Электронно-кодовый замок Советский патент 1992 года по МПК E05B47/02 

Фиг.1

Изобретение относится к защите различных обьектоаог доступа посторонних лиц. о частности, к электронным замкам.

Известен электрошифровальный замок (авт св. СССР № 1000547 Е 05 В 7/02, 1983 г ), содержащий исполнительный блок, реле времени, регистр правильного набора, регистр неправильного набора, блок набора, переключатель, счетчик, элемент задержки, блок индикации, триггеры, элементы И и ИЛИ,

Однако известное устройство обладает низкой секретностью, т.к. блокировка замка снимается механическим ключом, который может иметь секретность ниже, чем используемый код.

Прототипом изобретения яопяетсч электронно кодовый замок, содержащий ге- пераюр импульсов, исполнительный блок, тршгер, элемент ИЛИ, блок сравнения, элемент задержки, элементы И, одновибратор, счетчик импульсов, счетчик адреса, переключатель режима работы, блок памяти, переключатель записи, кнопку Сброс.

Данное устройство позволяет повысить секретность замка, так как дня набора кода используется только одна кнопка. В данном случае, во-первых, время набора кодовой комбинации задается внутренним тактовым ienepaтором, что не позволяет увеличить скорость подбора кода Во-вторых, в отличие от использования десятичной клавиатуры по ней невозможно определить используемые цифры кода.

Однако, прототип обладает существенными недостатками. Во-первых, в нем отсутствует режим блокировки, что позволяет неограниченное время производить подбор кода. Во-вторых, для срабатывания исполнительного блока достаточно ввести правильную комбинацию признака последней цифры Указанные недостатки снижают секретность замка.

Целью изобретения является повышение секретности устройства.

Данная цель достигается тем, что в электронно-кодовый замок, содержащий исполнительный блок, блок набора кода, выход которого связан с первыми входами регистра кода и счетчика, блок выбора режима, выход которого связан со входом управления блока памяти, блок сравнения, выход которого через формирователь блокировки соединен с первым входом элемента ИЛ И, выход которого соединен со вторым входом счетчика, а также блока индикации, при этом первый выход решстра кода соединен с первым входом блока сравнения, ко второму входу которого подключен выход блока памяти, а второй выход регистра кода

соединен с информационным входом блока памяти, введено реле времени, при этом второй выход блока выбора режима соединен со вторым входом регистра кода,

третий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а третий выход регистра кода соединен с первым входом блока индикации, второй вход которого соединен со вторым выходом блока сравнения и входом

0 реле времени, причем, первый выход реле времени соединен с исполнительным блоком, второй выход реле времени соединен со вторым входом элемента ИЛИ, а выход счётчика соединен с третьим входом блока

5 сравнения.

Других технических решений, в которых бы признаки, отличающие заявляемый объект от проютипа, проявляли те же свойства, что в заявляемом устройстве; не обна0 ружено. Это является предпосылкой считать заявляемые отличия существенными.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 приведена функциональная схема блока набора; на фиг.З при5 ведена функциональная схема блока выбора режима; на фиг.4 приведена функциональная схема регистра кода; на фиг.5 приведена функциональная схема блока сравнения; на фиг.6 приведена принципи0 альиая электрическая схема реле времени; на фиг.7 - функциональная схема счетчика. Устройство (фиг.1) содержит блок 1 набора, блок 2 выбора режима, регистр 3 кода, блок 4 сравнения, блок 5 памяти, блок 6

5 индикации, исполнительный блок 7, реле 8 времени, формирователь 9 блокировки, элемент ИЛИ 10, счетчик 11.

Выход блока 1 набора подсоединен к первым входам регистра 3 кода и счетчика

0 11, выход pet ист ра 3 кода через блок 4 сравнения, формирователь 9 блокировки подключен ко входу элемента ИЛИ 10, второй выход регистра 3 кода подсоединен к информационному входу блока 5 Памяти, уп5 равляющий вход которого соединен с выходом блока 2 выбора режима, второй выход которою подключен ко второму входу регистра 3 кода, третий выход регистра 3 кода соединен со входом блока б индика0 ции, второй пход которого подсоединен ко второму выходу блока 4 сравнения и ко входу реле 8 времени, первым выходом связанного с исполнительным блоком 7, а вторым выходом - со вторым входом элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с третьим вхо5 дом регистра 3 кода и вторым входом счетчика, выходом подсоединенного к третьему входу блока 4 сравнения.

Блок 1 набора предназначен для ввода в замок кода ключа. Он может быть выполнен аналогично схеме, приведенной на фиг.2. Блок набора состоит из набора кнопок Кн 12.1-12.п, осуществляющих подачу сигнала логического нуля в отключенном состоянии и сигнала логической единицы во включенном состоянии на регистр 3 кода. Элемент ИЛИ 13 выдает сигнал логической единицы в счетчик 11 при нажатии на кнопку.

Блок 2 выбора (фиг.З) режима предназначен для определения режимов установки нового кода или обычной работы. Он состоит из кнопки 14 Ввод и переключателя 15 Запись. В режиме обычной работы положение переключателей такое, как показано на фиг.З. При необходимости установки нового кода переключатель 15 переводится в положение Запись. При этом уровень логической единицы поступает в регистр 3 кода, а на блок 5 памяти подготавливается цепь записи кода по кнопке 14 Ввод.

Регистр 3 кода предназначен для приема и оперативного хранения кода ключа. Он может быть выполнен аналогично схеме, приведенной на фиг.4. Он содержит генератор тактовых импульсов 16, элементы И 17,1-17.четырехразрядные счетчики 18.1- 18.п, четырехвходовые ключи К 19.1-19.п. К 21.1-К21.П, дешифраторы 20.1-20.п и элемент НЕ 22. При поступлении сигнала уровня логической единицы на один из элементов И 17 (что соответствует нажатию кнопки на блоке 1 набора) тактовые импульсы поступают на один из счетчиков 18. Количество поступивших тактов в счетчик 18 через соответствующий дешифратор выдается на отображение в блок 6 индикации При пропадании сигнала логической единицы на входе элемента И 17 поступление тактов в счетчик 18 прекращается, и он сохраняет свое значение до момента прихода сигнала сброса от элемента ИЛИ 10. Через ключи К19 осуществляется выдача установленных в счетчиках 18 чисел в блок 5 памяти по сигналу от блока 2 выбора режима, а через ключи К21 - в блок 4 сравнения,

Блок 4 сравнения (фиг.5) предназначен для определения идентичности кода, набираемого в блоке 1 набора, и кода, хранящегося в блоке 5 памяти. Он состоит из сумматора по мод. два 23, элемента НЕ 24, элементов И 25, 26.

Если код ключа, хранящийся в блоке 5 памяти, и код, находящийся в регистре 3 кода, одинаковые, то на выходе сумматора 23, будет сигнал логического нуля который через элемент НЕ 25 и элемент И 25 поступает на выход блока. В противном случае через элемент И 26 выдается сигнал несравнения

Блок 5 памяти предназначен для долговременного хранения эталонного кода, ис пользуемого в замке, и может быть реализован в виде статического регистра с емкостью An двоичных разрядов.

Блок памяти может быть реализован на микросхемах 564 ТР2. представляющих собой четырехразрядный статический регистр с возможностью блокировки выхода. При

Q установке переключателя в режим.- записи нулевой уровень с кнопки 15.1 в блоке 2 поступает на вход V микросхемы и отключает ее выходные цепи.

Блок 6 индикации предназначен для

с отображения цифр кода на блоке 1 набора, а также сигнала разрешения доступа. Он может быть выполнен на светодиодных индикаторах типа микросхем ЗЛ341.

Исполнительный блок 7 осуществляет

Q формирование выходного управляющего сигнала при включении замка. Он может быть выполнен в виде исполнительного реле, электромагнита, усилителя тока, формирователя кода и т.п.

5 Реле 8 времени (фиг.6) предназначено для задания временного интервала исполнительного блока и установления схемы замка в исходное состояние после истечения заданного интервала.

оРеле 8 времени выполнено аналогично

схеме, приведенной в серии МРБ Н.А.Дроб- ница Электронные устройства для радиолюбителя, М., Радио и связь, 1986 г., стр.7,8, рис.5. Оно состоит из времязадаю5 Щей цепочки на резисторах 27, 29 и конденсатора 28, высокоомной развязки на микросхемах серии 17630, 31, исполнительного узла на основе транзисторов 34, 36 и реле 37. В исходном состоянии на вход реле

0 8 времени поступает низкий уровень, и вре- мязадающая цепь зашунтирована. При поступлении сигнала высокого уровня на вход реле 8 времени он транслируется по нормально замкнутому контакту 39 на элемент

5 ИЛИ 10. Как только сигнал на входе реле 8 времени пропадает, срабатывает реле 37 на время, определяемое параметрами элементов 27, 28, 29. Контактами реле 40 на исполнительный блок 9 подается высокий уровень

0 напряжения, а со входа блока 10 сигнал управления снимается.

Формирователь 9 блокировки осуществляет формирование сигнала запрета на за- 5 ранее установленный интервал времени и может быть выполнен аналогично блоку 8.

Элемент ИЛИ 10 предназначен для объединения сигналов с реле 8 времени и формирователя 9 блокировки в один сигнал установки схемы в исходное состояние.

Счетчик 11 (фиг,8) предназначен для определения факта нажагия всех кнопок блока 1 набора.

Он состоит из элемента ИЛИ 41 и двоично-десятичного счетчика 42.

Устройство работает следующим образом.

На блоке 1 набора по порядку нажимаются кнопки набора кода. При нажатии любой кнопки в соответствующем разряде регистра 3 кода происходит установка цифр по порядку от 0 до 9, что отображается на блоке индикации. При отображении цифры, соответствующей установленному коду, кнопка отпускается, и в регистре 3 кода данная цифра запоминается, а в счетчике 11 добавляется единица. Затем нажимаются остальные кнопки и осуществляется ввод остальных цифр кода в регистр 3 кода. После того, как все кнопки (а, следовательно, и все цифры кода) набраны, сигналом со счетчика 11 блок 4 сравнения вырабатывает сигнал совпадения или несовпадения кода, введенного в регистр 3 кода, и эталонного кода, хранящегося в блоке 5 памяти. Если коды совпадают, то запускается реле 8 времени и срабатывает исполнительный блок 7. Кроме того, на блоке 6 индикации отображается сигнал разрешения доступа. После истечения установленного интервала времени доступа сигналом с реле 8 времени исполнительный блок 7 выключается,а через элемент ИЛИ 10, счетчик 11 и регистр 3 кода устанавливаются в исходное состояние. Если код замка набран неправильно, то сигналом с блока 4 сравнения запустится формирователь 9 блокировки, который через элемент ИЛИ 10 установит сигнал сброса на счетчик 11 и регистр 3 кода, блокируя тем самым работу замка, После истечения данного интервала блокировки сигнал с выхода формирователя 9 блокировки пропадает и замок готов к работе.

Для осуществления записи нового кода на блоке 2 набора режима устанавливается режим Запись. В этом случае выход регистра 3 кода отключается от входа к блоку 4 сравнения и подключается ко входу блока 5 памяти, С другой стороны, сигнал с блока 2 Запись блокирует выходы блока памяти на вход бока 4 сравнения. Таким образом, на всем протяжении режима записи на входах блока 4 сравнения присутствуют нулевые коды. Осуществляется набор нового кода аналогично описанному выше. Как только на блоке б индикации отобразится требуемый код, по сигналу с блока выбора режима осуществляется запись нового кода из регистра 3 кода в блок 5 памяти. После

этого замок переводится в режим обычной работы, В этом случае сигналом с блока 2 выбора режима разрешается выдача кода из регистра 3 кода и блока 5 памяти о блок 4

сравнения. Он срабатывает и осуществляет включение исполнительного блока 7, сброс блока 6 индикации, а затем и установку счетчика 11 и регистра 3 кода в исходное состояние. Срабатывание исполнительного блока

7 и выключение блока б индикации говорит о правильности записанного в блок 5 памяти эталонного кода.

Таким образом, введение реле 8 времени позволяет исключить управление установкой замка в исходное состояние извне, в связи с чем можно заранее рассчитать необходимый интервал задержки его сброса, из условий обеспечения более длительного времени подбора кода. С другой стороны,

сброс регистра 3 кода только после сравнения всех набранных цифр кода, а не одной, как в прототипе, также существенно увеличивает время подбора кода из-за увеличения количества комбинаций подбора.

Следовательно, предложенное устройство по сравнению с прототипом, обладает более высокой секретностью.

Формула изобретения Электронно-кодовый замок, содержащий исполнительный блок, блок набора кода, выход которого связан с первыми входами регистра кода и счетчика, блок выбора режима. выход которого связан с входом управления блока памяти, блок

сравнения, выход которого через формирователь блокировки соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом счет чика, а также блок индикации, при этом первый выход

регистра кода соединен с первым входом блока сравнения, к второму входу которого подключен выход блока памяти, а второй выход регистра кода соединен с информационным входом блока памлти, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения секретности, в него введено реле времени, при этом второй выход блока выбора режима соединен с вторым входом регистра кода, третий вход которого соединен с

выходом элемента ИЛИ, а третий выход регистра кода соединен с первым входом блока индикации, второй вход которого соединен с вторым выходом блока сравнения и входом реле времени, причем первый

выход реле времени соединен с исполнительным блоком, второй выход реле времени соединен с вторым входом элемента ИЛИ, а выход счетчика соединен с третьим входом блока сравнения.

ВВод Запись 2

Кн 14

Кн 15.Т

Кн 14

1

Кн 15.Т

Сущность изобретения: устройство содержит 1 блок набора кода (1),1 блок выбора режима (2), 1 регистр кода (3), 1 блок сравнения (4), 1 блок памяти (5), 1 блок индикации (6), 1 исполнительный блок (7), 1 реле времени (8), 1 формирователь блокировки 9, 1 элемент ИЛ И (10), 1 счетчик (11), 1-3-4-8- 7; 4-9-10-11, 8-10. 2-5-3-6, 4-6. 8 ил.

1 i

от бл.Т от Сл.10 от 5Гл.2 Фиг. 4 на бл. 5

II

на блок 5

ЦКн 15.2

xf

1

на блок 3

фигЗ

на (л.4

выгод на бпок

выход не блок Г$

от блока

П

29I

Фиг. 5

Фи. б

на блок 7