帶備用系統的電子鎖的製作方法
2023-11-30 05:45:41
帶備用系統的電子鎖的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電子鎖領域技術，尤其是指帶備用系統的電子鎖。所述的帶備用系統的電子鎖包括輸入模塊、控制模塊、驅動模塊、電源模塊、自檢模塊和備用模塊；其中備用模塊主要包括機械鎖筒體、主彈子、機械鎖鎖芯、機械鎖鑰匙孔、彈子觸點、充電線圈鐵芯、充電線圈、彈子滑道、放電線圈、放電線圈鐵芯、備用電路板、蓄電電容、充電信號線和放電信號線。所述的充電線圈、放電線圈和蓄電電容可以在電子鎖正常和故障的時候控制主彈子的位置，使能或者禁止備用模塊。與現有技術相比，本實用新型使用了備用系統，在系統正常時機械鎖芯無法使用，並且不會額外耗電，保證門禁系統安全性和低功耗，系統故障時可以使用機械鎖芯，保證門禁系統可靠性。
【專利說明】帶備用系統的電子鎖
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子鎖領域技術，尤其是指一種帶備用系統的電子鎖。
【背景技術】
[0002]相比於傳統的機械鎖，電子鎖由於技術性開鎖難度大，使用更加方便，逐漸受到了消費者的認可，並且隨著電子技術的發展成熟，電子鎖的功能日趨完善，這加快了電子鎖的普及。
[0003]但是門鎖作為門禁系統的一部分，一旦出現故障，意味著此路不通，因此門鎖對穩定性有著極高的要求，傳統的機械鎖由於技術成熟，結構相對簡單，而且一般使用純機械結構，因此可以滿足穩定性要求。電子鎖由於內部使用了大量的電子元器件，包括可編程控制器，並且電子鎖需要穩定的電源供電，這都限制了系統的整體可靠性。為此不少人提出了相關的解決方案，發明專利200910207385.8公開了一種機械鎖、密碼鎖備用開啟機構，其在原有鎖具的基礎上增加了一個機械組合密碼鎖和機械葉片鎖作為備用開啟機構，純機械結構確實提高了整體的可靠性，雖然其用商標和宣傳貼紙覆蓋了鑰匙孔，提高隱蔽性，但是這種開啟手段的存在不可避免的大幅降低了門禁系統的安全性。實用新型專利200620040025.5和200620040026.X公開了兩種備用開鎖電源裝置，在門禁系統斷電的情況下，分別以非接觸式和接觸式手段從外側給門禁系統供電，以完成開鎖操作。這種手段對於有專人管理的酒店門鎖是合理的，但是對於家庭來說，要求人在進不去室內的情況下拿到一個供電系統，顯然這個過程過於繁瑣，不適合推廣。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的就是針對上述問題，提出一種在系統故障、斷電時依然能夠有效開門，並且保持電子鎖安全性，低功耗特點的電子鎖。
[0005]為實現上述目的，本實用新型的技術解決方案是:帶備用系統的電子鎖，包括輸入模塊、控制模塊、驅動模塊、電源模塊、自檢模塊和備用模塊。其中備用模塊包括機械鎖筒體、主彈子、機械鎖鎖芯、機械鎖鑰匙孔、下彈子、彈子觸點、彈子觸點接口 A、彈子觸點接口 B、上彈子、彈子彈簧、充電線圈接口 A、充電線圈接口 B、充電線圈鐵芯、充電線圈、彈子滑道、放電線圈、放電線圈鐵芯、放電線圈接口 A、放電線圈接口 B、備用電路板、蓄電電容、充電信號線和放電信號線。所述的主彈子位於彈子滑道中，彈子滑道內徑大於主彈子外徑，主彈子可以在滑道中左右移動，彈子滑道兩端分別有放電線圈鐵芯和充電線圈鐵芯，放電線圈繞在所述的放電線圈鐵芯外側，充電線圈繞在所述的充電線圈鐵芯外側。所述的備用電路板通過充電信號線和放電信號線和控制模塊連接，彈子觸點接口 A與彈子觸點接口 B和所述的控制模塊連接。
[0006]所述的充電線圈通過充電線圈接口 A和充電線圈接口 B和備用電路板連接，所述的放電線圈通過放電線圈接口 A和放電線圈接口 B和備用電路板連接，蓄電電容位於備用電路板上。[0007]電子鎖開始初始化的時候，所述的控制模塊會通過充電信號線和放電信號線給備用電路板發送兩個低電平信號，此時所述的備用電路板通過放電線圈對蓄電電容進行放電，當電流經過放電線圈時，放電線圈和放電線圈鐵芯產生磁場，將主彈子吸引到放電線圈鐵芯一側，此時主彈子全部位於機械鎖鎖芯內，只要有正確的鑰匙進入機械鑰匙孔，使所有的下彈子和上彈子位於正確的位置，機械鎖鎖芯即可旋轉開鎖，該過程為備用模塊啟用過程，之後備用模塊處於啟用狀態。
[0008]如果電子鎖存在故障，無法完成初始化操作，則主彈子將停留在鎖芯內，允許用戶使用機械鑰匙開門，保證門鎖可以被正常開啟。
[0009]電子鎖初始化完成的時候，所述的控制模塊會通過啟用信號線和放電信號線給備用電路板發送兩個高電平信號，此時所述的備用電路板通過充電線圈對蓄電電容進行充電，當電流經過充電線圈時，充電線圈和充電線圈鐵芯產生磁場，將主彈子吸引到充電線圈鐵芯一側，此時主彈子一端位於機械鎖筒體，一端位於機械鎖鎖芯，不管是否有鑰匙進入，機械鎖鎖芯都無法旋轉開鎖，電子鎖只能通過正常的電子手段開啟，保證安全性。當所述的蓄電電容電壓滿足要求，自動停止充電，此時控制模塊充電信號線輸出低電平，放電信號線輸出高電平，斷開充電電路和放電電路，電子鎖正常運行，備用電路板不再耗電，該過程為備用模塊關閉過程，之後備用模塊處於備用狀態。
[0010]所述的彈子觸點膠粘於機械鎖筒體上，距離機械鑰匙孔出口最近的第一個上彈子向上移動時，即有鑰匙進入機械鑰匙孔，則彈子觸點將被觸動，平時彈子觸點處於斷開狀態，彈子觸點被觸碰，彈子觸點接口 A和彈子觸點接口 B短接。當電子鎖正常工作時，彈子觸點被觸動，則判斷為有人嘗試通過備用模塊開鎖，此時不管鑰匙是否正確，由於主彈子的作用，均無法完成開鎖，而且發出報警聲音提醒。
[0011]所述的輸入模塊用於接受用戶輸入的開鎖信息，其選擇有多種，可以是指紋掃描電路用於獲取用戶指紋，可以是數字鍵盤用於讓用戶輸入密碼，可以是IC卡感應電路，用於感應用戶的IC卡。
[0012]當輸入模塊獲取到用戶的開鎖信息，控制模塊將對其進行判斷，如果開鎖信息正確，則控制驅動模塊，執行開門操作。
[0013]控制模塊內部有硬體看門狗，當控制模塊死機，不能按時完成餵狗操作時，看門狗將給控制模塊發送復位信號，使其復位重新初始化，並且如上文所述的啟用備用模塊，控制模塊初始化完成時，備用模塊進入備用狀態，保證設備正常運行。
[0014]自檢模塊用於檢測輸入模塊和驅動模塊狀態，當自檢模塊檢測到輸入模塊或者驅動模塊故障並將信息傳輸給控制模塊時，控制模塊將通過放電信號線給備用電路板發送低電平，開始備用模塊啟動過程，允許用戶使用機械鑰匙通過備用模塊開門。
[0015]電源模塊對為電子鎖提供穩定的電源，使系統正常工作，當電子鎖由於用戶沒有及時更換電池造成電池耗盡，系統掉電，放電信號線的電平變低，則自動開始備用模塊啟動過程，通過蓄電電容中的蓄電，啟用備用模塊，允許用戶使用機械鑰匙通過備用模塊開門。
[0016]電源模塊、驅動模塊和輸入模塊在市面上已經有成熟的現成模塊，這些都保證了本實用新型實施方式的可行性。
[0017]本實用新型在現有電子鎖的基礎上增加了備用模塊，電子鎖正常啟動的時候對蓄電電容進行一次性充電，之後備用模塊進入備用狀態，不會進行額外耗電，此時如果使用機械鑰匙，不僅不能開鎖，還會觸發警報；當電子鎖發生故障或者電源耗盡，則備用模塊釋放出蓄電電容中的能量，啟用備用模塊，此時用戶可以通過機械鑰匙開門，保證門禁系統能夠正常工作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的系統結構示意圖。
[0019]圖2為本實用新型中備用模塊的電路圖。
[0020]圖3為本實用新型中機械鎖鎖芯的剖視圖。
[0021]圖4為本實用新型中圖3沿A-A的剖視圖。
[0022]圖中:1_輸入模塊，2-控制模塊，3-驅動模塊，4-電源模塊，5-自檢模塊，6_備用模塊，7-機械鎖筒體，8-主彈子，9-機械鎖鎖芯，10-機械鎖鑰匙孔，11-下彈子，12-彈子觸點，13-彈子觸點接口 A，14-彈子觸點接口 B，15-上彈子，16-彈子彈簧，17-充電線圈接口 A，18-充電線圈接口 B，19-充電線圈鐵芯，20-充電線圈，21-彈子滑道，22-放電線圈，23-放電線圈鐵芯，24-放電線圈接口 A，25-放電線圈接口 B，26-備用電路板，27-蓄電電容，28-充電信號線，29-放電信號線。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。
[0024]如圖1所示，本實用新型由輸入模塊1、控制模塊2、驅動模塊3、電源模塊4、自檢模塊5、備用模塊6組成。輸入模塊I為數字鍵盤，用於讓用戶輸入密碼，驅動電路3用於接受控制模塊2的指令，完成開鎖操作，電源模塊4為整個電子鎖系統的各個模塊提供穩定的電源，自檢模塊5用於檢測驅動模塊3的運行狀態，當控制模塊2發出開鎖指令，而驅動模塊3卻無動作的時候，則向控制模塊2反饋系統出現故障。
[0025]如圖2所示，當系統復位，開始初始化、自檢模塊5檢測到系統出現故障或者電源耗盡，供電模塊4無法提供電源是，充電信號線28和放電信號線29輸出低電平，此時放電電路導通,充電電路斷開,蓄電電容27通過放電線圈22放電，當電流經過放電線圈22時，放電線圈22和放電線圈鐵芯23產生磁場，將主彈子8吸到放電線圈鐵芯23 —側，此時主彈子8位於機械鎖鎖芯9中，只要有正確的鑰匙進入機械鑰匙孔10，使所有的下彈子11和上彈子15位於正確的位置，機械鎖鎖芯即9可旋轉開鎖。
[0026]當系統初始化完成，電子鎖開始正常工作時，充電信號線28和放電信號線29輸出高電平,此時放電電路斷開,充電電路導通,蓄電電容通過充電線圈20進行充電，電流經過充電線圈20時，充電線圈20和充電線圈鐵芯19產生磁場，將主彈子8吸引到充電線圈19一側，此時主彈子8 —端位於機械鎖鎖芯9中，一端位於機械鎖簡體7中，不管是否有鑰匙進入，機械鎖鎖芯9都無法旋轉開鎖，電子鎖只能通過輸入模塊I輸入正確的密碼開啟，保證安全性。當蓄電電容27的電壓達到一定程度，充電電路斷開，此時充電信號線28輸出低電平，備用模塊進入穩定狀態，不產生電耗。
[0027]如圖3所示，離機械鑰匙孔10最近的上彈子15上方有一個彈子觸點12，彈子觸點12通過彈子觸點接口 A13和彈子觸點接口 B14和控制模塊2連接，該彈子觸點12正常為斷開，當有鑰匙進入機械鑰匙孔10，下彈子11和上彈子15上移，觸動彈子觸點12，此時彈子觸點12閉合，當電子鎖正常工作時彈子觸點12被觸動，則判斷為有人企圖通過備用模塊開鎖，電子鎖將發出報警聲音。
[0028]如圖4所示，主彈子8位於機械鎖鎖芯9和機械鎖筒體7組成的彈子滑道21中，並且主彈子8的外徑小於彈子滑道21的內徑，主彈子8可以左右滑動。當電子鎖正常工作時，主彈子8位於充電線圈鐵芯19 一側，此時機械鎖鎖芯9由於主彈子8的阻礙無法旋轉，即使插入正確的機械鑰匙也無法進行開鎖，保證電子鎖的安全性。
[0029]當電子鎖系統異常，電子鎖部分無法正常開鎖時，主彈子8位於放電線圈23—側，此時主彈子8完全位於機械鎖鎖芯9內，不會阻礙機械鎖鎖芯旋轉，只要插入的機械鑰匙正確，使得所有的下彈子11和上彈子15位於正確的位置，即可開鎖，保證電子鎖的可靠性。
【權利要求】
1.帶備用系統的電子鎖，其特徵在於:由輸入模塊、控制模塊、驅動模塊、電源模塊、自檢模塊和備用模塊；其中備用模塊包括機械鎖筒體、主彈子、機械鎖鎖芯、機械鎖鑰匙孔、下彈子、彈子觸點、彈子觸點接口 A、彈子觸點接口 B、上彈子、彈子彈簧、充電線圈接口 A、充電線圈接口 B、充電線圈鐵芯、充電線圈、彈子滑道、放電線圈、放電線圈鐵芯、放電線圈接口A、放電線圈接口 B、備用電路板、蓄電電容、充電信號線和放電信號線；所述的主彈子位於所述的彈子滑道中，所述的彈子滑道內徑大於所述的主彈子外徑，所述的主彈子可以在所述的彈子滑道中左右移動，所述的彈子滑道兩端分別有放電線圈鐵芯和充電線圈鐵芯，放電線圈繞在所述的放電線圈鐵芯外側，充電線圈繞在所述的充電線圈鐵芯外側；所述的備用電路板通過充電信號線與放電信號線和控制模塊連接，彈子觸點接口 A和彈子觸點接口B和所述的控制模塊連接。
2.根據權利要求1所述的帶備用系統的電子鎖，其特徵在於:所述的充電線圈通過充電線圈接口 A與充電線圈接口 B和備用電路板連接，所述的放電線圈通過放電線圈接口 A與放電線圈接口 B和備用電路板連接，蓄電電容位於備用電路板上。
3.根據權利要求1所述的帶備用系統的電子鎖，其特徵在於:所述的彈子觸點膠粘於所述的機械鎖筒體上，距離所述的機械鑰匙孔出口最近的第一個上彈子向上移動時，即有鑰匙進入所述的機械鑰匙孔，則所述的彈子觸點將被觸動，平時彈子觸點處於斷開狀態，當所述的彈子觸點被觸動，彈子觸點接口 A和彈子觸點接口 B短接。
【文檔編號】E05B45/08GK203813506SQ201420208565
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】許加慶, 李仕平, 楊群 申請人:許加慶, 李仕平, 楊群