КОДОВОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1994 года по МПК E05B47/00 

Изобретение относится к запиpающим устройствам и предназначено для ограничения доступа лиц в помещения.

Известно кодовое устройство, содержащее ключ, выполненный в виде пластины с расположенным на нем магнитом, и замок, содержащий гермоконтакт, переключатель, схему И, последовательно соединенную с исполнительным механизмом, источник питания, задатчики времени и нагреватель. Это кодовое устройство является наиболее близким к предлагаемому изобретению по своей технической сущности и достигаемому результату.

Однако указанное устройство обладает невысокими секретностью и надежностью. Эти недостатки обусловлены возможностью подбора кода (времени размыкания гермоконтакта) и зависимостью работы устройства от условий его эксплуатации. Время размыкания гермоконтакта определяется временем нагрева ферромагнитного материала до точки Кюри ( Θ ) и зависит от исходных температур магнита и воздушной прослойки между нагревателем, установленным в замочной скважине, и ключом. Температуры магнита и воздушной прослойки зависят от условий хранения ключа и температуры окружающей среды. При эксплуатации устройства возможны ситуации, когда температуры магнита и воздушной прослойки отличаются от исходных значений, при которых производится расчет кода, следовательно, время нагрева ключа при открывании замка не совпадает с кодом, установленным в задатчике времени, что снижает надежность в работе устройства. Для компенсации этой зависимости необходимо увеличивать длительность импульсных сигналов с выходов задатчиков времени, что снижает секретность кодового устройства.

Цель изобретения - повышение секретности и надежности в работе кодового устройства.

Для этого в устройство введены разъемы и датчик тока, компаратор, элемент памяти, соединенные последовательно, причем вход датчика тока подключен к первому разъему, а выход элемента памяти - к второму входу схемы И, при этом первый и второй разъемы расположены в замочной скважине, а выход второго разъема подключен к входу первого задатчика времени, причем нагреватель расположен в теплоизолирующем стакане на ключе и выводами подключен к третьему и четвертому разъемам, размещенным в торце ключа.

На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - ключ кодового устройства; на фиг. 3 - задатчик времени.

Устройство содержит ключ 1, выполненный из диамагнитного материала, и замок 2. Замок 2 содержит замочную скважину 3 с расположенными в ней двумя разъемами 21 и 22, гермоконтакт 4, переключатель 5, датчик тока 6, компаратор 7, элемент памяти 8, задатчики времени 9 и 10, схему И 11, исполнительный механизм 12 и блок питания.

Ключ (фиг. 2) содержит магнит 13, выполненный из ферромагнитного материала с определенной точкой Кюри Θ , нагреватель 14, выполненный в виде спирали с определенным сопротивлением, электрическую вилку 15, разъемы 16 и 17, теплоизолирующий стакан 18 и прокладки 19 и 20.

Первый разъем 22 соединен с датчиком тока 6, через который общая шина источника питания соединена с входом компаратора 7, выход которого соединен с входом элемента памяти 8, выход которого соединен с вторым входом схемы И 11, выход которой связан с исполнительным механизмом 12. Второй разъем 21 соединен через переключатель 5 с общей шиной источника питания и с входом первого задатчика времени 9, выход которого соединен с третьим входом схемы И 11, первый вход которой соединен с выходом второго задатчика времени 10, вход которого соединен с общей шиной источника через гермоконтакт 4, причем шина источника питания образуется от блока питания (не показан). Магнит 13 с нагревателем 14 помещен в теплоизолирующий стакан 18, расположенный в корпусе ключа 1. Разъемы 16 и 17 соединены с нагревателем 14 и выведены на такое расстояние от торца ключа, при котором осуществляется надежное их электрическое соединение с разъемами 21 и 22 при введении ключа 1 в замочную скважину 3.

Конструктивно задатчик времени 9 может быть выполнен следующим образом (фиг. 3).

Он содержит генератор импульсов 23, вход которого является входом задатчика времени 9, а выход соединен со счетчиком импульсов 24, выход которого соединен с входом расширителя импульса 25, выход которого является выходом задатчика времени 9. Счетчик импульсов 24 имеет вход, по которому заносится временная установка в виде кода. При работе устройства на выходе счетчика импульсов 24 появляется сигнал после отсчета числа импульсов, пропорционального времени нагрева магнита 13 до значения точки Кюри Θ , при этом коэффициент пропорциональности определяется частотой следования импульсов генератора импульсов 23. Предварительная установка кода в счетчик импульсов 24 по входу определяется временем t, которое зависит от Θ (определяется типом ферромагнитного материала), скоростью нагрева (определяется типом нагревателя 14, условиями протекания процесса нагрева магнита 13) и начальной температуры магнита 13, а также частотой следования импульсов и разрядностью счетчика импульсов 24 (фиг. 3). При подаче питания путем замыкания переключателя 5 (фиг. 1) это число заносится в счетчик, что достигается соответствующей и постоянной коммутацией установочных входов счетчика к шинам напряжения логической "1".

Расширитель импульса 25 предназначен для формирования импульса с выхода счетчика импульсов 24 соответствующей продолжительности.

Второй задатчик времени 10 предназначен для формирования на его выходе импульса соответствующей продолжительности после размыкания гермоконтакта 4 и конструктивно может быть выполнен в виде ждущего мультивибратора, соединенного с помощью R-C-цепочки с гермоконтактом 4.

Длительность импульсов (сигналов), подаваемых на схему И 11 от задатчиков времени 9 и 10, определяется исходя из требований надежной и секретной работы устройства. С точки зрения надежной работы устройства, длительности сигналов, подаваемых на схему И 11 необходимо увеличивать из-за инерционности срабатывания исполнительного механизма 12, изменения моментов прихода сигнала с второго задатчика времени 10 по отношению к моменту прихода сигнала с первого задатчика времени 9, устанавливаемого заранее с помощью занесения временной уставки в счетчик импульсов 24 (фиг. 3). Изменения моментов прихода сигнала с второго задатчика времени 10 (фиг. 1) определяются изменением скорости нагрева магнита 13 до значения точки Кюри Θ и изменением начальной температуры магнита. С точки зрения повышения секретности работы устройства, длительности указанных сигналов необходимо уменьшить, так как при этом увеличивается число кодируемых моментов времени на одном и том же отрезке времени, что приводит к уменьшению вероятности подбора кода устройства. Поэтому продолжительности импульсов с задатчиков времени 9 и 10 устанавливают исходя из требуемой надежной работы устройства с учетом перечисленных факторов, при этом степень секретности работы устройства зависит от выбранных продолжительностей сигналов.

Датчик тока 6 предназначен для формирования сигнала, подаваемого на вход компаратора 7, и может быть выполнен в виде резистора, сопротивление которого выбирается таким, что при выбранном типе нагревателя 14 (известно сопротивление R) и опорного напряжения компаратора 7 на выходе последнего формируют сигнал высокого логического уровня при введении ключа 1 в замочную скважину 3.

Элемент памяти 8 предназначен для формирования устойчивого сигнала, подаваемого на третий вход схемы И, и может быть выполнен в виде реле, триггера и др.

Кодирование устройства осуществляется выбором нагревателя 14 (R), ферромагнитного материала магнита 13 ( Θ ), временной уставкой, заносимой в счетчик импульсов 24 (фиг. 3), и настройкой датчика тока 6 (выбор сопротивления резистора).

Устройство работает следующим образом.

Для отпирания замка 2 ключ 1 вставляется в замочную скважину 3. При этом выступ на торце ключа 1 воздействует на переключатель 5, разъемы 16 и 17 стыкуются с разъемами 21 и 22, а магнит 13 оказывается расположенным напротив гермоконтакта 4. Под воздействием торца ключа 1 замыкаются контакты переключателя 5, а под воздействием магнита 13 замыкается магнитоуправляемый контакт гермоконтакта 4. Замкнувшиеся контакты переключателя 5 подсоединяют шину блока питания к нагревателю 14 и к входу первого задатчика времени 9, сигнал с выхода которого через время, соответствующее времени нагрева магнита 13 до значения Θ , поступает на второй вход схемы И 11.

При протекании тока через датчик тока 6 он вырабатывает сигнал, под воздействием которого на выходе компаратора 7 формируется сигнал, приводящий к срабатыванию элемента памяти 8, с выхода которого сигнал поступает на третий вход схемы И 11.

Под воздействием нагревателя 14 магнит 13 начинает нагреваться. При достижении температурой магнита 13 значения, соответствующего точке Кюри Θ , материал его теряет ферромагнитные свойства и переходит в парамагнитное состояние, что приводит к размыканию гермоконтакта 4. Размыкание гермоконтакта 4 приводит к появлению на выходе второго задатчика времени 10 импульсного сигнала, который поступает на первый вход схемы И 11. Когда два импульсных сигнала соответствующей продолжительности одновременно поступают на входы схемы И 11, она включает исполнительный механизм 12 при наличии сигнала на третьем входе схемы И 11, подаваемого с элемента памяти 8.

В предложенном устройстве вероятность подбора кода уменьшается за счет возможности изменения кода путем выбора сопротивления R нагревателя 14 и соответствующей настройки датчика тока 6, что приводит к повышению секретности работы устройства. Кроме того, в предложенном устройстве нагреватель 14 находится в ключе и выполнен в виде спирали, помещенной в теплоизолирующий стакан 18, расположенный в корпусе ключа 1. Такое конструктивное исполнение устройства позволяет исключить влияние окружающей среды на процесс нагрева магнита 13 до значения Θ , что позволяет уменьшить продолжительность сигналов, подаваемых на схему И 11 от задатчиков времени 9 и 10, при заданной надежности работы устройства. Уменьшение продолжительности сигналов, подаваемых на схему И 11 приводит к повышению секретности работы устройства. (56) Авторское свидетельство СССР N 1441044, кл. Е 05 В 47/00, 1988.

Сущность изобретения: устройство содержит ключ 1, замок 2, гермоконтакт 4, переключатель 5, датчик тока 6, компаратор 7, элемент памяти 8, задатчики времени 9 и 10, схему И 11, исполнительный механизм 12, магнит 13, нагреватель 14, четыре разъема и теплоизолирующий стакан. 5 - 9 - 11, 4 - 10 - 11, 6 - 7 - 8 - 11; 11 - 12. 3 ил.

КОДОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее ключ с расположенным на нем магнитом, нагреватель, замок, содержащий задатчики времени, выходами подключенные к первому и второму входам схемы И, выходом подключенной к исполнительному механизму, источник питания, подключенный к входу первого задатчика времени через переключатель, подвижный контакт которого кинематически связан с ключом, гермоконтакт, соединенный с входом второго задатчика времени, отличающееся тем, что, с целью повышения секретности и надежности, в устройство введены разъемы и датчик тока, компаратор, элемент памяти, соединенные последовательно, причем вход датчика тока подключен к первому разъему, а выход элемента памяти - к третьему входу схемы И, при этом первый и второй разъемы расположены в замочной скважине, а выход второго разъема подключен к входу первого задатчика времени, причем нагреватель расположен в теплоизолирующем стакане на ключе и выводами подключен к третьему и четвертому разъемам, размещенным в торце ключа.