CN202731460U - 电子锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子锁，本实用新型提供了一种防止利用钥匙通道进行探针、万能钥匙等技术开锁的电子锁，包括锁胆和解锁盒，所述解锁盒内设置有微处理器、与微处理器双向连接的运动机构控制单元、运动机构以及解锁机构，所述运动机构由所述运动机构控制单元控制，所述运动机构控制所述解锁机构的开闭。由于锁胆与解锁盒是分体的，即控制解锁的本实用新型的运动机构以及解锁机构均不位于锁胆，因此无法通过锁胆内的钥匙通道进行开锁，即锁芯的钥匙通道没有可试探的机械弹子或磁性弹子结构，无法采用手法及探针、万能钥匙等工具进行技术开锁。

Description

电子锁

技术领域

本实用新型涉及锁具，具体的讲是电子锁。

背景技术

传统的锁具靠机械弹子编码，面对延续了几千年传承的开锁技术和各种万能钥匙、万能拨片、解锁探针、解锁锡纸、电动万能钥匙等工具来说，这种弹子编码结构相对脆弱，每年用工具开锁引起的盗窃案件数不胜数。

智能卡电子锁具内部需要用电源带动解锁机构及给电子电路工作供电，所以必须在有电源环境下使用，或者使用大容量电池供电，而采用电池供电情况时，除了使用费用增加，给维护带来不便外，还有大量废弃的电池也会造成环境污染。

近些年来出现的电子授权钥匙开锁方式，锁具内部有RFID或机械或红外编码片，解锁机构还是纯机械方式，利用钥匙内部运动机构带动磁铁或解锁头来对锁内的弹子或锁钮进行解锁，这种方式没有双向授权，锁具都是统一编码，电子授权钥匙很容易改成万能钥匙，使授权开锁形同虚设。

传统的多锁具管理目前采用的方式有：一对一管理（一把钥匙对应一把锁）和一对多管理（一把钥匙对应多把锁，即所谓的“通开锁”）。一对一管理在管理锁具数量多的情况时需要管理人员携带多把钥匙，因此我们常常可以看到管理人员拿着少则十多把多则上百把的钥匙串，使用和管理都很不方便。后来为了方便管理，又使用了一对多管理（通开锁）。一把钥匙用来管理多把锁具，而带来的问题是因为一把钥匙可以开很多锁，如果钥匙被盗、遗失、管理失效，都会造成其对应的所有锁具都可能会有被非授权打开的情况，造成严重的管理隐患。随着科技的发展，又出现了采用智能卡开锁的电控锁。这种锁具虽然具有能够进行多锁管理的功能，但是因锁体的体积大、需要布线、成本高、结构复杂、只能用在有条件的室内场所等方便布线及环境良好条件下使用，不具有广泛的适应性。

近年来还出现了一种通过电子授权钥匙进行开锁的方式来管理多数量的纯机械锁具，但是这种技术不具备锁内电子编码，使所管理的锁具均用同一种机械编码，安全性较差。而且这些现有的锁具无法在锁体内部设置自身在指定时间段能被指定的一把钥匙或多把钥匙打开，比如有些场合的锁只能在上班时间段被指定钥匙开启；也无法在钥匙持有人的开门权限发生变化时，改变钥匙的开门权限，比如人员部门发生变化，有些以前允许开的门不能再开，有些以前不能开的门可以开等情况，现有的锁具无法适应这样的变化。

目前在国外开发出了一种无源电子锁，锁体内没有电源，不需要进行布线等安装设计，钥匙内带有电源。锁体依靠触点电极与钥匙的触点电极接触，使钥匙给锁体供电。但是这种方式因为采用触点供电和通讯，而触点在湿度大、粉尘多、盐雾重等环境中容易出现锈蚀、氧化、积垢等情况，产生接触不良的问题，并且在含有易燃易爆气体的环境中使用，可能会因为接触不良产生电火花造成事故。

实用新型内容

本实用新型提供了一种防止利用钥匙通道进行探针、万能钥匙等技术开锁的电子锁。

本实用新型的电子锁，包括锁胆和解锁盒，所述解锁盒内设置有微处理器、与微处理器双向连接的运动机构控制单元、运动机构以及解锁机构，所述运动机构由所述运动机构控制单元控制，所述运动机构控制所述解锁机构的开闭。

进一步的是，所述解锁机构包括离合片弹子、电子弹子和电子弹子弹片；在锁闭状况下，所述电子弹子和所述离合片弹子在所述电子弹子弹片的弹力作用下部分嵌入在所述锁胆中，并且所述电子弹子弹片与所述电子弹子固定连接；所述运动机构包括电机、与所述电机转轴相连的偏心轮，所述偏心轮与电机外壳之间设置有回弹结构，所述偏心轮位于所述电子弹子的解锁运动轨迹上，当偏心轮大径正对所述电子弹子时，所述电子弹子脱离所述锁胆的运动被阻挡；当偏心轮小径正对所述电子弹子时，所述电子弹子可进行脱离锁胆的运动。

具体的，所述偏心轮为半圆轮。

优选的，所述锁胆中设置有离合弹子，所述离合弹子设置在所述离合片弹子之上。

进一步的是，以锁胆进钥匙方向为参考，所述离合片弹子设置在所述电子弹子之前。

优选的是，还包括有相连接的接收线圈和信号/电源分离单元，所述接受线圈设置在所述锁胆内，其中信号/电源分离单元的输出端连接有信号整形单元、稳压单元和储能单元，信号/电源分离单元的输入端连接有信号叠加单元，信号整形单元和信号叠加单元分别与所述的微处理器连接，储能单元通过运动机构控制单元与微处理器连接。运动机构控制单元通过电机控制锁体内的机械结构进行对电子锁的开/闭，接收线圈用于接收无线通讯信号和电量，因为其接收的电量微弱，不足以驱动后续电路工作，因此通过信号/电源分离单元将电量传送至储能单元进行积蓄后释放。由于电子锁是通过接收线圈来接收通讯数据和电量，锁体内部不与钥匙头接触，因此避免了因为二者接触而产生各种弊端。在电子锁的微处理器中含有存储介质，可以通过存储相应的设置信息，对相应的钥匙进行权限设置。

具体的，在信号/电源分离单元中通过并联的二极管对接收信号进行整流。

具体的，储能单元中通过与运动机构控制单元连接的电容进行电量储存。

优选的，所述的微处理器为微功耗微处理器，这样可以使需要的电量尽量的少，使电子锁的电量积蓄不需要很长的时间。

优选的，微处理器的输入端还连接有传感单元，用于对电子锁的开关状态、环境温度、接收电压、接收电流等进行感应并传递给微处理器，使微处理器能够根据感应的参数做出相应的判断和措施。

由于锁胆与解锁盒是分体的，即控制解锁的本实用新型的运动机构以及解锁机构均不位于锁胆，因此无法通过锁胆内的钥匙通道进行开锁，即锁芯的钥匙通道没有可试探的机械弹子或磁性弹子结构，无法采用手法及探针、万能钥匙等工具进行技术开锁；同时，电子锁采用了接收线圈进行与钥匙的非接触式通讯和供电，使电子锁能够在湿度大、粉尘多、盐雾重等恶劣环境中使用时不会产生接触不良等情况，杜绝了在含有易燃易爆气体的环境中使用的安全隐患。

以下结合由附图所示实施例的具体实施方式，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。

附图说明

图1是本实用新型的内部结构图；

图2是锁胆的剖视图；

图3是图1的A-A线剖视图；

图4是本实用新型电子锁的结构框图；

图5是图1的接收线圈、信号/电源分离单元和稳压单元的电路图；

图中零部件、部位及编号：锁胆1、解锁盒2、离合片弹子3、电子弹子4、电子弹子弹片5、电机6、偏心轮7、离合弹子8。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括锁胆1和解锁盒2，所述解锁盒2内设置有微处理器、与微处理器双向连接的运动机构控制单元、运动机构以及解锁机构，所述运动机构由所述运动机构控制单元控制，所述运动机构控制所述解锁机构的开闭。在开锁时，微处理器依据传感单元判断钥匙的身份，对于具有双向认证的钥匙时，首先读取钥匙的身份码，并与锁内部的黑白名单数据进行比对，并将结果数据返回给钥匙，钥匙收到锁返回的数据后，与钥匙内部的允许开锁的条件和黑白名单进行比对，并将结果传给锁电路，经过钥匙-锁之间相互的双向认证是否符合开锁条件。无论采用何种认证方式，当钥匙符合开锁条件后，运动机构控制单元控制运动机构运动，使得运动机构解除对解锁机构的锁定，此时，钥匙便能够打开本电子锁，同时，本实用新型中还可以加入传统的机械编码，首先在电子部分解锁后，还需钥匙的编码与锁的机械编码匹配，这样旋转才能最终打开本实用新型，这样就实现了双模，即传统的机械编码和电子开锁方式结合。由于本实用新型中，解锁盒2与锁胆1是分开的，即运动机构是位于单独的解锁盒2内，这样仅通过锁胆1上的钥匙通道是无法接触到解锁盒2的，这样，传统的万能钥匙、探针等类似的通过钥匙通道拨动弹子解锁的方式即无法运用，这样就提高了电子锁的安全性。

具体的，如图1所示，所述解锁机构包括离合片弹子3、电子弹子4和电子弹子弹片5；在锁闭状况下，所述电子弹子4和所述离合片弹子3在所述电子弹子弹片5的弹力作用下部分嵌入在所述锁胆1中，并且所述电子弹子弹片5与所述电子弹子4固定连接；所述运动机构包括电机6、与所述电机6转轴相连的偏心轮7，所述偏心轮7与电机6外壳之间设置有回弹结构，所述偏心轮7位于所述电子弹子4的解锁运动轨迹上，当偏心轮7大径正对所述电子弹子4时，所述电子弹子4脱离所述锁胆1的运动被阻挡；当偏心轮7小径正对所述电子弹子4时，所述电子弹子4可进行脱离锁胆1的运动。采用本结构，需要钥匙有与本离合片弹子3相匹配的解锁齿，在钥匙插入到钥匙通道后，钥匙压下离合片弹子3，使得离合片弹子3向下运动，离合片弹子3因此压下电子弹子弹片5，此时钥匙身份尚未确定，电子弹子4脱离所述锁胆1的运动被偏心轮7的大径处阻挡，即此时电子弹子4无法向下运动，而电子弹子弹片5本身具有弹性，因此能够在离合片弹子3的压力下弯曲，此时由于电子弹子4并未脱离锁胆1，因此钥匙无法打开锁。待钥匙的身份得到验证，微处理器通过运动机构控制单元控制运动机构运动，即电机6开始转动，使得偏心轮7的小径处对准电子弹子4，电子弹子4便失去阻碍，从而脱离锁胆1，这样锁即可被打开。当拔出钥匙后，电子弹子4和离合片弹子3均在电子弹子弹片5的弹力下恢复至原位，偏心轮7则在回弹结构的作用下回到原位卡住电子弹子4，回弹结构一般采用扭簧。参见图3，本结构中的偏心轮7优选使用半圆轮，这是因为当电子弹子4脱离锁胆1下降到与半圆轮的平面端接触后，半圆轮因为被电子弹子4卡住而无法转动，此时回弹结构无法使半圆轮回到原位，这样就可以关闭电机6，无需电机6持续工作，节约了电能。当钥匙拔出后，电子弹子4自动回弹，解除了对半圆轮的锁定，回弹结构就能使半圆轮回到原位，这样既满足了工作需要，也减少了电机6的工作时间。

具体的，以锁胆1进钥匙方向为参考，所述离合片弹子3设置在所述电子弹子4之前。

优选的，如图1所示，所述锁胆1中设置有离合弹子8，所述离合弹子8设置在所述离合片弹子3之上。离合弹子8呈球状，便于钥匙压下离合片弹子3，同时在开锁旋转时离合弹子8随着旋转，这使开锁容易。

如图4所示本实用新型的电子锁，包括与微功耗类型的微处理器双向连接的运动机构控制单元，运动机构控制单元通过电机控制锁体内的机械结构进行对电子锁的开/闭。还包括有相连接的接收线圈和信号/电源分离单元，其中信号/电源分离单元的输出端连接有信号整形单元、稳压单元和储能单元。接收线圈用于接收无线通讯信号和电量，因为其接收的电量微弱，不足以驱动后续电路工作，因此通过信号/电源分离单元将电量传送至储能单元进行积蓄后释放。信号/电源分离单元的输入端连接有信号叠加单元，信号整形单元和信号叠加单元分别与所述的微处理器连接，储能单元通过运动机构控制单元与微处理器连接。微处理器的输入端还连接有传感单元，用于对电子锁的开关状态、环境温度、接收电压、接收电流等进行感应并传递给微处理器，使微处理器能够根据感应的参数做出相应的判断和措施。

如图5所示，在信号/电源分离单元中通过并联的二极管D4，D5对接收信号进行整流，并且在储能单元中通过与运动机构控制单元连接的电容进行电量储存。当电子锁的接收线圈L2的谐振频率与钥匙的谐振频率匹配时，将感应出足够电能经信号/电源分离单元的二极管D4、D5，以及稳压单元的二极管D3、滤波电容C17、C16构成整流滤波获得电源VCC1，再经稳压模块U3稳压后，经滤波电容C13、C14滤波得到3.3V供微功耗的微控制器上电工作。延迟时间t以后从微功耗的微控制器输出上电复位应答数据（其中包含电子锁的信息及标志）经信号叠加单元加载到接收线圈L2和信号/电源分离单元的电容C11上形成二进制振幅键控（2ASK）调整，经电磁感应反馈到钥匙端进行相关的处理和识别。当识别结果符合指定被动设备时，从钥匙发送的指令数据流由电子锁的接收线圈L2进行感应接收，信号/电源分离单元分离出高频信号经信号整形单元低通滤波、放大、比较整形出指令数据流，送入微功耗的微控制器进行运算，之后根据指令进行如采集传感单元中各种传感数据（开关状态，温度，电压，电流等）或控制储能单元对用于储能的电容进行电量储蓄，或控制运动机构控制单元进行动作，最后以上述的2ASK编码方式反馈给钥匙。

本实用新型的电子锁，由于电子锁是通过接收线圈来接收通讯数据和电量，锁体内部不与钥匙头接触，因此避免了因为二者接触而产生各种弊端。在电子锁的微处理器中含有存储介质，可以通过存储相应的设置信息，对相应的钥匙进行权限设置。

Claims (10)

1.电子锁，其特征在于：包括锁胆（1）和解锁盒（2），所述解锁盒（2）内设置有微处理器、与微处理器双向连接的运动机构控制单元、运动机构以及解锁机构，所述运动机构由所述运动机构控制单元控制，所述运动机构控制所述解锁机构的开闭。

2.如权利要求1所述的电子锁，其特征在于：所述解锁机构包括离合片弹子（3）、电子弹子（4）和电子弹子弹片（5）；在锁闭状况下，所述电子弹子（4）和所述离合片弹子（3）在所述电子弹子弹片（5）的弹力作用下部分嵌入在所述锁胆（1）中，并且所述电子弹子弹片（5）与所述电子弹子（4）固定连接；所述运动机构包括电机（6）、与所述电机（6）转轴相连的偏心轮（7），所述偏心轮（7）与电机（6）外壳之间设置有回弹结构，所述偏心轮（7）位于所述电子弹子（4）的解锁运动轨迹上，当偏心轮（7）大径正对所述电子弹子（4）时，所述电子弹子（4）脱离所述锁胆（1）的运动被阻挡；当偏心轮（7）小径正对所述电子弹子（4）时，所述电子弹子（4）可进行脱离锁胆（1）的运动。

3.如权利要求2所述的电子锁，其特征在于：所述偏心轮（7）为半圆轮。

4.如权利要求2所述的电子锁，其特征在于：所述锁胆（1）中设置有离合弹子（8），所述离合弹子（8）设置在所述离合片弹子（3）之上。

5.如权利要求1所述的电子锁，其特征在于：以锁胆（1）进钥匙方向为参考，所述离合片弹子（3）设置在所述电子弹子（4）之前。

6.如权利要求1至5任一权利要求所述的电子锁，其特征在于：还包括有相连接的接收线圈和信号/电源分离单元，所述接受线圈设置在所述锁胆（1）内，其中信号/电源分离单元的输出端连接有信号整形单元、稳压单元和储能单元，信号/电源分离单元的输入端连接有信号叠加单元，信号整形单元和信号叠加单元分别与所述的微处理器连接，储能单元通过运动机构控制单元与微处理器连接。

7.如权利要求6所述的电子锁，其特征为：在信号/电源分离单元中通过并联的二极管对接收信号进行整流。

8.如权利要求6所述的电子锁，其特征为：储能单元中通过与运动机构控制单元连接的电容进行电量储存。

9.如权利要求6所述的电子锁，其特征为：所述的微处理器为微功耗微处理器。

10.如权利要求6所述的电子锁，其特征为：微处理器的输入端还连接有传感单元。

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