專利名稱：時空碼電子鎖電路的制作方法
本設計是電子鎖主體(鎖頭)的電路，包括按鈕式和鑰匙式，各式又分其鎖碼的數符(空間碼素)可以重取和不許重取的兩種設計。
既然，在開鎖操作過程中，檢測電路給出了失敗或成功的電信息，就可以將本設計鎖頭與現有各種警報器、防范技術結合，構成整套門鎖裝置。
迄今，電子編碼鎖的各式設計已多不勝舉。目前的按鈕式時空碼電子鎖，其構造如果具有n個時間碼素(鎖碼的位數)，m個空間碼素(鎖碼數符)，則以其鎖碼可有mn種為特征。CN8520005可作為這類鎖的代表，它將n個觸發器的R、Q順次串聯，若時鐘C電平自L翻轉為H時D的電平是H。則該觸發器的Q自H翻轉為L，這是操作正確的信息，如此將信息L順次傳遞下去。于此可知，該專利至少有下述美中不足之處一、用作檢測的觸發器需n(鎖碼位數)個;二、開鎖操作終了方知失敗;三、時鐘C觸發之前如將多個數符鈕撳下，則開鎖成功率增大，即，不知鎖碼的人，若把多個數符鈕迅速同時撳下，是開啟該鎖的明智策略。
本設計的目的是從不同于“串聯傳遞信息”的另一種構思出發。消除上述按鈕式鎖的瑕疵;
本設計的另一種目的是提供一種適用于任何按鈕式時空碼電子鎖的方法，使位數少的短鎖碼不被長鎖碼兼容。假設鎖碼原先是f(m、n)種，則采用本方法后，其鎖碼將是ΣN=1nf(m,N)]]>種。由于實效鎖碼增多，其保安性增大。據此，本設計提供一種按鈕式電子鎖，以其鎖碼達到極限為特征，它有
種鎖碼;
本設計的第三個目的是提供鑰匙式的時空碼電子鎖，其構思與按鈕式者同。由于鑰匙式不像按鈕式那樣對長鎖碼存在開鎖時間長及難以記憶的情況，故可適當增多碼素m和n，其鎖碼多至令人滿意的程度，縱使工業生產數量甚大，完全有理由實現沒有同碼的鑰匙;
本設計亦提供其空間碼素不允許重復的按鈕式和鑰匙式的電子鎖，以其電路比較簡單之緣故。
對內容的說明將著重電路的構思。因本設計的各組件，由于采用不同的元器件，可有繁簡各異的電路。以達到所要求的功能，所以不必拘泥于某特定的設計。
一、按鈕式附圖1是數符不可重取的按鈕式鎖的框圖。其中，(1)時序電平移位器、(2)鎖碼板、(3)按鈕板，(4)三態檢測器。
(1)是這樣的一個時序邏輯組件，它有n個有順序關系的出端Q。任何時刻，諸Q中有、且僅有一個Q的電平是H，若入端C自H翻轉為L、或若入端C自L翻轉為H，則出端電平H順移至次一序號的Q。當C是H、或C是L時，(1)被禁止電平移位。
(4)是一種三態檢測器，在本鎖中為了能檢出各種錯誤操作，(4)的閾值使(VDD-VSS)/2為電平L。
本鎖的鎖碼數符不許重取。(2)中各空間碼素至多只能取編一次，未經取用的空間碼素接至VSS端。(1)與(2)間串聯的電阻不可或缺。本鎖有m！/(m-n+l)1種鎖碼。
圖2是數符可重取的按鈕式電子鎖框圖，其中n個二極管和m個電阻是使(1)的諸Q作“線或”聯接;另一組m個二極管和m個電阻是使(2)的空間碼素作“線與”聯接。(2)中未被取用的空間碼素任其空著。本鎖鎖碼mn種。
圖3是圖2采用了使短鎖碼不被長鎖碼兼容的方法后的電路，其鎖碼
種，達到極限。
圖3與圖2、圖1比較得知，使短鎖碼不被長鎖碼兼容的方法是增添一個“開鎖”按鈕K、一個三態檢測器(4)′。增添一個按鈕K并非增加了碼素，只是增多一道開鎖操作。
按鈕式鎖的工作機理，以較復雜的圖3為例。詳說如下。啟鎖人打開組件(3)的保護蓋后，機械聯動的電源開關接通，其時，(1)的C、Q1、(4)和(4)′的W、W′的電平為H，而(1)的其余諸Q、C(4)和(4)′的R、R′的電平為L。假設，該鎖構造是n＝m＝10，原鎖碼是6418026438，鎖主惡其鎖碼過長而改剩三位。即641(其方法是K接至(1)的Q3)。如果第一位碼按下數符鈕6，則(4)的R端電平翻轉為H，松手而鈕6復原時，R電平自H翻轉為L，這個下降邊沿驅動(1)的C。使(1)出端的電平H自Q1移至Q2。如果第二位按下的不是鈕4而誤按下別的鈕(包括鈕K)，則(4)的W(誤按K時是(4)′的W′)翻轉為L，并鎖定。這是操作失敗信息F，使(1)的C為電平L從而關閉(1);并且作為告警信息輸出。如果第二位是正確地按下鈕4，而在末位鎖碼之前，在假定鎖碼641情況，是在第三位之前，應先按開鎖鈕K。(4)′的R′翻轉為H，驅動觸發器并予鎖定。末位按下鈕1、(4)的R端翻為H，R、R′驅動“與門”輸出電平H、S表示開鎖成功。如果在末位之前忘了按K，則縱使正確地按完原鎖碼6418026438，因按末位8后。(1)的C端受到電平H而將(1)禁止，所以不可能得到成功信息。如果同時按下多于一個鈕，則因二極管與電阻作“線與”聯接，所以(4)檢測到的是電平L，立即W翻轉而失敗。
二、鑰匙式圖4是空間碼素可重取的鑰匙式電子鎖略圖。與圖2比較，原理上只是將圖2中的手動按鈕組件(3)更換為自動控制的組件(5)雙向開關，以及(4)的R端經單穩而至(1)的C，使產生手動按鈕松手時所產生的那個下降邊沿。
圖5是其空間碼素不許重取的鑰匙式電子鎖框圖，這種鎖可有兩種方案。圖5A與圖1的按鈕鎖相類，是檢測其空間碼素，所以需m個雙向開關。另一方案見圖5B，是檢測其時間碼素，它需n個雙向開關。
鑰匙式鎖的開啟操作，鑰匙(2)′插入鎖眼內，各碼素接點妥接后，再加上電源(這先后步驟由機械保證)，如果作為鑰匙的(2)′與鎖內的鎖碼板(2)編碼同，則(4)檢測到的總是電平H，如若(2)、(2)′編碼各異。則終將出現(4)檢到電平L。于是(4)的W端翻轉為電平L。表示開鎖失敗。
本設計的按鈕式鎖都達到第一個設計目的，實際上鑰匙式鎖也是如此的。
對
如下圖1 其鎖碼數符不可重取的時空碼按鈕式電子鎖的功能框圖;
圖2 其鎖碼數符可重取的時空碼按鈕式電子鎖的功能框圖;
圖3 其鎖碼數達到極限的按鈕式電子鎖的功能框圖;
圖4 其空間碼素可重取的時空碼鑰匙式電子鎖的功能框圖;
圖5 其空間碼素不許重取的時空碼鑰匙式電子鎖的兩種電路略圖。
在實踐本設計時，申請人提請注意，組件(1)應采用脈沖邊沿觸發方式。而且，應使按鈕松手所產生的那個邊沿觸發。
權利要求
時空碼電子鎖電路本設計包含同一構思演出的按鈕式(數碼式)和鑰匙式電子鎖電路，以及一項適用于任何按鈕式電子鎖的方法，這些鎖主要組件如下(1)時序電平移位器在任何時刻，其n個出端Q中有、且僅有一個Q的電平是H，時鐘脈沖邊沿使出端的H順移至次-Q。(2)鎖碼板、(2)′鑰匙有兩組彼此絕緣的導電體，一組稱為時間碼素的n條，另一組稱空間碼素的m條。(3)按鈕板m個數符鈕、一個開鎖鈕、各鈕是雙極常斷式。(4)三態檢測器入端檢測電平H、L及高阻Z，出有正確R、錯誤W兩端。(5)數控雙向開關控制端電平H則開關通。申請人請求保護下列權項1、一種其空間碼素(數符)不可重取的按鈕式時空碼電子鎖，其特征是由上述組件(1)的n個Q各串聯電阻后與(2)的n個時間碼素一一對接，(2)的m個空間碼素與(3)的m個數符按鈕一一對接，(3)至(4)、(4)出端R的電平躍變作為(1)的時鐘脈沖，設計(4)的閾值使(VDD-VSS)/2為電平L。(2)中未被取用的空間碼素接VSS。
2.其空間碼素允許重取的一種按鈕式時空碼電子鎖，其特征是組件(1)的諸Q各串聯二極管后，與(2)時間碼素一一對接，二極管阻止電流進入Q;(2)的空間碼素各經電阻至VSS;(2)每一空間碼素串聯二極管管后，分別至(3)的數符按鈕，二極管禁止電流入(3);(3)的m個數符鈕各串電阻至電源VDD。(3)各鈕出端至(4)，(4)出端R至(1)，作時鐘脈沖。
3.一項適用于任何按鈕式編碼電子鎖，使其短鎖碼不被長鎖碼兼容，因而增多其實效鎖碼的方法，其特征是增添一個按鈕K、以及一個用以檢測K出端的三態檢測器。如果短鎖碼是t位數(t≤n)，則用這套組件檢測撳末前位(即t-1位)數符鈕后所產生的結果。
4.其空間碼素允許重取的一種鑰匙式時空碼電子鎖的特征是權項2電子鎖中的組件(3)手動按鈕更換為(5);此外，(1)的n個Q又各串二極管與(2)′鑰匙的n個時間碼素一一對接。二極管禁止電流入Q;(2)′的m個空間碼素與(5)的m個開關的控制端一一對接。而且(5)的m個開關的控制端各經電阻至VSS;
5.其空間碼素不允許重取的兩種鑰匙式時空碼電子鎖，一種鎖的特征是權項1電子鎖中組件(3)改換為(5)，并且(2)n個時間端接(2)′鑰匙的n個時間碼素，(2)′的m個空間碼素分別至(5)m個開關的輸入端，(4)檢測空間碼素的三態。另一種鎖的特征是(1)n個Q各經電阻與(2)的n個時間碼素、(2)′m個空間碼素與(2)m個空間碼素、(2)′n個時間碼素與(5)n個開關入端、(2)的時間端與(5)n個開關控制端，上列的聯接都是一一對接;(5)n個開關出端共接至(4)，(4)的R端驅動(1)的電平H移位，這是檢測空間碼素的三態。
全文摘要
本設計是時空碼電子鎖的主體(鎖頭)電路，內含按鈕式和鑰匙式，各式又分其空間碼素(數符)可重取和不可重取。此外，提供一項適用于任何按鈕式編碼電子鎖的方法，使其改為短鎖碼后不被長鎖碼兼容。電路的功能組件是時序電平移位、鎖碼、按鈕、三態檢測、雙向開關以及“與門”等。
文檔編號E05B49/00GK1062186SQ9010979
公開日1992年6月24日 申請日期1990年12月5日 優先權日1990年12月5日
發明者呂德圣 申請人:呂德圣