专利名称：个人计算机电源锁定机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及个人计算机装置的领域，更具体地说涉及它的安全装置，即为个人计算机的使用人员提供一种极为简单的进入安全装置，有助于防止未经授权进入该使用人员的计算机，迫使未经授权的使用人员至少得拆掉计算机的外壳，或者破坏计算机外壳的一部分或电源输入或安全装置，或者所有这三个部分，才能使用跳线向锁定的计算机供电。
设备用的锁定装置一段时间以来是公知的，其通常依靠较低麻烦程度的措施试图禁止未经授权的使用。最低的安全措施使用一个加入在一延长电缆线中的锁定盒并需特殊安装。这种方案介绍在授予Gilbert的5120236号的美国专利中和授予Oh的5231310号的美国专利中。这些系统存在的问题是，使用剪线钳和带状电线就可以破坏由这种系统提供的安全性。完成这一操作所需的时间量级约一分钟。此外，为了破坏该系统，除了电源线以外不需破坏任何部分。计算机、监视器和其它外围设备都无需变动。
按照这种结构，安全性是很低的。这种易于破坏的系统的仅有价值是使用者知道他的系统已被破坏，而且还是仅在锁定盒的某一侧的电线被切断的情况下才可以知道。在某些情况下，锁定盒和电源线的组合可以简单地利用一常规的电源线替代，在这种情况下，使用人员根本不会知道他的系统已经被进入。即使在该设备使用非常用形状的插头的情况下，这些插头通常是标准的以及延长线是可以易于构成的。
可以采用的其它方法包含昂贵的编码系统、密码和内部编程设计。这些设计通常需要另外的硬件，即使不需要另外的硬件，复杂的编码设计也可能需要另外的时间来起动每个系统。密码设计可能被破坏或者被“混乱”，而通常计算机的所有者不会知道该系统已被进入。象其他程序一样，内部系统需要另外的昂贵的软件并需维护。程序的破坏可能引起该系统不能被进入。此外，该系统能由其它软件起动，并且安全系统某种程度上与该可能易于使安全系统受破坏的基本输入输出系统相结合。不计其结构形式，密码型的安全装置费用高，安装耗时，并占用系统资源以及操作人员需要相当多的计算机知识。
上网的系统不可能受到完全的保护，即使在需使用密码才能启动本地监视器的情况下。在另外的网络中，当您的装置开始供电和启动时，要自动提供您的密码或识别码。正因如此，保护在网络系统中的单台装置，不对整个网络系统进行范围广泛的调整，要使用另外的软件或硬件是不允许的或者是做不到的。没有各自保护，使用人员就不能在个人计算机上保存机密的文件，或者将它们暴露于网络，它们可能由其他人下载。
通常的孤立计算机或个人计算机由于各种原因需要安全系统。某些使用人员具有机密的信息并且需要保证他们的计算机不能(未经授权)由于任何原因被接通。一些父母需要限制家庭计算机的进入，不希望通过互联网得到这些专利以及不适合于儿童的材料。在办公场合，即使对于雇员，雇员道德方面的隐私不会受到无道德的雇员的尊重，反过来，雇员的机密和信任需要保护，不受无道德的雇员的损害。
计算机的使用人员需要针对其计算机的保证安全的简单方法，不需要另外的软件、不需要用硬件更换已有的连接器、已有的电源线及将电源插入到计算机壳体中的专用适配器，不需要专门适配的硬件。所需的安全系统应当能够在一分钟之内安装完，并提供关于系统是处在未连锁并被其他人进入的状态还是处在被连锁和没有被其他人进入的状态的指示。该安全系统应当在不明显破坏受保护的计算机系统和明显看得见受破坏的外观的情况下是不能破坏的并且应当基本上是不可拆卸的。
本发明的个人计算机电源锁定机构形成这样一种结构，其装有一人物理上可操作的锁，以及其与一个基本上永久性安装的开关式连接器相联接的连接器装在交流电源插座通常是凹入式电源插座或适配器内的限制件内部，并且在大多数个人计算机的后部通常可以看到。在本发明中应用的开关式连接器是一插入式部分，其通过附加一锁定卡式元件而变成插入式联锁部分，该卡式元件可靠地嵌接计算机中的交流电流插座、包含电路的中间部分，以保证正常使用操作，以及一凹入式插座部分，用于内部装上电源线的端部，该端部是先前用于连接到个人计算机中后部的交流电流电源插座的。卡式元件可以作为一个单独的可取下的卡子提供，或者作为与开关式连接器主体整体形成的一整体结构形成。正因如此，安装本发明的器件包含由计算机的电源输入插座取下计算机电源线插头，将开关式连接器中的插入式部分插入插座并将电源线插头插入本发明的开关式连接器凹入式部分中。利用由卡式元件垂悬的一张开的嵌接元件实现锁定。如果作为一单独的构件提供，该卡式元件装配到开关式连接器中的插入式部分上的凹槽中。如果该卡式元件与开关式连接器整体形成，仅可看到的部分是两个张开的嵌接元件。在使用人员需使开关式连接器处于永久性连接状态之前，为了在原位测试开关式连接器，该卡子是可取下的。
一电线由本发明的开关式连接器的中间部分延伸并且可以引到一接入用配套构件，该接入用配套构件可以另外安装到计算机壳体的某一表面上或后部上，或者放在桌面上，或存放在计算机后部。正因如此，壳体可以或者提供显示，以便显示该系统受到保护，或者可以遮掩起来，在这种情况下，黑客或者窥用者要很麻烦地才能发现为什么计算机不能被接通电源。本发明的开关式连接器的插入式部分具有一些形成角度的金属插脚，以便可靠地嵌接在计算机的主体部分上使用的封闭的交流电流电源插座的内壁。试图由电源输入插座取下开关式连接器的插入式部分实际上是不可能的。进行的测试表明只要其维持完整和由计算机壳体适当附着和支承，高达100磅的力都不会使开关式连接器由计算机中的交流电流电源插座取下。在大多数情况下，如果施加这样大的力，交流电流电源插座将很可能破坏，或者在将本发明的开关式连接器拉下之前就破坏了电源锁定机构。过大的拉力会导致在分开之前电线的脱离或断裂。因此，为回避本发明的锁定，唯一其他可能的方法通常是由计算机壳体顶上取下监视器，以及拆开计算机壳体以便找到到内侧表面和与交流电流电源插座相关联的连接件的通路。一旦进入，可以将电线剥开，或者如果能将交流电流电源插座替换，以及如果不能替换电源插座，可以设立另一插座或接线并联插座。按照这种方式，即使遗失钥匙，计算机需要短时间旁路该联锁机构，仅带来20-30分钟的不便。然而，由于这种不便是不显著的，本发明的器件它的使用目的是阻止非可检测的窜改。
仅在最简单的实施例中，在一引线中向进入用辅助构件传输电流的情况下，这种传输电流的引线才能被一起割断和剥离，不过这种剥离可以通过使用带护套的电缆来防止。
此外，由于本发明保障和控制外部电源，由于其将安全性转移集中到壳体上，其还能够进一步提供保护。由于通常必须通过打开壳体才能旁路电源锁定机构，所以利用更安全的壳体保护措施，可以实现进一步的保护。通过提供特殊尺寸或稀有的固紧件和固紧工具，或者在极端的情况下，通过提供桌式或其它结构的锁定器件例如框架锁、档板或保险箱，可以增加壳体保护性能。此外，在使用极端联锁机构或隔离结构的情况下，可以无需永久性的锁定卡式元件，特别是在不能用手接近开关式连接器的情况下。使壳体更难于进入，以进一步增强计算机、及其存储器、密码和操作系统的安全状态。
在结合附图的如下详细介绍中，将对本发明、及其构成、结构以及工作情况进行更充分的介绍，其中
图1是在计算机壳体的后部沿朝后的方向观看时的透视图，表示本发明的计算机锁定系统，包含一利用光、辅助键盘、微计算机和显示器的钥匙式锁定机构；图2是在计算机壳体的后部沿朝后的方向观看时的透视图，表示计算机锁定系统、处于插入到壳体上凹入式插座位置的开关式连接器，以及处于插入到开关式连接器中的凹入式连接部分位置的电源控制线；图3是在图1中的钥匙锁定结构的朝下的和前面的视图，表示该结构邻近于和以可选择方式附着到计算机壳体或其它结构上的状况；图4是开关式连接器的朝下的和局部剖开的视图，表示装入到壳体上凹入式插座中的开关式连接器，并包含壳体上凹入式插座的和开关式连接器中的凹入式连接部分的端部视图；图5是将嵌接卡式元件内部安装时嵌接到凹入式连接部分，以及相对于开关式连接器中的插入式连接部分的细节的顶部视图和端部视图；图6是在图2、4和5中看到的卡式元件的前视图；图7是在图2、4、5和6中看到的卡式元件的后视图；图8是沿图7中断面线8-8所取的卡式元件的侧断面图；图9是在图6中的卡式元件的顶视图；图10是卡式元件的一种变更形式，根据并相似于图7，其中该嵌接元件被扭弯，以便与凹入式连接部分的内表面形成更集中的精确嵌接；图11是一简化的总体示意图，表示通过装在该进入辅助构件内的开关的电源的扩展方案，其将开关式连接器的凹入式部分其中的单一导电件连接到开关式连接器的插入式连接部分其中的单一导电件上；图12是一简化的总体示意图，表示在该进入辅助构件内的开关、连接到该开关式变换器、由该接入用配套构件延伸到开关式连接器的以及连接到开关式变换器的线路，该变换器连接在开关式连接器的插入式连接部分中的导电件和开关式连接器的凹入式连接部分中的导电件之间；图13是根据图10中的简化示意方案的一种变更形式，表示灯的使用情况；图14是带有置入在该构件中的卡式元件的开关式连接器的正面透视图，仅表示张开的嵌接部分；图15是图14中的开关式连接器的顶视图；图16是一整体式的实施例，锁定结构和开关式连接器成一整体，因此取消了可用于电磁控制的电缆和进入辅助构件；图17表示本发明的控制线路的变更方案，其采用一通过受传感器控制的连接器的馈电线，该传感器在箱内部利用输入、输出接口和传感器以可控制方式连接到一电子式控制器，可以是定时器、计数器、个人计算机、可编程逻辑控制器(plc)、或者主机控制器；图18表示本发明的一种变更的控制线路方案，其采用一通过受传感器控制的连接器的馈电线，该传感器在壳体内部利用流体连通管线例如气压或液压管线以可控制方式连接到一电子式控制器，如在图17中所示；图19表示本发明的一种变更的控制线路方案，其采用一通过受传感器控制的连接器的馈电线，该传感器在箱内部利用虹膜扫描器以可控制方式连接到一封装到箱内部的电子式控制器；图20表示本发明的一种变更的控制线路方案，其采用一通过受传感器控制的连接器的馈电线，该传感器在箱内部连接到一读磁卡器；图21表示本发明的一种变更的控制线路方案，其采用一通过受传感器控制的连接器的馈电线，该传感器在箱内部利用光束以可控制方式连接到一高度安全的光发射器；图22表示本发明的一种变更的控制线路方案，其采用一通过受传感器控制的连接器的馈电线，该传感器在箱内部利用无线电链路以可控制方式连接到一高度安全的光发射器；图23表示本发明的一种变更的控制线路方案，其采用一通过受传感器控制的连接器的馈电线，该传感器在箱内部利用波能以可控制方式连接到一高度安全的声发射器；图24表示本发明的一种变更的控制线路方案，其采用一通过受传感器控制的连接器的馈电线，该传感器在箱内部利用使用人员的指纹、掌印、DNA对照或使用人员的其它身体特征以可控制方式连接。
参照图1和图2下面开始介绍本发明及其工作情况。图1和图2是表示电源锁定机构的分解的透视图。图1表示一个进入辅助构件21，其可以具有不同的尺寸和形状，并安装到一可电磁操作的电缆23上。图2表示被断开的连接到一开关式连接器25上的电缆23。电缆23可以是双绞线式的、同轴式的和带状的电缆，电力导线、光纤或者这些部分的变更形式。电缆23的目的是将来自该进入辅助构件21的“通/工作”或“断/禁止”的指令传输到开关式连接器25。电缆23除了传输方式有范围广泛的各种可能性以外，还可以在外侧具有例如为铠装的防护层以便更能抗老化。
提供该接入用配套构件21的目的是纯粹是为方便使用人员以及提高能见度。参照图1和图2，钥匙27(连接到在该进入辅助构件21内部的钥匙开关)的插入和转动角度以及，或者灯29、31的发光或者不发光，将提供准备状态的指示，表明电源联锁机构19允许进入与其相关的系统，或者拒绝进入。理想情况下，钥匙27应当是可拔下的，不管电源锁定机构19处于锁定状态还是非锁定状态。可以任选一种小键盘33通过增加需要的组合锁定，和钥匙锁定一起发挥作用，或其本身可以采用一种组合结构来操作电源锁定机构19来加强安全性。一种任选的显示器35可以进一步提供例如为系统状态、最近一次进入的时间之类的信息以及由计算机类型的电路控制或检测的其它功能。其它的安全装置例如钥匙卡、卡式钥匙扫描器(swiper)，或者其它电磁或光选择接入结构也可以替代钥匙27。
应当理解，进入辅助构件21的所有结构件可以与开关式连接器25相关联的一个公用的配套构件或壳体成为一体，从而具有可模块化的优点，不过使用人员另外一般还必须身体靠向计算机的后部才能够到其后部并进入。此外，在锁定机构的存在不是很重要的情况下，由电源锁定机构19控制的设备的增强的抗盗用的外在形态将失去。
从使用人员的角度出发，灯29和第二个任选的灯31应易于看到。灯29和灯31通常为发光二极管、氖灯或者LED指示器，并可以用于指示电源锁定机构19的电源接通状态。在仅使用灯29或灯31的情况下，其最好是绿色的，以便当系统电源接通时发光提供电源接通的指示。在使用灯29和灯31两者的情况下，灯29例如是红色的发光二极管或氖灯可以用于指示电源锁定机构19处于锁定状态，而另一种灯31可以是绿色的，以便指示电源锁定机构19处于电源接通状态。在通过该进入辅助构件21供电的情况下，在任何一种配线实施方案中，可以延伸出一小的地线，以便在电源断开期间，控制灯29或灯31的其中之一。
钥匙27以容易看到的方式安装，任选的小键盘33位于主面的一侧，因此可能需要该进入辅助构件21有更大的表面积。应当理解，在电源锁定机构19存在时，进入辅助构件21的安装在于提高可识别性，并不需要将构件21永久性地固定。
所示的壳体41通常位于个人计算机上的后面竖直的面板，不过其可以是能够承载凹入式插座43的各种构件。壳体上凹入式插座43在计算机设备、打印机、传真机以及类似设备上经常会遇到，是硬塑料或塑料与金属的组成的构件，通过铆接或其它方式牢固地固定在壳体41上。在大多数情况下，通过焊接、铆接或利用其它固定件，该固定是永久性的，不易于拆卸。
壳体上凹入式插座43的内部空间45具有一组的三个金属导电件47，其沿内部空间45的长度延伸，并在通向内部空间45的开口处是看得见的。此外还可以看到固定在电源线49上的插头48沿壳体上凹入式插座43的移动。插头47是(凸出)插入式的，因为其装配在内部空间45的范围之内，即使它的接触结构件位于在接触收纳孔内。即，插头48装配在壳体上凹入式插座43的内部，以便将交流电源提供给壳体41内部的设备。一旦插头48由壳体上凹入式插座43中移出，电源锁定机构19中的开关连接器25可以插入到它们之间，构成和控制电源的供电通路。
开关式连接器25包含插入式连接部分51，继之为开关元件53，再继之为在开关式连接器25的主体部分后部内侧的凹入式连接部分55。插入式连接部分51、开关元件53和凹入式连接部分55最好机械上彼此连接，这样开关式连接器25作为一个连续的壳体使用。特别是在开关连接器25作为一个整体器件制造的情况下，如在图2中所示，插入式连接器51变成插入式连接器器51，继之以开关元件53变成开关元件部分53，再继之凹入式连接器55为变成凹入式连接器部分55。开关元件部分53在最简单的情况下只是一个空间，其中电源可以分接并且通过进入辅助构件21再重新引入，使得可以向插入式连接器部分51供电。在更复杂的实施例中，开关元件部分53用于容纳开关式传感器之类，特别是在要将电流与开关连接器25周围隔离的情况下。
插入式连接器部分51有一部分除去或者缺少一部分，以便容纳在开关式连接器25下方的卡形元件59，如以分解图所表示的。卡形元件59的可取下的性能有两个重要的目的。首先，在围绕壳体上凹入式插座43的区域从物理上受限制，就象包围计算机的锁盒一样的情况下，使用人员不能接触开关式连接器25，实际上不必将开关式连接器25以不可逆方式锁定在壳体上凹入式插座43的内部。在这种情况下，取下卡形元件59使得电源锁定机构19可以将来用于设备的其他部分。其次，卡形元件59的可取下的性能使开关式连接器25能令其插入式连接器部分51插入到壳体上凹入式插座43中，以便在其基本上不可恢复地安装到壳体上凹入式插座43以前，测试电源锁定机构19，使之保证正确的作业次序，以及在作业次序和在满足顾客期望这两方面完全满足使用者的要求。
卡形元件59通常为“U”形元件，其中“U”形的两相向侧每个带有一张开的嵌接弹性元件64。嵌接弹性元件64最好具有一个尖端部分，用于可靠地和基本不可逆地与壳体上凹入式插座43的内侧表面接合。“U”形的底部是一连接条以便稳定两个侧边。卡形元件59最好由弹性钢制成，因此可以弯曲，不过只是具有大的反作用力。当卡形元件59与开关式连接器25相嵌接时，以及当插入式连接器部分51插入到壳体上凹入式插座43中时，张开的嵌接片或弹性元件64因受受壳体上凹入式插座43的推动将向内弯曲，而张开的嵌接弹性元件64在与这种向内折弯产生反作用时，将对壳体上凹入式插座43的内部空间45的内侧壁作用相当高的压力。
特别是在壳体上凹入式插座43的内部空间45的内侧壁是塑料的情况下，张开的嵌接弹性元件64甚至在插入的途中，以及当开关式连接器25将完全插入到壳体上凹入式插座43时，在端部区域可能擦伤壳体上凹入式插座43的内侧，预计嵌接弹性元件64会插入到壳体上凹入式插座43的壁中。通过插入到其中，嵌接弹性元件64形成一些能够防止开关式连接器25由壳体上凹入式插座43中的脱出的凹坑、沟槽或者缺口。卡形元件59还具有侧壁63，每个具有张开的嵌接部分64。卡形元件59还具有将二侧壁63连接起来的连接条65。理想情况下，卡形元件59是由单块材料形成的，并且可以与对嵌接弹性元件64的冲孔操作一道弯成“U”形，这是因为“U”形切割会留下弹性元件64的一端延续到其相关的侧壁63。还可以看出，作为一种插头结构的插入式连接器部分51包含半八面体侧面67和矩形侧面69。通过它们的孔口可以看见其间的触头70。还可以看到侧槽71和底槽73中的一部分，它们是一些形成在插入式连接器部分51中的矩形侧面和底部或矩形侧面69上用以容纳卡形元件59的容纳空间。侧槽71和底槽73可以是连续的也可以是断续的，并且只是为了容纳卡形元件59，或者可以是用于开关式连接器25或者其在壳体上凹入式插座43中的部分其它结构。卡形元件59是由足够薄的金属制成的，保留的材料的横断面面积要足够大，使得能提供良好的结构支承，因此没有减弱在槽71和槽73中的每一侧上的插入式部分51。还可以看到在凹入式连接器部分55内部的一组3个导电件75。
参照图3，是从使用人员的角度看的典型的安装方式的正面图和顶视图，表示作为一个新颖的壳体的进入辅助构件21，其装有灯29和灯31、钥匙27以及任选的小键盘33，并安装到例如一个可以形成在主机壳体41的表面上，其可以为在计算机壳体或监视器壳体上的表面，或者甚至是桌面或者其它结构。还表示出附着有该附着到进入辅助构件21上的其中一个钩形元件和环形元件其中之一的扩张部分77，和装到象壳体41这样的表面上的钩形元件和环形元件中的另一个表面的扩张部分79。然而在使用钩形元件和环形元件中的扩张部分77和79的情况下，或者在完全无法使用附着的情况下，可以将进入辅助构件21分开，简单地搁在计算机设备的后部。
参照图4，以局部剖开表示的壳体上凹入式插座43的顶视图，图示有插入的开关式连接器25中的插入式部分51，以及在插入开关式连接器25之前的壳体上凹入式插座43的端面图以及开关式连接器25中的插入式连接器部分55的端面图，没有看到电源线插入式插头47。图4表示出，壳体上凹入式插座43的内部空间45具有一对侧壁81、半八面体壁83和矩形或平直壁85。侧壁81将嵌接各张开的嵌接部分64。
为了与插头48内部相适配，凹入式连接器部分55还具有内部空间87、一对侧壁89以及半八面体壁91和矩形或平直壁93。凹入式连接器部分55也可以具有凸缘结构95，以便进一步保护或者安装开关式连接器25。
参照图5，其是壳体上凹入式插座43的底视图，示有一插入的开关式连接器25中的插入式部分51，以及示有在插入开关式连接器25之后的壳体上凹入式插座43的端面图。图5表示张开的嵌接部分64嵌接贴靠侧壁81，导致张开的嵌接部分64使小的沟槽97伸入到每个侧壁81中，特别是如果试图由壳体上凹入式插座43手动取下开关式连接器25。
图5中的开关式连接器25的底视图表示连接条65，以及可以看到张开的嵌接部分64嵌接到壳体上凹入式插座43中的侧壁81，当它们延伸到连接条65中的外作用区之外时。连接条65最好其定位以平伸穿过壳体上凹入式插座43中的矩形侧壁85并贴靠插入式连接器部分51中的矩形侧面69，以便增加沿连接条65的边沿和卡形元件59中的侧壁63上的线性作用力的分布。卡形元件59与插入式连接器部分51中的侧槽71和底槽73的侧面相嵌接的直线边缘部分包含侧壁63和连接条65。当卡形元件59嵌接时，使连接条65处在壳体上凹入式插座43中的矩形侧面上，嵌接的插入式连接器部分51中的槽长范围达到最大。卡形元件59易于制造并容易安装在侧槽71和底槽73的内部。
参照图6，可以看到，当安装在插入式连接器部分51上时，卡形元件59通常面向开关元件部分53的朝前平面图，和连接条65和两个侧壁63面向观察者的前沿。此外还看到张开的嵌接部分64。还可以看出，在虚线形式表示的部分是细微弯曲的去掉(relief)部分101，代表在张开的嵌接部分64的最接近的范围和连接条65的外沿之间形成小的间隙的取下的材料。
参照图7，可以看到，该通常面朝向开关元件部分53的卡形元件59当安装在插入式连接器部分51上时的朝后的端面，和侧壁63和连接条65两者面向观察者的前沿。此外还可以看到张开的嵌接部分64。虚线形式表示的部分是侧壁63，它的外沿沿卡形元件59的高度的大部分看不到，这是由于它们为所张开的嵌接部分64遮掩。由于取下在张开的嵌接部分64的最接近的范围和65的外沿之间形成小的间隙的材料，可以真接看到的是弯曲去掉部分101。
参照图8，其是沿图7中的8-8线所取的侧断面图，以断面形式表示连接条65，以及侧壁63；虚线103代表在张开的嵌接部分64和侧壁63之间的竖直折叠线。由于是从内侧观看侧壁63，虚线99代表被遮掩的引起张开的嵌接部分64弯曲的转角，成锐角的边沿和成锐角的外形。转角99在侧壁63另一个未看到的一侧上。
参照图9，其是卡形元件59的顶视图，表示引起张开的嵌接部分64中的成锐角的边沿109并且这一视图表示嵌接部分64的相向定位和嵌接能力。
参照图10，其表示的是图6-8中的卡形元件59一种变型，即卡式元件111，卡式元件111没有弯曲的去掉(relief)部分101，卡式元件111具有扭弯的侧壁113，而不是具有带着平直外沿的张开的嵌接部分，如相对于张开的嵌接部分64所看到的，该扭弯的侧壁113在其距连接条115最远的端部形成最大的弯曲位移。不是分别区分侧壁和嵌接部分，而是该嵌接发生在有最大的弯曲位移的侧壁113的部分和壳体上凹入式插座43中的侧壁81之间。扭弯的侧壁113的轮廓外形是预计要更深地伸入到壳体上凹入式插座43中。还可以有另外的扭弯方式，包含沿侧壁的中部形成最大弯曲位移的扭弯方式。
还可以采用另外的变型方案。连接条或者65或者115中的一部分可以是由连接条65或者115的其余部分向外张开，特别是由图7和图9的投影图所示向下张开，以便与壳体上凹入式插座43中的平直壁85形成嵌接。
正如前面讨论的，对于开关式连接器25可以采用不同的电传输、控制和开关转换线路结构，其可能的种类数量是很大的。在图11中所表示的开关电路被认为是最简单的。图11中所表示的开关线路结构将来自两个电源导体其中之一的电源与开关式连接器25引开而接到进入辅助构件21。电钥27或小键盘33操作开关121，操作开关121的第一连接端123连接到两个电源导线75其中之一，第三个中间导电件通常是一接地导电件。开关121中的连接端125连接到在插入式连接器部分51内部的两个电源插座导电件127(仅看到一个电源插座导电件127)中之一，这两者都与连接到连接端123上的导电件75相对应并且与壳体上凹入式插座43中的导电件47相接。正因如此，在进入辅助构件21中的开关121接收电源电流，并且必须使用相对重的负荷率或者其它适当额定值的开关，以便有效和可靠地控制通向该进入辅助结构件的电源电流。在例如灯29发红光以表示锁定系统的情况下，将需要由另一个电源导电件75引一很小的导线到进入辅助结构件21，以便当电源另外与计算机设备断开时向灯29供电。当系统工作时发光的灯31可以由电源通过进入辅助构件21，以及通过感应或其它方法穿过开关121供电。
参照图12，可以看出该使用不同于向进入辅助结构件21提供电源转换的一种系统的概括的示意图。在进入辅助结构件21内部的开关131具有连接到传感器137上的连接端133和135。传感器137可以为所需的能检测连接端133和135是否接通的任何结构。此外，开关131不总是必需的。传感器137没有开关也可工作，如在进入辅助结构件21的边界处所表示的。传感器137例如可以是一读卡器、钥匙27位置直接读出器、小键盘组合读出器、指纹识别传感器、视网膜扫描器或者任何其它能够接收输入信息并且能够向另一位置传送起动向系统供电或者联锁关断电源指令的传感器。
可以提供线路141或者电磁结构143，以便将这种起动供电或者关断电源的信号提供给开关式连接器25。线路141可以是导线、光纤、同轴电缆或其它。电磁结构143可以是光学、射频或其它电磁波发射器。
开关式连接器25具有电源开关和接收传感器145，其连接到线路141或电磁结构147的一个或两个上。电磁结构147的容量和电磁结构143的容量相适合。当由线路141或者电磁结构147接收信号时，电源开关和接收传感器145动作将3个导电件75其中单独的一个开关转换到与对应的其中一个插座式连接器127上。
参照图13，该图表示用于本发明操作的一种可能的线路的示意图。当开关121闭合时，电源电流可以由最左侧的导体75通过灯153流动，灯153可以起灯31的作用以及可以是一带电流调节的二极管或氖灯。一个或多个附加的二极管155与发光二极管151串联，从而提供一等同的电流通路，当已作出选择时，电流将主要流过发光二极管153。为了得到所需的不同流动特性，多个二极管将产生附加的多个0.7伏的电压降。
参照图14，该图是开关式连接器161的正面图，该连接器161具有一整体模压的卡形元件结构，其无需要求与卡形元件59相同或不同，不过要具有张开的嵌接部分64。由于开关式连接器161是整体形成的，其张开的嵌接部分64由其延伸的下部结构可以是与连接器的其余部分能够一起模压的任何一种结构，正如在已有技术中通常实施的那样。
图15是开关式连接器161的顶视图，还表示两个张开的嵌接部分64仅由外侧可以看到结构部分。
图16表示的是具有扩展的壳体部分173的整体的开关式连接器171，其可容纳传感器和电源开关以及容纳钥匙27，还可能容纳灯29和31。无需可电磁操作的电缆23。这种部件是本身包含的，无需附加的配套元件并被局部遮掩。对于开关式连接器25，进入辅助结构件21形成更直观的安全的观察方式。这种结构的优点在于，试图进入计算机但又不熟悉存在的整体开关式连接器171的人要花费一定的时间来找出电源为什么没有接通的原因。当整体的开关式连接器171被发现时，还必须要明显移动和处理计算机壳体41。如果在工作时间这样做，一旦侵入者开始试图操作到计算机的电源连接部分，必然会引起对其的注意。此外，与图11中所示的最简单的电路不同，电源的导体没有延长部分可被切割以绕开由进入辅助结构件21以锁定方式提供的控制。当然，在提供更复杂的电路的情况下，例如在图10中所示的电路，在进入辅助结构件21中的各部件的控制端和开关式连接器25之间的任何连接线路的端点，由于开关式连接器25被锁定从而维持得到保护。
参照图17，该图示意性地表示系统201，其利用如在图17-24中表示的几个系统结构。电源线插头203可以是这样一种类型，其通常适配安装到计算机207中的电源入口205中。在插头203中的3个导电件按理想方式通过连接器209向电源入口205供电，该连接器209可以作为开关式连接器25或者任何其它用于接合并基本上不可逆转锁定的结构来实施。如图所示的通过连接器209的供电线路有一个边框210。图中表示的通过连接器209的馈电线提供一个直通未间断的位于中心的接地线211。延伸通过连接器209的馈电线的电源线213和中线或返回线215被断开并可以通过电缆217延伸到传感器箱219。传感器箱219通常装有、包围和从物理上隔离的与线213相关联的第一开关221以及与线215相关联的第二开关223。按照这样的结构，开关动作以完全隔离电源防止到达电源入口205。以可操作的和可控制的方式将开关221以及开关223，如按虚线所示，连接到传感器225。数据线227将传感器225连接到可编程装置231的输入输出接口229。可看出可编程装置231具有边框233。标出边框210、219和231是为了强调，一、二或所有三个边框可以定位在在一个公用的壳体中的相同的位置，或者不过彼此接近。这强调了本发明的器件可以形成为单一小型整体的壳体，或者边框210、219和231中的任何两个可以一起定位，或者边框210、219和231中的没有一个需要一起定位。在接下来的各附图中，边框的效用与在图17中相同。
可编程装置231可以是定时器、计数器、个人计算机、可编程逻辑控制器(plc)、或者主机控制器。可编程装置231用于控制开关221以及开关223的通断，并可以利用很多方式控制操作，包含钥匙锁定、小键盘、按钮和其它触发和编程结构以及它们的组合。
对于图18-24，与图17中相同的部分将不再讨论。
图18表示本发明的一种变更的控制线路方案，其中(可)编程器231包含一流体阀241，其以可加压的方式连通到导管243，再连通到传感器245，该传感器245其结构适于接受压力输入信号并控制开关221和223。在导管243中可使用的流体可以包含空气或任何类型的液体。
图19表示本发明的一种变更的控制线路方案，其中的传感器箱219包含一虹膜扫描式传感器251，其另外以可控方式连接，通常当使用人的眼睛位于在变换器251中的扫描器的前方，一旦使用人的眼睛从光学上与传感器251对准，就可以控制开关221和223。
参照图20，图中表示本发明的一种变更的控制线路方案，其中的传感器箱219可以包含一能够读卡263的读卡器261。卡263和读卡器261可以利用磁条、电磁式脉冲收发器或光学方式联系。读卡器261以可控制方式连接到传感器265，一旦适当的卡263插入到读卡器261中，以其他可控制方式连接的传感器265就可以控制开关221和223。
在图21中表示本发明的一种变更的控制线路方案，其中的传感器箱219可以包含一光接收器271，其接收来自高度安全的光发射器273的光束。光接收器271以可控制方式连接到传感器275，一旦从光发射器273接收到适当的光信号，传感器275也以可控制方式连接，以便控制开关221和223。
在图22中表示本发明的一种变更的控制线路方案，其中的传感器箱219可以包含一无线电接收器281，其接收来自高度安全的无线电发射器283来的射束。无线电接收器281以可控制方式连接到传感器285，一旦从无线电发射器283接收到适当的信号，传感器285以其他可控制方式连接，以便控制开关221和223。可编程装置231也可以一起定位在箱219中。
在图23中表示本发明的一种变更的控制线路方案，其中的传感器箱219可以包含一波能接收器291，其接收例如为声波、噪声、语音、乐音或其它形式的波能，特别是以声波为主。还可以看出，高度安全的波能发射器293发射能够由波能接收器291接收和调制的信号。波能接收器291以可控制方式连接到传感器295，一旦从波能发射器293接收到适当的波信号，传感器295以其他可控制方式连接，以便控制开关221和223。
在图24中表示本发明的一种变更的控制线路方案，其中的变换器箱219可以包含一生理上的外观感受器或传感器301，其由人体接收例如为指纹、掌印、或DNA形式的“指纹”的生理上的外观。在这一实例中，使用人员的身体的一部分例如人的手指303(接近)位于在传感器301的范围内，以便使传感器301能识别使用人员并发射信号到传感器305，一旦从传感器301接收到适当的特征信号，传感器305以其他可控制方式连接，以便控制开关221和223。
虽然是按照个人计算机电源联锁机构对本发明进行介绍的，本技术领域的技术人员将会认识到，本发明的结构和技术可以应用到很多设备上。本发明可以适用于很多场合，其中从物理上作为一种结构可以采用辅助的电连接器，利用一种锁定结构从物理上基本永久性锁定其上，其中在此之后从电气上可以对该锁定结构进行开关控制。
虽然是参照一些特定的实施例对本发明进行介绍的，很明显对于本技术领域的技术人员来说在不脱离本发明的构思和范围的前提下，可以进行很多变化和改进。因此，所有这样的变化和改进都包含在以权利要求为依据的本发明的范围内，即可以合理地和适当地包含在这种对已有技术的贡献的范围内。
权利要求
1.一种电源锁定机构，包含一插入式连接器，用于与设备一个部件中的凹入式插座配合装配，该设备具有一可控制的电源入口和第一触头；机械锁定结构，与所述插入式连接器配合装配以及可与所述凹入式插座嵌接，以基本上不可逆的方式将所述插入式连接器锁定到所述凹入式插座；开关元件，连接到所述插入式连接器，用于控制向所述插入式连接器中的所述第一触头和从第二触头供电；以及凹入式连接器，其安装到所述开关元件和所述插入式连接器的其中之一，以便利于将电源以可开关控制方式输入到所述插入式连接器，以及支持所述第二触头。
2.如权利要求1所述的电源锁定机构，其中所述开关元件还包含第一导电件，具有连接到所述第一触头的第一端和第二端；第二导电件，具有连接到所述第二触头的第一端和第二端；开关，具有连接到所述第一导电件中的所述第二端上的第一端和连接到所述第二导电件中的所述第二端上的第二端；锁定驱动机构，连接到所述开关，用于对所述开关操作的进入进行限制。
3.如权利要求2所述的电源锁定机构，其中所述锁定驱动机构是一可控制操作的钥匙-锁式的锁定驱动机构。
4.如权利要求2所述的电源锁定机构，其中所述锁定驱动机构是一可控制操作的可编程的锁定驱动机构。
5.如权利要求2所述的电源锁定机构，其中所述锁定驱动机构是一人体特征识别式的锁定驱动机构。
6.如权利要求2所述的电源锁定机构，其中所述锁定驱动机构是一读卡器式的锁定驱动机构。
7.如权利要求2所述的电源锁定机构，其中所述锁定驱动机构是一安全光发射器和接收器式的锁定驱动机构。
8.如权利要求2所述的电源锁定机构，其中所述锁定驱动机构是一无线发射器和接收器式的锁定驱动机构。
9.如权利要求2所述的电源锁定机构，其中所述锁定驱动机构是一波能发射器和接收器式的锁定驱动机构。
10.如权利要求3所述的电源锁定机构，其中所述锁定驱动机构还包含结合所述可控制操作的钥匙-锁式的锁定驱动机构的小键盘输入式锁定驱动机构。
11.如权利要求2所述的电源锁定机构，其中所述锁定驱动机构是一小键盘输入式的锁定驱动机构。
12.如权利要求1所述的电源锁定机构，其中所述开关元件还包含开关，具有连接到所述插入式连接器中的所述第一触头上的第一端和连接到所述凹入式连接器的所述第二触头上的第二端，以及可电磁控制操作的驱动机构接口；可锁定驱动机构，以可控方式与具有所述以电磁方式操作的驱动机构接口的通路相操作配合，用于对以所述电磁方式控制操作的驱动机构接口操作的进入进行限制，因此限制所述开关的操作的进入。
13.如权利要求12所述的电源锁定机构，其中所述锁定驱动机构是一可控制操作的钥匙-锁式的锁定驱动机构。
14.如权利要求12所述的电源锁定机构，其中所述锁定驱动机构是一小键盘输入式的锁定驱动机构。
15.如权利要求12所述的电源锁定机构，其中所述锁定驱动机构还包含支持所述锁定机构的壳体和指示灯，该指示灯由所述壳体支持并电连接到所述开关、所述插入式连接器的所述第一触头以及所述凹入式连接器的所述第二触头中的一个上。
16.如权利要求1所述的电源锁定机构，其中所述锁定驱动机构还包含锁定卡形元件，关于所述插入式连接器从外部配合安装并支撑一向外延伸的嵌接结构，用于与设备的一个部件的所述凹入式插座的内表面相嵌接，该设备具有一受控制的电源入口以防止由所述凹入式插座中取下所述插入式连接器。
17.如权利要求16所述的电源锁定机构，其中所述插入式连接器包含降低外周边面积的部分，以及其中所述锁定卡形元件与所述插入式连接器在所述降低外周边面积处配合安装。
18.如权利要求16所述的电源锁定机构，其中所述插入式连接器包含朝外的容纳空间，以便安装和支撑所述锁定卡形元件。
19.如权利要求16所述的电源锁定机构，其中所述向外延伸的嵌接结构具有成锐角的外沿，用于更好地与所述凹入式插座的表面相接合。
20.如权利要求16所述的电源锁定机构，其中所述锁定卡形元件包含一对隔开的侧壁，每个支承至少一个所述向外延伸的嵌接结构，每个侧壁连接到一个连接条。
21.如权利要求16所述的电源锁定机构，其中所述锁定卡形元件还包含连接条，具有第一端和第二端；第一侧壁，连接到所述连接条中的所述第一端并从所述连接条延伸；第二侧壁，连接到所述连接条中的所述第二端并从所述连接条延伸；第一嵌接部分，由所述第一侧壁向外延伸以及与所述连接条隔开；第二嵌接部分，由所述第二侧壁向外延伸以及与所述连接条隔开。
22.如权利要求16所述的电源锁定机构，其中所述锁定卡形元件还包含连接条，具有第一端和第二端；第一边沿，在所述连接条的第一端和第二端之间延伸，以及第二边沿在所述连接条的第一端和第二端之间延伸；第一侧壁，具有连接到所述连接条中的所述第一端的第一端和离开所述连接条的第二端，在所述第一侧壁的所述第一端和第二端之间延伸的第一边沿以及在所述第一侧壁的所述第一端和第二端之间延伸的第二边沿，以及与所述连接条的第二边沿连续；第二侧壁，具有连接到所述连接条中的所述第二端的第一端和离开所述连接条的第二端，在所述第二侧壁的所述第一端和第二端之间延伸的第一边沿以及在所述第二侧壁的所述第一端和第二端之间延伸的第二边沿，以及与所述连接条的第二边沿连续；所述第一和第二侧壁中的所述第二端向外张开并在它们各自的所述第二边沿彼此远离。
全文摘要
一种电源锁定机构,装有一从物理上可操作的锁,并与一装在交流电源插座内的限制件内部的开关式连接器相联系。该开关式连接器有一插入式部分,其通过附加一锁定卡形元件而变成插入式联锁部分,该卡形元件可靠地嵌接计算机中的交流电流插座、一包含电路的中间部分,以保证开关的通断操作,以及一凹入式插座部分,用于内部与电源线的端部配合安装,该端部是先前用于连接到交流电流电源插座的。
文档编号H01R13/70GK1259693SQ9912597
公开日2000年7月12日 申请日期1999年10月15日 优先权日1998年10月16日
发明者马克·H·贝柯, 史帝芬·T·布莱比尔 申请人:马克·H·贝柯, 史帝芬·T·布莱比尔