专利名称：用于降低的电力消耗的电子门锁的制作方法
技术领域：
本发明涉及访问控制系统，并且更具体地涉及包括省电特征并在访问控制系统中使用的电子门锁。
背景技术：
在各种访问点和中央访问控制器之间利用无线通信的访问控制系统与有线系统相比提供了一些优势。然而，在各种组件之间的通信的需要产生了较大的电力需求。
发明内容
在一个构造中，本发明提供了包括远程部分和多个访问部分的电子门锁。访问部分与远程部分无线地通信。每一个访问部分被配置成接收用户凭证，以及包括数据库和将所接收到的凭证与数据库进行选择性比较以作出访问决定的处理器。替选地，访问部分将凭证传送给远程部分，该远程部分也包括数据库和将凭证与数据库进行选择性比较以作出传送给访问部分的访问决定的处理器。替选地，在访问部分处作出访问决定，以及创建审计日志并将其传送给远程部分。在另一个构造中，本发明提供了锁系统，其包括包括在打开位置和关闭位置之间是可移动的部分的访问点；以及耦接到访问点并且在锁定位置和解锁位置之间是可移动的锁机制，在所述锁定位置，访问点保持处于关闭位置，在所述解锁位置，访问点在打开位置和关闭位置之间是可自由移动的。无线模块耦接到锁机制并且可操作来在锁定位置和解锁位置之间移动锁机制。无线模块包括接收器，其在第一模式下可操作来周期性监听信号以及在第二模式下可操作来响应于接收信号而接收数据，第一模式消耗比在第二模式下的操作期间消耗的第二电量少的第一电量。在又一个构造中，本发明提供了锁系统，其包括具有在打开位置和关闭位置之间是可移动的部分的访问点；以及耦接到访问点并且在锁定位置和解锁位置之间是可移动的锁机制，在所述锁定位置，访问点保持处于关闭位置，在所述解锁位置，访问点在打开位置和关闭位置之间是可自由移动的。第一接收器在第一电力水平可周期性操作来检测信标。 与第一接收器分离的第二接收器在大于第一电力水平的第二电力水平可操作来接收数据。 第二接收器在睡眠模式和活动模式下是可操作的，第二接收器响应于第一接收器接收信标而从睡眠模式转变成活动模式。在另一个构造中，本发明提供了操作无线锁系统的方法。该方法包括周期性操作在低电力水平的多个接收器来检测信标。每一个接收器与不同的锁机制相关联。该方法还包括响应于检测到信标将每一个接收器转变成高电力水平、当在高电力水平操作时使用每一个接收器来接收数据、以及响应于所接收到的数据将每一个锁机制转变成锁定位置和解锁位置中的一个。在另一个构造中，本发明提供了包括远程部分和多个访问部分的电子门锁。访问部分在不执行访问操作时在睡眠模式下操作，以及包括周期性监听信标的收发器。当数据需要被传送给访问部分时或当命令需要由访问部分执行时，远程部分传送信标。当接收到信标时，访问部分进入心跳模式并且下载必需的数据和命令，以及上载包含在访问部分中的任何审计记录。通过研究具体实施方式
和附图，本发明的其他方面将变得显而易见。
图1是安装在门上的电子门锁的侧视图。图2是图1的电子门锁和配置为安装在电子门锁上的多个凭证读取器的示意图。图3是图1的电子门锁和配置为安装在电子门锁上的多个通信模块盖的示意图。图4是图1的包括附着接口的电子门锁的透视图。图5是图示通信模块的图1的电子门锁的一部分的透视图。图6是图示通信模块的另一个构造的图1的电子门锁的一部分的透视图。图7是沿着图2的线7-7取得的图1的电子门锁的剖视图。图8是包括图1的电子门锁的访问控制系统的示意图。图9是图1的门锁的机电系统的示意图。图10是利用无线通信的锁控制系统的示意图。图11是图10的锁控制系统的一部分的示意图。图12是包括多个安全门和智能警报系统的建筑物的一个楼层的示意图。
具体实施例方式在详细说明本发明的任何实施例之前，将理解的是，本发明在其应用中不限于在下面的描述中阐述或在附图中图示的构造细节和组件布置。本发明能够进行其他实施例和以各种方式被实践或实现。图1图示了安装在门M上并且适于在访问控制系统27中使用的电子门锁20。门锁20包括安装在门M的外侧32上的外部部分28和安装在门M的内侧40上的内部部分 36。门锁20的外部部分28包括外部锁眼盖44、凭证读取器48和外部手柄52。门锁20的内部部分36包括内部锁眼盖56、通信模块盖60、可选按钮64、电池盖68和内部手柄72。词语“内部”和“外部”在此被用来区分门的两侧，并且并不应当被认为是以任何方式限制本发明。在门的一侧在安全空间中并且门的另一侧不在安全空间中(例如，进入建筑物的入口门)的构造中，内侧将在安全空间中。然而，一些构造可以将门安置在门的两侧均位于安全空间内的空间内。在这些构造中，门的一侧将被认为是内侧，而对侧将被认为是外侧。因此，这样的构造是可能的，在所述构造中，被描述为被安置在门的内侧的组件或特征可以被安置在门的外侧，反之亦然。因此，在此有时用“第一”和“第二”替代词语“内部” 和“外部”。门锁20包括允许移动锁定机制180的机电系统，锁定机制180包括致动器182、离合器179和锁闩178，其在图9中被示意性图示。锁闩178通过内部手柄72和外部手柄 52在锁定位置和解锁位置之间是可移动的。当锁闩178被移动到锁定位置时，锁闩178伸出远离门锁20进入安装在门框190上的面板186中的开口中。锁闩178当在伸出位置时阻止移动门对。当锁闩178被移动到解锁位置时，锁闩178缩回入门锁20中，并且脱离与面板186的啮合以允许用户打开门24。致动器182在啮合位置和脱离啮合位置之间移动离合器179以选择性启用和禁用外部手柄52。当离合器179在脱离啮合位置时，离合器179与外部手柄52和锁闩178脱离啮合，使得对外部手柄52的移动不会促使锁闩178移动。因此，当离合器179在脱离啮合位置时，位置邻近外侧32的用户不能获得对内侧40的访问。当离合器179在啮合位置时， 离合器179与外部手柄52和锁闩178啮合，使得对外部手柄52的移动促使锁闩178移动。 因此，当离合器179在啮合位置时，位置邻近外侧32的用户可以移动锁闩178、打开门M并且获得对内侧40的访问。致动器182可以包括电动机、螺线管、压电致动器、线性致动器、 机械致动设备、不同的适当致动器或其组合，其用来在用户使用恰当的钥匙74或向凭证读取器48展示恰当的凭证时将离合器179移动到期望位置，以允许用户操作外部手柄52并且移动锁闩178。在一些构造中，致动器182被配置成选择性启用和禁用内部手柄72或内部和外部手柄两者。图2图示了门锁20的外部部分观。图示了多个输入设备(也被称为凭证读取器 48)，包括但不限于键盘76、接近检测器80、带有内置式键盘的接近检测器84、磁条读取器 88、带有内置式键盘的磁条读取器92以及生物识别读取器96。为清晰起见，凭证读取器48 可以包括以下的任何一个键盘76、接近检测器80、带有内置式键盘的接近检测器84、磁条读取器88、带有内置式键盘的磁条读取器92和生物识别读取器96以及其他类型的凭证读取器，诸如智能卡读取器、带有内置式键盘的智能卡读取器、多技术读取器和带有内置式键盘的多技术读取器。实际上，在此描述的布置的模块化将允许使用所期望的事实上任何类型的凭证读取器。凭证读取器可以包括其他特征，诸如音频蜂鸣器和包括发光二极管(LED) 的可视界面。凭证读取器48被配置成安装到附着接口 100的安装部分，其将参考图4更详细描述。每一个凭证读取器48是自给式的(self-contained)，以及包括凭证读取器48从用户接收输入凭证以及向门锁20的控制电路154(图9)输出凭证或对应于凭证的信号所需的所有必需的电子组件和固件。例如，键盘凭证读取器76被配置成接收用户输入(例如， 数字或字母数字代码)以及向门锁20的控制电路IM输出所输入的凭证。生物识别凭证读取器96被配置成接收用户输入(例如，指纹、用户的手的扫描、语音输入、用户的脸的扫描、用户的眼睛的扫描或其他生物识别数据)、处理用户输入以及向控制电路巧4输出表示用户输入的数据。在一些实施例中，生物识别凭证读取器96可以接收以指纹形式的用户输入，并且向门锁20的控制电路输出指纹数据。在其他实施例中，生物识别凭证读取器96可以处理输入指纹并且输出指纹数据的统计表示或者表示指纹或提供了指纹的用户的一些其他值。在图5中所示的门锁20的控制电路巧4包括可操作来从多种不同类型的凭证读取器48接收多种凭证或其他信号的软件或固件。因此，用户具有购买门锁和独立购买多种凭证读取器48中的任何凭证读取器的选择权，在图2中图示了部分凭证读取器48。控制电路154的软件被配置成识别附着于门锁20的凭证读取器48的类型，因此知道预计来自凭证读取器48的输入。例如，如果键盘76被附着，则软件预计用户代码。如果带有内置式键盘的磁条读取器92被附着，则软件可以被配置成预计用户代码和磁条输入。软件被配置成从与用户输入的凭证相对应的多个不同类型的凭证读取器48中的每一个接收信号。因此，当用户用不同类型的凭证读取器替换一种类型的凭证读取器(例如，键盘76、接近检测器80、磁条读取器88、生物识别96等)时，不需要修改软件。当然，用户可以根据需要执行对软件的修改。当用户的安全需求或偏好改变时，用户可以购买一组新的凭证读取器48来将访问控制系统从使用一种类型的凭证改变成使用不同类型的凭证。因此，用户可以在场所中 (例如，在用户的营业所)选择性移除以及附着期望的凭证读取器48。当然，凭证读取器48 还可以在工厂或制造地被选择性移除以及附着。以这种方式，电子门锁20包含高度的模块性、可互换性和可升级性。为了示例性目的，在图2中图示并且在此论述了仅仅一些凭证读取器48，本发明不限于在此论述和图示的凭证读取器48的类型。图3图示了门锁20的内部部分36，其包括内部基座144和界定内部锁眼盖孔隙 149的内部锁眼盖56。图示了多个通信模块盖104、108。一个盖104被配置成遮盖有线通信模块，以及第二盖108被配置成遮盖无线通信模块，其将参考图5和6详细描述。当没有通信模块存在(例如，离线锁)时，盖104和108还可以用于基本关闭或遮盖内部锁眼盖孔隙149。第一电池盖112和第二电池盖116被配置成安装到内部锁眼盖56，以遮盖电池和电池盒118。在图3中图示了四电池电池盒118，如图3的构造其包括4个电池。然而， 如果用户期望更长的电池寿命或凭证读取器48需要更多电力来操作，则用户可以使用八电池电池盒，并且将电池盖116安装到内部锁眼盖56以遮盖电池和电池盒。八电池电池盒通过将第二四电池电池盒附着到门锁，并且将第二四电池电池盒连接到第一四电池电池盒 118以创建八电池电池盒来形成。门锁20的内部部分36具有可选的辅助锁定机制196，其包括插销锁旋转把122和插销锁194。插销锁旋转把122从访问控制区内部是可访问的，并且耦接到插销锁194以允许用户将插销锁194(图9)从锁定位置移动到解锁位置，在锁定位置，插销锁194伸出并且啮合在面板186中的第二开口中，在解锁位置，插销锁194缩回入门锁20中，并且脱离与面板186中的第二开口的啮合。因此，在访问控制区内部的用户可以转动插销锁旋转把122 来将插销锁194移动成与面板186的开口啮合，因此，阻止其他用户进入访问控制区，即使当使用恰当的钥匙74时或当展示恰当的凭证时。通信模块盖104、108包括分别安装到通信模块盖104、108的可选外部按钮64、65。 对应的内部按钮66耦接到内部基座144。当盖被安装在内部锁眼盖56上时，外部按钮64 或65与对应的内部按钮66对准。当位于在访问控制区内部的用户按按钮64、65时，对应的内部按钮66被致动并且向控制电路发送电信号。控制电路接收该信号并且对该信号进行处理。内部按钮66可以被配置来提供隐私、锁定、解锁或其他功能。控制电路可以被编程成忽略从按钮接收到的信号以有效禁用按钮66，或控制电路可以被编程成在某段时间或在接收第二信号之前改变门锁的操作模式。例如，门锁可以从标准操作模式改变成限制访问模式。当按钮66被激活时，门锁20可以仅仅允许选择数量的用户进入访问控制区，对于展示有效凭证的所有其他人暂时拒绝访问。当然，其他操作模式也是可能的，并且可以被预定义并编程为电子门锁软件。如果通信模块盖104、108不包括外部按钮64、65，则对应的内部按钮66，虽然仍存在于门锁20中，在常规使用期间将不是可致动的。图4图示了在门锁20的外部部分28上的附着接口 100。附着接口 100是大致平整的并且包括安装孔隙126、130、连接器134和对准柱138、142。连接器134在远离门的方向上从附着接口 100伸出。所图示的连接器134是标准的20针母连接器。当然，在其他实施例中，连接器134可以被安置在附着接口上的不同位置中。另外，连接器可以是不同的连接器，诸如8针连接器、公连接器或其他适当的连接器。另外，如果期望的话，附着接口 100 可以是不同的形状或尺寸。凭证读取器48，诸如图2中所图示的凭证读取器76、80、84、88、92、96中的一个， 被设计有对应的附着部分78并且被可移除地安装到门锁20的附着接口 100。凭证读取器 48包括当凭证读取器48被安装在附着接口 100上时与第一连接器134配对的第二连接器 136。对准柱138、142被分别容纳在凭证读取器48中的对应的孔隙139、143中，以帮助对准凭证读取器48的连接器134。一旦凭证读取器48被安置在附着接口 100上，安装紧固件 127,131从门M的内侧40插入。安装紧固件127、131通过孔隙126、130并且被螺纹地容纳在凭证读取器48中的螺纹孔隙128、132中，以将凭证读取器48固定到门锁20。由于安装紧固件127、131从门M的内部使凭证读取器48固定，不存在从锁20的外部部分观对紧固件127、131的访问，并且增加了安全性。在其他实施例中，附着接口 100可以包括更少或更多的对准柱、不同形状或安置的对准柱或完全没有对准柱。当然，如果期望的话，附着接口 100可以包括更多或更少的孔隙和更多或更少的安装紧固件。应当注意的是，其他对准特征也可以被用作对准柱。另外，对准柱可以形成在凭证读取器48上，对应的孔隙形成在门锁20上以便于对准和附着。图5图示了可以与图1的门锁20—起使用的有线通信模块150。内部基座144被安装到门的内侧40。控制电路巧4被安置在内部基座144中，并且可以包括电子组件154，诸如集成电路、中央处理单元、存储器等。有线通信模块150被可移除地安装在内部基座144 上并且被电连接到控制电路154。有线通信模块150使用诸如串行通信、RS-485、RS-232、以太网等的有线通信来通信。通过将紧固件插入通过孔隙155和156来将有线通信模块150 固定到内部基座144。图2中所图示的盖104被配置成安装到内部锁眼盖56以基本上遮盖有线通信模块和天线。当然，在其他构造中，有线通信模块150可以与非锁设备一起使用， 包括但不限于面板接口模块、无线读取器接口、无线状态监视器、无线便携式读取器等。如果用户想要改变成例如无线通信模块158，则该用户可以移除盖104以获得对通信模块150的访问。通过内部锁眼盖孔隙149准予对有线通信模块150的容易访问，以及可以通过移除孔隙155和156中的紧固件来移除有线通信模块150。无线通信模块158 可以被安装在同一位置来向门锁20提供无线能力，如图6中所图示。因此，在不移除内部锁眼盖56的情况下以及在不破坏或干扰控制电路IM和锁定机制180的情况下，可以从锁移除并替换有线通信模块150。参考图6，无线通信模块158被可移除地安装在内部基座144上并且当被安装在其上时被电连接到控制电路154。无线通信模块158包括射频(“RF”)屏障162和另外的电路，诸如用来与其他设备无线通信的无线发射器或收发器以及天线。因此，无线通信模块 158比有线通信模块150大。如图6中所图示，无线通信模块158在门锁20的内部部分36 上方延伸。金属延伸部分166被邻近门M安置并且在门锁20上方延伸出与无线通信模块158相似的距离。金属延伸部分166包含用于安装到门M的粘合层。当门M由木头或金属形成时，金属延伸部分166确保一致的RF辐射模式。当盖108被安装在内部锁眼盖56 上以基本上遮盖通信模块158时，在无线通信模块158和盖108之间提供RF屏障162。无线通信模块盖108比有线通信模块盖104大以容纳更大的无线通信模块158。以这种方式， 假如模块被配置成在相似位置安装到内部基座144，以及盖被设计成与内部锁眼盖56配对以基本上遮盖通信模块，门锁的内部部分36能够容纳基本上任何尺寸的通信模块。因此， 门锁20被配置成接受可互换的、向门锁20提供更大的模块性、灵活性和可互换性的多种通信模块。无线通信模块158可以被配置成根据需要使用900MHz、WIFI、ZIGBEE、Ziave、 2. 4GHz、868MHz、其他射频以及其他标准来通信。无线通信模块158还可以在非锁设备中使用，诸如面板接口模块、无线便携式读取器、无线读取器接口、无线状态监视器或在访问控制系统27中使用的其他无线设备。在离线锁中，不存在通信模块。然而，离线锁仍包括供添加被期望的通信模块的足够空间。如上所述，用户可以仅仅通过附着有线通信模块150 或无线通信模块158来转变成在线有线或无线锁。参考图7，门锁20的外部部分观包括阻止从门锁的外部部分观访问锁定机制180 的第一防撬墙170和第二防撬墙174。具体地，防撬墙170和174被安置以阻止从外部锁眼盖44中的外部锁眼盖孔隙148接近访问锁定机制180。第一防撬墙170在水平方向上从外部基座146延伸至外部锁眼盖44的凸缘172，以在锁定机制180和孔隙148之间提供水平障碍物。因此，如果闯入者破坏了凭证读取器76，并且获得对门锁20的上部部分的访问，则第一防撬墙170阻拦闯入者的对锁定机制180的访问。为了增加安全性，将第二防撬墙174安置在第一防撬墙170的下面以在门锁20的上部部分和锁定机制180之间提供第二障碍物。第二防撬墙174从外部基座146水平延伸以至少部分阻拦对锁定机制180的访问。图8示意性图示了可以包括图1-7的电子门锁20的访问控制系统27。该系统包括可选膝上型计算机200、个人设备助理(PDA) 204、多个门锁和通信模块208、212、216、 220、224、228、232、236、对0、面板接口设备244(例如，面板接口板(PIB)或面板接口模块 (PIM))、访问控制面板(ACP) 248,252或256以及服务器260。可以使用膝上型机200和PDA 204来配置访问控制系统27中的参数。门锁208、 212、216、220、2M可以包括一种类型的门锁或多种类型的门锁(例如，在线或离线锁、插芯锁、圆柱形锁、出口锁等)。门锁可以包括无线凭证读取器、有线凭证读取器或其组合。另外，访问点(例如，门、大门、电梯等)可以包括接近读取器236、无线读取器接口(WRI)MO、 无线状态监视器(WSM) 232、无线便携式读取器(WPR) 228、具有通用串行总线(USB)能力的电子锁224、包括标准电连接的电子锁220、带有对应的蓝牙适配器(d0ngleU64的具有蓝牙能力的锁212、或在此未列出的其他设备。在对访问控制系统27进行安装和升级期间，可以使用膝上型机200、PDA 204或其组合。例如，如果门锁需要软件升级，则该升级可以通过膝上型机200或PDA204来执行。膝上型机200和PDA 204可以与门锁无线通信或通过诸如USB电缆268、272或其他电连接276的有线连接与门锁通信。门锁和通信模块208、212、216、220、224、228、232、236、240被配置成与面板接口
设备M4通信。该通信可以是无线的，其中使用无线通信模块158，或该通信可以是有线的，其中使用有线通信模块150。面板接口设备244被配置成经由有线连接与ACP 248通信。 在其他构造中，面板接口设备244可以与第三方原始设备制造商(OEM)设备256或不同的控制面板，诸如BRIGHT BLUE 248通信。ACP 252被配置成与服务器260通信，服务器沈0 诸如SMS Express, Select Premium Enterprise系统(S/P/E)、其他软件包以及其他第三方OEM软件和服务器。可以由以下任何一个作出访问控制决定控制电路154、面板接口设备对4、々0 252、248或256以及服务器沈0。还预期的是可以在凭证读取器或锁自身中作出访问控制决定。当用户期望访问访问控制区时，用户靠近凭证读取器48，其被安置在门锁20的外部部分观。用户使用凭证读取器48来输入凭证。这可以包括输入pin码、刷卡、提供生物识别样本等。凭证读取器48向控制电路IM提供所接收到的凭证或包括表示所接收到的凭证的数据的信号。控制电路巧4可以包括机载数据库，其先前已被保存并且包括授权用户列表和与每一个用户相关联的凭证或数据。控制电路巧4确定所接收到的凭证或表示数据是否是有效的并且作出访问决定。替选地，控制电路巧4可以直接或通过面板接口设备 244将该数据传送给访问控制面板248、252或256。访问控制面板248、252或256可以包括访问控制面板248、252或256使用来作出访问决定的数据库，或访问控制面板248、252 或256可以与作出访问决定的服务器沈0直接通信。服务器沈0、访问控制面板248、252或 256以及控制电路154中的一个响应于访问决定而生成控制信号。控制信号被通信到控制电路154，以及控制电路IM对该控制信号进行处理并且使用该控制信号来使锁定机制180致动以使能外侧控制杆并且允许外部手柄52将锁闩178 移动到锁定位置和解锁位置中的一个以提供或阻止对访问控制区的访问。如果控制电路 154生成控制信号，则控制电路IM使用该控制信号来相应地操作锁定机制180。在图10中图示了可以在图8的访问控制系统27中使用的锁控制系统500的一个构造。锁控制系统500包括远程部分505和一个或多个访问点部分510。远程部分505包括访问控制面板515和无线面板接口模块(WPIM) 520，而访问点部分510中的每一个包括访问点512(例如，门、大门、锁定机制等)和无线访问点模块(WAPM) 525。WPIM 520和WAPM 525提供在访问点512和访问控制面板515之间的无线通信。如此，WPIM 520和WAPM 525 中的每一个可以包括收发器、控制器和存储器。在优选构造中，对于WAPM 525和WPIM 520 中的每一个，利用相似或相同硬件。访问控制面板515可以包括处理器、存储器、数据存储和执行期望功能所需的另外组件。数据存储优选地包含可以被允许访问访问控制面板515能够与之通信的访问点 512中的一个或多个的用户的数据库。该数据库至少包括识别用户的用户凭证或某个数据标识符和对该用户可用的许可。处理器可操作来将输入凭证或其他输入数据与数据库进行比较以作出访问决定。在大部分构造中，访问控制面板515还提供修改数据库(例如，添加用户、移除用户、改变许可、改变凭证等)的能力。另外，调整数据存储的大小以存储来自一个或多个访问点512的审计记录以供未来分析。通常，远离访问点515安置访问控制面板 515，以使电力需求和数据存储限制不是重大问题。访问点512也可以包括处理器、存储器、数据存储和执行期望功能所需的另外组件。数据存储优选地包含可以被允许访问特定访问点512的用户的数据库。在一个构造中，调整数据存储的大小以包含多达5000个用户的数据库以及还存储多达5000条审计记录(例如，试图进入、拒绝进入、错误、进入时间、用户身份等)，而仍然提供适当的访问速率 (例如，在展示用户凭证或用户ID之后少于1秒钟来搜索用户数据库)。在一个构造中，数据存储包括串行接口 EEPR0M。为了达到期望的数据访问速率，可以按照ID或其他字母数字字段对数据库进行排序。例如，用户可以将数据库按字母表顺序排序。虽然这提供易于搜索的数据库，但是将新的用户插入该数据库会更困难。在另一个构造中，利用红黑树数据库结构。该结构在搜索数据时提供与排序的数据库相似的性能，但是在将新的或更新的用户插入数据库时在性能方面提供了显著改进。另外，当与使用排序或未排序的数据库的布置相比时，红黑树结构降低了处理器的电力需求，但是需要更大的数据存储。在利用第一数据库结构的构造中，可以利用512kb EEPROM和1Mb EEPR0M。在利用红黑数据结构的构造中，可能需要两个1Mb EEPR0M。当然，如果期望的话，可以使用更大或更小的EEPROM或其他数据存储设备。应当注意的是，其他构造可以将单个EEPROM用于数据存储。在又其他构造中，可以利用带有存储器芯片的并行接口。在又其他构造中，利用带有纽扣电池的SRAM或闪存。由于访问点512和访问控制面板515均包括包含被许可访问访问点512的用户的数据库，所以两者均能够作出访问决定。在优选构造中，锁控制系统500可以在在线模式、 离线模式或混合模式下操作。在在线模式下，用户向访问点512展示凭证或其他数据。访问点512经由WAPM 525和WPIM 520将该数据传送给访问控制面板515。访问控制面板515 然后将该数据与存储在访问控制面板515中的数据库进行比较以作出访问决定。然后经由 WPIM 520和WAPM 525将该决定递送给访问点512。除作出访问决定之外，访问控制面板 515以审计记录形式存储决定结果，使得在访问点512处不需要存储。由于访问控制面板 515和访问点512在在线操作期间有通信，所以可以周期性更新在访问点512处的数据库。在离线操作期间，在访问点512和访问控制面板515之间的通信是不可获得的或不期望的。用户在访问点512处展示凭证或输入数据，并且该数据被递送给访问点处理器。 处理器将该数据与存储在访问点512处的数据库进行比较以作出访问决定。决定的结果以及任何其他期望的信息在访问点512处被存储为审计记录。当通信被重建或排定时，数据库可以由访问控制面板515更新，以及审计记录可以被传送给访问控制面板515，然后从访问点512删除。在一些构造中，不利用在访问点512和访问控制面板515之间的直接通信。 在这些构造中，手持式锁编程器或其他设备周期性与访问点512对接以上载审计记录并且刷新数据库。在混合操作模式下，用户在访问点512处展示凭证或其他数据。凭证读取器读取该数据，并且访问点处理器将该数据与存储在访问点512处的数据库进行比较。处理器作出访问决定并且生成审计记录。因此，在没有在访问点512和访问控制面板515之间的通信的情况下，作出访问决定。在作出访问决定之后，审计记录被传送给访问控制面板515。 另外，访问控制面板515可以根据需要在需要的基础上、在对访问控制面板515处的数据库进行任何改变之后、或在实时基础上更新访问点512处的数据库。在混合模式下对数据的传送经由WAPM 525和WPIM 520来完成，并且不需要手持式锁编程器。电子门锁20的模块化设计向用户提供了灵活性以及管理对门锁20的修理和升级的更容易的方式。用户可以独立于门锁20购买凭证读取器48。因此，如果用户想要将使用例如键盘凭证读取器76的访问控制系统27改变成使用例如生物识别凭证读取器96的访问控制系统，则该用户可以为门锁20中的每一个购买生物识别凭证读取器96。键盘凭证读取器76可以被移除并且用生物识别凭证读取器96替换。由于控制电路巧4包括接收例如键盘凭证数据和生物识别数据两者的必需软件，所以不需要进行软件修改。在生物识别凭证读取器96被安装到门锁20上，并且适当的数据库用用户的生物识别数据更新之后，访问控制系统27将恰当地运作。例如，一些用户可能想要从带有键盘输入的安全系统27改变成生物识别安全系统27。为了实现期望的改变，可以执行下面的步骤。用户从门锁20的内部部分36移除通信模块盖104(图3)。用户从孔隙1 和130移除紧固件127、131 (图2和3)，键盘76从门锁20的外部部分观中的附着接口 100被移除，以及生物识别凭证读取器96被安装到附着接口 100。紧固件127、131被重新插入孔隙1 和130中以将生物识别凭证读取器96固定到门锁20。通信模块盖104然后可以被放回门锁20的内部部分36上。在一些情况下，用户可能想要从有线安全系统27改变成无线安全系统27。为了这样做，通过从孔隙155和156移除紧固件来移除有线通信模块150(图幻。将金属延伸部分 166安装到门M的内侧40。在一些实施例中，向金属延伸部分166提供粘合背衬和可移除膜。移除膜以暴露粘合剂，并且将金属延伸部分166安装到门M的内部在内部基座144之上。将无线通信模块158(图6)安装到门锁20，并且将紧固件插入孔隙155和156中以将无线通信模块158固定到那里。将通信模块盖108安置在无线通信模块158上方，并且通信模块盖108被内部锁眼盖56所容纳。将紧固件放回孔隙155和156中以将盖108固定到门锁20。当然，可以以不同的顺序执行上面的步骤。因此，在不对锁定机制180、内部基座144和内部锁眼盖56进行任何拆卸或损坏的情况下，通信模块150或158是可移除和可替换的。此外，在不干扰控制电路1 或锁定机制180的情况下，通信模块150或158是可移除和可替换的。在诸如图9中所图示的布置中，访问点部分典型地未被连接到外部电源。因此，必须使用电池或其他能量存储装置来向访问点和WAPM提供电力。在图10中所图示的WAPM 的收发器是当其是活动的时消耗大量电力的一个组件。为了降低该电力消耗并且延长电池寿命，期望当不需要收发器和其他组件时使收发器和其他组件失活。在一个构造中，除非被需要，在WAPM 525处的电子器件，包括收发器，处于休眠模式下。为了更新访问点512处的数据库或采取其他行为，WPIM 520首先使用无线电唤醒 (wake on radio)特征来唤醒WAPM 525。WPIM 520在预确定的单个射频上传送信标。WAPM 525周期性醒来监听信标。在一个构造中，WAPM 525每5至15秒钟寻找信标，其中10秒钟或其他时间间隔(例如，3秒钟)也是恰当的。当WAPM 525检测到信标时，其与WPIM 520 一起发起正常心跳，以及WPIM 520将需要被执行的命令下载到WAPM 525。通常，所述命令落入全局命令类别内，包括但不限于锁定、解锁、状态请求以及数据更新。全局命令不是基于用户的，而是被周期性同时发送给锁中的一个或全部的命令。例如，如果未授权闯入者被检测到，则系统可以转变成锁定状态。在这种情况下，锁定信号被发送给所有锁。在另一种情况下，诸如当火被检测到时，解锁信号可以被发送给所有门以允许快速和容易逃脱以及消防员不受限制的访问。因此，通信在需要时由典型地没有WAPM 525的电力限制的WPIM 520发起。在优选构造中，检测信标的接收器在比收发器通常操作的电力水平低的电力水平操作，从而降低电力消耗。
在一个构造中，将第二代QG)无线电用作信标。在其他构造中，如果期望的话，可以利用ZIGBEE、WiFi等。还应当注意的是，优选构造包括监听信标并且接收WAPM 525传送的信息的一个接收器。单个接收器可以是收发器的一部分或独立于发射器。另外，接收器在两个不同的电力水平可以是可操作的，高水平用来接收数据，以及第二低电力水平用来检测信标。在又其他构造中，提供两个独立的接收器来执行该两个不同的任务。在优选构造中，在WPIM 520和WAPM 525中使用相同的收发器。在优选构造中，无线电唤醒特征在逐锁的基础上是现场可配置的。因此，不需要快速醒来的锁可以通过响应于无线电而不醒来，进一步节省电力。图12图示了建筑物605的一部分的布置，诸如其中每一个房间包括电子门锁610 的学校的楼层。建筑物605还包括智能警报系统，其允许以预编程方式使锁610中的每一个或锁610的子集协调致动。智能警报系统可以被编程为以不同方式对不同事件作出反应。例如，如果火被检测到，则智能警报系统可以被编程为使所有锁610解锁以确保容易从建筑物605或楼层出来。然而，如果闯入者被检测到，则智能警报系统可以立即锁定所有锁 610以阻止进入任何房间或从任何房间离开。另外地，时间延迟可以被编程入系统，使得系统提供某种警报，然后在预确定时段之后锁定锁610。锁定延迟将允许清理门厅。在一个构造中，智能警报单元615被安置在每一个走廊中，或数个被安置在走廊中并且相互分隔开。在智能警报系统正保护包括数个建筑物605的区域的构造中，智能警报单元615可以被安置在建筑物605的外面、在街道上等。每一个智能警报单元615可以提供听觉警报设备(例如，警铃、汽笛、警报器等)、视觉警报设备(例如，闪光灯、频闪灯、多色灯等)和/或(文本地或使用象形文字)传递关于特定情况的更详细信息的视觉显示。每一个智能警报单元615包括允许安全系统与各种智能警报单元615通信以确保其显示正确信息的FM接收器。在优选构造中，智能警报单元615还包括允许智能警报单元 615传送信息的收发器。在这些构造中，在智能警报单元615中的每一个处以及在其他位置处可以发起警示条件。应当理解的是，虽然在此论述了 FM接收器/收发器，根据需要，可以利用任何形式的无线通信。另外，如果期望的话，在部分或全部组件之间还可以利用有线通继续参考图12，每一个锁610包括提供与锁面板接口模块(PIM)625的通信的无线或有线通信模块620。PIM 625包括允许与智能警报单元615的通信的FM接收器/收发器，以及还包括提供与各种锁610的通信的收发器。在所图示的构造中，PIM 625在900Mhz 与锁610通信。然而，其他通信模式是可能的，并且将与各种锁610 —起运作。可以向每一个锁610提供在事件期间传递信息的视觉或听觉显示。例如，锁610可以包括随情况而改变颜色或闪烁的灯。在其他构造中，提供显示以传递文本消息，诸如“疏散”、“留在原地”、“为信息去检查智能警报单元”等。在又其他构造中，每一个锁610使用传递指令的听觉设备，诸如警铃、汽笛或计算机生成的语音来传递信息。另外，如果期望的话， 可以利用各种视觉或听觉显示的组合。在运行中，可以布置智能警报单元615使用锁的协议来与锁610直接通信，以发起期望的功能。例如，如果闯入者被检测到，则智能警报单元615可以向锁610直接发送指示它们遵循锁定程序并且锁定的信号。在另一个布置中，智能警报单元615与PIM 625直接通信。PIM 625然后为锁610中的每一个将来自智能警报单元协议的指令转变成锁协议中的指令。在又一个构造中，锁610被编程为以智能警报单元的协议从智能警报单元615直接接收指令。除这些布置之外，这些布置和其他布置的组合也是可能的。因此，除其他外，本发明提供了提供更大程度的灵活性、可互换性和可升级性的电子门锁。
权利要求
1.一种锁系统，包括访问点，包括在打开位置和关闭位置之间是可移动的部分；锁机制，耦接到所述访问点并且在锁定位置和解锁位置之间是可移动的，在所述锁定位置，所述访问点保持处于所述关闭位置，在所述解锁位置，所述访问点在所述打开位置和所述关闭位置之间是可自由移动的；以及无线模块，耦接到所述锁机制并且可操作来在所述锁定位置和所述解锁位置之间移动所述锁机制，所述无线模块包括接收器，所述接收器在第一模式下可操作来周期性监听信号以及在第二模式下可操作来响应于接收所述信号而接收数据，所述第一模式消耗比在所述第二模式下的操作期间消耗的第二电量少的第一电量。
2.根据权利要求1所述的锁系统，进一步包括凭证读取器，耦接到所述访问点并且可操作来从试图将所述可移动部分移动到所述打开位置的用户收集用户标识符。
3.根据权利要求2所述的锁系统，其中所述无线模块包括处理器和存储器存储设备。
4.根据权利要求3所述的锁系统，其中所述存储器存储设备包括包含有效用户标识符的数据库，以及其中所述处理器可操作来将所收集到的用户标识符与所存储的有效用户标识符进行比较以在所述访问点处作出访问决定。
5.根据权利要求4所述的锁系统，其中作出访问决定所需的唯一通信是在所述凭证读取器和所述无线模块之间的通信。
6.根据权利要求2所述的锁系统，其中所述凭证读取器包括以下的至少一个卡读取器、键盘、生物识别读取器以及接近检测器。
7.根据权利要求1所述的锁系统，其中所接收到的数据是全局命令，以及所述锁机制响应于接收所述全局命令被转变成并且保持处于锁定和解锁状态中的一个中。
8.根据权利要求7所述的锁系统，其中所述访问点是多个访问点中的一个，所述锁机制是多个锁机制中的一个，每一个与所述访问点中的一个相关联，以及所述无线模块是多个无线模块中的一个，每一个无线模块与所述锁机制中的一个相关联。
9.根据权利要求8所述的锁系统，其中每一个接收器在以下的周期监听所述信号所述周期被选择来确保在传送所述全局命令之后五秒之内所述锁机制中的每一个均转变成所述锁定或解锁状态。
10.根据权利要求1所述的锁系统，其中所述接收器在大约5秒钟和15秒钟之间的时间间隔监听所述信号。
11.根据权利要求1所述的锁系统，其中所述接收器包括第一接收器，在第一电力水平操作来监听所述信号；以及第二接收器，与所述第一接收器分离并且在大于所述第一电力水平的第二电力水平可操作来接收所述数据。
12.根据权利要求1所述的锁系统，其中所述接收器是收发器的一部分。
13.一种锁系统，包括访问点，具有在打开位置和关闭位置之间是可移动的部分；锁机制，耦接到所述访问点并且在锁定位置和解锁位置之间是可移动的，在所述锁定位置，所述访问点保持处于所述关闭位置，在所述解锁位置，所述访问点在所述打开位置和所述关闭位置之间是可自由移动的；第一接收器，在第一电力水平可周期性操作来检测信标；以及第二接收器，与所述第一接收器分离并且在大于所述第一电力水平的第二电力水平可操作来接收数据，所述第二接收器可操作于睡眠模式和活动模式下，所述第二接收器响应于所述第一接收器接收所述信标而从所述睡眠模式转变成所述活动模式。
14.根据权利要求13所述的锁系统，进一步包括凭证读取器，耦接到所述访问点并且可操作来从试图将所述可移动部分移动到所述打开位置的用户收集用户标识符。
15.根据权利要求14所述的锁系统，进一步包括处理器和存储器存储设备，其中所述存储器存储设备包括包含有效用户标识符的数据库，以及其中所述处理器可操作来将所收集到的用户标识符与所存储的有效用户标识符进行比较以在所述访问点处作出访问决定。
16.根据权利要求14所述的锁系统，其中所述凭证读取器包括以下的至少一个卡读取器、键盘、生物识别读取器以及接近检测器。
17.根据权利要求13所述的锁系统，其中所接收到的数据是全局命令，以及所述锁机制响应于接收所述全局命令被转变成并且保持处于锁定和解锁状态中的一个中。
18.根据权利要求17所述的锁系统，其中所述访问点是多个访问点中的一个，所述锁机制是多个锁机制中的一个，所述多个锁机制中每一个与所述访问点中的一个相关联，所述第一接收器是多个第一接收器中的一个，以及所述第二接收器是多个第二接收器中的一个，每一个第一接收器和第二接收器与所述锁机制中的一个相关联。
19.根据权利要求18所述的锁系统，其中每一个第一接收器在以下的周期监听所述信号，所述周期被选择来确保在传送所述全局命令之后五秒之内所述锁机制中的每一个均转变成所述锁定或解锁状态。
20.根据权利要求13所述的锁系统，其中所述接收器在大约5秒钟和15秒钟之间的时间间隔监听所述信号。
21.根据权利要求13所述的锁系统，其中所述第二接收器是收发器的一部分。
22.—种操作无线锁系统的方法，所述方法包括周期性操作在低电力水平的多个接收器来检测信标，每一个接收器与不同的锁机制相关联；响应于检测到所述信标将每一个接收器转变成高电力水平；当在所述高电力水平操作时使用每一个接收器来接收数据；以及响应于所接收到的数据将每一个锁机制转变成锁定位置和解锁位置中的一个。
23.根据权利要求20所述的方法，其中所述接收器试图检测所述信标的周期在大约5 秒钟和15秒钟之间。
全文摘要
锁系统包括包括在打开位置和关闭位置之间是可移动的部分的访问点；以及耦接到访问点并且在锁定位置和解锁位置之间是可移动的锁机制，在所述锁定位置，访问点保持处于关闭位置，在所述解锁位置，访问点在打开位置和关闭位置之间是可自由移动的。无线模块耦接到锁机制并且可操作来在锁定位置和解锁位置之间移动锁机制。无线模块包括接收器，其在第一模式下可操作来周期性监听信号以及在第二模式下响应于接收信号可操作来接收数据，第一模式消耗比在第二模式下的操作期间消耗的第二电量少的第一电量。
文档编号G07C9/00GK102549625SQ201080034246
公开日2012年7月4日 申请日期2010年6月8日 优先权日2009年6月8日
发明者刘贞, 古斯塔沃·舒姆卡德, 罗纳德·泰勒 申请人:哈罗产品有限公司