一种智能机电一体化防盗锁的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种智能机电一体化防盗锁，由机械锁体、无密钥匙和主控制器三大部分组成，所述机械锁体包括锁舌，锁芯，其特征在于，所述机械锁体还包括由电机组件控制的插销，锁舌上对应有伸出时插销卡固的凹口，所述电机组件连接开关及主控制器，所述主控制器包括电源及CPU，无密钥匙的手柄内装有对应主控制器滚动密码的CPU芯片；钥匙的手柄贴合钥匙头的两侧，由内至外设置有绝缘片及信号片，所述信号片能将无密钥匙内CPU芯片所得滚动密码通过锁芯传输给主控制器，只有当无密钥匙的机械弹子及产生的滚动密码与锁体中锁芯的机械结构及主控制器产生的滚动密码都相互吻合时方能开锁。
【专利说明】一种智能机电一体化防盗锁
【技术领域】
[0001]本发明涉及防盗锁领域，特别涉及一种智能机电一体化防盗锁。
【背景技术】
[0002]目前采用的机械防盗锁、电子锁(电子密码、无线遥控、指纹识别，脸谱识别)的技术分析，人们已经看到机械锁的不安全性，同时也存在对电子锁的可靠性担心，使电子锁的发展处于十分缓慢的状态。现有的机械锁存在:复制钥匙开启；技术性(万能钥匙、锡纸条等)开启；破坏锁芯开启等问题。
[0003]现在的电子锁存在:1、用指纹或脸部扫描人体器官等技术，存在严重危害使用者人身安全的隐患2、。同时，使用不方便，要经常清洗识别窗口。3、容易出现锁定时可能存在被打开，解锁时又可能存在不能被打开的情况。4、多数密码单一而固定，易被人破解。5、电池没有及时更换或一旦停电怎么办？要么打不开门，要么门锁自动打开。6、同样电子锁配置有钥匙开启功能，所以也存在复制钥匙开启。因此如何合理的发扬机械锁开启的方便性和电子锁高强度的防盗性，提供一种实现了机电一体化结构，有电双重防盗、无电机械防盗的作用的锁具，就显得尤为重要。
【发明内容】
[0004]为解决上述现有技术存在的问题，本发明提出一种智能机电一体化防盗锁，结合机械锁开启的方便性和电子锁高强度的防盗性，实现了机电一体化结构，有电双重防盗、无电机械防盗的作用。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案为:
[0006]一种智能机电一体化防盗锁，由机械锁体、无密钥匙和主控制器三大部分组成，
[0007]所述机械锁体包括传统的锁舌,锁芯,所述机械锁体还包括由电机组件控制的插销，电机组件包括直流电机，直流电机通过带杆盘连接控制插销，锁舌上对应有伸出时插销卡固的凹口，所述电机组件连接开关，主控制器监测开关状态；
[0008]所述主控制器包括电源、控制电路及主CPU，无密钥匙的手柄内装有对应主控制器滚动密码的CPU芯片；
[0009]所述无密钥匙的手柄贴合钥匙头的两侧，由内至外设置有绝缘片及信号片，所述信号片能将无密钥匙内CPU芯片所得滚动密码通过锁芯传输给主控制器，只有当无密钥匙的机械弹子及产生的滚动密码与锁体中锁芯的机械结构及主控制器产生的滚动密码都相互吻合时方能开锁。
[0010]进一步的，所述主控制器，包括主CPU，直流电源，稳压电路:完成将输入3-8V的电压转换成5V±5 %的直流电压，以保证电器系统的正常供电；电压采集电路:完成对直流电源的电压实时采集，并进行适当过滤后输出到A/D转换电路;A/D转换电路:将实时电压的模拟信号转换成便于CPU提取的数据信号；人工操作开关及电路，通过状态提取向CPU发出，操作者的愿望，以实现人工控制；音频电路:在主CPU的控制下，发出音频声；时基电路:定时向主CPU发出信号，使主CPU定时监测防盗锁工作状态；电机驱动电路:在主CPU控制下，实现对电机转动的驱动作用；发送接收端:实现主CPU与钥匙内CPU之间的信息交换；锁体状态信号:向主CPU提供防盗锁实时状态。
[0011]进一步的，所述无密钥匙由信息片在插入锁孔时与锁孔上的护锁器旋转片接触实现与主控制器连接及密码交换。
[0012]进一步的，每套锁具的主控制器内，包含不重复的128组密码算法，以配置128把钥匙内不同密码算法参数。
[0013]相对于现有技术，本发明的有益效果为:本发明具备“安全、方便、普通”的特点。
[0014]1、本发明采用锁中隐锁的结构设计，有效防止一切技术开启、万能钥匙开启、复制钥匙开启和暴力的开启，实现了有电双重防盗、无电机械防盗的绝对安全保障。
[0015]2、本发明实用、人性化的设计，保证了只有房主具备对自家房门钥匙的废弃、添力口。省去了因钥匙丢失、更换保姆、房东更换租客、他人配置钥匙等原因带来的锁芯更换麻烦。传存的使用方法，保证了您得心应手的使用，全方位人性化设计让您安居乐业，轻松享受美好生活。
[0016]3、本发明在外观设计上同传统的防盗锁完全一样，避免了其他电子锁设计哗众取宠，张扬独特，却易使房主人陷入“此地无银三百两，不怕贼偷，却怕贼惦记”的烦恼。
[0017]4、报警端口的配置，易于本产品与小区安防的联网，进一步强化了小区的安全管理，一旦出现门锁的异情，物管能直接知道哪户人家。
[0018]5、克服了指纹或脸部扫描人体器官防盗锁①存在严重危害使用者人身安全的隐患。同时，使用不方便，要经常清洗识别窗口。②容易出现锁定时可能存在被打开，解锁时又可能存在不能被打开的情况。③密码单一而固定，易于被人破解。④一旦停电，要么打不开门，要么门锁自动打开。⑤所配强开钥匙复制开启的不安全性。
[0019]6、克服了电子密码锁①操作方法学起来比较慢、操作繁琐；②密码数少单一而固定，易于被人破解，而且修改密码需要专业人员上门更改；③拥有者还不能忘记密码。
[0020]7、本发明无需要专业的售后服务队伍，实现了维护简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明结构示意图。
[0022]图2为本发明闭锁状态结构示意图。
[0023]图3为本发明主控制器结构框图。
[0024]图4为本发明无密钥匙结构示意图。
[0025]图5为本发明电机组件结构示意图。
[0026]图6为本发明与无密钥匙连接的护锁器结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图及【具体实施方式】对本发明技术方案做进一步详细描述:
[0028]如图1、2所示，一种智能机电一体化防盗锁，由机械锁体1、无密钥匙2和主控制器3三大部分组成，
[0029]所述机械锁体I包括传统的锁舌11，锁芯12,所述机械锁体还包括由电机组件控制的插销13，如图5所示，电机组件包括直流电机14，直流电机通过带杆盘15连接控制插销13，锁舌11上对应有伸出时插销13卡固的凹口，所述电机组件连接开关16，主控制器3监测开关16状态；
[0030]所述主控制器3包括电源、控制电路及主CPU，无密钥匙2的手柄内装有对应主控制器3滚动密码的CPU芯片；
[0031 ] 如图4所示，所述无密钥匙2的手柄贴合钥匙头的两侧，由内至外设置有绝缘片21及信号片22，所述信号片22能将无密钥匙内CPU芯片23所得滚动密码通过锁芯12传输给主控制器3，只有当无密钥匙2的机械弹子及产生的滚动密码与锁体中锁芯12的机械结构及主控制器3产生的滚动密码都相互吻合时方能开锁。
[0032]进一步的，如图3所示，所述主控制器3，包括主CPU，直流电源，稳压电路:完成将输入3-8V的电压转换成5V±5 %的直流电压，以保证电器系统的正常供电；电压采集电路:完成对直流电源的电压实时采集，并进行适当过滤后输出到A/D转换电路;A/D转换电路:将实时电压的模拟信号转换成便于CPU提取的数据信号；人工操作开关及电路，通过状态提取向CPU发出，操作者的愿望，以实现人工控制；音频电路:在主CPU的控制下，发出音频声；时基电路:定时向主CPU发出信号，使主CPU定时监测防盗锁工作状态；电机驱动电路:在主CPU控制下，实现对电机转动的驱动作用；发送接收端:实现主CPU与钥匙内CPU之间的信息交换；锁体状态信号:向主CPU提供防盗锁实时状态。
[0033]进一步的，如图6所示，所述无密钥匙2由信息片22在插入锁孔时与锁孔上的护锁器旋转片接触实现与主控制器连接及密码交换。
[0034]进一步的，每套锁具的主控制器3内，包含不重复的128组密码算法，以配置128把钥匙内不同密码算法参数。
[0035]本发明的工作原理为:
[0036]闭锁过程:
[0037]将钥匙插入锁芯，通过旋转钥匙，将锁舌完全伸出，开关将锁体启、闭状态通过引出线传递给主控制器，主控制器内通过CPU产生驱动电机机组的信号，使插销伸出，卡阻锁舌的收回。完成锁中隐锁的双重防盗功能。
[0038]当锁主人进行闭锁操作时，出现三种工作方式:
[0039]其一:直流电源处于正常电压范围内，一旦锁主人拔出钥匙，主控制器内通过CPU产生驱动电机机组的信号，使插销伸出，卡阻锁舌的收回。
[0040]其二:直流电压处于电压不足的范围内，锁主人每次用钥匙闭锁时，主CPU将驱动音频电路发出一次更换电池提示音，同时，主CPU在软件作用下向驱动电机电路发出信号，在3秒内将锁体电机组件中的插销伸出，完成隐锁防盗功能。
[0041]其三:直流电压处于欠压或断电时，电子部分不再工作，此时，本锁处于普通机械锁启、闭工作状态。
[0042]闭锁状态下
[0043]主CPU处于低功耗模式(小于IOuA),时基电路定时发出唤醒信号,一旦主CPU被唤醒,主CPU检测由A/D转换电路来的电压数据，将出现如下工作方式:
[0044]其一:直流电源电压处于正常范围或电压不足时，不作任何动作，再次进入低功耗模式。[0045]其二:直流电源电压进入欠压区，主CPU将控制电机驱动电路驱动锁体内的电机，将插销收回，这样，完成在电量不足时的电子锁到机械锁的自动转换。避免出门几年后回来时的房门打不开。
[0046]开锁过程:
[0047]将钥匙插入锁芯，通过接触护锁器旋转片吸收电能将本次使用次数和滚动密码送出，主控制器通过接收到的次数，启用有效密码算法，生成滚动密码，与来自钥匙给出的滚动密码相比较，一旦吻合，主控制器发出驱动信号，使插销缩回，这时，如果钥匙机械结构也吻合，同传统机械锁使用方法一样，旋转钥匙就能开启锁。
[0048]密码算法参数的形成
[0049]主控制器由计算机注入程序，在注入程序的过程中密码算法参数数据库由计算机产生的伪随机通过过滤的128组数据(每组8个十六进制)形成，实现了任何人都不知道的密码算法参数数据，通过控制器将I组密码算法参数数据注入I把钥匙中的NANDFLASH里。
[0050]开锁过程
[0051]当锁主人插入钥匙进行开锁操作时，出现三种工作方式:
[0052]其一:直流电源处于正常或电压不足范围内，只有当钥匙发出的滚动密码与主控制器形成的滚动密码相吻合，同时，钥匙弹子与锁芯弹子相吻合时，方能开启此防盗锁。
[0053]其二:直流电源处于正常或电压不足范围内，如果钥匙全部丢失，只有通过打开控制器盒盖，将改变人工操作开关状态，这时，主CPU将通过控制驱动电机电路完成锁体电机组中的插销收回，同时发出提示音，通过万能钥匙或其他无需破坏锁体的方式打开房门。
[0054]其三:直流电源处于欠压或断电时，只要钥匙弹子与锁芯弹子相吻合时，就能开启此防盗锁。
[0055]开锁状态下
[0056]主CPU处于掉电工作模式(小于4uA)。一旦人工操作开关状态发生改变,其相关电路产生中断信号以唤醒主CPU进入工作状态，完成防盗锁主人废弃丢失的钥匙或添加新钥匙的功能。功能完成后，再次改变人工操作开关状态，主CPU自动回到掉电工作模式。
[0057]无密钥匙工作原理说明:
[0058]无密钥匙的电子部分由CPU (内含NANDFLASH)和信号传输口及吸能元件组成，钥匙头与主控制器中直流电源的负端相连接，信号片与主控制器中的发送接收端相连接。此CPU装入滚动密码算法程序。密码算法参数的提取
[0059]当钥匙完成与主控制器连接后，主控制器发出内部已存入的128组数据中未被使用过的I组(8个十六进制)数据，钥匙CPU收到此数据后存入内部的NANDFLASH中，作为密码算法的参数。所以，此钥匙没有密码。
[0060]滚动密码的形成与传输
[0061]正常使用时，一旦将此钥匙插入锁芯，通过护锁器旋转槽片实现与主控制器的连接，此钥匙在3毫秒内将本次使用的次数+1存入内部的NANDFLASH中，同时，根据这个次数数据和密码算法参数指定的密码算法产生密码，钥匙中的CPU通过信号传输口，将本次次数数据和产生的密码一同发送给主控制器。
[0062]由于次数的变化，实现了密码的“无限”滚动。同时，由于每把钥匙密码算法参数的唯一性，形成了每把钥匙的滚动算法独立，所以，即使破译也只能针对这把钥匙，没有推
理性存在。
[0063]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种智能机电一体化防盗锁，由机械锁体、无密钥匙和主控制器三大部分组成， 所述机械锁体包括传统的锁舌，锁芯，其特征在于，所述机械锁体还包括由电机组件控制的插销，电机组件包括直流电机，直流电机通过带杆盘连接控制插销，锁舌上对应有伸出时插销卡固的凹口，所述电机组件连接开关，主控制器监测开关状态； 所述主控制器包括电源、控制电路及主CPU，无密钥匙的手柄内装有对应主控制器滚动密码的CPU芯片； 所述无密钥匙的手柄贴合钥匙头的两侧，由内至外设置有绝缘片及信号片，所述信号片能将无密钥匙内CPU芯片所得滚动密码通过锁芯传输给主控制器，只有当无密钥匙的机械弹子及产生的滚动密码与锁体中锁芯的机械结构及主控制器产生的滚动密码都相互吻合时方能开锁。
2.如权利要求1所述的防盗锁，其特征在于，所述主控制器，包括主CPU，直流电源，稳压电路:完成将输入3-8V的电压转换成5V±5 %的直流电压，以保证电器系统的正常供电；电压采集电路:完成对直流电源的电压实时采集，并进行适当过滤后输出到A/D转换电路；A/D转换电路:将实时电压的模拟信号转换成便于CPU提取的数据信号；人工操作开关及电路，通过状态提取向CPU发出，操作者的愿望，以实现人工控制；音频电路:在主CPU的控制下，发出音频声；时基电路:定时向主CPU发出信号，使主CPU定时监测防盗锁工作状态；电机驱动电路:在主CPU控制下，实现对电机转动的驱动作用；发送接收端:实现主CPU与钥匙内CPU之间的信息交换；锁体状态信号:向主CPU提供防盗锁实时状态。
3.如权利要求1所述的防盗锁，其特征在于，所述无密钥匙由信息片在插入锁孔时与锁孔上的护锁器旋转片接触实现与主控制器连接及密码交换。
4.如权利要求1所述的防盗锁，其特征在于，每套锁具的主控制器内，包含不重复的128组密码算法，以配置128把钥匙内不同密码算法参数。
【文档编号】E05B47/06GK103938945SQ201410173941
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】刘伟, 邓辉文, 丁玉橙, 钟佶宏 申请人:重庆霄锦科技有限公司