專利名稱：可自設定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖及其鑰匙和設定工具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種由微電腦控制的智能電子鎖，廣泛應用于民用和工業用的門、抽屜、櫥柜、箱包、交通工具、機器設備等方面。
——自人類發明鎖以來，鎖在人們生活中有著不可替代的重要作用。鎖的技術發展到今天，可以將它們分為兩類機械鎖和電子鎖。機械鎖結構簡單，成本低，但它的保密性差，互開率高，且只能一把鑰匙開一把鎖。隨著現代微電子技術的發展，人們在機械鎖的基礎上發明了電子鎖，它的保密性大大提高，互開率幾乎可以降為零，且可以用一張卡打開多把同類型的鎖。但是，現有的電子鎖無法自設定鑰匙，其鑰匙的設定必須依靠鎖體以外的臺式計算機來完成。這樣在許多沒有臺式計算機的場合(如家庭、野外等)或在許多不會使用計算機的人群中(如農村、兒童、老年人等)，現有的電子鎖就無法進行廣泛的推廣應用。后來，人們又在普通電子鎖的基礎上發明了指紋電子鎖，它雖然開鎖方便且不需要鑰匙，但它的成本昂貴，體積龐大，對指紋的設定和取消較為復雜。無論是現有的普通電子鎖還是新發明的指紋電子鎖，由于它們內部都必須裝有電池或電源裝置，它們的體積龐大是不可避免的，目前我們僅見于它們用于門鎖，它還無法應用于如抽屜、櫥柜、箱包、交通工具、機器設備等諸多對體積有限制的場合。此外，由于電池的有效期一般為1-1.5年，這樣，假如一把裝有電池的電子鎖由于人為的疏忽而沒有及時更換電池的話，那么這把鎖就無法再打開了，其后果無非是撬門砸鎖非常令人不愉快。
總之，現有的鎖具無論是機械鎖還是普通電子鎖乃至更新的指紋電子鎖，由于它們存在著上述諸多缺點，它們都無法將每個人所有的鑰匙全部統一為一把或全部統一為一只手指。
——本發明的目的是為克服上述鎖具的不足，而提供一種能方便地自設定鑰匙或取消鑰匙、可將任意多把鎖以及包括門鎖、抽屜鎖、櫥柜鎖、箱包鎖、交通工具鎖、機器設備鎖等在內的多種用途的鎖的鑰匙全部統一為一把、且成本低廉、使用方便的智能電子鎖。
——為實現上述目的，本發明的技術方案如下A.鎖的基本構成它由外殼8、鎖孔體18、鎖孔7、鎖舌9、插銷機構10、傳動機構11、驅動元件12、用于供電和數據傳輸的觸點17、安裝著電子元器件的電路板15和導線組成，鎖孔7設在鎖孔體18內，觸點17分布在鎖孔7的內壁上并相互絕緣經導線與電路板15相連；電路板15上賴以供電的總電源線與觸點17中用于供電的兩個觸點分別相連，電路板15上包括含有若干個鑰匙密碼存貯器的數據存貯裝置13、含有數據比較器和人為操作信號監測識別器的系統控制裝置16。
按本發明所實施的鎖，無論是大鎖小鎖或是任意用途的鎖，其鎖孔7的形狀、尺寸、結構以及電氣連通方式完全一致，鎖內不存在電池或任何電源裝置，鎖內電源靠開鎖的鑰匙提供，其中存貯裝置13中存貯的若干個不同鑰匙的密碼是鎖在使用中對若干個不同鑰匙分別進行設定時產生的。
這里所述的對鑰匙進行的所謂設定，就是賦予某鑰匙開某鎖的權利而將該鑰匙的密碼存貯到該鎖存貯裝置13中的密碼存貯器內，在此又可以將這個設定的過程稱之為鑰匙密碼在該鎖中進行了注冊。按本發明，只有在鎖中注冊過的鑰匙才能打開該鎖，開鎖的過程實際上就是鎖中系統控制裝置16對開鎖鑰匙的密碼進行核對認可的過程。當然，鑰匙可以被注冊也可以被取消，取消某鑰匙的過程實際上就是系統控制裝置16將該鑰匙的密碼從鎖中密碼存貯器內清除從而取消該鑰匙開該鎖的權利。
由上，某鑰匙打開某鎖的必要條件是該鑰匙的密碼必須事先在該鎖內進行注冊，因此鎖內存貯裝置13的存貯容量的大小決定了一把鎖最多可以注冊多少把鑰匙。如果以鑰匙密碼的字長為2進制56位來計算的話，以目前存貯裝置(EEPROM)的技術水平，一把鎖最多可以注冊一萬把左右的鑰匙。
B.鑰匙的基本構成它由外殼1、電池2、觸點4、匙頭5、集成電路6和導線組成；其中集成電路6是一片存有該鑰匙密碼的存貯裝置或具有存貯和運算功能的微處理器，匙頭5的形狀和尺寸與如權利要求1所述的鎖的鎖孔7相應配合，匙頭5上分布著相互絕緣的觸點4與鎖孔7內的觸點17在位置和電氣連通方式上相對應，觸點4中相應的觸點經導線分別與電池2的兩端以及集成電路6相連。
按本發明所實施的鑰匙，無論是大鎖小鎖或是任意用途的鎖的鑰匙，其匙頭5的形狀、尺寸、結構以及電氣連通方式完全一致，鑰匙的密碼在制造時事先存貯在鑰匙的存貯裝置里，密碼的字長可根據保密性的需要確定。如果將密碼的字長設計為2進制56位的話則相當于是10進制字長的17位(數億億之大)，因此任何兩把鑰匙幾乎沒有重碼的可能從而使每把鑰匙都有一個幾乎唯一的密碼。
為了進一步提高保密性，集成電路6可以用一片微處理器來實現，微處理器具有存貯和運算功能，鑰匙的密碼存貯在微處理器的程序存貯器內，其運算模式在制造時與鎖內系統控制裝置16有約定，這樣鑰匙內原始的密碼經過微處理器進行運算加密后再被鎖識別認可而難以破譯。
顯然，對于每把鑰匙而言，由于在制造完成以后不需要再寫入任何新的數據，因而它能打開多少把鎖是不受限制的，可以是無限的。
C.根據不同的設定和取消方式而形成的不同的系統構成按本發明盡管每把鑰匙都有一個幾乎唯一的密碼，但是每把鑰匙在制造完成以后并不需要一定能打開某一把確定的鎖，同樣對于每把鎖而言也并不需要一定有某一把確定的鑰匙與之相配合，本發明中的鎖和鑰匙既可以任意組合也可以任意分離。在一大群這樣的鎖和一大群這樣的鑰匙之間，任一把鑰匙可以被設定為任一把鎖的鑰匙，也可以隨時被取消。鎖和鑰匙的組合是根據人的意愿由鎖的設定和取消功能決定。
根據人們用鎖習慣和用鎖心理的不同，鑰匙的設定和取消方式亦有所不同，由此相對于不同的設定和取消方式本發明有如下四種系統構成技術方案1.系統構成技術方案之一——用鑰匙設定鑰匙(離線方式)的系統構成用前述B所述的鑰匙插入前述A所述的鎖構成用鑰匙設定鑰匙(離線方式)的系統電路。在這樣的系統電路中，使鎖中存貯裝置13含有用于存貯當電路在斷電之前產生的人為操作信號的斷電保留存貯器，以及在系統中設有一用于產生人為操作信號的開關裝置3。
2.系統構成技術方案之二——用鑰匙設定鑰匙(在線方式)的系統構成用兩把前述B所述的鑰匙通過一個可以使它們匙頭5上相對應的觸點并聯連通的連接器與前述A所述的鎖連通而構成用鑰匙設定鑰匙(在線方式)的電路系統。其中連接器專作鑰匙設定時使用，它由外殼19、插頭23、第一插孔20、第二插孔21和觸點22組成，觸點22分布在插頭23上和第一插孔20、第二插孔21的內壁上。插頭23的形狀、尺寸、結構、觸點位置以及電氣連通方式與鑰匙的匙頭5一致；第一插孔20與第二插孔21的形狀、尺寸、觸點位置以及電氣連通方式完全一致且與鎖孔7內一致。插頭23上分布的觸點以及同一插孔內分布的觸點相互絕緣并用導線將它們三者相應的觸點并聯連通。
鎖中系統控制裝置16含有用于查詢和識別系統中是否存在第2輸入數據源的查詢識別器，同時在系統中設有一用于產生人為操作信號的開關裝置3。
3.系統構成技術方案之三——用設定工具設定鑰匙的系統構成根據前述系統構成技術方案之二，將前述連接器與其中一把已注冊的鑰匙構成一體，并且在保持原系統電路各元件連接方法不變的情況下，移去該已注冊鑰匙上的電池2并簡化結構，由此而形成了一個專門用來設定鑰匙的設定工具。它包括外殼25和連接裝置28，同時它還包括一片存有該設定工具密碼且與連接裝置28相連的集成電路24。
顯然，本技術方案和前述系統構成技術方案之二相比僅僅是機械結構有所改變。與系統構成技術方案之二相類似，系統控制裝置16含有用于查詢和識別系統中是否存在第2輸入數據源的查詢識別器，同時系統中設有一用于產生人為操作信號的開關裝置3。
4.系統構成技術方案之四——用多位數碼開關設定鑰匙的系統構成用前述B所述的鑰匙插入前述A所述的鎖，在鎖上設有一多位數碼開關裝置3與系統控制裝置16相連，從而構成用多位數碼開關裝置3設定鑰匙的系統電路。該多位數碼開關裝置3由若干個獨立的開關裝置組合成一體，每個獨立的開關裝置可人為撥動其上的撥動鈕而產生不同的數據，這些數據可以是二進制的也可以是10進制的或其它進制的，每一位獨立的開關裝置通過電路板15與系統控制裝置16上相應的并行數據輸入口相連，若干個這樣的獨立開關裝置分別與系統控制裝置16上若干個并行數據輸入口相連。由于各個獨立開關裝置的工作狀態是由人為撥動而產生的，因此一組這樣的獨立開關裝置就組成了一個可變數據發生器或稱密碼產生器或稱第2輸入數據源。
——本發明的優點在于1、由于每一把鑰匙都有一個代表該鑰匙的唯一的密碼而不是象普通電子鎖那樣每把鎖有一個代表該鎖的唯一的密碼；因此在本發明中鑰匙開鎖的過程是由鎖來核對鎖內所記憶的鑰匙的密碼，而不是象普通電子鎖那樣由鎖去核對鑰匙內所記憶的鎖的密碼；從而大大降低了對鑰匙中數據存貯裝置的容量要求，并且使得用一把鑰匙打開無限多把鎖成為可能。
2、由于鑰匙在制造完成以后不需要再寫入任何數據，使得鑰匙的設定和取消由每把鎖來完成，從而使鑰匙在每把鎖上的自設定或取消成為可能且簡單方便。
3、由于鎖內沒有電池或電源裝置，使得因電池失效或電源故障而迫不得已砸鎖撬門的惡劣現象不存在。
4、由于鎖內沒有電池或電源裝置，使得鎖的體積大大縮小，從而使得電子鎖在許多對鎖的體積有限制要求的場合(如抽屜、櫥柜、箱包、交通工具、機器設備等)能推廣應用并發揮其優勢。
5、由于本發明鑰匙的結構既可以傳遞密碼又有一定的機械強度，它可適用于有把手的鎖，僅僅用于傳遞密碼；也可適用于無把手的鎖，既傳遞密碼同時又傳遞力矩帶動鎖舌完成開鎖，從而不改變人們的用鎖習慣。
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圖1是鑰匙實施例的結構剖視圖，其中1是外殼，2是電池，3是開關裝置，4是觸點，5是匙頭，6是集成電路。
圖2是鎖實施例的結構剖視圖，其中7是鎖孔，8是外殼，9是鎖舌，10是插銷機構，11是傳動機構，12是驅動元件，13是存貯裝置，15是安裝著電子元器件的電路板，16是系統控制裝置，17是觸點，18是鎖孔體。
圖3是系統構成技術方案之一實施例中開關裝置3安裝于鑰匙一側與集成電路6相連的系統電路方框圖。
圖4是系統構成技術方案之一實施例中開關裝置3安裝于鎖一側的系統電路方框圖。
圖5是系統構成技術方案之一實施例中開關裝置3安裝于鑰匙一側與觸點4中相關的觸點相連的系統電路方框圖。
圖6是系統構成技術方案之一實施例中系統控制裝置16的程序流程圖。
圖7是系統構成技術方案之二實施例中連接器的立體剖視圖，其中19是外殼，20是第一插孔，21是第二插孔，22是觸點，23是插頭，3是開關裝置。
圖8是系統構成技術方案之三實施例中設定工具的立體剖視圖，其中24是集成電路，25是外殼，26是插孔，27是觸點，28是連接裝置，圖9是系統構成技術方案之二實施例中開關裝置3安裝于鑰匙一側的系統電路方框圖。
圖10是系統構成技術方案之二實施例中開關裝置3安裝于連接器一側的系統電路方框圖。
圖11是系統構成技術方案之二和系統構成技術方案之三實施例中系統控制裝置16的程序流程圖。
圖12是系統構成技術方案之三實施例的系統電路方框13是系統構成技術方案之四實施例的系統電路方框14是系統構成技術方案之四實施例中系統控制裝置16的程序流程圖。
——以下結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明1、鑰匙結構實施例如圖1所示，其中集成電路6用EEPROM類存貯裝置實現，開關裝置3根據系統構成技術方案的不同而選擇其存在或不存在。
2、鎖的結構實施例如圖2所示，其中存貯裝置13用EEPROM類存貯裝置實現，系統控制裝置16用微處理器(如89系列等)導入程序來實現，或者用一片將存貯裝置和微處理器合二為一的集成電路來同時實現存貯裝置13和系統控制裝置16；開關裝置3根據系統構成技術方案的不同而選擇其存在或不存在。在圖2實施例中，如果不考慮鑰匙的設定和取消操作的話，其開鎖的動作原理是當鑰匙的匙頭5插入鎖孔7內，該鑰匙中的電池2經導線通過觸點4和觸點17即向鎖內提供電源，系統控制裝置16得電后先向鑰匙詢問密碼，該鑰匙將其存貯在集成電路6中的密碼通過觸點4和觸點17輸入到系統控制裝置16中，然后由系統控制裝置16中的數據比較器將該鑰匙密碼與已注冊到存貯裝置13中密碼存貯器內的鑰匙密碼逐一進行比較，如果沒有一個注冊的密碼與該鑰匙的密碼相同，則系統控制裝置16將進入睡眠狀態，對該鑰匙不予理睬；如果有一個注冊密碼與該鑰匙的密碼相同，系統控制裝置16則輸出一個定時脈沖電源給驅動元件12；驅動元件12可以是電動機也可以是電磁鐵，它通過傳動機構11將力矩的方向和形式進行變換后帶動插銷機構10進行平移運動，從而使鎖舌9移動；此時只要旋轉鑰匙帶動鎖孔體7旋轉，位于鎖孔體7右端的延伸桿就會帶動鎖舌9作向下的運動，從而打開了鎖；一旦由系統控制裝置16輸出給驅動元件12的定時電源達到預定的時間，驅動元件12就失去了電源，插銷機構10在彈簧的推動下就會壓向鎖舌9，此時只要反方向旋轉鑰匙使鎖舌上升到一定的位置，插銷機構10的左端會再次落入到鎖舌9的凹槽內，從而完成閉鎖的動作。
當然，如果象許多現有的機械鎖那樣用一個把手帶動鎖孔體7運動或直接用把手帶動鎖舌9運動從而完成開鎖或閉鎖的動作也完全是可行的。
3、系統構成技術方案之一實施例其系統電路方框圖如圖3或如圖4或如圖5所示，在本技術方案實施例的系統中存在一用于產生人為操作信號的開關裝置3。該開關裝置3在系統中的安裝位置較為靈活，它既可以安裝在鑰匙一側使其與集成電路6相連(圖3所示)或與匙頭5上觸點4中相關的觸點相連(圖5所示)，使得當開關裝置3由人為操作接通或斷開時由鑰匙輸入到鎖中的信號發生改變；也可以將該開關裝置3從鑰匙上移動到鎖上，將其與鎖中系統控制裝置16的某數據輸入端相連(圖4所示)，通過開關裝置3的人為操作而改變該數據輸入端的輸入狀態。本實施例將開關裝置3設在鑰匙上(圖3所示)。這種通過開關裝置3的人為操作而反映到系統控制裝置16中的信號稱作人為操作信號。此外，在存貯裝置13中含有用于存貯當電路在斷電之前產生的人為操作信號的斷電保留存貯器。
在本技術方案實施例中鑰匙的設定和取消操作是通過開關裝置3完成的，通過開關裝置3不同的人為操作來產生設定和取消兩種不同的人為操作信號，從而完成對鑰匙進行設定或取消。本實施例將設定鑰匙的使用方式設計為，當一把能打開該鎖的鑰匙A在插入鎖孔7并打開鎖后將開關裝置3在3秒內通斷3次，然后將鑰匙A撤離鎖孔，則其后的第一把插入該鎖的原先不能打開該鎖的鑰匙B的密碼被無條件注冊到該鎖中，從而使鑰匙B能打開該鎖。同時本實施例將取消方式設計為，當一把能打開該鎖的鑰匙A在開鎖后將開關裝置3人為操作連續通或斷十秒鐘以上，則該鎖密碼存貯器中的所有密碼(包括該鑰匙A自己的密碼)均被清除，從而所有鑰匙均被取消。然而，盡管此時密碼存貯器中所有的密碼均已被清除，但系統可以使其后第一把插入鎖中的鑰匙的密碼被無條件注冊于鎖中，這樣新的鑰匙在獲得開鎖權的同時也獲得了對其它鑰匙設定和取消的權利，當然它也可以放棄這個權利，取消別的鑰匙同時也取消了自己。
用本技術方案制造的鎖在制造完成之時可以不需要任何確定的鑰匙與之相配。
圖6是系統構成技術方案之一實施例中系統控制裝置16的程序流程圖，其工作原理是當鑰匙插入鎖孔7后整個電路系統即接通通電，并進行系統初始化，系統控制裝置16首先詢問鑰匙的密碼，并將由鑰匙輸入的數據存入系統控制裝置16的緩存A，然后由比較器逐一將緩存A中的數據與存貯裝置13中密碼存貯器內已注冊的密碼進行比較，若其中有一個密碼與緩存A中的數據相同，則先清除斷電保留存貯器，再輸出開鎖定時脈沖電源給驅動元件12以完成開鎖動作；其后是由監測識別器對系統中可能產生的人為操作信號進行監測和識別，這實際上是在監測識別開關裝置3是否有人為操作，一旦開關裝置3有人為操作，監測識別器將識別判斷它是屬于哪一種類型的操作，如果是屬于設定鑰匙的操作則將斷電保留存貯器設置注冊標記；如果是屬于取消鑰匙的操作則先清除存貯裝置13中密碼存貯器內所有的密碼，再將斷電保留存貯器設置注冊標記；如果人為操作信號無法被識別則監測識別器仍然繼續監測；如果在前面的比較中密碼存貯器內的密碼沒有一個與緩存A中的數據相同，則先檢查斷電保留存貯器中有無注冊標記，若沒有注冊標記則系統進入睡眠狀態，若有注冊標記則將緩存A中的數據存入密碼存貯器，然而再清除斷電保留存貯器中的注冊標記。
4、系統構成技術方案之二實施例其系統電路方框圖如圖9或如圖10所示，圖中兩把鑰匙通過一個連接器與鎖并聯連通。連接器實施例的立體剖視圖如圖7所示。與前述系統構成技術方案之一相類似，系統中存在一用于產生人為操作信號的開關裝置3，該開關裝置3在系統中的安裝位置較為靈活，它既可以安裝在鑰匙上(圖9所示)或連接器上(圖10所示)，使得當開關裝置3由人為操作而使由鑰匙輸入到鎖中的信號發生改變。也可以將該開關裝置3從鑰匙上或從連接器上移動到鎖上(圖省略)，將其與鎖中系統控制裝置16的某一個數據輸入端相連，使得開關裝置3由人為操作而改變該數據輸入端的輸入狀態。本實施例將開關裝置3設在連接器上(圖10所示)。此外，在系統控制裝置16中含有用于查詢和識別系統中是否存在第2輸入數據源的查詢識別器。
本實施例設定鑰匙的操作方式設計為，用一把能打開該鎖的鑰匙A來設定另一把原先不能打開該鎖的鑰匙B。先將兩把鑰匙分別插入連接器的第一插孔20和第二插孔21內，再將連接器的插頭23插入鎖孔7內。此時兩把鑰匙中的電池并聯在一起同時向系統供電，系統通電工作后將另一把原先不能打開該鎖的鑰匙B的密碼無條件注冊到鎖中，從而使鑰匙B也能打開該鎖。同時，本實施例將取消方式設計為，當一把能打開該鎖的鑰匙A插入連接器的任一插孔并將連接器的插頭23插入鎖孔后，將連接器上的開關裝置3人為操作連續通或斷十秒鐘以上，則鎖中密碼存貯器除保留鑰匙A的密碼以外其余所有鑰匙的密碼均被取消，從而除鑰匙A能打開該鎖外其余任何鑰匙均不能打開該鎖。按本實施例制造的鎖在制造完成之時至少應該有一把能打開該鎖的鑰匙與之相配。當然，本實施例也完全可以采用與前述技術方案之一實施例中類似的取消方式而不需要任何確定的鑰匙與之相配。
圖11是系統構成技術方案之二實施例中系統控制裝置16的程序流程圖，其工作原理是當兩把鑰匙通過一個連接器與鎖連通后，系統通電復位并進行系統初始化，系統控制裝置16中的查詢識別器首先查詢并識別系統中是否存在有第2個輸入數據源？此時的查詢識別結果應該是有2個，然后系統控制裝置16讀入連接器其中一個插孔內鑰匙的密碼存入緩存A，再由比較器逐一比較緩存A與存貯裝置13中密碼存貯器內的數據；若密碼存貯器內的數據有一個與緩存A相同，則讀入連接器另外一個插孔內鑰匙的密碼存入微處理器16的緩存B并將緩存B中的數據存入存貯裝置13中的密碼存貯器內，從而完成了對原先不能打開該鎖的鑰匙的注冊；如果由剛才比較器比較緩存A中的數據與密碼存貯器中的數據沒有一個相同，則讀入連接器另外一個插孔內鑰匙的密碼存入緩存B，再由比較器逐一比較緩存B與密碼存貯器中的數據，若其中有一個數據與緩存B相同，則將緩存A中的數據存入密碼存貯器，從而完成對原先不能打開該鎖的鑰匙的注冊；如果由剛才比較器比較緩存B中的數據與密碼存貯器中的數據沒有一個相同，則說明這兩把鑰匙都不能打開該鎖，從而系統進入睡眠狀態而不予理睬；當只有一把鑰匙通過連接器接入系統時，系統通電復位后由查詢識別器查詢并識別系統中是否存在第2輸入數據源的查詢識別結果應當是“只有一個”，然后讀入由鑰匙來的輸入數據送緩存A，再由比較器逐一比較緩存A與密碼存貯器中的數據，若其中沒有一個數據與緩存A中的數據相同，則系統進入睡眠狀態而不予理睬；若密碼存貯器中有一個數據與緩存A相同，則輸出開鎖定時脈沖電源給驅動元件12以完成開鎖動作；其后是監測識別器對系統中可能產生的人為操作信號進行監測和識別，這實際上是在監測識別開關裝置3是否有人為操作，一旦開關裝置3有人為操作并符合操作要求，則清除密碼存貯器中所有與緩存A不相同的數據，從而保留了本次開鎖鑰匙的密碼而取消了其它所有鑰匙的密碼；如果系統中沒有人為操作信號或人為操作信號不符合要求，則監測識別器仍然繼續監測。
5、系統構成技術方案之三實施例由前述可知，本系統構成技術方案實際上是上述系統構成技術方案之二在機械結構上的變形，其實施例的系統電路方框圖如圖12所示。其中設定工具實施例的立體剖視圖如圖8所示，它由外殼25、集成電路24、連接裝置28、插孔26、觸點27和導線組成，觸點27分布在連接裝置28上和插孔26的內壁上并相互絕緣。在本實施例中連接裝置28以插頭的形式出現，它和插孔26分別與前述技術方案之二中連接器的插頭23和第一插孔20或第二插孔21在形狀、尺寸、結構、觸點的位置以及電氣連通方式上完全一致。集成電路24存有該設定工具的密碼并與連接裝置28相連，該設定工具的密碼事先存入鎖中。
用該設定工具設定鑰匙時先將待設定鑰匙的匙頭3插入該設定工具的插孔26內，再將其連接裝置28插入鎖孔7內，則該鑰匙的密碼被無條件注冊于鎖中，從而使該鑰匙能打開該鎖。本技術方案實施例的取消鑰匙方式與前述技術方案之二實施例一致，當開關裝置3被人為操作連續通或斷十秒鐘以上，則鎖中密碼存貯器除保留該設定工具的密碼以外其余所有鑰匙的密碼均被取消，從而所有鑰匙均不能打開該鎖。按本實施例制造的鎖在制造完成之時至少應該有一個確定的設定工具與之相配合。當然，也完全可以采用與前述技術方案之一實施例中類似的取消方式而不需要任何確定的設定工具與之相配合。
如圖12所示，由于鑰匙、鎖和設定工具是并聯連通而構成系統電路的，在系統電路不變化的情況下，顯然設定工具可以和鎖相結合或與鑰匙相結合，因此該設定工具上述的結構形式也可以舍去插孔26同時將連接裝置28演變為一個其它形式的連接器。當它舍去插孔26同時將連接裝置28演變為一個其它形式的連接器時，在相關的鎖上或鑰匙上必須裝有相應的連接器與之配合。設定操作時鑰匙插入鎖孔內，該設定工具與鎖上或鑰匙上相應的連接器連通。
與前述系統構成技術方案之一和二實施例相類似，系統中存在一用于產生人為操作信號的開關裝置3，該開關裝置3在系統中的安裝位置較為靈活，它既可以安裝在鑰匙上或鎖上(圖省略)也可以將該開關裝置3安裝在設定工具上，本實施例是將其安裝在設定工具上(圖12所示)。此外，在系統控制裝置16中含有用于查詢和識別系統中是否存在第2輸入數據源的查詢識別器。與前述系統構成技術方案之二實施例相比，本系統構成技術方案實施例除機械結構有所改變外，全部電路的工作原理以及系統控制裝置16的程序流程(圖11所示)與前述系統構成技術方案之二
6、系統構成技術方案之四實施例其系統電路方框圖如圖13所示，圖中有一多位數碼開關裝置3與系統控制裝置16相連。按本實施例，在制造鎖時將兩種密碼事先存入鎖中微處理器16或存貯裝置13中，一種是設定碼，設定鑰匙時只要將該多位數碼開關裝置3形成的數據人為撥成與鎖中事先存入的設定碼相同，則插入鎖中的原先不能打開該鎖的鑰匙被無條件注冊到鎖中，從而使該鑰匙能打開該鎖；另一種是取消碼，只要將該多位數碼開關裝置3形成的數據人為撥成與鎖中事先存入的取消碼相同，同時要求插入鎖中的鑰匙能打開該鎖，則鎖中密碼存貯器中的所有數據均被清除，從而完成對所有鑰匙的取消。多位數碼開關裝置3安裝于電路板15上，本實施例用的多位數碼開關裝置3以每位二進制數碼開關為例(二進制數碼開關只有通斷兩個狀態)，無論是鑰匙的設定操作還是取消操作，操作者在操作完成以后須將多位數碼開關3撥亂，并要牢記密碼，防止密碼被別人盜用。
圖14是本系統構成技術方案之四實施例中系統控制裝置16的程序流程圖，其工作原理是當鑰匙插入鎖孔7后系統即通電復位并進行系統初始化，系統控制裝置16讀入由鑰匙輸入的密碼并送到緩存A，再由比較器逐一比較緩存A與存貯裝置13中密碼存貯器內的數據，若其中有一個數據與緩存A中的數據一致，則輸出開鎖定時脈沖電源給驅動元件12，從而完成開鎖動作；然后由監測識別器監測并識別由多位數碼開關裝置3形成的數據是否和取消碼一致，若不一致則系統進入睡眠狀態，若一致則清除密碼存貯器中所有的鑰匙密碼；如果由前述比較器比較緩存A與密碼存貯器中的數據不一致，則由監測識別器監測并識別多位數碼開關裝置3形成的數據是否和設定碼一致，若不一致則系統進入睡眠狀態，若一致則將緩存A中的數據存入密碼存貯器，從而完成對該鑰匙的設定。
本發明所包括的上述四種不同的系統構成技術方案可以根據人們用鎖習慣和用鎖心理的不同由制造者選擇其中的一種實施或者幾種兼容實施。
權利要求
1·一種可自設定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖，它由外殼(8)、鎖孔體(18)、鎖孔(7)、鎖舌(9)、插銷機構(10)、傳動機構(11)、驅動元件(12)、用于供電和數據傳輸的觸點(17)、安裝著電子元器件的電路板(15)和導線組成，鎖孔(7)設在鎖孔體(18)內，觸點(17)分布在鎖孔(7)的內壁上并相互絕緣經導線與電路板(15)相連；其特征在于電路板(15)上賴以供電的總電源線與觸點(17)中用于供電的兩個觸點分別相連，電路板(15)上包括含有若干個鑰匙密碼存貯器的數據存貯裝置(13)、含有數據比較器和人為操作信號監測識別器的系統控制裝置(16)。
2·根據權利要求1所述的一種可自設定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖，其特征在于存貯裝置(13)含有用于存貯當電路在斷電之前產生的人為操作信號的斷電保留存貯器。
3·根據權利要求1所述的一種可自設定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖，其特征在于系統控制裝置(16)含有用于查詢和識別系統中是否存在第2輸入數據源的查詢識別器。
4·根據權利要求2或3所述的一種可自設定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖，其特征在于有一用于產生人為操作信號的開關裝置(3)與電路板(15)相連。
5·根據權利要求1所述的一種可自設定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖，其特征在于開關裝置(3)可以是用于產生密碼的多位數碼開關裝置，它與系統控制裝置(16)相連。
6·一種用于可自設定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖的鑰匙，它由外殼(1)、電池(2)、觸點(4)、匙頭(5)、集成電路(6)和導線組成；其特征在于集成電路(6)是一片存有該鑰匙密碼的存貯裝置或具有存貯和運算功能的微處理器，匙頭(5)的形狀和尺寸與如權利要求1所述的鎖的鎖孔(7)相應配合，匙頭(5)上分布著相互絕緣的觸點(4)與鎖孔(7)內的觸點(17)在位置和電氣連通方式上相對應，觸點(4)中相應的觸點經導線分別與電池(2)的兩端以及集成電路(6)相連。
7·根據權利要求6所述的一種用于可自設定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖的鑰匙，其特征在于有一用于產生人為操作信號的開關裝置(3)與集成電路(6)或觸點(4)中相關的觸點相連。
8·一種與可自設定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖及其鑰匙相配合的鑰匙設定工具，它包括外殼(25)和連接裝置(28)；其特征在于有一存有該設定工具密碼的集成電路(24)與連接裝置(28)相連。
9·根據權利要求8所述的一種與可自設定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖及其鑰匙相配合的鑰匙設定工具，其特征在于有一用于產生人為操作信號的開關裝置(3)與集成電路(24)或連接裝置(28)相連。
全文摘要
一種可自設定鑰匙且可一匙萬鎖的智能鎖及其鑰匙和設定工具,它涉及一種由微電腦控制的智能電子鎖,鎖內不存在電池,鎖中電路板上包括數據存貯裝置和微處理器,鑰匙包括電池、匙頭、觸點、存貯裝置或微處理器。本發明在于提供一種能方便地自設定鑰匙或取消鑰匙、可將任意多把鎖以及包括門鎖、抽屜鎖、櫥柜鎖、箱包鎖、交通工具鎖、機器設備鎖等在內的多種用途的鎖的鑰匙全部統一為一把、且成本低廉、使用方便的智能電子鎖。
文檔編號G07C9/00GK1354314SQ00133249
公開日2002年6月19日 申請日期2000年11月22日 優先權日2000年11月22日
發明者翟曉明 申請人:翟曉明