Электронно-механический замок

 

Сущность изобретения: электронно-механический замок содержит исполнительный механизм 1, запорный механизм 2, механизм 3 блокировки, блок-преобразователь 13, счетчик 5, переключатель 6 номера цикла, элемент И 7, блок 8 памяти, блок 9 совпадения, триггеры 4 и 12, генератор 10, индикатор 11. 1 ил.

Изобретение относится к технике защиты объектов от несанкционированного доступа, в частности к электронно-механическим замкам.

Технический результат изобретения обеспечение открытия кодового замка обычным ключом, которым открывается механический замок.

На чертеже показана функциональная схема устройства.

Устройство содержит исполнительный механизм 1, запорный механизм 2, механизм разблокировки с ключом 3, триггер ошибки 4, счетчик 5, переключатель 6 номера цикла, элемент И 7, блок 8 памяти, блок 9 совпадения, генератор 10, блок 11 индикации, триггер 12 разблокировки, блок-преобразователь 13.

Устройство работает следующим образом.

При подготовке замка к эксплуатации в блоке 8 памяти устанавливают заранее выбранным М символов кода в произвольной последовательности (установленный код).

В начальном (закрытом) состоянии электронно-механического замка (далее в тексте замок) электрическая часть обесточена (выключена). Засов запорного механизма 2 находится в выдвинутом состоянии и механически заблокирован исполнительным блоком 1, что исключает открытие замка. Визуальный доступ к блоку 11 индикации закрыт, например, механической шторкой, что маскирует электронно-механический замок под обычный механический.

Вещественный носитель (ключ) механизма разблокировки 3 кинематически связан с запорным механизмом 2 и через него с блоком-преобразователем 13, который преобразует механические воздействия ключа механизма разблокировки 3 (далее в тексте ключ) в электрические сигналы.

Механизм разблокировки 3 имеет четыре положения.

В первом (начальном) положении механизма разблокировки 3 замок закрыт и заблокирован исполнительным блоком 1, ключ может быть введен или удален из механизма разблокировки.

При повороте ключа на определенный угол в сторону механической разблокировки запорного механизма 2 механизм разблокировки 3 устанавливается во второе положение. В этом положении открывается визуальный доступ к блоку 11 индикации, например, механическая шторка сдвигается или поворачивается. Механическое воздействие, поступающее с ключа через запорный механизм 2 на блок преобразователь 13, приводит к включению последним питания электрической части замка, например, микропереключателем.

При включении питания блоком начальной установки (не приведен) производится установка триггера 4 ошибки, триггера 12 разблокировки и счетчика 5 в исходное состояние и запускается генератор 10.

Счетчик 5, установившись в исходное состояние, подает на входы переключателя 6 номера цикла двоичное число первого цикла ввода кода. Количество выходов L счетчика 5 определяется как минимальное число, удовлетворяющее неравенству 2L>M, например, при М 6L 3.

Переключатель 6 номера цикла выходов 1 выбирает из блока 8 памяти и подключает к первой группе входов блока 9 совпадения преобразований в двоичное число первый символ установленного кода.

После запуска генератор 10 начинает выдавать непрерывно повторяемую последовательность из N двоичных чисел, например последовательность двоичных чисел от 0 до 9. Количество повторений последовательности не ограничивается, что скрывает количество символов в установленном коде. Количество выходов с генератора 10 определяется как минимальное число, удовлетворяющее неравенству 2CN, например, при N 10C 4.

Установка М символов кода в блоке 8 памяти при длине последовательности N обеспечивает количество возможных комбинаций К установленного кода, где K NM, например, при М 3-6 и при N 10K10³-10⁶.

В конце каждой последовательности генератор 10 выдает сигнал конца очередной последовательности на вход 2 триггера разблокировки 12.

Работа генератора 10 прекращается только при обесточивании электрической части замка.

С выхода генератора 10 двоичные числа поступают на вторую группу входов блока 9 совпадения и на блок 11 индикации.

В блоке 11 индикации последовательность N двоичных чисел преобразуется и отображается в виде последовательности из N символов, произвольная комбинация которых составляет установленный код, например последовательности цифр от 0 до 9.

При повороте ключа на больший угол в сторону механической разблокировки запорного механизма 2 механизм 3 разблокировки устанавливается в третье положение. Дальнейший поворот блокируется исполнительным блоком 1. Механическое воздействие с ключа через запорный механизм 2 на блок-преобразователь 13 приводит к выдаче последним по выходу 1 (с подавлением при необходимости дребезга контакта) сигнала выбора.

При предъявлении на время, достаточное для принятия решения о выборе символа, блоком 11 индикации символа, соответствующего первому символу установленного кода, необходимо установить ключ в третье положение.

Сигнал выбора с выхода 1 блока-преобразователя 13 поступает на вход 1 триггера 4 ошибки.

При совпадении в блоке 9 совпадения двоичных чисел, поступивших на первую и вторую группу входов, на его выходе появляется сигнал совпадения, который поступает на вход 2 триггера 4 ошибки.

При наличии сигнала совпадения на входе 2 в момент появления сигнала выбора на входе 1 триггер ошибки 4 остается в исходном состоянии.

При отсутствии сигнала совпадения (несовпадение символов выбранного и установленного) на входе 2 в момент появления сигнала выбора на входе 1 триггер 4 ошибки переходит из исходного в состояние ошибки ввода кода и сохраняет это состояние до обесточивания электрической части замка.

Сигнал с выхода триггера 4 ошибки поступает на вход 1 элемента И 7.

При возврате ключа из третьего во второе положение снимается сигнал выбора с выхода 1 блока-преобразователя 13 и формируется инверсный сигнал на выходе 2 этого же блока, который поступает на вход счетчика 5. По этому сигналу счетчик 5 меняет свое состояние и подает на входы переключателя 6 циклов двоичное число следующего цикла ввода кода открытия замка.

Переключатель 6 номера цикла следующим выходом выбирает из блока 8 памяти и подключает к первой группе входов блока 9 совпадения преобразованный в двоичное число следующий символ установленного кода.

Ввод следующих до М-ного символов производится аналогично.

После ввода М-ного символа кода на М=1 выходе блока переключателя 6 цикла появляется сигнал, который поступает на вход 2 элемента И 7, разрешая прохождение сигнала состояния с выхода триггера 4 ошибки (исходное или ошибка) на вход 1 триггера 12 разблокировки.

При поступлении от генератора 10 сигнала конца очередной последовательности на вход 2 и сигнала исходного состояния триггера ошибки 4 на вход 1 триггера 12 разблокировки на его выходе формируется сигнал разрешения, поступающий на вход исполнительного блока 1. Синхронизация триггера 12 разблокировки сигналом конца очередной последовательности скрывает последний символ вводимого кода от постороннего наблюдателя, а также от прослушивания срабатывания исполнительного блока 1.

При поступлении сигнала разрешения с выхода триггера 12 разблокировки исполнительный блок 1 снимает механическую блокировку с механизма 20, разрешая перевод механизма 3 разблокировки в четвертое положение (произведена разблокировка электронной части замка).

При дальнейшем повороте ключа (после разблокировки электронной части) производится механическая разблокировка замка. Засов запорного механизма 2 переводится из выдвинутого состояния во введенное в замок.

Механизм 3 разблокировки устанавливается в четвертое положение. В этом положении закрывается визуальный доступ к блоку 11 индикации. Блоком-преобразователем 13 снимается питание с электрической части замка. Замок открыт.

Закрытие замка производится поворотом ключа механизма 3 разблокировки в обратную сторону до установки в первое положение.

Конкретная реализация блоков устройства может быть осуществлена, например, следующим образом.

Совокупность блоков 2 и 3 аналогична совокупности блоков 10 и 11 (3) с добавлением функции выбора символа вводимого кода.

Механизм 3 разблокировки с ключом представляет собой известный уникальный цилиндр с ключом.

Запорный механизм 2 представляет собой механизм обычного механического замка, доработанный (при необходимости) для управления механической шторкой блока 11 индикации и для передачи механических воздействий в блок-преобразователь 13, засов которого доработан под блокировку исполнительным механизмом 1.

Исполнительный механизм 1 представляет собой, например, электромагнитный механизм, управляемый составным транзистором.

Блок-преобразователь 13 представляет собой преобразователь механических воздействий в электрические сигналы, например контактный микропереключатель, и стандартную схему подавления дребезга.

Триггер 4 ошибки может быть реализован на триггере и элементе И, инверсный выход триггера подключен к второму входу элемента И, выход которого подключен к D-входу триггера, с прямого выхода которого снимается выходной сигнал.

Генератор 10 представляет собой двоично-десятичный счетчик, на вход которого поступают импульсы с мультивибратора.

Блок 11 индикации может быть реализован, например, на семисегментном индикаторе.

Блок 8 памяти может быть реализован на движковых переключателях и диодах, осуществляющих электрическую развязку и кодирование положения переключателей в двоичное число.

Переключатель 6 номера цикла может быть реализован в виде дешифратора, имеющего 10 выходов, из которых первые М подключаются к блоку 8 памяти, а М+1 к элементу И 7. Переменное число М можно организовать выбором М+1 выхода движковыми переключателями типа ВДМ-4.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОННО-МЕХАНИЧЕСКИЙ ЗАМОК, содержащий генератор, 1.C выходы которого соединены с блоком индикации, исполнительный механизм, счетчик, блок памяти, 1. C выходы которого соединены с первой группой входов блока совпадения, триггер ошибки, выход которого соединен с первым входом элемента И, отличающийся тем, что в замок дополнительно введены механизмы разблокировки и запорный, блок-преобразователь, переключатель номера цикла, триггер разблокировки, причем механизм разблокировки, запорный механизм и блок-преобразователь соединены последовательно, первый выход блока-преобразователя подключен к входу генератора, первому входу триггера ошибки, третьему входу триггера разблокировки и первому входу счетчика, второй вход которого подключен к второму выходу блока-преобразователя, а выходы (1.L)-го счетчика соединены с входами переключателя номера цикла, (1.M)-е выходы которого подключены к входам блока памяти, причем (1.C)-е выходы генератора соединены с второй группой входов блока совпадения, выходом подключенного к второму входу триггера ошибки, третий вход которого соединен с третьим выходом блока-преобразователя, при этом (М + 1)-й выход переключателя номера цикла соединен с вторым входом элемента И, выходом подключенного к первому входу триггера разблокировки, второй вход которого подключен к C-му выходу генератора, а выход к исполнительному механизму, кинематически связанному с запорным механизмом.

РИСУНКИ

Рисунок 1