一種可檢測鎖芯轉(zhuǎn)動方向的電子鎖及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可檢測鎖芯轉(zhuǎn)動方向的電子鎖及其工作方法，所述電子鎖主要包括鎖體和鎖芯兩部分，其中在鎖芯的轉(zhuǎn)軸上固定有至少一個凸鍵；在鎖體上與凸鍵相對應(yīng)的位置安裝有至少一個位置傳感器；在所述鎖體上靠近所述位置傳感器，指向所述鎖芯的轉(zhuǎn)軸的方向上安裝有搖臂，所述搖臂在所述鎖芯的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時受所述凸鍵的推動可以向兩側(cè)擺動并觸發(fā)所述位置傳感器；本發(fā)明公開的電子鎖，通過凸鍵和位置傳感器以及搖臂的配合結(jié)構(gòu)檢測鎖芯的轉(zhuǎn)動方向，并基于該結(jié)構(gòu)對鎖芯處于開鎖或上鎖的狀態(tài)進(jìn)行判斷，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、實現(xiàn)方式靈活及可靠性高等優(yōu)點。
【專利說明】—種可檢測鎖芯轉(zhuǎn)動方向的電子鎖及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鎖具領(lǐng)域，特別涉及一種電子鎖及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎖具是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷囊环N安全防護(hù)用具，主要由鎖體、鎖芯等部件組成。其中，鎖芯安裝在鎖體內(nèi)部，分為供室內(nèi)開鎖操作使用的內(nèi)鎖芯和供室外開鎖操作使用的外鎖芯兩部分，通過轉(zhuǎn)動鎖芯的內(nèi)鎖芯或者外鎖芯均可以撥動鎖體的插銷移動，從而可以實現(xiàn)鎖具的開鎖與上鎖。鎖具的開鎖或者上鎖狀態(tài)可以為智能家居或者安防系統(tǒng)提供相應(yīng)的處理依據(jù)。
[0003]現(xiàn)有的智能電子鎖具，鎖芯通常只作為一個簡單的控制機構(gòu)，只實現(xiàn)鎖具的開鎖與上鎖功能，并不能有效的對鎖具處于開鎖或者上鎖的狀態(tài)進(jìn)行判斷；即使存在一些可以判斷鎖具開鎖或上鎖狀態(tài)的裝置，其實現(xiàn)原理也比較復(fù)雜，難以滿足普通用戶的需求。
[0004]例如專利201180047641中，公開了一種包含旋轉(zhuǎn)方向檢測的傳感器裝置，包括至少一對傳感器以及計數(shù)元件，傳感器設(shè)置于旋轉(zhuǎn)把手中，計數(shù)元件設(shè)置于成型柱體上，旋轉(zhuǎn)把手能夠相對于成型柱體的鎖定齒自由地旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)把手可旋轉(zhuǎn)操作地連接到鎖定齒，通過明確的信號曲線能夠容易地確定旋轉(zhuǎn)把手在葉片鎖的解鎖或者鎖定方向上旋轉(zhuǎn)，并因而容易地確定該連接葉片鎖應(yīng)該解鎖或者鎖定。這種方式通過檢測旋轉(zhuǎn)把手的轉(zhuǎn)動，進(jìn)而計算出鎖的旋轉(zhuǎn)方向，可以有效的判斷出鎖的狀態(tài)；
但是，采用這種實現(xiàn)方式比較復(fù)雜，需通過求值電路進(jìn)行精準(zhǔn)的計算才可以實現(xiàn)；且傳感器為精密電子元件，容易受外界環(huán)境干擾，從而可能會影響判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性；且對于不具有旋轉(zhuǎn)把手或直接采用鑰匙開鎖的鎖具來說，無法對此情況進(jìn)行判斷。
[0005]因此，目前并沒有一種適合的結(jié)構(gòu)或方法來對電子鎖具處于開鎖或上鎖的狀態(tài)進(jìn)行檢測判斷，電子鎖具在進(jìn)行鎖芯處于開鎖或上鎖狀態(tài)判斷時仍存在多種問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種可檢測鎖芯轉(zhuǎn)動方向的電子鎖，其能夠根據(jù)鎖芯的轉(zhuǎn)動方向判斷鎖具處于開鎖或者上鎖狀態(tài)，結(jié)構(gòu)簡單、成本低、原理巧妙、工作可靠、檢測準(zhǔn)確；同時，本發(fā)明還提供了 一種基于此電子鎖的工作方法，根據(jù)該方法，可準(zhǔn)確地對鎖芯的開鎖或上鎖狀態(tài)進(jìn)行判斷。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
一種可檢測鎖芯轉(zhuǎn)動方向的電子鎖，包含鎖體和鎖芯，在所述鎖芯的轉(zhuǎn)軸上固定有至少一個凸鍵；在所述鎖體上與所述凸鍵相對應(yīng)的位置安裝有至少一個位置傳感器；在所述鎖體上靠近所述位置傳感器，指向所述鎖芯的轉(zhuǎn)軸的方向上安裝有搖臂，所述搖臂在所述鎖芯的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時受所述凸鍵的推動可以向兩側(cè)擺動并觸發(fā)所述位置傳感器。
[0008]進(jìn)一步的，在所述搖臂的支點上安裝有彈性部件，所述彈性部件將所述搖臂由觸發(fā)所述位置傳感器的狀態(tài)還原為不觸發(fā)所述位置傳感器的初始狀態(tài)。[0009]進(jìn)一步的，所述鎖芯的轉(zhuǎn)軸上，固定有兩個凸鍵，分別為第一凸鍵和第二凸鍵，所述搖臂在處于未觸發(fā)所述位置傳感器的初始狀態(tài)時，位于所述第一凸鍵和所述第二凸鍵的中間。
[0010]進(jìn)一步的，所述第一凸鍵和所述第二凸鍵之間的夾角小于60度。
[0011]進(jìn)一步的，所述鎖芯的轉(zhuǎn)軸上，還固定有第三凸鍵，所述第三凸鍵與所述第一凸鍵或者所述第二凸鍵之間的夾角均大于90度。
[0012]進(jìn)一步的，所述固定于鎖芯轉(zhuǎn)軸的凸鍵至少為兩個，所述至少兩個凸鍵按設(shè)定角度固定于鎖芯的轉(zhuǎn)軸上，用于檢測鎖芯旋轉(zhuǎn)的角度。
[0013]進(jìn)一步的，所述電子鎖還包括撥塊，所述撥塊安裝于所述鎖芯的轉(zhuǎn)軸上；所述撥塊的一端設(shè)有凸臺，所述凸鍵中至少有一個固定于所述凸臺上。
[0014]進(jìn)一步的，所述電子鎖內(nèi)安裝有開鎖方向配置開關(guān)。
[0015]進(jìn)一步的，所述位置傳感器的數(shù)量為兩個，所述兩個位置傳感器和所述搖臂，組成一個單極雙位的撥動開關(guān)。
[0016]一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鎖的工作方法，通過以下步驟實現(xiàn)開鎖判斷:
(I )通過電子鎖內(nèi)的位置傳感器檢測鎖芯轉(zhuǎn)動方向；
(2 )讀取鎖芯轉(zhuǎn)動次數(shù)，判斷鎖芯轉(zhuǎn)動圈數(shù)；
(3 )讀取轉(zhuǎn)動方向配置狀態(tài)；
(4 )判斷上鎖與開鎖狀態(tài)。
[0017]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)動方向配置狀態(tài)的讀取，可以在所述步驟(I)或者步驟(2 )之前或之后進(jìn)行。
[0018]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)動方向的配置狀態(tài)，通過配置開關(guān)的不同設(shè)定來實現(xiàn)。
[0019]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明所提出的電子鎖，通過凸鍵和位置傳感器、搖臂的配合結(jié)構(gòu)檢測鎖芯的轉(zhuǎn)動方向，進(jìn)而判斷鎖具狀態(tài)，結(jié)構(gòu)簡單，原理巧妙，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。
[0020]本發(fā)明所提出的電子鎖，根據(jù)凸鍵的設(shè)置位置及數(shù)量不同，用來檢測鎖芯不同的轉(zhuǎn)動方向、角度及圈數(shù)，進(jìn)而用來判斷鎖芯開鎖及上鎖的程度，結(jié)構(gòu)及原理簡單，易于實施，檢測結(jié)果多樣。
[0021]本發(fā)明所提出的電子鎖，凸鍵結(jié)構(gòu)可設(shè)置于鎖體內(nèi)部的鎖芯轉(zhuǎn)軸上或者撥塊上，實現(xiàn)方式靈活多樣。
[0022]本發(fā)明可通過配置開關(guān)配置不同的轉(zhuǎn)動方向來設(shè)定鎖芯的轉(zhuǎn)動開鎖方向，實現(xiàn)方式靈活。
[0023]本發(fā)明所提出的電子鎖，將配置開關(guān)納入鎖體，結(jié)構(gòu)小巧，美觀性強。
[0024]本發(fā)明通過判斷鎖芯處于開鎖或上鎖狀態(tài)，并結(jié)合鎖芯的通信功能，可以為智能家居或安防系統(tǒng)提供門鎖狀態(tài)信息，為智能家居或安防系統(tǒng)的智能化發(fā)展提供了有效的信息支持。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]附圖1為本發(fā)明實施例一整體結(jié)構(gòu)示意圖 附圖2為本發(fā)明實施例二整體結(jié)構(gòu)示意圖附圖3為本發(fā)明實施例二局部結(jié)構(gòu)側(cè)面示意圖
附圖4為本發(fā)明凸鍵設(shè)置數(shù)量的第一實施例示意圖
附圖5為本發(fā)明凸鍵設(shè)置數(shù)量的第二實施例示意圖
附圖6為本發(fā)明凸鍵設(shè)置數(shù)量的第三實施例示意圖
附圖7為本發(fā)明凸鍵設(shè)置數(shù)量的第四實施例示意圖
附圖8為本發(fā)明采用撥動開關(guān)的一種實施例整體結(jié)構(gòu)示意圖
附圖9 (a)-9 (c)為本發(fā)明采用撥動開關(guān)的工作原理示意圖
附圖10 (a)-10 (b)為本發(fā)明配置開關(guān)工作原理示意圖
附圖11為本發(fā)明工作方法的一種流程示意圖
附圖12 (a)-12 (d)為本發(fā)明開鎖或上鎖信號變化示意圖
附圖標(biāo)記說明:
10:鎖體20:鎖芯30:凸鍵
40:位置傳感器 50:撥 塊60:旋鈕
70:配置開關(guān)80:控制線路板 201:內(nèi)鎖芯
202:外鎖芯301~305:凸鍵I~5
401:搖臂402:彈性部件 501:凸臺。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明通過如下實施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解，下述實施方式不是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上做出的改進(jìn)和變化，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0027]本發(fā)明提出了一種可檢測鎖芯轉(zhuǎn)動方向的電子鎖，主要由鎖體10和鎖芯20組成，其中，在鎖芯20的轉(zhuǎn)軸上固定有至少一個凸鍵30 ;在鎖體10上與凸鍵30相對應(yīng)的位置安裝有至少一個位置傳感器40，并且，在鎖體10上靠近位置傳感器40，指向鎖芯20的轉(zhuǎn)軸的方向上安裝有搖臂401，其在鎖芯20的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時受凸鍵30的推動可以向兩側(cè)擺動并觸發(fā)位置傳感器40的動作。本發(fā)明根據(jù)鎖芯轉(zhuǎn)動時凸鍵30對于設(shè)于鎖體內(nèi)不同位置的位置傳感器40的不同動作，就可以判斷出鎖芯的轉(zhuǎn)動方向，從而形成一種可檢測鎖芯轉(zhuǎn)動方向的電子鎖。
[0028]具體的，凸鍵30的數(shù)量可以根據(jù)實際需求進(jìn)行靈活的設(shè)計，至少為一個，可以為多個。根據(jù)所設(shè)凸鍵30數(shù)量的多少，可以得到搖臂401擺動并觸發(fā)位置傳感器的次數(shù)，因此，從中可以得到鎖芯轉(zhuǎn)動的方向、不同的旋轉(zhuǎn)角度以及旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。
[0029]具體的，位置傳感器40設(shè)于鎖體10上與凸鍵30對應(yīng)的位置上，優(yōu)選的，位置傳感器40的設(shè)計數(shù)量一般為兩個，這兩個位置傳感器在與鎖芯轉(zhuǎn)動方向平行的鎖體位置上左右分布，分別用于檢測左右兩側(cè)不同電路的導(dǎo)通。搖臂401靠近并位于這兩個位置傳感器40的中間位置。搖臂401可以在鎖芯20的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時受凸鍵30的推動向兩側(cè)中的某一側(cè)擺動，使得可以觸發(fā)那一側(cè)的位置傳感器電路，實現(xiàn)對于鎖芯20的不同轉(zhuǎn)動方向的響應(yīng)。優(yōu)選的，設(shè)置于鎖體10上的兩個位置傳感器40和搖臂401，可以組合成一個單極雙位的撥動開關(guān)，本發(fā)明中，優(yōu)選的采用撥動開關(guān)來實現(xiàn)該功能。
[0030]具體的，凸鍵30的形狀可以設(shè)計為矩形、圓柱形、棱柱形、三角形等多種形狀，只要保證轉(zhuǎn)動時能夠?qū)u臂401施以足夠的力度，使其兩側(cè)如左邊或右邊的電路導(dǎo)通即可；凸鍵30的大小可以根據(jù)鎖芯轉(zhuǎn)軸、撥塊或者搖臂401的大小來進(jìn)行合適的設(shè)計。
[0031]具體的，本發(fā)明通過凸鍵30的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對于搖臂401的推動，因此，凸鍵30的設(shè)置位置比較靈活，可以設(shè)置于鎖具內(nèi)任何具有旋轉(zhuǎn)功能的部件上，例如可以設(shè)于具有轉(zhuǎn)動功能的鎖芯轉(zhuǎn)軸上，也可以設(shè)于具有轉(zhuǎn)動功能的撥塊上，只要將位置傳感器40設(shè)于鎖體10與其對應(yīng)的位置上，即可實現(xiàn)本發(fā)明所描述的功能。
[0032]下面參照附圖并結(jié)合實施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0033]附圖1為本發(fā)明電子鎖的第一實施例圖示，由圖中可以看出，本發(fā)明的電子鎖主要包括鎖體10和鎖芯20，其中，鎖芯20包括用于供室內(nèi)開鎖操作使用的內(nèi)鎖芯201和用于供室外開鎖操作使用的外鎖芯202，通過轉(zhuǎn)動鎖芯20的內(nèi)鎖芯201或者外鎖芯202可以帶動撥塊50轉(zhuǎn)動，從而撥動鎖體10的插銷移動，實現(xiàn)鎖具的開鎖與上鎖。因此，在進(jìn)行凸鍵30的設(shè)計時，可以將其設(shè)于內(nèi)鎖芯201的轉(zhuǎn)軸上，實現(xiàn)對于室內(nèi)開鎖上鎖的判斷；也可以將其設(shè)于外鎖芯202的轉(zhuǎn)軸上，實現(xiàn)對于室外開鎖上鎖的判斷；還可以將其同時設(shè)于內(nèi)鎖芯201和外鎖芯202的轉(zhuǎn)軸上，實現(xiàn)對于室內(nèi)外開鎖上鎖狀態(tài)的同時判斷。在本實施例中，是在內(nèi)鎖芯201和外鎖芯202的轉(zhuǎn)軸上同時設(shè)置有凸鍵30，因此，在鎖體10相對應(yīng)的位置上分別設(shè)置有與其相應(yīng)的4個位置傳感器40，即內(nèi)鎖體上設(shè)置有與內(nèi)鎖芯轉(zhuǎn)軸上凸鍵對應(yīng)的左右兩個位置傳感器，外鎖體上設(shè)置有與外鎖芯轉(zhuǎn)軸上凸鍵對應(yīng)的左右兩個位置傳感器，即鎖具內(nèi)共有兩組凸鍵和對應(yīng)的位置傳感器，詳見圖示，位置傳感器40分別位于鎖體10上與內(nèi)鎖芯201和外鎖芯202凸鍵相對應(yīng)的位置上，優(yōu)選的，內(nèi)鎖芯201或者外鎖芯202上凸鍵30的設(shè)置數(shù)量分別為3個，搖臂401介于內(nèi)鎖芯201或者外鎖芯202的某兩個凸鍵30的中間；內(nèi)鎖芯201或者外鎖芯202轉(zhuǎn)動時，帶動設(shè)于其上的凸鍵30轉(zhuǎn)動，從而撥動搖臂401向兩側(cè)擺動，使得觸發(fā)任意一側(cè)的位置傳感器，因此，就可以判斷出鎖芯的旋轉(zhuǎn)方向，從而可以根據(jù)鎖芯的旋轉(zhuǎn)方向作為鎖具處于開鎖或者上鎖狀態(tài)的判斷依據(jù)。
[0034]附圖2?3為本發(fā)明電子鎖的第二實施例相關(guān)圖示，由圖中可以看出，與上述第一實施例所不同的是，本實施例將凸鍵30設(shè)置于位于鎖芯20轉(zhuǎn)軸上的撥塊50上，撥塊50的一端延伸出一個凸臺501，優(yōu)選的3個凸鍵30設(shè)置于凸臺501上；位置傳感器40設(shè)于鎖體10上與其對應(yīng)的位置，搖臂401位于兩個凸鍵30的中間。通過內(nèi)鎖芯或者外鎖芯旋轉(zhuǎn)時，帶動撥塊50轉(zhuǎn)動，設(shè)于撥塊50上的凸鍵30也隨之轉(zhuǎn)動，從而撥動搖臂401向兩側(cè)擺動，實現(xiàn)觸發(fā)任意一側(cè)的位置傳感器40，從而可以判斷出鎖芯的旋轉(zhuǎn)方向，進(jìn)一步可以作為鎖具處于開鎖或上鎖狀態(tài)的判斷依據(jù)。本實施例中，只需要在撥塊50上設(shè)置數(shù)個凸鍵，在鎖體10上設(shè)置與其左右方向?qū)?yīng)的兩個位置傳感器，即只需要一組凸鍵和對應(yīng)的位置傳感器，就可以實現(xiàn)無論鎖芯是內(nèi)鎖芯或者外鎖芯旋轉(zhuǎn)，都可以判斷出鎖具的旋轉(zhuǎn)方向，相比第一實施例，結(jié)構(gòu)更加簡單，易于實現(xiàn)。但是，如果需要實現(xiàn)如上述第一實施例所述的，需要精準(zhǔn)的判斷出是前鎖芯或者后鎖芯旋轉(zhuǎn)，則可能還需要在鎖具中增加一個用于判斷室內(nèi)開鎖或者室外開鎖的開關(guān)。
[0035]附圖4為本發(fā)明凸鍵設(shè)置數(shù)量的第一實施例示意圖，以凸鍵設(shè)置于撥塊上為例，由圖中可以看出，在撥塊50延伸出的一個凸臺501上，設(shè)有I個矩形的凸鍵結(jié)構(gòu)301，凸鍵301位于凸臺501的徑向右下方位置，搖臂401呈垂直角度位于301的左邊并靠近301，優(yōu)選的，搖臂401與凸鍵301之間的夾角小于30度。當(dāng)鎖芯20順時針旋轉(zhuǎn)時，帶動撥塊50也順時針轉(zhuǎn)動，位于撥塊凸臺501上的凸鍵也隨之順時針轉(zhuǎn)動，此時，位于凸臺501徑向右下方，且位于搖臂401右邊的凸鍵301推動搖臂401向左擺動，使得觸發(fā)左側(cè)的位置傳感器40，從而可以判斷到此時鎖芯20正在順時針旋轉(zhuǎn)；當(dāng)凸鍵301轉(zhuǎn)動離開搖臂401，則取消對于搖臂401的推動作用，此時，安裝有彈性部件的搖臂401自動復(fù)位，左側(cè)的位置傳感器電路斷開。當(dāng)鎖芯轉(zhuǎn)動滿一圈時，凸鍵301回到初始位置；鎖芯繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，凸鍵301仍會通過搖臂401再次觸發(fā)位置傳感器40，因此，可以判斷到鎖芯此刻正在順時針旋轉(zhuǎn)第二圈。因此，根據(jù)位于不同位置的位置傳感器的電路通斷情況以及通斷次數(shù)，就可以輕松的判斷出鎖芯的旋轉(zhuǎn)方向和圈數(shù)。
[0036]附圖5為本發(fā)明凸鍵設(shè)置數(shù)量的第二實施例示意圖，以凸鍵設(shè)置于撥塊上為例，由圖中可以看出，在撥塊50延伸出的一個凸臺501上，設(shè)有2個矩形的凸鍵結(jié)構(gòu)，分別為凸鍵301和302，這兩個凸鍵301和302分別左右分布于凸臺501的徑向下方位置，優(yōu)選的，凸鍵301、302之間的夾角小于60度。搖臂401呈垂直角度位于徑向下方的兩個凸鍵301和302的中間。當(dāng)鎖芯20順時針旋轉(zhuǎn)時，帶動撥塊50也順時針轉(zhuǎn)動，位于撥塊凸臺501上的凸鍵也隨之順時針轉(zhuǎn)動，此時，位于凸臺501徑向下方，且位于搖臂401右邊的凸鍵301推動搖臂401向左擺動，使得觸發(fā)左側(cè)的位置傳感器40，從而可以判斷到此時鎖芯20正在順時針旋轉(zhuǎn)；當(dāng)凸鍵301轉(zhuǎn)動離開搖臂401，則取消對于搖臂401的推動作用，此時，安裝有彈性部件的搖臂401自動復(fù)位，左側(cè)的位置傳感器電路斷開。鎖芯20繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)動角度大約為360度時，位于凸臺501徑向下方，且初始位置位于搖臂401左邊的凸鍵302再次推動搖臂401向左擺動，左側(cè)位置傳感器40的電路接通，凸鍵302轉(zhuǎn)動離開搖臂401時，左側(cè)位置傳感器的電路再次斷開，此時可以判斷到鎖芯順時針旋轉(zhuǎn)，且大概旋轉(zhuǎn)了 360度，即大概旋轉(zhuǎn)了一圈。同理的，鎖芯逆時針轉(zhuǎn)動時，與上述順時針原理相似，也可以對鎖芯的旋轉(zhuǎn)方向和角度進(jìn)行判斷。
[0037]附圖6為本發(fā)明凸鍵設(shè)置數(shù)量的第三實施例示意圖，以凸鍵設(shè)置于撥塊上為例，由圖中可以看出，在撥塊50延伸出的一個凸臺501上，設(shè)有3個矩形的凸鍵結(jié)構(gòu)，分別為凸鍵301、302和303，其中兩個凸鍵301和302分別左右分布于凸臺501的徑向下方位置，另一個凸鍵303則位于凸臺501的徑向上方位置，優(yōu)選的，凸鍵301、302之間的夾角小于60度。搖臂401位于徑向下方的兩個凸鍵301和302的中間，基本與徑向上方的凸鍵303呈一條直線位置。當(dāng)鎖芯20順時針旋轉(zhuǎn)時，帶動撥塊50也順時針轉(zhuǎn)動，位于撥塊凸臺501上的凸鍵也隨之順時針轉(zhuǎn)動，此時，位于凸臺501徑向下方，且位于搖臂401右邊的凸鍵301推動搖臂401向左擺動，使得觸發(fā)左側(cè)的位置傳感器40，從而可以判斷到此時鎖芯20正在順時針旋轉(zhuǎn)；當(dāng)凸鍵301轉(zhuǎn)動離開搖臂401，則取消對于搖臂401的推動作用，此時，安裝有彈性部件的搖臂401自動復(fù)位，左側(cè)的位置傳感器電路斷開；鎖芯20繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)動角度大約為180度時，此時，位于凸臺501徑向上方的凸鍵303靠近搖臂401，并再次推動搖臂401向左擺動，同樣，左側(cè)的位置傳感器40電路接通，凸鍵303轉(zhuǎn)動離開搖臂401時，同樣，左側(cè)的位置傳感器電路再次斷開，此時可以判斷到鎖芯順時針旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)了大概180度，即旋轉(zhuǎn)了半圈；鎖芯20繼續(xù)順時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)動角度大約為360度時，位于凸臺501徑向下方，且初始位置位于搖臂401左邊的凸鍵302再次推動搖臂401向左擺動，左側(cè)位置傳感器40的電路接通，凸鍵302轉(zhuǎn)動離開搖臂401時，左側(cè)位置傳感器的電路再次斷開，此時可以判斷到鎖芯順時針旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)了 360度，即旋轉(zhuǎn)了一圈。同理的，鎖芯逆時針轉(zhuǎn)動時，與上述順時針原理相似，同樣可以對旋轉(zhuǎn)的方向、角度及次數(shù)等進(jìn)行判斷。
[0038]附圖7為本發(fā)明凸鍵設(shè)置數(shù)量的第四實施例示意圖，仍以凸鍵設(shè)置于撥塊上為例，由圖中可以看出，在撥塊50延伸出的一個凸臺501上，設(shè)有5個矩形的凸鍵結(jié)構(gòu)，分別為凸鍵301、302、303、304和305，其中凸鍵301和302分別左右分布于凸臺501的徑向下方位置，凸鍵303則位于凸臺501的徑向上方位置，初始位置時，搖臂401位于凸鍵301和302的中間，基本與徑向上方的凸鍵303成一條直線位置。凸鍵304、305左右分布于凸臺501上與凸鍵303大約呈90度左右的位置。當(dāng)鎖芯20逆時針旋轉(zhuǎn)時，帶動撥塊50上的凸鍵也隨之旋轉(zhuǎn)，此時，凸鍵302推動搖臂401向右擺動，使得右側(cè)位置傳感器40的電路接通，從而可以判斷到此時鎖芯20正在逆時針旋轉(zhuǎn)，凸鍵302轉(zhuǎn)動離開搖臂401，則取消對于搖臂401的推動作用，此時，搖臂401自動復(fù)位，右側(cè)位置傳感器40電路斷開；鎖芯繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動大約90度時，凸鍵305靠近搖臂401左邊，并再次推動搖臂401向右擺動，同樣，右側(cè)位置傳感器40的電路接通，凸鍵305轉(zhuǎn)動離開搖臂401時，同樣，右側(cè)位置傳感器40的電路再次斷開，此時可以判斷到鎖芯逆時針旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)了大概90度；鎖芯繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動大約180度時，凸鍵303靠近搖臂401左邊，并再次推動搖臂401向右擺動，右側(cè)位置傳感器40的電路接通，凸鍵305轉(zhuǎn)動離開搖臂401時，右側(cè)位置傳感器40的電路再次斷開，此時可以判斷到鎖芯逆時針旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)了大概180度；鎖芯繼續(xù)逆時針旋轉(zhuǎn)時，同理，可判斷到凸鍵304推動搖臂401向右擺動時，鎖芯逆時針旋轉(zhuǎn)了大約270度；凸鍵301推動搖臂401向右擺動時，鎖芯逆時針旋轉(zhuǎn)了大約360度。同理的，鎖芯順時針旋轉(zhuǎn)時，與上述逆時針原理相似，同樣可以對旋轉(zhuǎn)的方向、角度及次數(shù)等進(jìn)行判斷。
[0039]從上述幾個實施例可以看出，凸鍵的數(shù)量對應(yīng)著左側(cè)或右側(cè)位置傳感器40觸發(fā)的次數(shù)，因此，通過在鎖芯轉(zhuǎn)軸或者撥塊不同的角度位置，設(shè)置不同的凸鍵數(shù)量，就可以對鎖芯旋轉(zhuǎn)的方向、旋轉(zhuǎn)角度及圈數(shù)等進(jìn)行判斷。
[0040]附圖8為本發(fā)明采用撥動開關(guān)的一種實施例整體結(jié)構(gòu)示意圖，由圖示可以看出，本實施例中優(yōu)選的為單極雙位的撥動開關(guān)。具體的，撥動開關(guān)主要包括搖臂401，以及與其相對應(yīng)的電路，搖臂401可以根據(jù)受力方向自由的向左或向右擺動，根據(jù)搖臂401左右不同的擺動方向，可以使撥動開關(guān)40左邊或右邊對應(yīng)的電路分別的導(dǎo)通。同時，在搖臂401的支點上還固定有一個彈性部件402，該彈性部件402可以在取消對于搖臂401的撥動力時，使搖臂自動復(fù)位，即由位置觸發(fā)狀態(tài)還原為初始狀態(tài)；彈性部件402可以是扭簧、盤簧、壓簧、彈簧等彈性元件，本發(fā)明優(yōu)選的為扭轉(zhuǎn)彈簧。具體實施時，也可以通過雙刀雙擲或者雙極雙位的撥動開關(guān)來實現(xiàn)本發(fā)明的上述檢測位置功能，即只需要通過判斷其中任意兩個不同方位電路的導(dǎo)通即可實現(xiàn)。
[0041]附圖9為本發(fā)明采用撥動開關(guān)的工作原理示意圖:如附圖9 (a)所示，為撥動開關(guān)的搖臂未擺動時原理示意圖，在搖臂401未受力向左或向右擺動時，搖臂401位于電路的中間位置，不觸發(fā)或?qū)ㄈ魏位芈?，此時撥動開關(guān)處于斷開狀態(tài)。如附圖9 (b)所示，為撥動開關(guān)的搖臂向左擺動時的原理示意圖，搖臂401受力向左擺動時，右邊回路導(dǎo)通，此時撥動開關(guān)處于右邊電路閉合狀態(tài)。如附圖9 (c)所示，為撥動開關(guān)的搖臂向右擺動時的原理示意圖，搖臂401受力向右擺動時，左邊回路導(dǎo)通，此時撥動開關(guān)處于左邊電路閉合狀態(tài)。因此，根據(jù)撥動開關(guān)接通的電路位置，也同樣可以輕松的判斷出鎖芯旋轉(zhuǎn)的方向。值得注意的是，與上述搖臂直接觸發(fā)某一側(cè)位置傳感器的原理不同，采用撥動開關(guān)實施時，搖臂向左擺動時，導(dǎo)通的為撥動開關(guān)的右側(cè)電路；搖臂向右擺動時，導(dǎo)通的為撥動開關(guān)的左側(cè)電路。
[0042]本發(fā)明通過配置開關(guān)70可以配置不同的轉(zhuǎn)動方向，從而將鎖具設(shè)定為順時針旋轉(zhuǎn)開鎖還是逆時針旋轉(zhuǎn)開鎖，分別如附圖1和附圖10所示:附圖1中，配置開關(guān)70設(shè)置于控制線路板80上，二者整體安裝于鎖具旋鈕60內(nèi)，在進(jìn)行鎖具的安裝前，就可以通過配置開關(guān)70的不同設(shè)置將鎖具設(shè)定為順時針旋轉(zhuǎn)開鎖或者逆時針旋轉(zhuǎn)開鎖，因此，開鎖時就可以根據(jù)鎖具的旋轉(zhuǎn)方向，判斷鎖具的開鎖或者上鎖狀態(tài)。配置開關(guān)的實現(xiàn)有多種形式，本發(fā)明優(yōu)選的是采用跳線來實現(xiàn)。附圖10 (a)為本發(fā)明通過配置開關(guān)配置為逆時針旋轉(zhuǎn)，即向左旋轉(zhuǎn)開鎖的結(jié)構(gòu)示意圖，詳見圖示，將配置開關(guān)70通過控制線路板80上的接口，接入左邊的兩個線路中，使其導(dǎo)通，就可以將其設(shè)置為逆時針旋轉(zhuǎn)，即向左旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)開鎖。附圖10(b)為本發(fā)明通過配置開關(guān)配置為順時針旋轉(zhuǎn)，即向右旋轉(zhuǎn)開鎖的結(jié)構(gòu)示意圖，詳見圖示，將配置開關(guān)70通過控制線路板80上的接口，接入右邊的兩個線路中，使其導(dǎo)通，就可以將其設(shè)置為順時針旋轉(zhuǎn)，即向右旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)開鎖。設(shè)定好旋轉(zhuǎn)方向與開鎖的對應(yīng)關(guān)系后，就可以根據(jù)鎖芯的旋轉(zhuǎn)方向來判斷鎖具處于開鎖或者上鎖狀態(tài)，例如通過配置開關(guān)設(shè)定為逆時針旋轉(zhuǎn)，即向左旋轉(zhuǎn)開鎖，則可以判斷鎖芯逆時針旋轉(zhuǎn)即向左旋轉(zhuǎn)時，鎖具處于開鎖狀態(tài)，則鎖芯順時針旋轉(zhuǎn)即向右旋轉(zhuǎn)時，鎖具就處于上鎖狀態(tài)。且本發(fā)明將配置開關(guān)納入鎖體內(nèi)部，使得結(jié)構(gòu)小巧，具有很強的美觀性。
[0043]基于本發(fā)明的電子鎖結(jié)構(gòu)，本發(fā)明同時還提出了一種工作方法，通過該工作方法，可以準(zhǔn)確的判斷出鎖具處于開鎖或者上鎖狀態(tài)。本發(fā)明所提出的方法工作流程大致如下:
(I )通過電子鎖內(nèi)的位置傳感器檢測鎖芯轉(zhuǎn)動方向；
(2 )讀取鎖芯轉(zhuǎn)動次數(shù)，判斷鎖芯轉(zhuǎn)動圈數(shù)；
(3 )讀取轉(zhuǎn)動方向配置狀態(tài)；
(4 )判斷上鎖與開鎖狀態(tài)。
[0044]其中，鎖芯的轉(zhuǎn)動方向，可以通過電子鎖內(nèi)的位置傳感器來進(jìn)行檢測，例如當(dāng)搖臂向左擺動，使得觸發(fā)位置傳感器的左側(cè)電路時，可以判斷到鎖芯的旋轉(zhuǎn)方向為順時針旋轉(zhuǎn)；當(dāng)搖臂向右擺動，使得觸發(fā)位置傳感器的右側(cè)電路時，可以判斷到鎖芯的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針旋轉(zhuǎn)。
[0045]讀取到鎖芯的轉(zhuǎn)動方向以后，就可以進(jìn)一步對鎖芯的轉(zhuǎn)動次數(shù)進(jìn)行記錄，從而對鎖芯的轉(zhuǎn)動圈數(shù)進(jìn)行判斷。記錄的次數(shù)也來源于位置傳感器；因為鎖芯轉(zhuǎn)動的不同圈數(shù)會影響到門鎖的開合狀態(tài)，比如有的鎖具轉(zhuǎn)動一圈實現(xiàn)上鎖，因此必須反轉(zhuǎn)一圈才能實現(xiàn)開鎖；有的鎖具轉(zhuǎn)動兩圈實現(xiàn)上鎖，則必須反向轉(zhuǎn)動兩圈才能實現(xiàn)開鎖；所以為了精準(zhǔn)的判斷到鎖芯是否旋轉(zhuǎn)到位，或者是否處于開鎖或者上鎖狀態(tài)，就必須要對鎖芯旋轉(zhuǎn)的次數(shù)進(jìn)行記錄，再結(jié)合凸鍵的設(shè)置位置及數(shù)量，就可以對鎖芯旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)進(jìn)行精確的判斷。例如在鎖芯轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有2個凸鍵，這兩個凸鍵呈一條直線，角度為180度，則可以判斷到位置傳感器被這兩個不同凸鍵觸發(fā)，產(chǎn)生兩次撥動信號時，鎖芯旋轉(zhuǎn)了 180度，即旋轉(zhuǎn)了半圈，因此，通過記錄鎖芯轉(zhuǎn)動的次數(shù)，就可以判斷鎖芯旋轉(zhuǎn)的程度。
[0046]鎖具的開鎖方向是通過配置開關(guān)事先設(shè)置好的，因此，讀取到鎖芯的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)動圈數(shù)以后，還需要讀取轉(zhuǎn)動方向配置狀態(tài)，只有結(jié)合轉(zhuǎn)動方向的配置狀態(tài)，才能準(zhǔn)確的對鎖芯處于上鎖或者開鎖狀態(tài)進(jìn)行判斷。例如，配置開關(guān)設(shè)置為逆時針旋轉(zhuǎn)開鎖，則讀取到鎖具逆時針旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)了對應(yīng)圈數(shù)時，則可以判斷到鎖具處于開鎖狀態(tài)；如果配置開關(guān)設(shè)置為順時針旋轉(zhuǎn)開鎖，則讀取到鎖具逆時針旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)了對應(yīng)圈數(shù)時，則可以判斷到鎖具處于上鎖狀態(tài)。不過，處理器讀取轉(zhuǎn)動方向的配置狀態(tài)，并沒有確定的時間順序，即既可以在讀取鎖具轉(zhuǎn)動方向之前就可以事先讀取轉(zhuǎn)動方向的配置狀態(tài)，也可以在讀取到轉(zhuǎn)動方向和旋轉(zhuǎn)次數(shù)以后再進(jìn)行讀取，即可以在上述步驟(I)或者步驟(2)之前或者之后的任意一刻讀取都可以，總之，只要能在處理器做相應(yīng)判斷之前讀取到該狀態(tài)即可。
[0047]附圖12為鎖芯旋轉(zhuǎn)方向不同時的信號變化示意圖，其中，假設(shè)凸鍵設(shè)置數(shù)量為3個，位置與本附圖6中所設(shè)位置相同；CFG配置H (高)為逆時針旋轉(zhuǎn)開鎖，L (低)為順時針旋轉(zhuǎn)開鎖，INl為逆時針旋轉(zhuǎn)方向信號，IN2為順時針旋轉(zhuǎn)方向信號，INl和IN2初始為低電平信號。
[0048]圖12 (a)為左轉(zhuǎn)上鎖判斷信號變化示意圖，在鎖芯轉(zhuǎn)動時，IN2 一直處于低電平信號，而INl則觸發(fā)產(chǎn)生了 3次高電平信號。INl為逆時針旋轉(zhuǎn)信號，因此，可以判斷到鎖芯逆時針旋轉(zhuǎn)了 3次，結(jié)合上述凸鍵的設(shè)置位置，可以判斷出鎖芯逆時針旋轉(zhuǎn)了一圈。圖中CFG配置為L,可以判斷出鎖芯順時針旋轉(zhuǎn)為開鎖,則鎖芯逆時針旋轉(zhuǎn)就為上鎖狀態(tài)，因此,可以判斷出，這個鎖芯的狀態(tài)為逆時針旋轉(zhuǎn)一圈上鎖。
[0049]圖12 (b)為右轉(zhuǎn)開鎖判斷信號變化示意圖，在鎖芯轉(zhuǎn)動時，INl —直處于低電平信號，而IN2則觸發(fā)產(chǎn)生了 3次高電平信號。IN2為順時針旋轉(zhuǎn)信號，因此，可以判斷到鎖芯順時針旋轉(zhuǎn)了 3次，結(jié)合上述凸鍵的設(shè)置位置，可以判斷出鎖芯順時針旋轉(zhuǎn)了一圈。圖中CFG配置為L，可以判斷出鎖芯順時針旋轉(zhuǎn)為開鎖，因此，可以判斷出，這個鎖芯的狀態(tài)為順時針
旋轉(zhuǎn)一圈開鎖。
[0050]圖12 (C)為左轉(zhuǎn)開鎖判斷信號變化示意圖，在鎖芯轉(zhuǎn)動時，IN2—直處于低電平信號，而INl則觸發(fā)產(chǎn)生了 3次高電平信號。INl為逆時針旋轉(zhuǎn)信號，因此，可以判斷到鎖芯逆時針旋轉(zhuǎn)了 3次，結(jié)合上述凸鍵的設(shè)置位置，可以判斷出鎖芯逆時針旋轉(zhuǎn)了一圈。圖中CFG配置為H，可以判斷出鎖芯逆時針旋轉(zhuǎn)為開鎖，因此，可以判斷出，這個鎖芯的狀態(tài)為逆時針
旋轉(zhuǎn)一圈開鎖。
[0051]圖12 (d)為右轉(zhuǎn)上鎖判斷信號變化示意圖，在鎖芯轉(zhuǎn)動時，INl —直處于低電平信號，而IN2則觸發(fā)產(chǎn)生了 3次高電平信號。IN2為順時針旋轉(zhuǎn)信號，因此，可以判斷到鎖芯順時針旋轉(zhuǎn)了 3次，結(jié)合上述凸鍵的設(shè)置位置，可以判斷出鎖芯順時針旋轉(zhuǎn)了一圈。圖中CFG配置為H,可以判斷出鎖芯逆時針旋轉(zhuǎn)為開鎖,則鎖芯順時針旋轉(zhuǎn)就為上鎖狀態(tài)，因此,可以判斷出，這個鎖芯的狀態(tài)為順時針旋轉(zhuǎn)一圈上鎖。
[0052]因此，通過上述這個方法，就可以準(zhǔn)確的判斷出鎖芯處于開鎖或者上鎖狀態(tài)；在判斷到鎖的狀態(tài)以后，結(jié)合鎖芯的通信功能，就可以為智能家居系統(tǒng)或者報警系統(tǒng)提供有效的門鎖狀態(tài)信息，從而為家居系統(tǒng)或者報警系統(tǒng)的智能化發(fā)展提供有效的技術(shù)支持，例如可以為報警監(jiān)控系統(tǒng)對于鎖具的閉鎖設(shè)防及開鎖撤防動作提供有效的信號判斷依據(jù)，方便報警監(jiān)控系統(tǒng)對門鎖狀態(tài)的管理。
【權(quán)利要求】
1.一種可檢測鎖芯轉(zhuǎn)動方向的電子鎖，包含鎖體(10)和鎖芯(20)，其特征在于:在所述鎖芯(20)的轉(zhuǎn)軸上固定有至少一個凸鍵(30);在所述鎖體(10)上與所述凸鍵(30)相對應(yīng)的位置安裝有至少一個位置傳感器(40);在所述鎖體(10)上靠近所述位置傳感器(40)，指向所述鎖芯(20)的轉(zhuǎn)軸的方向上安裝有搖臂(401)，所述搖臂(401)在所述鎖芯(20)的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時受所述凸鍵(30)的推動可以向兩側(cè)擺動并觸發(fā)所述位置傳感器(40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鎖，其特征在于:在所述搖臂(401)的支點上安裝有彈性部件(402 )，所述彈性部件(402 )將所述搖臂(401)由觸發(fā)所述位置傳感器(40 )的狀態(tài)還原為不觸發(fā)所述位置傳感器(40)的初始狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鎖，其特征在于:所述鎖芯(20)的轉(zhuǎn)軸上，固定有兩個凸鍵(30)，分別為第一凸鍵和第二凸鍵，所述搖臂(401)在處于未觸發(fā)所述位置傳感器(40)的初始狀態(tài)時，位于所述第一凸鍵和所述第二凸鍵的中間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子鎖，其特征在于:所述第一凸鍵和所述第二凸鍵之間的夾角小于60度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子鎖，其特征在于:所述鎖芯(20)的轉(zhuǎn)軸上，還固定有一個凸鍵(30)，稱之為第三凸鍵，所述第三凸鍵與所述第一凸鍵或者所述第二凸鍵之間的夾角均大于90度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鎖，其特征在于:所述固定于鎖芯(20)的轉(zhuǎn)軸的凸鍵(30)至少為兩個，所述至少兩個凸鍵(30)按設(shè)定角度固定于鎖芯(20)的轉(zhuǎn)軸上，用于檢測鎖芯(20)旋轉(zhuǎn)的角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一權(quán)利要求所述的電子鎖，其特征在于:所述電子鎖還包括撥塊(50)，所述撥塊(50)安裝于所述鎖芯(20)的轉(zhuǎn)軸上；所述撥塊(50)的一端設(shè)有凸臺(501)，所述凸鍵(30)中至少有一個固定于所述凸臺(501)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子鎖，其特征在于:所述電子鎖內(nèi)安裝有開鎖方向配置開關(guān)(70)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鎖，其特征在于:所述位置傳感器(40)的數(shù)量為兩個，所述兩個位置傳感器(40)和所述搖臂(401)，組成一個單極雙位的撥動開關(guān)。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子鎖的工作方法，其特征在于:通過以下步驟實現(xiàn)開鎖判斷: 通過電子鎖內(nèi)的位置傳感器檢測鎖芯轉(zhuǎn)動方向； 讀取鎖芯轉(zhuǎn)動次數(shù)，判斷鎖芯轉(zhuǎn)動圈數(shù)； 讀取轉(zhuǎn)動方向配置狀態(tài)； 判斷上鎖與開鎖狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求11所述的工作方法，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動方向配置狀態(tài)的讀取，可以在所述步驟(I)或者步驟(2 )之前或之后進(jìn)行。
【文檔編號】E05B17/22GK103953222SQ201410098670
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】高永昊, 盧武將, 任沖, 徐亮 申請人:珠海優(yōu)特電力科技股份有限公司