CN201679305U

CN201679305U - 模块式阻抗密钥电子锁

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Publication number: CN201679305U
Application number: CN2010201963827U
Authority: CN
Inventors: 孟兵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-18
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2020-05-18

Abstract

本实用新型公开了一种模块式的基于阻抗密钥的电子锁，包括钥匙和锁体，钥匙中包含一个解密电阻阵列，锁体中包含一个加密电阻阵列、一个密钥匹配检测电路、一个可选的备用密钥匹配检测电路、一个可选的故障检测电路和一个驱动电路，将钥匙插入锁体，若钥匙中解密电阻阵列与锁体中加密电阻阵列匹配，锁即打开。

Description

模块式阻抗密钥电子锁

技术领域：

本实用新型涉及一种模块式的基于阻抗密钥的电子锁。

背景技术：

目前，应用较为广泛的锁具有以下几种：1.机械式弹子锁。2.磁卡锁。3.射频卡电子锁。4.按键式电子密码锁。5.遥控式电子密码锁。6.指纹密码锁。它们分别存在如下缺陷：机械式弹子锁由于密钥数较少，互开率高，且锁芯容易被暴力破坏从而使锁打开，因此安全度很低；磁卡锁由于密码容易被复制且经常因环境磁场因素出现故障，安全性也不高；射频卡电子锁由于制造成本昂贵，因此不适于大面积推广，并且会出现误开现象，即当使用者靠近锁体时锁即打开，但此时使用者并无此意愿；按键式电子密码锁要求使用者记忆很长的密码，不适于老人、小孩及记忆损伤人群使用，因此不适于大面积推广；遥控式电子密码锁由于其信号容易被探测设备截获，从而使密码泄露，因此安全性不高；指纹密码锁由于生产成本非常昂贵，且在主人不方便前往开锁时无法委托他人开启，因此不适于大面积推广。此外，上述各种电子密码锁由于系统原理复杂，容易出现电路或程序系统的故障从而无法开启，为了避免这种情况它们均采用一组备用机械弹子锁，这样一来，整个锁具的安全性就由这个备用机械弹子锁决定，从而使电子锁的可靠性、安全性大打折扣。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种模块式的基于阻抗密钥的电子锁。为了克服上述问题，本实用新型是采用以下技术方案予以实现的：

一种电子锁，包括钥匙和锁体，钥匙中包含一个解密电阻阵列，其中解密电阻阵列包括一个密钥电阻阵列和一个容差电阻阵列，锁体中包含一个加密电阻阵列、一个密钥匹配检测电路、一个可选的备用密钥匹配检测电路、一个可选的故障检测电路和一个驱动电路，其中加密电阻阵列包括两个密钥电阻阵列和一个容差电阻阵列。上述钥匙中的密钥电阻阵列和锁体中的密钥电阻阵列完全相同，不同的锁内含有不同的密钥电阻阵列。密钥电阻阵列包括多个电阻，每一个电阻的阻值即为一位密码，而电阻的数目就是密码的位数，由于电阻阻值的选取范围非常之大，因此该密钥电阻阵列产生的密码为多位的高进制密码，如每一个电阻可取1K到100K之间100个值中的任意一个，并且采用10个电阻组成密钥电阻阵列，那么该密钥电阻阵列可产生的密码总数为10²⁰，跟据加密强度的需要，可自由选择密钥电阻阵列中电阻的数目及阻值的取值范围。当钥匙插入锁体后，密钥匹配检测电路立即对钥匙中的密钥电阻阵列和锁体中的密钥电阻阵列进行比较，如果钥匙中的密钥电阻阵列和锁体中的密钥电阻阵列在误差容许范围内(因为电阻在制造过程中一定会产生一定的误差，因此必须有一定的误差允许范围以保证匹配检测过程的正确进行)完全相同，那么密钥匹配检测电路控制驱动电路使锁打开，若不相同，则不打开。上述密钥匹配检测电路对密钥电阻阵列进行检测的过程中所使用的误差允许范围由容差电阻阵列决定，容差电阻阵列由数个阻值完全相同的电阻组成，电阻的数目与密钥电阻阵列中电阻的数目相同，钥匙中容差电阻阵列的中电阻的阻值即为允许的最大阻值偏差(锁体中容差电阻阵列中的电阻阻值均为钥匙中容差电阻阵列中电阻阻值的2倍)，如其中电阻的阻值均为3欧姆，那么密钥匹配检测电路将认为阻值相差为3欧姆以内的两个电阻阻值完全相同。由于本锁中的密钥匹配检测电路相对于其他部分损耗较高，因此每一次开锁时故障检测电路都会对两个密钥匹配检测电路进行故障检测，若系统出现故障便立即向用户发出提示，同时，备用电路继续正常工作，使锁仍可正常工作，在锁内故障没有被维修好之前，每一次使用该锁时锁都会向用户发出提示。本锁为模块化结构，钥匙中的密钥电阻阵列、锁体中的密钥电阻阵列以及锁体中的密钥匹配检测电路均可独立拆卸，维修时只需替换相应模块即可。当钥匙不慎丢失时，只需用新的载有不同密码的密钥电阻阵列模块替换以前的模块即可。每一套锁除了含有不同的密钥电阻阵列之外，其余部件完全相同，因此只需更换密钥电阻阵列模块即可更换密码。

本实用新型具有如下优点：

1.结构简单，加工难度低，生产技术成熟。

2.采用模拟电子技术，生产成本与传统机械弹子锁相当。

3.密钥数量巨大，互开率基本为零。

4.采用模拟技术，无法通过高运算能力设备(如计算机)破解。

5.完全的电子加密。在主电路故障时备用电路仍然可以正常工作并同时提示用户进行维修，因此完全无需使用机械锁作为备用紧急锁，从根本避免了机械结构对整个加密系统加密强度的影响。

6.模块式设计，在出现故障时只需更换相应模块即可。

7.密码可更换，当钥匙不慎丢失，只需更换锁体中的密钥电阻阵列即可。

8.适于大量流水化生产，每套锁除了具有不同的密钥电阻阵列之外，其余部分完全相同，因此可以流水线生产。

9.操作简单，只需将钥匙插入锁孔锁即打开。

10.低工作电压，在电源故障导致锁无法打开时，只需两节普通的5号电池即可使锁恢复正常工作状态。

附图说明：

图1为本实用新型的整体原理图。

图2为本实用新型实施例1和实施例2中对图1中1的实现原理图。

图3为本实用新型实施例1和实施例2中对图1中2的实现原理图。

图4为本实用新型实施例1中对图1中3和4的实现原理图，同时也是本实用新型实施例2中对图1中3的实现原理图。

图5为本实用新型实施例1和实施例2中对图4中匹配检测单元20₁、20₂、…、20₁₀的实现原理图。

图6为本实用新型实施例1和实施例2中对图1中6的实现原理图。

图7为本实用新型实施例1中对图1中7的实现原理图。

具体实施方式：

以下结合附图及实施例1对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，一种模块式的基于阻抗密钥的电子锁，包括钥匙和锁体，钥匙中含有一个解密电阻阵列1，锁体中含有一个加密电阻阵列2、一个密钥匹配检测电路3、一个密钥匹配检测电路4、一个电源5、一个驱动电路6和一个故障检测电路7，其中解密电阻阵列1包括一个密钥电阻阵列50和一个容差电阻阵列9，加密电阻阵列2包括两个密钥电阻阵列8、一个容差电阻阵列12，密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4互为备用电路，它们的内部完全相同，当钥匙插入锁孔后，密钥电阻阵列50和容差电阻阵列9便接入锁体的电路中，随即密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4同时对密钥电阻阵列50和密钥电阻阵列8进行比较，如果密钥电阻阵列50内部的电阻50₁、50₂、…、50₁₀分别与密钥电阻阵列8内部的电阻8₁、8₂、…、8₁₀阻值相等(这里的相等，是指在一定误差允许范围内的相等，误差允许的范围由容差电阻阵列9和容差电阻阵列12决定，容差电阻阵列12中电阻12₁、12₂、…、12₁₀的阻值分别为容差电阻阵列9中电阻9₁、9₂、…、9₁₀阻值的2倍，容差电阻阵列9中电阻9₁、9₂、…、9₁₀的阻值全部相等，容差电阻阵列12中电阻12₁、12₂、…、12₁₀的阻值全部相等，假设容差电阻阵列9中电阻9₁、9₂、…、9₁₀的阻值均为3欧姆，那么密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4在实施检测时就会认为阻值相差在3欧姆以内的两个电阻阻值是相等的)，那么密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4就会同时向驱动电路6发出开锁信号(当密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4中有一个出现故障时，另一个仍会向驱动电路6发出开锁信号)，锁随即打开，如果比较的结果为不相同，则密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4不向驱动电路6发出开锁信号，锁不打开，在密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4对密钥电阻阵列50和密钥电阻阵列8实施检测的同时，故障检测电路7会对密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4的工作状态进行检测，如果密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4所发出的控制信号相同，指示灯43亮，表示密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4均工作正常，如果密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4所发出的控制信号不相同，则提示灯不亮，表示密钥匹配检测电路3或密钥匹配检测电路4出现故障，需及时更换故障部件。

如图2所示，解密电阻阵列1包括一个密钥电阻阵列50、一个容差电阻阵列9，其中，密钥电阻阵列50中的电阻50₁、50、…、50₁₀和容差电阻阵列9中的电阻9₁、9₂、…、9₁₀两两串联，连接关系如图2中所示，电阻50₁、50、…、50₁₀的端口10₁、10₂、…、10₁₀均与电源负极连接，电阻9₁、9₂、…、9₁₀的端口11₁、11₂、…、11₁₀分别与密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4中匹配检测单元20₁、20₂、…、20₁₀的端口21₁、21₂、…、21₁₀连接。

如图3所示，加密电阻阵列2包括两个密钥电阻阵列8和一个容差电阻阵列12，其中一个密钥电阻阵列8中的电阻8₁、8₂、…、8₁₀依次和容差电阻阵列9中的电阻9₁、9₂、…、9₁₀两两串联，此外，端口13₁、13₂、…、13₁₀和端口15₁、15₂、…、15₁₀均与电源负极连接，端口14₁、14₂、…、14₁₀分别与密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4中匹配检测单元20₁、20₂、…、20₁₀的端口22₁、22₂、…、22₁₀连接，端口16₁、16、…、16₁₀分别与密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4中匹配检测单元20₁、20₂、…、20₁₀的端口23₁、23₂、…、23₁₀连接。

如图4所示，密钥匹配检测电路3(密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4的内部完全相同，它们互为备用电路)包括一个密钥匹配检测阵列20和一个与门21，端口21₁、21₂、…、21₁₀、端口22₁、、22₂、…、22₁₀以及端口23₁、23₂、…、23₁₀的连接方式前面已经叙述，端口24₁、24₂、…、24₁₀均与电源正极连接，端口25₁、25₂、…、25₁₀分别和与门21中的端口27₁、27₂、…、27₁₀连接，端口26₁、26₂、…、26₁₀均与电源负极连接，端口28与电源正极连接，端口29与电源负极连接，端口30与驱动电路6中的端口39和故障检测电路7中的端口44连接(密钥匹配检测电路4中的端口30与驱动电路6中的端口40和故障检测电路7中的端口45连接，除此之外，密钥匹配检测电路4和密钥匹配检测电路3中端口的连接方式完全相同)。

如图5所示，匹配检测单元20₁、20₂、…、20₁₀均包括三个辅助电阻31、两个电压比较器32和一个与门33，端口21、22、23、24、25、26的连接方式前面已经描述。

如图6所示，驱动电路6包括两个二极管、一个功率放大电路35和一个电磁线圈36，端口37与电源正极连接，端口38与电源负极连接，端口39、40的连接方式前面已经描述。

如图7所示，故障检测电路7包括一个一个与门41、一个功率放大电路42和一个提示灯43，端口44、45的连接方式前面已经描述，端口46与电源正极连接，端口47与电源负极连接。

以下结合附图及实施例2对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，一种模块式的基于阻抗密钥的电子锁，包括钥匙和锁体，钥匙中含有一个解密电阻阵列1，锁体中含有一个加密电阻阵列2、一个密钥匹配检测电路3、一个电源5和一个驱动电路6，其中解密电阻阵列1包括一个密钥电阻阵列50和一个容差电阻阵列9，加密电阻阵列2包括两个密钥电阻阵列8、一个容差电阻阵列12，当钥匙插入锁孔后，密钥电阻阵列50和容差电阻阵列9便接入锁体的电路中，随即密钥匹配检测电路3对密钥电阻阵列50和密钥电阻阵列8进行比较，如果密钥电阻阵列50内部的电阻50₁、50₂、…、50₁₀分别与密钥电阻阵列8内部的电阻8₁、8₂、…、8₁₀阻值相等(这里的相等，是指在一定误差允许范围内的相等，误差允许的范围由容差电阻阵列9和容差电阻阵列12决定，容差电阻阵列12中电阻12₁、12₂、…、12₁₀的阻值分别为容差电阻阵列9中电阻9₁、9₂、…、9₁₀阻值的2倍，容差电阻阵列9中电阻9₁、9₂、…、9₁₀的阻值全部相等，容差电阻阵列12中电阻12₁、12₂、…、12₁₀的阻值全部相等，假设容差电阻阵列9中电阻9₁、9₂、…、9₁₀的阻值均为3欧姆，那么密钥匹配检测电路3在实施检测时就会认为阻值相差在3欧姆以内的两个电阻阻值是相等的)，那么密钥匹配检测电路3就会向驱动电路6发出开锁信号，锁随即打开，如果比较的结果为不相同，则密钥匹配检测电路3不向驱动电路6发出开锁信号，锁不打开。

如图2所示，解密电阻阵列1包括一个密钥电阻阵列50、一个容差电阻阵列9，其中，密钥电阻阵列50中的电阻50₁、50₂、…、50₁₀和容差电阻阵列9中的电阻9₁、9₂、…、9₁₀两两串联，连接关系如图2中所示，电阻50₁、50₂、…、50₁₀的端口10₁、10₂、…、10₁₀均与电源负极连接，电阻9₁、9₂、…、9₁₀的端口11₁、11₂、…、11₁₀分别与密钥匹配检测电路3中匹配检测单元20₁、20₂、…、20₁₀的端口21₁、21₂、…、21₁₀连接。

如图3所示，加密电阻阵列2包括两个密钥电阻阵列8和一个容差电阻阵列12，其中一个密钥电阻阵列8中的电阻8₁、8₂、…、8₁₀依次和容差电阻阵列9中的电阻9₁、9₂、…、9₁₀两两串联，此外，端口13₁、13₂、…、13₁₀和端口15₁、15₂、…、15₁₀均与电源负极连接，端口14₁、14₂、…、14₁₀分别与密钥匹配检测电路3中匹配检测单元20₁、20₂、…、20₁₀的端口22₁、22₂、…、22₁₀连接，端口16₁、16、…、16₁₀分别与密钥匹配检测电路3中匹配检测单元20₁、20₂、…、20₁₀的端口23₁、23₂、…、23₁₀连接。

如图4所示，密钥匹配检测电路3包括一个密钥匹配检测阵列20和一个与门21，端口21₁、21₂、…、21₁₀、端口22₁、、22₂、…、22₁₀以及端口23₁、23₂、…、23₁₀的连接方式前面已经叙述，端口24₁、24₂、…、24₁₀均与电源正极连接，端口25₁、25₂、…、25₁₀分别和与门21中的端口27₁、27₂、…、27₁₀连接，端口26₁、26₂、…、26₁₀均与电源负极连接，端口28与电源正极连接，端口29与电源负极连接，端口30与驱动电路6中的端口39连接。

如图6所示，驱动电路6包括两个二极管、一个功率放大电路35和一个电磁线圈36，端口37与电源正极连接，端口38与电源负极连接，端口39的连接方式前面已经描述，端口40与端口39连接。

本实用新型的工作原理是，每一个电阻阻值的取值范围是无限大的，因此可以用一个电阻的阻值作为一位高进制密码，当使用多个电阻同时加密时，便产生了一个多位的高进制密码。

当钥匙插入锁体后，解密电阻阵列1中的密钥电阻阵列50和容差电阻阵列9便接入了锁体中的电路，在多个电阻串联的电路中，不同阻值的电阻会具有不同的分压，密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4通过对密钥电阻阵列50内部电阻50₁、50₂、…、50₁₀的分压和密钥电阻阵列8中电阻8₁、8₂、…、8₁₀的分压进行在一定误差允许范围内(误差的允许由容差电阻阵列9中电阻9₁、9₂、…、9₁₀两端的分压和容差电阻阵列12中电阻12₁、12₂、…、12₁₀两端的分压决定)的比较，得出密钥电阻阵列50和密钥电阻阵列8是否相同的判断结果，若相同，则向驱动电路6发出开锁信号，锁即打开，否则，锁不打开。

驱动电路6中的信号入口39、40采用或门设计(由两个二极管组成)，因此只要密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4中有一个向驱动电路6发出开锁信号锁就会打开。

故障检测电路7中的信号入口44、45采用与门设计，只有当密钥匹配检测电路3和密钥匹配检测电路4都正常工作时才控制提示灯亮，若有一个出现故障，则提示灯不亮。

Claims

1.一种模块式阻抗密钥电子锁，其特征在于，包括钥匙和锁体，钥匙中包括一个解密电阻阵列，锁体中包括一个加密电阻阵列、一个密钥匹配检测电路和一个驱动电路，将钥匙插入锁体，若钥匙中解密电阻阵列与锁体中加密电阻阵列匹配，锁即打开，否则锁不打开。

2.如权利要求1所述模块式阻抗密钥电子锁，其特征在于，所述解密电阻阵列包括一个密钥电阻阵列，所述加密电阻阵列包括两个与解密电阻阵列中密钥电阻阵列相同的密钥电阻阵列。

3.如权利要求2所述模块式阻抗密钥电子锁，其特征在于，所述解密电阻阵列还包括一个容差电阻阵列。

4.如权利要求2所述模块式阻抗密钥电子锁，其特征在于，所述加密电阻阵列还包括一个容差电阻阵列。

5.如权利要求1所述模块式阻抗密钥电子锁，其特征在于，所述锁体还包括一个备用密钥匹配检测电路。

6.如权利要求5所述模块式阻抗密钥电子锁，其特征在于，所述锁体还包括一个故障检测电路。