, R19 устанавливает в состояние логической единицы RS-триггеры D43, D44, D46 и в состояние логического нуля RS-триггер D45. Положительный импульс с С2, R19, инвертированный на D51,устанавливает в нулевое состояние сдвиговый регистр D47, Высокий уровень на выходе D44 разрешает прохождение через схему И D21 тактовых импульсов от мультивибратора D48 на счетчики D1 и D2. Тактовая частота такова, что за небольшой промежуток времени (доли секунды) счетчик многократно переполняется, вследствие чего в любой момент времени код, сформированный счетчиком, можно считать случайным числом.

Когда ключ 1 вводится в блок2 сопряжения ключа с замком (см. фиг.З), то он своим непрозрачным участком 12 перекрывает световой поток 18, идущий от светодиода 17 (V2 на фиг.4), через отверстие 20 диафрагмы 19 к фотодиоду 21 (V3 на фиг.4). При этом сопротивление фотодиода V3 (см. фиг.4) резко возрастает, напряжение на резисторе R20 падает, что ведет к падению напряжения на триггере Шмитта D50. Инвертор D42 преобразует низкий уровень на выходе D50 в высокий и запускает ждущий мультивибратор D49. Появление высокого уровня . на выходе D49 вызывает поочередное появление высокого уровня на выходах сдвигового регистра D47, который работает в режиме сдвига информации по тактовым импульсам с мультивибратора D48. Таким образом, через такт после появления высокого уровня на выходе D49 триггер D44 переходит в состояние логического нуля, что приводит к остановке счетчика D1, D2. Код со счетчиков поступает через схемы ИЛИ D25-D32 на один из входов схем И D6, D8, D10, D12, D14, D16, 018и D2U, а также через инверторы D34-D41 на один из входов схем И D5, D7, D9..D11, D13, D15, D17, D19.

После появления высокого уровня на следующем выходе регистра D47 на выходе схемы И D23 появляется высокий уровень, так как на втором входе D23 имеется высокий уровень с выхода триггера D46. Длительностьимпульса ждущего мультивибратора D49 равна длительности тактового импульса, поэтому к моменту появления высокого уровня на последнем выходе сдвигового регистра D47 высокий уровень на его втором выходе исчезает. Сформированный при этом на выходе D23 импульс записи через схему ИЛИ D33 подается на второй вход схем И D5-D20. Высокий уровень на выходе- схем ИЛИ D25-D32

вызывает прохождение импульса записи через схемы И D5-D20 с четными номерами, отпирание транзисторов Т1-Т16 с четными номерами и появление в катушках L1-L16 с 5 четными номерами (катушки 13 на фиг.З) импульса тока, намагничивающего ферромагнитные пластины 10 ключа 1 (см: фиг.З), Низкий уровень на выходах схем ИЛИ D25- D32 вызывает прохождение импульса запи0 си через схему И D5 - D20 с нечетными номерами, отпирание транзисторов Т1-Т16 с нечетными номерами и появление в катушках L1-L16 с нечетными номерами (катушки 15 на фиг.З) импульса тока, который намаг5 ничивает ферромагнитные пластины 10 ключа 1 (см, фиг.З) полем, противоположным полю.катушек L1-L16 с четными номерами (катушки 13 на фиг.З). Таким образом производится запись единицы и нуля кода

0 соответственно.

После появления высокого уровня на последнем выходе регистра D47 триггеры D46 и D45 переходят в состояние логического нуля и логической единицы соответствен5 но. В результате этого блокируется формирование импульса записи, а схема И D22 подготавливается к формированию им-, пульса чтения. Импульс записи устанавливает триггер D43 в состояние логического

0 нуля, транзистор Т17 запирается и катушка L25, управляющая доступом (например, посредством втягивания и выталкивания ферромагнитного сердечника), обесточивается. Ключ 1 (см. фиг.2,3) извлекается из бло5 ка сопряжения ключа с замком 2 (см. фиг.З) и хранится до момента повторного доступа к охраняемому объекту.

При повторном вводе ключа в блок сопряжения (см. фиг.З) работа электронной

0 схемы (см. фиг.4) аналогична работе при первом вводе ключа в замок с тем отличием, что теперь к моменту ввода ключа счетчики D1, D2 остановлены и хранят код, который записан на ключе. Выходы счетчиков соеди5 нены с первой группой входов.компараторов D3, D4. Вторые входы компараторов . соединены с катушками считывания L17- L21 (катушки 22 на фиг.З).

Импульс, сформированный на втором

0 выходе сдвигового регистра D47, проходит через схему И D22 на второй вход схем ИЛИ D25-D32, а затем через схему ИЛИ D33 на второй вход схем И D6, D8, D10, D12.D14, D16, D18, D20 и отпирает транзисторы Т2,

5 Т4, Тб, Т8, Т10. Т12, Т14 , Т16. Через катушки записи единицы L2, L4, L6, L8, L10, L12, L14, L16 (катушки 13 на фиг.З) проходит импульс тока, вызывающий изменение магнитного потока в ферромагнитных пластинах 10 (см. фиг.2,3). Если на пластинах записана единица, то изменение магнитного потока в катушках считывания U17-L24 (катушки 22 на фиг.З) незначительно и на выходах компараторов D3, D4, подключенных к этим катушкам, сохраняется высокий уровень, так как вторые выводы катушек соединены с положительным полюсом источника питания. Если же на пластинах записан нуль, то в катушках считывания изменение магнитного потока наводит напряжение, компенсирующее напряжение источника питания. Потенциал на входах компараторов D3, D4 падает до уровня логического нуля. Если код. появившийся на входах компаратора, соединенных с катушками считывания, совпадаете кодом, хранящимся в счетчиках D1, D2, то на выходе компаратора появится высокий уровень, триггер D43 перейдет в состояние логической единицы, транзистор Т17 откроется и падает ток в катушку L25, .разрешающую доступ к охраняемому объекту. После этого переключателем В1 размыкается цепь электропитания и устройство обесточивается.

Использование предлагаемого устройства позволит повысить надежность охраны объекта, определить факт несанкционированного доступа к объекту по состоянию устройства. .

Формула изобретения 1, Устройство для управления доступом, содержащее ключ с памятью кода и замок, содержащий исполнительный блок, вход ко- toporo соединен с первым выходом блока управления, блок сопряжения ключа с замком, информационный выход которого соединен с первым входом блока сравнения, при этом выход блока сравнения соединен с первым входом блока управления, о тл и чающееся тем, что, с целью повышения секретности, замок дополнительно содержит блок генерации и хранения случайных чисел и блок записи, при этом управляющий выход блока сопряжения ключа с замком соединен с вторым входом блока управления, второй выход которого соединен с входом блока генерации и хранения случайных чисел, а выход блока записи - с информационным входом блока

сопряжения ключа с замком, причем первый выход блока генерации и хранения случайных чисел соединен с информационным входом блока записи, его второй выход соединен с вторым входом блока сравнения, а

третий, четвертый и пятый выходы блока управления соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами управления блока записи.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что ключ с памятью содержит ферромагнитные пластины, а блок сопряжения ключа с замком - катушки считывания, выводы которых являются информационным выходом блока сопряжения ключа с замком,

катушки записи нуля и единицы, выводы которых являются информационным входом блока сопряжения ключа с замком, а также содержит источник света, диафрагму и фотодиод, выводы которого являются управляющим входом блока сопряжения ключа с замком.

) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для защиты различных объектов от доступа посторонних лиц. Целью изобретения является повышение надежности защиты объектов от несанкционированного доступа путем автоматического изменения кода ключа и замка после каждого доступа к охраняемому объекту. Устройство содержит ключ с памятью кода 1, блок 2 сопряжения ключа с замком 2, блок 3 записи кода в память ключа, блок считывания кода 4, блок 5 генерации и хранения случайных чисел, исполнительный блок 6, блок сравнения кодов 7 и блок управления, Память ключа может быть выполнена в виде набора ферромагнитных пластин. Код, записываемый в память ключа при доступе к охраняемому объекту, формируется случайным образом и не известен лицу, пользующемуся устройством. 2 з.п.ф-лы. 4 ил.

Г

/

., „«.,„ Г ™-1f

-- J L™,: ™,J L

12Фиг.З л f

JD

Ч , Т.---f™- J 1а.|цР