门锁及用于传送动力和信息到门锁的布置结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种门锁以及一种用于传输动力和信息到门锁的布置结构。
【背景技术】
[0002]本领域已知包含锁壳(lock case)和锁定RKlocking latch)的门锁，该门锁可以机械地被开启和关闭。本领域也已知电动锁(electric lock)，其可借助于电气命令和电气开启装置来控制开启和关闭。在本领域已知的布置结构中，门中的锁的电气连接例如利用穿过门的框架的电线或其他相应的导体来布置。所述导体可以例如经由门框架从门的铰链侧引导到该门锁。
[0003]穿引导体需要在门上的用于导体的通道，这样的话，传统的门在未改造门的情况下无法与电动锁一起使用。在其当前情况下，配备电动锁的门必须是经过定制的特殊门，所述门具有电导体的通道，或者在其它情况下，传统的门必须经过改造，在其内实现有用于导体穿过门的通道。上述两种方法相对于传统门来说成本都高。此外，按照有关规定，某些门上是不允许打孔的，诸如防火门。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是实现一种新型锁与一种用于传送动力和信息到可安装在门上的电动锁的布置结构。该布置结构包括锁及锁的对应件，即锁舌(striking plate)，该锁舌可安装在门框架上。
[0005]根据本发明所述的锁布置结构包括锁的对应件和包含锁壳的锁。该锁壳包括锁定闩和闩机构，该闩机构包括开启和/或关闭锁定闩的电气装置。所述锁的对应件可安装在门框架中。用于向该锁壳无线发送电力和/或发送电力以实现与锁壳连接的装置布置为与该锁的对应件相关联，并且装置被布置为与锁壳关联以用于无线地接收来自用于发送电力的装置的电力，该用于发送电力的装置被布置为与该锁的对应件相关联。当锁壳和锁的对应件彼此间隔一定距离时，即例如当门被关闭时，电力构造为从锁的对应件的用于发送电力的装置传输到锁壳的用于接收电力的装置。接收到的电力传导至锁的电子器件和/或用于开启和/或关闭锁定闩的电气装置。用于接收和用于传送电力的装置还被布置为传送有关锁的操作的加密信息。
[0006]根据本发明现在呈现的解决方案与现有技术的解决方案相比具有明显的优势。借助根据本发明所述的解决方案，可以避免穿过门的结构向门中的锁接线。因此，根据本发明所述的电动锁可以用于其中未布置线的空间的传统的门。
[0007]在本发明的一个实施例中，动力的无线传送以感应动力传输方式来实现。
[0008]在本发明的一个实施例中，要传送的信息在将其发送到门的锁或发送到锁的对应件之前予以加密。这样，未经授权的系统就不能读取或产生相应的信息。所述信息可以是例如锁的状态信息、联接信息和/或控制命令。该信息可以双向传输，即，从锁到锁的对应件以及从锁的对应件到锁。
[0009]在本发明的一个实施例中，锁及锁的对应件总是在信息传送的开始时借助双向验证方式彼此识别。
【附图说明】
[0010]下面将参照图1-6借助某些实施例来更加详细地描述本发明，其中:
图1示出了本发明一个实施例的操作原理的示意图；
图2示出了根据本发明一个实施例所述的锁的结构；
图3示出了根据本发明一个实施例所述的锁的对应件的结构；
图4示出了根据本发明一个实施例所述的锁的结构，其中示出了用于接收电力的线圈；图5示出了当门关闭时的根据本发明一个实施例的操作的功能图解;并且图6示出了在锁与锁的对应件之间开始形成连接的情形中根据本发明一个实施例的操作的功能图解。
【具体实施方式】
[0011]图1示出了本发明一个实施例的解决方案的示意图。在根据本发明的解决方案中，锁的对应件1I按定时的间隔扫描门的锁1 2的存在，所述对应件被装配到门的框架中。锁102及锁的对应件101包括线圈103、104，其用于电力的无线传送。当锁102与锁的对应件101相隔适当的距离时(例如当门关闭时)，锁的对应件101控制通向传送器线圈103的电流，从而产生磁场。该磁场连接到接收器，即连接到锁的线圈104，并在此形成经过整流和滤波的交流电流。电力传送因而基于磁感应，与电源变压器(初级和次级线圈)相对应。在根据本发明所述的解决方案中，例如使用两个平面线圈来替代铁芯变压器。实际运用中，所述线圈的介质为空气，在本发明的某些实施例中部分上也是塑料。
[0012]当所述布置结构运行时，发送动力的单元，即锁的对应件101，按定时的间隔(所谓的“ping函数(ping funct1n)”)扫描锁102的存在。如果锁102对扫描没反应和/或如果目标未识别，则动力传送不会切换至应用状态。这样，可以防止错误金属物体的升温以及器件不必要的动力消耗。
[0013]在锁应用中，识别间隔的长度会影响门关闭之后的与动力传送关联的延迟，并因此影响锁操作中的延迟。
[0014]在本发明的一个实施例中，除了感应的动力传送，磁共振原理或某些其他方法可以用于从锁的对应件向锁无线地传送电力。
[0015]图2以示例形式示出了根据本发明一个实施例所述的锁的结构。该锁包括锁壳203，该锁壳包括锁定闩204及闩机构。该闩机构包括用以开启和/或关闭锁定闩的电气装置。装置被布置为与锁壳203相关联，用于无线地接收205来自用于发送电力的被布置为与锁的对应件相关联的装置的电力。
[0016]在本发明的一个实施例中，锁以机械方式运行并且机械锁也可以电动地开启和/或关闭。
[0017]图3示出了根据本发明一个实施例所述的锁的对应件301，所述对应件包括用于锁的锁定闩302的插孔以及用于发送303电力的装置。锁的对应件可以固定到门框架上与门的锁相对应的点处，并且经由门框架布置通向锁的对应件的接线。
[0018]在根据本发明所述的解决方案中，用以接收205电力的装置以及用以发送303电力的装置可以是线圈。锁的环境在结构上具有窄和高的特点。用于根据本发明所述布置结构中的电子器件可以放置在锁内部，其在某种程度上比传送动力的线圈更自由，而另一方面线圈必须处在锁及对应件的前表面上彼此接近的位置。该线圈在结构上可以实现为是平面的(平面线圈)。
[0019]图4示出了锁的底部的放大图。图4中的锁在其结构上对应于图2示出的锁，但图4中示出用于接收电力的线圈404。
[0020]线圈之间的磁场宽度在横向上很小。因而，传送器线圈和接收器线圈周边的金属根本不影响动力传送和共振电路的功能。
[0021]通常可以使用相对较薄(例如1-2_厚)的铁氧体片来防护线圈后面的其他电子器件免受干扰并且指向磁场。铁氧体材料被用作屏蔽干扰的适合的材料。作为传送器线圈和接收器线圈之后的背景材料的铁氧体片引导磁场方向并且防止磁场在线圈后扩散，从而就其本身来说可防护其他电子器件免受干扰。
[0022]在根据本发明所述的解决方案中，锁和锁的对应件以及其中包含的用以发送和接收电力的装置均以这种方式被布置于门中和门框架中，使得门可以被开启和关闭但只有当门关闭时信息传送才能成功。当门开启时进行电力传送和信息传送的操作是不好的，因为这种情况下，门对于布置结构(以及例如对于访问控制系统)而言似乎是关闭的，即便它确实是开启的。
[0023]在本发明的一个实施例中，在锁布置结构中电力的传送在大约1mm的操作范围内是可行的。当门关闭时，框架与锁之间的最大距离通常约为6mm。传送器线圈和接收器线圈均可以用大约2mm的层防护，这种情况下，大约1mm的操作范围在锁的应用中是足够的。
[0024]在本发明的解决方案中，也可以存在用于检测金属物体的功能，通过这一功能可以防止被带到框架附近的金属物体因感应而可能造成的升温。该功能可以通过使用器件之间按照与检测锁的存在相关联的定时的间隔进行通信的方式来实现。上述检测也可以直接用以检测门的关闭并由此用以在门关闭时连接电源。
[0025]在根据本发明所述的布置结构中，信息也可以在锁与锁的对应件之间进行无线发送。信息的传送可以使用用于电力传送的装置来实现。
[0026]在无线动力传送的现有技术的应用中，要传输的信息未经过特别保护或加密，这是因为其目标是所有器件都能够控制(基站)或接收(接收器)动力的无线传送。然而，从锁应用的观点看，这并非理想的状况，因为从安全性的观点来看，锁可由未知用户/器件的行为进行控制是不可能被允许的。
[0027]在根据本发明所述的解决方案中，信息传送是数字式的，并且在锁应用中使用了验证方法和/或加密方法以确保数据安全。
[0028]借助于加密和验证，保证了锁仅对经识别(作用为正确的配对)的对应件所传输的命令作出反应。而不知道所用加密密钥的未授权器件则不能以可接受的格式生成或向锁发送控制讯息，因此不会误导锁进入误操作模式。锁的对应件只采纳并向前传输其从经识别的锁(作用为正确的配对)接收的状态信息。而不知道所用加密密钥的未授权器件则不能以可接受的格式发送状态信息，因此不会误导访问控制系统。所