專利名稱：保險柜智能防盜鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的機電一體化鎖具，操作簡單方便，安全系數(shù)更高的機電一體化 鎖具，一種替代現(xiàn)有保險柜的電子密碼鎖。
背景技術(shù)：
我國在2001年更新了關(guān)于防盜保險柜的國家標準GB10409-2001至今，電子密碼 鎖保險柜的鎖具一直未有重大改變，長期以來，使用成本低廉的梅花鑰匙做為應急開鎖裝 置，現(xiàn)今市場上銷售的保險柜內(nèi)電子密碼鎖，應急梅花鑰匙成了每個保險柜的標準配置。如圖8所示，是市場上銷量最大的小型保險柜密碼鎖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，包括主控板 37、液晶顯示屏25、輸入按鍵26、應急鎖芯41、應急鎖芯連桿39、電磁鐵組件33、電磁鐵連接 片40、主鎖舌連動桿31、主鎖芯38等，這些部件均安裝在保險柜門上。主鎖芯38是一把轉(zhuǎn) 舌鎖芯，它通過傳動桿27、鎖舌撥動桿32，鎖舌撥動桿32的一頭套在鎖舌連動桿31的限位 槽29中，主鎖芯38在轉(zhuǎn)動時鎖舌撥動桿32隨同主鎖芯38做同方向運動，也帶動了鎖舌聯(lián) 動桿31做水平方向的移動，使固定在鎖舌連動桿31上的鎖舌28水平移動。用戶平時正常 進行開鎖時，先按指定的輸入按鍵26，接收按鍵輸入并接通，主控板37接受到指令后，點亮 液晶顯示屏25，顯示用戶機器正常，用戶在按鍵面板26上輸入密碼，主控板37比對輸入密 碼和用戶預存在主芯片上的密碼，如果密碼一致，主控板接通電磁鐵電路，勵磁線圈36流 過電流，限位彈簧35中的鐵芯34被吸下，用戶可在一定的時間內(nèi)插入鑰匙43轉(zhuǎn)動就可使 鎖舌28水平后退打開保險柜。應急鎖芯41是一種梅花鎖芯，應急鎖芯的尾部固定了一條應急鎖連桿39，應急 鎖芯轉(zhuǎn)動時該應急連桿39同應急鎖芯41的運動方向一致。該應急連桿39位于電磁鐵連 接片40的正上方，當相匹配的應急鑰匙42插入應急鎖芯41并轉(zhuǎn)動時，應急鎖連接桿39 跟著向下移動，剛好壓下電磁鐵連接片40，使鎖舌聯(lián)動桿31能在主鎖芯38的帶動下向開 鎖的方向運動，鎖也能被開啟了，這個裝置主要是用戶遺忘密碼時的緊急開鎖。在使用應 急開鎖裝置來開啟保險箱，梅花鎖芯和梅花鑰匙都是結(jié)構(gòu)很簡單的機械鎖，非常容易被不 法之徒仿制并利用其技術(shù)開啟保險柜，由于電磁鐵的控制線都安裝在保險柜外的塑料蓋板 上，不法之徒也可以輕易地破壞塑料蓋板，控制電磁鐵的開關(guān)來達到開啟保險柜的目的。 CN101187272A提出一種單片機控制的機械電子密碼鎖，它雖然提出在鑰匙上設(shè)有與單片機 預設(shè)密碼相對應的密碼和密碼存儲器，在鎖芯鑰匙孔外圍設(shè)相對應的觸點，但不能用于保 險柜上，特別是不能用于應急開鎖，其供電和信號電路結(jié)構(gòu)復雜，也不適用保險密碼鎖。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是針對現(xiàn)有保險柜電子密碼鎖所存在的缺陷，設(shè)計的一種融合機械和 電子為一體的機電雙控一體化的鎖具用戶，能在同一鎖芯中進行正?；驊遍_鎖，拒絕非 法用戶開鎖并進行報警，杜絕技術(shù)開鎖的可能性。本實用新型的技術(shù)方案是保險柜智能防盜鎖，包括鑰匙、鎖體和面板，鎖體內(nèi)設(shè)鎖芯、主控芯片、電磁鐵組件、音響報警和工作電源，其特征在于鑰匙上設(shè)有存儲密碼的IC卡電路、電觸點和機械觸點；鎖芯內(nèi)設(shè)有與所述鑰匙的導電觸點和機械觸點相對應的導電 彈子和機械彈子；主控芯片內(nèi)設(shè)有CPU存儲器，所述存儲器設(shè)有與所述鑰匙IC卡輸出的密 碼相對比的密碼存儲器和開鎖程序控制器；主控芯片的輸入端連接輸入密碼的鍵盤，主控 芯片的輸出端連接開鎖電磁鐵組件和顯示鎖體工作狀態(tài)的液晶顯示屏，主控芯片的輸入端 還連接檢測電磁鐵開鎖工作狀態(tài)的檢測電路。所述鑰匙上的電觸點為設(shè)在鑰匙上導電觸點并與所述鎖芯內(nèi)的導電彈子相對應， 導電觸點在為鑰匙IC卡電路供電同時傳送IC卡芯片密碼。所述鑰匙上的機械觸點為設(shè)在 鑰匙桿上，并與所述鎖芯內(nèi)機械彈子形狀和數(shù)量相對應的機械接觸點。所述鑰匙還包括正常開鎖鑰匙和應急開鎖鑰匙，所述應急開鎖鑰匙內(nèi)設(shè)有存儲密 碼的IC卡電路和通電觸點。與現(xiàn)有市場上保險柜電子密碼鎖相比，本實用新型取消了原有電子保險柜的應急 開鎖鎖芯，使正常開鎖鎖芯與應急開鎖芯合二為一，采用帶有機械彈子和含有IC卡密碼的 機電一體鑰匙，增加了用于遺忘密碼時應急的IC卡密碼鑰匙。在正常狀態(tài)下用戶插入鑰匙 并按鍵輸入正確的密碼即可打開保險柜，在遺忘密碼時，通過啟動主控板的應急開鎖程序， 用戶可通過同一個鎖芯使用正常鑰匙和應急鑰匙來開啟保險柜。本實用新型保留了電子保 險柜開鎖的傳統(tǒng)形式，取消了故障率較高又存在較大安全隱患的應急開鎖裝置。從根本上 革新了保險柜鎖具的設(shè)計思路，不僅降低了整個保險柜的生產(chǎn)成本而且提高了電子保險柜 的安全系數(shù)。

圖1為機電一體化鎖體結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實用新型實施電路圖，圖中虛線框內(nèi)為鑰匙IC卡芯片電路。圖3為鎖芯結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖4為鑰匙內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖4a為正常開鎖鑰匙，圖4b為應急鑰匙。圖5為本實用新型電子密碼鎖保險柜結(jié)構(gòu)立體圖，其中圖5a為鎖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，圖 5b為鎖體面板示意圖。圖6為正常開鎖工作流程圖。圖7為遺忘密碼應急開鎖流程圖。圖8原電子密碼鎖保險柜結(jié)構(gòu)立體圖，其中圖8a為鎖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，圖8b為鎖體面 板示意圖。
具體實施方式
圖1既表示機電一體化鎖體結(jié)構(gòu)，也表示以主控芯片3為中心的信號流程，鑰匙1 手柄內(nèi)設(shè)IC卡芯片，鑰匙桿上設(shè)鑰匙導電觸點和機械觸點，鎖芯2包括鎖芯導電彈子和機 械彈子，主控芯片3包括主控芯片CPU和外圍電路，主控芯片3的輸入端通過鎖芯導電彈子 與鑰匙導電觸點活動連接，既傳導數(shù)據(jù)信號也為鑰匙IC卡供電(用雙向箭頭表示)。液晶 顯示屏4接于主控芯片3的輸出端，輸入鍵盤5接于主控芯片3的輸入端，開鎖電磁鐵組件 7接于主控芯片3的輸出端用于執(zhí)行開鎖指令，主控芯片3內(nèi)設(shè)正常開鎖和應急開鎖程序用于控制開鎖電磁鐵的動作。 圖2為設(shè)在鎖體內(nèi)的實施電路圖，Vl為CPU選用486N，V2為鑰匙IC卡芯片，包括 正常開鎖鑰匙12和應急開鎖鑰匙14的IC卡芯片。參見圖2，虛線部分，表示2的供電和數(shù)據(jù)傳輸電路。IC卡鑰匙電路由芯片V2和 其外圍二極管D2、電容Cl、C2及電阻R2、R3組成。二極管D2接在芯片V2的CK和VCC端 作時針電路，電容C2接在芯片V2的VCC和RST端，電阻R3接在芯片V2的RST和CND端作 復位電路，電容Cl接在主控芯片V2的VCC和GND端，電阻R2接在主控芯片V2的CK和DO 端作傳輸數(shù)據(jù)電路，它只有一組觸點與V2芯片供電電路相連接，此電源是依靠微主控芯片 Vl控制三極管Gl的導通形成脈沖電壓經(jīng)D2整流Cl濾波給V2芯片提供直流電壓，同時此 脈沖電壓直接與V2芯片的時鐘端連接，觸發(fā)V2芯片工作。電阻R2和電容C2實現(xiàn)了 V2芯 片的上電復位功能，電阻R3實現(xiàn)了數(shù)據(jù)端口與供電的隔離和數(shù)據(jù)在供電線上的傳輸，二極 管D2和電容C2實現(xiàn)電源的隔離和穩(wěn)壓功能。主控芯片Vl通過電阻Rl與數(shù)據(jù)線一端相連 接讀取鑰匙IC卡數(shù)據(jù)，并與三極管Gl相連接作V2芯片的供電電路。開鎖電磁組件7由電 磁線圈Ll和電磁鐵芯T2、三極管G3和二極管Dl組成，三極管G3與Vl芯片的P12腳相連 接，輸出控制信號，電磁線圈Ll即為勵磁線圈36。音響報警電路由三極管G2、蜂鳴器Bl組 成。檢測電路6由三極管G3和開關(guān)Sl組成。該裝置應用在電路工作狀況檢測。平時P16檢測是Sl的狀態(tài)，決定P12的輸出電 平高低，確保在正常應用時電磁鐵的正確吸合。當Vl程序發(fā)生紊亂時，P12輸出高電平，用 戶插入鑰匙轉(zhuǎn)動時鎖芯會有些許轉(zhuǎn)動，于是閉合了開關(guān)30，電磁鐵33吸下鐵芯34，保險柜 就可被打開了。參見圖3，本實用新型的主要部件為鎖芯。鎖芯中的彈子包括導電彈子15和機械 彈子21，鎖芯孔20中的導電彈子15設(shè)在機械彈子21前端的第一位。導電彈子15下設(shè)有 導電觸頭17，導電觸頭17下端有螺旋彈簧18，包圍導電彈子15的絕緣套16，包圍導電觸 頭17和螺旋彈簧18的絕緣套19，導電彈子15連接導電觸頭17并通過螺旋彈簧18外接至 主控芯片3。在該鎖芯2的尾部固接一轉(zhuǎn)動桿27，轉(zhuǎn)動桿27末端垂直固接一條鎖舌撥動桿 32，鎖舌撥動桿32的一頭套在鎖舌連動桿限位槽29中，鎖體在轉(zhuǎn)動時鎖舌撥動桿32隨同 鎖芯2做同方向運動，鎖舌連動桿31帶動鎖舌作水平移動。參見圖4，本實用新型的IC卡開鎖鑰匙12，其上分別設(shè)有與機械彈子21相對應的 機械觸點22和與導電彈子15相對應的導電觸點23，鑰匙中IC卡的供電與數(shù)據(jù)觸點23設(shè) 在鎖芯機械彈子前端的第一位置，在手柄內(nèi)有V2芯片及其電路24，以存儲用戶的密碼，用 戶在正常使用時，可插入該鑰匙，導電彈子15與鑰匙觸點23接通，機械彈子21與鑰匙機械 觸點對位，Vl檢測到有鑰匙插入鎖芯20，就通過觸點23讀取鑰匙12的身份密碼，并與預存 在Vl中的數(shù)據(jù)進行比較，比較一致，鑰匙合法，會發(fā)出提示音，提示用戶輸入密碼。應急IC 卡開鎖鑰匙14，其上只設(shè)有與導電彈子15相對應的接觸點23，并設(shè)在鎖芯機械彈子前端的 第一位置，在其手柄部也內(nèi)置有IC卡24，用來存儲用戶的密碼。用戶在遺忘密碼的時候， 可插入該應急鑰匙14，導電彈子15與鑰匙觸點23接通，提供鑰匙開鎖信號，Vl檢測到有鑰 匙插入鎖芯孔20，就通過觸點23讀取鑰匙14的身份密碼，并與預存在Vl中的數(shù)據(jù)進行比 較，比較一致，會發(fā)出提示音，提示可插入合法鑰匙12在不輸入密碼的狀態(tài)下開鎖。參見圖5，這是本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，結(jié)構(gòu)件包括主控芯片3、液晶顯示屏4、輸入按鍵5、電磁鐵33、主鎖舌28、主鎖舌連動桿31、鎖芯2和設(shè)在其末端的轉(zhuǎn)動桿27以及 鎖舌撥動桿32，液晶顯示屏4和輸入按鍵5安裝在保險柜門上。電磁鐵33與原保險柜電 磁鐵基本相同，由于省去了原應急鎖芯41，本實用新型的電磁鐵33也省去了電磁鐵連接片 40，所以在本機在沒有供電電源時保險柜必須使用外接電源重新進入程序才能被開啟，這 個措施使保險柜在最大程度上杜絕了技術(shù)開鎖的可能性。由于鑰匙12使用了內(nèi)存容量較大的V2芯片，因此通過對存入IC卡的數(shù)據(jù)進行特 定的編碼，可以使不同的鑰匙具有不同的權(quán)限。其中主人鑰匙具有增加、刪除、限定其他鑰 匙的權(quán)利。一旦有鑰匙丟失或要增加另外的合法用戶，主人可通過特定的按鍵輸入啟動鑰 匙識別程序。鑰匙識別只有持主人鑰匙12者才有權(quán)利，防止隨意識別鑰匙帶來的不安全因 素，確保鑰匙的可靠性，避免了常規(guī)電子鎖采用專用識別鑰匙帶來的保存麻煩及不安全因素。以下簡述本實用新型的工作狀態(tài)和過程參見圖5和圖6，當主鑰匙12插入鎖芯孔20時，接通了主控芯片Vl檢測回路，主 控芯片Vl開始工作，并當主鑰匙12整體插入鎖芯孔20后，主控芯片Vl通過主鑰匙12的 導電觸點23與鎖體內(nèi)的導電彈子15相連接，Vl導通Gl輸出電壓對鑰匙12的IC卡24進 行供電。讀取主鑰匙12內(nèi)的IC卡24上預存的密碼進行比對，如數(shù)據(jù)不吻合，就會認為是 非法用戶侵入，主控芯片使G2導通，Bl發(fā)出報警聲。若用戶的主鑰匙12內(nèi)IC卡24上預 存的密碼數(shù)據(jù)吻合時，主控芯片點亮液晶顯示屏4，并使能鍵盤輸入，用戶在鍵盤5上輸入 密碼并確認后，主控芯片3對該密碼和原有用戶預存在主控芯片上的密碼進行對比，如輸 入的數(shù)據(jù)不吻合，主控芯片3使Bl發(fā)出提示音提示用戶再次輸入，當用戶輸入密碼第三次 仍不能和預存密碼相吻合，G2導通，Bl發(fā)出高分貝警示音。如果用戶輸入的密碼和預存密 碼相吻合，主控芯片Vl對電磁鐵33供電，勵磁線圈36流過電流產(chǎn)生磁場，吸下鐵芯，鎖舌 連動桿31在鑰匙轉(zhuǎn)動的帶動下向左移動，保險柜就被順利開啟了。參見圖7，在實際使用中，時有因用戶遺忘密碼而不能開啟保險柜的事情發(fā)生，針 對此類問題，本實用新型提出的解決方案用戶可插入另一把應急開鎖鑰匙14，主控芯片 Vl驗證應急開鎖鑰匙14的合法性，如非法，Bl發(fā)出高分貝警示音，如合法，Bl發(fā)出提示音， 提示用戶插入鑰匙12開鎖，用戶撥出鑰匙14，插入鑰匙12，如果鑰匙12合法，主控芯片Vl 就對電磁鐵33供電，使其吸下鐵芯，用戶可轉(zhuǎn)動鑰匙打開保險柜了。
權(quán)利要求保險柜智能防盜鎖，包括鑰匙、鎖體和面板，鎖體內(nèi)設(shè)鎖芯、主控芯片、電磁鐵組件、音響報警和工作電源，其特征在于鑰匙上設(shè)有存儲密碼的IC卡電路、電觸點和機械觸點；鎖芯內(nèi)設(shè)有與所述鑰匙的電觸點和機械觸點相對應的導電彈子和機械彈子；主控芯片內(nèi)設(shè)有CPU存儲器，所述存儲器設(shè)有與所述鑰匙IC卡輸出的密碼相對比的密碼存儲器和開鎖程序控制器；主控芯片的輸入端連接輸入密碼的鍵盤，主控芯片的輸出端連接開鎖電磁鐵組件和顯示鎖體工作狀態(tài)的液晶顯示屏，主控芯片的輸入端還連接檢測電磁鐵開鎖工作狀態(tài)的檢測電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險柜智能防盜鎖，其特征是所述鑰匙(1)上的導電觸點(23)與所述鎖芯(2)內(nèi)的導電彈子(15)相對應，導電觸點(23)在為鑰匙⑴的IC卡電路(24)供電的同時傳送IC卡芯片密碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險柜智能防盜鎖，其特征是所述鑰匙(1)上的機械電觸點 (22)為設(shè)在所述鑰匙桿上，并與所述鎖芯(2)內(nèi)機械彈子(21)形狀和數(shù)量相對應的機械觸 點(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險柜智能防盜鎖，其特征是所述鎖芯(2)為正常開鎖鎖芯 與應急開鎖芯合二為一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險柜智能防盜鎖，其特征是所述鑰匙(1)還包括應急開鎖 鑰匙(14)，所述應急開鎖鑰匙(14)內(nèi)設(shè)有存儲密碼的IC卡電路(24)和導電觸點(23)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險柜智能防盜鎖，其特征是所述開鎖電磁組件(7)由電磁 線圈Li、電磁鐵芯T2、三極管G3和二極管Dl組成，三極管G3與Vl芯片的P12腳相連接， 輸出控制開鎖信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險柜智能防盜鎖，其特征是所述檢測電路(6)由三極管G3 和開關(guān)Sl組成，三極管G3的一端與Vl芯片的P12相接，三極管G3的輸出端接用于檢測Vl 工作狀態(tài)的開關(guān)Si。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險柜智能防盜鎖，其特征是所述主控板(3)的輸出端還接 有由三極管G2、蜂鳴器Bl組成的音響報警電路。
專利摘要保險柜智能防盜鎖，包括鑰匙、鎖體和面板，鎖體內(nèi)設(shè)鎖芯、主控芯片、電磁鐵組件、音響報警和工作電源，鑰匙上設(shè)有存儲密碼的IC卡電路、電觸點和機械觸點；鎖芯內(nèi)設(shè)有與所述鑰匙的導電觸點和機械觸點相對應的導電彈子和機械彈子；主控芯片內(nèi)設(shè)有CPU存儲器，所述存儲器設(shè)有與所述鑰匙IC卡輸出的密碼相對比的密碼存儲器和開鎖程序控制器；主控芯片的輸入端連接輸入密碼的鍵盤，主控芯片的輸出端連接開鎖電磁鐵組件和顯示鎖體工作狀態(tài)的液晶顯示屏，主控芯片的輸入端還連接檢測電磁鐵開鎖工作狀態(tài)的檢測電路。取消原有電子保險柜的應急開鎖鎖芯，使正常開鎖鎖芯與應急開鎖芯合二為一，增加用于遺忘密碼時應急的IC卡密碼鑰匙，提高電子保險柜的安全系數(shù)。
文檔編號E05B19/00GK201598914SQ20092029220
公開日2010年10月6日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者蔡海善, 顧剛 申請人:顧剛;蔡海善