CN101983272B

CN101983272B - 变位型密码输入电子锁

Info

Publication number: CN101983272B
Application number: CN2009801106956A
Authority: CN
Inventors: 李相玉
Original assignee: Milre Systek Co Ltd
Current assignee: Milre Systek Co Ltd
Priority date: 2008-09-02
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2029-08-27
Also published as: US20110162420A1; WO2010027156A3; WO2010027156A2; CN101983272A; KR100888376B1

Abstract

本发明涉及一种变位型密码输入电子锁设备，更详细地说，是为了防止传统技术中因指纹残留导致密码外泄的现象，在随机输入的数字显示触摸屏技术方面，采用了数字或字母或数字+字母的组合，将显示部分或全部的1~9或0~9数字的输入单元固定排序的输入组设置为两个以上，同时，属于不同输入组而处于相邻位置的输入单元将采用不同结构的密码输入法，输入信号通过认证以后，微型控制器将通过全部或部分的输入组，使输入单元的光源发光，使其选择以数字或字母或数字+字母、以及1~9或0~9数字的全部或部分组合的实际输入组，能够防止密码外泄，亦可实现最低电耗，保障密码输入的便利性。

Description

变位型密码输入电子锁

技术领域

背景技术

实用新型注册第0433819号（2006年12月20日公布），《数码门锁防水防湿功能键盘》不仅具备防水、防湿的性能，按键不会外露，采用了高光泽度的触摸屏结构键盘。如图1所示，上述实用新型通过与触摸板（22）间接接触后，所读取的电荷容量值会随着感应位置的不同而不同，并通过与已输入的标准值进行对比和判断的过程，伴随播放声音拥有可以开闭数码门锁（10）的触摸传感模块（21）；将上述的触摸传感模块（21）插入一面开放的盒子（20）内侧，将上述触摸传感模块（21）的触摸板（22）的周围固定在盒子（20）的开放位置，使其处于密闭状态，同时将上述触摸传感模块（21）内置于盒子（20）里的键盘安装于数码门锁（10）的键盘位置（11）。

以上注册实用新型并非在数码门锁的键盘位置上采用防水防湿性差的机械式启动结构的键盘，而是采用了如上触摸传感模块内置于键盘位置的封闭型键盘，从而根本上切断水或湿气从外部侵入。但是，采用此类触摸屏方式的门锁为了能够隐藏触摸传感模块和LED，需要采用深色系的触摸屏，而为了给触摸屏增添一份美观的效果，进行光泽处理，因此，当通过手指接触输入密码以后会留下指纹，且每次输入密码后又不可能及时擦拭残留指纹，这样就给非法入侵者提供了能够窃取密码的依据，公开专利第2003-0066474号（2003年08月09日公布）就可以解决这个问题。

《多功能门锁装置》的触摸板在每次操作开始/停止键时，其数字键的排序都会随机变更。此外，注册专利第0790027号（2008年01月02日公布）《防密码外泄数码门锁及相应进出认证方法》中提及，出入认证时包括数字和特殊符号在内的键盘排列都会随机变更，即显示屏上的可变键盘都会随机重置；注册专利第0693331号（2007年03月12日公布）《拥有可变键盘装置的数码门锁及方法》中提及，输入组中的部分数字键盘不正常作业时，通过内置在输入组中的转换数字信号键，可随意改变数字键的方位；注册专利第2008-0070319号（2008年07月30日公布）《触摸屏门锁及相应的开闭方法》中提及，输入密码时输入值的位置可随机变更，使数字键盘可以显现。

这些传统的技术，只是着眼于将多个触摸传感模块和FND或7 个LED组成的数字发光标示工具排列在触摸屏上，使数字位置每次发生变化，避免非法入侵者单凭残留指纹窃取密码。

如果以这样的方式，需要安装能够感应每次将手指接触到触摸屏时所发生的电荷容量的变化并生成输出信号的一个数字的触摸识别模块，再配有1个FND和7个LED，这样导致了制造成本的上升。

同时，相比仅用一个LED照射一个数字(digit)的传统模式，现在需要使用电量消耗超过多倍的FND或7个LED，对于从电池取电的电子锁（如数码门锁）来说，将需要的耗电量减少到最小程度，是不符合相应条件。此外，传统的数字标识都是以7个分块显现出来的，所以数字会看起来显得很不自然。因为每次输入数字时，其位置都会有变更，为了正确输入密码，只能放慢输入速度，对于年纪偏大和偏小或者注意力低的人来说，是很难适应数字位置的变化。

发明内容

发明需要解决的技术问题

本发明为了解决留下指纹的传统触摸屏所存在的问题，以及因电耗大而使用电池电源的电子锁装置很难采用、随机变更数字显示位置的触摸屏相关技术所存在的问题，引进了数字或字母或数字+字母的组合，将显示部分或全部的1~9或0~9数字的输入单元固定排序的输入组设置为两个以上，同时，不同输入组相邻的输入单元将采用不同结构的密码输入法，输入信号通过认证以后，微型控制器将通过全部或部分的输入组，使输入单元的光源发光，使其选择以数字或字母或数字+字母、以及1~9或0~9数字的全部或部分组合的实际输入组，旨在提供拥有变位型密码输入功能的电子锁装置。

本发明为了实现电量消耗最小化，每个输入单元都具备一个光源（特别是LED），旨在提供易控制的小型触摸式电子密码输入器，用于推出以触摸屏组成的电子锁装置。

与此同时，发光数字(digit)在以三列纵队形式排序的第一输入组当中，以圆柱形(column)或线形(line)状态选中时，第二或者第三输入组会以与第一输入组不同的数字组成，形成另一个不同的圆柱形和线形状态。因此，本发明的目的在于提供具有规律性、且使年龄偏大或偏小、或者注意力低下的使用者均可易于适应数字变化的电子锁装置。

此外，本发明为了加强位于不同输入组并排列于相邻位置的输入单元的聚光程度，在光源处导入了集光工具 (集光具)和遮光板。

技术解决的方法

为了达到以上目的，本发明的变位型密码输入电子锁装置在输入于密码输入器的数字和已存储的设定值一致时，会采用锁定-解锁驱动工具的操作，密码输入器具备用于显示数字或字母或数字+字母的输入单元固定排序的两个以上的输入组，上述输入单元会通过光源发光显现；输入信号通过认证以后，微型控制器将通过全部或部分的输入组，使输入单元的光源发光，使其选择以数字或字母或数字+字母组合的实际输入组；本发明的变位型密码输入电子锁装置的密码输入器的输入单元具备全部或部分的1~9或0~9的数字，通过上述光源发光的实际输入单元则通过全部或部分组合的1~9或0~9的数字组成，可以选择实际输入组。

同时，本发明的变位型密码输入电子锁装置中，属于不同输入组而处于相邻位置的输入单元所显示的数字或字母都是不同的。

另外，本发明的变位型密码输入电子锁装置的特点在于每个输入单元都配有一个光源，且密码输入组都是以触摸屏组成。

更进一步说明，本发明的变位型密码输入电子锁装置的特点在于，上述的输入组有两个或者三个，输入组中第一个输入组中的输入单元排列是以1~9的三列纵向状态；第二个或者第三个输入组是与第一输入组不同的输入单元形成的圆柱形、线形状态；输入信号通过认证以后，上述的微型控制器会使第一个输入组中以不连续数字构成的输入单元的圆柱形或线形被选中；而第二个输入组或第二、第三个输入组中选中的都是以与第一个输入组不同的数字组成的圆柱形或线形。同时，本发明的变位型密码输入电子锁装置为了加强属于不同输入组并排列于相邻位置的输入单元的聚光程度，在光源之间配有遮光板，各光源都配有集光工具。

发明效果

综上所述，即使反复输入同一个密码，因输入密码的触摸屏位置会随时变更，不会使非法入侵者从触摸屏指纹中获取密码，具有安保性，能够安全使用。在使用过程中，采用了数字或字母或数字+字母的组合，通过1~9或0~9数字的输入单元固定排序的输入组显示数字，在一定程度上数字的位置具有固定性，可以确保输入密码的统一性，能够提高输入密码的速度；具有一定的规律性，使年龄偏大、偏小或注意力低下的人群能够快速适应数字位置的变化，具有使用简便的优点。特别是，本发明在结构方面每个数字(digit)都配有两个光源（特别是LED），能够达到传统方法中一个数字配有一个FND和7分块LED，通过转换数字位置排列类似的效果，不仅造价低，电量消耗也与传统按键式电子门锁装置保持在同一水准，实现了电量消耗的最小化，在技术上可以说是独树一帜，其商业前景也是可观的。

附图说明

图1是使用传统触摸识别模块的电子锁装置示意图

图2是本发明中电子锁装置电子结构分块图

图3是本发明中电子锁装置的密码输入器操作流程图

图4是本发明中电子锁装置的密码输入装置触摸屏的数字排列图

图5至图7是电子锁装置的密码输入装置触摸屏的结构图。

图形主要符号的说明

100：微型控制器 101：电源 102：传感器电钮

103：驱动电路 104：驱动马达 105：数据存储器

106：标识 107：触摸屏 108：触摸识别模块

109：低电压确认件 110：LED 111：透光窗

112：遮光板 113：集光工具。

具体实施方式

下面参考图片，对本发明做详细的解析。

本说明书将参考图片，对本发明的变位型密码电子锁装置进行说明的过程中，以用于数码（或电子(electronic)）门锁的触摸屏输入组为例加以说明。但，本发明的思路亦可应用于传统的按钮式电子锁，以动态数字分布和随机选择密码的功能，大幅降低密码外泄的可能性。同时，本发明亦可直接或通过转换的方式应用于门、抽屉式保管箱、抽屉、装饰柜、衣柜、金库等电子式的具有密码输入器的各种锁定装置，这些案例可以理解为属于本发明的保护范围。

下面将对于密码输入组装置中的输入单元（如突出按钮或出现在平板显示装置的记号），主要以阿拉伯数字（0~9）进行说明。但此发明不仅限于阿拉伯数字，对于将阿拉伯数字文字化的(例如??, ??, ??, …)（例如一、二、三） (例如one,two,three…)等可用符号、数字或文字，数字和文字的组合也可应用。

密码输入器是受控乱码形态、触摸屏形态，具有以FND或7个分块LED组成的数字（即，输入单元），当真正密码单元显现时，实际密码单元（序号）的位置也会随即变更，但会在特定位置；而发光显现之前（即，潜在的）输入单元中的数字都将处于不确定状态。

相比之下，本发明的变位型密码电子锁装置的密码输入器的发光输入单元位置虽然会变更，但始终都会在特定位置显现；而发光显现之前（即，潜在的）输入单元中的数字或文字也都是被指定的“固定”状态，也就是说，构成本发明密码输入器的输入单元都采用了“固定排列”的方式。

同时，用于使数字、记号(0~9 及 #和 *)等相应的输入值发光显现的光源则采用了具有小型、轻量、发热量少、具有半永久使用寿命、高速感应特性、脉动式操作特性、可直流或交流操作等性能优势的LED来组成，且并非局限于以上范围。

见图2本发明中电子锁装置电子结构分块图，本发明以微型控制器（100）为中心，还包括如下装置，如电源装置（101）；感应开关装置（102），以用于感应开闭门状态和各要素的运行状态的定时开关和自动关门开关组成；驱动电路（103）和驱动马达（104），能够生成开闭门所必要的动力；数据存储器（105），可以存储各种操作所需的数据；显示装置(106)，以用于表示作业状态的LED 等组成；安装于触摸屏（107）下方的触摸识别模块（108）；作业所需的电压为低压时，可以作出感应的低电压确认装置（109）等触摸屏类型的电子锁结构。

上述的驱动马达，可用电磁式驱动方式、气动式驱动方式代替，上述驱动方式包括在内可称之为抖动-防抖及（挂钉）及（解钉）驱动手段。如图所示，为了密码输入器上形成能够输入数字和符号(0~9及# 和*)的相应输入单元(element)，在多数的触摸识别模块（108）上方，每个输入单元都配备一个光源，即LED（110）。如图2和图4所示，密码输入设备中除“0 ”，“#”，“*”以外的1~9数字的九个输入单元组成的输入组具有两组。

图4中未提及“0”“#”“*”，输入信号通过认证以后，微型控制器（100）将通过全部或部分的输入组使输入单元的光源发光，1~9数字构成的输入组也会任意被选中，而“0”“#”“*”处于随时可使用状态，只是为了便于理解进行省略，实际上商业化使用的电子锁装置均有配备。考虑到以1~9数字组合的实际输入组被选中，可以看出图片中每个输入值（1~9数字）相应的输入单元各配备两个LED 。

如图2所示，上述的LED(110)上方都有显示数字的透光窗（111）。对图2 和图4 相关的本发明的概念进一步展开说明，构成密码输入器的多数的输入组都具备1~9数字构成的九个输入单元（随时必要的“0”“#”及“*” 并非根据输入信号的认证程度可任意选择）或根据情况具备0~9数字构成的十个输入单元（在这种情况下，随时必要的'#' 及 '*'并非根据输入信号的认证程度可任意选择）。

同时，输入组当中可能配备全部或部分1~9 或 0~9的数字(digit)构成的输入单元，输入信号通过认证以后，被微型控制模版选中的实际输入单元发光显现，其形成1~9（在这种情况下'0', '#' 和 '*可随时使用）或0~9（在这种情况下' '#' 和 '*可随时使用）的数字组合即可。被上述微型控制器选中的全部输入组中（例：2个），只会显现部分（例：第一个输入组中，只会显现1~5个；第二个输入组中，只会显现6~9个）输入单元，但根据实际需要（为了根据实际情况可以显现不同功能的密码输入器或者为了避开本发明的保护范围），被微型控制器选中的输入组中，可以仅执行部分的输入组。

同样，根据实际需要（为了根据实际情况可以显现不同功能的密码输入器或者为了避开本发明的保护范围），被微型控制模版选中的实际输入组中的实际输入单元，也可能是1~9或0~9数字的全部或部分数字构成的。

下面将参照图片，详细说明具备1~9全部数字的两个输入组中，以1~9构成的输入单元被选中发光显现的方式。

如图3所示的流程图，本发明中安装于电子锁装置前端组成密码输入器的触摸屏(107) 不作业的状态下，平时输入单元中的数字或记号都是处于待机状态。在这样的状态下，如用户的手接触到触摸屏（107）时（即，输入信号通过认证以后）（传统的按钮式电子锁的情况中，输入密码时必须将密码输入装置的盖子往上推开后才能操作），多个触摸识别模块（108）中的一个或者多个的模块做出感应，将微型控制器(100)的电源打开，开启（ON）操作信号并开始运行（第一阶段）。在以上初级阶段，微型控制器（100）中的输入值会以动态数字进行分布，使以1~9（0~9）数字组成的输入单元被选中，并且使被选中的LED（110）发光显现。

如果是图2和图4所示结构的电子锁，为了使一个数字发光显现，微型控制器会把透光窗（111）的两个固定数值下方的两个LED当中任意点亮其中一个。

如果输入单元是1~9的数字组成，而输入组有两个的情况下，那么如图4所示，数字的排列位置一共有8种。

在这样的8种数字的排列中，需要选定其中一个，本发明中把这8种固定排列以动态数字分布(#1 ~ #8)，并使其中一个被选中。（第二阶段）

如果以被选中的排列为例，#7的情况下，在左侧圆柱(column)中，透光窗（111）“1，4，7”下方的LED（110）会被点亮；中间圆柱中，透光窗（111）“8，2，5”下方的LED（110）会被点亮；而右侧的圆柱中，透光窗（111）“9，3，6”下方的LED（110）会被点亮.（第三阶段）

基于此，当用户看到透光窗（111）显示0 ~ 9数字以及被点亮的触摸屏（107）后就会按键，其结果触摸识别模块（108）会随着电荷容量的变化，使微型控制器（100）对输出信号进行认证。（第四阶段）

通过这种过程，微型控制器（100）会使触摸识别模块（108）的输出值转换成相应的数字，依次存储在数据存储器（105）中。（第五阶段）

然后，对所存储的密码位数与用户事先输入的密码位数是否相同进行判断。（第六阶段）

如果一致，对存储于数据存储器中的数字和密码是否相同进行判断。（第七阶段）

如果一致，通过启动以LED（110）等组成的显示装置（104）和蜂鸣器，告知用户门锁处于打开状态。（第八阶段）

接着启动驱动电路（103），使驱动马达（104）将门栓放入主机内部，将门打开。（第九阶段）结束一连串的操作。

同时，如前所述，在第四阶段触摸识别模块（108）未被识别并超出等待时间，会恢复到初始状态；在第六阶段密码和所存储数字位数不一致时会继续运行监视触摸识别模块（108）的第四阶段；在第七阶段中，所存储的数字和密码不一致时，可以通过启动显示装置（106）的LED（110）和蜂鸣器，提示输入不正确，报警音响了以后结束一连串的操作。

此外，用户在操作时接触到触摸屏（107），在多数的触摸识别模块（108）中任何一个以上的模块感应到手的接触（第一阶段），会再次恢复到以动态数字分布的形态（第二阶段）重新选择数字排列。

如图4中#4所示，左侧圆柱中，透光窗（111）“7，1，4”下方的LED（110）会被点亮；中间圆柱中，透光窗（111）“2，5，8”下方的LED（110）会被点亮；而右侧的圆柱中，透光窗（111）“9，3，6”下方的LED（110）会被点亮（第三阶段），共计有8种排列方式可供选择。

如图所示，将图4相关的概念进一步展开如下：

为了实现具有商业可行性、小型规格、成人手指按键操作的电子锁装置的密码输入设备，可以输入全部或部分的1~9 或 0~9数字的输入单元固定排列的输入组，以2~3组最为适宜。

上述的输入组中，第一个输入组的输入单元都是1~9的数字“依次”以三列纵向形态排列的，但这里的“依次”不仅限于图4中的#1下划线标注的输入单元，也会包括如

Figure 2009801106956100002DEST_PATH_IMAGE001

或

Figure 2009801106956100002DEST_PATH_IMAGE002

的排列（第一输入组中的输入单元以加粗数字表示）方式。

然后，第二个或者第三个输入组会以与第一个输入组不同的数字，形成一个不同的圆柱形和线形状态。上述排列表中仅图示了具有第二个输入组（相应的输入单元用倾斜字体标注）时的排列方式。其中第一个图示了转换圆柱形位置后的情况，第二个则是转换线形位置后的列表。

输入信号通过认证以后，上述微型控制器会使第一个输入组中输入单元（以不连续数字构成）的圆柱形和线形被选中；而第二个、第三个输入组中选中的都是以第一个输入组中不同的数字组成的圆柱形或线形。

也就是说，

或

Figure 2009801106956100002DEST_PATH_IMAGE004

第一个是圆柱形被选中；

第二个是线形被选中；

每个被选中的输入单元用下滑线进行标注；

根据图3和图4的说明，本发明的电子锁装置只存储了一个密码，即使用户录入相同的号码，因为其位置可以变更8次，所以触摸屏（107）表面的指纹印记也会平均分散，基于此，本发明的电子锁上的密码输入位置不断更新，使得拟入侵者不能通过指纹位置来窃取密码。

同时，本发明根据需要，在透光窗（111）上遗留了两个以上的透光部，其余部分均不能透光，并设置了两个以上的LED（110），使其受控于微型控制器（100），组成更多的排列位置。

此外，本发明中又采用了可显现多种字体的FND或7分块LED透光窗（111），用户可随意选择自己喜欢的字体或数字。

如图4所示，构成左、中、右侧数字的每两个圆柱中，只有一个圆柱形会被选中点亮，因被LED点亮的数字都是以直线型显现的，使其在排列上更有规律性，具有使年龄偏大或偏小及注意力低下的用户群能够快速适应数字位置变化的优点。

同时，虽然本发明中，每个数字配有两个LED（110），但为了只有一个输入单元被选中，每次被点亮的LED数量都是一致的，且应用本发明的变位型密码输入电子锁的电量消耗与传统的电子锁的电耗保持在同一水平，实现了电量消耗最低化，满足了电子锁装置的要求。

此外，本发明显示数字方面，每个输入单元都配有两个LED（110）和两个透光板（111），旨在防止两个数字同一时间显现发光；如图5和图6所示，在两个LED（110）中安装了遮光板（112），使光线只能透视一个数字；并作为对应方案（或者与遮光板同时使用），如图7 所示，在每个LED中设置了聚光工具（113）来增加了光的强度。虽然以上说明中未对动态数字加以说明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的技术保护范围。

Claims

1.一种变位型密码输入电子锁装置，其特征在于，在输入于密码输入器的数字和已存储的设定值一致时，会采用锁定-解锁驱动工具的操作，密码输入器具备用于显示数字或字母或数字+字母的输入单元固定排序的两个以上的输入组，上述输入单元会通过光源发光显现；输入信号通过认证以后，微型控制器将通过全部或部分的输入组，使输入单元的光源发光，使其选择以数字或字母或数字+字母组合的实际输入组。

2.如权利要求1所述的变位型密码输入电子锁装置，其特征在于，密码输入器的输入单元具备全部或部分的1~9或0~9的数字，通过上述光源发光的实际输入单元则通过全部或部分组合的1~9或0~9的数字组成，可以选择实际输入组。

3.如权利要求1所述的变位型密码输入电子锁装置，其特征在于，属于不同输入组并排列于相邻位置的输入单元的数字或文字相互不同。

4.如权利要求1所述的变位型密码输入电子锁装置，其特征在于，每个所述的输入单元都配有一个光源。

5.如权利要求1所述的变位型密码输入电子锁装置，其特征在于，所述的密码输入器都是以触摸屏组成。

6.如权利要求1至5中的任何一项所述的变位型密码输入电子锁装置，其特征在于，所述的输入组有两个或者三个，输入组中第一个输入组中的输入单元排列是以1~9的三列纵向状态，第二个或者第三个输入组是与第一输入组不同的输入单元形成的圆柱形、线形状态。

7.如权利要求6所述的变位型密码输入电子锁装置，其特征在于，输入信号通过认证以后，上述的微型控制器会使第一个输入组中以不连续数字构成的输入单元的圆柱形或线形被选中，而第二个输入组或第二、第三个输入组中选中的都是以与第一个输入组不同的数字组成的圆柱形或线形。

8.如权利要求1至5中的任何一项所述的变位型密码输入电子锁装置，其特征在于，属于不同输入组并排列于相邻位置的输入单元的光源之间配有遮光板。

9.如权利要求1至5中的任何一项所述的变位型密码输入电子锁装置，其特征在于，各光源都配有集光工具。