专利名称：电子锁控制系统及其控制方法和电子失效解除方法
技术领域：
本发明涉及电子锁，是一种电子锁控制系统及其控制方法和电子失效解除方法。
背景技术：
电子锁是一种带有电路控制系统的锁具，其相比常规的机械锁，破解难度大，故可靠性相对较高。现有的电子锁一般配合机械锁一并使用，以达到更好的防盗性能。如中国专利文献刊载的发明专利申请公开号CN1156208A，
公开日1997年8月6日，发明名称为“锁”，其主要是结合机械方式和电磁方式实现双保险，机械部分是普通弹子锁，电磁部分包括电磁遥控单元、电磁铁，通过电磁遥控单元控制电磁铁与弹子锁锁芯的联锁状态，从而在开启该锁具时，需要先解除电磁铁与弹子锁锁芯的联锁，方可用钥匙进行开启。还有如中国专利文献刊载的授权公告号CN2931700Y，授权公告日2007年8月8日，实用新型名称为“多功能双控门锁”，其主要结构为在传统机械锁具的基础上，利用无线遥控技术，在锁体内设置遥控接收器和电磁铁，当遥控接收器接收到设防指令时，电磁铁通电，其上的动铁芯伸出卡住锁舌。当遥控接收器接收到开锁指令时，电磁铁断电，其上的动铁芯回收离开锁舌。该专利同样是利用机械锁和电磁铁双重控制，从而提高锁具的安全性。以上两件专利文献虽然公开了采用机械与电子锁相结合的开锁方式，但没有考虑到一个实际的问题，那就是:电子锁由于需要供电，一旦电源不足或耗尽，则会导致锁具失效，且现有的电子锁往往是控制部分始终与电源接通保持待机状态，这就使得电源的消耗进一步加快，失效发生的几率也进一步提高。虽然现有技术中也采用一些技术方案，来防止锁具失效后无法开启的问题，如增设备用锁孔，该备用锁孔只有当电子锁失效的情况下方能使用，但该种方法亦没有从根本上解决电子锁电源耗尽时无法操作电子锁的问题，且又提高好了成本，结构也较为复杂。为此，现有电子锁在节能和失效处理方面有待改进。
发明内容
为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种电子锁控制系统及其控制方法和电子失效解除方法，使其解决现有同类电子锁节能效果欠佳、失效后难以开启的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。一种电子锁控制系统，该控制系统包括电子控制部分和机械控制部分，其结构要点在于所述电子控制部分包括电源和由信号源控制的控制开关，机械控制部分包括电磁铁、机械锁、以及随机械钥匙插入机械锁内而动作的锁芯开关，所述电源、控制开关、电磁铁、锁芯开关串联构成控制回路，所述电磁铁在通电情况下与所述机械锁的锁芯联锁，初始状态下，所述控制开关为闭合状态，所述锁芯开关为断开状态。在上述控制回路中，之所以设置锁芯开关和控制开关，且初始状态下控制开关为闭合，锁芯开关为断开，一是为了让机械钥匙插入机械锁的锁芯作为开锁的第一条件，即只有正确插入机械钥匙，方可继续下一步的解锁操作。二是为了在锁芯开关闭合时，直接导通控制回路，使电磁铁得电后与机械锁的锁芯联锁，从而限制机械钥匙带动锁芯转动，起到二级锁的作用。三是为了控制开关可断开控制回路，从而解除电磁铁与机械锁锁芯的联锁，最终开启电子锁。上述结构与现有技术最明显的区别在于，机械锁的锁芯插入机械钥匙作为后续开锁的先决条件，电磁铁并非初始状态下即与机械锁的锁芯联锁。采用该种方式后，在未进行开锁操作时，整个控制回路并不消耗电源，可有效延长电源的使用时间，达到节能的目的。除此以外，因控制回路中的电磁铁在未通电时，其与机械锁的锁芯并不联锁，故在电源耗尽时，机械锁的锁芯插入机械钥匙后，无法启动电磁铁与机械锁的锁芯联锁，故仅通过机械钥匙即可轻松开启锁具，解决了因电子锁电源不足而无法开启的问题。所述控制开关的信号源为网控、刷卡、短信、电子密匙、蓝牙的其中一种或两种以上组合。除上述这些信号源以外，亦可为其它具有远程遥控功能的设备。所述电磁铁由线圈、电磁铁芯构成，所述机械锁的锁芯设有配合电磁铁芯伸缩的限位孔，所述电磁铁与所述机械锁的锁芯联锁是指电磁铁芯与所述锁芯的限位孔配合限制锁芯转动。该种锁芯限位结构相对较为简单，制造加工方便。所述机械锁为弹子锁，弹子锁的使用范围广，适合应用于各类锁具。所述控制回路中设有指示所述电磁铁通电、断电的指示灯。方便开锁者观察开锁的状态。所述控制开关包括信号开关和信号源接收器，信号源接收器控制信号开关闭合或断开，在所述控制回路中，所述信号开关受所述信号源接收器控制，所述信号源接收器由所述电源供电，且信号源接收器的通电受所述锁芯开关控制。因信号源接收器在工作时需要外部电源，故将信号源接收器与信号开关并联，从而在锁芯开关导通控制回路时，控制回路为信号源接收器供电，再由信号源接收器控制信号开关动作，实现开锁过程。所述电子锁控制系统包括传感控制部分，传感控制部分包括感应所述电子锁控制系统所在载体动作的感应开关，感应开关与所述电源、控制开关、电磁铁、锁芯开关串联，感应开关初始状态下为闭合。设置传感控制部分的目的，是为了在完成开锁过程后，及时切断控制开关中信号源接收器所在的回路，从而使信号源接收器不耗电，达到节能的目的。该电子锁控制系统未包含传感控制部分时的控制方法为:首先通过机械钥匙插入机械锁的锁芯中，从而联动锁芯开关闭合，锁芯开关导通所述控制回路，电磁铁得电后与所述机械锁的锁芯联锁，机械钥匙无法带动锁芯转动；然后通过信号源向控制开关发送指令，控制开关由闭合状态转变为断开，即断开所述控制回路，电磁铁失电后与所述机械锁的锁芯解除联锁，此时转动机械钥匙即可开启电子锁；开启完成后，拔出机械钥匙，即可复位所述控制回路。该电子锁控制系统结合传感控制部分时的控制方法为:首先通过机械钥匙插入机械锁的锁芯中，从而联动锁芯开关闭合，锁芯开关导通所述控制回路，电磁铁得电后与所述机械锁的锁芯联锁，机械钥匙无法带动锁芯转动；然后通过信号源向控制开关的信号源接收器发送指令，控制开关的信号开关由闭合状态转变为断开，即断开所述电磁铁所在的回路，电磁铁失电后与所述机械锁的锁芯解除联锁，此时转动机械钥匙即可开启电子锁；开启电子锁后，当感应开关感应到所述电子锁控制系统所在的载体动作时，感应开关由闭合状态转变为断开，从而切断所述控制回路，停止电源供电；所述电子锁开启后，拔出机械钥匙，即可复位所述控制回路。该方法相比前述方法，主要区别在于后者在开锁完成后对锁具所在载体操作时，如感应开关感应到门被打开时，即使机械钥匙依然插在机械锁的锁芯内，所述控制回路也会及时被感应开关断开，以进一步减少电源的消耗，实现节能。上述电子锁控制系统的电子失效解除方法为:通过将机械钥匙插入机械锁的锁芯内，锁芯开关闭合，从而导通所述控制回路，电磁铁通电后与所述机械锁的锁芯联锁，保持机械钥匙插入状态，电源持续放电直至耗尽，电磁铁失电后与所述机械锁的锁芯解除联锁，转动所述机械钥匙，即可完成开锁，该过程即作为电子失效后的解除方法。本发明结构原理较为简单，控制方式较为可靠，仅在开锁时消耗电源，故电源使用时间长，节能性好，即使电源耗尽，依然可通过机械锁进行开启，解决了电子锁失效后较难开启的问题，适合应用于各类电子锁的控制系统使用，或电子锁控制方式的改进。
图1是本发明的结构原理示意图。图2是本发明改进后的结构原理示意图。图中序号的名称为:1、电源，2、信号开关，3、信号源接收器，4、机械钥匙，5、锁芯开关，6、机械锁，7、电磁铁，8、指示灯，9、感应开关。
具体实施例方式现结合附图，对本发明作进一步描述。如图1所示，该电子锁控制系统包括电子控制部分和机械控制部分，电子控制部分包括电源1、信号开关2、控制信号开关动作的信号源接收器3，机械控制部分包括电磁铁
7、机械锁6、以及随机械锁内插入机械钥匙而动作的锁芯开关5，上述电源、信号开关、电磁铁、锁芯开关串联，电源、信号源接收器、锁芯开关串联，信号开关受信号源接收器控制，以上即构成该电子锁控制系统的控制回路。初始状态下，信号开关为闭合状态，锁芯开关为断开状态。上述信号源接收器的信号源可选择为网控、刷卡、短信、电子密匙、蓝牙的其中一种或两种以上组合使用，当信号源接收器接收到开锁指令时，信号开关由闭合状态变为断开状态。上述机械锁为弹子锁，机械锁的锁芯内安装有锁芯开关，当机械钥匙4插入锁芯时，机械钥匙端部将锁芯开关由断开状态变为闭合状态。上述电磁铁由线圈、电磁铁芯构成，机械锁的锁芯设有配合电磁铁芯伸缩的限位孔，当电磁铁的线圈通电时，电磁铁插入锁芯的限位孔中，限制锁芯转动。在上述控制回路中，还安装有指示电磁铁通电、断电的指示灯8，该指示灯为双色灯，当电磁铁通电时亮红灯，当电磁铁断电时亮绿灯。上述电子锁控制系统的控制原理为:通过机械钥匙插入机械锁的锁芯中，从而联动锁芯开关闭合，锁芯开关导通控制回路。一方面，电磁铁得电后与机械锁的锁芯联锁，使机械钥匙无法带动锁芯转动，达到二级锁状态；另一方面，使信号源接收器由关闭状态转变为可接收指令的状态。如果此时由外部信号源对信号源接收器发送开锁指令，信号源接收器将控制信号开关由闭合状态转变为断开，即断开控制回路，电磁铁失电后与机械锁的锁芯解除联锁，即可解除二级锁，此时转动机械钥匙开启锁具。电子锁开启后，拔出机械钥匙，即可复位控制回路。如果机械钥匙插入机械锁锁芯后，信号源接收器迟迟未接收到开锁指令，则控制回路将持续放电直至电源耗尽，当电源耗尽或不足时，电磁铁将失电，并与机械锁的锁芯解除联锁状态，此时，只需机械钥匙，即可开启锁具，该过程主要是应对信号源接收器或信号源出现故障，无法控制信号开关断开的情况。
在上述控制原理中，由于操作者经常会在开启锁具后，未及时将机械钥匙拔出，故本发明提出一种改进后的电子锁控制系统，如图2所示，在该电子锁控制系统中增加了传感控制部分，传感控制部分包括感应电子锁控制系统所在载体动作的感应开关9，感应开关与电源、信号开关、电磁铁、锁芯开关串联，感应开关初始状态下为闭合。下面以该电子锁控制系统安装于门体上为例，对改进后的电子锁控制系统的控制原理作简要描述。初始状态下，门体与门框闭合，故感应开关可选择机械类开关，并安装于门体与门框之间，当门体与门框闭合时，感应开关处于闭合状态，当门体打开时，感应开关处于断开状态。该改进后的电子锁控制系统与前述未改进的电子锁控制系统的控制原理大致相同，主要区别在于:当开启电子锁后，机械钥匙未及时拔出的情况下，如果操作者先打开了门体，则感应开关由闭合状态转变为断开，从而及时断开控制回路，停止电源供电。故改进后的电子锁控制系统节电效果更好，电源使用时间更长。
权利要求
1.一种电子锁控制系统，该控制系统包括电子控制部分和机械控制部分，其特征在于所述电子控制部分包括电源(I)和由信号源控制的控制开关，机械控制部分包括电磁铁(7)、机械锁(6)、以及随机械钥匙(4)插入机械锁内而动作的锁芯开关(5)，所述电源、控制开关、电磁铁、锁芯开关串联构成控制回路，所述电磁铁在通电情况下与所述机械锁的锁芯联锁，初始状态下，所述控制开关为闭合状态，所述锁芯开关为断开状态。
2.根据权利要求1所述电子锁控制系统，其特征在于所述控制开关的信号源为网控、刷卡、短信、电子密匙、蓝牙的其中一种或两种以上组合。
3.根据权利要求1所述电子锁控制系统，其特征在于所述电磁铁(7)由线圈、电磁铁芯构成，所述机械锁(6)的锁芯设有配合电磁铁芯伸缩的限位孔，所述电磁铁与所述机械锁的锁芯联锁是指电磁铁芯与所述锁芯的限位孔配合限制锁芯转动。
4.根据权利要求1或3所述电子锁控制系统，其特征在于所述机械锁(6)为弹子锁。
5.根据权利要求1所述电子锁控制系统，其特征在于所述控制回路中设有指示所述电磁铁(7)通电、断电的指示灯(8)。
6.根据权利要求1所述电子锁控制系统，其特征在于所述控制开关包括信号开关(2)和信号源接收器(3)，在所述控制回路中，所述信号开关受所述信号源接收器控制，所述信号源接收器由所述电源(I)供电，且信号源接收器的通电受所述锁芯开关(5)控制。
7.根据权利要求6所述电子锁控制系统，其特征在于所述电子锁控制系统包括传感控制部分，传感控制部分包括感应所述电子锁控制系统所在载体动作的感应开关(9),感应开关与所述电源(I)、控制开关、电磁铁(7)、锁芯开关(5)串联，感应开关初始状态下为闭口 o
8.—种如权利要求1所述电子锁控制系统的控制方法，其特征在于首先通过机械钥匙(4)插入机械锁(6)的锁芯中，从而联动锁芯开关(5)闭合，锁芯开关导通所述控制回路，电磁铁(7)得电后与所述机械锁的锁芯联锁，机械钥匙无法带动锁芯转动；然后通过信号源向控制开关发送指令，控制开关由闭合状态转变为断开，即断开所述控制回路，电磁铁失电后与所述机械锁的锁芯解除联锁，此时转动机械钥匙即可开启电子锁；开启完成后，拔出机械钥匙，即可复位所述控制回路。
9.一种如权利要求7所述电子锁控制系统的控制方法，其特征在于首先通过机械钥匙(4)插入机械锁(6)的锁芯中，从而联动锁芯开关(5)闭合，锁芯开关导通所述控制回路，电磁铁(7)得电后与所述机械锁的锁芯联锁，机械钥匙无法带动锁芯转动；然后通过信号源向控制开关的信号源接收器(3)发送指令，控制开关的信号开关(2)由闭合状态转变为断开，即断开所述电磁铁所在的回路，电磁铁失电后与所述机械锁的锁芯解除联锁，此时转动机械钥匙即可开启电子锁；开启电子锁后，当感应开关(9)感应到所述电子锁控制系统所在的载体动作时，感应开关由闭合状态转变为断开，从而切断所述控制回路，停止电源供电；所述电子锁开启后，拔出机械钥匙，即可复位所述控制回路。
10.一种如权利要求1所述电子锁控制系统的电子失效解除方法，其特征在于通过将机械钥匙(4)插入机械锁(6)的锁芯内，锁芯开关闭合，从而导通所述控制回路，电磁铁(7)通电后与所述机械锁的锁芯联锁，保持机械钥匙插入状态，电源(I)持续放电直至耗尽，电磁铁失电后与所述机械锁的锁芯解除联锁，转动所述机械钥匙，即可完成开锁，该过程即作为电子失效后的解除方法。
全文摘要
本发明涉及一种电子锁控制系统及其控制方法和电子失效解除方法，是为解决现有同类电子锁节能效果欠佳、失效后难以开启的技术问题而设计。该控制系统包括电子控制部分和机械控制部分，其设计要点在于电子控制部分包括电源和由信号源控制的控制开关，机械控制部分包括电磁铁、机械锁、以及随机械钥匙插入机械锁内而动作的锁芯开关，电源、控制开关、电磁铁、锁芯开关串联构成控制回路，电磁铁在通电情况下与机械锁的锁芯联锁，初始状态下，控制开关为闭合状态，锁芯开关为断开状态。本发明结构原理较为简单，控制方式较为可靠，耗电省，即使电源耗尽，依然可通过机械锁进行开启，适合应用于各类电子锁的控制系统使用，或电子锁控制方式的改进。
文档编号E05B47/00GK103184817SQ201310079968
公开日2013年7月3日 申请日期2013年3月13日 优先权日2013年3月13日
发明者姚春良 申请人:姚春良