光电密码锁具系统.pdf

光电密码锁具属于电子密码锁领域，为使人们不用记忆密码，减少试探开锁机会，使锁在室内跳闸或短路的情况下仍能工作，在“电—光—电”的转换过程中，用钥匙[1]阻挡或削弱光线传输的方法产生密码信号，设置延时装置(或电路)[12]可以延长锁具的被破解时间，提高锁具的安全级别，设置外接电源接头并将外接电源接到室内市电供电系统的整流后的任何直流部位，使锁在室内断电情况下仍可使用。

1、  光电密码锁具系统，将生成的密码与锁具内存储密码进行比较，实现对电磁阀(或电机)的控制，其特征是：在锁体上设置n(n≥3)个光通道[8]，使光线沿一定路径传播，每个光通道[8]的一端设置发光元器件[6]，另一端设置光敏元件[7]，根据光源性质也可几个光通道[8]共用一组光源，在“电—光—电”的转换过程中，用钥匙阻挡或削弱光线传输，使光敏元件[7]所在电路生成模拟信号，经模数转换[10]变成数字信号，再由逻辑运算电路(或单片微机)[11]进行运算，生成控制电磁阀(或电机)[13]的信号以实现对它们的控制；在使用部分光通道作感应开关的锁具系统中选择n₂(n₂≤n-1)个光通道、在使用其它开关(如机械开关、人体感应开关等)的锁具系统中选择n₁(n₁≤n)个光通道作为延时装置(或电路)[12]的启动开关，延时装置(或电路)启动后，延时信号存储在可擦、写的存储器(如Flash存储器等)上，锁具一直处于打不开或闭不死状态之一，直到延时功能结束，如果有人采取先拉电闸后通电的方法破坏，通电后锁具仍处于延时状态，继续执行未完成的延时任务或重新计时来执行延时任务或进一步加长延时时间，一段时间后自动解除延时并改写存储信息；锁具除可采用户内市电和家庭备用电源供电外，还可采用外接电源的方法供电，在门(或锁具)的外表面或门框或门以外的其它位置设置电源接头，用来外接电源使用，在门内或室内设置过电压保护装置(或电路)和过电流保护装置(或电路)，外接交(或直)流电源通过上述装置(或电路)后连接到门(或锁具)的室内市电供电系统的整流后的任何直流部位，当外接交流电时，室内或门内还需设置整流电路。

2、  电子锁的外接电源，其特征是：在门(或锁具)的外表面或门框或门以外的其它位置设置电源接头，用来外接电源使用，在门内或室内设置过电压保护装置(或电路)和过电流保护装置(或电路)，外接交(或直)流电源通过上述装置(或电路)后连接到门(或锁具)的室内市电供电系统的整流后的任何直流部位，当外接交流电时，室内或门内还需设置整流电路。

3、  电子锁的延时装置或电路，其特征是：与延时装置(或电路)启动有关的错误的开锁信号直接存储在可擦、写的存储器(如Flash存储器等)上；或错误的开锁信号经过逻辑运算电路(或单片微机)运算后产生启动延时装置(或电路)的信号，启动延时装置(或电路)的信号存储在可擦、写的存储器(如Flash存储器等)上；延时装置(或电路)启动后锁具一直处于打不开或闭不死状态之一，直到延时功能结束，如果有人采取先拉电闸后通电的方法破坏，通电后锁具仍处于延时状态，继续执行未完成的延时任务或重新计时来执行延时任务或进一步加长延时时间，一段时间后自动解除延时并改写存储信息。

4、  根据权利要求1所述“光电密码锁具系统”，其特征是：在光通道中设置导光材料。

5、  根据权利要求1所述“光电密码锁具系统”，其特征是：在光通道中设置有利于光传输的光学器件。

6、  根据权利要求1所述“光电密码锁具系统”，其特征是：通过更换存储介质或改写软件重新设置密码。

7、  根据权利要求1所述“光电密码锁具系统”，其特征是：在锁体中设置可拆换铁块，用盖板盖住。

8、  根据权利要求1所述“光电密码锁具系统”，其特征是：为增加破解难度，用两把及两把以上钥匙按照顺序进行开锁，此时对应每把钥匙其延时启动开关布置也相应变化。

9、  根据权利要求1所述“光电密码锁具系统”，其特征是：用盖孔板盖住钥匙孔并将盖孔板上锁。

10、  根据权利要求1所述“光电密码锁具系统”，其特征是：在门的室内侧设置延时信号的清除开关。

11、  根据权利要求3所述“电子锁的延时装置或电路”，其特征是：在门的室内侧设置延时信号的清除开关。

光电密码锁具系统
(一)技术领域
本发明属于电子密码锁领域。
(二)背景技术
目前普便使用的密码锁是按键式数字电子密码锁，由于人们需要记住密码，所以密码位数一般不是很高，由于按键外露，给别人试探开锁提供方便，而且供电电源采用户内市电或家庭备用电源(如蓄电瓶等)，一旦室内跳闸或短路锁便无法打开。
(三)发明内容
为使人们不用去记住密码，减少别人试探开锁的机会，以及锁具在室内断电的情况下仍可使用，提出以下方案：
采用薄片(板)状钥匙[1]，在“电—光—电”的转换过程中，通过控制光传输的方法，利用钥匙[1]阻挡或削弱光线传输，产生密码信号。这样人们不用去记忆密码，一旦控制光时使不该挡的光线挡上，或该挡的光线没挡上，或对光线的削弱不符合要求时，锁具自动启动延时设备，使系统处于无反应的延时状态，即便是用正规的钥匙[1]也打不开，延时信号存储在可擦写的存储器(如Flash存储器等)上，一旦采取拉电闸的破解方法，重新通电后由于存储器上有延时信号，系统仍处于延时状态，必须等到延时结束后才恢复正常工作状态，可以用正规钥匙[1]打开，这样的好处是可以延长被破解的时间，提高锁具的安全级别。锁具除可采用户内市电和家庭备用电源供电外，还可采用外接电源接入市电供电系统整流后直流部位，这样在室内跳闸和短路的情况下锁具仍可以打开。
(四)附图说明
图1为钥匙的形状，其中无阴影圆孔和缺口为透光孔，有阴影的圆孔和凸起的边缘为阻光或削光部位。
图2为锁体和盖板结构，2、锁体，3、钥匙孔，4、可拆换铁块，5、盖板，6、发光元器件，7、光敏元件，8、光通道。
图3为锁具系统示意图，9、钥匙检测系统，10、模数转换，11、逻辑运算电路(或单片微机)，12、延时装置(或电路)，13电磁阀(或电机)。
(五)具体实施方式
1、锁体构造及钥匙孔
见图2，在锁体上设置n(n≥3)个光通道[8]，使光沿一定路径传播，每个光通道[8]的一端设置一个发光元器件[6](如发光二极管等)，另一端设置光敏元件[7](如光敏电阻、光电二极管、光电三极管等)，根据光源性质也可几个光通道[8]共用一组发光元器件[6]。在发光元器件[6]和光敏元件[7]之间的光通道[8]上开设钥匙孔[3]，为防止异物阻塞和灰尘进入钥匙孔[3]，可以在钥匙孔[3]部位增设一盖板[5]，盖板[5]背部有螺丝孔，用螺丝杆从锁内部(或门内部)固定在锁上(或门上)，盖板[5]后锁体中设可拆换铁块[4]，盖板[5]从外面强行拆下后它可以被取出，更换新的，盖板[5]和可拆换铁块[4]地相应部位开设钥匙孔[3]和通光孔。为减少恶意破坏，钥匙孔[3]需再设一道盖孔板盖住并用简单便宜的机械锁锁死。
2、钥匙
钥匙[1]用特殊材料做成薄片(板)状，通过钥匙体来阻挡光线在光通道[8]中的传播或在钥匙体上布设阻光材料削弱在光通道[8]中传播的光线的强度。
3、系统启动开关
在钥匙[1]插入钥匙孔[3]后，利用机械开关接通电路，启动整个锁具系统，为了防止外人乱操作，可将开关位置设在盖孔板覆盖区域内。
或者将光通道[8]中的1个或几个作为感应开关，当钥匙[1]未插入钥匙孔[3]中时，只有这些光通道中有光线，此时整个系统只有钥匙检测系统[9]为使用状态，其余部位全停止工作，属于节电状态。钥匙[1]插入后，钥匙检测系统[9]感应到钥匙[1]，整个系统自动启动
4、具体操作原理
首先使钥匙孔[3]外露，将钥匙[1]插入钥匙孔[3]中，操作机械开关启动或由钥匙检测系统[9]感应到钥匙[1]后自动启动锁具系统，见图三。发光元器件[6](如发光二极管等)发射出光线，并射向光敏元件[7]，由于钥匙[1]的阻挡，使部分光线被阻断或强度削弱，(为便于理解，本说明书只叙述发光元器件发出相同强度的光线时的情况)，当发光元器件[6]发出相同强度的光线时，未被阻断、被阻断和被削弱光线强度的光通道[8]对应的光敏元件[7]上接收到不同的光线强度，光敏元件[7]产生不同反应，如阻值改变和未改变或电流改变和未改变等。光敏元件[7]所在电路产生模拟信号，将这些模拟信号用模数转换[10]变成数字信号，锁具系统将数字信号送到逻辑运算电路(或单片微机)[11]中进行运算，最后输出控制延时装置(或电路)[12]、电磁阀(或电机)[13]的控制信号，以达到开、闭锁以及闭锁状态下试开锁时延时的目的。
正常开锁时，射到光敏元件[7]上的光线强度等于预先设定的值。当采用非钥匙[1]手段开锁时，各光通道[8]中光敏元件[7]可能接收不到规定的光线强度。在使用机械开关的锁具系统中选择n₁(n₁≤n)个光通道[8]，在使用感应开关的锁具系统中选择n₂(n₂≤n-1)个光通道作为延时装置(或电路)的启动开关，当上述任一个或几个光通道中的光敏元件[7]上接收的光线强度不符合要求时，通过逻辑运算电路(或单片微机)运算后产生启动延时装置(或电路)[12]的信号，信号采用可擦、写的存储器(如F1ash存储器等)存储。延时装置(或电路)[12]控制整个系统对外界无反应，此时就算拿钥匙[1]进行正常开锁也没有反应，由于延时信号可以被记忆存储下来，即便是有人想采取拉电闸后重新通电的方法，锁具仍处于延时状态，继续执行未完成的延时任务或重新计时来执行延时任务或进一步加长延时时间。等到过了一段时间后自动解除延时命令并改写存储信息，锁具恢复到正常状态，当有钥匙[1]插入时便可进行开(闭)锁，当试开锁时会重复执行上述过程。
由于本锁具实质上是一种光电密码锁，需要预先存储密码信息，所以本锁具密码可通过更换存储介质或改写软件重新设置，密码重设后需要更换钥匙[1]。
本锁具当用于保险柜或防盗门上时，为了防止因室内市电总电源处的漏电保护器跳闸断电，或室内电气线路短路造成门锁无法打开，在门的外表面或门框或门外的墙壁上设置电源接头，用来外接电源使用；在门内或室内设置过电压保护装置(或电路)和过电流保护装置(或电路)，外接交(或直)流电源通过上述装置(或电路)后连接到门的室内市电供电系统的整流后的任何直流部位，当外接交流电源时，室内或门内还需设置整流电路，采用外接电源的方法也可用于其它电子锁上。