CN101638964B - 一种保险箱用语音数码锁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保险箱用语音数码锁，包括电子控制装置、安装于保险箱门板上的锁栓机构、锁栓驱动机构、以及主要由电磁铁及其外围组件构成的锁栓止挡机构，电磁铁与电子控制装置电连接，其特征在于：所述锁栓止挡机构还包括活动设置在锁栓机构外围的带齿锁板，该带齿锁板连接有驱动其往复运动的机械锁控装置，该装置主要由锁头以及内嵌有ID芯片的钥匙组成，电子控制装置内设有能识别ID码钥匙的检测电路，带齿锁板的外围安装有能触发电磁铁动作的微动开关。本发明将钥匙锁珠机械密码、钥匙芯片密码、用户密码结合为三重密码保护，使钥匙的互开率几乎降低到零，而且结构简单，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及防盗锁具技术领域，更具体地说是涉及一种在保险箱上使用的锁具。
背景技术
目前，保险箱的锁结构有机械锁和电子锁两种，机械锁的开锁方式是通过插入与其锁芯匹配的钥匙，或按正确密码转动拨盘使叶片密码槽，转动锁芯拉动锁栓开启箱门，但由于钥匙容易丢失或仿制，因此其防盗性能低；电子锁则是通过输入正确的密码开锁信号，控制电路控制电子锁执行机构动作，电磁吸铁吸合(或电机转动带动丝杆运动)使滑杆后退，解除机械锁中驱动机构的钳制，转动机械锁的执手，使与之箱柜门框配合的驱动机构带动锁舌运动，打开柜门，此后控制电路控制电子锁执行机构复位，送开执手，滑杆在在复位弹簧的作用下自动回至初始位置，反之，若输入电子锁密码错误，电子锁执行机构不会动作，操作者便无法打开柜门，其缺点是使用电子密码作为防盗手段，必然会存在密码的保护问题，用户很有可能在不知不觉中被盗贼窃取密码。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅保密性高、结构紧凑、成本低、使用安装方便，而且安全可靠的保险箱用语音数码锁。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种保险箱用语音数码锁，包括电子控制装置、安装于保险箱门板上的锁栓机构、锁栓驱动机构、以及主要由电磁铁及其外围组件构成的锁栓止挡机构，电磁铁与电子控制装置电连接，其特征在于：所述锁栓止挡机构还包括活动设置在锁栓机构外围的带齿锁板，该带齿锁板连接有驱动其往复运动的机械锁控装置，该装置主要由锁头以及内嵌有ID芯片的钥匙组成，电子控制装置内设有能识别ID码钥匙的检测电路，带齿锁板的外围安装有能触发电磁铁动作的微动开关。
作为上述方案的进一步说明，所述锁栓机构包括锁舌、导向机构，锁栓驱动机构由旋钮以及传动齿轮构成，锁舌后端设置有与传动齿轮齿合的齿条以及与导向机构相配的滑杆。
所述电磁铁为双保持式电磁铁，锁舌的滑杆表面设置有挡锁块，电磁铁的芯轴弹出时抵靠于该挡锁块的后侧。
所述挡锁块为“匚”形片，以焊接的方式固定在滑杆上，电磁铁通过支撑架垂直固定于该“匚”形片的左上方。
所述带齿锁板表面设置有纵向分布的滑槽，该滑槽的外围设置有与微动开关对应的触开关柱，该触开关柱的下方设置有电磁复位片，分别与挡锁块以及处于弹出状态的电磁铁的芯轴活动接触。
所述锁舌为呈“”形的板式结构，齿条与滑杆依次设置在该板式结构的上、下部。
所述电子控制装置内嵌有可修改钥匙ID码的上电复位模块以及密码输入模块，该电子控制装置由主控芯片、电源能量控制电路、锁头读码电路、钥匙/密码信息存储器、电磁铁驱动电路以及配备有喇叭的语音芯片组成，锁头读码电路、钥匙/密码信息存储器与主控芯片双向通讯连接，锁舌开关连接主控芯片的输入引脚，主控芯片的输出引脚外接电源能量控制电路、以及语音芯片。
所述钥匙/密码信息存储器通过电子控制装置引出可实现密码设定、修改及注销功能的控制按钮，该控制按钮安装于保险箱的门板内侧。
所述钥匙由绝缘壳及其内的钥匙坯、PCB板以及探针构成，探针通过PCB板与ID芯片电连接，锁头的锁孔外侧设置有与探针活动接触的导电针，该导电针的另一端连接电子控制装置。
所述保险箱的门板上还设置有应急开锁装置，该装置为设置锁头外围的按钮与电子控制装置相结合，通过按压按钮至提示输入密码，输入正确的用户密码后即可屏蔽电子防盗功能，通过机械开锁的形式控制保险箱门锁的开闭。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
1、本发明采用采用机械码与电子码双重保护，机械码设定为300个，电子码为2进制64位，钥匙的互开率几乎降低到零，与传统的保险箱机械锁的互开率高达0.05％相比，更安全可靠。
2、本发明采用双保持式电磁铁，严格控制锁栓机构的伸缩，同时发生报警，当锁舌由伸出状态往锁体内缩回时，系统判断是否为合法开门，非法开门则将电磁铁轴芯伸出卡住锁舌防止开门，从而实现防盗功能，使小偷即使配得钥匙也无法打开锁具，保障了人们家居安全。
3、保险箱内设置控制按钮，用户可随时进行密码设定、修改及注销功能，从而提高其保密性、安全性。
4、本发明增设应急开锁装置，即使用户遗失含有ID码的钥匙也可以通过输入密码打开保险箱门，可以轻松操作，使用简单方便。
5、本发明在结构上只应用了极少数的零部件，以最简单的结构形式实现良好的防盗功能，与现有技术的保险箱相比，可以节省一半以上的成本，而且更加安全可靠。
附图说明
图1为本发明的语音数码锁处于上锁状态的结构示意图；
图2为图1的局部放大结构示意图；
图3为本发明的语音数码锁处于半开锁状态结构示意图；
图4为本发明的语音数码锁处于非法开锁状态结构示意图；
图5为本发明的语音数码锁处于开锁状态结构示意图；
图6为本发明的锁头与钥匙立体结构示意图；
图7为本发明的锁头与钥匙结构示意图；
图8为本发明的电子装置的逻辑原理方框图。
附图标记说明：1、电子控制装置 1-1、主控芯片 1-2、电源能量控制电路 1-3、锁头读码电路 1-4、钥匙/密码信息存储器 1-5、电磁铁驱动电路 1-6、语音芯片 2、保险箱门板 3、锁栓机构 3-1、锁舌3-11、齿条 3-12、滑杆 3-2、导向机构 4、锁栓驱动机构 5、电磁铁6、锁栓止挡机构 7、挡锁块 8、带齿锁板 8-1、滑槽 8-2、齿牙 8-3、触开关柱 8-4、电磁复位片 9、机械锁控装置 9-1、锁头 9-11、导电针 9-2、钥匙 9-21、绝缘壳 9-22、钥匙坯 9-23、PCB板 9-24、探针 9-25、ID芯片 10、微动开关 11、控制按钮
具体实施方式
如图1～图8所示，本发明一种保险箱用语音数码锁，包括电子控制装置1、安装于保险箱门板2上的锁栓机构3、锁栓驱动机构4、以及主要由电磁铁5及其外围组件构成的锁栓止挡机构6，电磁铁5与电子控制装置1电连接，一般电磁铁5为双保持式电磁铁。本实施例中，锁栓机构3包括锁舌3-1、导向机构3-2，锁栓驱动机构4由旋钮以及传动齿轮构成，锁舌3-1后端设置有与传动齿轮齿合的齿条3-11以及与导向机构3-2相配的滑杆3-12，滑杆3-12表面设置有挡锁块7，电磁铁5的芯轴弹出时抵靠于该挡锁块7的后侧，其中，锁舌3-1为呈“”形的板式结构，齿条3-11与滑杆3-12依次设置在该板式结构的上、下部。此处，挡锁块7为“匚”形片，以焊接的方式固定在滑杆3-12上，电磁铁5通过支撑架垂直固定于该“匚”形片的左上方。另外，锁栓止挡机构6还包括活动设置在锁栓机构3外围的带齿锁板8，带齿锁板8表面设置有纵向分布的滑槽8-1，带齿锁板8通过末端的齿牙8-2连接有驱动其往复运动的机械锁控装置9，该装置9主要由锁头9-1以及内嵌有ID芯片的钥匙9-2组成，电子控制装置1内设有能识别ID码钥匙的检测电路，钥匙9-2由绝缘壳9-21及其内的钥匙坯9-22、PCB板9-23以及探针9-24构成，探针9-24通过PCB板9-23与ID芯片9-25电连接，锁头9-1的锁孔外侧设置有与探针活动接触的导电针9-11，该导电针9-11的另一端连接电子控制装置1。带齿锁板8的外围安装有微动开关10，带齿锁板8的滑槽8-1的外围设置有与微动开关对应的触开关柱8-3，闭锁状态下，触开关柱8-3可压下微动开关10的弹片，通过微动开关10的开闭可由电子控制装置触发电磁铁5动作，伸出电磁铁芯轴。触开关柱8-3的下方设置有电磁复位片8-4，分别与挡锁块7以及处于弹出状态的电磁铁的芯轴活动接触，电磁复位片8-4上升时可通过顶推处于弹出状态的电磁铁芯轴，并使其复位。
所述电子控制装置1内嵌有可修改钥匙ID码的上电复位模块以及密码输入模块，该电子控制装置1设置在一PCB板上，由主控芯片1-1、电源能量控制电路1-2、锁头读码电路1-3、钥匙/密码信息存储器1-4、电磁铁驱动电路1-5以及配备有喇叭的语音芯片1-6组成，锁头读码电路1-3、钥匙/密码信息存储器1-4与主控芯片1-1双向通讯连接，锁舌开关连接主控芯片1-1的输入引脚，主控芯片1-1的输出引脚外接电源能量控制电路1-2、以及语音芯片1-6。钥匙/密码信息存储器通过电子控制装置引出可实现密码设定、修改及注销功能的控制按钮11，该控制按钮11安装于保险箱的门板内侧。保险箱的门板上还设置有应急开锁装置，该装置为设置锁头外围的按钮与电子控制装置相结合，通过按压按钮至提示输入密码，输入正确的用户密码后即可屏蔽电子防盗功能，通过机械开锁的形式控制保险箱门锁的开闭。
使用时，具体操作如下：
(1)将含有ID芯片的钥匙插入外锁头，使钥匙上的探针接触锁头的导电铜针，由保险箱内部的主控芯片的钥匙/密码信息存储单元识别、读取钥匙的密码信号后拔出；
具体操作如下：
一、上电池：
开门状态下，把4节AAA/1.5V的5#干电池按照电池盒内标示极性正确置入，压上电池盖。
A、如果装入电池符合使用要求，喇叭响起，提示已注册合法钥匙数量；
如果还没有注册ID码钥匙，报“零”；
如果已经注册有合法ID码钥匙，则报已注册钥匙数量值。
B、如果置入电池不符合使用要求：
新旧电池混用，但输出电压还在合理范围内，系统将不会报注册钥匙数量，直接进入防盗状态。
非AAA型5#旧电池电压低于使用电压要求或废弃电池，系统将不会报注册钥匙数量，直接进入防盗状态，但可能导致语音不正常。
二、用户密码及ID码钥匙的注册/取消：
用户密码出厂初始值为“1111”，此号码不能应急开锁，如需应急开锁功能则更改为其它4位有效数字的密码，按下位于保险箱门板上的密码设置按钮，听到喇叭报“请输入密码”后，通过点动按钮输入用户密码，如下表YT-01。
注意：中途停止操作，15秒钟后系统自动退出该模式。
听到密码输入成功提示后：
①把未注册ID码钥匙插入外锁头，听到“注册成功”该钥匙已经成功注册；可以继续插入下一把钥匙进行注册，最多可以注册十把ID码钥匙，注册完最后一把ID码钥匙后，喇叭发出声响提示。
②不插入ID码钥匙，点动按钮进行用户密码修改，参照表YT-01说明，输入新的用户密码，新的用户密码输入成功后，报“密码修改成功，请记住新密码！”。
③既无ID码钥匙插入，也没有修改用户密码，几秒后，报“删除钥匙，请按控制键确认”没有按控制按钮键，几秒后退出。
(2)旋转连接锁舌的旋钮，使锁舌完全伸出，并将经过(1)过程注册后的合法钥匙插入锁头，旋转钥匙，进入闭锁防盗状态，具体操作过程如下：如图1、图2所示，上锁时，旋转位于保险箱门板上的旋钮，通过齿轮带动锁栓机构中的锁舌向外伸出，待锁舌完全伸出后，将合法钥匙插入锁头，旋转锁芯，带动带齿锁板向上平移至电磁复位片抵靠于挡锁“匚”形片上，与此同时，触开关柱压下微动开关的弹片，微动开关闭合，电子系统作出保险箱门锁安全处理，进入警戒，完成上锁。
1)合法开锁过程
如图3、图5所示，将合法钥匙插入锁芯，听到“嘟”一声读码提示后，电子系统检测到是合法钥匙，此时旋转钥匙带动锁芯向开锁方向旋转，带齿锁板受连接锁芯的齿轮驱动向下平移，触开关片逐渐脱离微动开关，由于检索到合法钥匙信息，因此不给电磁铁通电，电磁铁芯轴不会伸出，最后，电磁铁复位片完全脱离挡锁“匚”形片，然后，通过转动旋钮使锁舌缩回，完成开锁。
2)非法开锁过程
如图4所示，当非法钥匙插入锁芯时，电子系统检测到是非法钥匙，当非法钥匙带动锁芯向开锁方向旋转，使带齿锁板向下平移一小段距离，带齿锁板表面的触开关柱松开对微动开关的弹片的挤压，电子系统收到微动开关信号后，综合钥匙非法和电子系统检测判定为非法钥匙试图开锁，此时，电磁铁通电，使芯轴伸出，阻挡于挡锁“匚”形片的后侧，使锁舌无法向内缩进，完成非法开锁的闭锁过程。
3)电磁铁复位过程
当锁具被非法侵犯后，电磁铁处于伸出状态，此时，插入合法钥匙，可听到防盗信息提示上次操作为“非法开锁”，按正常开锁步骤，旋转钥匙，使带齿锁板向上平移至电磁铁复位片将电磁铁的芯轴顶回到初始状态，解除闭锁。
如上所述，以上所述的仅为本创作之较佳实施例，本创作不以此限定实施范围，所述保险箱锁体可以无电使用，它与普通传统机械锁相同，只要钥匙锁珠相符合，就可以开启。本领域技术人员还可做多种修改和变化，在不脱离发明的精神下，都在本发明所要求保护范围。
Claims (1)
1.一种保险箱用语音数码锁，包括电子控制装置、安装于保险箱门板上的锁栓机构、锁栓驱动机构、以及主要由电磁铁及其外围组件构成的锁栓止挡机构，电磁铁与电子控制装置电连接，其特征在于：所述锁栓止挡机构还包括活动设置在锁栓机构外围的带齿锁板，该带齿锁板连接有驱动其往复运动的机械锁控装置，该装置主要由锁头以及内嵌有ID芯片的钥匙组成，电子控制装置内设有能识别ID码钥匙的检测电路，带齿锁板的外围安装有能触发电磁铁动作的微动开关；所述锁栓机构包括锁舌、导向机构，锁栓驱动机构由旋钮以及传动齿轮构成，锁舌后端设置有与传动齿轮齿合的齿条以及与导向机构相配的滑杆；电磁铁为双保持式电磁铁，锁舌的滑杆表面设置有挡锁块，电磁铁的芯轴弹出时抵靠于该挡锁块的后侧。
2. 根据权利要求1所述的保险箱用语音数码锁，其特征在于：所述挡锁块为“匚”形片，以焊接的方式固定在滑杆上，电磁铁通过支撑架垂直固定于该“匚”形片的左上方。
3.根据权利要求1所述的保险箱用语音数码锁，其特征在于：所述带齿锁板表面设置有纵向分布的滑槽，该滑槽的外围设置有与微动开关对应的触开关柱，该触开关柱的下方设置有电磁复位片，分别与挡锁块以及处于弹出状态的电磁铁的芯轴活动接触。
4.根据权利要求3所述的保险箱用语音数码锁，其特征在于：所述锁舌为呈“╡”形的板式结构，齿条与滑杆依次设置在该板式结构的上、下部。
5.根据权利要求1所述的保险箱用语音数码锁，其特征在于：所述电子控制装置内嵌有可修改钥匙ID码的上电复位模块以及密码输入模块，该电子控制装置由主控芯片、电源能量控制电路、锁头读码电路、钥匙/密码信息存储器、电磁铁驱动电路以及配备有喇叭的语音芯片组成，锁头读码电路、钥匙/密码信息存储器与主控芯片双向通讯连接，主控芯片的输出引脚外接电源能量控制电路、以及语音芯片。
6.根据权利要求5所述的保险箱用语音数码锁，其特征在于：所述钥匙/密码信息存储器通过电子控制装置引出可实现密码设定、修改及注销功能的控制按钮，该控制按钮安装于保险箱的门板内侧。
7.根据权利要求1所述的保险箱用语音数码锁，其特征在于：所述钥匙由绝缘壳及其内的钥匙坯、PCB板以及探针构成，探针通过PCB板与ID芯片电连接，锁头的锁孔外侧设置有与探针活动接触的导电针，该导电针的另一端连接电子控制装置。
8.根据权利要求1所述的保险箱用语音数码锁，其特征在于：所述保险箱的门板上还设置有应急开锁装置，该装置为设置锁头外围的按钮与电子控制装置相结合，通过按压按钮至提示输入密码，输入正确的用户密码后即可屏蔽电子防盗功能，通过机械开锁的形式控制保险箱门锁的开闭。
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