钥匙免电池无接点电脑晶片锁组 本发明涉及一种锁组,尤指一种钥匙的感应扼流圈单元感应锁头的输送线圈单元的磁场,构成一飞返式(FLYBACK)变压器,使钥匙得到所需电力及特殊的信号调制解调,且能与锁头进行双向密码资料传输的钥匙免电池无接点电脑晶片锁组。
从古到今,人们为了保护自身的生命财产安全,都会利用锁头及钥匙的锁组来防范他人的侵害。一般习用的锁组,大多采用机械式的锁头及钥匙,可是对有经验的盗贼来说,不用一、两分钟即可开启,从一般开锁师傅的开锁速度即可得知,因此对个人生命财产安全皆有很大的威胁,可是市面上现有的各式电子锁如IC卡、磁卡、密码锁、无线遥控锁……等等,其价格不但昂贵,而且体积大不便携带,使用起来也不方便,有些还需更换电池或要避开具有磁性的物品,另外一方面还要担心密码被侧录等问题,让使用者望而却步,深怕自己成了冤大头,使这些电子锁组虽推广很久却无法普及被社会大众所接受,进而取代传统机械式的锁头及钥匙。综上所述,可归纳以下的缺点:
1、传统机械式地锁头及钥匙,容易被有开锁技术的人打开。
2、IC卡及磁卡,其锁头设有金属接点或感应磁条,若这些金属接点或感应磁条,被人蓄意乱接电压电流或消磁的话,有可能产生误动作而开锁或造成锁头损坏。
3、密码锁,则有可能被有心人士躲在一旁窥视所按的密码或判断出经常被按的按键,进而破解密码达到开锁的目的。
4、无线遥控锁,需经常检查及更换电池,而藉由无线电所发射的密码讯号,也有可能被有心人士侧录,进而破解密码达到开锁的目的。
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种钥匙免电池无接点电脑晶片锁组,使其达到钥匙免电池且能与锁头进行双向密码资料传输,而钥匙插入锁头时无方向性、无须转动,使用方式简单。
为达上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:一种钥匙免电池无接点电脑晶片锁组,该锁组分别为一钥匙及一相对应的锁头,该钥匙内部主要包含有:一微处理单元、一残磁泄放单元、一感应扼流圈单元、一整流稳压单元、一电力脉冲计数单元所构成的电路;该锁头内部主要包含有:一微控器单元、一比较器单元、一输送线圈单元、一定位开关单元、一开锁单元所构成的电路;藉由钥匙与锁头插接,该钥匙的感应扼流圈单元感应锁头的输送线圈单元的磁场,并构成一飞返式(FLYBACK)变压器,使钥匙得到所需的电力及特殊的信号调制解调,达到钥匙免电池且能与锁头进行双向密码资料传输,而钥匙插入锁头时无方向性、无须转动,使用方式简单。
本发明所提供的钥匙免电池无接点电脑晶片锁组,利用其发明及设计能达到钥匙免电池且能与锁头行双向密码资料传输,而钥匙插入锁头时无方向性、无须转动,使用方式简单的功效。
藉由上述本发明设计的特殊构造,构成如下的特点:
1、将电子密码电路密封于如一般钥匙大小及形状相同的高硬度塑胶或不锈钢制材中,可防水抗震且使用方式简单。
2、钥匙插入锁头时无方向性、无须转动使用方式简单,且近距离内部脉冲传输密码,不受外界的干扰,亦不怕被密码被侧录破解。
3、利用线圈产生磁场及感应电流,因此钥匙内的电路不需电池便能工作。
4、锁头所设的蜂鸣器也可设定为警报器,当插入不正确的钥匙时,蜂鸣器会立即发出高分贝的声响,达到很好的防盗吓阻效果。
有关本发明的详细说明及技术内容,配合附图说明如下:
图1为本发明的钥匙内部电路图。
图2为本发明的锁头内部电路图。
图3为本发明的钥匙及锁头的构造分解图。
图4为本发明的钥匙及锁头的组合图。
请参阅图1,为本发明的钥匙内部电路图。如图所示:该钥匙1内部主要包含有;一微处理单元11、一残磁泄放单元12、一感应扼流圈单元13、一整流稳压单元14、一电力脉冲计数单元15所构成的电路。
该微处理机单元11,负责密码资料的传输,该传送的资料可依各种锁的用途和类剔加以编码,另外可在微处理单元11及一感应扼流圈单元13之间加装一LED111(发光二极管),当正常运作时该LED111(发光二极管)会闪一下,可供使用者判断是否正常动作;该残磁泄放单元12,用以消除感应扼流圈单元13上的残磁;该感应扼流圈单元13,由一高导磁铁心132缠绕上线圈131所构成(如图3所示),藉由此感应扼流圈单元13感应而产生电力,以及传输经调制解调后的密码资料;该整流稳压单元14,是将感应扼流圈单元13所感应产生的电力经过整流稳压后,可产生约3.5V3mA左右的电力供微处理单元11正常工作;该电力脉冲计数单元15,是以连续计数n个脉冲就停一段时间的方式,来代表密码资料的0与1。
若将微处理单元11更换为具有IC卡管理的晶片,即可取代现有的IC卡,可以用以收费或付费系统,如银行的提款卡或现金卡等。
请参阅图2,为本发明的锁头内部电路图。如图所示:该锁头的内部主要包含有:一微控器单元21、一比较器单元22、一输送线圈单元23、一定位开关单元24、一开锁单元25所构成的电路。
该微控器单元21,可产生50KHZ的ON∶OFF为3∶1的周期方波给输送线圈单元23,当接收到钥匙1的感应扼流圈单元13所发出的密码时,微控器单元21会将钥匙1密码与锁头的密码做比对;并连接有一蜂鸣器211及一指拨开关212,当可以开锁时蜂鸣器211会叫一下,若打不开时会叫三下,而指拨开关212可用来做一些设定,如更换或停用某支钥匙等用途;该比较器单元22,用以检测比较钥匙1的高导磁铁心132上的残磁,当线圈131停止激磁后,经过一固定的时间,该比较器单元22会比较线圈131上的电压,其电位是在比较器单元22上或下,即可得知钥匙1所要传达的讯息;该输送线圈单元23,该线圈231是绕设于一非导磁材料的圆管232上(如图3所示),当接收到微控器单元21所送至的周期方波时,该线圈231会激磁产生一交流磁场,做为供给钥匙1感应扼流圈单元13的感应电力;一定位开关单元24,当定位开关单元24被开启时,会产生一重置讯号至微控器单元21,通知微控器单元21开始动作;一开锁单元25,当微控器单元21比对的密码无误后,会传送出一讯号至开锁单元25开锁;
该锁头2所设的蜂鸣器211也可设定为警报器,当插入不正确的钥匙时,蜂鸣器211会立即发出高分贝的声响,达到很好的防盗吓阻效果。
在上述锁头电路中所需的电力,可籍由6伏特的电池或市电转直流电供给所需的电力,在平常的时候,该锁头的上的微控器单元21会将输送线圈单元23上的电流关闭,然后进入睡眠省电模式,此时所使用的电力只有10uA以下,即使在钥匙1插入后消耗很短时间的电力后,随即进入睡眠省电模式,藉此特性使得本锁头2可用于无外送电力且长时间采用电池操作。
请参阅图3及图4,分别为本发明钥匙及锁头的构造分解图与钥匙及锁头的组合图。如图所示:
该钥匙1与锁头的本身以高硬度塑胶(如ABS塑胶)或不锈钢的不导磁材料制成,且其大小与一般锁组相同,在钥匙1的插入部16内部设有一感应扼流圈单元13,为该钥匙1的电力及密码资料;该锁头2是以一圆管26为主体,其底部设有内螺纹264、身部设有相对称的两螺丝孔262及螺丝263,而其顶部则设有可供钥匙1的插入部16插入的钥匙孔261,在圆管26内植入一输送线圈单元23,该输送线圈单元23的圆管232底部具有一环形切槽233,该环形切槽233对应圆管26的螺丝孔262,可供螺丝263锁入时固定输送线圈单元23,而该圆管26的内部设有一T形定位连杆27,在定位连杆27的身部套设有一弹簧271,而其底部设一挡片272,藉由该挡片272使定位连杆27的底部在其弹性恢复时不致于全部缩回圆管232内,而造成下回无法穿出的问题,在圆管26的底部藉由其内螺丝264可先后将定位开关24及底盖265锁入;
当钥匙1插入到底时,锁头2的输送线圈单元23包覆钥匙1的感应扼流圈单元13相互感应并形成一飞返式(FLYBACK)的变压器,且会触动锁头2中的定位连杆27,该定位连杆27上所设的弹簧271,可使定位连杆27在钥匙1拨出后归位,而定位连杆27带动定位开关单元24开启,使输送线圈单元23产生一个交流磁场,再藉由钥匙1的感应扼流圈单元13感应,而其产生的电力经整流稳压后,可有3.5V 3mA左右的电力输出,且利用感应扼流圈单元13与输送线圈单元23做资料的双向传输,而其资料的双向传输工作原理如下:该资料由锁头2传送至钥匙1时,将传送电力的脉冲,每送出N个(例如N=10)脉冲就停止一小段时间约60uS,代表资料的0或1,每送出N+M个也停止一小段时间约60uS(M=1以上),代表资料的1或0,当M=1时N+M就代表0,当M=0时N+M就代表1;也可当M=1时N+M就代表1,当M=0时N+M就代表0,经由钥匙1的电力脉冲计数单元15计数,如此即可得知钥匙1所要传送的资料了,一般N值不可过小以免电力输送/停止比太低而造成钥匙1的电力中断,N=10个为一恰当的数值,M的数值一般为1,只要多数一个脉冲就可代表不同的数位逻辑;该资料由钥匙1传送至锁头2时,锁头2固定送出N个电力脉冲就停止一小段时间,且其亦进行脉冲的计数,当数到N-1个脉冲时,钥匙1可依上述所要回传至锁头2的资料,决定是否要将残磁泄放单元12启动,当不启动时,因变压器停止激磁而其高导磁铁心132仍有残磁,该磁力会慢慢消失,因此输送线圈单元23上的电压也会慢慢下降,但如果残磁泄放单元12被启动,该残磁会迅速被泄放,因因此输送线圈单元23上的电压会以较快的速度下降,故藉由残磁消失的速度不同,用以比较器单元22检测比较彼此电位之间的差距,即可得知钥匙1所要传达的讯息。