专利名称：机电一体化编译码装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及了一种机电一体化编译码装置。用它可设计出形形色色防盗性能优越，集机械和电子密码锁优势及二者有机结合后，而派生出来的独特的防盗优势于一体的防盗密码锁。它可广泛应用于家庭、宾馆、保险柜、机要箱、金库……及机动车辆等各个领域的防盗锁，防盗性能十分优越。然而操作却方便得与使用普通机械钥匙开锁模式毫无差别的程度。
现有技术的编译码装置，如以机械编译码装置而论，则以传统机械弹子锁之锁头及其钥匙组成的机械编译码装置比较有代表性。它历史悠久，使用普遍，经久耐用，操作简便。其解码时，操作者手头必须具备对应的机械编码装置-钥匙。这一操作模式实质也是提高防盗性能的一种手段，手中的钥匙便是他们开锁的法宝。编码装置-钥匙，小巧玲珑，自身不用带电源。虽此类编码装置编码量小，编码简单直观，从技术角度分析是极易仿制的，尤其是所谓“电子配匙机”的普遍应用，配匙更加容易，但从加工角度分析，制造钥匙必须具备钥匙原形，(起码也要有用橡皮泥偷按的钥匙模型)和制造钥匙用的材料，依靠机械或起码也要依赖简单的工具，并化费一定的时间才行。徒手是造不出钥匙来的。如果靠自己动手加工，则往往误差很大，不能一次成功，反而增加了偷窃人的风险。即使用电子配匙机加工，也还要跑到街上去化钱请人配，并必须具备钥匙原形，用橡皮泥偷按的钥匙模型是不能用电子配匙机加工的，而这又恰恰是偷窃人惯用的伎俩。因为这样做不易被人发觉，风险能减低到最大限度。但如果把主人的钥匙偷出去配，主人便极易发觉，风险就太大了，这是偷窃人所不愿意遇到的。这些特点决定了机械编译码装置，目前仍具有良好的防盗性能和使用价值。这可能也是机械编译码装置在科技高速发展的今天，仍被世界各国人民所普遍接受的原因。
随着社会的发展，科技的进步，各式各样的电子编译码装置如雨后春笋般脱颖而出。现有技术的电子编译码装置，早期产品一般多以多只按钮开关或钮子开关和分立电子元件或小规模通用数字集成电路组成普通的电子编译码装置。这类电子编译码装置，编码量已远大于机械编译码装置，且密码一旦设置，则不易更改。该类编译码装置解码时，无需携带任何硬件编码装置，只需徒手按规定顺序，在规定的时间内，操作完规定数量的按钮开关或钮子开关即可。采用这类模式解码时，操作过程比较繁琐。遗憾的是，无论是早期的或近期的电子编译码装置，其解码方式绝大多数均采用上述模式。至于如“莫尔斯电码锁”那样的电子编译码装置，解码操作还要按电码长短规律进行，使用者必须经过一段时间的摸索和训练方能掌握，这种设计方案便更不宜推广和应用了。
上述电子编译码装置解码时采用徒手操作，这自然给操作者带来了方便，但利少弊多。因为这一特点无可辩驳地也给了一些不法之人以可乘之机。因为他们只要知道了密码，便可两手空空，仅凭举手之劳，罪恶行径便可得逞。因此他们会绞尽脑汁，千方百计搞到密码。由于该类电子编译码装置一旦做为一种产品进入商品流通领域，在流通的各个环节(从厂家到总代理，从总代理到一级批发，从一级批发到二级批发，从二级批发到零售商，他们对自己推销的每一把锁的密码无不了如指掌，而且白纸黑字一一均有详细记载。)均有泄密的可能。而且商品最终有了归属，则产品与主人之间便有了一一对应的所属关系。因此这些不法之人不但可以多渠道搞到密码，而且进攻目标针对性很强，这是由于被进攻目标的主人自身便知道密码，而且要经常使用这些密码来开锁，因此密码的侦破范围会缩得很小很小，欲搞到密码也就不十分困难了。例如将该类电子编译码装置设计成电子密码防盗锁用于保险柜的防盗时，如果同一办公室里有居心不良者，他便会经常留意操作人的解码过程，时间稍长，总能发现其密码的。另外，如果原来使用保险柜的人因故休假、临时向另一人移交时，密码也就泄漏出去了。以上两种情况，泄密范围均有进一步扩大的可能，因为如果他们果真居心不良，又不想暴露自己，则完全可以把密码告诉他们的同伙，由他们的同伙去作案，然后分脏，这样的事已屡见不鲜了。如果设计的防盗锁用于汽车防盗，则泄密的机会就更多了。司机之间，单位之间互相借车的事情在深圳是司空见惯的，车借出去后，车和钥匙自然要物归原主，但密码借出去后，却有去无回。由于该类电子编译码装置之解码模式造成泄密的渠道不是唯一性的，因此泄密的机率较高，一旦泄密，也很难查清，产品的防盗性能必将受到威胁。
随着电子技术的高速发展，中大规模专用编译码集成电路相继问世。新设计的这类编译码装置，编译码合二而一，密码可由用户自行任意设置和更改。而且密码设置和更改十分方便。不必更改线路连接关系，用户只需应用编码开关，即可随时更改密码，虽然此类编译码装置解码时依然采用上述电子编译码装置定序、定时、定量的操作模式，会带来易泄密和易误操作的弊端，但密码一旦泄漏，便可随时更改密码，于以补漏，这也是一种补救措施。密码可随时更改固然比原来密码不易更改，在发生泄密时有了一定的补救措施，从而也就提高了防盗性能，但密码更改多了，记忆这些枯躁无味的多位数字来毕竟也是一件十分辛苦的事，这不能不说是一种精神负担。如果该类编译码装置设计成家庭防盗锁投放市场，一旦进入千家万户，则老幼不宜了。而且这类编译码装置必须配置不间断电源，否则只要断电，那怕是1秒钟，原存密码便不翼而飞了，锁也就成为打不开的死锁了。
为此人们又研制出一些编译码各自独立的大规模专用编译码集成电路，并且采用遥控的操作模式，这样对于手头没有遥控器的人来讲，即使他们知道密码，但由于手头没有遥控器这个解码的法宝，结果还是枉费心机。这类编译码装置之遥控器上面有很多按钮开关用于解码之用，操作模式依然为定序、定时、定量的方式，并具备自锁定、解锁定和报警功能。由于上述定序、定时、定量的操作模式易操作失误，一旦失误便自锁定，(门打不开)并报警，欲解除锁定和报警，必须重复正确的操作过程两遍，实属麻烦。另外报警的目的是企图通过报警向第三者求援。当由于上述弊端造成操作失误而误报多了“烽火戏诸侯”的典故就会在19世纪90年代的今天重演，这不能不说是一种讽刺。
另外采用遥控模式时，遥控器自身必须携带电源，体积较大、携带不便。而且当电池用旧后造成遥控失灵，解码难以成功。
本发明的目的在于提供一种集机械编译码装置和现代电子编译码装置之优势于一体的机电一体化编译码装置，从而达机械编译码装置和电子编译码装置互为取长补短，充分发挥各自的优势，并利用一体化设计的独特结构而派生出来的新的防盗优势之目的。
本发明的目的是以如下方式达到的，构成该种机电一体化编译码装置其特征在于包含有机电一体化编码装置和机电一体化译码装置。
所述机电一体化编码装置，其特征在于有一以绝缘材料为主体并在上面具有导电触头的园柱体信号输出装置，在该园柱体信号输出装置轴向两端分别连接有可操作手柄和机械钥匙，在该可操作手柄内一次性固化有以大规模专用编码IC为主体的编码电路，该编码电路的正、负电源端和输出端分别连接所述园柱体信号输出装置上的导电触头(所述机械钥匙金属体必要时亦可作为导电触头使用)。
所述机电一体化译码装置，其特征在于包含有一个普通机械弹子锁头、与该普通机械弹子锁头轴向匙孔端有机连接的具有导电触头的电子密码接收装置、射随器和加密解密控制器及固化成模块的以大规模专用译码IC为主体的译码电路。所述机电一体化译码装置应能确保当所述机电一体化编码装置之机械钥匙插入所述机电一体化译码装置之机械弹子锁头之锁芯时，该装置中电子密码接收装置之导电触头能与所述园柱体信号输出装置上之导电触头分别可靠接触，并用导电片做引出端子由所述机电一体化译码装置之电子密码接收装置引出，同时应不影响所述机电一体化编码装置绕其自身园柱体信号输出装置之轴旋转。(所述机械弹子锁头金属体必要时亦可做为导电触头使用)所述编码电路所需之直流电源，分别通过所述机电一体化译码装置上之导电触头与所述园柱体信号输出装置上之相应导电触头的接触而直接取自所述译码电路。
所述编码电路的输出，通过其所连接的所述园柱体信号输出装置上之导电触头与所述机电一体化译码装置中电子密码接收装置之导电触头的接触而由机电一体化译码装置之电子密码接收装置相应端子输出。
所述电子密码接收装置相应端子输出之密码经射随器加到加密解密控制器的输入端。
所述加密解控制器的输出端连接所述译码电路的输入端。
所述加密解密控制器为一受切换开关控制的反相相，它串联于机电一体化编码装置输出与机电一体化译码装置之译码电路输入之间，控制该反相器的串入与否，可实现加密解密的功能。
当所述机电一体化编码装置插入所述机电一体化译码装置时，其中机械译码装置首先进行简单机械译码识别。(即首先识别机械钥匙之槽与机械锁头之槽是否吻合)当上述简单机械译码成功后，紧接着进行机电一体化效果编码识别(即识别园柱体信号输出装置之导电触头和机电一体化译码装置上之导电触头是否对应良好接触)。
上述二种编码经译码识别成功后，将同时进行较复杂的机械译码识别(即识别机械钥匙之齿与机械锁头之弹子高矮是否吻合)和电子编码的识别。由于经上述简单机械译码识别和机电一体化效果编码识别成功后，园柱体信号输出装置上的导电触头与机电一体化译码装置上之导电触头已对应可靠接触。，故机电一体化编码装置钥匙柄内编码电路获得了额定电压，于是密码将通过触头间相接触经射随器而传输至加密解密控制器输入端，并送译码电路进行电子译码识别，译码输出经驱动后带动负载。
当加密解密控制器工作在解密状态时，编码电路输出之密码经射随器后直接输入译码电路进行译码。
而当加密解密控制器工作在加密状态时，编码电路输出之密码经射随器后继而又经反相器进行反码处理后，才输入译码电路进行译码。由于对原码进行反码处理后的密码，实质已变成了另外一种密码，因此原译码器将对其无法识别，从而达加密之目的。
由上述可见，机电一体化编译码装置在防盗性能上是一般机械编译码装置和普通电子编译码装置望尘莫及的。然而其操作的简便性却是人们所意想不到的。
机电一体化编译码装置有以下突出优点1.它具有四道防线，第一道防线即机电一体化编码装置之机械钥匙的槽必须与机械锁头之锁芯的槽相吻合，钥匙才有可能插入锁芯，这是解码的第一关。如果钥匙都插不进去，就谈不上后面的进一步译码了。
第二道防线即由于设计是机电一体化的特殊结构，使解码时必须具备有所述机电一体化编码装置那样的结构，并在机械的形位配合上能与所述机电一体化译码装置达到机电两方面严格协调的相应编码装置才可能进行解码操作，这实质是机电一体化设计后派生出来的新的编码，称之为机电一体化效果编码。机电一体化编码装置在结构上的苛刻要求，致使不法之人的罪恶行径难以得逞。
第三道防线即机电一体化编码装置之机械钥匙的齿必须与机电一体化译码装置之锁头中弹子的高矮相吻合，锁芯才可能旋转。
第四道防线即只有当机电一体化编码装置钥匙柄中所输出的电子密码与机电一体化译码装置之译码电路的编码相吻合，译码电路才有输出。由于在应用设计中必须保证机械译码器的输出和电子译码电路的输出二者对负载实行逻辑“与”控制，因此，负载的工作状态受到机械译码器输出和电子译码电路输出的双重制约，使这类新一代的机电一体化编译码装置具有极好的防盗性能。
2.自身具备加密或解密的功能，而且该功能接入与否非常简单，成本低廉。加密功能的加入，使该机电一体化编译码装置又多了一道防线。
3.机电一体化编码装置外形类似普通机械钥匙、电子密码已一次性固化在该钥匙柄内，既使产品进入商品流通领域后，在流通的各个环节，也均无泄密的可能，包括商品最终有了归属后，其主人自己对该密码也一无所知，保密性极强。
4.译码电路亦一次性固化成专用模块。并将代码以密写的方法写入用户保修卡，用户配匙时厂家在各地设置的专营点，用密写还原的方法，将用户保修卡中保存的代码显示出来，并以此代码为电脑检索的地址码，从电脑中调出对应密码于以配匙。这一先进技术和科学管理的结合，使该类机电一体化编译码装置具备既有极高的保密性和随之带来的极好的防盗性，又有服务社会的方便性和可行性。
5.编码量大，可谓海量编码，其编码量是电子编码器编码量与机械码器编码量的乘积。
6.由于采用密码一次性固化技术时，编码方式及各种编码约定均是由专业技术人员指导进行的，故即使密码泄漏，但由于涉及到复杂的技术问题和厂家的各种约定，靠自行编码去解码将如海底捞针。
7.机电一体化编码装置自己不用携带电源，避免了遥控编码器自身必须携带电源时需经常更换电池的麻烦和导致可靠性下降之弊端。尤其是避免了更为恼人的电池电压跌落后造成遥控失灵的弊端，而用户自己却又无法预测这一倒霉的时刻。
8.操作简便，解码模式与使用传统机械钥匙开锁无丝毫差别，老幼皆宜，避免了密码可变电子编译码装置为增强保密性而频繁更换密码给用户带来的不便。
9.结构简单成本低廉，携带方便，经久耐用、安全可靠。
图1是机电一体化编码装置结构示意图;
图2是机电一体化译码装置结构示意图;
图3是机电一体化译码装置中电子译码器示意框图;
图4是机电一体化编译码装置应用于机动车辆防盗的结构示意框图;
图5是机电一体化编译码装置应用于门锁防盗的结构示意框图。
现结合附图详细说明本发明实施例如下传统的弹子锁，其钥匙和锁头实质是一套机械编译码装置。为进一步提高防盗性能，而又不改变传统机械编译码装置解码时简单方便的操作模式，本人将传统机械编译码装置与现代电子编译码装置有机而巧妙地结合起来。从而构成机电一体化编译码装置。
图1为机电一体化编码装置结构示意图(简称编码钥匙)。它由钥匙柄1、园柱体信号输出装置2和机械钥匙3等组成。钥匙柄内固化有以专用编码IC为主体的编码电路4。园柱体信号输出装置上有触头5和6，机械钥匙金属体在这里同时兼作一个触头使用，它和触头5或6分别连接钥匙柄内之编码电路的电源端，而另一个触头6或5和电子密码输出端相连接，7为编码开关。
图2为机电一体化译码装置结构示意图。它由机械锁头17，电子密码接收装置18、射随器16，加密解密控制器47和译码电路29等组成。电子密码接收装置由绝缘材料制成，其上有与锁头之锁芯同轴的密码接收管道19，见图(2)a。在该密码接收管道侧面径向有两个互相绝缘的弹性触头20甲和20乙，并用金属片21M和21N从电子密码接收装置主体侧后方引出。见图2b。二触头的机械位置应确保当编码钥匙插入锁芯时，该二触头与编码钥匙园柱体信号输出装置上之触头5、6对准，并可靠接触。触头5或6所对应的径向弹性触头引出片21M或21N和锁头金属体分别接译码电路的正、负电源端。触头6或5所对应的径向弹性触头引出片21N或21M接译码电路输入端(或经射随器和加密解密控制器后再接译码电路输入端)，见图3。当图1所示之编码钥匙插入锁芯时，钥匙金属体通过锁芯金属体与锁头金属体接触，从而接通了编码电路电源的一端，同时，电源另一端通过该编码钥匙园柱体信号输出装置上触头5或6，与电子密码接收装置之对应径向弹性触头21M或21N接通。这样编码钥匙中之编码电路便获得了电源，于是编码电路输出之密码便通过触头6或5与触头21N或21M的接触而由机电一体化译码装置之电子密码接收装置输出，并经射随器16和加密解密控制器后输入译码电路进行译码(图中46为稳压电源)如译码成功，则译码电路有输出，并通过驱动器去驱动负载。与此同时，机械译码器也进行译码，只有当机械钥匙之齿与锁头中弹子高矮相吻合时，钥匙才能拖动锁芯旋转。在应用机电一体化编译码装置时，应设法在机械或电路上保证机械译码器输出和电子译码器输出对同一负载实行逻辑“与”控制。以便充分发挥机电一体化编译码装置的潜能。
当将机电一体化编译码装置应用在机动车辆防盗上时，其示意如图4所示。由图4可见，点火开关k1和经机电一体化译码装置之译码电路输出驱动的开关k2是串联在点火线圈13初级回路中的。大家知道，如果k1k2中只要有一个不接通，既使白金14不断启闭，点火线圈也无法产生高压，火花塞之间便无火花，混合汽便无法点燃，车辆自然发动不着。
众所周知，点火开关k1是靠机械钥匙驱动的(在这里是由机电一体化编码装置之机械钥匙驱动的)。这意味着机电一体化编码装置之机械钥匙的槽和齿必须与点火开关上锁头之槽和齿相吻合，锁芯才能旋转，k1才能接通。而k2却是由机电一体化译码装置之译码电路29经其译码后驱动的，这意味着编码钥匙之电子密码必须与译码电路之编码相吻合，k2才能接通，二者互相制约，缺一不可。大家知道，电子密码的编码是海量编码，破译十分困难。退一步讲，既使知道密码也无济于事，因为这种一次性固化起来的密码，其编码时由专业技术人员指导确定的，编码约定条件不同则密码不同，既使知道密码，由于涉及复杂的技术问题，自行编码将无从下手。尤其是涉及到机电一体化结构的特殊性，解码必须具备所述机电一体化编码装置那样结构的，并与机电一体化译码装置在机械形位上和电路上严格协调和配合的机电一体化的编码装置才能奏效。要做到这些，并非容易，它涉及了电子、机械两方面的技术和工艺等方方面面的问题。
由上述可见，对于同一负载-点火线圈，在电路设计上对其实行了“与”的逻辑控制，负载工作与否，受到了机、电双重控制。
由于采用了机电一体化的新结构，司机仅用一把与传统机械钥匙外形一样的机电一体化编码装置，便既可方便地开车门，又可方便地发动车辆。操作简便得与原来使用普通车匙没有丝毫差别的地步。但高防盗性能却已在其中了。
当将机电一体化编译码装置应用于家庭门锁时，其结构示意见图5。平时电磁铁10不工作，方柱形衔铁12处于上方，其限位叉卡住可可随锁芯360°旋转的偏心突11起。限制锁芯旋转。当编码钥匙15可以插入锁芯时，电子译码电路便进行译码识别，如果密码正确，则电磁铁工作，方柱形衔铁被吸向下方，原来限位叉的限位作用撤消，这时如果机械锁头之弹子高矮和机械钥匙之齿吻合，则编码钥匙便可带动锁芯旋转而将锁打开。只要其中机械钥匙与锁头弹子间，或编码电路与译码电路之间任意一方不吻合、锁芯均无法旋转，锁也将打不开。显然，此法是在机械上对其共同负载-锁芯实行了“与”逻辑控制，以增强防盗性能，这里就不再赘述了。
权利要求
1.一种机电一体化编译码装置，其特征在于包含有机电一体化编码装置和机电一体化译码装置；所述机电一体化编码装置其特征在于有一以绝缘材料为主体且具有导电触头的园柱体信号输出装置，在该园柱体信号输出装置轴向两端分别连接有可操作手柄和机械钥匙，在该可操作手柄内一次性固化有以大规模专用编码IC为主体的编码电路，该编码电路的正负电源端和输出端分别连接所述园柱体信号输出装上的导电触头；所述园柱体信号输出装置上的导电触头，其中所述机械钥匙之金属体亦也做为一个导电触头使用；所述机电一体化译码装置其特征在于包含有一个普通机械弹子锁头、与该普通机械弹子锁头轴向匙孔端有机连接的具有导电触头的电子密码接收装置、射随器和加密解密控制器及固化成模块的以大规模专用译码IC为主体的译码电路，所述机电一体化译码装置应能确保当所述机电一体化编码装置之机械钥匙插入所述机电一体化译码装置之机械弹子锁头之锁芯时，该装置中电子密码接收装置之导电触头能与所述园柱体信号输出装置上之导电触头分别可靠接触，并用导电片做引出端子由所述机电一体化译码装置之电子密码接收装置引出，同时不影响所述机电一体化编码装置绕其自身园柱体信号输出装置之轴旋转；所述机电一体化译码装置中电子密码接收装置之导电触头，其中所述机械弹子锁头金属体亦可做为一个触头使用。
2.根据权利要求1所述之机电一体化编译码装置，其特征在于所述编码电路所需之直流电源，分别通过所述机电一体化译码装置中，电子密码接收装置之导电触头与所述园柱体信号输出装置上之相应导电触头的接触而直接取自所述译码电路。
3.根据权利要求1所述之机电一体化编译码装置，其特征在于所述编码电路的输出，通过其所连接的所述园柱体信号输出装置上之导电触头与所述机电一体化译码装置中，电子密码接收装置之对应导电触头的接触而由机电一体化译码装置之电子密码接收装置相应端子输出。
4.根据权利要求1所述之机电一体化编译码装置，其特征在于所述电子密码接收装置相应端输出之密码，经射随器后加到加密解密控制器的输入端。所述加密解密控制器的输出端连接所述译码电路的输入端。
5.根据权利要求1所述之机电一体化编译码装置，其特征在于所述加密解密控制器为一受切换开关控制的反相器，它串联于机电一体化编码装置输出与机电一体化译码装置之译码电路输入之间，控制该反相器的串入与否，可实现加密或解密的功能。
全文摘要
本发明提供的机电一体化编译码装置，使机械编译码装置和电子编译码装置互为取长补短，充分发挥各自的优势，同时，又派生出一些机械编译码装置和电子编译码装置原来自身并不具备的独特的防盗性能。尤其该装置具有加密解密功能使得用它设计出来的各种锁其防盗性能首屈一指，然而其操作的简便性是人们所意想不到的。它是当前制锁行业生产换代产品的基础。
文档编号E05B49/00GK1074265SQ9310044
公开日1993年7月14日 申请日期1993年1月11日 优先权日1993年1月11日
发明者韩锡章, 程雅英, 韩璐璐 申请人:韩锡章, 程雅英, 韩璐璐