一種智能機(jī)電一體化防盜鎖的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種智能機(jī)電一體化防盜鎖，由機(jī)械鎖體、無密鑰匙和主控制器三大部分組成，所述機(jī)械鎖體包括鎖舌，鎖芯，其特征在于，所述機(jī)械鎖體還包括由電機(jī)組件控制的插銷，鎖舌上對應(yīng)有伸出時(shí)插銷卡固的凹口，所述電機(jī)組件連接開關(guān)及主控制器，所述主控制器包括電源及CPU，無密鑰匙的手柄內(nèi)裝有對應(yīng)主控制器滾動(dòng)密碼的CPU芯片；鑰匙的手柄貼合鑰匙頭的兩側(cè)，由內(nèi)至外設(shè)置有絕緣片及信號片，所述信號片能將無密鑰匙內(nèi)CPU芯片所得滾動(dòng)密碼通過鎖芯傳輸給主控制器，只有當(dāng)無密鑰匙的機(jī)械彈子及產(chǎn)生的滾動(dòng)密碼與鎖體中鎖芯的機(jī)械結(jié)構(gòu)及主控制器產(chǎn)生的滾動(dòng)密碼都相互吻合時(shí)方能開鎖。
【專利說明】一種智能機(jī)電一體化防盜鎖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及防盜鎖領(lǐng)域，特別涉及一種智能機(jī)電一體化防盜鎖。
【背景技術(shù)】
[0002]目前采用的機(jī)械防盜鎖、電子鎖(電子密碼、無線遙控、指紋識別，臉譜識別)的技術(shù)分析，人們已經(jīng)看到機(jī)械鎖的不安全性，同時(shí)也存在對電子鎖的可靠性擔(dān)心，使電子鎖的發(fā)展處于十分緩慢的狀態(tài)?，F(xiàn)有的機(jī)械鎖存在:復(fù)制鑰匙開啟；技術(shù)性(萬能鑰匙、錫紙條等)開啟；破壞鎖芯開啟等問題。
[0003]現(xiàn)在的電子鎖存在:1、用指紋或臉部掃描人體器官等技術(shù)，存在嚴(yán)重危害使用者人身安全的隱患2、。同時(shí)，使用不方便，要經(jīng)常清洗識別窗口。3、容易出現(xiàn)鎖定時(shí)可能存在被打開，解鎖時(shí)又可能存在不能被打開的情況。4、多數(shù)密碼單一而固定，易被人破解。5、電池沒有及時(shí)更換或一旦停電怎么辦？要么打不開門，要么門鎖自動(dòng)打開。6、同樣電子鎖配置有鑰匙開啟功能，所以也存在復(fù)制鑰匙開啟。因此如何合理的發(fā)揚(yáng)機(jī)械鎖開啟的方便性和電子鎖高強(qiáng)度的防盜性，提供一種實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)，有電雙重防盜、無電機(jī)械防盜的作用的鎖具，就顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種智能機(jī)電一體化防盜鎖，結(jié)合機(jī)械鎖開啟的方便性和電子鎖高強(qiáng)度的防盜性，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)，有電雙重防盜、無電機(jī)械防盜的作用。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]一種智能機(jī)電一體化防盜鎖，由機(jī)械鎖體、無密鑰匙和主控制器三大部分組成，
[0007]所述機(jī)械鎖體包括傳統(tǒng)的鎖舌,鎖芯,所述機(jī)械鎖體還包括由電機(jī)組件控制的插銷，電機(jī)組件包括直流電機(jī)，直流電機(jī)通過帶桿盤連接控制插銷，鎖舌上對應(yīng)有伸出時(shí)插銷卡固的凹口，所述電機(jī)組件連接開關(guān)，主控制器監(jiān)測開關(guān)狀態(tài)；
[0008]所述主控制器包括電源、控制電路及主CPU，無密鑰匙的手柄內(nèi)裝有對應(yīng)主控制器滾動(dòng)密碼的CPU芯片；
[0009]所述無密鑰匙的手柄貼合鑰匙頭的兩側(cè)，由內(nèi)至外設(shè)置有絕緣片及信號片，所述信號片能將無密鑰匙內(nèi)CPU芯片所得滾動(dòng)密碼通過鎖芯傳輸給主控制器，只有當(dāng)無密鑰匙的機(jī)械彈子及產(chǎn)生的滾動(dòng)密碼與鎖體中鎖芯的機(jī)械結(jié)構(gòu)及主控制器產(chǎn)生的滾動(dòng)密碼都相互吻合時(shí)方能開鎖。
[0010]進(jìn)一步的，所述主控制器，包括主CPU，直流電源，穩(wěn)壓電路:完成將輸入3-8V的電壓轉(zhuǎn)換成5V±5 %的直流電壓，以保證電器系統(tǒng)的正常供電；電壓采集電路:完成對直流電源的電壓實(shí)時(shí)采集，并進(jìn)行適當(dāng)過濾后輸出到A/D轉(zhuǎn)換電路;A/D轉(zhuǎn)換電路:將實(shí)時(shí)電壓的模擬信號轉(zhuǎn)換成便于CPU提取的數(shù)據(jù)信號；人工操作開關(guān)及電路，通過狀態(tài)提取向CPU發(fā)出，操作者的愿望，以實(shí)現(xiàn)人工控制；音頻電路:在主CPU的控制下，發(fā)出音頻聲；時(shí)基電路:定時(shí)向主CPU發(fā)出信號，使主CPU定時(shí)監(jiān)測防盜鎖工作狀態(tài)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路:在主CPU控制下，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)作用；發(fā)送接收端:實(shí)現(xiàn)主CPU與鑰匙內(nèi)CPU之間的信息交換；鎖體狀態(tài)信號:向主CPU提供防盜鎖實(shí)時(shí)狀態(tài)。
[0011]進(jìn)一步的，所述無密鑰匙由信息片在插入鎖孔時(shí)與鎖孔上的護(hù)鎖器旋轉(zhuǎn)片接觸實(shí)現(xiàn)與主控制器連接及密碼交換。
[0012]進(jìn)一步的，每套鎖具的主控制器內(nèi)，包含不重復(fù)的128組密碼算法，以配置128把鑰匙內(nèi)不同密碼算法參數(shù)。
[0013]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明具備“安全、方便、普通”的特點(diǎn)。
[0014]1、本發(fā)明采用鎖中隱鎖的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效防止一切技術(shù)開啟、萬能鑰匙開啟、復(fù)制鑰匙開啟和暴力的開啟，實(shí)現(xiàn)了有電雙重防盜、無電機(jī)械防盜的絕對安全保障。
[0015]2、本發(fā)明實(shí)用、人性化的設(shè)計(jì)，保證了只有房主具備對自家房門鑰匙的廢棄、添力口。省去了因鑰匙丟失、更換保姆、房東更換租客、他人配置鑰匙等原因帶來的鎖芯更換麻煩。傳存的使用方法，保證了您得心應(yīng)手的使用，全方位人性化設(shè)計(jì)讓您安居樂業(yè)，輕松享受美好生活。
[0016]3、本發(fā)明在外觀設(shè)計(jì)上同傳統(tǒng)的防盜鎖完全一樣，避免了其他電子鎖設(shè)計(jì)嘩眾取寵，張揚(yáng)獨(dú)特，卻易使房主人陷入“此地?zé)o銀三百兩，不怕賊偷，卻怕賊惦記”的煩惱。
[0017]4、報(bào)警端口的配置，易于本產(chǎn)品與小區(qū)安防的聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)一步強(qiáng)化了小區(qū)的安全管理，一旦出現(xiàn)門鎖的異情，物管能直接知道哪戶人家。
[0018]5、克服了指紋或臉部掃描人體器官防盜鎖①存在嚴(yán)重危害使用者人身安全的隱患。同時(shí)，使用不方便，要經(jīng)常清洗識別窗口。②容易出現(xiàn)鎖定時(shí)可能存在被打開，解鎖時(shí)又可能存在不能被打開的情況。③密碼單一而固定，易于被人破解。④一旦停電，要么打不開門，要么門鎖自動(dòng)打開。⑤所配強(qiáng)開鑰匙復(fù)制開啟的不安全性。
[0019]6、克服了電子密碼鎖①操作方法學(xué)起來比較慢、操作繁瑣；②密碼數(shù)少單一而固定，易于被人破解，而且修改密碼需要專業(yè)人員上門更改；③擁有者還不能忘記密碼。
[0020]7、本發(fā)明無需要專業(yè)的售后服務(wù)隊(duì)伍，實(shí)現(xiàn)了維護(hù)簡單。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明閉鎖狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明主控制器結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]圖4為本發(fā)明無密鑰匙結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為本發(fā)明電機(jī)組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6為本發(fā)明與無密鑰匙連接的護(hù)鎖器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0028]如圖1、2所示，一種智能機(jī)電一體化防盜鎖，由機(jī)械鎖體1、無密鑰匙2和主控制器3三大部分組成，
[0029]所述機(jī)械鎖體I包括傳統(tǒng)的鎖舌11，鎖芯12,所述機(jī)械鎖體還包括由電機(jī)組件控制的插銷13，如圖5所示，電機(jī)組件包括直流電機(jī)14，直流電機(jī)通過帶桿盤15連接控制插銷13，鎖舌11上對應(yīng)有伸出時(shí)插銷13卡固的凹口，所述電機(jī)組件連接開關(guān)16，主控制器3監(jiān)測開關(guān)16狀態(tài)；
[0030]所述主控制器3包括電源、控制電路及主CPU，無密鑰匙2的手柄內(nèi)裝有對應(yīng)主控制器3滾動(dòng)密碼的CPU芯片；
[0031 ] 如圖4所示，所述無密鑰匙2的手柄貼合鑰匙頭的兩側(cè)，由內(nèi)至外設(shè)置有絕緣片21及信號片22，所述信號片22能將無密鑰匙內(nèi)CPU芯片23所得滾動(dòng)密碼通過鎖芯12傳輸給主控制器3，只有當(dāng)無密鑰匙2的機(jī)械彈子及產(chǎn)生的滾動(dòng)密碼與鎖體中鎖芯12的機(jī)械結(jié)構(gòu)及主控制器3產(chǎn)生的滾動(dòng)密碼都相互吻合時(shí)方能開鎖。
[0032]進(jìn)一步的，如圖3所示，所述主控制器3，包括主CPU，直流電源，穩(wěn)壓電路:完成將輸入3-8V的電壓轉(zhuǎn)換成5V±5 %的直流電壓，以保證電器系統(tǒng)的正常供電；電壓采集電路:完成對直流電源的電壓實(shí)時(shí)采集，并進(jìn)行適當(dāng)過濾后輸出到A/D轉(zhuǎn)換電路;A/D轉(zhuǎn)換電路:將實(shí)時(shí)電壓的模擬信號轉(zhuǎn)換成便于CPU提取的數(shù)據(jù)信號；人工操作開關(guān)及電路，通過狀態(tài)提取向CPU發(fā)出，操作者的愿望，以實(shí)現(xiàn)人工控制；音頻電路:在主CPU的控制下，發(fā)出音頻聲；時(shí)基電路:定時(shí)向主CPU發(fā)出信號，使主CPU定時(shí)監(jiān)測防盜鎖工作狀態(tài)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路:在主CPU控制下，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)作用；發(fā)送接收端:實(shí)現(xiàn)主CPU與鑰匙內(nèi)CPU之間的信息交換；鎖體狀態(tài)信號:向主CPU提供防盜鎖實(shí)時(shí)狀態(tài)。
[0033]進(jìn)一步的，如圖6所示，所述無密鑰匙2由信息片22在插入鎖孔時(shí)與鎖孔上的護(hù)鎖器旋轉(zhuǎn)片接觸實(shí)現(xiàn)與主控制器連接及密碼交換。
[0034]進(jìn)一步的，每套鎖具的主控制器3內(nèi)，包含不重復(fù)的128組密碼算法，以配置128把鑰匙內(nèi)不同密碼算法參數(shù)。
[0035]本發(fā)明的工作原理為:
[0036]閉鎖過程:
[0037]將鑰匙插入鎖芯，通過旋轉(zhuǎn)鑰匙，將鎖舌完全伸出，開關(guān)將鎖體啟、閉狀態(tài)通過引出線傳遞給主控制器，主控制器內(nèi)通過CPU產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)組的信號，使插銷伸出，卡阻鎖舌的收回。完成鎖中隱鎖的雙重防盜功能。
[0038]當(dāng)鎖主人進(jìn)行閉鎖操作時(shí)，出現(xiàn)三種工作方式:
[0039]其一:直流電源處于正常電壓范圍內(nèi)，一旦鎖主人拔出鑰匙，主控制器內(nèi)通過CPU產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)組的信號，使插銷伸出，卡阻鎖舌的收回。
[0040]其二:直流電壓處于電壓不足的范圍內(nèi)，鎖主人每次用鑰匙閉鎖時(shí)，主CPU將驅(qū)動(dòng)音頻電路發(fā)出一次更換電池提示音，同時(shí)，主CPU在軟件作用下向驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路發(fā)出信號，在3秒內(nèi)將鎖體電機(jī)組件中的插銷伸出，完成隱鎖防盜功能。
[0041]其三:直流電壓處于欠壓或斷電時(shí)，電子部分不再工作，此時(shí)，本鎖處于普通機(jī)械鎖啟、閉工作狀態(tài)。
[0042]閉鎖狀態(tài)下
[0043]主CPU處于低功耗模式(小于IOuA),時(shí)基電路定時(shí)發(fā)出喚醒信號,一旦主CPU被喚醒,主CPU檢測由A/D轉(zhuǎn)換電路來的電壓數(shù)據(jù)，將出現(xiàn)如下工作方式:
[0044]其一:直流電源電壓處于正常范圍或電壓不足時(shí)，不作任何動(dòng)作，再次進(jìn)入低功耗模式。[0045]其二:直流電源電壓進(jìn)入欠壓區(qū)，主CPU將控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)鎖體內(nèi)的電機(jī)，將插銷收回，這樣，完成在電量不足時(shí)的電子鎖到機(jī)械鎖的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。避免出門幾年后回來時(shí)的房門打不開。
[0046]開鎖過程:
[0047]將鑰匙插入鎖芯，通過接觸護(hù)鎖器旋轉(zhuǎn)片吸收電能將本次使用次數(shù)和滾動(dòng)密碼送出，主控制器通過接收到的次數(shù)，啟用有效密碼算法，生成滾動(dòng)密碼，與來自鑰匙給出的滾動(dòng)密碼相比較，一旦吻合，主控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號，使插銷縮回，這時(shí)，如果鑰匙機(jī)械結(jié)構(gòu)也吻合，同傳統(tǒng)機(jī)械鎖使用方法一樣，旋轉(zhuǎn)鑰匙就能開啟鎖。
[0048]密碼算法參數(shù)的形成
[0049]主控制器由計(jì)算機(jī)注入程序，在注入程序的過程中密碼算法參數(shù)數(shù)據(jù)庫由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的偽隨機(jī)通過過濾的128組數(shù)據(jù)(每組8個(gè)十六進(jìn)制)形成，實(shí)現(xiàn)了任何人都不知道的密碼算法參數(shù)數(shù)據(jù)，通過控制器將I組密碼算法參數(shù)數(shù)據(jù)注入I把鑰匙中的NANDFLASH里。
[0050]開鎖過程
[0051]當(dāng)鎖主人插入鑰匙進(jìn)行開鎖操作時(shí)，出現(xiàn)三種工作方式:
[0052]其一:直流電源處于正常或電壓不足范圍內(nèi)，只有當(dāng)鑰匙發(fā)出的滾動(dòng)密碼與主控制器形成的滾動(dòng)密碼相吻合，同時(shí)，鑰匙彈子與鎖芯彈子相吻合時(shí)，方能開啟此防盜鎖。
[0053]其二:直流電源處于正常或電壓不足范圍內(nèi)，如果鑰匙全部丟失，只有通過打開控制器盒蓋，將改變?nèi)斯げ僮鏖_關(guān)狀態(tài)，這時(shí)，主CPU將通過控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路完成鎖體電機(jī)組中的插銷收回，同時(shí)發(fā)出提示音，通過萬能鑰匙或其他無需破壞鎖體的方式打開房門。
[0054]其三:直流電源處于欠壓或斷電時(shí)，只要鑰匙彈子與鎖芯彈子相吻合時(shí)，就能開啟此防盜鎖。
[0055]開鎖狀態(tài)下
[0056]主CPU處于掉電工作模式(小于4uA)。一旦人工操作開關(guān)狀態(tài)發(fā)生改變,其相關(guān)電路產(chǎn)生中斷信號以喚醒主CPU進(jìn)入工作狀態(tài)，完成防盜鎖主人廢棄丟失的鑰匙或添加新鑰匙的功能。功能完成后，再次改變?nèi)斯げ僮鏖_關(guān)狀態(tài)，主CPU自動(dòng)回到掉電工作模式。
[0057]無密鑰匙工作原理說明:
[0058]無密鑰匙的電子部分由CPU (內(nèi)含NANDFLASH)和信號傳輸口及吸能元件組成，鑰匙頭與主控制器中直流電源的負(fù)端相連接，信號片與主控制器中的發(fā)送接收端相連接。此CPU裝入滾動(dòng)密碼算法程序。密碼算法參數(shù)的提取
[0059]當(dāng)鑰匙完成與主控制器連接后，主控制器發(fā)出內(nèi)部已存入的128組數(shù)據(jù)中未被使用過的I組(8個(gè)十六進(jìn)制)數(shù)據(jù)，鑰匙CPU收到此數(shù)據(jù)后存入內(nèi)部的NANDFLASH中，作為密碼算法的參數(shù)。所以，此鑰匙沒有密碼。
[0060]滾動(dòng)密碼的形成與傳輸
[0061]正常使用時(shí)，一旦將此鑰匙插入鎖芯，通過護(hù)鎖器旋轉(zhuǎn)槽片實(shí)現(xiàn)與主控制器的連接，此鑰匙在3毫秒內(nèi)將本次使用的次數(shù)+1存入內(nèi)部的NANDFLASH中，同時(shí)，根據(jù)這個(gè)次數(shù)數(shù)據(jù)和密碼算法參數(shù)指定的密碼算法產(chǎn)生密碼，鑰匙中的CPU通過信號傳輸口，將本次次數(shù)數(shù)據(jù)和產(chǎn)生的密碼一同發(fā)送給主控制器。
[0062]由于次數(shù)的變化，實(shí)現(xiàn)了密碼的“無限”滾動(dòng)。同時(shí)，由于每把鑰匙密碼算法參數(shù)的唯一性，形成了每把鑰匙的滾動(dòng)算法獨(dú)立，所以，即使破譯也只能針對這把鑰匙，沒有推
理性存在。
[0063]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能機(jī)電一體化防盜鎖，由機(jī)械鎖體、無密鑰匙和主控制器三大部分組成， 所述機(jī)械鎖體包括傳統(tǒng)的鎖舌，鎖芯，其特征在于，所述機(jī)械鎖體還包括由電機(jī)組件控制的插銷，電機(jī)組件包括直流電機(jī)，直流電機(jī)通過帶桿盤連接控制插銷，鎖舌上對應(yīng)有伸出時(shí)插銷卡固的凹口，所述電機(jī)組件連接開關(guān)，主控制器監(jiān)測開關(guān)狀態(tài)； 所述主控制器包括電源、控制電路及主CPU，無密鑰匙的手柄內(nèi)裝有對應(yīng)主控制器滾動(dòng)密碼的CPU芯片； 所述無密鑰匙的手柄貼合鑰匙頭的兩側(cè)，由內(nèi)至外設(shè)置有絕緣片及信號片，所述信號片能將無密鑰匙內(nèi)CPU芯片所得滾動(dòng)密碼通過鎖芯傳輸給主控制器，只有當(dāng)無密鑰匙的機(jī)械彈子及產(chǎn)生的滾動(dòng)密碼與鎖體中鎖芯的機(jī)械結(jié)構(gòu)及主控制器產(chǎn)生的滾動(dòng)密碼都相互吻合時(shí)方能開鎖。
2.如權(quán)利要求1所述的防盜鎖，其特征在于，所述主控制器，包括主CPU，直流電源，穩(wěn)壓電路:完成將輸入3-8V的電壓轉(zhuǎn)換成5V±5 %的直流電壓，以保證電器系統(tǒng)的正常供電；電壓采集電路:完成對直流電源的電壓實(shí)時(shí)采集，并進(jìn)行適當(dāng)過濾后輸出到A/D轉(zhuǎn)換電路；A/D轉(zhuǎn)換電路:將實(shí)時(shí)電壓的模擬信號轉(zhuǎn)換成便于CPU提取的數(shù)據(jù)信號；人工操作開關(guān)及電路，通過狀態(tài)提取向CPU發(fā)出，操作者的愿望，以實(shí)現(xiàn)人工控制；音頻電路:在主CPU的控制下，發(fā)出音頻聲；時(shí)基電路:定時(shí)向主CPU發(fā)出信號，使主CPU定時(shí)監(jiān)測防盜鎖工作狀態(tài)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路:在主CPU控制下，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)作用；發(fā)送接收端:實(shí)現(xiàn)主CPU與鑰匙內(nèi)CPU之間的信息交換；鎖體狀態(tài)信號:向主CPU提供防盜鎖實(shí)時(shí)狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的防盜鎖，其特征在于，所述無密鑰匙由信息片在插入鎖孔時(shí)與鎖孔上的護(hù)鎖器旋轉(zhuǎn)片接觸實(shí)現(xiàn)與主控制器連接及密碼交換。
4.如權(quán)利要求1所述的防盜鎖，其特征在于，每套鎖具的主控制器內(nèi)，包含不重復(fù)的128組密碼算法，以配置128把鑰匙內(nèi)不同密碼算法參數(shù)。
【文檔編號】E05B47/06GK103938945SQ201410173941
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】劉偉, 鄧輝文, 丁玉橙, 鐘佶宏 申請人:重慶霄錦科技有限公司