密码锁.pdf

在一个优选实施例中，密码锁包括机械闭锁机构、拨号盘和电子界面。该机械闭锁机构包括可在锁定位置和解锁位置之间移动的锁定元件。拨号盘与闭锁机构装配在一起，从而在将拨号盘依次转动到一连串的一个或多个预定转动位置时使闭锁机构驱动锁定元件从锁定位置运动到解锁位置。电子界面设计成能够将拨号盘转动位置的增量转换为相应的电信号，并处理这些电信号，同时显示相应的位置指示器的增量。

1.  一种密码锁，包括：
机械闭锁机构，该机械闭锁机构包括可在锁定位置和解锁位置之间移动的锁定元件；
拨号盘，其中在将该拨号盘依次转动到一连串的一个或多个预定转动位置会导致闭锁机构驱动锁定元件从锁定位置运动到解锁位置；以及
电子界面，该电子界面设计成能够将拨号盘转动位置的增量转换为相应的电信号并处理这些电信号，同时显示与拨号盘转动位置的增量相应的位置指示的增量。

2.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，位置增量指示器包括数字指示器。

3.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，位置增量指示器包括字母指示器。

4.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，位置增量指示器包括符号指示器。

5.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，当拨号盘转动到预定零点位置时，电子界面能够将位置增量指示器复位。

6.  如权利要求5所述的密码锁，其特征在于，电子界面能够有选择地调整预定零点位置。

7.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，电子界面能够有选择地调整与拨号盘转动位置的增量相应的位置增量指示器。

8.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，电子界面能够有选择地调整位置增量指示器的分辨率。

9.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，电子界面能够有选择地阻止位置增量指示器的显示从而使锁失效。

10.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，电子界面包括编码器，该编码器能够将拨号盘的转动位置转换为相应的电信号。

11.  如权利要求10所述的密码锁，其特征在于，编码器测量拨号盘的运动增量。

12.  如权利要求10所述的密码锁，其特征在于，编码器测量拨号盘的绝对位置。

13.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，电子界面包括LCD显示器。

14.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，电子界面能够提供一个或多个相应于锁的状态的信号输出。

15.  如权利要求14所述的密码锁，其特征在于，锁的一个或多个状态包括下列中的至少一个：用户识别、锁识别、锁的使用历史、在当前转动期间拨号盘的转动位置。

16.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，电子界面能够接收一个或多个输入信号，并根据所述一个或多个输入信号显示相应的信息。

17.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，电子界面能够接收一个或多个输入信号，并根据所述一个或多个输入信号变更位置增量指示器。

18.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，通过下列中的至少一个：射频通讯、USB连接、红外通讯，电子界面能够提供一个或多个输出信号。

19.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，通过下列中的至少一个：射频通讯、USB连接、红外通讯，电子界面能够接收一个或多个输出信号。

20.  如权利要求1所述的密码锁，其特征在于，闭锁机构包括一个或多个凸轮，其中所述一个或多个凸轮中的每一个凸轮运动到相应的解锁位置时都将导致锁定元件从锁定位置运动到解锁位置。

21.  一种控制接近密码锁的方法，该密码锁包括可在锁定位置和解锁位置之间移动的锁定元件，和拨号盘，其中将该拨号盘依次转动到一连串的一个或多个预定转动位置会使锁定元件移动到解锁位置，该方法包括：
将拨号盘转动位置的增量转化为相应的电信号；
处理上述电信号，并显示对应于转动位置增量的位置增量指示器；以及
有选择地调整对应于转动位置增量的位置增量指示器，以便更改密码锁的授权密码。

22.  如权利要求21所述的方法，其特征在于，有选择地调整位置增量指示器包括有选择地调整位置增量指示器的增量率。

23.  如权利要求21所述的方法，其特征在于，有选择地调整位置增量指示器包括有选择地调整与拨号盘的转动位置增量有关的零点位置。

24.  一种控制接近密码锁的方法，该密码锁包括可在锁定位置和解锁位置之间移动的锁定元件，和拨号盘，其中该拨号盘依次转动到一连串的一个或多个预定转动位置会使锁定元件移动到解锁位置，该方法包括：
将拨号盘的转动位置的增量转化为相应的电信号；
处理上述电信号，并显示对应于转动位置增量的位置增量指示器；以及
有选择地中止位置增量指示器的显示，以便禁止拨号盘转动到这一连串的一个或多个预定转动位置。

密码锁
参照相关申请
本申请要求了于2005年9月13日提出的申请号为60/716414的美国临时专利申请的优先权，其公开的全部内容在此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种密码锁(combination lock)，尤其是具有可编程电子界面(electronic interface)的拨号盘密码锁。
背景技术
密码锁用于商业的、住宅的和公共的场所，用以为私人物品和/或有围墙的场地提供可锁定的通道。密码锁可以是一个单独的装置，例如可以锁定门、支架、电缆或其他物品从而限制接近的密码挂锁；也可以是与其封闭的空间是一体的，例如保险箱锁或储藏柜锁。密码锁的一种典型的应用锁定学校的储物柜。
如图1中所示的现有技术的密码锁1的锁定机构已多年未变。作为用户界面的数字密码拨号盘2位于锁1的外表面上。拨号盘的旋转带动驱动凸轮3使得一连串的凸轮或转轮4啮合(普通的密码挂锁或学校储物柜锁通常为3个)。转轮4上的棘爪相互啮合从而使得这些转轮4一起旋转。通过拨动拨号盘2上的数字将拨号盘2拨动到连续的预订位置(即输入密码)，从而使得位于每一转轮4上的切口或凹槽6与被转轮4的外缘强行限制在锁定位置的锁闩或隔片7对齐。当所有切口6与隔片7对齐时，隔片则可被偏压或弹进该对齐的切口6，就密码挂锁、门锁等密码锁(未示出)来说，这样就使得与其连接的闭锁件5可移出与搭扣的锁定接合。
虽然与具有钥匙的锁相比，密码锁可以避免钥匙遗失、被窃或被复制等风险，但是在许多公共设施如校舍等场合使用密码锁还存在一些缺点。随着时间的推移，该锁可能会被不止一个人使用(例如学校的储物柜通常每一学年被不同的学生使用)，这样就需要更换密码以避免被先前的使用者越权使用。普通密码锁的密码可以通过偏置拨号盘和凸轮相对于锁闩的位置实现变更，这样，凸轮的切口会在拨号盘上不同的数字或增量处与锁闩成直线对齐。普通密码锁一般具有五个可用的偏置位置，从而产生五个不同的可用密码。有限的可用密码量呈现了安全隐患。同时，在公共设施中通过机械的方法变更密码需要占用更是很夸张的，例如，在学校，大量的储物柜密码需要定期地更换。
发明内容
本申请的目的之一在于提供一种具有电子用户界面的密码锁，当转动拨号盘以开启密码锁时，由该电子用户界面判别密码拨号盘的相对位置。该界面可用于检测拨号盘的位移增量，如设有增量式编码器，或者用于检测拨号盘的绝对转动位置，如设有一个绝对式编码器。该界面可进一步地通过编程改变界面本身的电子显示。通过配备合适的电子界面，在不改变机械密码锁结构的前提下就可以控制被锁定对象或者建筑物的可出入性，例如，通过改变与拨号盘的相对位置有关的显示位置鉴定从而使接口丧失或“关闭”可视面。
因此，在一优选实施例中，密码锁包括机械闭锁机构、拨号盘和电子界面。该机械闭锁机构包括可在锁定位置和解锁位置之间移动的锁定元件。拨号盘与闭锁机构装配在一起，这样连续地拨动拨号盘到一连串的一个或多个预定转动位置，将使得闭锁机构驱动锁定元件从锁定位置运动到解锁位置。电子界面设计成能够将拨号盘转动位置的增量转换为相应的电信号并处理这些电信号，并显示相应位置指示器的增量。
附图说明
本发明进一步的特征和优点将在随后的说明书中得到详细的阐述，同时参考下列附图，其特征在于，
图1是现有技术密码锁的侧面剖视图。
图2是具有电子界面的密码锁的透视图。
图3是具有电子界面的密码锁的方框图。
图4A是密码锁用户界面部分的分解透视图。
图4B是密码锁编码部分的分解透视图。
具体实施方式
本发明涉及一种可适用于多种类型锁，例如，密码挂锁、保险箱锁和用于储物柜、邮箱、储藏库或其它诸如此类构造和空间的整体锁，的密码锁配置。虽然本申请的具体实施方式仅涉及一种具有单个密码拨号盘的储物柜型锁(例如学校储物柜)，但本发明中所描述的装置也可以用于任何种类的、包括多个密码拨号盘的锁。这种详细说明仅仅对优选实施例的描述，并不是为了限制权利要求的保护范围。实际上，所述发明是宽泛的并且不受具体实施例的限制，在此使用的术语按照它们通常的含义来理解。
根据本发明的一个方面，利用机械锁定机构，例如一普通的旋转凸轮或“转轮组件”，的密码锁可配置一具有显示拨号盘的转动位置的可视指示器的电子用户界面。例如光学、磁性或机械开关式编码器用来将拨号盘的转动位置转换为一个或多个可提供给该界面的电信号。该界面包括一用于处理该电信号以便在该界面上显示位置指示器的处理器或微控制器，例如LCD或LED面板上的可视显示器。如果指示器是与普通密码拨号盘一样的增加的数字，那么任何一个指示器都可被用来识别拨号盘的转动位置，例如，其它的可视指示器，例如字母、符号、颜色和变化的尺寸或大量的“点”或其它的图像，听觉指示器，例如蜂鸣声或读出的数字，或触觉指示器，例如从仪表板伸出的挡块或其它突起。在诸如此类的一个实施例中，密码盘免于被标记诸如普通密码锁拨号盘上使用的数字或者增加的杂乱符号，因此，用户必须依靠界面上的指示器来确定拨号盘的转动位置。
现在参考附图，图2所示为带有内置密码锁100的储物柜10的常规示意图。典型的锁100包括拨号盘120，与拨号盘120有联系的闭锁机构130，和也与拨号盘120有联系的电子界面140，该电子界面140包括电子显示器170，例如LCD面板，就象下文中所详细描述的，它用来从视觉上显示拨号盘120的转动位置。闭锁机构130可从锁定位置或解锁位置开始移动，在锁定位置储物柜门15由锁定元件135保持关闭，而解锁位置储物柜门15是可以打开的。闭锁机构130可以包括各种类型的可通过连续转动拨号盘到一连串或更多的预定转动位置而操作的闭锁机构，。闭锁机构130可以包括一例如上面所描述的普通密码锁中设置的层叠凸轮或“转轮组件”的机械闭锁机构。另外，闭锁机构还可包括一机械电子机构，例如如果拨码正确将会有电信号被发送给微控制器，这样使得机械闭锁机构解锁。密码锁中可以包括许多不同的机械电子机构。例如，2006年5月31日申请的、名称为“电子安全装置”的美国专利申请NO.11/443828中所描述的用于电子挂锁中的机械电子锁定机构，其公开的全部内容均在此作为参考。通过用机械电子锁定机构代替普通的机械锁定机构，众多不同的密码拨号盘方案都可用来输入密码，包括，例如，在一个方向上转动拨号盘的同时在转动位置处伴随一按钮操作输入、或者为了实现增量式的密码输入(代替拨号盘的全转动)而使用一可被固定在枢轴点处的曲柄型拨号盘。
如图3的方框图所示，拨号盘320可以通过编码器350与电子界面340连接或通讯，编码器将拨号盘320的转动位置和/或移动转换为相应的电信号。该信号由处理器或微控制器360来处理，这就使得电子界面340将位置指示器显示于显示器370上。众多不同的显示器可被用于显示拨号盘的位置，例如，LCD或LED面板。显示器370可以被置于不同的位置上或者与锁分离，包括，例如，在拨号盘上、在锁壳上、在储物柜门上，或者在与储物柜分离的表面或面板上。
正如上面所描述的，界面340可以显示各种不同类型的可视指示器。下面的表I中列出许多可视位置指示器的例子：
表I：位置指示器的选择方案