專利名稱：一種動態(tài)密碼電子鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種安全電子鎖，特別是電子鎖內(nèi)置一動態(tài)密碼生成器作為開鎖
驗證裝置。
背景技術(shù)：
當前，市場上占主導地位的還是機械鎖具，由鎖芯、鎖舌及其他一些機械部件構(gòu) 成，這種鎖的開啟方法通常是將鑰匙插入鎖芯后通過轉(zhuǎn)動鎖芯帶動鎖舌來打開鎖。雖然 這種傳統(tǒng)鎖的產(chǎn)生時間很久，但存在較大缺陷，即鑰匙容易被復制，且鎖易被非法打開，有 些專業(yè)人士甚至可以通過鎖芯配出鑰匙，因此安全防盜性能不是很好。另外現(xiàn)在也有不 少電子鎖問世，如專利公開號為CN101153524的"一種電子鎖鎖定裝置"和專利公開號為 CN2329732的"一種電子鎖"。前者對電機如何安全取電沒有描述故無安全可言；而后者的 開鎖原理是先通過密碼控制器或卡控制器控制一電磁鐵將制動塊吸起后才能用鑰匙開鎖， 這種利用密碼控制器或卡控制器的安全技術(shù)也很普通，安全級別不高。且利用電磁鐵原理 的電子鎖防打擊能力差，也容易被非法打開。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種安全級別高的動態(tài)密碼電子鎖。 為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是提供了一種動態(tài)密碼電子鎖，包括 鎖殼，在鎖殼內(nèi)設有定滑輪組及定滑輪，鎖舌和傳動小車分別固定在定滑輪組及定滑輪之 間，鎖舌和傳動小車通過細棒相互連接，在鎖舌上設有齒條，設于變速箱上的傳動螺桿與齒 條相嚙合，變速箱與微型防水直流電機相連接，其特征在于，在鎖殼內(nèi)設有電子控制部分， 包括單片機，單片機分別連接譯碼器、動態(tài)密碼生成器及電子開關(guān)，譯碼器與帶有紅外光敏 二極管的接收器相連接，接收器與遙控器無線連接，微型防水直流電機的負極分別連接電 子開關(guān)及開關(guān)的一端，微型防水直流電機的正極連接單刀雙擲開關(guān)的中間接線端，單刀雙 擲開關(guān)的左右兩個接線端分別通過電源連接開關(guān)及電子開關(guān)的另一端，在傳動小車的端部 設有用于套住單刀雙擲開關(guān)按鈕的金屬環(huán)，在鎖殼上設有接收窗口 ，紅外光敏二極管置于 接收窗口內(nèi)。 與接收器配套的是遙控器，遙控器是將"開鎖"信號或"復位"信號通過紅外線方
式發(fā)射出去后被接收器單元接收，接收器將接收到的信號傳給譯碼器進行譯碼，被譯碼后
的信號再傳送給單片機，由單片機進行判斷控制，首先單片機在接收到的譯碼器傳送來的
信號時，單片機"取"出動態(tài)密碼生成器產(chǎn)生的"參考信號"，通過單片機的比較，當"接收信 號"與"參考信號" 一致時，單片機控制電子開關(guān)形成導通狀態(tài)；當"接收信號"與"參考信
號"不一致時，單片機再判斷"接收信號"是否為使動態(tài)密碼生成器時鐘復位的"復位信號"， 若是，則復位動態(tài)密碼生成器的時鐘，若接收的是一個非法的信號，則通過單片機兩次的判 斷后什么控制動作也不做，為空。 本實用新型的電子控制部分只是為了實現(xiàn)開鎖，通過符合開鎖條件時控制配套機械組件中的鎖舌離開鎖臂上的圓孔實現(xiàn)開鎖，關(guān)鎖的過程則是借助人工操作使開關(guān)接通導 致驅(qū)動電路閉合來完成。 本實用新型的優(yōu)點是電子鎖的安全級別高。
圖1是將本實用新型應用在便攜式U形鎖上時開啟狀態(tài)的剖面圖； 圖2是圖1鎖合狀態(tài)的剖面圖； 圖3是電子控制部分的結(jié)構(gòu)框圖； 圖4是電子控制部分的工作流程圖； 圖5是遙控器的結(jié)構(gòu)框圖； 圖6是將本實用新型應用在安全門上時的剖面圖。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例來具體說明本實用新型。 實施例1 如圖1及圖2所示，為本實用新型提供的一種動態(tài)密碼電子鎖應用在便攜式U形 鎖上時的結(jié)構(gòu)示意圖，其裝配過程為 將鎖舌16和傳動小車20分別裝在固定在鎖殼13上的四個定滑輪組15和四個定 滑輪20-2間，將細棒19穿過傳動小車20擋板上的圓孔后旋入滑舌16上的螺絲孔里，并將 細棒19與鎖舌16焊牢。將驅(qū)動組件包括微型防水直流電機9、變速箱IO和傳動螺桿11固 定在鎖殼13上，使傳動螺桿11與滑舌上的齒條16-2嚙合。不用按順序地將電子控制部分 18、單刀雙擲開關(guān)1、常開開關(guān)7、鎖臂22、傳動桿8裝在圖1所示的各位置上。用導線6連 接單刀雙擲開關(guān)1的左接線端l-l、中間接線端1-2及右接線端接l-3分別接第二電池組 5的負級，微型防水電機9的正極9-l和第一電池組3的正極，第一電池組3的負極接電子 開關(guān)的一端，第二電池組5的正極接常開開關(guān)7的兩個接線端的一端，常開開關(guān)7的另一端 接微型防水直流電機9的負極9-2，微型防水直流電機9的負極9-2接電子開關(guān)的另一端， 裝鎖臂22時將彈簧穿在鎖臂22上再插入鎖臂孔中旋上螺帽2并將螺帽2固定，傳動桿8 的安裝同此。 鎖舌16右邊末端為圓錐體以便更容易插入圓孔14中，在定滑輪組15中兩個相對 的"V"字形凹槽定滑輪將鎖舌16的導軌夾住并通過四個定滑輪組15將鎖舌16定位。傳 動小車20兩邊的四個定滑輪20-2也是通過"V"字形凹槽將傳動小車20側(cè)面夾住的；細 棒19為一端連接有圓帽，其直徑比傳動小車20擋板上的圓孔要大，另一端帶有部分螺紋， 其余部分為光滑細棒，細棒部分比擋板上的圓孔要小，當細棒19安裝好后細棒部分與擋板 上圓孔發(fā)生相對移動時是無接觸性的，細棒19的長度要恰到好處，應滿足鎖舌16插入鎖 臂22上的圓孔14鎖定位置時，細棒19帶動傳動小車20，使單刀雙擲開關(guān)1恰好打向右接 線端(單刀雙擲開關(guān)1初始位置是左接線端1-1和中間接線端1-2連接)斷開閉合驅(qū)動回 路；傳動螺桿11與齒條16-2嚙合位置要恰當，保證U形鎖打開和關(guān)閉時齒條16-2都與傳 動螺桿11嚙合，轉(zhuǎn)子上的主動輪直徑要比從動輪一傳動螺桿11小得多以便使傳動螺桿11 產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)動力矩；裝單刀雙擲開關(guān)1時要將其按鈕1-4插入到傳動小車20上的金屬環(huán)20-3內(nèi)；常開開關(guān)7是絕緣底座上扣著一半球形彈性金屬薄片，在半球形內(nèi)固定有可彈性 伸縮的柱電極，當彈性半球受到壓迫后將與可彈性伸縮的柱電極接觸，常開開關(guān)7導通，半 球不受壓迫時自動復位，常開開關(guān)7斷開。 如圖3所示，電子控制部分18包括單片機、接收器、譯碼器、動態(tài)密碼生成器和電 子開關(guān)。動態(tài)密碼生成器可采用類似專利CN1703002描述的動態(tài)密碼算法技術(shù)。將動態(tài)密 碼生成器產(chǎn)生的數(shù)字作為單片機判斷是否開鎖的"參考信號"，當且僅當外界的"開鎖信號" 與"參考信號"完全一致鎖才被打開。在遙控器內(nèi)也配置一個與配套電子鎖內(nèi)完全一樣的 動態(tài)密碼生成器，鎖內(nèi)和遙控器內(nèi)的動態(tài)密碼生成器時間是以分為最小單位分別同步計時 的，但由于在不同環(huán)境下時間會發(fā)生不同的漂移造成時間不同步問題，此問題可通過將動 態(tài)密碼生成器中的時間因子設置成可人為隨時復位，這樣在遙控器上設置一復位鍵，當時 間不同步造成打不開鎖時按此鍵同時將完全相同的僅時間不同步的兩個動態(tài)密碼生成器 同步復位到一個相同的初始時間，如12點，同步后的兩動態(tài)密碼生成器產(chǎn)生的數(shù)字必然相 同。這里的時間沒有必要和現(xiàn)實中標準時間一致，只要保持上述的兩動態(tài)密碼生成器時間 同步即可。 圖5是遙控器的結(jié)構(gòu)框圖，包括中央處理器，中央處理器分別連接動態(tài)密碼發(fā)生 器、鍵盤及編碼器，編碼器連接發(fā)射模塊。當按鍵盤上的"開鎖"鍵時，中央處理器將動態(tài)密 碼生成器產(chǎn)生的數(shù)字(這里稱為信號)傳給編碼器模塊進行編碼，然后再經(jīng)過紅外發(fā)射模 塊內(nèi)將信號發(fā)射出去；當按鍵盤上的"復位"鍵時，通過中央處理器控制將兩個相同的動態(tài) 密碼生成器，即遙控器內(nèi)的和電子鎖內(nèi)的動態(tài)密碼生成器時鐘同步復位到一個初始時鐘。 電子控制部分18中除遙控器所包括的元器件要集中焊結(jié)在一塊電路板上，電路 板上除動態(tài)密碼生成器外的元器件均由第一電池組3供電，在接收器的電路中還涉及到紅 外光敏二極管，用來接收遙控器發(fā)來的紅外信號，可通過導線連接后將它置入鎖殼上的接 收窗口 4內(nèi)，接收窗口 4曝露在鎖殼13外表面并經(jīng)過密封處理，為了工作穩(wěn)定性可將兩個 或兩個以上紅外光敏二極管并聯(lián)后放在接收器窗口 4內(nèi)。在單片機內(nèi)部還有一待機電路， 當單片機在一定的時間內(nèi)沒有接收到外界信號時電子控制部分將自動進入待機模式。 優(yōu)選的，為了防止電子控制部分18元器件進水，受潮以及減少震動，將密封腔17 內(nèi)部作防潮處理，再將電子控制部分18的整塊電路板通過面向四面八方的彈簧懸掛在密 封腔17內(nèi)，并將密封腔17密封，密封腔17與穿過密封腔的導線也作密封處理，第一電池組 3及第二電池組5也作密封防潮處理。第一電池組3和第二電池組5也可設計加裝到鎖殼 外附加電池倉內(nèi)，這樣電池沒電時可更換。附加電池倉也經(jīng)過密封防潮處理并用機械鎖鎖 住電池倉門。 優(yōu)選的，上述所有機械組件中金屬部分均使用耐腐蝕的材料制成。 優(yōu)選的，單刀雙擲開關(guān)1和常開開關(guān)7電極接觸部分鍍上防腐性能好導電性強的
材料，如銀。 優(yōu)選的，為了防止強烈陽光直射造成對半導體器件的影響可將鎖殼外加裝一些隔 熱光吸收弱的材料保護。 所有組件都裝好后，合上鎖殼并用螺絲固定緊，鎖殼結(jié)合處已事先做好密封處理， 用于固定鎖殼的螺絲要與鎖殼焊在一起，形成一個無法拆卸的整體。 本實用新型的共組過程為若要關(guān)鎖，按下鎖臂22到鎖臂孔14內(nèi)，鎖臂22壓迫傳動桿8 (在傳動桿8下面有一常開開關(guān)7，傳動桿8由一套在其桿上的彈簧12支撐，鎖臂22 松開后傳動桿8自動復位)。當鎖臂22上的圓孔14對準鎖舌16時恰好常開開關(guān)7導通， 此時常開開關(guān)7、第二電池組5、單刀雙擲開關(guān)1及微型防水直流電機9形成閉合回路，微型 防水電機9動作?？梢哉{(diào)節(jié)電流方向使微型防水電機9轉(zhuǎn)動使鎖舌16向著圓孔14方向前 進，當鎖舌16滑行到一定位置時，鎖舌16帶動細棒19，細棒19帶動傳動小車20，傳動小車 20帶動單刀雙擲開關(guān)1的按鈕1-4漸漸移向右邊，當鎖舌16到圓孔14內(nèi)鎖定位置時恰好 切斷單刀雙擲開關(guān)的左接線端1-1和中間接線端1-2的連接，閉合回路斷開，微型防水電機 9停止動作，鎖閉。其鎖閉狀態(tài)如圖2所示。單刀雙擲開關(guān)打向右端時中間接線端l-2和右 接線端l-3立即形成物理上的連接。此時若要開鎖，摁下遙控器開鎖鍵，遙控器將信號通過 紅外線方式發(fā)出，發(fā)出的信號被接收器接收后再經(jīng)譯碼器處理送給單片機，由單片機判斷 信號是否與參考信號一致，當且僅當兩信號完全一致時才能通過了單片機的驗證，如通過 驗證其表現(xiàn)形式是電子控制部分的電子開關(guān)的兩接線端子導通，使接在這兩個接線端的驅(qū) 動電路形成閉合回路，微型防水直流電機9動作，由圖l可知此時的微型防水電機9通過的 電流方向與先前的恰好相反，從而鎖被打開。如開鎖信號與參考信號不一致，則再由單片機 判斷是否是時鐘復位信號，若是則將兩相同的動態(tài)密碼生成器時間同步復位，若不是則什 么也不做。其電子控制部分工作流程如圖4所示。 實施例2 如圖5所示，是本實用新型方法應用在各類安全門(如防盜門，保險箱門等)上的 剖面圖，在圖5的右邊是一把普通防盜門鎖，防盜門鎖鎖殼25與本實用新型的鎖殼固定在 一起形成一有機整體。防盜門鎖的鎖舌27為矩形，且相對鎖舌16 —側(cè)有一凹槽28，鎖舌 27下端有二個導軌孔26，導軌孔里插有導軌24，并通過穿在導軌24上的彈簧23擠壓鎖舌 27，鎖舌27可沿導軌24在一定范圍內(nèi)來回移動，當鎖舌27平衡時凹槽28正對著鎖舌16， 鎖舌27露出鎖殼25外的部分為一楔形，當關(guān)門時鎖舌27的楔形部分能自動進入鎖扣盒 26，實現(xiàn)自鎖，這時鎖舌27又回到平衡位置，也即凹槽28正對著鎖舌16。 在圖1中的第一電池組3及第二電池組5由外部電源31替代，外部電源可由照明 用電經(jīng)適配器轉(zhuǎn)化后給本實用新型系統(tǒng)供電，其效果應與電池組工作時一樣，所述的外部 電源還經(jīng)過一UPS備用電源。接收窗口 4改裝到防盜門上，防盜門內(nèi)外兩面均有一個信號 接收窗口。電子控制部分18改裝在室內(nèi)。常開開關(guān)7由一行程開關(guān)30替代，并裝在門軸 處，類似于冰箱門控制冰箱內(nèi)的燈一樣。當門關(guān)上時行程開關(guān)30接通，門開時行程開關(guān)斷 開。 當關(guān)門鎖時，只用關(guān)門即可實現(xiàn)，其工作過程如下當門關(guān)后，防盜門鎖實現(xiàn)自鎖 (這時鎖舌27上的凹槽28應正對鎖舌16)，行程開關(guān)23導通，此后的工作過程如圖1中所 述的關(guān)鎖過程相同。當開鎖時，先用遙控器將鎖舌16退出鎖舌27的凹槽28，然后再通過鑰 匙將防盜門鎖打開。 —般地，應用在防盜門鎖上的遙控器不止一個，當其中一個遙控器內(nèi)的動態(tài)密碼 生成器與對應的鎖內(nèi)的時間不同步時可以同步復位，但同步會影響其它遙控器的使用，其 它遙控器開鎖時也要先與鎖內(nèi)的動態(tài)密碼生成器同步復位才能使用，這樣顯得很麻煩。優(yōu) 選的，當有遙控器不同步時可將所有遙控器通過一適配器連接起來一起與鎖內(nèi)動態(tài)密碼生 成器同步復位。
6[0033] 優(yōu)選的，為了防止遙控器丟失或其它意外情況造成鎖無法打開，可設置一遠程控 制開關(guān)，此開關(guān)一般設在樓宇的安保室，按此開關(guān)可直接不通過電子控制部分打開鎖。所述 的開關(guān)也可通過計算機軟件來管理，通過用戶輸入自身的用戶名和密碼后操作軟件來打開 用戶的門鎖。 優(yōu)選的，在本實施例中的遙控器與接收器的無線通訊可通過信號更好的無線方式 調(diào)制，如無線電波。
權(quán)利要求一種動態(tài)密碼電子鎖，包括鎖殼，在鎖殼內(nèi)設有定滑輪組(15)及定滑輪(20-2)，鎖舌(16)和傳動小車(20)分別固定在定滑輪組(15)及定滑輪(20-2)之間，鎖舌(16)和傳動小車(20)通過細棒(19)相互連接，在鎖舌(16)上設有齒條(16-2)，設于變速箱(10)上的傳動螺桿(11)與齒條(16-2)相嚙合，變速箱(10)與直流電機相連接，其特征在于，鎖殼內(nèi)設有電子控制部分(18)，電子控制部分(18)包括單片機，單片機分別連接譯碼器、動態(tài)密碼生成器及電子開關(guān)，譯碼器與帶有紅外光敏二極管的接收器相連接，接收器與遙控器無線連接，直流電機的負極分別連接電子開關(guān)及開關(guān)的一端，直流電機的正極連接單刀雙擲開關(guān)(1)的中間接線端(1-2)，單刀雙擲開關(guān)(1)的左右兩個接線端分別通過電源連接開關(guān)及電子開關(guān)的另一端，在傳動小車(20)的端部設有用于套住單刀雙擲開關(guān)按鈕(1-4)的金屬環(huán)，在鎖殼上設有接收窗口(4)，紅外光敏二極管置于接收窗口(4)內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種動態(tài)密碼電子鎖，其特征在于，所述控制單元(18)設于密 封腔(17)內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)密碼電子鎖，其特征在于，所述遙控器包括中央處理 器，中央處理器分別連接動態(tài)密碼發(fā)生器、鍵盤及編碼器，編碼器連接發(fā)射模塊。
4. 如權(quán)利要求l所述的一種動態(tài)密碼電子鎖，其特征在于，所述開關(guān)為常開開關(guān)(7)、 接近行程開關(guān)(30)或與接近行程開關(guān)(30)并聯(lián)的遠程控制開關(guān)。
5. 如權(quán)利要求l所述的一種動態(tài)密碼電子鎖，其特征在于，所述電源為電池組(3)或外 接電源(31)。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)密碼電子鎖，其特征在于，所述直流電機為微型防水 電機(9)。
專利摘要本實用新型涉及一種動態(tài)密碼電子鎖，包括鎖殼以及定滑輪組和定滑輪，鎖舌和傳動小車分別固定在定滑輪組及定滑輪之間，鎖舌和傳動小車通過細棒相互連接，在鎖舌上設有齒條，設于變速箱上的傳動螺桿與齒條相嚙合，變速箱與直流電機相連接，其特征在于，在鎖殼內(nèi)設有電子部分，電子部分包括一動態(tài)密碼生成器，電子部分控制配套組件動作，若想打開動態(tài)密碼電子鎖必須通過動態(tài)密碼生成器的驗證，直流電機的負極分別連接控制單元及開關(guān)的一端，直流電機的正極連接單刀雙擲開關(guān)的中間接線端，單刀雙擲開關(guān)的左右兩個接線端分別通過電源連接控制單元及開關(guān)的另一端，在傳動小車的端部設有用于套住單刀雙擲開關(guān)按鈕的金屬環(huán)。本實用新型的優(yōu)點是電子鎖的安全級別高。
文檔編號E05B15/00GK201460494SQ20092007802
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者謝揚 申請人:謝揚