插匙式電子密碼鎖的製作方法

2023-10-07 20:08:09 2

專利名稱：插匙式電子密碼鎖的製作方法
插匙式電子密碼鎖是使用電子元件儲存密碼，用紅外編碼訊號作識別和開鎖訊號的電子鎖具，通常稱為「電子密碼鎖」。
電子密碼鎖通常分為鎖體和鑰匙兩部分。使用時，鑰匙發出密碼訊號作為開鎖訊號，鎖體接收到密碼訊號後，就與電子元件中儲存的密碼作對比。如果外來訊號與內存密碼相符，就發出開鎖訊號給電動機械裝置，把鎖打開。如果密碼訊號不相符，就發出報警訊號給報警裝置，同時停止接收任何訊號，並持續一段時間。
在目前，電子密碼鎖發送密碼和接收密碼的方式有按鍵式、紅外發射式、無線電發射式和磁卡式等方式。由於使用不方便和其他種種缺點，難以普遍使用。按鍵式發送密碼，需要使用者記憶密碼數字，容易記錯，不能設置較多的數碼，又容易被旁觀者偷看，保密性能很低。紅外發射式和無線電發射式需要攜帶發射器，磁卡式需要攜帶磁卡，既不方便，又容易損壞，不符合人們的使用習慣。人們通常攜帶一串鑰匙，而不習慣攜帶一堆易損壞的發射器。
插匙式電子密碼鎖(以下簡稱「本發明」)是把紅外發射式密碼鑰匙製成普通機械鑰匙的太小和形狀，插進鎖體的鎖孔內發射紅外密碼訊號。鑰匙的紅外發射器是抵近鎖體的紅外接收器而發射訊號的，只需要很小的功率就足夠，例如可以使用紐扣式鋰電池作電源，便於把發射器製成微型化。紅外發射二極體和紅外接收三極體與密碼訊號的儲存、分析電路一起，封裝在集成電路的晶片內，用光纖把接收訊號輸入晶片內和把發出訊號輸出晶片外，光纖藏在鑰匙插頭的溝槽之間把紅外訊號送到鑰匙插頭的頂端。集成電路的晶片可以用金屬作防潮、防電磁幹擾的全封閉封裝，以避免外部環境的幹擾和損害。
本發明的電子密碼儲存能力和訊號處理能力僅受晶片集成度的限制，可以容納較長的密碼訊號和較複雜的訊號處理程序，使保密性能達到很高的程度。紅外訊號的發射和接收過程所需時間很短，所有的正確開啟程序都可以在很短的時間內例如十分之一秒內完成，使用者在開鎖時並不感覺到這段時間的存在。電子密碼鑰匙的外形尺寸和使用方法，與普通機械鑰匙幾乎完全相同，使用和攜帶都同樣方便。
較複雜的訊號處理程序能夠提供本發明多種使用性能。下面舉兩個例子1.本發明的紅外訊號是抵近發射和接收的，密碼鑰匙具有接收訊號的能力，可以使用密碼對答的識別技術以提高保密程度。即在鑰匙晶片和鎖體晶片內分別儲存多組對答訊號。在鑰匙發出初始開啟訊號後，經核對無誤，鎖體即隨機地選出若干組詢問訊號，鑰匙需作相應的回答。經對答無誤後，鎖體才開鎖。若對答有誤，如果鎖體的詢問訊號有誤，鑰匙就拒絕回答並且持續一段時間。這樣，即使外人盜得鑰匙並且擁有複製設備，也只能盜取初始開啟訊號，極難盜取全部鑰匙密碼。如果鑰匙的回答訊號有誤，鎖體也停止工作並持續一段時間。這樣，即使外人擁有「試開鎖」的電子設備，也難以用「試開」的方法開鎖。
2.在旅店、賓館需要「子母鑰匙」的設計，即各個房間鑰匙只能開啟各自房門的鎖，樓層鑰匙能夠開同一樓層的鎖，總鑰匙能夠開整座樓各個房間的鎖。本發明能夠很容易達到這個要求。方法是在鎖體晶片內增設「樓層開鎖密碼」和「總鑰匙開鎖密碼」，就能達到這個要求。
下面結合附圖
來敘述本發明的一個設計實例本發明由密碼鎖體和密碼鑰匙(圖一所示)兩部分組成。鑰匙的基板(圖二所示)是用金屬製成普通機械鎖的鑰匙形狀。基板可分為插頭部分(1)和把柄部分(2)。插頭部分(1)帶有普通機械鑰匙的溝槽(3)。此溝槽(3)可以固定鑰匙插入的方位，使鑰匙的紅外發射、接收窗口(15)(16)與鎖孔內的發射元件、接收元件準確對接。溝槽(3)兩邊沿著平行於溝槽(3)的方向，刻有小溝槽(4)，用於安放光纖(5)。溝槽(3)旁邊還有一小洞(6)，用於安放微型電源開關(7)。
基板的把柄部分(2)設有兩個凹坑(8)(9)，分別用於安放集成電路元件(10)和紐扣電池(11)。凹坑(8)(9)旁邊有小螺孔(14)，用於緊固壓板(13)。安放光纖(5)的小溝槽(4)從安放集成電路元件(10)的凹坑(8)到基板頂端的發射窗口(15)和接收窗口(16)。
圖三所示的集成電路元件(10)封裝成為類似紐扣電池的形狀。它有一圓筒形的金屬外殼(17)。外殼(17)同時又是集成電路元件(10)的正極。外殼(17)的裡面有一圓筒形的硬質絕緣內殼(18)，集成電路晶片(19)包括晶振等電子另件都置於內殼(18)裡面。晶片(19)的周圍是密封用的絕緣填充物(20)。一圓形上蓋(21)置於內殼(18)上面。上蓋(21)中央向上凸出，作為集成電路元件(10)的負極。上蓋(21)的邊沿有一圈彈性絕緣墊圈(22)，圓筒形外殼(17)的邊沿折向中間壓著墊圈(22)，並通過墊圈(22)把上蓋(21)、內殼(18)壓緊。內殼(18)、外殼(17)的側邊開有小孔(23)，發射用光纖和接收用光纖(5)從晶片(19)引出，通過小孔(23)引出外殼(17)外面。
微型電源開關(7)與基板絕緣。開關(7)的兩條引線(24)分別連接集成電路元件(10)的負極和紐扣電池(11)的負極。在常態下，開關(7)的按紐凸出在基板的外面，開關(7)斷開。當鑰匙插進鎖孔時，鎖孔的內壁壓緊按紐，使開關(7)導通。當鑰匙撥出鎖孔後，按紐放鬆，開關(7)斷開。現有技術可提供電源開關的結構以達到這個要求，本文不再敘述。
集成電路元件(10)與紐扣電池(11)分別安裝在基板的兩個凹坑(8)(9)內。安裝的方式，要便它們的正極與基板接觸導通，負極與基板絕緣，而分別與電源開關(7)的兩條導線(24)導通。現有技術可提供簡單方法達到這個要求，本文不再敘述。光纖(5)從集成電路元件(10)引出，沿小溝槽(4)鋪設到達小溝槽(4)的末端，再用粘合劑固定在小溝槽(4)內，小溝槽(4)的末端就作為發射訊號和接收訊號的窗口(15)(16)。在集成電路元件(10)和紐扣電池(11)的外面壓上壓板(13)，壓板(13)用小螺釘(12)固定在基板上，密碼鑰匙就安裝完成了。
本發明的鎖體有普通機械鎖的鎖孔和普通電子密碼鎖的電動機械開關裝置及報警裝置。鎖體的集成電路也封裝成類似紐扣電池的元件。該元件除了有發射光纖和接收光纖外，還有用於開啟電動機械的開啟光纖和用於報警的報警光纖。開啟光纖和報警的報警光纖也可以用導線來代替。發射光纖和接收光纖的末端固定在鎖孔後邊，並且正對著鎖孔。當鑰匙插進鎖孔後，鑰匙的發射窗口(15)應正對著鎖體的接收光纖，鑰匙的接收窗口(16)應正對著鎖體的發射光纖。
本發明的工作過程如下鎖體處於待機狀態。當鑰匙插進鎖孔後，鎖孔內壁壓緊電源開關(7)，電源接通，鑰匙開始工作，發出初始開啟訊號和回答鎖體的詢問訊號。當對答無誤之後，鎖體發出一段連續訊號，通知鑰匙關閉電路以節省電能。同時通過光纖(或者導線)把開鎖訊號送到電動機械裝置，把鎖打開。如果對答有誤，當鑰匙收到錯誤的詢問訊號時，就停止工作並且持續一段時間。當鎖體收到錯誤的回答訊號時，就停止工作並且持續一段時間，同時通過報警光纖(或者導線)把報警訊號送到報警裝置。鎖體上可設延時開關作關鎖用。
權利要求
插匙式電子密碼鎖屬於一種使用電子元件儲存密碼，用紅外編碼訊號作識別和開鎖訊號的電子鎖具。其特徵是1.電子密碼鎖的鎖體帶有普通機械鎖的鎖孔，電子密碼鎖的鑰匙製成普通機械鎖的鑰匙的形狀，插進鎖孔內發射和接收紅外訊號。2.權利要求1.所述的裝置，其特徵是紅外發射二極體和紅外接收三極體都封裝在集成電路晶片(19)內，使用光纖(5)在集成電路晶片(19)到紅外發射、接收窗口(15)(16)之間傳送光訊號。3.權利要求1.所述的裝置，其特徵是密碼鑰匙的基板是用金屬製成普通機械鑰匙的形狀，密碼鑰匙的其他零件都安裝在基板上。4.權利要求1.所述的裝置，其特徵是集成電路元件(10)封裝成類似紐扣電池的外形，元件(10)的金屬外殼(17)、上蓋(21)分別作為元件(10)的正極和負極，集成電路晶片(19)置於元件(10)內，光纖(5)穿過殼體(17)側邊引出元件(10)外。5.權利要求1.所述的裝置，其特徵是密碼鑰匙的電源開關(7)放置在鑰匙的插頭部分(1)，當插頭(1)插進鎖孔內時，利用鎖孔內壁壓緊開關以接通電源。
全文摘要
插匙式電子密碼鎖是一種使用電子元件儲存密碼，用紅外編碼訊號作識別和開鎖訊號的電子鎖具。它把紅外發射器和接收器都封裝在集成電路元件(10)內，用光纖(5)引出和引入紅外訊號。因此結構緊湊。電子密碼鑰匙製成普通機械鑰匙的大小和式樣，插進鎖孔內發射和接收紅外編碼訊號。鑰匙的使用和攜帶與普通機械鑰匙同樣方便，而保密防盜的性能則達到很高的程度。
文檔編號E05B49/02GK1127835SQ9510038
公開日1996年7月31日 申請日期1995年1月27日 優先權日1995年1月27日
發明者鄭衛中 申請人:鄭衛中