專利名稱：電子鎖定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子鎖。
背景技術(shù)：
電子鎖與機械鎖相比具有更多的優(yōu)點。例如，將電子鎖與一微處理器或一計算機結(jié)合使用，則可對該電子鎖進行編程，以按時刻、授權(quán)代碼或可能被編程到處理器中的其他因素來控制電子鎖。當(dāng)一鑰匙丟失時，不是更換該電子鎖，而是可重新編程該電子鎖，以接受來自一不同鑰匙的不同的識別碼。
然而，電子鎖也存在許多缺點。首先，電子鎖要求電源。如果將電源裝在鎖內(nèi)，如用一電池的形式，那么電源占用鎖內(nèi)的空間，使鎖變得更大。這樣的電池還可能易于腐蝕，這會影響到鎖的內(nèi)部部件。另外，如果電池沒有了電，那么該鎖可能不再起作用。另外，該鎖必須被定期地打開以便更換電池。從一標(biāo)準(zhǔn)的電源線提供電源是另一種選擇，但要求提供至該鎖的連線。另外，這樣的連線在某些環(huán)境中可能無法獲得，如一工作臺或一機柜的環(huán)境下。
同樣希望將該鎖做得盡可能地小，以便在現(xiàn)有機械鎖的位置安裝該電子鎖來代替。用于工作臺和機柜的傳統(tǒng)的機械鎖相對來說很小。因此，在這樣一鎖內(nèi)的可用空間是受限制的，限制了可能用在一鎖中的部件的尺寸和數(shù)量。
電子鎖的另一難點在于它們易于響應(yīng)銳利的打擊而被打開。通常電子鎖使用一螺線管。然而，常常有可能震傷一螺線管柱塞，以便通過對該鎖施加一銳利的外力如用錘子打擊來打開一電子鎖。
電子鎖的另一問題是，通常一螺線管被用來將一柱塞移進或移出與內(nèi)部柱體和外殼間的干擾關(guān)系。這可能導(dǎo)致幾個問題。首先，螺線管和它的柱塞(plunger)必須被構(gòu)造成經(jīng)受得住當(dāng)一個人試圖在鎖定時旋轉(zhuǎn)該柱塞時直接作用在該柱塞上的原始力。另一問題是電子鎖可能很難鎖，因為可能難于將該柱塞與它相應(yīng)的鏜孔對準(zhǔn)。如果該柱塞不能正確地與鏜孔對準(zhǔn)，則該柱塞不能進入該鏜孔以至干擾該柱體的運動。
另一問題在于有些電子鎖允許在鎖的旋轉(zhuǎn)過程中取出該鑰匙。在那種情況下，人們可能會忘記在該鎖已經(jīng)打開后將該柱體返回到它的鎖定位置。
因此，要求一種這樣的電子鎖，其占用體積小，可被用來替換現(xiàn)有的機械鎖，不要求在鎖內(nèi)有一電源或外部連線，不易于響應(yīng)竄改的內(nèi)容而被打開，可能始終如一地返回到允許安全鎖定的位置以及可防止在操作過程中取出鑰匙。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一電子鎖定系統(tǒng)，其克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點。在本發(fā)明的第一方面，一電子鎖定系統(tǒng)包括容納在一外殼中且可相對于該外殼旋轉(zhuǎn)的一柱體。一鑰匙具有一電源。當(dāng)該鑰匙和該柱體嚙合時，柱體和鑰匙中的至少一個能產(chǎn)生一信號。一電動鎖定裝置被完全容納在該柱體內(nèi)，并包括可在柱體中的一打開位置與一鎖定位置之間移動的鎖定元件。在鎖定位置中的該鎖定元件干擾柱體的運動。電源與鎖定裝置電連接。該鎖定裝置響應(yīng)該信號允許該鎖定元件從鎖定位置移動到打開位置，以便該柱體可在外殼中旋轉(zhuǎn)。當(dāng)該柱體被旋轉(zhuǎn)時，該鎖定裝置的所有元件均被容納在該柱體中。因此，本發(fā)明的該方面具有提供可能被用來替換現(xiàn)有的機械鎖以及不要求通過鎖內(nèi)的一電源或外部連線來提供電源的一小型鎖的優(yōu)點。
本發(fā)明的另一方面中，一電子鎖定系統(tǒng)包括容納在一外殼中并可相對于該外殼旋轉(zhuǎn)的一柱體，當(dāng)一鑰匙和該柱體嚙合時，該鑰匙和該柱體中的至少一個能產(chǎn)生一信號。在該柱體中的一電動鎖定裝置可包括在一打開位置和一鎖定位置之間移動的一鎖定元件。鎖定元件在鎖定位置時防礙該柱體的運動。該鎖定元件進一步包括可在一干擾位置和一非干擾位置之間移動的一干擾元件。該干擾元件在干擾位置時阻礙鎖定元件的運動，在非干擾位置時允許該鎖定元件運動。該鎖定裝置響應(yīng)該信號使該干擾元件從該干擾位置移動到非干擾位置，以便該柱體可在該外殼中旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的這一方面具有以下優(yōu)點，即使用一兩部分系統(tǒng)，從而該鎖定元件可被設(shè)計成在其經(jīng)受很大的原始力時，該干擾元件，可能是一螺旋管，不會受到大的直接的外力的優(yōu)點。
在本發(fā)明的第三方面，一電子鎖定系統(tǒng)包括容納在一外殼中并可相對于該外殼旋轉(zhuǎn)的一柱體。在一鑰匙和該柱體嚙合時，該鑰匙和該柱體中的至少一個能產(chǎn)生一信號。一電動鎖定裝置，包括可在一打開位置和一鎖定位置之間移動的一鎖定元件。該鎖定裝置響應(yīng)接收到的信號允許該鎖定元件從鎖定位置移動到打開位置，以便該柱體可在該外殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)該柱體旋轉(zhuǎn)遠離其原位置時，一偏置裝置將該柱體推向其原位置。本發(fā)明的這一方面具有將該柱體與允許該鎖安全的一位置成一直線。
最好，上面描述的該電子鎖定系統(tǒng)還包括一反竄改裝置以防止該鎖受到強烈沖擊時被打開。另外，該鎖定系統(tǒng)最好另外包括一鑰匙保持裝置，其在該柱體旋轉(zhuǎn)遠離其原位置時防止該鑰匙從該鎖脫離。
除上述描述的優(yōu)點外，本發(fā)明的各個方面每一個均可能提供一個或多個下述的優(yōu)點。通過將該鎖定裝置的操作元件全部容納在該柱體中，一鎖定系統(tǒng)可能被構(gòu)造為適合安裝在一很小的體積中。因此，該電子鎖可能被用來替換傳統(tǒng)的機械鎖。另外，如果一安裝的鎖失效，則可更換該柱體而不用更換整個鎖。本發(fā)明也不要求在鎖本身內(nèi)使用一電源。因此，該鎖能更小因為它不包括一電源，并且不因腐蝕的電池而腐蝕。并且該鎖也不要求來自外部電線的一外部電源。因此該鎖安裝起來更簡單和容易。
結(jié)合附圖考慮以下對本發(fā)明的詳細說明，本發(fā)明的上述和其他特點及優(yōu)點將更容易理解。
圖1是本發(fā)明的一示例鎖的透視圖。
圖2是一示例鑰匙的透視圖。
圖3是與一示例軸心嚙合的一示例鑰匙的透視圖。
圖4是一示例鎖的剖視組裝圖。
圖5是一示例柱體的剖視組裝圖。
圖6是沿截開柱體的一縱向線獲得的圖1的鎖的剖面圖。
圖7是沿圖6的線7-7截取的鎖的剖面圖。
圖8是沿圖6的線8-8截取的鎖的剖面圖。
圖9與圖6相似，區(qū)別在于在該圖中除該電子鎖已經(jīng)被打開。
圖9A表示該鑰匙保持裝置的詳細視圖。
圖10與圖6相似，區(qū)別在于在該圖中，向該鎖面上施加有一很大的力。
圖11是一示例鑰匙的剖視圖。
圖12是示例鑰匙和鎖的電子部件的框圖。
圖13是鎖接口的流程圖。
圖14是鑰匙接口的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖，其中相同的數(shù)字表示相同的元件，圖1、2和3表示鎖定系統(tǒng)10的一示例性電子鎖定系統(tǒng)，其包括一鎖12和鑰匙18。該鎖12具有在一外殼16中旋轉(zhuǎn)的一柱體14。一螺栓20(由虛線示出)連在該鎖12的后部。在操作過程中，如圖3所示，該鑰匙18與該鎖12嚙合。該鑰匙18和鎖12電連接，以便當(dāng)一授權(quán)鑰匙18與鎖12嚙合時，柱體14可在外殼16中旋轉(zhuǎn)。柱體14的旋轉(zhuǎn)引起螺栓20的運動，使得能夠打開已被鎖定的裝置。例如，在將電子鎖定系統(tǒng)10用于一辦公桌抽屜的情況下，柱體14的旋轉(zhuǎn)會使螺栓移動到辦公桌抽屜可被打開的位置。電子鎖定系統(tǒng)10可被用于要求鎖的任何環(huán)境中，如門、窗戶、柜子、辦公桌以及檔案柜等等。電子鎖定系統(tǒng)10可能與任何傳統(tǒng)的螺栓或用來保護被鎖的物品的等效的裝置一起使用。
鑰匙圖11示出了本發(fā)明的鑰匙18的優(yōu)選的實施例。鑰匙18具有容納鑰匙18的部件的一外殼22。該鑰匙18在其前部具有一鎖定嚙合桿24。該鑰匙18還具有限定與桿24相對的一孔130的一環(huán)形頸部26。在該外殼22中是一電池28、電池簧30以及印刷電路板32。在該印刷電路板上安裝有一微處理器、LED36以及蜂鳴器38。鑰匙18和鎖12之間通過鑰匙銷軸40電接觸，鑰匙銷軸由一絕緣體42電絕緣。螺旋彈簧44促使銷40向前并與鎖12嚙合。鑰匙銷軸40被電連接至微處理器和電池28。
裝配的絕緣體42、銷40以及印刷電路板32，電池28通過使用彈簧46和插塞48被緊密地容納在該外殼22中。一墊圈50密封該鑰匙18，其通過接線柱52被壓向該插塞。一帽54密封該外殼22。一轉(zhuǎn)矩放大器56裝配在外殼22周圍，以便容易地握緊和旋轉(zhuǎn)鑰匙18。
鑰匙18的主要元件是一電源，如電池28、以及微處理器，用于與鎖12通信。該機械裝配和電連接可按要求構(gòu)造。因此，例如，盡管示出的是一桿24和環(huán)形頸部26，也可使用其他的機械配置如一方形釘來允許鑰匙18與鎖12嚙合，以便使該鎖旋轉(zhuǎn)。
鎖圖1以及4-6示出一優(yōu)選鎖12。圖6是沿截開該鎖12的一縱向線獲得的剖視圖。該鎖12由一柱體14和一外殼16組成。鎖12地尺寸可被制作為以便替換傳統(tǒng)的機械柱體鎖。一尾件58(見圖6)被用螺栓或螺絲連在柱體14的端部。該柱體14的端部的一對孔59容納用于連接尾件的螺栓或螺絲。(見圖5)尾件58被連接到螺栓20或其他傳統(tǒng)的鎖定裝置，其干擾待被鎖定的物體的移動。例如，在鎖12被用來鎖定一辦公桌抽屜的情況下，螺栓20將防止辦公桌抽屜相對于辦公桌的運動。外殼16可用任何傳統(tǒng)的材料制作，如黃銅，其包括突出遠離外殼16的圓柱部分一部件(bible)60。該部件60安裝在待被鎖定的一裝置如辦公桌抽屜中的槽中以防止該外殼16相對于該裝置旋轉(zhuǎn)。一O型環(huán)62以及一后密封墊63被用來密封外殼16的內(nèi)部以防止灰塵和其他雜質(zhì)進入外殼16的內(nèi)部并損壞鎖12的部件。一帶螺紋的止動器64被螺旋連接至柱體14的帶螺紋的后部66。柱體14和外殼16間的張力可通過拉緊止動器64來調(diào)整，因此控制該柱體14可在外殼16中旋轉(zhuǎn)的簡易程度。
柱體14由其上安裝有柱體14的各種部件的一殼體68組成。殼體68的前部具有兩個孔70，每一個包含一電觸點72。該觸點72通過絕緣體74與殼體68絕緣。電觸點72容納銷40以防止鎖12和鑰匙18之間的電連接，以便鑰匙18可向鎖12提供電源，并使得鑰匙18和鎖12可彼此通信。
一印刷電路板76被安裝在殼體68的中央。該印刷電路板76包括用于鎖12的鎖處理器和存儲器。印刷電路板76電連接到電觸點72。
一螺線管部件也安裝在該殼體68中。該螺線管部件包括其上安裝有一螺線管線圈80的框架78。該線圈80與在殼體78后部的一孔82對準(zhǔn)。該螺線管部件還包括包含一干擾元件86、干擾彈簧88、螺線管柱塞90、螺線管彈簧92以及螺線管桿94的管84。該組合管84被插入到鏜孔82中以便管84的下部和螺線管桿94位于螺線管線圈80中。管84由黃銅或其他非鐵材料制成。通過使用一鎖環(huán)96，管84被保持在鏜孔82中。鎖環(huán)96被安裝在殼體68的后部的環(huán)形槽96內(nèi)以及管84的未端的另一槽100中。鉆孔防護裝置101安裝在殼體68的前部和螺旋管框架78間以防止螺旋管部件鉆出。
殼體68還包括垂直于并與殼體68的鏜孔82以及管84的鏜孔85并與其相連通的一鏜孔102。特別參照圖6，容納在鏜孔102中的是一銷104，其具有一圓頭部分106和直徑比該圓頭部分106小的下端桿部分108。該鏜孔102具有一上端部分102A，其大小為能夠容納圓頭部分106，和具有更小的直徑，能夠容納下端桿部分108的一下端部分102B。一彈簧110安裝在上鏜孔部分102A。該彈簧110比下端桿部分102B寬，以便當(dāng)銷104移進鏜孔102時，通過銷104的圓頭部分106的移動來壓縮彈簧110。因此，彈簧110將銷104推出鏜孔102。
現(xiàn)在特別參考圖7，外殼16定義當(dāng)柱體14在外殼16中并位于原位置或鎖定位置時與鏜孔102連通的一空腔112?？涨?12通過一對相對的凸輪面114A和114B來限定。空腔112足夠大以容納銷104的頭部分106的至少一部分。
總起來說，螺線管部件、銷104以及彈簧110構(gòu)成用來防止或干擾柱體14相對于外殼16旋轉(zhuǎn)的一鎖定裝置。圖6示出了在一鎖定狀態(tài)下的鎖12。在該鎖定狀態(tài)中，沒有電源提供給螺線管線圈80。該螺線管彈簧92將柱塞90推離桿94。因此柱塞90占用在鏜孔85下的管84的空間。銷104的圓頭部分106在外殼16的空腔112中。如果柱體14相對于外殼16旋轉(zhuǎn)，銷104的圓頭部分106與凸輪面114A或114B中的一個嚙合。凸輪面114A或114B將圓頭部分106向下推向鏜孔102。然而，因為柱塞90占用銷104下方的空間，圓頭部分106被防止完全移進鏜孔102中。因此，在該鎖定狀態(tài)下，由于銷104的圓頭部分與凸輪面114A或114B中的一個嚙合，柱體14不能相對于外殼16旋轉(zhuǎn)。
圖9示出在一打開狀態(tài)的電子鎖10。電源被提供給螺線管80。作為響應(yīng)，螺線管柱塞90縮進螺線管80中并縮進與桿94接觸。管84內(nèi)部的柱塞90的運動在管84中產(chǎn)生一與鏜孔85連通的開口116。該開口116足夠大以容納銷104的下部桿部分108的一部分。因此，當(dāng)柱體14相對于外殼14旋轉(zhuǎn)以及銷104的圓頭部分106與凸輪面114A或114B中的一個嚙合時，下端桿部分108被推進開口116中。例如，如果柱體14被旋轉(zhuǎn)使得頭部分106與凸輪面114A嚙合，則凸輪面114A將引起銷104壓縮彈簧110以便頭部分106完全位于膛孔102內(nèi)部而下端桿部分部分位于開口116內(nèi)部。因此柱體14能自由地相對于外殼16旋轉(zhuǎn)。因此該鎖定裝置為該電子鎖定系統(tǒng)10提供了一顯著的優(yōu)點。鎖12的所有鎖定部件如微處理器和鎖定裝置均容納在柱體14中。因此，當(dāng)柱體14相對于外殼16旋轉(zhuǎn)時，這些部件中的每一個均完全容納在柱體14中。這具有幾個優(yōu)點。鎖12可相對較小，并且可將其尺寸制作為能夠替換傳統(tǒng)的機械柱體鎖。另外，如果一安裝的鎖12失效，則可替換鎖12的柱體部分14，而不替換外殼16。
換句話說，其他機械設(shè)備可被用來提供一鎖定裝置。代替使用一銷104，也可使用具有不同形狀如條形、凸輪、或圓盤形狀的其他的鎖定元件。該鎖定元件可以其他方式移動，例如，該鎖定元件可能被裝在一樞軸上以便當(dāng)旋轉(zhuǎn)時一部分防礙柱體的旋轉(zhuǎn)。
在這些圖說明的實施例中，柱體的前面限定了容納鑰匙18的頸部26的一環(huán)形槽120。在環(huán)形槽120的一側(cè)上，該柱體限定與該環(huán)形槽120連通的一鏜孔122。該鏜孔122能接收鑰匙18的桿24。鏜孔122和桿24的匹配嚙合保證鑰匙18完全與柱體14對準(zhǔn)。另外，桿24，當(dāng)與鏜孔122匹配嚙合時允許鑰匙18向柱體14傳送轉(zhuǎn)矩，使通過鑰匙銷軸40所加的轉(zhuǎn)矩最小化。
在本發(fā)明的一單獨的方面，電子鎖定系統(tǒng)10還具有一獨特的反竄改裝置。在正常的操作中，該干擾元件86在管84的關(guān)閉端。在干擾元件86中的一干擾彈簧88摩擦地與管84的內(nèi)壁嚙合，以便阻礙在管84中的干擾元件86的運動。因此，如圖9所示，當(dāng)向螺線管80提供電源并且柱塞90收縮時，干擾元件86不能移動。因此，干擾元件86不干擾銷104向內(nèi)進入開口116的運動。然而，如圖10所示，如果一尖銳的沖擊力被應(yīng)用到鎖12的前部，則干擾元件86會防止柱體14旋轉(zhuǎn)。應(yīng)用到鎖12的尖銳的外力可能導(dǎo)致柱塞由于慣性力馬上縮進線圈80中。相同的慣性力也使干擾元件86相對于管84縱向移動。因此干擾元件86占用管84的鏜孔85下的空間，防止銷104由于柱體14的旋轉(zhuǎn)而被推進鏜孔102中。一旦彈簧92克服了由尖銳的沖擊力而引起的慣性力，柱塞90和干擾元件86均返回如圖6所示在鎖定狀態(tài)時它們的正常位置。因此，本發(fā)明的鎖定系統(tǒng)10具有防止鎖12僅通過用一尖銳的打擊而被打開的優(yōu)點。
在本發(fā)明的另一方面，鎖12也具有將鎖向一原位置推動的一偏置裝置，以便使鎖定系統(tǒng)10具有增加的可靠性。在圖所示的實施例中，鎖12的“原位置”是由空腔112定義的。凸輪面114A和114B在一頂點118會合。當(dāng)柱體14的鏜孔102與頂點118對準(zhǔn)時，柱體14即是在原位置。在外部轉(zhuǎn)矩應(yīng)用到柱體14時，一旦頭部分106開始進入空腔112，柱體14將自然地返回到原位置。彈簧110使頭部分106緊靠凸輪面114A或114B。當(dāng)頭部分106與這些凸輪面114A、114B中的一個嚙合時，凸輪面114A或114B將頭部分106推向頂點118，并因此將柱體14推向原位置。一旦頭部分106到達頂點118，它便位于一平衡點，該平衡點是原位置。相反，當(dāng)柱體14旋轉(zhuǎn)遠離原位置時，偏置裝置會使柱體14返回到原位置。該偏置裝置為鎖定系統(tǒng)10提供了另外的優(yōu)點。當(dāng)旋轉(zhuǎn)該柱體14返回向原位置以便鎖定該鎖12時，鎖定系統(tǒng)10的用戶能基于對由彈簧110的壓縮引起的運動的阻力方面的變化，確定柱體14何時返回到原位置。當(dāng)已經(jīng)定位原位置時，用戶可在知道柱體是在待被鎖定的正確位置的情況下，安全地取出鑰匙。
盡管在附圖中描述的實施例將鎖定裝置與偏置裝置結(jié)合起來時，然而，偏置裝置也可與鎖定裝置分離。因此，偏置裝置可以是由一彈簧、一彈性體或與外殼嚙合的其他偏置設(shè)備推動的單獨的機械元件。換句話說，該偏置裝置能位于外殼中并且可被推進與柱體嚙合。例如，該偏置裝置可能由容納在外殼的鏜孔中的一彈簧和滾珠軸承組成。在這樣一可選實施例中，滾珠軸承可能與柱體外表面商的一凹痕嚙合，并且該凹痕限定原位置。
在本發(fā)明的另一單獨方面，鎖定系統(tǒng)10提供一鑰匙保持裝置。該柱體14也具有垂直于柱體14的縱向軸并且與環(huán)形槽120連通的一鏜孔124。鏜孔124容納一滾珠軸承126。該外殼16限定當(dāng)柱體14位于原位置時與鏜孔124連通的一空腔128。頸部26也具有與桿24相對的一鏜孔130。當(dāng)頸部26被插入環(huán)形槽120時，鏜孔130與鏜孔124對準(zhǔn)。鏜孔130的大小為使得滾珠軸承126可被容納在鏜孔130中。當(dāng)頸部26被首先插入環(huán)形槽120時，滾珠軸承126被首先向上推進空腔128中。然而，一旦頸部26被完全插入槽120中，滾珠軸承向后落下進入到鏜孔124和頸部26的鏜孔130中。當(dāng)柱體14旋轉(zhuǎn)時，滾珠軸承126完全位于鏜孔12中，并因此當(dāng)柱體14旋轉(zhuǎn)時被容納在柱體14中。一旦柱體14旋轉(zhuǎn)超過原位置時，滾珠軸承26會防止鑰匙18從柱體14縮回。外殼16的內(nèi)表面防止?jié)L珠軸承126在鏜孔124中向上移動，因此防止頸部26從槽120中縮回。鑰匙18可能從柱體14脫離嚙合的唯一位置是當(dāng)柱體14返回到原位置時，以便滾珠軸承126可能被向上推進到空腔128中，由此允許頸部26從槽120中縮回。因此，鑰匙保持裝置提供了如果柱體14不返回到原位置，則防止鑰匙18從鎖12縮回的優(yōu)點。這保證柱體14被正確對準(zhǔn)，以便該鎖定裝置可被鎖定，以防止或干擾柱體14相對于外殼16的旋轉(zhuǎn)。另外，其他的鑰匙保持裝置也可被使用以便當(dāng)柱體14相對于外殼16旋轉(zhuǎn)時將該鑰匙18保持在柱體14中。例如，鑰匙可具有一凸出部，其被容納在具有大小可容納該凸出部的一開口的一槽中，且該槽允許該鑰匙旋轉(zhuǎn)但防止鑰匙取出，除非該凸出部與該開口對準(zhǔn)。
鑰匙和鎖的信息傳遞鑰匙18和鎖12通過鑰匙銷軸40和電觸點72連接。參照圖12。鑰匙18具有一微處理器132、連接到微處理器132的為電可擦除只讀存儲器(EEPROM)形式的一存儲器134?？偲饋碚f，微處理器132以及有關(guān)的存儲器134包括一計算機系統(tǒng)?？赡鼙挥迷诒景l(fā)明中的該計算機系統(tǒng)可能是執(zhí)行這里所述的與讀、寫、刪除、存貯和/或比較與鑰匙識別碼、密碼和其他數(shù)據(jù)有關(guān)的信息的功能的任何設(shè)備，不管是一單獨的微處理器還是與其他處理器和/或存儲器設(shè)備相結(jié)合。該鑰匙18另外可選地包括一LED36、蜂鳴器38、電池28以及時鐘136。
鎖12也具有一微處理器138和為EEPROM形式的有關(guān)的存儲器140。與鑰匙一樣，微處理器138和有關(guān)的存儲器140構(gòu)成一計算機系統(tǒng)。電源和信息通過銷40和觸點72中的一個經(jīng)一單線線路傳遞到鎖處理器138。在進入微處理器138前，電源通過一二極管142以及濾波電容器144。該鎖同樣可選地包括一LED、蜂鳴器和/或時鐘。
在操作過程中，鑰匙處理器132和鎖處理器138彼此通信以允許開啟該鎖12。在一個實施例中，鑰匙處理器132和鎖處理器138能分別存儲密碼、鑰匙識別碼以及鎖識別碼。每一個鑰匙18和鎖12具有一唯一的識別碼。當(dāng)制造該鑰匙18或鎖12時可將該識別碼編寫在各自的微處理器中。現(xiàn)在參照圖13和14，當(dāng)鑰匙18與鑰匙12嚙合時，鑰匙18向鎖微處理器138發(fā)出功率。在鎖微處理器138穩(wěn)定后，鎖微處理器138發(fā)出一握手信號給鑰匙微處理器132。鑰匙微處理器132將一握手信號發(fā)送回鎖微處理器138。然后鎖微處理器138發(fā)送與其識別碼相應(yīng)的信號給鑰匙微處理器132。然后鑰匙微處理器132發(fā)送一鑰匙識別碼和一密碼給鎖微處理器138。鎖微處理器138確定該鑰匙識別碼是否被授權(quán)開啟該鎖12，然后確定該密碼是否正確。如果是，則鎖處理器138發(fā)送一信號給鑰匙處理器132，其響應(yīng)該信號，通過銷40和觸點70中的一個由電池28提供電源給螺線管80以開啟該鎖12。
鑰匙微處理器132和鎖微處理器138均可在它們各自的相關(guān)的存儲器134和140中存儲發(fā)生的關(guān)于鑰匙18和鎖12的動作。因此，鎖存儲器140可能包括表示試圖打開該鎖12的每一鑰匙18的數(shù)據(jù)，該事件發(fā)生的時間，所提供的密碼，和/或該鎖12是否被打開。同樣，每一鑰匙18可在它的存儲器134中存儲所訪問的每一個鎖12、提供給該鎖12的密碼、訪問該鎖的時間和/或該鎖12是否被打開。鑰匙微處理器132和鎖微處理器138可能使用一編程設(shè)備如3Com出售的一Palm PilotTM被編程?？墒褂靡籖S232通信標(biāo)準(zhǔn)在一電纜上傳送數(shù)據(jù)或也可使用用于傳送數(shù)字信息的任何其他標(biāo)準(zhǔn)方法來傳送。
該系統(tǒng)還可被設(shè)計成利用多個訪問級。從而，有些鑰匙僅被授權(quán)打開有限數(shù)量的鎖，而其他鑰匙可能是能打開所有鎖的萬能鑰匙。
電子鎖定系統(tǒng)10還可被設(shè)計成包括可能用來顯示鎖12或鑰匙18的狀態(tài)的一LED，如一授權(quán)的鑰匙已經(jīng)被檢查并且該鎖12可被打開或電量很低。該電子鎖定系統(tǒng)10也可包括同樣告知鑰匙18和/或鎖12的狀態(tài)的一蜂鳴器。蜂鳴器在以下情況時被用于發(fā)出信息，如當(dāng)一萬能鑰匙已被檢測時，當(dāng)一授權(quán)的鑰匙被檢測時，當(dāng)一鑰匙碼已經(jīng)添加到存儲器中的授權(quán)鑰匙碼中時，和/或當(dāng)一鑰匙識別碼已經(jīng)從一鎖存儲器刪除時。該蜂鳴器還可在響應(yīng)試圖打開該鎖12而沒有先使用一授權(quán)鑰匙的情況下，發(fā)出一警報。
在前面的說明中使用的術(shù)語和說明僅用于說明的目的，而不是限制，在使用這些術(shù)語和說明中沒有企圖排除所示和描述的特征的等效體及其部分，應(yīng)承認本發(fā)明的范圍僅由附加的權(quán)利要求書來定義和限定。
權(quán)利要求
1.一電子鎖定系統(tǒng)，包括(a)一柱體，容納在一外殼中并可相對于該外殼旋轉(zhuǎn)；(b)一鑰匙，具有一電源；(c)當(dāng)所述鑰匙與所述柱體電連接時，所述鑰匙和所述鎖中的至少一個能產(chǎn)生一信號；(d)一電動鎖定裝置，包括可在所述柱體中的一打開位置和一鎖定位置之間移動的一鎖定元件，所述鎖定元件在所述鎖定位置時干涉所述柱體的旋轉(zhuǎn)；以及(e)所述電源電連接到所述鎖定裝置，且所述鎖定裝置響應(yīng)所述信號允許所述鎖定元件從所述鎖定位置移動到所述打開位置；以及所述鎖定裝置在所述打開狀態(tài)時全部被容納在所述柱體中以便所述柱體可在所述外殼中旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的電子鎖定系統(tǒng)，其中所述鎖定裝置進一步包括一螺線管。
3.如權(quán)利要求2所述的電子鎖定系統(tǒng)，其中一螺線管柱塞是一干擾元件，其在一干擾位置阻礙所述鎖定元件的運動。
4.如權(quán)利要求3所述的電子鎖定系統(tǒng)，其中所述螺線管柱塞響應(yīng)所述信號被縮回。
5.如權(quán)利要求1所述的電子鎖定系統(tǒng)，進一步包括一反竄改裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的電子鎖定系統(tǒng)，進一步包含一偏置裝置，當(dāng)所述柱體被旋轉(zhuǎn)遠離原位置時，其將所述柱體推向所述原位置。
7.如權(quán)利要求1所述的電子鎖定系統(tǒng)，進一步包括一鑰匙保持裝置，當(dāng)所述柱體旋轉(zhuǎn)超過一原位置時，所述鑰匙保持裝置至少部分位于保持所述鑰匙的所述柱體內(nèi)。
8.一電子鎖定系統(tǒng)，包括(a)一柱體，容納在一外殼中并可相對于該外殼旋轉(zhuǎn)；(b)當(dāng)所述鑰匙與所述柱體電連接時，一鑰匙和所述柱體中的至少一個能產(chǎn)生一信號；(c)在所述柱體中的一電動鎖定裝置，包括可在一打開位置和一鎖定位置之間移動的鎖定元件，所述鎖定元件在所述鎖定位置時干擾所述柱體的運動；以及(d)所述鎖定裝置進一步包括可在一干擾位置和一非干擾位置之間移動的一干擾元件，所述干擾元件在所述干擾位置時阻礙所述鎖定元件的運動，以及所述干擾元件在所述非干擾位置時允許所述鎖定元件的運動，所述鎖定裝置響應(yīng)所述信號將所述干擾元件從所述干擾位置移動到所述非干擾位置，以便所述柱體可在所述外殼內(nèi)被旋轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求8所述的電子鎖定系統(tǒng)，其中所述鎖定裝置包括一螺線管。
10.如權(quán)利要求9所述的電子鎖定系統(tǒng)，其中所述干擾元件是一螺線管柱塞。
11.如權(quán)利要求8所述的電子鎖定系統(tǒng)，進一步包含一偏置裝置，在所述柱體被旋轉(zhuǎn)遠離原位置時，其將所述柱體推向所述原位置。
12.如權(quán)利要求8所述的電子鎖定系統(tǒng)，進一步包括一反竄改裝置。
13.如權(quán)利要求8所述的電子鎖定系統(tǒng)，其中，所述鑰匙還包括一電源。
14.如權(quán)利要求8所述的電子鎖定系統(tǒng)，所述干擾元件可相對于所述鎖定元件垂直移動。
15.如權(quán)利要求8所述的電子鎖定系統(tǒng)，進一步包括一鑰匙保持裝置。
16.一種電子鎖定系統(tǒng)，包括(a)一柱體，容納在一外殼內(nèi)并可相對于該外殼旋轉(zhuǎn)；(b)當(dāng)所述鑰匙與所述柱體電連接時，所述柱體和一鑰匙中的至少一個能產(chǎn)生一信號；(c)在所述柱體中的一電動鎖定裝置，包括可在一打開位置和一鎖定位置之間移動的一鎖定元件，所述鎖定裝置響應(yīng)所述信號允許所述鎖定元件從所述鎖定位置移動到所述打開位置，以便所述柱體可在所述外殼中被旋轉(zhuǎn)；以及(d)一偏置裝置，其在所述柱體旋轉(zhuǎn)遠離原位置時，將所述柱體推向該原位置。
17.如權(quán)利要求16所述的電子鎖定系統(tǒng)，其中所述鎖定裝置還包括一螺線管。
18.如權(quán)利要求17所述的電子鎖定系統(tǒng)，其中一螺線管柱塞為一干擾元件，其在一干擾位置阻礙所述鎖定元件的運動。
19.如權(quán)利要求16所述的電子鎖定系統(tǒng)，進一步包括一反竄改裝置。
20.如權(quán)利要求16所述的電子鎖定系統(tǒng)，進一步包括一鑰匙保持裝置，其在所述柱體旋轉(zhuǎn)遠離一原位置時，保持所述鑰匙與所述柱體嚙合。
21.如權(quán)利要求16所述的電子鎖定系統(tǒng)，其中當(dāng)所述鎖定元件在所述打開位置時，所述鎖定裝置被完全容納在所述柱體中。
22.如權(quán)利要求16所述的電子鎖定系統(tǒng)，其中所述鑰匙還包括用于所述鎖定裝置的一電源。
23.如權(quán)利要求16所述的電子鎖定系統(tǒng)，其中所述偏置裝置為所述鎖定裝置的一部分。
24.如權(quán)利要求16所述的電子鎖定系統(tǒng)，其中所述偏置裝置包括在所述柱體中的一元件，當(dāng)所述柱體旋轉(zhuǎn)遠離所述原位置時，該元件與所述外殼中的一凸輪面嚙合。
全文摘要
一電子鎖定系統(tǒng)(10)包括一柱體(14)，容納在一外殼(16)中并可相對于該外殼旋轉(zhuǎn)。一鑰匙(18)具有一電源(28)。該鑰匙(18)和柱體(14)中的至少一個能產(chǎn)生一信號。一電動鎖定裝置容納在該柱體(14)中，且其包括可在一打開位置和一鎖定位置之間移動的一鎖定元件(12)。在鎖定位置中的鎖定元件(12)防礙柱體(14)的運動。響應(yīng)該信號，一電源(28)連接到該鎖定裝置。鎖定裝置允許鎖定元件(12)從所述鎖定位置向打開位置移動以便可使柱體(14)旋轉(zhuǎn)。柱體(14)進一步包括阻擋鎖定元件(12)的運動的一干擾元件(90)。另外，一偏置裝置當(dāng)柱體(14)被旋轉(zhuǎn)遠離原位置時，將柱體(14)推向原位置。
文檔編號E05B49/00GK1396979SQ01804076
公開日2003年2月12日 申請日期2001年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月25日
發(fā)明者保羅·戴維斯 申請人:威泰公司