专利名称：门锁的钥匙传感器报警器的制作方法
技术领域：
本发明涉及报警装置，更具体地讲，涉及一种与门锁结合使用的，指示钥匙的延长存在的报警装置。
住所或办公场所的占用者主要关心的是保护住所或办公场所的安全。在装备有易于被转卖的计算机、传真机、电话机和类似设备的办公室经常遭到盗窃。人们知道住所经常被闯入，使得所有人惊恐而沮丧的发现贵重的相传动产被盗，以及电视机、录音机、照相机等被从他们的法定房屋内偷走。
为此原因，已经开发出各种精巧的报警系统，为占用者提供房产受到保护的安全感。与住所和业务的安全有关的问题是启动或关断安全装置所需的人的界面的可靠性。尽管报警系统和锁合机构是先进的，但除非启动安全装置，否则它是毫无价值的。此外，如果所有者为潜在的盗贼提供了打开保安机构所需的设备，那么任何装置都不可能保证安全。
因此，保安的主要标准依然是以绝大多数需要保安的门上所使用的常用机械锁为基础。这种锁一般包括一个带有要求占有者在开门之前先打开门把手的锁的整体钥匙锁的门把手。另一种门用钥匙锁是被称为无弹簧锁闩锁(dead bolt lock)的锁，其包括一个与一门闩帽啮合的固体锁闩。如果一个人把钥匙留在锁中，钥匙成为开锁的机构，而如果钥匙落入坏人的手中将造成可怕的后果。统计表明，这种事情是经常发生的，以致窃贼不需对付超出其能力之外的报警系统，而成为潜在窃贼盗窃的最好方式。
住所或办公场所的占用人在他们匆忙进入住房时经常把他们的钥匙留在锁合机构中。例如，一个人经常携带购买的日用品进入住所，在他们放下购买的日用品之前把钥匙留在门锁中，而随后忘记取下钥匙。在这种场合，潜在的窃贼可以容易地拿到钥匙，并在以后使用它们，畅通无阻地进入该住房。同样，一个打开办公室的工作人员可能时常把钥匙留在门上，而准备他们早晨的工作。这样潜在的窃贼也可以轻易地拿到钥匙，并在以后使用它们。聪明的窃贼甚至知道复制一把钥匙，并将该钥匙放回到一个明显的地方，使得钥匙所有人以为他们只不过把钥匙放错了地方，而不会采取进一步措施来拟补他们保安上的漏洞。如果住房占有人忘记了钥匙，他们可能只是认为他们把钥匙放错了地方，并配钥匙来替代它们。即使被盗钥匙的合法拥有者认识到钥匙被偷走了，他们可能认为并不值得花钱更换所有与丢失钥匙有关的全部锁。例如，一串钥匙可能包括一个人的住所、办公室、汽车、邻居的住所、父母的住所、游艇等的钥匙。一个人可能不能办到迅速地更换所有地点的全部锁。他们还可能避免把他们所拥有的别人的钥匙已经被偷走的消息告诉委托人，以致使该委托人易于遭受家庭盗窃。
因此，在技术上需要一种能够提醒钥匙的拥有者钥匙仍留在锁合机构中的装置。
本发明是一种如果钥匙被遗留在钥匙孔中超过一预定时间期限时则工作并发出报警信号的钥匙插入提醒装置。优选实施例包括一个设置在钥匙锁机构中的、当插入常规的钥匙时被触发的微型开关。一旦该微型开关被触发，它启动一可调节的定时器，该定时器，例如，在五至二十五秒内倒计时，如果在这个时间期限内没有拔出钥匙，则发出声音报警。可以用一个可安装在钥匙锁机构中的光传感器(photo optic sensor)代替该微型开关。这些实施例十分适合于现有的钥匙锁机构的新应用和替代，使得本发明的传感装置可以直接结合到锁机构中。
一个替代实施例允许把传感机构安装在门外，并可以简单地固定在诸如无弹簧锁闩锁之类的常用锁周围的位置。在这个实施例中，一个圆形的O型环安装在常用锁机构的周围，其中放大的环有一个沿突出的凸缘的光传感装置，该光传感装置在插入钥匙时必定被关断。利用上述的实施例，如果在一预定的时间内没有拔出钥匙，将发出声音报警，因而提醒该人从锁中取出钥匙。
本发明十分适于那些非常忙，并且在他们的脑子里有更重要的事情时最有可能忘记把钥匙从门锁中取出这种基本要求的人使用。本发明还为像被托管了一个重要的钥匙的儿童或由于疾病而可能部分丧失能力的老人之类的没有认识到需要把钥匙从锁中取出的人提供了一种提醒装置。
因此，本发明的一个目的是要提供一种指示钥匙在钥匙锁机构中的延时存在的内藏式报警装置。
本发明的另一个目的是要通过警告房屋的合法拥有者潜在的窃贼有可能得到安全钥匙而为房屋的占有人提供更大的安全保证。
本发明的又一个目的是要通过提供一个钥匙存在安全漏洞的即时提醒器教育儿童把钥匙从钥匙锁机构中取出的重要性。
本发明的再一个目的是要提供一种易于安装和操作的固定在一安全门的孔中的整体钥匙报警机构。
本发明的再一个目的是要提供一个替代实施例，其中报警机构可以安装在放置无弹簧锁闩钥匙锁机构的安全门的外侧面板上。
本发明的再一个目的是要提供一种可以发出可见的钥匙插入指示作为向有听力障碍的人最初提醒的低价报警机构。
通过以下结合附图的说明可以对本发明的其它目的和优点有更为清楚的理解，其中以图解和举例的方式提出了本发明的特定实施例。附图构成说明书的一部分，包括了本发明的实施例，并图解说明了本发明的各种目的和特征。
图1是本发明的一个电路图；图2是插入钥匙锁机构中的钥匙的剖视图；图3是本发明的光传感器实施例的正视图；图4是带有一个用作图示的以虚线显示的插入钥匙的图3的侧视图；图5是本发明另一个实施例的电路图；图6是与图5类似的，也使用一独立定时电路驱动报警工作周期的电路图；图7是整个门的报警组件一个实施例的分解正交图；图8是带有在安装位置的锁闩壳组件的图7的门的内部的正交图；图9是如图7中实施安装好的门锁组件的截面图；图10是带有插入钥匙和报警声的图7的门的外部正交图。
现在参考图1，图1示出的是一个本发明的简化电路图。本发明的主要目的是如果钥匙被遗留在锁机构中一延长的时间周期时，通过启动一声音报警器来检测遗留在钥匙孔中的钥匙。T1表示一像LM-555或等同定时器之类的定时器，具有一电耦合于电源B1的可调节的定时电路。电源B1最好是串联1.5伏锂AA电池组合成3伏设置。一个用于检测钥匙插入在钥匙锁机构中的装置S1使定时器T1初始化。像本说明书以后将说明的那样，微型开关可以结合在锁合机构中。
用于检测的装置也可以是一个光传感器或磁开关。在任何通过插入钥匙而闭合S1的情况下，定时电路T1被调节到五和二十秒之间。一旦把钥匙插入开关S1，定时器机构T1开始从预定的时间倒计时，并且如果钥匙保留在开关S1启动的位置，定时器T1将超时而启动一个与定时器T1协同工作的声音报警器A1。
现在参考图5，图5示出了本发明第二实施例的简化电路图。开关SW机械地链接于钥匙锁机构。当把钥匙插入锁中时，开关的常开触点闭合，向电路供电。当开关SW闭合时，第二电容器C2和第三电阻R3向十进制计数器IC2提供一复位脉冲。IC1A，IC1B，IC1C和IC1D每个都是标准两输入端NAND门。IC1A，IC1B，第一电阻R1，第二电阻R2和第一电容器C1构成一具有方波输出的振荡器。该方波的周期可以通过在C1位置提供一可调节的电容装置(例如，可变电容器)改变。作为替代，方波周期可以通过在R1和/或R2位置提供可变电阻装置(例如，电位计或变阻器)而改变。如果一同改变这些电阻，这种结构工作得最好。将方波振荡器输出输送到十进制计数器IC2，其中十进制计数器IC2计算来自振荡器的前十个脉冲，并锁存之。通过改变方波的周期，可以相应地改变IC2计数和锁存十个脉冲所需的时间。
IC2的锁存输出和方波振荡器的输出作为对NAND门IC1C的输入。当十进制计数器IC2的输出被锁存为高电平并且振荡器的输出也是高电平时，IC1C具有低电平输出。IC1D被用作转变IC1C输出的逆变器。第四电阻R4和晶体管Q1构成了用来启动声音报警器的电子开关。高电平的且锁存的IC2输出与脉冲振荡器输出的叠加使报警器可以产生断续报警声，以便更好地引起注意。
在图5的电路中，应当认识到，在使用最少的电元件的同时，该电路的多样性受到了限制。例如，如果改变方波振荡器的周期以改变报警器发声之前的延迟周期，通/断报警脉冲的工作周期将被相应地改变。例如，较短的延迟(例如，大约5秒)，将产生较快的工作周期，而较长的延迟(例如，大约20秒)，将产生较慢的工作周期。使用者可能宁愿相互独立地改变报警延迟周期和报警工作周期。因此，图6示出了图5电路的一种变化，其中也包括一定时器电路IC3，以便为报警电路提供更大的灵活性。在本报警电路中，可以独立地调节报警工作周期和报警延迟周期。
如本实施例中所示，IC3是由一定时器芯片构成的，在本例中该定时器芯片是LM555。如图所示，电源连接在定时器芯片的管脚4和8之间。串联作为分压器的第五和第六电阻R5和R6与串联的第三电容器C3在接地接点与管脚2，6之间连接。电阻R6以及它所产生的压降连接在管脚7与2，6之间。管脚1和5通过管脚5上的一个缓冲第四电容器C4接地，通过改变R5和/或R6的电阻值，和/或改变C3的电容值，可以改变管脚上3的芯片输出的定时周期(或工作周期)。像以前一样，为取得可变性，可以用可变电阻装置(例如，电位计或变阻器)替代电阻R5，R6，并且C3可以由一可变电容装置构成。
在图6的电路中，方波振荡器的输出仅连接到十进制计数器IC2。像以前一样，十进制计数器的输出作为NAND门IC1C的一个输入。定时器芯片IC3的输出作为对IC2的另一个输入。结果，当十进制计数器IC2的输出锁存为高电平时，IC1C的输出将随定时器芯片IC3的输出周期改变。像以前一样，IC1D作为一逆变器使用，并且它的输出连接到向晶体管Q1的基极馈电的电阻R4。把一报警装置连接在电源与晶体管的集电极之间，晶体管Q1起一个开关的作用。因此，当IC1D的输出是周期性地高电平时，晶体管导通，电流流过报警装置。
现在参考图2，图2显示了本发明的安装在一钥匙锁机构内的报警系统的一个实施例的视图。以截面图显示的门20有一个外表面22，外表面22有一个耦合于一内钥匙无弹簧锁闩锁壳26的外钥匙插入锁机构24，该内钥匙无弹簧锁闩壳26沿门20的内表面28放置。在本实施例中，锁合机构通常是指一个带有一操纵旋转杆30的无弹簧锁闩，该旋转杆30使得只要简单地转动旋转杆30就可以把门锁住。应当注意，图中示出的无弹簧锁闩仅仅是为了说明，本发明同样适合于包括整体安装在门把手中的那些锁的任何锁合机构。
当锁机构啮合时，锁闩把门与邻接的门框锁在一起以防止进入居所。把钥匙32插入外锁机构24的孔中，使其能够与一编码的锁芯机构34啮合，该锁芯机构34只有在部件与钥匙一致时才允许钥匙32转动。微型开关36连接于带有啮合杆38的内锁合机构34，该啮合杆38在钥匙32的尖端40与微型开关臂38啮合时，将微型开关36置于闭合位置。其余电元件类似地放在包封电池，扬声器44和定时机构45的壳体42中的门孔内。
一旦把钥匙32插入锁合机构34，微型开关36啮合，定时器45接收来自电池42的电能，并且如果在把钥匙32从锁合机构34取出之前定时器45完成倒计时，声音报警器44将发出信号。如果钥匙留在钥匙锁机构中较长的时间，包封在外壳内的锂电池提供仅仅使系统可以工作所需的最佳寿命。电路通过扬声器提供声音信号指示电池电能的降低。应当注意，特定元部件的安排并不限于显示和说明的顺序，只要锁机构的孔具有足够的空间安排元部件，而不破坏本发明的目的。可以用光传感器或磁拾取器替代微型开关36。
参考图3和4，图中示出了本发明的一个实施例，其中上述元件设置在一固定在门72外表面70上的外壳中。在本实施例中，用一光传感器替代上述微型开关。发射器件74发射红外光束75，位于锁机构78表面相反一端的接收器件76接收该红外光束。光传感器位于由通向包封锁合机构的环形壳体82的方形壳体限定的外壳80中。当把钥匙84插入锁合机构78时，钥匙切断红外光束75，使接收器件76闭合，并向位于外壳80中的定时器提供电能，因而使定时器能够以上述的方式倒计时。如果钥匙84在钥匙锁机构78中停留时间超过了预定时间周期，该预定时间周期最好在5至20秒之间，位于外壳80内屏幕开口88之下的声音报警器将发出报警声。报警器可以是一压电pizzo或类似的声音报警器。
外壳80可以用粘合剂粘结在门72的外表面70，更好的是外壳80和环形壳体82包括一个接片90，该接片90配合在锁机构78外罩之下，使得只要松开锁机构78把支撑接片90插入锁机构78之下就能够固定安装。用位于锁机构内表面上的连接螺钉固定锁机构78的外罩。
外壳80和与之相连的圆形环结构82可以用低价的热塑性塑料构造。作为选择，外壳及圆形环结构可以用黄铜之类的高亮泽材料制造，并且包括沿外壳80前表面放置的占有者的交织字母之类的装饰性标记92。
熟悉本领域的技术人员可以认识到，外壳中的元件可以重新设置，例如放置在门孔中，仍能保持外部的光学支撑结构82。同样，可以把外壳80保留在门的外部以易于更换电池，而把微型开关，光传感器或磁拾取器放在门孔内。
图7-10示出了另一个实施例，其中电池和定时电路位于外壳中，外壳安装在门28的内侧。图7示出了门锁组件和与之在门上安装相关的部件的分解图。像以前一样，外圆筒35包封着锁芯机构34和微型开关36。电缆连接器100用于当安装在无弹簧锁闩锁罩(或转动元件组件)26内时经过电缆连接器接口122把微型开关36连接到电路单元(未示出)。电源也包封在组件26内，在本例中电源示为6伏锂电池43。
在组装后，外圆筒35配合在保护罩102内，保护罩102覆盖在门20中的开口103上。无弹簧锁闩曲柄106安装在门孔107中，并通过板110用螺钉118安装定位。叠合板114也用螺钉116固定在门的侧面112。外舌片104延伸穿过开口103和曲柄106，进入组件26的容座124中。组件26和圆筒35用螺钉120固定在一起，螺钉120延伸穿过组件26，开口103并拧入圆筒35中的孔121中。
参考图8，示出了带有处于接受连接螺钉120位置的罩组件26和无弹簧锁闩108组件的门20的内侧28。图9示出了一个与图2类似的安装好的锁组件的侧剖图。但是，在图9中，罩组件26比较大，以容纳如上所述的报警电路、电缆接口连接器122和电池43。参考图10，示出了完成后的门报警组件的外表面22的正交图，其中钥匙32插入了足够长的时间，使报警器发出响声。如上所述，报警器发射出断续的声波125，以更好地引起注意。
声音报警器可以更换为诸如光指示器之类的任何类型的指示装置，并且可以进一步连接到一安全报警系统中。对于有听力障碍者，钥匙插入门中的事实提供了有人正在进门的早期指示。为此，可以把定时器设置为低水平，或从电路中取消。
应当理解，在我们描述我们发明的某种形式时，我们的发明并不局限于这里说明和显示的特定形式或部件的安排。熟悉本领域的技术人员应当懂得可以对其进行各种改变而不脱离本发明的范围，并且不能认为本发明局限于附图中所显示的和说明书中所描述的。
权利要求
1.一种与钥匙机构结合使用的钥匙提醒装置，所述钥匙提醒装置包括一个电源；一个电耦合于所述电源的定时器装置；一个绞接安装在一钥匙锁机构的钥匙插孔中的启动臂，用于检测钥匙插入到钥匙锁机构中，因而初始化所述定时器，钥匙的插入使钥匙插入孔内的启动臂绕枢轴转动；和一个操作地结合于所述定时器的声音报警器；其中钥匙插入到钥匙锁机构中转动所述启动臂，因而使所述电源耦合于所述定时器，完成了一个在一段时间后使所述报警器工作以指示钥匙遗留在钥匙插孔内的串联电路。
2.如权利要求1所述的钥匙提醒装置，其中所述定时器装置使用了一个连接于一个十进制计数器的方波振荡器，以便在钥匙插入后完成一报警延迟，和其中所述振荡器周期控制报警器工作周期。
3.如权利要求1所述的钥匙提醒装置，其中所述定时器装置使用了一个连接于一个十进制计数器的方波振荡器，以在钥匙插入后完成一报警延迟，和使用了一独立定时电路控制报警工作周期。
4.如权利要求1所述的钥匙提醒装置，其中所述定时器装置报警延迟可以在5与20秒之间调节。
5.如权利要求1所述的钥匙提醒装置，其中所述启动臂耦合于一常开微型开关，以便当钥匙插入所述钥匙锁机构中时用于完成从所述电源至所述定时器的电路。
6.如权利要求3所述的钥匙提醒装置，其中所述声音报警器是一压电扬声器。
7.如权利要求3所述的钥匙提醒装置，其中所述电源被定义为一个可更换电池。
8.如权利要求3所述的钥匙提醒装置，包括一电耦合于所述定时器的可视指示器。
9.如权利要求3所述的钥匙提醒装置，包括一个指示电池电能降低的装置。
10.一种与钥匙锁机构结合使用的钥匙提醒装置，所述钥匙提醒装置包括一个具有一控制盒及一个可以绕常用钥匙锁机构的外圆周安装的环形检测环的外壳；一个放置在所述控制盒内的电池电源；一个具有预定定时间隔、电耦合于所述电源的可调节定时器装置；一个具有一位于所述检测环的一侧表面设置的发射器件和一径向设置的接收器件用以检测钥匙放置在其间的光传感器；和一个操作地结合于所述定时器的报警装置；其中钥匙插入到钥匙锁机构中阻断了所述发射器件和接收器件之间的光传感器，完成了一串联电路，因而超过定时器时间间隔致使所述报警器报警。
11.如权利要求10所述的钥匙提醒装置，其中所述外壳是由热塑性塑料构造的。
12.如权利要求10所述的钥匙提醒装置，其中所述外壳是由一种抛光金属构造的。
13.一种与钥匙锁机构结合使用的钥匙提醒装置，所述钥匙提醒装置包括一个电源；一个电耦合于所述电源的定时器装置；一个与钥匙锁机构的钥匙插入孔并列放置的、用于检测钥匙插入到钥匙锁孔中的、耦合于所述定时器的光传感器；一个操作地结合于所述定时器的报警装置；其中钥匙在钥匙锁孔中的插入阻断了所述光传感器的光束，完成了在一时间周期后操作所述报警装置以指示钥匙遗留在钥匙插孔中的串联电路。
14.如权利要求13所述的钥匙提醒装置，其中所述光传感器包括一个用于发射一跨越钥匙插入孔使一接收器件接收的红外光束的发射器件，其中钥匙插入阻断了所述红外光束，以完成电接触。
15.一种对于忘记从钥匙锁机构中取出钥匙发出报警的隐藏式钥匙提醒装置，包括一个位于一门孔中、用于在所述钥匙锁机构被置于锁合位置时将门固定在一固定位置的钥匙锁机构，所述钥匙锁机构由一钥匙孔限定，钥匙孔具有一带有编码锁芯的腔室，编码锁芯沿所述腔室长度并列放置，接收具有啮合所述锁芯的互补表面的钥匙，使得所述机构能够锁闭与打开；一个具有一第一触点和一第二触点、设置在门孔中的常开微型开关，所述第一触点具有一位于所述腔室内的启动臂，并且当钥匙插入所述腔室时可以移动而使所述第一触点与所述第二触点电耦合；一个电耦合于所述第一触点的可更换电源；一个电耦合于所述第二触点的定时器装置，所述定时器装置具有一在耦合于所述电源时初始化的预定定时间隔；和一个电耦合于所述定时器装置，在定时间隔完成时产生声音报警的报警装置；其中钥匙在所述钥匙锁机构中的插入使所述启动臂从所述第一位置移动到所述第二位置，以完成所述电源之间的电接触，如果钥匙遗留在所述钥匙锁机构中，在一时间周期后致使所述报警器报警。
全文摘要
一种与钥匙锁机构(24)结合使用的钥匙提醒装置具有一带有预定定时间隔的,电耦合于一可更换电源(42)的可调节定时器(45)。定时器(45)在检测到一常用钥匙(32)插入到钥匙锁机构(24)中时启动。如果钥匙(32)在钥匙锁机构(24)中停留超过一预定时间,定时器(45)将启动一声音报警器(44),提醒钥匙的拥有者取出它们。如果定时器(45)被设定在低电平,该装置操作指示钥匙(32)的存在。当与可视指示器一同使用时,钥匙提醒装置向有听力障碍者提供一进门指示器。
文档编号B60Q9/00GK1200187SQ96197645
公开日1998年11月25日 申请日期1996年8月21日 优先权日1995年10月19日
发明者劳尔·吉姆, 埃琳娜·吉姆 申请人:劳尔·吉姆, 埃琳娜·吉姆