专利名称：一种电子锁防探码的方法及其电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集成电路电子产品，更具体地说涉及一种电子锁防探码的方法及其电路。
背景技术：
目前应用于汽车防盗、车库门控制的电子密码锁主要由遥控器(密码钥匙)和电子密码锁体两个部分组成。电子密码锁的实质的是一对芯片，现在最常用的是SD0062和SD0072芯片。SD0062用于产生密码，称为编码器；SD0072用于密码锁体中的对码，称为解码器。当遥控器中的SD0062芯片发出的以密码调制的无线电波被电子密码锁体中的SD0072芯片接收后，进行比对，若比对通过就执行开锁或关锁动作。
图1显示的是由SD0072组成的密码锁体的原理框图。din是密码输入端，vt是解码输出端。解码器将收到的密码与本机的密码比较。若相同，则在vt端输出一个正脉冲，使D触发器翻转，D触发器的输出信号经放大后驱动继电器。以继电器触点的吸合或释放实现电子锁的开启或关闭。若比对不通过则vt端不发控制信号，继电器不动作。
这种遥控电子密码锁的安全性主要与总密码量有关，总密码量越大，破解越困难。SD0062和SD0072都有12条地址线A0-A11，用于设定本机密码，每个输入端有三种接法0(接地)、1(VDD)、f(空悬)。遥控器的12条地址线A0-A11接法必须与电子密码锁体中的接法相同才能开锁/关锁，其总密码量为312。
当使用电子装置自动进行恶意的密码探试时，将会严重影响遥控电子密码锁的安全性。因为密码探试是以无线方式进行的，可以在远离电子密码锁的、隐蔽的地方进行，难以被主人察觉。目前的遥控电子密码锁不能及时发现恶意探码，没有恶意探码告警信号输出。因此在面对恶意探码时，遥控电子密码锁的安全性不强。以SD0062和SD0072组成的遥控电子密码锁为例，总密码量为312，当使用推荐的时钟频率(7.4KHz)时，每帧密码的时间长度为0.277秒，将所有密码探测一遍约需41小时。对于许多情况来说，这样的全密码空间探测周期太小，安全性不够。
发明内容
本发明的目的在于提高密码比对型电子锁的安全防范性能，提出了一种电子锁防探码的方法及其电路，并能直接应用于SD0072芯片构成的电子锁。它由以下技术方案来实现所采用的方法是将接收到的密码解调并与锁体中的密码进行比对，其中在信号接收端设置两种接收密码信号的时间间隔，即正常间隔Tn和非正常间隔Tw，且Tn＜Tw；对所述比对产生的结果进行处理比对不通过时，进行恶意探码信号判定，对连续不通过的密码信号的数量N进行统计，设定判定值X，当N≥X，判定所接收的密码信号为恶意探码信号，发出恶意探码告警信号，同时反馈信号到接收端，使接收密码信号的时间间隔为非正常间隔Tw。
比对通过时，使所述连续不通过密码信号的数量N＝0，判定所接收的密码信号为非恶意探码信号，并反馈信号到接收端，使接收密码信号的时间间隔为正常间隔Tn。
所述间隔Tn、Tw产生的方法是，由单稳态触发器一输出端输出两不同宽度的脉冲信号至与门一输入端，与门另一输入端接收密码信号，所述脉冲信号控制与门的导通时间，与门输出端输出的密码信号触发单稳态触发器产生所述脉冲。
对所述连续不通过的密码信号的数量N进行统计的方法是，采用可清零计数器对连续不通过的密码信号进行不断加1计数；N≥X时，计数器不再进行加1计数；当比对通过时，计数器清零，即使N＝0。
所采用的电路含有解码器M3、计数器M2、单稳态触发器M1和与门M0，所述单稳态触发器的触发端din连接解码器M3的密码输入端din，它的dw输出端连接与门的一输入端，其输出dwc端连接计数器的输入端c，计数器的清零端clr连接解码器的解码输出端vt，它的输出端warning连接暂态时间选择端sle，与门M0另一输入端接收密码信号kin。
本发明的有益效果是1)对于恶意探码能输出告警信号，一方面给车主等当事人以及时提醒，一方面对恶意探码者有威慑作用；2)通过增大全密码空间探测周期，提高抵抗恶意探码的能力；3)不影响遥控电子密码锁的正常使用功能，告警后仍然能进行开锁/关锁操作；4)产生虚假告警的可能性低；5)当用SD0072和一外围逻辑电路形成本发明时，如增加的逻辑电路由一个门阵列器件实现时，所需元件少。
图1是SD0072组成的密码锁体的原理框2是本发明的电路框3单稳态触发器M1的电路4是单稳态触发器的波形5计数器M2的电路图
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例参见图2，本发明可以看成解码器M3(采用SD0072)和由单稳态触发器M1、计数器M2和与门M0组成的外围电路(虚线框内的电路)构成，也可以看成直接应用SD0072的一种改进设计。SD0072的12条地址线A0-A11，用于设定本机密码。本实施例中的单稳态触发器M1和计数器M2请分别参见图3、图5。
对照图3，单稳态触发器M1有一个触发端din、一个暂态时间选择端sle、两个输出端dwc和dw，由3片74121单稳态触发器芯片及非门、与非门和电阻、电容构成。其中C0＝1μF，C1＝2.2μF，C2＝10μF，R0＝510K，R1＝430K，R2＝680K。U0的暂态时间为T0，由dwc输出。U1的暂态时间为T1，U2的暂态时间为T2，由sle控制通过dw输出。稳态时dwc输出为0，dw输出为1。其中T0＞0.277秒，T2＞T1。本实施例中，T0为0.36秒、T1为0.64秒、T2为4.64秒。
输入密码信号kin经与门M0后的输出接din。din上一帧密码(时间约0.277秒)的第1个上升沿使单稳触发器的dwc端输出变为1，持续时间为T0，即输出宽度为T0的正脉冲。在dwc端输出的正脉冲下降沿，在dw端产生宽度为T1或T2的脉冲(低电平)。dw输出脉冲宽度是可选的，由sle决定。当计数器M2的输出端warning无信号输出时，sle＝0，产生宽度为T1的脉冲；有信号输出时，sle＝1，产生宽度为T2的脉冲。在dw为低期间kin不能通过与门，din保持为低电平。这样，加上dwc为高的T0，即每隔Tn＝T0+T1或Tw＝T0+T2可以接收一个输入密码。详见图4。
对照图5，计数器M2是一个带有清零端的计数器，c端为计数输入端，clr为清零端，由两片74161同步计数器芯片、一片74518数值比较器芯片及非门、与门构成。dwc端产生的脉冲的上升沿使计数器进行计数；vt端的脉冲上升沿能使计数器清0，即当密码比较通过(对码正确)时计数器被清0。当连续多次密码比较不通过，则计数器将累加计数，当大于等于某个预定值X，这时计数器将不再计数，并输出恶意探码告警信号——在warning端输出高电平。直到有正确密码输入，vt端输出的脉冲上升沿使计数器清0，这时warning端恢复输出低电平。图3电路中，X设计为100。
Warning端的信号被送到单稳态触发器的sle端，以控制单稳态触发器dw端的输出脉冲的宽度。这样，如无恶意探码告警信号时，每隔1秒可以输入一次密码；当有100次密码比较不通过，即有恶意探码告警信号时，每隔5秒可以输入一次密码。
最初的密码信号kin按正常时间间隔Tn＝1秒经与门M0传输到解码器M3(SD0072)和单稳态触发器M1的密码信号输入端din。密码信号一方面触发单稳触发器M1工作，同时送到解码器SD0072与内部设置的密码进行比对。比对通过，该信号经解码器M3(SD0072)的vt输出端输出，信号一方面送驱动器放大驱动继电器最终实现锁的开闭动作，一方面送计数器清零端clr对计数器清零。
比对不通过，单稳态触发器M1的dwc端输出高电平给计数器M2的c端，使计数器M2进行计数，连续比对不通过，则连续进行加1计数。本实施例设定允许连续错误码输入100次，即设定恶意探码判定值X＝100。这是考虑到在停车场等处有可能有多个同样的遥控电子密码锁存在，应允许有多次错误码输入，这样可防止产生虚假告警。
当因车主按错密码、或接收到非本车钥匙密码信号而造成比对不通过，但这种不通过只可能是数次或数十次、最多不超过100次，总会比对通过，即N＜X＝100。比对不通过时，单稳触发器M1的dwc端输出高电平到计数器M2的C端使其进行加1的计数，因N＜100，计数器M2的warning端无信号输出，单稳态触发器M1的sle端无信号输入，即sle＝0，单稳态触发器M1的dw输出端输出图4所示的0.64秒窄脉冲，使与门按正常时间间隔Tn输入密码信号，即每隔0.36+0.64＝1秒输入一次密码。
当有连续或超过100次输入密码不正确即认为有恶意探码，此时，计数器M2的warning端输出高电平信号，该信号一方面使告警装置工作，如告警信号灯闪烁，同时送到单稳态触发器M1的sle端，单稳触发器M1的dw输出端输出图4所示的4.64秒宽脉冲，从而使与门M0按非正常时间间隔Tw输入密码信号，即每隔0.36+4.64＝5秒输入一次密码。这使试探速度大大降低，全密码空间探测周期大约为100×1+(312-100)×5≈737(小时)全密码空间探测周期大大增加，探测时间增加约18倍，恶意探测者几乎不可能获得密码。再加上向车主发出告警信号及时提醒车主注意，使得对恶意探码的防范能力大大提高。
权利要求
1.一种电子锁防探码的方法，将接收到的密码与锁体中的密码进行比对，其特征在于在信号接收端设置两种接收密码信号的时间间隔，即正常间隔Tn和非正常间隔Tw，且Tn＜Tw；对所述比对产生的结果进行处理比对不通过时，进行恶意探码信号判定，对连续不通过的密码信号的数量N进行统计，设定判定值X，当N≥X，判定所接收的密码信号为恶意探码信号，发出恶意探码告警信号，同时反馈信号到接收端，使接收密码信号的时间间隔为非正常间隔Tw，比对通过时，使所述连续不通过密码信号的数量N＝0，判定所接收的密码信号为非恶意探码信号，并反馈信号到接收端，使接收密码信号的时间间隔为正常间隔Tn。
2.根据权利要求1所述的一种电子锁防探码的方法，其特征在于所述间隔Tn、Tw产生的方法是，由单稳态触发器一输出端输出两不同宽度的脉冲信号至与门一输入端，与门另一输入端接收密码信号，所述脉冲信号控制与门的导通时间，与门输出端输出的密码信号触发单稳态触发器产生所述脉冲。
3.根据权利要求1所述的一种电子锁防探码的方法，其特征在于对所述连续不通过的密码信号的数量N进行统计的方法是，采用可清零计数器对连续不通过的密码信号进行不断加1计数；当N≥X时，计数器不再进行加1计数；当比对通过，计数器清零，即使N＝0。
4.一种防探码电子锁电路，含有解码器(M3)，其特征在于还包括计数器(M2)、单稳态触发器(M1)和与门(M0)，所述单稳态触发器的触发端(din)连接解码器(M3)的密码输入端(din)，它的(dw)输出端连接与门的一输入端，其输出(dwc)端连接计数器的输入端(c)，计数器的清零端(clr)连接解码器的解码输出端(vt)，它的输出端(warning)连接暂态时间选择端(sle)，与门(M0)另一输入端接收密码信号(kin)。
全文摘要
本发明涉及一种电子锁防探码的方法及其电路。其技术方案为采用方法是将接收到的密码与锁体中的密码进行比对，其中设置两种接收密码信号的时间间隔Tn、Tw，Tn＜Tw；对比对结果处理比对不通过，进行恶意探码信号判定，统计密码数量N进行，设定判定值M，N≥X，为恶意探码信号，发出告警信号，接收端按Tw间隔接收密码，比对通过，N＝0，按Tn间隔接收密码。采用的电路含有解码器，其中还包括单稳态触发器、计数器和与门。其优点是1.对于恶意探码能输出告警信号；2.提高抵抗恶意探码的能力；3.不影响遥控电子密码锁的正常使用功能；4.产生虚假告警的可能性低；5.用一个门阵列器件实现时，则所需元件少。
文档编号E05B49/00GK1687554SQ20051003924
公开日2005年10月26日 申请日期2005年5月10日 优先权日2005年5月10日
发明者徐晨, 景为平 申请人:南通大学