阅读说明：本技术 一种动态密码锁及处理方法 (Dynamic coded lock and processing method ) 是由 王海龙 崔峥征 蒋联冲 于 2019-10-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种动态密码锁及处理方法,涉及密码锁技术领域,包括旋转按压键、透明视窗、字符盘、传动机构；转动机构与字符盘传动连接,旋转按压键包括键帽和设置在键帽内的键体,键帽连接有连接轴,键帽通过连接轴带动传动机构转动进而带动字符盘同步转动,透明视窗位于键帽上并用于观察字符盘；键帽与连接轴之间设有弹性复位装置,按动键帽后键帽相对连接轴向内滑动并带动键体按压字符盘；密码锁只有键帽和一部分连接轴暴露在保管箱的箱门正面,占据的面积小,比操作很小的键盘方便准确；由于字符盘设置在箱门内部,透明视窗内的字符周围的人无法看到,再加上扭转操作的过程中使用者的手部就具有一定的遮挡作用,杜绝了窥视密码的可能。(The invention provides a dynamic coded lock and a processing method, which relate to the technical field of coded locks and comprise a rotary pressing key, a transparent window, a character disc and a transmission mechanism; the rotating mechanism is in transmission connection with the character disc, the rotary pressing key comprises a keycap and a key body arranged in the keycap, the keycap is connected with a connecting shaft, the keycap drives the transmission mechanism to rotate through the connecting shaft so as to drive the character disc to synchronously rotate, and the transparent window is positioned on the keycap and used for observing the character disc; an elastic reset device is arranged between the keycap and the connecting shaft, and the keycap slides in the axial direction relative to the connecting shaft after the keycap is pressed and drives the key body to press the character disk; only the keycap and a part of the connecting shaft of the coded lock are exposed on the front surface of the box door of the storage box, so that the occupied area is small, and the coded lock is more convenient and accurate than a keyboard with small operation; because the character dish sets up inside the chamber door, the people around the character in the transparent window can't see, and the in-process of twisting operation user's hand just has certain effect of sheltering from in addition, has stopped to peep the possibility of password.)

一种动态密码锁及处理方法

技术领域

本发明涉及密码锁技术领域，尤其是涉及一种动态密码锁及处理方法。

背景技术

带有密码锁的保管箱可以用在公共场所、酒店房间、办公室、会议室、家庭等场所，保管不便于携带的物品或者贵重物品。

现有的密码锁一般由安装在箱门正面的键盘阵列(包含数字键0-9，*号、#号等)、显示器以及位于保管箱内部的密码存储模块、密码验证模块、锁具控制器、机械锁具组成。使用者依照顺序按下预定位数的数字键从而键入密码，在密码设定环节被键入的密码存储在密码存储模块，然后锁具控制器控制机械锁具的锁头锁闭保管箱箱门；在密码验证环节，密码验证模块将被键入的密码与密码存储模块存储的密码进行比对，如果比对相符则锁具控制器控制机械锁具的锁头解锁保管箱箱门。

现有技术的缺点主要是：1.密码键盘阵列占据的面积比较大；如果是箱体箱门比较窄小的保管箱(例如手机保管箱、钥匙保管箱、首饰保管箱)，则不容易容纳；或者不得不把键盘制作得非常小，按键操作不方便，容易误输入；2.如果是公共场所使用的保管箱，使用者在输入时，容易被周围的人窥视密码。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动态密码锁及处理方法，以解决现有技术中密码键盘阵列占据的面积比较大以及使用者在输入时，容易被周围的人窥视密码的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种动态密码锁，包括旋转按压键、透明视窗、字符盘、传动机构；所述转动机构与字符盘传动连接，所述旋转按压键包括键帽和设置在键帽内的键体，所述键帽连接有连接轴，所述键帽通过连接轴带动传动机构转动进而带动字符盘同步转动，所述透明视窗位于键帽上并用于观察字符盘；所述键帽与连接轴之间设有弹性复位装置，按动键帽后键帽相对连接轴向内滑动并带动键体按压字符盘，键帽在无外力作用下通过弹性复位装置进行复位；所述键帽和连接轴设置在保管箱箱门的外部，所述字符盘和传动机构设置在箱门内部；所述密码锁还包括设置在箱门内部的机械锁具和控制机械锁具开闭的锁具控制器，所述字符盘上设有与锁具控制器相连的字符盘位置检测模块、按压检测模块和输入判断模块。

结合密码箱的操作过程阐明其工作原理：

在使用过程中，使用者转动旋转按压键的键帽，键帽带动连接轴转动，并且连接轴与传动机构以及字符盘组成联动机构，也就是键帽转动的同时，连接轴、传动机构以及字符盘同步转动，而通过键帽上的透明视窗可以看见透明视窗所对准的字符盘可视区域，随着字符盘的转动，可视区域内的字符也在周期变化，在看到想要键入的字符时，则微调键帽，将字符调整到可视区域的中心，停止转动键帽，然后按压键帽，此时键帽相对连接轴箱内滑动，并带动键体向内移动，键体便按压在字符盘上，此时字符盘上的按压检测模块检测到按压情况，并根据字符盘位置检测模块检测到字符盘旋转的角度，通过输入判断模块判断所按压的字符，完成字符键入；松手后，键帽在弹性复位装置的作用下沿着连接轴向外滑动，恢复原位，便可以继续下一个字符键入的操作。

本密码箱的主要发明点在于，将字符盘和传动机构等不需要人为操作的部件设置在箱门内部，相比于传统密码锁将字符键盘等部件设置在箱门上的方式，节约了保管箱箱门上的空间；并且字符盘设置在箱门内后，在键入字符时保密性得到提升，区别于传统密码锁字符键盘暴露在外部的操作方式，减少和避免了周围人窥视密码的情况。

值得说明的是，为了使本密码锁适应更多的外部环境，比如光线暗的情况，可以在字符盘的字符上设置荧光图层或冷光灯等提高可视度的装置，以冷光灯为例，将字符盘设置为内部中空的结构，并在其镂空的腔体内设置发光灯具，发光灯具的开关可以为多种样式：设置在键帽上的按压式开关或者感应开关均可，并且字符盘上的字符设计为镂空结构，发光灯具发光后，光线从字符的镂空间隙中射出，方便使用者从透明视窗上观察字符的具体情况；并且键帽优选的设置为边缘不透明的结构，避免周围的人从键帽边缘观察到密码；同时为了使视力较差的人能更好地观察字符，可以将透明视窗设置为凸透镜，放大观察的字符。

可选地，连接轴包括同轴固定连接的第一连接轴和第二连接轴，所述第一连接轴和第二连接轴均为齿轮结构，所述键帽为设有内腔的的壳体，键帽的内壁上设有凸齿并包覆卡接在第二连接轴侧壁的齿槽内，键帽通过凸齿带动第二连接轴转动进而带动第一连接轴转动并且相对第二连接轴前后滑动，所述第二连接轴与传动机构啮合连接。

可选地，第一连接轴通过第二转动轴承固定在箱门内壁上，所述第一连接轴、第二连接轴和第二转动轴承的中心均设有通孔，所述键体在通孔内前后滑动并按压在字符盘上。

可选地，字符盘为齿轮结构，所述字符盘通过第一轴承固定在箱门内壁上。

可选地，传动机构包括传动轴以及同轴连接在传动轴上的第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述传动轴的两端固定在箱门内部，所述第一传动齿轮和字符盘啮合连接，第二传动齿轮和第一连接轴啮合连接。

可选的，弹性复位装置为复位弹簧，所述复位弹簧连接在第二连接轴和键帽的内腔端部之间。其中复位弹簧的具体设置方式，可以为套设在键体和第二连接轴上，并且其两端分别于第二连接轴的端部以及键帽的内腔槽底连接，这样既能够完成复位的作用，还能够将键帽和第二连接轴进行连接固定，同时不阻挡影响键体的滑动；当然，复位弹簧也可以设置在键体的周围，并且连接在键帽内腔槽底和第二连接轴之间。

可选的，字符盘上设有字符按键，所述键体按压在字符按键上完成字符键入。字符按键上的标记的字符可以包含数字键0-9，*号、#号等，并且以字符盘的中心为圆心环形阵列分布。

可选的，按压检测模块上设置有按压计数单元和按压计时单元，所述按压计时单元用于记录键体单次按压字符盘的时长以及相邻两次按压字符盘的时间间隔并输出时间信号；所述按压计数单元用于记录键体按压字符盘的次数并输出按压次数信号，所述按压计数单元和按压计时单元的信号输出端均与锁具控制器相连；所述锁具控制器用于接收时间信号和按压次数信号并经过计算转化为时间密码和次数密码，同时与预设在锁具控制器内的时间阈值密码和次数阈值密码进行对比，输出验证结果。设置的按压计数单元和按压计时单元，通过不同的按压方式(按压次数以及按压时长)对应不同的操作指令，实现多种操作功能，使得本密码锁的可操作指令更加丰富，使用者与密码锁的动态交互性更强，并且在进行密码输入和密码设定的过程中，可以完全由一个旋转按压键完成，不需要多个控制按钮的输入，保密性更好。

可选的，密码锁还包括与锁具控制器相连的显示器、密码存储模块和密码验证模块，密码锁还包括设置在箱门表面的并与锁具控制器相连的人脸识别摄像头、身份证读取器。由于密码锁将字符盘等部件设置在箱门内部，使得箱门上的可使用空间增加，可以增加其他的身份验证设备，提高保管箱的保密性和使用多样性。

一种动态密码锁的处理方法，包括以下步骤，

步骤1：扭动旋转按压键，通过传动机构，带动字符盘共同转动；

步骤2：使用者观察透明视窗，看到字符盘上面的字符依次通过该视窗，当字符盘上的某个字符旋转到透明视窗内，且为使用者希望键入该字符，则向内按动键帽，键帽相对于第一连接轴向内滑动，然后使用者放松，键帽在复位弹簧的作用下复位；

步骤3：按压检测模块在这一过程中检测该按压，且字符盘位置检测模块检测按压发生时字符盘转动的角度量，输入判断模块根据该角度值确定输入的字符；

步骤4：显示器上面显示一个米字符表征该字符输入成功，则用户可以继续扭转和按压的方式输入下一个字符，直到输入的字符数目达到预设的密码长度，则密码键入完毕，实现密码设定或者密码验证的字符键入。

可选的，步骤3中，按压检测模块在检测过程中包括以下步骤，

步骤3.1：按压计时单元记录键体单次按压字符盘的时长以及相邻两次按压字符盘的时间间隔并输出时间信号，时间信号包括单次按压时长信号和间隔时间信号；按压计数单元记录键体按压字符盘的次数并输出按压次数信号；

步骤3.2：锁具控制器接收时间信号和按压次数信号并经过计算转化为时间密码和次数密码，同时与预设在锁具控制器内的时间阈值密码和次数阈值密码进行对比，时间阈值密码包括单次时间阈值密码和间隔时间阈值密码；

步骤3.3：首先将间隔时间信号与单次时间阈值密码对比，判断是长按压还是短按压，若是长按压，则优先进行长按压对应的长按压操作指令，长按压操作指令包括字符输入确定、字符输入清空、字符输入删除中的任意一种；

若是短按压，则再将间隔时间信号与间隔时间阈值密码对比，判断是单次短按压还是多次连续短按压，并进行其对应的短按压操作指令，短按压操作指令包括字符输入确定、字符输入清空、字符输入删除、字符输入替换中的任意一种。

本发明提供的一种动态密码锁及处理方法，其有益效果为：

本发明的密码锁只有键帽和一部分连接轴暴露在保管箱的箱门正面，占据的面积小，可以适用于窄小的保管箱，比操作很小的键盘方便准确；即便对于箱门比较大的保管箱，通过节约了密码锁占据的面积，也可以方便于加装人脸识别摄像头、身份证读取器等部件；另外，由于字符盘设置在箱门内部，透明视窗内的字符周围的人无法看到，再加上扭转操作的过程中使用者的手部就具有一定的遮挡作用，杜绝了窥视密码的可能；不同的按压方式对应不同的操作指令，实现多种操作功能，使得本密码锁的可操作指令更加丰富，使用者与密码锁的动态交互性更强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明密码锁的立体结构示意图；

图2是本发明密码锁未按压键帽时的侧面结构剖视图；

图3是本发明密码锁按压键帽后的侧面结构剖视图；

图4是本发明连接轴的结构示意图；

图5是本发明密码锁设置在保管箱上的效果示意图；

图6是本发明密码锁设置在保管箱上并设置人脸识别摄像头和身份证读取器的效果示意图；

图7是本发明密码锁键入字符时的原理框图；

图8是本发明密码锁处理方法的流程图；

图9是本发明按压检测模块的处理方法流程图。

图中1-透明视窗，2-字符盘，3-键帽，4-键体，5-身份证读取器，6-弹性复位装置，7-箱门，8-锁具控制器，9-字符盘位置检测模块，10-按压检测模块，11-输入判断模块，12-第一连接轴，13-第二连接轴，14-凸齿，15-第二传动轴承，16-通孔，17-第一轴承，18-传动轴，19-第一传动齿轮，20-第二传动齿轮，21-显示器，22-人脸识别摄像头，23-按压计数单元，24-按压计时单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

作为可选地实施方式，

实施例1：

如图1-7所示，一种动态密码锁，包括旋转按压键、透明视窗1、字符盘2、传动机构；转动机构与字符盘2传动连接，旋转按压键包括键帽3和设置在键帽3内的键体4，键帽3连接有连接轴，键帽3通过连接轴带动传动机构转动进而带动字符盘2同步转动，透明视窗1位于键帽3上并用于观察字符盘2；键帽3与连接轴之间设有弹性复位装置6，按动键帽3后键帽3相对连接轴向内滑动并带动键体4按压字符盘2，键帽3在无外力作用下通过弹性复位装置6进行复位；键帽3和连接轴设置在保管箱箱门7的外部，字符盘2和传动机构设置在箱门7内部；密码锁还包括设置在箱门7内部的机械锁具和控制机械锁具开闭的锁具控制器8，字符盘2上设有与锁具控制器8相连的字符盘2位置检测模块、按压检测模块10和输入判断模块11。

结合密码箱的操作过程阐明其工作原理：

在使用过程中，使用者转动旋转按压键的键帽3，键帽3带动连接轴转动，并且连接轴与传动机构以及字符盘2组成联动机构，也就是键帽3转动的同时，连接轴、传动机构以及字符盘2同步转动，而通过键帽3上的透明视窗1可以看见透明视窗1所对准的字符盘2可视区域，随着字符盘2的转动，可视区域内的字符也在周期变化，在看到想要键入的字符时，则微调键帽3，将字符调整到可视区域的中心，停止转动键帽3，然后按压键帽3，此时键帽3相对连接轴箱内滑动，并带动键体4向内移动，键体4便按压在字符盘2上，此时字符盘2上的按压检测模块10检测到按压情况，并根据字符盘2位置检测模块检测到字符盘2旋转的角度，通过输入判断模块11判断所按压的字符，完成字符键入；松手后，键帽3在弹性复位装置6的作用下沿着连接轴向外滑动，恢复原位，便可以继续下一个字符键入的操作。值得说明的是，为了使本密码锁适应更多的外部环境，比如光线暗的情况，可以在字符盘2的字符上设置荧光图层或冷光灯等提高可视度的装置，以冷光灯为例，将字符盘2设置为内部中空的结构，并在其镂空的腔体内设置发光灯具，发光灯具的开关可以为多种样式：设置在键帽3上的按压式开关或者感应开关均可，并且字符盘2上的字符设计为镂空结构，发光灯具发光后，光线从字符的镂空间隙中射出，方便使用者从透明视窗1上观察字符的具体情况；并且键帽3优选的设置为边缘不透明的结构，避免周围的人从键帽3边缘观察到密码；同时为了使视力较差的人能更好地观察字符，可以将透明视窗1设置为凸透镜，放大观察的字符。

实施例2：

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选方案：如图1-7所示，连接轴包括同轴固定连接的第一连接轴12和第二连接轴13，所述第一连接轴12和第二连接轴13均为齿轮结构，所述键帽3为设有内腔的的壳体，键帽3的内壁上设有凸齿14并包覆卡接在第二连接轴13侧壁的齿槽内，键帽3通过凸齿14带动第二连接轴13转动进而带动第一连接轴12转动并且相对第二连接轴13前后滑动，所述第二连接轴13与传动机构啮合连接，第一连接轴12通过第二转动轴承固定在箱门7内壁上，所述第一连接轴12、第二连接轴13和第二转动轴承的中心均设有通孔16，所述键体4在通孔16内前后滑动并按压在字符盘2上。值得说明的是，齿轮结构的齿槽有直齿和斜齿的区分，本第二连接轴13等齿轮结构均采用直齿结构，而键帽3内壁上的凸齿14也为沿着第二连接轴13长度方向设置，并且凸齿14和第二连接轴13的齿槽之间间隙连接，方便键帽3在第二连接轴13上前后滑动，

实施例3：

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选方案：如图2、图3所示，字符盘2为齿轮结构，所述字符盘2通过第一轴承17固定在箱门7内壁上，传动机构包括传动轴18以及同轴连接在传动轴18上的第一传动齿轮19和第二传动齿轮20，所述传动轴18的两端固定在箱门7内部，所述第一传动齿轮19和字符盘2啮合连接，第二传动齿轮20和第一连接轴12啮合连接。

实施例4：

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选方案：如图2-3所示，弹性复位装置6为复位弹簧，所述复位弹簧连接在第二连接轴13和键帽3的内腔端部之间。其中复位弹簧的具体设置方式，可以为套设在键体4和第二连接轴13上，并且其两端分别于第二连接轴13的端部以及键帽3的内腔槽底连接，这样既能够完成复位的作用，还能够将键帽3和第二连接轴13进行连接固定，同时不阻挡影响键体4的滑动；当然，复位弹簧也可以设置在键体4的周围，并且连接在键帽3内腔槽底和第二连接轴13之间。

实施例5：

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选方案：按压检测模块10上设置有按压计数单元23和按压计时单元24，所述按压计时单元24用于记录键体4单次按压字符盘2的时长以及相邻两次按压字符盘2的时间间隔并输出时间信号；所述按压计数单元23用于记录键体4按压字符盘2的次数并输出按压次数信号，所述按压计数单元23和按压计时单元24的信号输出端均与锁具控制器8相连；所述锁具控制器8用于接收时间信号和按压次数信号并经过计算转化为时间密码和次数密码，同时与预设在锁具控制器8内的时间阈值密码和次数阈值密码进行对比，输出验证结果；设置的按压计数单元和按压计时单元，通过不同的按压方式(按压次数以及按压时长)对应不同的操作指令，实现多种操作功能，使得本密码锁的可操作指令更加丰富，使用者与密码锁的动态交互性更强，并且在进行密码输入和密码设定的过程中，可以完全由一个旋转按压键完成，不需要多个控制按钮的输入，保密性更好。

实施例5：

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选方案：如图1-7所示，字符盘2上设有字符按键，所述键体4按压在字符按键上完成字符键入。字符按键上的标记的字符可以包含数字键0-9，*号、#号等，并且以字符盘2的中心为圆心环形阵列分布，密码锁还包括与锁具控制器8相连的显示器21、密码存储模块和密码验证模块、设置在箱门7表面的并与锁具控制器8相连的人脸识别摄像头22、身份证读取器5。由于密码锁将字符盘2等部件设置在箱门7内部，使得箱门7上的可使用空间增加，可以增加其他的身份验证设备，提高保管箱的保密性和使用多样性。

实施例6：

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选方案：如图8-9所示，一种动态密码锁的处理方法，包括以下步骤，

步骤1：扭动旋转按压键，通过传动机构，带动字符盘2共同转动；

步骤2：使用者观察透明视窗1，看到字符盘2上面的字符依次通过该视窗，当字符盘2上的某个字符旋转到透明视窗1内，且为使用者希望键入该字符，则向内按动键帽3，键帽3相对于第一连接轴12向内滑动，然后使用者放松，键帽3在复位弹簧的作用下复位；

步骤3：按压检测模块10在这一过程中检测该按压，且字符盘2位置检测模块检测按压发生时字符盘2转动的角度量，输入判断模块11根据该角度值确定输入的字符；按压检测模块10在检测过程中包括以下步骤，

步骤3.1：按压计时单元24记录键体4单次按压字符盘2的时长以及相邻两次按压字符盘2的时间间隔并输出时间信号，时间信号包括单次按压时长信号和间隔时间信号；按压计数单元23记录键体4按压字符盘2的次数并输出按压次数信号；

步骤3.2：锁具控制器8接收时间信号和按压次数信号并经过计算转化为时间密码和次数密码，同时与预设在锁具控制器8内的时间阈值密码和次数阈值密码进行对比，时间阈值密码包括单次时间阈值密码和间隔时间阈值密码；

步骤3.3：首先将间隔时间信号与单次时间阈值密码对比，判断是长按压还是短按压，若是长按压，则优先进行长按压对应的长按压操作指令，长按压操作指令包括字符输入确定、字符输入清空、字符输入删除中的任意一种；

若是短按压，则再将间隔时间信号与间隔时间阈值密码对比，判断是单次短按压还是多次连续短按压，并进行其对应的短按压操作指令，短按压操作指令包括字符输入确定、字符输入清空、字符输入删除、字符输入替换中的任意一种；

步骤4：显示器21上面显示一个米字符表征该字符输入成功，则用户可以继续扭转和按压的方式输入下一个字符，直到输入的字符数目达到预设的密码长度，则密码键入完毕，实现密码设定或者密码验证的字符键入。

比如，长按键帽3代表字符输入确定，即密码设定功能，在长按键帽3后代表之前输入的字符设定为密码；键帽3按下一下就是字符输入，连续按两下就是把已经输入的字符替换为新字符，举例说明：比如用户开始输入了65，然后旋转到7，如果按一下，则就是输入7，即密码成为657；如果连续按两下，则以7替换最近的字符5，则密码成为67；如果连续按三下就是密码完全清空重新输入；再比如，我们规定密码长度为6位，则在密码设置过程中，如果采集到用户已经输入了6位密码了，则自动完成密码设定，不用用户再去按″设置″键；或者，我们规定密码长度是4-6位的动态长度，则用户输入的密码位数大于等于4位的情况下，可以通过长按按钮，实现密码设定；其中长按压操作指令和短按压操作指令均为预设在锁具控制器8内，上述的功能说明仅为举例说明，比如连续按三下除了字符输入清空之外，还可以对应字符输入删除操作指令，可以根据实际情况在锁具控制器8中进行预设定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。