开发新型全机械密码锁_门禁_新浪博客
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电子锁的种类繁多,从大的方面讲可能有数十种,例如锁,指纹锁、卡片锁、磁卡锁、生物锁等等。但能谈的上实用一些或者大众化一些的还是按键式电子密码锁。这是一种操作方式类似于按键电话机的电子锁,通过键盘上的按键依次输入一组密码,如果密码与内部已约定的密码相同,则输出一个电信号,以驱动电磁铁或者小马达将门闩打开,完成一个开锁过程。
据有关资料介绍,这种锁的研究从上世纪30年代就开始了,在某些特殊场所早就有所应用。研究这种锁的初衷,是提高锁具的安全性,因为电子锁的密钥量(密码量)极大,可以和机械锁配合,避免因钥匙被仿制而出现的问题。在安全性极高的前题下,它的另一个特点——无需钥匙却被越来越多的人所欣赏。因为人们携带的钥匙很多已成累赘,而电子锁只需记住一组密码,无需携带金属钥匙,免除了人们的烦恼。这也是发明家研究大众化电子锁的动力所在。进入20世纪80年代后随着电子锁专用集成电路的出现,电子锁的体积缩小.可靠性提高,廉价产品开始出现。实用性已经具备,可以说已经有了冲击机械锁市场的条件。但事与愿违,市场上还是弹子式机械锁的天下,人们携带的钥匙也没有减少。机械锁的地位非但没有动摇,还有所发展。而电子锁的使用还局限在一定范围,难以大众化。电子锁不能对机械锁形成威胁的原因。一是复杂化,因为锁具本身是一种机械卡阻机构,最终还要靠机械动作来完成。而电子锁必须完成机械动作(操作)—电子转换和电子控制—机械执行这一系列过程。显然是复杂一些。二是故障概率相对较高,电子器件一多,一复杂化。必然增加故障机率,加上电子器件怕潮湿,怕强磁电,怕强震动,使它对使用环境有一定要求。而机械锁可以通过一些措施,轻而易举避免这些弱点。一台电视机坏了可以暂时不用先送去修理,而电子锁坏了却要拒人于门外,修也无法修,让人束手无策。大部分电子锁都增加了备用开锁手段或称应急接口,无疑又降低了安全性。三是电子锁必须用电,早期的电子锁耗电较多,一般用市电。现在的集成电路电子锁耗电少,一节钮扣电池就可以维持控制部分的工作,但驱动电磁铁或马达却需要大一些的电池或者用市电。有人设想增加一套手动发电装置自行解决用电问题,又使锁具更复杂了。相比之下,机械锁就不用考虑这个问题。尽管电子锁有以上问题,但它的大密钥量和不用钥匙的优点却有极大的诱感力,吸引众多的发明家为此而努力。
通过以上所述,我们可以设想:如果有一种全机械锁具,具有电于密码锁的密钥量和不用钥匙的优点,又具有相类似的功能,既安全又实用,就会具有比电子锁更大的诱惑力,就有可能迎合人们追求轻松萧洒,不愿携带大量钥匙的愿望,吸引众多的消费者,占领锁具市场的一片领域。而欧美国家的锁具开发大部分集中在电子锁领域,留下的开发空挡,中国人应该有能力插入,也是一个机会。
目前市场上已有的各种机械密码锁,它们有不同的特点。其中历史最悠久又最成熟的,应属转盘式机械密码锁。而转盘式机械密码锁中有代表性的、档次较高的是美国“洛加达”、“沙金”一类对码与开锁使用同一个旋钮操作的、无法试探的xx转盘式机械密码锁。这种密码锁在发达国家被广泛使用在保险柜、保险门、银库门、仓库门上。但它有一些无法克服的缺陷:
 1、操作繁琐。以三片式的普通圆盘式机械密码锁为例,需要正反转近十圈才能对好密码。如果采用美国“洛加达”、“沙金”一类的xx圆盘式机械密码锁,保密性虽然提高了,但由于增加了一个辅助圆盘,操作就更繁琐。
2、密码输入不易。由于要靠旋钮边缘的精密刻度来分辨密码,靠转动旋钮的微小角度判断密码的准确,稍有不慎就可能输入错误而前功尽弃。
3、密码量少。以三片式的xx圆盘式机械密码锁为例,假定旋钮边缘刻有100个刻度,三片式的名义上应该有1003=100万组密码,但实际上根本达不到。因为用旋钮旋转对密码时,单凭手的转动来准确分辨一个刻度是很困难的,加上机械加工误差的影响,不可能按一个刻度值来准确对码。为了保证输入密码的成功率,必须在结构上留有充分的余量。所以传统圆盘式机械密码锁在对码时允许有不超过±1.5(1.25)个刻度差,也就是大约2个多刻度为一个有效值。而旋钮边缘上的刻度再精密的也只有100个刻度,有效刻度值就算是能有50个,那么三片式只能有503=12.5万组密码。远远小于标称密码量。如果为了增加密码量而采用四片式,那么操作就更加繁琐。而中国的大部分保险柜密码锁,密码量却只有几组。
尽管转盘式机械密码锁有上述缺陷,但它的全机械结构保障了它的可靠性,在没有可替换它的全机械密码锁的情况下,此类产品遍地开花,使用了几百年。至今改进很少,为后人留下改进的空挡。
这类产品的{zx1}改进是一种中国人发明的“拨码盘式全机械密码锁”。顾名思义,它不需要繁琐的操作,只需要像拨盘式电话机一样输入号码即可开锁(有一种电子密码锁也采用这种方式)。既简化了操作(平均开锁时间约15秒)又保持了全机械密码锁的高可靠性。它的性能及使用范围远远超过美国产“洛加达”“沙金”一类的xx机械密码锁。而且是中国特有的,已获得中国的发明专利(02135963.6),通过了PCT国际申请,并申请了美国专利。它的概况如下:
它的操作方式独特,类似老式拨号盘式电话机的拨号-从拨盘的起点开始,顺时针转动拨盘到某一位数码,然后退回到起点,就输入了一位密码。如此重复直到输入了{zh1}一位密码,再从起点逆时针转动拨盘就可以开锁。在开锁的同时,内部已经复位,不需要考虑内部复位问题。如果输错了密码,逆时针转动拨盘(虚开锁)也可以内部复位,然后重新输入密码。
这种密码锁中,密码的输入是准数字型的,只需大概对准数码的位置。六位密码的可以有298万多组密码,八位密码的可以有4亿多组密码,主人可以随意变换密码,保密性极高。可选密码组是连续排列的,为选择容易记忆的密码提供了方便。目前已开发出第四代基本型(六位)产品样机。 
拨码盘式全机械密码锁的操作不如按键式电子密码锁快捷,但比转盘式机械密码锁快捷的多。它的密码量不如某些电子密码锁多,但从实用的角度已经足足有余。而且,拨码盘式全机械密码锁的全机械结构保障了它可靠性,环保性。开锁手段的单一性又带来了高保密性。从技术产品发展的规律看,在功能相似的情况下,简单可靠的东西总是替代繁杂的东西,而它正是以简代繁的东西。所以,它是大众化的实用性新产品,替代传统圆盘式机械密码锁和部分电子密码锁是应该的。
但这样一项有前途的专利,在国内的转化却陷入转化怪圈。一是有力量有条件的企业在历史上是靠订单经济发展的,产品还是以模仿为主,需要有看得见的明显市场才愿抢摊。没有开发专利产品、靠专利保护而垄断的概念。二是极少数有远见的企业或个人,有雄心将中国制造转为中国创造,但不是财力不足,就是条件不具备。三是国家和地方的扶持资金都集中在信息、生物制药、新能源等新兴时髦领域。而且要求扶助对象是具有一定成就的实体。对个人发明来说是可望不可及。四是虽然外国投资机构愿意投资,但对象必须是实体或者挂靠在实体上。而且前期的工作需要很大一笔费用,对于中国的发明人来说是一笔天文数字,只有放弃。五是国内没有为专利转化服务的政府机构。一些转化机构挂着政府机构的名义,只收服务费,办不了实事。还有一些中介机构以骗取发明人的金钱为目的,绞尽脑汁使出种种技巧,掏尽发明人仅有的一点钱财。如何走出这样一种怪圈,让更多的中国产品具有自主知识产权,这是中国经济持续发展的一个难题。我想,靠民间自发的解决还是为时过早,必须靠政府拿出一套有效的办法,并付出一定的财力。
中国是个工业产品生产大国,但产品还是以模仿为主,利用欧美国家的技术空挡,走创新之路,提高附加值,是早晚之事,愿中国的创新时代早日到来。

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