Комбинированный электронно-кодовый замок

 

Изобретение относится к электронно-кодовым замкам и предназначено для защиты различных объектов от несанкционированного доступа. Устройство дополнительно содержит блок селекторов-мультиплексоров, счетчики тактов, элементы задержки, счетчик верных подборов, переключатель уровня глубины кода и задатчик допустимого уровня глубины поиска. При работе устройства блок набора нескольких цифр, составляющих фрагмент кода, используется многократно, при этом в каждом такте фиксируется правильность набора очередного фрагмента посредством схемы совпадения и счетчика верных подборов. Если после заданного n-го подбора на n-ом выходе дешифратора счетчика верных подборов возникает логическая единица, то исполнительный блок деблокирует замок, а затем счетчик тактов задним фронтом n-го сигнала переключается в одно из состояний, при этом по шине сброса счетчиков управления проходит сигнал очистки, и устройство возвращается в исходное состояние. Использование данного изобретения позволяет использовать меньшее количество элементов и увеличить надежность данного изобретения. 1 ил.

Изобретение относится к электронно-кодовым замкам и может использоваться в технике защиты объектов от посторонних лиц.

Известен кодовый замок (а. с. 771315, кл. E 05 B 47/00, бюл. N 38 от 25.10.80), содержащий блок ввода кода, коммутационное наборное поле (задающее искомую кодовую комбинацию), соединенный с ним информационными входами селектор-мультиплексор, выход которого подается на вход RS триггера; выходной сигнал последнего обрабатывается счетчиком, состояние выходов которого управляет последовательным подключением каналов селектора-мультиплесора к входу RS триггера. Последовательное нажатие кнопок ввода кода в соответствии с кодовой последовательностью, предустановленной на наборном поле, сопровождается последовательным появлением логической единицы на выходе RS триггера и последовательным переходом счетчика в следующее состояние, подготавливая очередной вход селектора к передаче информации по очередному каналу. Последнее (соответственно заданной глубине кода) верное нажатие вкупе с должным состоянием счетчика декодирует схему совпадений и включает исполнительный блок. Нажатие кнопки, нарушающей последовательность кода, очищает счетчик до исходного состояния в момент нажатия, когда блок коммутации вырабатывает сигнал сброса. Таким образом, устройство осуществляет последовательную фиксацию правильности набора кода по одному символу шаг за шагом и, если набор верен, - включает исполнительный блок.

Максимальное число комбинаций для данного устройства K₁ при числе каналов селектора n и числе кнопок N₁ (основание системы счисления) равно: K₁= Nⁿ₁ (1) Известен кодовый замок (а. с. 1020555, кл. E 05 B 49/00, бюл. N 20 от 30.05.1983 г. ), содержащий блок счетчиков, последовательно заполняемых от генератора импульсов до получения на индикаторном табло необходимого кода; при этом соответствующие выходы дешифраторов каждого из счетчиков через персональные наборные поля или перемычки скоммутированы в соответствии с избранным кодом: каждый со своим персональным входом схемы совпадения.

При наличии логической единицы на каждом из входов схемы совпадения и логической единицы на ее выходе через некоторое время, обусловленное блоком задержки, включается исполнительный блок. Неверно набранная комбинация и логический ноль на выходе схемы совпадения понуждают блок задержки выработать сигнал, блокирующий на заданное время работу устройства. Таким образом, устройство осуществляет фиксацию правильности набора всей кодовой комбинации одновременно.

Максимальное количество кодовых комбинаций этого устройства K₂ равно K₂= N^c₂ (2), где N₂ - число состояний одиночных счетчиков блока счетчиков, C - количество примененных ветвей, состоящих из счетчика, дешифратора, персонального коммутатора, задающего код одного знака, и цифрового индикатора.

Прологарифмировав выражение 1 и 2 и приняв N₁=N₂=10, получим: lgK₁=N; lgK₂=C (3). Назовем lgK - логарифмической глубиной кода H.

Очевидно, что H в 1-м случае определяется числом каналов примененного селектора, а во 2-м случае - числом примененных ветвей; поэтому для решения задачи построения широкодиапазонного замка с H=20^oC80, пусть, например, H= 80, 1-м способом требуется 80-канальный селектор-мультиплексор, блок управления им, 80-уровневый задатчик глубины кода, 80-уровневый счетчик и т.д.; устройство по 2-му способу должно иметь: блок набора из 80 счетчиков с дешифраторами, 80-входовую схему совпадения, 80-разрядный цифровой индикатор, блок управления и т.д., что представляется как многоэлементным, так и малонадежным устройством.

Вот почему предлагается гибрид обоих аналогов, способный перекрыть реальный потребительский диапазон H=20^oC80 (при n=16 и C=5, H=16·5=80) и более при относительной компактности и большей надежности, применяя типовые отечественные микросхемы.

Основная причина компактности - многократное использование блока счетчиков-дешифраторов и блока индикации в процессе набора всего кода. И чем он длинней, тем выше эффект.

По совокупности признаков, характерных для предлагаемого устройства, как наиболее близкого, аналог N 2 выбран в качестве прототипа (а.с. 1020555, кл. E 05 B 49/00, бюл. N 20 от 30.05.1983 г.). При этом наиболее близкий аналог содержит исполнительный блок, схему совпадения, коммутационный датчик кода, блок подбора фрагментов кода, объединяющий блок счетчиков и блок дешифраторов, блок - формирователь сигналов управления, блок индикации.

Заявленное изобретение направлено на создание замков повышенной секретности, технический результат состоит в значительном сокращении числа используемых в устройстве элементов т.е. в большей надежности и меньшей себестоимости замков, а также повышенной вандалозащищенности.

В предлагаемое устройство, содержащее исполнительный блок, схему совпадения, коммутационный задатчик кода, блок подбора фрагментов кода, объединяющий блок счетчиков и блок дешифраторов, блок-формирователь сигналов управления, блок индикации, согласно изобретению, введены блок, состоящий из селекторов-мультиплексоров, первый счетчик тактов, первый элемент задержки, счетчик верных подборов кодовых фрагментов, переключатель уровня глубины кода, второй счетчик тактов, второй элемент задержки, задатчик допустимого уровня глубины поиска, при этом информационные входы каждого селектора-мультиплексора соединены с единственными выходами N-позиционных переключателей коммутационного задатчика кода, N входов каждого из которых соединены с N выходами каждого счетчика блока подбора фрагментов когда, причем информационные каналы селекторов через свои переключатели задатчика кода соединены с соответствующими выходами дешифраторов счетчиков блока подбора цифровые эквиваленты которых есть коды соответствующих фрагментов, заданные этими переключателями, выходы селекторов подключены ко входам схемы совпадения, управляющие входы каждого селектора соединены с выходами первого счетчика тактов, счетный вход которого через первый элемент задержки соединен с дополнительным выходом блока-формирователя сигналов управления, дополнительный выход которого также соединен с дополнительным входом схемы совпадения и со счетным входом второго счетчика тактов, один из выходов дешифратора которого посредством задатчика допустимого уровня глубины поиска соединен с шиной сброса первого счетчика тактов, счетчика верных подборов и со вторым элементом задержки, выходом подключенным к входу очистки второго счетчика тактов, счетчик верных подборов по входу соединен с выходом схемы совпадения, а по выходу через переключатель уровня глубины кода - с исполнительным блоком.

Уменьшение числа элементов устройства обеспечивается в решающей мере наличием блока селекторов-мультиплексоров, управляемого счетчиком тактов, их совместным комбинированным взаимодействием с блоком подбора фрагментов кода посредством коммутационного задатчика кода, взаимодействии, состоящем в n-кратной подаче последовательно подбираемых фрагментов кода на схему совпадения для проверки на соответствие установленному коду, благодаря чему необходимое число счетчиков-дешифраторов блока ввода сокращается в n раз.

Пример: имеется модель замка, собранная на 18 микросхемах, содержащая 3 селектора-мультиплексора (C=3), способных коммутировать один из 8 входов на 1 выход (n=8). Глубина кода H=C·n=3·8=24, т.е. K=10²⁴ при N=10.

При известном исполнении адекватного замка требуется счетчиков-дешифраторов блока набора - 24, индикаторов 7-сегментных - 24, счетчиков-дешифраторов к ним - 24, т.е. более 80 корпусов.

Счетчик верных подборов просчитывает число соответствий. По достижении им состояния n, заданного переключателем уровня глубины кода на выходе переключателя возникает сигнал разблокировки замка.

Счетчик 2 ограничивает число подборов, по переходу счетчика 2 в состоянии n вырабатывается сигнал сброса всех счетчиков, кроме счетчика блока ввода и индикации, и устройство возвращается в исходное состояние.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого замка.

Перечень элементов блок-схемы: 1. Рукоятка управления кодовым замком.

2. Блок-формирователь сигналов управления.

3. Блок цифровой индикации.

4. Полотно двери.

5. Защитное стекло.

6. Блок подбора фрагментов кода.

7. Коммутационный задатчик кода.

8. Блок селекторов-мультиплексоров.

9. Первый элемент задержки.

10. Первый счетчик тактов.

11. Схема совпадения.

12. Счетчик верных подборов кодовых фрагментов.

13. Переключатель уровня глубины кода.

14. Исполнительный блок.

15. Второй счетчик тактов.

16. Задатчик допустимого уровня глубины поиска.

17. Второй элемент задержки.

Многотактовый кодовый замок имеет блок-формирователь 2, управляемый рукояткой 1, верхними выходами соединенный со счетными входами счетчиков блока 6 и с соответствующими счетными входами счетчиков блока 3. Дополнительный выход "Т" блока 2 соединен с элементом 9 и входами элементов 11 и 15. Выход блока 3 - табло из цифровых индикаторов, защищен прочным стеклом 5. Выходы дешифраторов счетчиков блока 6 соединены соответственно с N-позиционными входами переключателей блока 7, выходами присоединенных каждый к отдельному информационному каналу блока селекторов-мультиплексоров 8, так, что положение переключателей блока 7, выходящих на 1-е информ. каналы задает код 1-го фрагмента, выходящий на 2-е каналы ----- код 2-го фрагмента, выходящих на 3-и каналы ----- код 3-го фрагмента и далее до исчерпания каналов; выходы селекторов соединены с входами схемы совпадения 11, ее выход соединен со счетным входом счетчика 12, один из выходов дешифратора которого согласно выбранной элементом 13 глубине кода подключен на вход исполнительного блока. Выход "Т" блока 2 соединен с входом элемента 9, с нижним входом элемента 11 и счетным входом элемента 15, один из дешифрированных выходов которого согласно избранной глубине кода посредством задатчика 16 подключен к шине сброса, соединенной с входами "сброс" счетчиков 12 и 10, а также с элементом 17, выход которого подан на вход сброса счетчика 15. Выход элемента 9 соединен со счетным входом счетчика 10, выходы которого соединены с управляющими входами элемента 8.

Работа устройства. После задания глубины кода элементами 13 и 16, установив переключателями блока 7 избранный код, а рукоятку 1 - в зону управления блоками 3 и 6, включают питание. Манипулируя рукояткой 1, пропускают, дозируя, пачки очищенных от дребезга импульсов с блока 2 на счетчики блоков 3 и 6, добиваясь соответствия показаний табло коду 1-го фрагмента, при этом на 1-х информационных входах селекторов блока 8 создается комбинация лог. единиц. Счетчик 10, находясь в исходном положении, разрешает прохождение этой комбинации по 1-м каналам селекторов на входы схемы совпадения; последующий перевод рукоятки 1 в зону выдачи блоком 2 импульса "Т" вызывает на Т-входе и выходе элемента 11 положительный перепад, просчитываемый счетчиком 12. Передний же фронт импульса "Т", задержанный элементом 9, переводит счетчик 10 в следующее состояние, открывая 2-е информ. каналы селекторов к приему кода 2-го фрагмента. Затем задний фронт этого тактового импульса "Т" просчитывается счетчиком 15. Далее рукояткой 1 набирается код 2-го фрагмента, процесс повторяется, и так до последнего такта, заданного элементами 13 и 16.

При правильном наборе кода фиксация последнего фрагмента вызывает логическую единицу на элементе 13 и срабатывание исполнительного блока.

Вслед за фиксацией последнего фрагмента кода счетчик 15 задним фронтом импульса "Т" доводится до состояния, при котором на выводе его дешифратора, соединенного элементом 16 с шиной сброса, создается положительный перепад, очищающий сначала счетчики 10 и 12, затем через элемент задержки 17 и сам счетчик 15, возвращая устройство в исходное состояние. При K=10²⁰ и скорости подбора комбинаций порядка 500 подборов в сутки процедура займет приблизительно 10000000000000 млн. лет.

Формула изобретения

Комбинированный электронно-кодовый замок, содержащий исполнительный блок, схему совпадения, коммутационный задатчик кода, блок подбора фрагментов кода, объединяющий блок счетчиков и блок дешифраторов, блок-формирователь сигналов управления, блок индикации, отличающийся тем, что в него введены блок, состоящий из селекторов-мультиплексоров, первый счетчик тактов, первый элемент задержки, счетчик верных подборов кодовых фрагментов, переключатель уровня глубины кода, второй счетчик тактов, второй элемент задержки, задатчик допустимого уровня глубины поиска, при этом информационные входы каждого селектора-мультиплексора соединены с единственными выходами N-позиционных переключателей коммутационного задатчика кода, N входов каждого из которых соединены с N выходами каждого счетчика блока подбора фрагментов кода, причем информационные каналы селекторов через свои переключатели задатчика кода соединены с соответствующими выходами дешифраторов счетчиков блока подбора, цифровые эквиваленты которых есть коды соответствующих фрагментов, заданные этими переключателями, выходы селекторов подключены ко входам схемы совпадения, управляющие входы каждого селектора соединены с выходами первого счетчика тактов, счетный вход которого через первый элемент задержки соединен с дополнительным выходом блока-формирователя сигналов управления, дополнительный выход которого также соединен с дополнительным входом схемы совпадения и со счетным входом второго счетчика тактов, один из выходов дешифратора которого посредством задатчика допустимого уровня глубины поиска соединен с шиной сброса первого счетчика тактов, счетчика верных подборов и со вторым элементом задержки, выходом подключенным к входу очистки второго счетчика тактов, счетчик верных подборов по входу соединен с выходом схемы совпадения, а по выходу через переключатель уровня глубины кода - с исполнительным блоком.

РИСУНКИ

Рисунок 1