專利名稱：可自設(shè)定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖及其鑰匙和設(shè)定工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種由微電腦控制的智能電子鎖，廣泛應(yīng)用于民用和工業(yè)用的門、抽屜、櫥柜、箱包、交通工具、機(jī)器設(shè)備等方面。
--自人類發(fā)明鎖以來，鎖在人們生活中有著不可替代的重要作用。鎖的技術(shù)發(fā)展到今天，可以將它們分為兩類機(jī)械鎖和電子鎖。機(jī)械鎖結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但它的保密性差，互開率高，且只能一把鑰匙開一把鎖。隨著現(xiàn)代微電子技術(shù)的發(fā)展，人們在機(jī)械鎖的基礎(chǔ)上發(fā)明了電子鎖，它的保密性大大提高，互開率幾乎可以降為零，且可以用一張卡打開多把同類型的鎖。但是，現(xiàn)有的電子鎖無法自設(shè)定鑰匙，其鑰匙的設(shè)定必須依靠鎖體以外的臺(tái)式計(jì)算機(jī)來完成。這樣在許多沒有臺(tái)式計(jì)算機(jī)的場合(如家庭、野外等)或在許多不會(huì)使用計(jì)算機(jī)的人群中(如農(nóng)村、兒童、老年人等)，現(xiàn)有的電子鎖就無法進(jìn)行廣泛的推廣應(yīng)用。后來，人們又在普通電子鎖的基礎(chǔ)上發(fā)明了指紋電子鎖，它雖然開鎖方便且不需要鑰匙，但它的成本昂貴，體積龐大，對指紋的設(shè)定和取消較為復(fù)雜。無論是現(xiàn)有的普通電子鎖還是新發(fā)明的指紋電子鎖，由于它們內(nèi)部都必須裝有電池或電源裝置，它們的體積龐大是不可避免的，目前我們僅見于它們用于門鎖，它還無法應(yīng)用于如抽屜、櫥柜、箱包、交通工具、機(jī)器設(shè)備等諸多對體積有限制的場合。此外，由于電池的有效期一般為1-1.5年，這樣，假如一把裝有電池的電子鎖由于人為的疏忽而沒有及時(shí)更換電池的話，那么這把鎖就無法再打開了，其后果無非是撬門砸鎖非常令人不愉快。
總之，現(xiàn)有的鎖具無論是機(jī)械鎖還是普通電子鎖乃至更新的指紋電子鎖，由于它們存在著上述諸多缺點(diǎn)，它們都無法將每個(gè)人所有的鑰匙全部統(tǒng)一為一把或全部統(tǒng)一為一只手指。
--本實(shí)用新型的目的是為克服上述鎖具的不足，而提供一種能方便地自設(shè)定鑰匙或取消鑰匙、可將任意多把鎖以及包括門鎖、抽屜鎖、櫥柜鎖、箱包鎖、交通工具鎖、機(jī)器設(shè)備鎖等在內(nèi)的多種用途的鎖的鑰匙全部統(tǒng)一為一把、且成本低廉、使用方便的智能電子鎖。
--為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下A．鎖的基本構(gòu)成它由外殼8、鎖孔體18、鎖孔7、鎖舌9、插銷機(jī)構(gòu)10、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11、驅(qū)動(dòng)元件12、用于供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠|點(diǎn)17、安裝著電子元器件的電路板15和導(dǎo)線組成，鎖孔7設(shè)在鎖孔體18內(nèi)，觸點(diǎn)17分布在鎖孔7的內(nèi)壁上并相互絕緣經(jīng)導(dǎo)線與電路板15相連；電路板15上賴以供電的總電源線與觸點(diǎn)17中用于供電的兩個(gè)觸點(diǎn)分別相連，電路板15上包括含有若干個(gè)鑰匙密碼存貯器的數(shù)據(jù)存貯裝置13、含有數(shù)據(jù)比較器和人為操作信號(hào)監(jiān)測識(shí)別器的系統(tǒng)控制裝置16。
按本實(shí)用新型所實(shí)施的鎖，無論是大鎖小鎖或是任意用途的鎖，其鎖孔7的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)以及電氣連通方式完全一致，鎖內(nèi)不存在電池或任何電源裝置，鎖內(nèi)電源靠開鎖的鑰匙提供，其中存貯裝置13中存貯的若干個(gè)不同鑰匙的密碼是鎖在使用中對若干個(gè)不同鑰匙分別進(jìn)行設(shè)定時(shí)產(chǎn)生的。
這里所述的對鑰匙進(jìn)行的所謂設(shè)定，就是賦予某鑰匙開某鎖的權(quán)利而將該鑰匙的密碼存貯到該鎖存貯裝置13中的密碼存貯器內(nèi)，在此又可以將這個(gè)設(shè)定的過程稱之為鑰匙密碼在該鎖中進(jìn)行了注冊。按本實(shí)用新型，只有在鎖中注冊過的鑰匙才能打開該鎖，開鎖的過程實(shí)際上就是鎖中系統(tǒng)控制裝置16對開鎖鑰匙的密碼進(jìn)行核對認(rèn)可的過程。當(dāng)然，鑰匙可以被注冊也可以被取消，取消某鑰匙的過程實(shí)際上就是系統(tǒng)控制裝置16將該鑰匙的密碼從鎖中密碼存貯器內(nèi)清除從而取消該鑰匙開該鎖的權(quán)利。
由上，某鑰匙打開某鎖的必要條件是該鑰匙的密碼必須事先在該鎖內(nèi)進(jìn)行注冊，因此鎖內(nèi)存貯裝置13的存貯容量的大小決定了一把鎖最多可以注冊多少把鑰匙。如果以鑰匙密碼的字長為2進(jìn)制56位來計(jì)算的話，以目前存貯裝置(EEPROM)的技術(shù)水平，一把鎖最多可以注冊一萬把左右的鑰匙。
B．鑰匙的基本構(gòu)成它由外殼1、電池2、觸點(diǎn)4、匙頭5、集成電路6和導(dǎo)線組成；其中集成電路6是一片存有該鑰匙密碼的存貯裝置或具有存貯和運(yùn)算功能的微處理器，匙頭5的形狀和尺寸與如權(quán)利要求1所述的鎖的鎖孔7相應(yīng)配合，匙頭5上分布著相互絕緣的觸點(diǎn)4與鎖孔7內(nèi)的觸點(diǎn)17在位置和電氣連通方式上相對應(yīng)，觸點(diǎn)4中相應(yīng)的觸點(diǎn)經(jīng)導(dǎo)線分別與電池2的兩端以及集成電路6相連。
按本實(shí)用新型所實(shí)施的鑰匙，無論是大鎖小鎖或是任意用途的鎖的鑰匙，其匙頭5的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)以及電氣連通方式完全一致，鑰匙的密碼在制造時(shí)事先存貯在鑰匙的存貯裝置里，密碼的字長可根據(jù)保密性的需要確定。如果將密碼的字長設(shè)計(jì)為2進(jìn)制56位的話則相當(dāng)于是10進(jìn)制字長的17位(數(shù)億億之大)，因此任何兩把鑰匙幾乎沒有重碼的可能從而使每把鑰匙都有一個(gè)幾乎唯一的密碼。
為了進(jìn)一步提高保密性，集成電路6可以用一片微處理器來實(shí)現(xiàn)，微處理器具有存貯和運(yùn)算功能，鑰匙的密碼存貯在微處理器的程序存貯器內(nèi)，其運(yùn)算模式在制造時(shí)與鎖內(nèi)系統(tǒng)控制裝置16有約定，這樣鑰匙內(nèi)原始的密碼經(jīng)過微處理器進(jìn)行運(yùn)算加密后再被鎖識(shí)別認(rèn)可而難以破譯。
顯然，對于每把鑰匙而言，由于在制造完成以后不需要再寫入任何新的數(shù)據(jù)，因而它能打開多少把鎖是不受限制的，可以是無限的。
C．根據(jù)不同的設(shè)定和取消方式而形成的不同的系統(tǒng)構(gòu)成按本實(shí)用新型盡管每把鑰匙都有一個(gè)幾乎唯一的密碼，但是每把鑰匙在制造完成以后并不需要一定能打開某一把確定的鎖，同樣對于每把鎖而言也并不需要一定有某一把確定的鑰匙與之相配合，本實(shí)用新型中的鎖和鑰匙既可以任意組合也可以任意分離。在一大群這樣的鎖和一大群這樣的鑰匙之間，任一把鑰匙可以被設(shè)定為任一把鎖的鑰匙，也可以隨時(shí)被取消。鎖和鑰匙的組合是根據(jù)人的意愿由鎖的設(shè)定和取消功能決定。
根據(jù)人們用鎖習(xí)慣和用鎖心理的不同，鑰匙的設(shè)定和取消方式亦有所不同，由此相對于不同的設(shè)定和取消方式本發(fā)明有如下四種系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案1．系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之一--用鑰匙設(shè)定鑰匙(離線方式)的系統(tǒng)構(gòu)成用前述B所述的鑰匙插入前述A所述的鎖構(gòu)成用鑰匙設(shè)定鑰匙(離線方式)的系統(tǒng)電路。在這樣的系統(tǒng)電路中，使鎖中存貯裝置13含有用于存貯當(dāng)電路在斷電之前產(chǎn)生的人為操作信號(hào)的斷電保留存貯器，以及在系統(tǒng)中設(shè)有一用于產(chǎn)生人為操作信號(hào)的開關(guān)裝置3。
2．系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之二--用鑰匙設(shè)定鑰匙(在線方式)的系統(tǒng)構(gòu)成用兩把前述B所述的鑰匙通過一個(gè)可以使它們匙頭5上相對應(yīng)的觸點(diǎn)并聯(lián)連通的連接器與前述A所述的鎖連通而構(gòu)成用鑰匙設(shè)定鑰匙(在線方式)的電路系統(tǒng)。其中連接器專作鑰匙設(shè)定時(shí)使用，它由外殼19、插頭23、第一插孔20、第二插孔21和觸點(diǎn)22組成，觸點(diǎn)22分布在插頭23上和第一插孔20、第二插孔21的內(nèi)壁上。插頭23的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)、觸點(diǎn)位置以及電氣連通方式與鑰匙的匙頭5一致；第一插孔20與第二插孔21的形狀、尺寸、觸點(diǎn)位置以及電氣連通方式完全一致且與鎖孔7內(nèi)一致。插頭23上分布的觸點(diǎn)以及同一插孔內(nèi)分布的觸點(diǎn)相互絕緣并用導(dǎo)線將它們?nèi)呦鄳?yīng)的觸點(diǎn)并聯(lián)連通。
鎖中系統(tǒng)控制裝置16含有用于查詢和識(shí)別系統(tǒng)中是否存在第2輸入數(shù)據(jù)源的查詢識(shí)別器，同時(shí)在系統(tǒng)中設(shè)有一用于產(chǎn)生人為操作信號(hào)的開關(guān)裝置3。
3．系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之三--用設(shè)定工具設(shè)定鑰匙的系統(tǒng)構(gòu)成根據(jù)前述系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之二，將前述連接器與其中一把已注冊的鑰匙構(gòu)成一體，并且在保持原系統(tǒng)電路各元件連接方法不變的情況下，移去該已注冊鑰匙上的電池2并簡化結(jié)構(gòu)，由此而形成了一個(gè)專門用來設(shè)定鑰匙的設(shè)定工具。它包括外殼25和連接裝置28，同時(shí)它還包括一片存有該設(shè)定工具密碼且與連接裝置28相連的集成電路24。
顯然，本技術(shù)方案和前述系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之二相比僅僅是機(jī)械結(jié)構(gòu)有所改變。與系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之二相類似，系統(tǒng)控制裝置16含有用于查詢和識(shí)別系統(tǒng)中是否存在第2輸入數(shù)據(jù)源的查詢識(shí)別器，同時(shí)系統(tǒng)中設(shè)有一用于產(chǎn)生人為操作信號(hào)的開關(guān)裝置3。
4．系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之四--用多位數(shù)碼開關(guān)設(shè)定鑰匙的系統(tǒng)構(gòu)成用前述B所述的鑰匙插入前述A所述的鎖，在鎖上設(shè)有一多位數(shù)碼開關(guān)裝置3與系統(tǒng)控制裝置16相連，從而構(gòu)成用多位數(shù)碼開關(guān)裝置3設(shè)定鑰匙的系統(tǒng)電路。該多位數(shù)碼開關(guān)裝置3由若干個(gè)獨(dú)立的開關(guān)裝置組合成一體，每個(gè)獨(dú)立的開關(guān)裝置可人為撥動(dòng)其上的撥動(dòng)鈕而產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以是二進(jìn)制的也可以是10進(jìn)制的或其它進(jìn)制的，每一位獨(dú)立的開關(guān)裝置通過電路板15與系統(tǒng)控制裝置16上相應(yīng)的并行數(shù)據(jù)輸入口相連，若干個(gè)這樣的獨(dú)立開關(guān)裝置分別與系統(tǒng)控制裝置16上若干個(gè)并行數(shù)據(jù)輸入口相連。由于各個(gè)獨(dú)立開關(guān)裝置的工作狀態(tài)是由人為撥動(dòng)而產(chǎn)生的，因此一組這樣的獨(dú)立開關(guān)裝置就組成了一個(gè)可變數(shù)據(jù)發(fā)生器或稱密碼產(chǎn)生器或稱第2輸入數(shù)據(jù)源。
--本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于
1、由于每一把鑰匙都有一個(gè)代表該鑰匙的唯一的密碼而不是象普通電子鎖那樣每把鎖有一個(gè)代表該鎖的唯一的密碼；因此在本實(shí)用新型中鑰匙開鎖的過程是由鎖來核對鎖內(nèi)所記憶的鑰匙的密碼，而不是象普通電子鎖那樣由鎖去核對鑰匙內(nèi)所記憶的鎖的密碼；從而大大降低了對鑰匙中數(shù)據(jù)存貯裝置的容量要求，并且使得用一把鑰匙打開無限多把鎖成為可能。
2、由于鑰匙在制造完成以后不需要再寫入任何數(shù)據(jù)，使得鑰匙的設(shè)定和取消由每把鎖來完成，從而使鑰匙在每把鎖上的自設(shè)定或取消成為可能且簡單方便。
3、由于鎖內(nèi)沒有電池或電源裝置，使得因電池失效或電源故障而迫不得已砸鎖撬門的惡劣現(xiàn)象不存在。
4、由于鎖內(nèi)沒有電池或電源裝置，使得鎖的體積大大縮小，從而使得電子鎖在許多對鎖的體積有限制要求的場合(如抽屜、櫥柜、箱包、交通工具、機(jī)器設(shè)備等)能推廣應(yīng)用并發(fā)揮其優(yōu)勢。
5、由于本實(shí)用新型鑰匙的結(jié)構(gòu)既可以傳遞密碼又有一定的機(jī)械強(qiáng)度，它可適用于有把手的鎖，僅僅用于傳遞密碼；也可適用于無把手的鎖，既傳遞密碼同時(shí)又傳遞力矩帶動(dòng)鎖舌完成開鎖，從而不改變?nèi)藗兊挠面i習(xí)慣。
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圖1是鑰匙實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖，其中1是外殼，2是電池，3是開關(guān)裝置，4是觸點(diǎn)，5是匙頭，6是集成電路。
圖2是鎖實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖，其中7是鎖孔，8是外殼，9是鎖舌，10是插銷機(jī)構(gòu)，11是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，12是驅(qū)動(dòng)元件，13是存貯裝置，15是安裝著電子元器件的電路板，16是系統(tǒng)控制裝置，17是觸點(diǎn)，18是鎖孔體。
圖3是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之一實(shí)施例中開關(guān)裝置3安裝于鑰匙一側(cè)與集成電路6相連的系統(tǒng)電路方框圖。
圖4是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之一實(shí)施例中開關(guān)裝置3安裝于鎖一側(cè)的系統(tǒng)電路方框圖。
圖5是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之一實(shí)施例中開關(guān)裝置3安裝于鑰匙一側(cè)與觸點(diǎn)4中相關(guān)的觸點(diǎn)相連的系統(tǒng)電路方框圖。
圖6是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之一實(shí)施例中系統(tǒng)控制裝置16的程序流程圖。
圖7是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之二實(shí)施例中連接器的立體剖視圖，其中19是外殼，20是第一插孔，21是第二插孔，22是觸點(diǎn)，23是插頭，3是開關(guān)裝置。
圖8是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之三實(shí)施例中設(shè)定工具的立體剖視圖，其中24是集成電路，25是外殼，26是插孔，27是觸點(diǎn)，28是連接裝置，圖9是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之二實(shí)施例中開關(guān)裝置3安裝于鑰匙一側(cè)的系統(tǒng)電路方框圖。
圖10是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之二實(shí)施例中開關(guān)裝置3安裝于連接器一側(cè)的系統(tǒng)電路方框圖。
圖11是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之二和系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之三實(shí)施例中系統(tǒng)控制裝置16的程序流程圖。
圖12是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之三實(shí)施例的系統(tǒng)電路方框圖圖13是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之四實(shí)施例的系統(tǒng)電路方框圖圖14是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之四實(shí)施例中系統(tǒng)控制裝置16的程序流程圖。
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以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明1、鑰匙結(jié)構(gòu)實(shí)施例如圖1所示，其中集成電路6用EEPROM類存貯裝置實(shí)現(xiàn)，開關(guān)裝置3根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案的不同而選擇其存在或不存在。
2、鎖的結(jié)構(gòu)實(shí)施例如圖2所示，其中存貯裝置13用EEPROM類存貯裝置實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)控制裝置16用微處理器(如89系列等)導(dǎo)入程序來實(shí)現(xiàn)，或者用一片將存貯裝置和微處理器合二為一的集成電路來同時(shí)實(shí)現(xiàn)存貯裝置13和系統(tǒng)控制裝置16；開關(guān)裝置3根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案的不同而選擇其存在或不存在。在圖2實(shí)施例中，如果不考慮鑰匙的設(shè)定和取消操作的話，其開鎖的動(dòng)作原理是當(dāng)鑰匙的匙頭5插入鎖孔7內(nèi)，該鑰匙中的電池2經(jīng)導(dǎo)線通過觸點(diǎn)4和觸點(diǎn)17即向鎖內(nèi)提供電源，系統(tǒng)控制裝置16得電后先向鑰匙詢問密碼，該鑰匙將其存貯在集成電路6中的密碼通過觸點(diǎn)4和觸點(diǎn)17輸入到系統(tǒng)控制裝置16中，然后由系統(tǒng)控制裝置16中的數(shù)據(jù)比較器將該鑰匙密碼與已注冊到存貯裝置13中密碼存貯器內(nèi)的鑰匙密碼逐一進(jìn)行比較，如果沒有一個(gè)注冊的密碼與該鑰匙的密碼相同，則系統(tǒng)控制裝置16將進(jìn)入睡眠狀態(tài)，對該鑰匙不予理睬；如果有一個(gè)注冊密碼與該鑰匙的密碼相同，系統(tǒng)控制裝置16則輸出一個(gè)定時(shí)脈沖電源給驅(qū)動(dòng)元件12；驅(qū)動(dòng)元件12可以是電動(dòng)機(jī)也可以是電磁鐵，它通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11將力矩的方向和形式進(jìn)行變換后帶動(dòng)插銷機(jī)構(gòu)10進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)，從而使鎖舌9移動(dòng)；此時(shí)只要旋轉(zhuǎn)鑰匙帶動(dòng)鎖孔體7旋轉(zhuǎn)，位于鎖孔體7右端的延伸桿就會(huì)帶動(dòng)鎖舌9作向下的運(yùn)動(dòng)，從而打開了鎖；一旦由系統(tǒng)控制裝置16輸出給驅(qū)動(dòng)元件12的定時(shí)電源達(dá)到預(yù)定的時(shí)間，驅(qū)動(dòng)元件12就失去了電源，插銷機(jī)構(gòu)10在彈簧的推動(dòng)下就會(huì)壓向鎖舌9，此時(shí)只要反方向旋轉(zhuǎn)鑰匙使鎖舌上升到一定的位置，插銷機(jī)構(gòu)10的左端會(huì)再次落入到鎖舌9的凹槽內(nèi)，從而完成閉鎖的動(dòng)作。
當(dāng)然，如果象許多現(xiàn)有的機(jī)械鎖那樣用一個(gè)把手帶動(dòng)鎖孔體7運(yùn)動(dòng)或直接用把手帶動(dòng)鎖舌9運(yùn)動(dòng)從而完成開鎖或閉鎖的動(dòng)作也完全是可行的。
3、系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之一實(shí)施例其系統(tǒng)電路方框圖如圖3或如圖4或如圖5所示，在本技術(shù)方案實(shí)施例的系統(tǒng)中存在一用于產(chǎn)生人為操作信號(hào)的開關(guān)裝置3。該開關(guān)裝置3在系統(tǒng)中的安裝位置較為靈活，它既可以安裝在鑰匙一側(cè)使其與集成電路6相連(圖3所示)或與匙頭5上觸點(diǎn)4中相關(guān)的觸點(diǎn)相連(圖5所示)，使得當(dāng)開關(guān)裝置3由人為操作接通或斷開時(shí)由鑰匙輸入到鎖中的信號(hào)發(fā)生改變；也可以將該開關(guān)裝置3從鑰匙上移動(dòng)到鎖上，將其與鎖中系統(tǒng)控制裝置16的某數(shù)據(jù)輸入端相連(圖4所示)，通過開關(guān)裝置3的人為操作而改變該數(shù)據(jù)輸入端的輸入狀態(tài)。本實(shí)施例將開關(guān)裝置3設(shè)在鑰匙上(圖3所示)。這種通過開關(guān)裝置3的人為操作而反映到系統(tǒng)控制裝置16中的信號(hào)稱作人為操作信號(hào)。此外，在存貯裝置13中含有用于存貯當(dāng)電路在斷電之前產(chǎn)生的人為操作信號(hào)的斷電保留存貯器。
在本技術(shù)方案實(shí)施例中鑰匙的設(shè)定和取消操作是通過開關(guān)裝置3完成的，通過開關(guān)裝置3不同的人為操作來產(chǎn)生設(shè)定和取消兩種不同的人為操作信號(hào)，從而完成對鑰匙進(jìn)行設(shè)定或取消。本實(shí)施例將設(shè)定鑰匙的使用方式設(shè)計(jì)為，當(dāng)一把能打開該鎖的鑰匙A在插入鎖孔7并打開鎖后將開關(guān)裝置3在3秒內(nèi)通斷3次，然后將鑰匙A撤離鎖孔，則其后的第一把插入該鎖的原先不能打開該鎖的鑰匙B的密碼被無條件注冊到該鎖中，從而使鑰匙B能打開該鎖。同時(shí)本實(shí)施例將取消方式設(shè)計(jì)為，當(dāng)一把能打開該鎖的鑰匙A在開鎖后將開關(guān)裝置3人為操作連續(xù)通或斷十秒鐘以上，則該鎖密碼存貯器中的所有密碼(包括該鑰匙A自己的密碼)均被清除，從而所有鑰匙均被取消。然而，盡管此時(shí)密碼存貯器中所有的密碼均已被清除，但系統(tǒng)可以使其后第一把插入鎖中的鑰匙的密碼被無條件注冊于鎖中，這樣新的鑰匙在獲得開鎖權(quán)的同時(shí)也獲得了對其它鑰匙設(shè)定和取消的權(quán)利，當(dāng)然它也可以放棄這個(gè)權(quán)利，取消別的鑰匙同時(shí)也取消了自己。
用本技術(shù)方案制造的鎖在制造完成之時(shí)可以不需要任何確定的鑰匙與之相配。
圖6是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之一實(shí)施例中系統(tǒng)控制裝置16的程序流程圖，其工作原理是當(dāng)鑰匙插入鎖孔7后整個(gè)電路系統(tǒng)即接通通電，并進(jìn)行系統(tǒng)初始化，系統(tǒng)控制裝置16首先詢問鑰匙的密碼，并將由鑰匙輸入的數(shù)據(jù)存入系統(tǒng)控制裝置16的緩存A，然后由比較器逐一將緩存A中的數(shù)據(jù)與存貯裝置13中密碼存貯器內(nèi)已注冊的密碼進(jìn)行比較，若其中有一個(gè)密碼與緩存A中的數(shù)據(jù)相同，則先清除斷電保留存貯器，再輸出開鎖定時(shí)脈沖電源給驅(qū)動(dòng)元件12以完成開鎖動(dòng)作；其后是由監(jiān)測識(shí)別器對系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的人為操作信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測和識(shí)別，這實(shí)際上是在監(jiān)測識(shí)別開關(guān)裝置3是否有人為操作，一旦開關(guān)裝置3有人為操作，監(jiān)測識(shí)別器將識(shí)別判斷它是屬于哪一種類型的操作，如果是屬于設(shè)定鑰匙的操作則將斷電保留存貯器設(shè)置注冊標(biāo)記；如果是屬于取消鑰匙的操作則先清除存貯裝置13中密碼存貯器內(nèi)所有的密碼，再將斷電保留存貯器設(shè)置注冊標(biāo)記；如果人為操作信號(hào)無法被識(shí)別則監(jiān)測識(shí)別器仍然繼續(xù)監(jiān)測；如果在前面的比較中密碼存貯器內(nèi)的密碼沒有一個(gè)與緩存A中的數(shù)據(jù)相同，則先檢查斷電保留存貯器中有無注冊標(biāo)記，若沒有注冊標(biāo)記則系統(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，若有注冊標(biāo)記則將緩存A中的數(shù)據(jù)存入密碼存貯器，然而再清除斷電保留存貯器中的注冊標(biāo)記。
4、系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之二實(shí)施例其系統(tǒng)電路方框圖如圖9或如圖10所示，圖中兩把鑰匙通過一個(gè)連接器與鎖并聯(lián)連通。連接器實(shí)施例的立體剖視圖如圖7所示。與前述系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之一相類似，系統(tǒng)中存在一用于產(chǎn)生人為操作信號(hào)的開關(guān)裝置3，該開關(guān)裝置3在系統(tǒng)中的安裝位置較為靈活，它既可以安裝在鑰匙上(圖9所示)或連接器上(圖10所示)，使得當(dāng)開關(guān)裝置3由人為操作而使由鑰匙輸入到鎖中的信號(hào)發(fā)生改變。也可以將該開關(guān)裝置3從鑰匙上或從連接器上移動(dòng)到鎖上(圖省略)，將其與鎖中系統(tǒng)控制裝置16的某一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端相連，使得開關(guān)裝置3由人為操作而改變該數(shù)據(jù)輸入端的輸入狀態(tài)。本實(shí)施例將開關(guān)裝置3設(shè)在連接器上(圖10所示)。此外，在系統(tǒng)控制裝置16中含有用于查詢和識(shí)別系統(tǒng)中是否存在第2輸入數(shù)據(jù)源的查詢識(shí)別器。
本實(shí)施例設(shè)定鑰匙的操作方式設(shè)計(jì)為，用一把能打開該鎖的鑰匙A來設(shè)定另一把原先不能打開該鎖的鑰匙B。先將兩把鑰匙分別插入連接器的第一插孔20和第二插孔21內(nèi)，再將連接器的插頭23插入鎖孔7內(nèi)。此時(shí)兩把鑰匙中的電池并聯(lián)在一起同時(shí)向系統(tǒng)供電，系統(tǒng)通電工作后將另一把原先不能打開該鎖的鑰匙B的密碼無條件注冊到鎖中，從而使鑰匙B也能打開該鎖。同時(shí)，本實(shí)施例將取消方式設(shè)計(jì)為，當(dāng)一把能打開該鎖的鑰匙A插入連接器的任一插孔并將連接器的插頭23插入鎖孔后，將連接器上的開關(guān)裝置3人為操作連續(xù)通或斷十秒鐘以上，則鎖中密碼存貯器除保留鑰匙A的密碼以外其余所有鑰匙的密碼均被取消，從而除鑰匙A能打開該鎖外其余任何鑰匙均不能打開該鎖。按本實(shí)施例制造的鎖在制造完成之時(shí)至少應(yīng)該有一把能打開該鎖的鑰匙與之相配。當(dāng)然，本實(shí)施例也完全可以采用與前述技術(shù)方案之一實(shí)施例中類似的取消方式而不需要任何確定的鑰匙與之相配。
圖11是系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之二實(shí)施例中系統(tǒng)控制裝置16的程序流程圖，其工作原理是當(dāng)兩把鑰匙通過一個(gè)連接器與鎖連通后，系統(tǒng)通電復(fù)位并進(jìn)行系統(tǒng)初始化，系統(tǒng)控制裝置16中的查詢識(shí)別器首先查詢并識(shí)別系統(tǒng)中是否存在有第2個(gè)輸入數(shù)據(jù)源？此時(shí)的查詢識(shí)別結(jié)果應(yīng)該是有2個(gè)，然后系統(tǒng)控制裝置16讀入連接器其中一個(gè)插孔內(nèi)鑰匙的密碼存入緩存A，再由比較器逐一比較緩存A與存貯裝置13中密碼存貯器內(nèi)的數(shù)據(jù)；若密碼存貯器內(nèi)的數(shù)據(jù)有一個(gè)與緩存A相同，則讀入連接器另外一個(gè)插孔內(nèi)鑰匙的密碼存入微處理器16的緩存B并將緩存B中的數(shù)據(jù)存入存貯裝置13中的密碼存貯器內(nèi)，從而完成了對原先不能打開該鎖的鑰匙的注冊；如果由才比較器比較緩存A中的數(shù)據(jù)與密碼存貯器中的數(shù)據(jù)沒有一個(gè)相同，則讀入連接器另外一個(gè)插孔內(nèi)鑰匙的密碼存入緩存B，再由比較器逐一比較緩存B與密碼存貯器中的數(shù)據(jù)，若其中有一個(gè)數(shù)據(jù)與緩存B相同，則將緩存A中的數(shù)據(jù)存入密碼存貯器，從而完成對原先不能打開該鎖的鑰匙的注冊；如果由剛才比較器比較緩存B中的數(shù)據(jù)與密碼存貯器中的數(shù)據(jù)沒有一個(gè)相同，則說明這兩把鑰匙都不能打開該鎖，從而系統(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)而不予理睬；當(dāng)只有一把鑰匙通過連接器接入系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)通電復(fù)位后由查詢識(shí)別器查詢并識(shí)別系統(tǒng)中是否存在第2輸入數(shù)據(jù)源的查詢識(shí)別結(jié)果應(yīng)當(dāng)是“只有一個(gè)”，然后讀入由鑰匙來的輸入數(shù)據(jù)送緩存A，再由比較器逐一比較緩存A與密碼存貯器中的數(shù)據(jù)，若其中沒有一個(gè)數(shù)據(jù)與緩存A中的數(shù)據(jù)相同，則系統(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)而不予理睬；若密碼存貯器中有一個(gè)數(shù)據(jù)與緩存A相同，則輸出開鎖定時(shí)脈沖電源給驅(qū)動(dòng)元件12以完成開鎖動(dòng)作；其后是監(jiān)測識(shí)別器對系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的人為操作信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測和識(shí)別，這實(shí)際上是在監(jiān)測識(shí)別開關(guān)裝置3是否有人為操作，一旦開關(guān)裝置3有人為操作并符合操作要求，則清除密碼存貯器中所有與緩存A不相同的數(shù)據(jù)，從而保留了本次開鎖鑰匙的密碼而取消了其它所有鑰匙的密碼；如果系統(tǒng)中沒有人為操作信號(hào)或人為操作信號(hào)不符合要求，則監(jiān)測識(shí)別器仍然繼續(xù)監(jiān)測。
5、系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之三實(shí)施例由前述可知，本系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案實(shí)際上是上述系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之二在機(jī)械結(jié)構(gòu)上的變形，其實(shí)施例的系統(tǒng)電路方框圖如圖12所示。其中設(shè)定工具實(shí)施例的立體剖視圖如圖8所示，它由外殼25、集成電路24、連接裝置28、插孔26、觸點(diǎn)27和導(dǎo)線組成，觸點(diǎn)27分布在連接裝置28上和插孔26的內(nèi)壁上并相互絕緣。在本實(shí)施例中連接裝置28以插頭的形式出現(xiàn)，它和插孔26分別與前述技術(shù)方案之二中連接器的插頭23和第一插孔20或第二插孔21在形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)、觸點(diǎn)的位置以及電氣連通方式上完全一致。集成電路24存有該設(shè)定工具的密碼并與連接裝置28相連，該設(shè)定工具的密碼事先存入鎖中。
用該設(shè)定工具設(shè)定鑰匙時(shí)先將待設(shè)定鑰匙的匙頭3插入該設(shè)定工具的插孔26內(nèi)，再將其連接裝置28插入鎖孔7內(nèi)，則該鑰匙的密碼被無條件注冊于鎖中，從而使該鑰匙能打開該鎖。本技術(shù)方案實(shí)施例的取消鑰匙方式與前述技術(shù)方案之二實(shí)施例一致，當(dāng)開關(guān)裝置3被人為操作連續(xù)通或斷十秒鐘以上，則鎖中密碼存貯器除保留該設(shè)定工具的密碼以外其余所有鑰匙的密碼均被取消，從而所有鑰匙均不能打開該鎖。按本實(shí)施例制造的鎖在制造完成之時(shí)至少應(yīng)該有一個(gè)確定的設(shè)定工具與之相配合。當(dāng)然，也完全可以采用與前述技術(shù)方案之一實(shí)施例中類似的取消方式而不需要任何確定的設(shè)定工具與之相配合。
如圖12所示，由于鑰匙、鎖和設(shè)定工具是并聯(lián)連通而構(gòu)成系統(tǒng)電路的，在系統(tǒng)電路不變化的情況下，顯然設(shè)定工具可以和鎖相結(jié)合或與鑰匙相結(jié)合，因此該設(shè)定工具上述的結(jié)構(gòu)形式也可以舍去插孔26同時(shí)將連接裝置28演變?yōu)橐粋€(gè)其它形式的連接器。當(dāng)它舍去插孔26同時(shí)將連接裝置28演變?yōu)橐粋€(gè)其它形式的連接器時(shí)，在相關(guān)的鎖上或鑰匙上必須裝有相應(yīng)的連接器與之配合。設(shè)定操作時(shí)鑰匙插入鎖孔內(nèi)，該設(shè)定工具與鎖上或鑰匙上相應(yīng)的連接器連通。
與前述系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之一和二實(shí)施例相類似，系統(tǒng)中存在一用于產(chǎn)生人為操作信號(hào)的開關(guān)裝置3，該開關(guān)裝置3在系統(tǒng)中的安裝位置較為靈活，它既可以安裝在鑰匙上或鎖上(圖省略)也可以將該開關(guān)裝置3安裝在設(shè)定工具上，本實(shí)施例是將其安裝在設(shè)定工具上(圖12所示)。此外，在系統(tǒng)控制裝置16中含有用于查詢和識(shí)別系統(tǒng)中是否存在第2輸入數(shù)據(jù)源的查詢識(shí)別器。與前述系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之二實(shí)施例相比，本系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案實(shí)施例除機(jī)械結(jié)構(gòu)有所改變外，全部電路的工作原理以及系統(tǒng)控制裝置16的程序流程(圖11所示)與前述系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之二
6、系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之四實(shí)施例其系統(tǒng)電路方框圖如圖13所示，圖中有一多位數(shù)碼開關(guān)裝置3與系統(tǒng)控制裝置16相連。按本實(shí)施例，在制造鎖時(shí)將兩種密碼事先存入鎖中微處理器16或存貯裝置13中，一種是設(shè)定碼，設(shè)定鑰匙時(shí)只要將該多位數(shù)碼開關(guān)裝置3形成的數(shù)據(jù)人為撥成與鎖中事先存入的設(shè)定碼相同，則插入鎖中的原先不能打開該鎖的鑰匙被無條件注冊到鎖中，從而使該鑰匙能打開該鎖；另一種是取消碼，只要將該多位數(shù)碼開關(guān)裝置3形成的數(shù)據(jù)人為撥成與鎖中事先存入的取消碼相同，同時(shí)要求插入鎖中的鑰匙能打開該鎖，則鎖中密碼存貯器中的所有數(shù)據(jù)均被清除，從而完成對所有鑰匙的取消。多位數(shù)碼開關(guān)裝置3安裝于電路板15上，本實(shí)施例用的多位數(shù)碼開關(guān)裝置3以每位二進(jìn)制數(shù)碼開關(guān)為例(二進(jìn)制數(shù)碼開關(guān)只有通斷兩個(gè)狀態(tài))，無論是鑰匙的設(shè)定操作還是取消操作，操作者在操作完成以后須將多位數(shù)碼開關(guān)3撥亂，并要牢記密碼，防止密碼被別人盜用。
圖14是本系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案之四實(shí)施例中系統(tǒng)控制裝置16的程序流程圖，其工作原理是當(dāng)鑰匙插入鎖孔7后系統(tǒng)即通電復(fù)位并進(jìn)行系統(tǒng)初始化，系統(tǒng)控制裝置16讀入由鑰匙輸入的密碼并送到緩存A，再由比較器逐一比較緩存A與存貯裝置13中密碼存貯器內(nèi)的數(shù)據(jù)，若其中有一個(gè)數(shù)據(jù)與緩存A中的數(shù)據(jù)一致，則輸出開鎖定時(shí)脈沖電源給驅(qū)動(dòng)元件12，從而完成開鎖動(dòng)作；然后由監(jiān)測識(shí)別器監(jiān)測并識(shí)別由多位數(shù)碼開關(guān)裝置3形成的數(shù)據(jù)是否和取消碼一致，若不一致則系統(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，若一致則清除密碼存貯器中所有的鑰匙密碼；如果由前述比較器比較緩存A與密碼存貯器中的數(shù)據(jù)不一致，則由監(jiān)測識(shí)別器監(jiān)測并識(shí)別多位數(shù)碼開關(guān)裝置3形成的數(shù)據(jù)是否和設(shè)定碼一致，若不一致則系統(tǒng)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，若一致則將緩存A中的數(shù)據(jù)存入密碼存貯器，從而完成對該鑰匙的設(shè)定。
本實(shí)用新型所包括的上述四種不同的系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)方案可以根據(jù)人們用鎖習(xí)慣和用鎖心理的不同由制造者選擇其中的一種實(shí)施或者幾種兼容實(shí)施。
權(quán)利要求1．一種可自設(shè)定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖，它由外殼(8)、鎖孔體(18)、鎖孔(7)、鎖舌(9)、插銷機(jī)構(gòu)(10)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)、驅(qū)動(dòng)元件(12)、用于供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠|點(diǎn)(17)、安裝著電子元器件的電路板(15)和導(dǎo)線組成，鎖孔(7)設(shè)在鎖孔體(18)內(nèi)，觸點(diǎn)(17)分布在鎖孔(7)的內(nèi)壁上并相互絕緣經(jīng)導(dǎo)線與電路板(15)相連；其特征在于電路板(15)上賴以供電的總電源線與觸點(diǎn)(17)中用于供電的兩個(gè)觸點(diǎn)分別相連，電路板(15)上包括含有若干個(gè)鑰匙密碼存貯器的數(shù)據(jù)存貯裝置(13)、含有數(shù)據(jù)比較器和人為操作信號(hào)監(jiān)測識(shí)別器的系統(tǒng)控制裝置(16)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自設(shè)定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖，其特征在于存貯裝置(13)含有用于存貯當(dāng)電路在斷電之前產(chǎn)生的人為操作信號(hào)的斷電保留存貯器。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自設(shè)定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖，其特征在于系統(tǒng)控制裝置(16)含有用于查詢和識(shí)別系統(tǒng)中是否存在第2輸入數(shù)據(jù)源的查詢識(shí)別器。
4．根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種可自設(shè)定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖，其特征在于有一用于產(chǎn)生人為操作信號(hào)的開關(guān)裝置(3)與電路板(15)相連。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自設(shè)定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖，其特征在于開關(guān)裝置(3)可以是用于產(chǎn)生密碼的多位數(shù)碼開關(guān)裝置，它與系統(tǒng)控制裝置(16)相連。
6．一種用于可自設(shè)定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖的鑰匙，它由外殼(1)、電池(2)、觸點(diǎn)(4)、匙頭(5)、集成電路(6)和導(dǎo)線組成；其特征在于集成電路(6)是一片存有該鑰匙密碼的存貯裝置或具有存貯和運(yùn)算功能的微處理器，匙頭(5)的形狀和尺寸與如權(quán)利要求1所述的鎖的鎖孔(7)相應(yīng)配合，匙頭(5)上分布著相互絕緣的觸點(diǎn)(4)與鎖孔(7)內(nèi)的觸點(diǎn)(17)在位置和電氣連通方式上相對應(yīng)，觸點(diǎn)(4)中相應(yīng)的觸點(diǎn)經(jīng)導(dǎo)線分別與電池(2)的兩端以及集成電路(6)相連。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于可自設(shè)定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖的鑰匙，其特征在于有一用于產(chǎn)生人為操作信號(hào)的開關(guān)裝置(3)與集成電路(6)或觸點(diǎn)(4)中相關(guān)的觸點(diǎn)相連。
8．一種與可自設(shè)定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖及其鑰匙相配合的鑰匙設(shè)定工具，它包括外殼(25)和連接裝置(28)；其特征在于有一存有該設(shè)定工具密碼的集成電路(24)與連接裝置(28)相連。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種與可自設(shè)定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖及其鑰匙相配合的鑰匙設(shè)定工具，其特征在于有一用于產(chǎn)生人為操作信號(hào)的開關(guān)裝置(3)與集成電路(24)或連接裝置(28)相連。
專利摘要一種可自設(shè)定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖及其鑰匙和設(shè)定工具,它涉及一種由微電腦控制的智能電子鎖,鎖內(nèi)不存在電池,鎖中電路板上包括數(shù)據(jù)存貯裝置和微處理器,鑰匙包括電池、匙頭、觸點(diǎn)、存貯裝置或微處理器。本實(shí)用新型在于提供一種能方便地自設(shè)定鑰匙或取消鑰匙、可將任意多把鎖以及包括門鎖、抽屜鎖、櫥柜鎖、箱包鎖、交通工具鎖、機(jī)器設(shè)備鎖等在內(nèi)的多種用途的鎖的鑰匙全部統(tǒng)一為一把、且成本低廉、使用方便的智能電子鎖。
文檔編號(hào)E05B19/00GK2453084SQ0024109
公開日2001年10月10日 申請日期2000年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月22日
發(fā)明者翟曉明 申請人:翟曉明