专利名称：遥控自备电子锁防护系统组件的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及锁，更具体地说涉及一种可光学地或通过无线电传输进行遥控且依尺寸配备和构造其应用于常规门闩锁定机构的电子锁。
由于现代半导体电路、特别是微处理器的出现，人们已为设计一种提供结合有微处理器的优点的安全的“防撬”电子门锁作出不少努力。在美国专利4573046、4964023，及4031434中描述了设计电子锁的若干偿试。前述专利描述的每种结构存在共同缺点;它们不能直接用在现有常规门闩锁的结构中。这种现有技术的电子锁结构一般需要待安装的新锁定构件和要钻穿过门进入门侧柱本身的附加孔。例如授予Pinnow的美国专利4573046一般公开了一种电子发送/接收器锁定系统，其中发送器最好是设置在用户手腕上所带的手表中。该参考文献并未以不同于概念性方式来描述响应位于门中的信号接收器的装置，该装置物理上启动该锁机构。但是，该文献清楚地建议修改常规门闩锁构件，以便实现锁定功能。除了缺乏与现有门锁的兼容性，这种现有技术电子锁设计还存在其它缺点。
授予Niskizawa等人的美国专利4964023一般公开了一种光照键，其中可调制发射的光以实现额外键控功能。大概利用了频移键控调制(即，FSK调制)，这易于被复制因而显著降低了这种锁定机构提供的防护性。FSK调制“键”的复制可通过例如利用具有“学习”功能的“万能”TV/VCR遥控来实现。通过简单地靠近“万能”控制器来放置原始“键”并将该键的光信息直接传送到控制器的传感器即可达到复制。
授权给Perron等人的美国专利4031434一般公开了一种利用二进制编码信号的感应耦合的电子锁。钥匙通过磁感应将以预编程代码编码的FSK信号传送到锁单元。锁单元处理来自该钥匙的信号并启动移动死闩的马达。钥匙以及锁单元的电源均包含在钥匙中。这种类型的锁定装置对噪声极敏感并要求“发送器”与“接收器”之间有相当近的操作距离。
授权给Johansson等人的美国专利4770012和授权给Gorder等人的4802353公开了由内设电池作部分供电的相当复杂组合类型的电子门锁。这些锁的外部手柄用于接收用户以类似于机械组合锁的方式发出的入门代码并使用相当基本的编程方案。这种锁结构不使用传统风格的门闩锁结构，而是借助于内部电磁螺线管在锁定和非锁定状态之间切换，该电磁螺线管用来撤回允许外部手柄旋转并打开门的内部销。4802353的锁还提供一机械钥匙超控电子锁结构并可用于以红外通信链路启动位于远处的美国专利4854143中所描述类型的死闩锁。在这些专利所描述的每种锁中，实际相对于门碰板移动锁闩的能量是由用户提供的。
利用以上三专利中公开的这类电磁锁定装置的概念存在许多缺点。首先，这种装置需要实际电源，因为螺线管电磁体必须保持被激励以便将锁保持在其未锁状态。因此，电池替换频繁。例如，专利4770012公开了持续大约9000次锁定操作的锁电池，其在一天通常30次操作的门使用率下，寿命不到一年。专利4，802，353公开了在相同条件下持续180天的电池。第二，这种电磁装置还极为慢。专利4854143中公开的死闩电磁体切换为未锁和锁住状态分别需要8秒和4秒。专利4802353中公开的门电磁体需要四秒切换为未锁状态。第三，为该应用选择的电磁装置指定以低电流操作，而且不能阻止沿它们的轴向运动的强力。这意味着它们不能用刚性弹簧加载并易于通过施加适度的外部磁场而加以干预。第四，除了操作螺线管所花的时间，还需要额外的时间(至少8秒)输入正确组合代码，使得打开门耗费的总时间在16秒数量级。这远长于用常规钥匙操作的锁机构打开门所需的时间。
上述电子组合锁系统的另外一些缺点是入门代码可由其它人可见地检测，残疾人(例如盲人)一般不能使用这种锁，并且那些且有机械补偿特征的通常可被撬开。此外与常规门锁构造比较，上述组合锁一般需要新的制造和加工过程(与常规门闩锁所要求的那些相比较)，并且在电磁装置附近必须部分地由非铁材料构成，这限制了产品选择。
现有技术中已知的电子锁结构所明显缺乏的是一种与广泛应用于常规钥匙操作的门闩锁的内部机械锁定机构相兼容的简单、“防撬”低功率锁结构。这种电子门锁设计可兼容地应用于和由锁制造商容易地设计为具有最小工程或产品加工工作或成本的现有门闩锁结构。实际上所有现有常规机械锁结构利用机械钥匙相对钥匙受体的轴的旋转运动来移动锁定构件。钥匙的旋转运动或直接用于旋转锁定构件或立即转换为通常沿钥匙受体的轴移动的锁定构件的线性运动。常规机械门闩锁的这种简单性和有效性至今仍未被复杂的、高功率损耗或非有效的现有技术的电子锁结构所复制。
本发明利用成熟的低功率电子元件直接代替常规机械门闩锁的机械钥匙和接纳钥匙的锁柱体部分，同时保持用于实现实际的门锁定功能的这种锁的内部机构，来解决现有技术电子锁定结构的缺点。这种设计得与现有常规门闩锁兼容的电子锁构件允许当前门锁制造厂中制造商的投资得以保持，并利用现代化的基于微处理器的电子线路来控制包括复杂入门代码、授权进入的记录保存等的纯锁功能。
本发明提供一种简单、相当便宜且可靠的装置和方法用来启动在门或类似物中所使用的锁定机构。设计该装置最好使其大小和构造利用到现有常规门闩锁构件。例如，该装置的机械“锁定”部分以及光学或射频传感器最好构造成便于安装在常规门把手的外部手柄内，同时内部手柄配备电池和电子控制装置。除了钥匙接纳柱体和对门把手按钮的改进，以前已知常规门闩锁的所有其余部件、包括门闩、位于门孔内的机械锁定部件及碰板可以现有技术已知的同样方法加以利用。
通常，本发明的锁定装置包含包括一微型光学或射频发射器的手持遥控器(HHC);包括光学或射频传感器的电子门锁(EDL)，所述光学或射频传感器置于由EDL紧固的区域之外;一个连接到该传感器的处理器控制电路和一个用于启动EDL的机械锁定部件的机电装置。本发明装置还可包括一个用于EDL和HHC的电子编程器(EDLP)，用来输入所需入门码和控制HHC和EDL的其它功能。HHC与EDL之间(及EDLP与HHC或EDL之间)的通信最好是双向的，不过，如下所述，HHC和EDL间的单向通信也是可能的。
通常，一旦操作员启动，发射器便产生一个由传感器接收的信号。该信号经由处理器处理，处理器将该信号与预定存储的信号相比较，以判定所接收信号是否构成一个有效锁启动序列。在该序列被判定为有效的情况下，处理器启动一个机电装置(比如一个直流电动机等)，以使常规门闩锁的锁杆旋转。此后，使用者就能以一般方式扭转门把手。如领域技术人员所知，打开门的主要能量由使用者提供。因此，机电装置只需产生足以将锁杆或锁闩(本领域已知的术语)拧转几分之一圈的力矩，而其尺寸可小到足以放入门闩的手柄部分之内。在所接收信号序列判定为无效信号的情况下，处理器复位，以接收第二个信号并重复该过程。在接收了预定数目的无效信号之后，该系统禁止其自身一预定时间周期，以抛弃序顺偿试每种可能代码组合(例如，利用计算机)的有关企图。
本发明最好还为EDL和HHC之间的高度保密的双向通信提供一个基于“主”和“次主”键概念的有限存取过程和借助于一个只需极小电功率的微型机电装置的执行过程。
本发明的另一特征在于该锁不能被“撬开”(picked)因为没有机械锁柱体，也因为采用了扩展频谱通信(SSC)技术。
由于本发明的种种优点和特征，实际上对当前市场上可买到的任何传统机械式门闩锁的生产过程作微小变动便能容易地实现根据本发明原理构成的电子锁装置。
因此，根据本发明的一个方面，提供有一种电子锁装置，它包括(a)碰板;(b)可与所述碰板相互啮合并可在啮合与非啮合两位置之间移动的一个锁闩;(c)机械锁定装置，可操作地同所述锁闩连接，以便有选择地防止所述锁闩在所述啮合和非啮合位置之间移动，所述锁定装置需要沿一锁定轴或围绕其动作的一个原动力;(d)机电装置，可操作地连到所述机械锁定装置，以向所述锁定装置提供原动力;和(e)电子控制装置，该装置响应编码的接收信号以便选择性地激励所述机电装置，其中所述机电装置仅提供沿锁定轴或围绕锁定轴的力。
根据本发明另一方面，在所提供的上述装置中，所述编码的接收信号包括第一组编码信号和第二组编码信号，其中所述第一和第二组编码信号均必需经所述电子控制装置判定其为有效之后才能激励所述机电装置。
根据本发明又一方面，提供包括下述部分的电子锁系统(a)用以产生信号的键装置;(b)用于接收所述信号的接收器装置;(c)协同地连接到所述接收器装置的处理器装置，用以将所述接收信号与所述存储基准信号作比较并在所述接收信号被判定为等于所述基准信号时，产生一启动信号;(d)原动装置，有效连接到所述处理器装置，其中所述原动装置包括共同连到锁定机构的轴，该锁定机构通过围绕锁杆的纵轴旋转所述杆而处于啮合和非啮合状态，所述轴用于响应所述启动信号旋转所述杆，借引仅利用所述杆的旋转来锁住该锁定机构和松开该锁定机构。
根据本发明另一方面，提供一种以下形式的电子锁装置信号从一遥远单元发射至锁单元，以启动机电装置改变锁闩的状态，该电子锁包括(a)用于产生第一编码信号和第二编码信号的装置，其中所述第一和第二编码信号是以彼此交错的段发射的，其中所述第二编码信号的诸段包含与将要发射的所述第一和第二编码信号的下一接续段的频率有关的信息;(b)用于接收所述第一和第二编码信号的处理装置，该装置包括(ⅰ)用于存储预定有效信号与频率的存储装置;(ⅱ)用于将所述接收的第一和第二编码信号同所述预定有效信号进行比较的判定装置;和(ⅲ)将启动信号提供给机电装置以改变锁闩的状态的输出装置。
表征本发明的这些和其他优点及特征已具体在构成本文另一部分的所述附权利要求书中具体地指出。但为了更好地理解本发明，通过其使用获得的优点及目的，可参照构成本发明另一部分的附图及描述本发明最佳实施例的相应文字说明。
参照附图，其中贯穿所有视图的相同部件用相同标号标出
图1是表示安装在门中的一种传统型门闩的视图，该门闩装有根据本发明原理构成的电子锁;
图2是图1电门闩锁的分解透视图;
图3是通过图4的线3-3截取的图2所示门闩锁的开关触点和耦合件(连同直流电动机21和以部分剖视图所示的齿轮式云台22)的放大的横截面图;
图4是沿图1线4-4截取的图1门闩锁的外部门手柄部分的横截面视图;
图5是表示图2门闩锁的机械锁定机构部分的放大的分解透视图;
图6是表示图2门闩锁的手持控制器部分(HHC)的功能方块图;
图7是表示图2门闩锁的电子门锁(EDL)部分的功能方块图;
图8是表示图2门闩锁的电子编程器部分(EDLP)的功能方块图;
图9是对图7的一组EDL的入门编码方案的原理图解说明;
图10是图6和图7的HHC和EDL所用的最佳通信时序图的图解说明;
图11是图6和7的方块409和509的功能方块图;
图12是表示图7方块505的计算机程序操作的逻辑方块图;和图13是表示图8方块605的计算机程序操作的逻辑方块图。
本发明的原理特别适合于应用在将门安全固定在其关闭位置的那种锁中。本发明的一种最佳应用便是将传统型机械(即物理钥匙操作的)门闩锁改装成电子的无钥匙锁。然而这种最佳应用只不过是可运用本发明原理的无数种应用中的一种典型应用。例如，本发明原理还适于各种死闩(deadbolt)锁，窗锁，文件柜锁等等。
本发明与电有关部分的一个最佳实施例包括用于装在一个门闩结构的门把手的中空凹槽部分中的电子门锁电路，其结构在此后详述。为便于说明起见，以下将该电路简称为“EDL”。通常EDL包括装在外面的门把手中的光学或射频传感器，一个为接收来自该传感器的信号而连接的微处理器控制器，和一个由微处理器控制器作运作控制并为物理启动门闩锁杆而连接的机电装置(如直流电动机之类)。在本发明的电气相关部分内还包括一个对EDL电路供电的高效电池。
EDL电路同采用低功率双向光学或射频发射器/接收器的手持遥控器(即，手持遥控钥匙)通信。为易于说明起见，此后称此手持控制器为“HHC”。因此，已不需要专用的物理钥匙，而且正如纵观本文公开内容会变得更清楚的是锁的可靠性显著改善。如以上指出的，本发明最好被安装/设置在现有锁构件中(或仿照/配合现有锁构件来构造)，因此，不必要变动现有锁构件的尺寸。这样，根据本发明的产品的实现过程所要求对生产和安装门锁的现行程序的变动是极其微小的。
本发明还可选择地包括一个电子编程器(此后简称为“EDLP”)，用于为EDL和HHC编制所需入门码并控制HHC和EDL的其它功能。
现参照附图，图1中总的以20表示出可操作地安装在门19内的一个闩锁装置。本文将涉及的门锁20是以本领域所周知的“常规”构型构成，该锁分别具有内部手柄25和外部手柄30，这两把手通过联动装置共同连接在门19内，以便有效地移动和锁定锁闩构件31。锁闩构件31在一组合门框(未示出)内与一碰板33(最好见图2)啮合，以便以众所周知的先有技术方式在门框内作枢轴转动而紧闭或松开门19。虽然在此将描述其一个实施例，但连接手柄25和30的门锁20的内部联动装置可为本领域普通技术人员所了解的各种构型。由于对传统门锁机构的各种构型的结构和操作的细节与对本发明原理的理解无关，故除了提供对其机械锁定部分的一定程度上的理解可能必要的概述以外不在此赘述。这种门锁结构可在大量专利中、市场上及多数门上普遍找到，如果需要更详细的资料可直接查找。
图2示出了已结合本发明原理经改装的一种传统门闩锁定装置的一个实施例的联动机构一例。为便于描述本发明，存在于门锁20中的遥控HHC电路和EDL部件将总称之为“电子锁”。参照图2，包括EDL的那些电气部件(功能性地示于图7中)的电子模块500，其大小与构型使其适于装在门锁20的内手柄25中。门锁20的内手柄部分包括一安装架50，为防止其通过门19内的一孔相对于门19移动，该架50被固定到外手柄部分一相应安装架30a。一个中空圆柱形轴26可旋转地安装于架50，以便在弹簧52的弹力作用下绕轴18旋转。当门锁20装到门19上时，轴26伸出盖板53。内部门手柄25以现有技术众所周知的方式可拆卸地固定到轴26，以便在相对轴18扭动手柄25时该轴能克服弹簧52的偏转而旋转。
包括电路，内部连接器，电路板等、构成图7的EDL功能的电子模块500被适当地封装在内柱形安装管27a和外柱形安装管27b之间。内安装管27a的尺寸要使其同轴放在轴26上并摩擦性地或相反固定到轴26，如图2所示。一个高效圆柱形电池单元28之尺寸使其能安装在柱形轴26内并具有用于激励EDL电气部件用的适宜电压。电池各端被适当连接(未示出)，以为放置于门锁20内的EDL的所有电气部件供电。在最佳实施例中，手柄25的端盖54是可拆卸的，以形成接触装在手柄25内的电池28和电子模块500的入口。最好，端盖54还包括一个中心定位开关，以29a表示，和一或两个发光二极管指示器29b(适当地连到电子模块500)以便从门19的内部手柄25那侧可起到手动锁定作用。指示器29b提供任何时间点的电子锁锁定状态的可见指示。另一方面，锁定状态指示器可为机械的，以便延长电池寿命，如本领域技术人员所了解的还可由直流电动机启动该指示器从一种状态变到另一种状态。
门闩锁面对门“外”的那部分示于图2和4中。参照这两图，静止的外部安装架30a装有一中空的圆筒形轴30b，以便以类似于架50和轴26的方式绕轴18旋转。当装至门19时，轴30b穿过外部盖板28延伸。外部门手柄30被固定到轴30b以使轴30b随着手柄30的转动而旋转并当门关闭使手柄30不能从门外侧卸离轴30b，这些都是本领域技术人员所共知的。轴30b连接到随轴30b旋转的外部夹持构件30c。一个内部罩夹持部件30d被操作地连接以便随该外部罩夹持构件30c而旋转。正如此后将更详细说明的，门闩锁组件的机械锁定构件被安放在罩夹持板构件30c和30d之间。内部罩夹持构件30d的延伸部30f沿轴线15纵向地伸向内部手柄组件并在轴26和30b和它们各自手柄25和30之间形成一耦合杆。轴26在夹板(未示出)内端处终止，但被定位成可邻近安装架50的内表面旋转。夹板具有一个轴向对齐的穿孔，当门锁20装到门19时，夹板通过该孔可滑动地啮合耦合杆30f，以使轴26和30b围绕轴线18一起转动并受耦合杆30f的约束。耦合杆30f还通过总的以36表示的门闩启动组件中的一个钥匙孔。锁闩启动组件36以现有技术已知方式操作，以响应锁闩启动组件36的钥匙孔内耦合杆30f的旋转运动，顶住试图将锁闩31保持在伸展部位的弹簧偏力，相对安装板32纵向移动锁闩构件31。
参见图2，总的指定为21的直流电动机组件装在柱形轴30b内。该电动机组件包括将组件固定到轴30b的电动机安装壳21a、直流电动机21，齿轮减速器22、开关连接盘57、形成与开关连接盘57滑动接触的片簧触点58(最好见图3)和耦合件24。该耦合件24借助于定位螺丝60固定到电动机21/齿轮式云台22的轴59上使固定到耦合件24上的片簧触点58定位成与开关连接盘57成所需要旋转角度。连接盘57有一对以一定角度隔开的触点57′，它们在电动机轴旋转耦合件24时可有选择地被片簧触点58所啮合。触点57′和片簧触点58组合形成单极开关用以给直流电动机21加电。电动机外壳连接到地电位。耦合件24不面向直流电动机21的表面限定了一个可配合地固定锁杆23一末端的槽。锁定杆23从耦合件24通过位于夹板30c和30d限定锁定机构腔内的凸轮223轴向延伸。使用导线以已知方式实现电池28对电动机21的电激励(如图7所图示)。
参考图5，轴件30b通过外壳30a的楔形环状突肩延伸。轴30b有一对与突肩225的一对楔形槽222对齐的纵向延展槽224。凸轮223有一对凸轮表面，可配合地选择对齐的槽以及在锁定杆23旋转凸轮223时将一对钢球221移入和移出所对齐槽，更多细节将在下文说明。
外手柄30最好加有工通孔，其大小和装配可容纳传感器510，该传感器可接收来自HHC的射频或光信号。传感器510工作时被连接到电子模块500，并且在外手柄30内正确连接以接收进入手柄孔的信号。传感器510或是光学(例如红外线(IR))或是射频(RF)传感器，最好如图2所示。
如本领域技术人员能够理解的那样，当锁定机构处于松开状态时，通过内把手25和外把手30的旋转来驱动该锁，使每一把手的旋转分别旋转轴26和30b，将门锁闩31缩回到板32内的位置。该动作使门锁闩31与碰板33脱开使门19可被打开。
如上所述，锁定机构通常是先有技术已知的，因此其它细节在此不再赘述。希望对这类装置有更透彻了解的人可参考美国专利号2669474;4672829或5004278。在最佳实施例中，使用指定型号为131的由Wisconsin，Milwaukee的MasterLock制造的锁机构。简言之，当该锁的两个钢球通过凸轮223定位安放在环形通道222内时，如图5所示，由两个钢球221使该锁物理地从开状态切换到锁定状态。当钢球221位于通道222内，它们通过套筒30b的槽224定位以防套筒30b的旋转动作。当钢球被凸轮223移出通道222时，该锁从锁定状态切换到松开状态。凸轮223工作时由锁定杆23旋转。只要锁定杆23和凸轮223或者顺时钟或者逆时钟方向旋转大约1/4周，该锁便从锁定状态转换为松开状态。在锁定状态，避免套筒30b相对于外壳30a旋转。因此避免把手30转动，防止门锁闩31缩回。
大多数锁机构有一旋转轴，该轴定义为沿其施加使门闩开门(即，相对钥匙接纳柱的轴的运动)的扭矩的轴。在最佳锁套件中阻止该旋转的机构安放在绕该轴旋转的凸轮上，而另一些非常典型地利用基于绕该轴或沿该轴的旋转的其它阻止机构。因此本领域技术人员会理解，由常规机械门闩锁的物理钥匙提供的机械运动也作用于锁轴。最佳实施例的直流电动机构造为相对与钥匙接纳装置或其代替的柱体同样的锁轴进行作用。该电动机的轴未带来不绕锁轴的任何活动。而且，通过本方法直流电机组件21(即旋转锁定杆23的机电装置)的启动需很小扭矩或能量锁上或打开该门。可以理解，其它锁机构(例如，型号为S.O.3211×3ADJ.B.S的由威斯康新、Milwaukee的MaterLock公司制造的锁)利用沿锁轴的运动。本领域技术人员会理解，机电装置可以提供沿轴而不是绕轴的运动。最佳实施例中的锁轴在图2中以标注为18的直线指出。
下面，为更好理解EDL和HHC及其间发信方法，将在电子锁操作的一般讨论之后再进行电气元件的讨论。
下面参考图2、6和7，示出了最佳手持(最好电池供电的)控制器电路400(HHC400)的功能框图，该控制器能与锁双向通信而无需机械接触。该双向通信最好使用红外(IR)光或无线电波(RF)完成。此外，廉价的单向光通信的另一装置可用模式识别(例如“条码”技术)实现，并将在下文讨论。HHC400包含一按命令(通过按下HHC上的“锁”或“开”按钮，分别如402和403指出)将一可编程入门代码发送给最好位于外把手30内的传感器的电路。本领域技术人员会认识到该电路可以是专用集成电路(IC)或用如下文讨论的分离元件实现。如前所述，当前典型门锁中的标准钥匙柱体在EDL中被传感器510和置于外把手30内的机电装置21所取代。电封装组件500放在内把手25内。
EDL500(图7示出)的微处理器505通过传感器510与HHC400通信。对入门代码进行验证，并且如果与存储在本机非易失存储器中预偏程代码相匹配的话，启动机电装置21将EDL切换到开(或锁)状态。在最佳实施例中，该机电装置21是带有256∶1齿轮减速器22的微型直流电动机。该机电装置将锁定杆23以顺时针或逆时针方向旋转大约1/4周以分别将锁切换为锁或开状态。在最佳实施例中，切换操作在1秒内完成，尽管本领域技术人员立即会理解齿轮、电动机轴速率、加到电动机上电压及锁类型都会影响锁定操作的时间。齿轮减速器22通过其上有两端触点57′的单极开关连接到非导通盘57上(图1和图3)。当EDL切换到锁或开状态，盘57与片簧触点58相互作用以停止电动机21。当每一种切换被接合，则发送一信号回HHC以确认该EDL为锁或开。HHC包含双色LED(412)，根据接收到的EDL确认信号发不同的光(例如，当开时为绿，锁时为红)。本领域技术人员立即会意识到还可结合其它信号，例如声音确认信号。
门锁的机械驱动(即，从外面用把手30或从里面用把手25将门打开)，是在EDL在内部切换为开(或锁)状态之后由用户提供的。这样，用户给出扭矩施偏压于弹簧加载旋转轴30f以缩回门闩31。这样，由于直流电动机21只需旋转锁定杆23和凸轮223，可用很小的低扭矩电动机，无须大弧度旋转。在最佳实施例中，齿轮减速器22的轴可绕仅10°左右的弧旋转以成功地将EDL从锁位置切换到开位置(或反之)。但是，如本领域技术人员所理解，旋转量涉及利用EDL的锁定机构的设计选择及类型。用于切断电动机21电源的置于齿轮减速器22上的开关也可用于在短延迟后切断EDL电子封装盒500其余部分的电源以节省电源。本领域技术人员也会认识到，由于使用处理器，在某些场合下监视由直流电动机21吸取的电流以确定何时已完成对锁或开该锁定机构所需旋转(即假定旋转过一定弧度后由锁定机构本身停止轴旋转，如同在最佳实施例和其它典型锁中，由此停住该电动机，此后通过该电动机吸取更大电流)而不是使用本文所讨论最佳机械开关。
如上所述，EDL的内把手25配有中央按钮29a以手动将EDL从锁状态转换为开状态或反之。内设的LED29b用于提供门19是锁是开的可见指示。电子封装500件和电池28插入EDL的内把手25。尽管未作测试，初步计算表明最好为锂电池的EDL的电池28应提供足够能量以对EDL供电至少10年。电池28最好只能从门19内部通过内把手25的电池舱板54加以替换。当电池28耗去其容量的近90%时，每次启动EDL时最好由EDL发送一告警信号给HHC，并激活EDL内的蜂鸣器。因此，每次启动EDL时，当EDL电池28电压变低，HHC便产生一简短可听见的告警信号给用户。当HHC本身电池(未示出)电压变低时产生一个不同音频信号。万一EDL电池28没有及时更换，可人为地给EDL的外部配备一个专有的微型端口(未示出)用于给EDL电路供电。该端口可由授权的维护人员接触并最好电气上防止过电压和短路(例如，用二极管)。此外，也可将阻挡层光电池(未示出)安装在EDL中，以在有直射光射到该电池时可对EDL的电池28充电。
对EDL微处理器505编程以在HHC丢失时接收紧急代码(若无HHC最好不能从外面将EDL锁定)。该代码最好包含两段。紧急代码的第一段为标准工厂编码，该编码也可编制到由授权维护人员所带的紧急HHC中。第二段为个人紧急编码，该编码或者在工厂中编制到EDL中或在安装后由拥有者人为地编程在EDL中。紧急HHC配备有可从拥有者处接受紧急码的个人段的字母数字键盘。为增加额外安全性，紧急代码的个人段可排列和构造成在门被授权维护人员打开后加以改变。如果使用射频通信，紧急代码可从授权维护中心和/或保安服务处远距离发送。
下面，参考图9，给出EDL最佳编码方案的讨论。EDL最好能存贮64个入门代码。每个入门代码含64位。因此存在2种可能替在的组合(作为对比，2大约为4.3千兆)。64个入门代码中的第一个代码是专用锁定编码(“SLC”)。其余63个入门代码最好为“主”和“次主”HHC所用(即，允许单个HHC访问任何数量的指定EDL)。个人HHC只能发送一个入门代码。然而，任何个数的EDL可将其64个入门代码之一作为该代码输入。
当将HHC的入门代码编程与SLC匹配时，HHC只能锁或开特定EDL(假设SLC代码在其它锁中未重复)。如果HHC编程为发送其它63个代码之一(即，作为入门代码编制在EDL中的代码之一)则该HHC可以“主”或“次主”方式工作。该代码可指定一个“优先级”使“优先级1”代码可锁和开给定区域中任何EDL，而优选级2、3、4等的代码可锁或开较少个数的EDL。图9示出该入门代码优先级方案的实例。
这样，该优选系统除了主要的“主”代码还有“次主”的62级代码。本领域技术人员会认识到不同的优先级不能有相同代码以避免较低优先级的HHC锁或开限定到较高优先级HHC的EDL。该优先级方法考虑到限定对敏感区域访问的有效增强。本领域技术人员也认识到，给定的EDL和若干匹配的HHC可由制造商或使用EDLP600(下文说明)的用户编程而具有相同SLC。
HHC和EDL之间的通信基于扩展频谱通信(SSC)。该技术考虑到按照预置的时间变化的频率程序随时连续变化的给定载波信号的频率。不同于载频变化小百分比的标准频率调制(FM)，SSC中载波信号的频率变化实际上是无限的。因此SSC载波的带宽可变得非常宽并允许传输大量较低频率数字信息例如本电子锁系统各种入门代码。
下面参考图10，示出的传输载波的幅度是由入门代码的数字信息键控(即转换为开和关)。然而为接收所发送信号，接收器必须能调谐为发射器频率程序的同步复制。然后由标准AM解调获得该数字信息。发送所要求信息的最小带宽称为信息带宽。
使用SSC与使用其它信息传输的普通方法(例如AM或FM)相比的好处可用处理增益(Gρ)量化，该增益为总载波带宽和信息带宽间的比率。如本领域技术人员所认识到的，SSC技术的主要优点在于通信系统的信噪比可用等于Gp的因子予以改善。因为SSC的Gp通常大于其它通信技术的Gp，所以SSC系统信噪比远优于那些系统。此外，与其它传传输系统相比，SSC有较好的抗无线电干扰能力。
载频随时间变化序列的变化通常称为频率跳跃，并通常用称为频率合成器(下面讨论)的电子电路加以实现。为对一组给定信息成功地译码，发射器和接收器必须使用相同的时间同步的频率程序。这种同步协议相当复杂。然而本发明使用无需同步协议的通信方法。在本系统中，频率程序作为发射信息的一部分发射到接收器。因此，接收器必须调到SSC信号的初始缺省频率以开始通信过程。
HHC和EDL间的通信过程因此可归纳如下。还是参考图10，第一，当启动HHC时，将初始化脉冲发送到EDL，接通其电子封装组件500的电源(EDL通常休眠以节省电池28电源)。然后发送第二脉冲(控制位)给EDL，指出用户是否要锁或开该EDL。如果EDL已处于所要求状态，由EDL发送确认信号给HHC，在HHC内的适当的“锁”或“开”LED412会闪亮。
入门代码最好以8位的段来发送，该8位可为下一载频代码的8位所中断，但也可用其它数目的位。对8位的段，使用256个离散载频(IR通信为1到40KHz，对RF通信为4到100MHz)。本领域技术人员会认识到对于较大数量的频率，发射看上去更象噪声并更难以成功地对该代码译码。每个载频可用一个8位代码标识。在HHC与EDL通信的间隔期间，在入门代码每8位段发送之后由HHC随机地选择一新的频率代码。(仅将初始载频固定以便建立HHC和EDL间的通信)。通过选择一个8位代码并查阅存储在EPROM中使8位代码与频率相关联的查找表来选择该随机代码。然后将该新频率传送到HHC的频率合成器408。然后HHC将8位的入门代码，接着是标识下一载频的8位，发送给EDL。在发送入门代码的下一个8位和下一载频之前，HHC的载频发生改变。当发送了8组，每组含8位入门代码和8位下一载频时，该发送便结束。
EDL对利用编码载频的发送信息译码并将之变换为数字代码。EDL必须有相同的使8位代码的载波频率与HHC中查找表相关联的查找表，否则信息不能用EDL正确译码。因此，EDL不但受64位入门代码保护，而且也被其上可发送入门代码的载波频率的随机组合所保护。
假定该代码接收完毕，然后将该代码与存储在EDL非易失存储器中的代码相比较，如果存在匹配，则启动直流电动机21将EDL转换为锁(或开)状态。当直流电动机21停止以及端开关57闭合时，如果需要则发送一确认代码给HHC。
本领域技术人员会认识到，由于可随机使用256种载波频率中任一频率，为在给定HHC和EDL间成功通信，有必要使为HHC所用的全部256种载波频率也必须为EDL所用，即使每次启动HHC时只使用8个载波频率的最大值。因此，该SSC发送方案能大大减少能与给定EDL通信的HHC个数，因为有可能产生有在工厂预设置的载波频率的不同匹配设置的HHC和EDL组。显然，不同组的HHC和EDL不能通信，因为它们的编程载波频率不匹配(除了由于极为遥远的意外出现)。这样，除了进入代码本身提供的安全性，实际能建立与EDL通信的HHC个数也受厂商限制。额外的HHC能通过规定EDL“类型”(例如串行号)与给定EDL相匹配。大量EDL的用户可由工厂安排而具有专门分配给他们的256载波频率中特定组。本领域技术人员还会认识到，可使用任何个数的频率，以及，频率数(以及用于频率相关的8位)是设计选择的事，在其它因素中成本及发送方法是相关因素。
SSC的一个重要优点在于它实际上消除了HHC的被复制或译码。出现HHC与给定EDL不匹配时，由EDL接收附加代码，并在预定次数的未成功的尝试之后最好禁止该电子电路工作三分钟。该过程的目的是防止未授权用户有方法扫描通过所有可能代码。
当微处理器感测到硬件中故障时，它切换到可选辅电子系统(未示出)。该辅系统最好和主系统一样。尽管该辅系统提供重要锁定应用的允余，但其额外成本和体积并不是对本发明所有实施例都实用。当辅系统在工作时，EDL也发送一告警信号给HHC，产生对HHC用户的声音/视觉警告。
下面给出HHC电子模块400的说明。
在最佳实施例中，HHC电子模块400和EDL电子模块500包含类似的功能块/元件。因此，EDL电子模块500类似元件的说明(即MPU405和505)不再重复给出。
参考图6，在正常情况下HHC为休眠状态。这是由监视计时器401完成的。HHC有两个分别提供“开”和“锁”功能的开关402、403。当两个开关402、403之一被按下时，PIO(并行输入/输出)404将产生MPU(微处理器单元)405的中断请求，有效接通HHC硬件电源。当EDL转换到锁或开状态时，由来自EDL的确认信号关掉HHC电源。如果未接收到确认信号，则监视计时器401关掉电子模块400的电源。载波频率程序和EDLP存取代码常驻于非易失性RAM(随机存取存储器)406。由合成器408以给定缺省频率(例如IR为40KHz或RF为4MHz)发射初始化脉冲。
MPU405最好是型号MC6805的由Motorola制造的控制器。然而，任何为输入/输出配备的处理器/控制器能对输入信号译码、从存储器提取和存储所用信息，如本领域技术人员会认识到的。
载波的前述编程是通过受MPU405控制的频率合成器408完成的。执行该控制的程序驻留于ROM407中。该程序产生8个16位字的序列，每个字由SLC的8位和载波频率代码的8位组成(载波频率在发送下一个8位的SLC之前改变)。然后按照每个16位字的数字内容顺序接通或断开合成器408的输出。在最佳实施例中，合成器508实际为发射器。IR或RF传感器410(该器件为与一IR检测器结合的IR源或者是宽带天线)通常为接收方式但如果频率合成器408的输出为非零则由接收器409切换为发射方式。该信息传输之前是后接控制位的初始化位，所述控制位告知EDL它是否切换为锁或开状态。
在最佳实施例中，传感器410由IR检测器(型号L14F2、由通用电气公司制造)和IR发射管(型号LED56、由通用电气公司制造)组成。频率合成器408产生与由MPU405提供给其输入端的二进制“字”成正比的频率载波。此外还有另一个输入为MPU405用来禁止频率合成器408输出。在最佳实施例中，所用频率合成器由Motorola制造，型号为MC4046。
接收器409(最好见图11)，用于接收来自EDL500的信号，被连接到传感器410和频率合成器408，并在混合器框409a中将信号混合。混合器409a的输出是来自传感器410的输入频率减去频率合成器408频率。该输出供给中频放大器框409b，将供给检测器框409c的信号放大。检测器框409c除去高频(载波)分量。本领域技术人员会认识到，通过改变合成器408的频率，接收器能调谐到不同频率。然后将经译码的信号提供给MPU405。在最佳实施例中，接收器409由国家半导体公司制造，型号为LM1872N。
由接收器409接收来自EDL的确认信号。MPU405识别EDL是锁还是开，LED412中之一接通3秒。如果试图将EDL切换到其已转换到的状态，则适当的LED闪烁3秒钟。
当EDL的MPU505感测到阻碍该EDL完成给定功能的故障时，将一告警信号发送给HHC。该信号由HHC的MPU405识别，MPU使LED412明灭并用蜂鸣器420启动声音告警。HHC本身的故障用蜂鸣器420以不同的(声音)信号指示。例如，HHC可配置第二可选后备电路，当监视器411感测到HHC主硬件故障时便转换到该后备电路发出这种信号。此外，HHC电池也由MPU405监视，当电池电压下降到其标称值的90%以下，当启动HHC时蜂鸣器420发声。
在最佳实施例中，HHC电子封装组件尺寸为12mm×8mm。该封装组件最好做成环绕专用集成电路以使功率耗损保持为最小。HHC最好设在小封装盒内，其典型尺寸为2.5cm×1.5cm×0.5cm。
可用EDLP600对HHC编程。用SSC通过IR或RF发射建立HHC和EDLP间的通信。初始化代码告知MPU405入门代码有待重新编码。然后EDLP发送存取代码到HHC，MPU405将之与驻留在RAM406中的存取代码相比较。如果代码匹配，可对HHC的SLC和存取代码编程。注意到要成功地进行通信，编程者须有和HHC相同的频率程序。
下面是EDL电子模块500的说明。如前所述，功能元件类似于HHC因此将针对在EDL中的功能来加以讨论。参考图7，在正常条件下EDL为休眠状态的。当感测到HHC发出的初始化脉冲时，EDL接通，并且接收器509调谐为40KHz(IR)或4MHz(RF)的缺省频率。传感器510是IR检测器/源的组合或者是宽带天线。然后将传感器接收到的信号馈给接收器509。该信号(最好见图10)包含指出EDL是否为锁或开状态的1位(控制位)信息，并后接有8个16位字，每个字含8位入门代码和8位载频代码。MPU505识别该控制位并确定直流电动机旋转的方向。每个16位字的前8位用于构造入门代码而后8位是标识下一个频率以使接收器能调谐为下一次发射(含另一个16位字)的载波频率的代码。在发射端，MPU505将接收器509调谐为缺省频率。
64位SLC代码一旦被MPU505所接收，将接收到的入门代码与RAM506中存储的代码相比较，RAM506可包含多达64个代码(最好见图11)。如果发现匹配，MPU505发送一信号到PIO504启动直流电动机21。电动机21根据控制位的状态，或者顺时针或者逆时针旋转。电动机持续转动直至端开关(图1A)的两个端触点之一接合并且PIO504发送一确认信号到MPU505。传感器510可选地转换到发射方式，并且频率合成器508发送确认信号给HHC。直流电动机21如果由于企图切换EDL到现有状态而未转动，则发送不同的确认信号给HHC。
如果发送到MPU505的代码与RAM506存储的任何代码都不匹配，MPU505将一内部计数器递增1，该计数器每当EDL休眠时复位为0。当该计数器的输出为3，MPU505将EDL转换为在3分钟内不能被中断的休眠方式。在3分钟末，EDL保持休眠方式直至再次被唤醒。
图12示出可驻于MPU505、RAM506或ROM507中的程序逻辑实施例的逻辑流图。在图12中，逻辑图总的示为700。逻辑流图700示出分析从HHC所接收入门代码的逻辑状态所采取的步骤。
尽管MPU505表征为从逻辑框“进到”逻辑框，但在说明程序逻辑的操作的同时，本领域技术人员会认识到编程步骤正由MPU505执行。
运行时，MPU505在框701处开始。然后MPU505进至框702将两变量初始化为0，这两变量将用于逻辑流程700中的控制环路。在框703，从接收器509接收入门代码的前8位，并将该8位存储在RAM506中。如上所讨论，将第一次所接收字的后8位用来改变载波频率。MPU505必须判定所接收代码是否为有效代码。因此，MPU505进到框705并将接收到的载波代码与非易失RAM506中查找表相比较，以找出正确的字交付给频率合成器508，为下一个从HHC发射来的字对接收器509进行调谐。此外，在框705，MPU505判定是否有正确的载波频率。如果在查找表中找到该载波频率，MPU505进至框706，递增第一控制环路变量。然后MPU505进至框707，判定全部8组的入门代码和载波频率码是否都已收到。如果还有些代码待接收，MPU505返回到框703以接收下一组。
当在框705未在查找表中找到载波频率时，MPU505进至框709，判定是否正产生有效代码。如果有效代码尚未产生，在框710处递增第二控制环路，并在框711判断是否已将不合适代码控制环路递增三次。如果已达到3个无效代码，则在框712禁止EDL。如果第二控制环路变量尚未达到3，则在框713将第一控制环路变量初始化为0，而MPU505进至框703并开始从HHC接收新的传输。
一旦在框707接收到完整入门代码，MPU505进到框708，MPU505从RAM506检索该完整的64位入门代码。然后MPU505进到框709将64位代码与非易失RAM506中存储的64个代码相比较。如果代码匹配，MPU505进到框710发送确认信号给HHC。如果该代码无效，则MPU505通过第二控制环路进到框710。一旦确认信号发送到HHC，MPU505监视计时器(未示出)使系统计时结束，EDL电子模块500进入休眠状态。逻辑流程700终止于框715。
MPU505的一个重要可选协能是对直流电动机的电压编程。在电动机21工作期间通过对电动机21的电压的快速变换可节省大量电池功率。该方案在电动机21电源切断时利用了电动机21永久磁铁(即转子)的惯性。MPU505还监视通过电动机的电流。当电动机电流高于标称工作电流27%。MPU505将电源与电动机21断开以免永久性损坏，发送一告警信号给HHC400并启动蜂鸣器520。当EDL电池电压降到其标称值90%以下，发送告警信号给HHC，每次启动EDL时便激活蜂鸣器520。MPU505执行的程序代码驻留于ROM507中。监视器511定期检查EDL的硬件。当感测到故障时，监视器511切换到紧急辅系统，发射告警信号到HHC，并启动蜂鸣器520。为节省电源，只在EDL被激活时检查EDL硬件。在确认信号发送到HCC后，由监视计时器(未示出)将EDL转换为休眠状态。
EDL的电子封装组件500最好基于专用集成电路因此具有大致和HHC电子封装组件400相同的物理尺寸。当EDL处于休眠方式时，其电池的漏电流极小。
可用EDLP600对EDL编程。用SSC通过IR或RF发射建立通信。初始化代码告知MPU505，入门代码有待重新编程。然后EDLP发送一存取代码到HHC，MPU505将之与存在RAM506中的存取代码相比较。如果代码匹配，可改变EDL64个入门代码中的任何个数，以及紧急代码及EDLP存取代码。然而注意到在最佳实施例中，EDLP必须具与EDL相同的频率程序以保证成功地进行通信。
本系统的另一部分是手持微计算机的EDL/HHC编程器(ED1P)600，在图8总的以800示出其功能框图。将EDLP构造并封装如手持计算器，并具有用于指示用户如何进行EDL或HHC的编程(利用菜单驱动软件)的LCD显示器。
EDLP可用于将任何64位字母数字代码编程到HHC中，以及将64个字母数入门代码(每个64位)序列编程到EDL中。EDLP由执行ROM/RAM605中存储的程序的MPU604组成。这是一个用户友善的菜单驱动程序，可通过其各个级对用户指导并具有联机求助设备。通过显示器608和键盘607提供交互输入和输出。通用I/OPIO606将来自键盘607的输入格式化为数字信息，并将MPU604的输出变换为可在显示器608上呈现的字母数字字符。传感器601、接收器602和频率合成器603的操作类似于HHC和EDL中相应元件的操作。
HHC或EDL的编程只有在用与EDL或HHC中存取代码匹配的个人存取代码来初始化时才能完成。该存取代码由厂家编程到HHC或EDL中，并可在安装后由用户加以修改。用SSC通过IR或RF发射来执行EDL和HHC的编程。EDLP发送一初始化代码告知本机MPU(405或505)入门代码有待重新编程。然后EDLP发送一存取代码给HHC或EDL，将之与本机RAM(406或506)中的存取代码相比较。如果代码匹配，HHC或EDL可被编程。注意到EDLP必须有与HHC和EDL相同的频率程序和初始缺省频率以成功地进行通信。编程结束时，将编程代码发送回EDLP以进行验证。图14示出可为EDLP600使用的程序的逻辑流程图。
另外HHC可被相当便宜的器件的取代，该器件包含编码的二维背光图形模式，其尺寸大约为1cm×1cm，当然其它尺寸也可使用。该EDL配有光窗，用于将HHC模式映象到含256个单元的方形二维光二极管阵列(也可用有更多单元的阵列)。该阵列可在EDL内由扫描器512电扫描(最好见图7)，该模式被译码并与驻留在存储器中的其它代码相比较。经济有效的HHC不使用双向通信，并且不包括电池，因为该模式的背后光照可用磷光材料实现。此外，可扩展该方法在EDL中包括复杂光学模式识别，以及用指纹的肯定识别来取代HHC。
其它改进，如本领域技术人员将会认识到的可包括有(1)EDL和HHC的本机时钟，以允许或防止预编程的时刻的存取;(2)用于从EDL检索关于HHC持有者的识别和进入次数的信息的双向通信(因此，可以用户ID码对HHC编程，用户ID码由EDL记录);以及(3)用其它装置例如电致伸缩作动器给机电装置供电。
本文所述的电路结构、双向通信、锁闩机构类型作为结合和实践本发明原理的实施例中的例子给出。其它修改和变型正好在本领域技术人员知识范围内并将被包含在所附权利要求书的范围之内。
权利要求
1.一种电子锁装置，包含(a)碰板；(b)与所述碰板相配合地啮合并在啮合与脱开位置间可移动的锁闩；(c)机械锁定装置，工作时可与所述锁闩连接，用于有选择地防止所述锁闩在所述啮合和脱开位置间的活动，所述锁定装置需要沿锁轴或环绕锁轴作用的原动力；(d)机电装置，工作时与所述机械锁定装置相连，用于给所述锁定装置提供原动力，以及(e)电子控制装置，响应编码的接收信号，以有选择地激励所述机电装置，其中所述机电装置只提供沿锁轴或环绕锁轴的力。
2.如权利要求1所述锁装置，其特征在于所述编码的接收信号包括第一组编码信号和第二组编码信号;所述第一和第二组编码信号均必须在激励所述机电装置之前由所述电子控制装置确定为有效。
3.如权利要求2所述锁装置，其特征在于所述电子控制装置包括将所述第一和第二组编码信号与存储在存储器单元中的预定的参考信号组相比较的装置。
4.如权利要求3所述锁装置，其特征在于所述第一和第二组编码信号各包括预定个数的子集，所述第一组编码信号的所述子集由所述电子控制装置以与所述第二组编码信号的所述子集交替的方式加以接收，因此所述第一和第二组编码信号的所述子集彼此交错。
5.如权利要求4所述锁装置，其特征在于所述电子控制装置包括用于接收所述编码信号的接收器装置和微处理器装置，所述接收器装置可由微处理器装置调谐以接收多个频率调制信号;所述第二组编码信号所述每子集包括与后续所述子集将调制到的频率相关的信息，从而使在接到所述第二组编码信息的每个所述子集之后所述微处理器装置调谐所述接收器装置。
6.如权利要求1所述锁装置，其特征在于所述机电装置为直流电动机。
7.如权利要求1所述锁装置，其特征在于还包括至少一个按钮，所述按钮被安排并构造成可使所述锁闩在所述啮合和松开位置间动作，用户提供使所述锁闩动作的力。
8.如权利要求7所述锁装置，其特征在于所述把手设置并构造成包括一个传感器，所述传感器工作时与所述电子控制装置相连接以检测所述编码的接收信号。
9.如权利要求1所述锁装置，其特征在于还包括用于在用户启动后产生所述编码的接收信号的信号发生装置。
10.如权利要求9所述锁装置，其特征在于所述信号发生器与所述电子控制装置无关。
11.一种电子锁系统，包含有(a)用于产生一信号的键装置;(b)用于接收所述信号的接收装置;(c)处理器装置，相配合地连接到所述接收装置，用于将所述接收信号与存储的参考信号相比较以及当判定所述接收信号等效于所述参考信号时产生一启动信号;(d)原动力装置，工作时连接到所述处理器装置，所述原动力装置包括配合连接到一锁机构的轴，该锁机构由锁定杆绕所述杆纵轴的旋转控制啮合还是松开，并用于在响应所述启动信号时旋转所述杆，因此只要利用所述杆的旋转便能锁或开所述锁机构。
12.如权利要求11所述电子锁系统，其特征在于所述原动力装置的所述轴响应所述启动信号作几分之一周旋转。
13.如权利要求12所述电子锁系统，其特征在于所述电动机装置响应所述启动信号旋转90度或更少。
14.如权利要求12所述电子锁系统，其特征在于还包含用于强制地限制所述轴旋转的旋转停止装置，所述停止装置产生为所述处理器装置接收的释放信号，所述处理器一接收到所述释放信号便终止所述启动信号。
15.如权利要求12所述电子锁系统，其特征在于所述键装置产生的所述信号为频率调制信号。
16.如权利要求12所述电子锁系统，其特征在于还包含(a)可缩回的锁闩;(b)用于啮合所述锁闩的碰板;(c)至少一个有一旋转轴的把手，所述把手可配合地连接到所述锁闩，绕所述轴旋转所述把手可将所述锁闩相对于所述碰板缩回。
17.如权利要求16所述电子锁系统，其特征在于还包含(a)偏转壳构件，安排并构造在所述把手内，连接所述把手和所述锁闩，所述壳构件可绕所述把手的所述轴转动所述把手到一预定位置;(b)凸轮构件，配合地与所述壳构件啮合，并加工有穿过其的通道，所述通道接纳所述杆，其中，所述杆的旋转使所述凸轮构件在所述壳构件内旋转，所述凸轮构件还包括在其外部形成的楔形通道，以及(c)凸轮啮合装置，配合地置于所述楔形通道内，用于在所述杆旋转到锁定位置时防止所述壳构件的旋转，由所述楔形通道迫使所述凸轮啮合装置进入啮合槽口。
18.一种用于入口门的锁闩啮合碰板型的锁装置，其特征在于包含有(a)用于啮合或松开凸轮的锁条，凸轮用于防止锁机构在与碰板啮合的位置到与碰板松开位置之间移动锁闩，所述锁条绕其纵轴旋转;(b)用于产生编码信号的遥控部件装置，以及(c)驻留部件装置，用于接收所述编码信号，将所述编码信号与存储的预定参考信号进行比较，如果所述编码信号与所述存储的预定信号匹配则产生启动信号，以及用于旋转所述锁条，其中所述驻留部件装置只引入绕所述条的所述纵轴的物理旋转以锁定所述锁定机构。
19.如权利要求18所述的锁装置，其特征在于所述编码信号是用光或无线电发射来传输的。
20.如权利要求19所述的锁装置，其特征在于所述编码信号是用数字频率调制发送的。
21.一种其锁定装置可绕锁定轴或沿锁定轴操作以允许或禁止闩构件的锁装置，所述锁定装置与机械钥匙启动兼容，该装置包含用于机械地启动锁定装置的电子锁装置，所述电子锁装置设置并构造成直接提供同样绕或沿所述锁定轴的机械动力给所述锁定装置，所述机械动力由所述机械钥匙启动产生。
22.如权利要求21所述的锁装置，其特征在于还包含彼此相对设置绕所述锁定轴旋转的两个可旋转把手，所述把手在所述把手内部形成一孔隙，所述电子锁布局并构造为接纳于所述把手孔隙内。
23.如权利要求22所述的锁装置，其特征在于所述锁装置包含(a)偏传壳构件，安排并构造在所述把手之内并连接在所述把手和所述锁闩之间，所述壳构件使所述把手绕所述把手的所述轴旋转到预定位置;(b)凸轮构件，配合地啮合在所述壳件内，并加工有穿过其的通道，所述通道接纳所述杆，所述杆的旋转使所述凸轮构件在所述壳构件内旋转，所述凸轮构件还包括其外部形成的楔形通道，以及(c)凸轮啮合装置，相配合地置于所述楔形通道内，用于在所述杆旋转到锁定位置时防止所述壳构件的旋转，其中由所述楔形通道迫使所述凸轮啮合装置进入啮合槽口;所述电子锁包括用于旋转所述杆的原动力。
24.一种形成锁闩电子锁定的方法，包含(a)通过机械锁定件的活动有选择地禁止锁闩的打开动作;(b)用机电方法沿或绕锁轴移动所述机械锁定构件。
25.一种电子锁装置，包含有(a)碰板;(b)配合地与所述碰板啮合并可在所述啮合与松开位置间移动的锁闩;(c)机械锁定装置，工作时与所述锁闩相连接，用于有选择地防止所述锁闩在所述啮合和松开位置间的活动，所述锁定装置需要原动力;(d)机电装置，工作时连接到所述机械锁定装置，用于将原动力提供给所述锁定装置，以及(e)电子控制装置，用于响应编码的接收信号有选择地激活所述机电装置，其中所述编码的接收信号包括第一组编码信号和第二组编码信号，其中所述第一和第二组编码信号在激活所述机电装置之前必须由所述电子控制装置判定为有效。
26.如权利要求25所述的锁装置，其特征在于所述电子控制装置包括将所述第一和第二组编码信号与存储器单元中存储的预定组的参考信号相比较的装置。
27.如权利要求26所述的锁装置，其特征在于所述第一和第二组编码信号各包括预定个数的子集，所述第一组编码信号的所述子集由所述电子控制装置以与所述第二组偏码信号的所述子集交替的方式加以接收，使得所述第一和第二组偏码信号的所述子集彼此错开。
28.如权利要求27所述的锁装置，其特征在于所述电子控制装置包括用于接收所述编码信号的接收器装置和微处理器装置，所述接收器装置可由微处理器装置调谐以接收多个频率调制的信号，所述第二组编码信号的每个所述子集包括和后继所述子集将调制到的频率相关的信息，由此使所述微处理器装置在接收到所述第二组编码信息的每个所述子集之后调谐所述接收器装置。
29.信号从远处单元发送到锁单元以使机电装置动作来改变锁闩状态的电子锁装置，其特征在于包含(a)用于产生第一编码信号和第二编码信号的装置，其中以段的方式发送所述第一和第二编码信号，各段彼此错开，所述第二偏码信号的段包含与将发送所述第一和第二编码信号的下一个后继段的频率相关的信息;(b)用于接收所述第一和第二编码信号的处理装置，其包括(1)用于存储预定的有效信号和频率的存储器装置;(2)用于将所述接到的第一和第二编码信号与所述预定有效信号相比较的判定装置，以及(3)提供启动信号给机电装置以改变锁闩状态的输出装置。
30.如权利要求29所述的装置，其特征在于所述处理装置还包括用于接收所述第一和第二编码信号的可调谐接收器，所述可调谐接收器在接收到所述第二编码信号的每一段之后被调谐到发射下一后续信号的频率上。
全文摘要
本发明提供为门等所用的锁机构。手持遥控器发送编码信号给电子门锁。传感器/接收器接收该信号并提供给处理器，由处理器将该编码信号与预定存储信号相比较。如果接收到的编码信号与预定信号匹配，则处理器产生控制信号启动机电装置，其只沿或绕锁轴作用，以允许或禁止锁定闩。然后用户可以用一般方式转动门把手。编码信号包含以段形式彼此交错的两个独立信号。第一信号包含入门代码，而第二信号提供涉及发送后续段的频率的信息。处理器使用第二信号信息调谐接收器。
文档编号G07C9/00GK1070714SQ92110900
公开日1993年4月7日 申请日期1992年9月19日 优先权日1991年9月19日
发明者D·安德里欧, A·格里泽 申请人:克里迪技术公司