非接触式智能锁芯及锁具管理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供非接触式智能锁芯及锁具管理系统，由于锁芯具有无线供电接收模块和用于与解锁装置进行无线通信的通讯模块，解锁装置内置电路包括有：无线供电发射模块和解锁装置通讯模块，用于与所述非接触式智能锁芯进行通讯，传输指令和接收、发送数据；因此，锁芯的闭锁机构与外界不需要连接，对外无任何接口，完全杜绝了技术开锁的可能，极大的提高安全性能。本实用新型使用了先进的无线供电和无线通讯技术，方便集中权限管理，可以用很少的解锁装置管理大量的锁具，同时不同的解锁装置可以配置不同的权限，使得解锁范围得到合理的控制，大大的提高了管理效率。本实用新型的非接触式智能锁芯可以安装于挂锁、门锁等具备锁芯安装孔的锁具之内。
【专利说明】非接触式智能锁芯及锁具管理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及安防、资产管理设备【技术领域】，特别是涉及一种非接触式智能锁芯及锁具管理系统。
【背景技术】
[0002]在安防和资产管理领域，往往是一把钥匙对应一把锁，实际使用中存在钥匙数量多，辨识难、无法进行有效的安全权限管理等问题；同时，由于传统弹子锁具的局限性，安全性能比较低下，防技术性开锁能力弱。
[0003]例如，目前，电力防误系统中使用的电脑钥匙主要用于开启用于管理的普通锁具，具有钥匙本体、读码探头、解锁机构及内置电路，内置电路包括RFID读码电路、核心控制电路和其他电路。该电脑钥匙只能解锁传统的RFID编码锁具，当电脑钥匙插入配套锁具时，电脑钥匙即启动RFID读码电路，读取锁具的RFID编码，当码值正确时，即可解锁传统锁具。而随着应用范围的扩大，高安全性闭锁锁具、高智能设备等投入防误系统的应用越来越广，这就出现了同一个应用场合既有用于管理的传统的RFID编码锁具，又有高安全性的智能锁具或者其他智能设备。现有的电力防误电脑钥匙还不能做到既能解锁传统锁具，也能解锁智能锁具，因此，往往是一把钥匙对应一把锁，实际使用中存在钥匙数量多，辨识难、无法进行有效的安全权限管理等问题，传统防误系统的性能急需较大的提升。
[0004]另外，现有的使用在安防和资产管理领域的锁具，由于设置有钥匙接口，无法杜绝技术开锁的可能性，安全性能降低。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要解决的第一个技术问题在于提供一种非接触式智能锁芯，采用封闭式结构，对外无任何接口，完全杜绝了技术开锁的可能，极大的提高了安全性能。
[0006]本实用新型所要解决的第二个技术问题在于提供一种锁具管理系统，解锁装置采用非接触式模式，不但能够解锁传统锁具，而且能够解锁智能锁具，使用了集中权限管理，可以使用很少的解锁装置管理大量的锁具，同时不同的钥匙可以配置不同的权限，使得解锁范围得到合理的控制，大大的提高了管理效率。
[0007]本实用新型是通过以下技术方案来实现的:
[0008]非接触式智能锁芯，包括有外壳、内置电路和闭锁机构，所述内置电路和闭锁机构设置在外壳的内腔中；其中，所述非接触式智能锁芯还包括有内胆，所述内胆设置在外壳的内腔中；所述闭锁机构包括有马达和闭锁部件，马达和闭锁部件连接并驱动闭锁部件进行解闭锁动作；所述内置电路包括有:
[0009]控制电路，包括有存储电路，所述控制电路用于存储自身的编码值信息，所述控制电路对解锁操作进程进行管理；
[0010]无线供电接收模块，用于接收解锁装置以非接触式的方式提供的电源；所述无线供电接收模块与控制电路连接；[0011 ] 通讯模块，用于与解锁装置进行无线通信，所述通讯模块与控制电路连接，所述通讯模块将解锁装置发送的指令传输给控制电路；
[0012]马达驱动电路，与闭锁机构连接，用于驱动闭锁机构的马达动作；所述马达驱动电路与控制电路连接，接收控制电路发送的驱动马达动作的指令；
[0013]当所述非接触式智能锁芯处于闭锁状态时，所述闭锁部件处于闭锁位置，所述内胆通过闭锁部件的闭锁作用，紧固在外壳内腔中；当所述非接触式智能锁芯处于解锁状态时，所述闭锁部件处于解锁位置，所述内胆能够相对运动地位于外壳内腔中。
[0014]在其中一个实施例中，所述无线供电接收模块包括有无线供电接收电路和无线供电接收线圈，所述无线供电接收电路与控制电路连接，无线供电接收电路和无线供电接收线圈电气连接，控制电路指令无线供电接收电路驱动无线供电接收线圈接收解锁装置提供的电源。
[0015]锁具管理系统，包括有锁具、锁芯和解锁装置，所述锁芯安装在锁具内腔中；其中，所述锁芯为上述的非接触式智能锁芯；所述锁具包括有锁体和锁具闭锁部件，所述锁具闭锁部件与所述锁芯的内胆相连；所述解锁装置包括有外壳体、解锁头及解锁装置内置电路，解锁装置内置电路位于外壳体的内腔中，解锁头安装在外壳体上；所述解锁装置内置电路包括有:
[0016]无线供电发射模块，用于以非接触式的方式提供电源给所述非接触式智能锁芯；
[0017]解锁装置通讯模块，用于与所述非接触式智能锁芯进行通讯，传输指令和接收、发送数据；
[0018]核心控制电路，用于处理由解锁装置通讯模块接收或发送的数据信息，并控制无线供电发射模块启动和关闭；所述核心控制电路与无线供电发射模块和解锁装置通讯模块分别连接；
[0019]当所述非接触式智能锁芯处于闭锁状态时，所述内胆紧固在外壳内腔中，锁具闭锁部件处于闭锁位置，锁具闭锁；当所述非接触式智能锁芯处于解锁状态时，所述闭锁部件处于解锁位置，所述内胆驱动锁具闭锁部件相对外壳运动，锁具解锁。
[0020]在其中一个实施例中，所述无线供电发射模块包括有无线供电发射电路和无线供电发射线圈，所述无线供电发射电路与核心控制电路连接，无线供电发射电路和无线供电发射线圈电气连接，核心控制电路指令无线供电发射电路驱动无线供电发射线圈提供电源给所述非接触式智能锁芯。
[0021]本实用新型的有益效果如下:
[0022]本实用新型的非接触式智能锁芯及锁具管理系统，由于锁芯具有无线供电接收模块和用于与解锁装置进行无线通信的通讯模块，解锁装置内置电路包括有:无线供电发射模块和解锁装置通讯模块，用于与所述非接触式智能锁芯进行通讯，传输指令和接收、发送数据；因此，锁芯的闭锁机构与外界不需要连接，对外无任何接口，完全杜绝了技术开锁的可能，极大的提高了安全性能。本实用新型使用了先进的无线供电和无线通讯技术，方便集中权限管理，可以用很少的解锁装置管理大量的锁具，同时不同的解锁装置可以配置不同的权限，使得解锁范围得到合理的控制，大大的提高了管理效率。
[0023]非接触式智能锁芯可以安装于挂锁、门锁等具备锁芯安装孔的锁具之内；解锁装置通过无线方式将电能量和指令传输给非接触式智能锁芯，所述锁芯在接收到能量后开始工作，并根据指令执行解锁动作；本实用新型工作可靠，故障率低，使用效率高，可以在原传统锁具的基础上无缝升级，合理的整合了用户资源，可以广泛的应用于家居、企业的门禁管理、企业资产管理的场合，大大的提高管理效率和安全性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型锁具管理系统的整体结构示意图；
[0025]图2为本实用新型锁具管理系统的解锁装置内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]本实用新型为了解决现有技术的问题，提出了一种非接触式智能锁芯2，如图1，包括有外壳7、内置电路和闭锁机构,所述内置电路和闭锁机构设置在外壳7的内腔中；其中，所述非接触式智能锁芯2还包括有内胆11，所述内胆11设置在外壳7的内腔中；所述闭锁机构包括有马达10和闭锁部件，马达10和闭锁部件连接并驱动闭锁部件进行解闭锁动作；所述内置电路包括有:
[0027]控制电路24，包括有存储电路，所述控制电路24用于存储自身的编码值信息，所述控制电路24对解锁操作进程进行管理；
[0028]无线供电接收模块，用于接收解锁装置以非接触式的方式提供的电源；所述无线供电接收模块与控制电路24连接；
[0029]通讯模块26，用于与解锁装置进行无线通信，所述通讯模块26与控制电路连接，所述通讯模块26将解锁装置发送的指令传输给控制电路24 ；
[0030]马达驱动电路27，与闭锁机构连接，用于驱动闭锁机构的马达动作；所述马达驱动电路27与控制电路24连接，接收控制电路24发送的驱动马达动作的指令；
[0031]当所述非接触式智能锁芯2处于闭锁状态时，所述闭锁部件处于闭锁位置，所述内胆11通过闭锁部件的闭锁作用，紧固在外壳7内腔中；当所述非接触式智能锁芯处于解锁状态时，所述闭锁部件处于解锁位置，所述内胆11能够相对运动地位于外壳7内腔中。
[0032]在其中一个实施例中，所述无线供电接收模块包括有无线供电接收电路25和无线供电接收线圈13，所述无线供电接收电路25与控制电路24连接，无线供电接收电路25和无线供电接收线圈13电气连接，控制电路24指令无线供电接收电路25驱动无线供电接收线圈13接收解锁装置提供的电源。
[0033]如图1、2所示，锁具管理系统，包括有锁具1、锁芯和解锁装置3，所述锁芯安装在锁具I内腔中；其中，所述锁芯为上述的非接触式智能锁芯2 ;所述锁具I包括有锁体6和锁具闭锁部件5，所述锁具闭锁部件5与所述锁芯的内胆11相连；所述解锁装置3包括有外壳体17、解锁头及解锁装置内置电路，解锁装置内置电路位于外壳体17的内腔中，解锁头安装在外壳体17上；所述解锁装置内置电路包括有:
[0034]无线供电发射模块，用于以非接触式的方式提供电源给所述非接触式智能锁芯；
[0035]解锁装置通讯模块19，用于与所述非接触式智能锁芯进行通讯，传输指令和接收、发送数据；
[0036]核心控制电路21，用于处理由解锁装置通讯模块19接收或发送的数据信息，并控制无线供电发射模块启动和关闭；所述核心控制电路21与无线供电发射模块和解锁装置通讯模块19分别连接；
[0037]当所述非接触式智能锁芯2处于闭锁状态时，所述内胆11紧固在外壳内腔中，锁具闭锁部件处于闭锁位置，锁具闭锁；当所述非接触式智能锁芯2处于解锁状态时，非接触式智能锁芯2的闭锁部件处于解锁位置，所述内胆11驱动锁具闭锁部件相对外壳7运动，锁具闭锁部件处于解锁位置，锁具解锁。
[0038]在其中一个实施例中，所述无线供电发射模块包括有无线供电发射电路20和无线供电发射线圈16，所述无线供电发射电路20与核心控制电路21连接，无线供电发射电路20和无线供电发射线圈16电气连接，核心控制电路21指令无线供电发射电路20驱动无线供电发射线圈16提供电源给所述非接触式智能锁芯。
[0039]实施例:
[0040]如图1、2所示，本实施例的非接触式智能锁芯2，包括有:
[0041]外壳7 ；
[0042]内胆11;
[0043]无线供电接收模块:包括无线供电接收电路25、无线供电接收线圈13 ；
[0044]控制电路24;
[0045]通讯模块26 ；
[0046]马达驱动电路27;
[0047]优选地，闭锁机构由马达10、金属转子9和弹簧弹子8组成，即闭锁部件包括有金属转子9和弹簧弹子8，金属转子9连接马达10的输出轴；外壳7设置有容纳弹簧弹子8端部的凹槽，金属转子9设置有容纳弹簧弹子8另一端部的导向槽；弹簧弹子8位于外壳7的凹槽和金属转子9的导向槽之间往复运动；当所述非接触式智能锁芯2处于闭锁状态时，弹簧弹子8地端部嵌进外壳7的凹槽中，所述内胆11通过弹簧弹子8的闭锁作用，紧固在外壳7内腔中；当所述非接触式智能锁芯处于解锁状态时，所述弹簧弹子8朝向金属转子9的导向槽移动，弹簧弹子8离开外壳7的凹槽处于自由状态，所述内胆11能够相对运动地位于外壳7内腔中。
[0048]所述内胆11的外端部设置有线圈安装槽，所述无线供电接收线圈13位于线圈安装槽中，线圈安装槽具有一开口 ；开口侧壁处设有齿槽4。
[0049]马达10与马达驱动电路27连接；马达驱动电路27与控制电路24连接；解锁时控制电路24控制马达驱动电路27，驱使马达10动作，带动金属转子9旋转，使弹簧弹子8处于自由状态，达到解锁的目的；闭锁时控制电路24通过控制马达驱动电路27，使马达10动作，带动金属转子9旋转，使弹簧弹子8处于固定状态，达到闭锁的目的。
[0050]本实施例的解锁装置3包括有:
[0051]外壳体17;
[0052]无线供电发射模块:由无线供电发射线圈16和无线供电发射电路20组成；
[0053]解锁装置通讯模块19，用于与锁芯进行通讯，传输指令和接收、发送数据；
[0054]核心控制电路21，用于处理由解锁装置通讯模块通讯模块19接收或发送的数据信息，并控制无线供电发射电路20的启动和关闭；所述核心控制电路21与无线供电发射电路20和解锁装置通讯模块19分别连接。
[0055]解锁装置3的解锁头18安装在壳体17上，包括金属齿15，无线供电发射线圈16位于解锁头18内部；当解锁头18插入内胆11后，金属齿15卡住内胆11的齿槽4，旋转解锁头18的同时能够带动内胆11 一起转动；解锁头18内的无线供电发射线圈16与锁芯的无线供电接收线圈13相互耦合。
[0056]所述解锁装置3还包括有磁芯14，磁芯14穿过无线供电发射线圈16中心并向外延伸；解锁时，磁芯14向外延伸的部分同时也穿过所述非接触式智能锁芯2的无线供电接收线圈13的中心。即:工作时该磁芯14同时穿过无线供电发射线圈16和无线供电接收线圈13，极大的提高了能量传输的效率。
[0057]所述解锁装置内置电路包括有提示部件23及电源电路22，所述核心控制电路21与提示部件23及电源电路22分别连接。
[0058]所述提示部件23包括液晶显示屏及扬声器。
[0059]优选地，所述解锁装置3采用一种解锁钥匙手持机。
[0060]所述非接触式智能锁芯2的控制电路24内部存储有数字编码值；解锁装置3通过无线供电发射电路20将能量通过无线供电发射线圈16供给无线供电接收线圈13，经过无线供电接收电路25转换后，供给所述非接触式智能锁芯2的内部电路；非接触式智能锁芯在接收到能量之后启动通讯模块26发射控制电路24内部存储的数字编码值；解锁装置通过内置的通讯模块19读取该数字编码值；解锁装置的控制电路21处理接收到的编码，对非接触式智能锁芯进行校验，如果具备解锁权限，则发送命令使非接触式智能锁芯进行解锁动作，并通过提示部件23提示操作者进行操作，如果校验失败，则通过提示部件23提示错误。
[0061]解锁装置不再需要复杂的解锁机构，仅装置无线供电发射电路即可，增加了工作效率和安全性能。
[0062]本实施例锁具管理系统的工作方法中，在非接触式智能锁芯内部储存有编码值，然后将该编码数值录入锁具管理系统数据库，使数据库与其附属的非接触式智能锁芯建立一一对应的关联关系，同时将具备解锁权限的非接触式智能锁芯编码值输入到解锁装置内部储存；现场作业时，操作者持解锁装置对安装了非接触式智能锁芯的锁具进行操作，解锁装置内部的控制电路将非接触式智能锁芯的编码值与数据存储电路内存储的编码值进行比对，如果相符，则命令非接触式智能锁芯进行解锁动作，并通过指示灯及扬声器提示操作者解锁成功；如果不符，则通过液晶显示屏及扬声器提示错误。
[0063]非接触式智能锁芯本身不带电源，通过解锁装置发射过来的电磁波或电流信号来获取电能。
[0064]非接触式智能锁芯与解锁装置之间通讯采用射频无线方式，通过无线电波进行通τΗ ο
[0065]以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.非接触式智能锁芯，包括有外壳、内置电路和闭锁机构，所述内置电路和闭锁机构设置在外壳的内腔中；其特征在于，所述非接触式智能锁芯还包括有内胆，所述内胆设置在外壳的内腔中；所述闭锁机构包括有马达和闭锁部件，马达和闭锁部件连接并驱动闭锁部件进行解闭锁动作；所述内置电路包括有: 控制电路，包括有存储电路，所述控制电路用于存储自身的编码值信息，所述控制电路对解锁操作进程进行管理； 无线供电接收模块，用于接收解锁装置以非接触式的方式提供的电源；所述无线供电接收模块与控制电路连接； 通讯模块，用于与解锁装置进行无线通信，所述通讯模块与控制电路连接，所述通讯模块将解锁装置发送的指令传输给控制电路； 马达驱动电路，与闭锁机构连接，用于驱动闭锁机构的马达动作；所述马达驱动电路与控制电路连接，接收控制电路发送的驱动马达动作的指令； 当所述非接触式智能锁芯处于闭锁状态时，所述闭锁部件处于闭锁位置，所述内胆通过闭锁部件的闭锁作用，紧固在外壳内腔中；当所述非接触式智能锁芯处于解锁状态时，所述闭锁部件处于解锁位置，所述内胆能够相对运动地位于外壳内腔中。
2.根据权利要求1所述的非接触式智能锁芯，其特征在于，所述无线供电接收模块包括有无线供电接收电路和无线供电接收线圈，所述无线供电接收电路与控制电路连接，无线供电接收电路和无线供电接收线圈电气连接，控制电路指令无线供电接收电路驱动无线供电接收线圈接收解锁装置提供的电源。
3.根据权利要求2所述的非接触式智能锁芯，其特征在于，所述闭锁机构由马达、金属转子和弹簧弹子组成，金属转子连接马达的输出轴；外壳设置有容纳弹簧弹子端部的凹槽，金属转子设置有容纳弹簧弹子另一端部的导向槽；弹簧弹子位于外壳的凹槽和金属转子的导向槽之间往复运动；当所述非接触式智能锁芯处于闭锁状态时，弹簧弹子地端部嵌进外壳的凹槽中，所述内胆通过弹簧弹子的闭锁作用，紧固在外壳内腔中；当所述非接触式智能锁芯处于解锁状态时，所述弹簧弹子朝向金属转子的导向槽移动，弹簧弹子离开外壳的凹槽处于自由状态，所述内胆能够相对运动地位于外壳内腔中。
4.根据权利要求3所述的非接触式智能锁芯，其特征在于，所述内胆的外端部设置有线圈安装槽，所述无线供电接收线圈位于线圈安装槽中，线圈安装槽具有一开口 ；开口侧壁处设有齿槽。
5.锁具管理系统，包括有锁具、锁芯和解锁装置，所述锁芯安装在锁具内腔中；其特征在于，所述锁芯为如权利要求2至4中任何一项所述的非接触式智能锁芯；所述锁具包括有锁体和锁具闭锁部件，所述锁具闭锁部件与所述锁芯的内胆相连；所述解锁装置包括有外壳体、解锁头及解锁装置内置电路，解锁装置内置电路位于外壳体的内腔中，解锁头安装在外壳体上；所述解锁装置内置电路包括有: 无线供电发射模块，用于以非接触式的方式提供电源给所述非接触式智能锁芯； 解锁装置通讯模块，用于与所述非接触式智能锁芯进行通讯，传输指令和接收、发送数据； 核心控制电路，用于处理由解锁装置通讯模块接收或发送的数据信息，并控制无线供电发射模块启动和关闭；所述核心控制电路与无线供电发射模块和解锁装置通讯模块分别连接； 当所述非接触式智能锁芯处于闭锁状态时，所述内胆紧固在外壳内腔中，锁具闭锁部件处于闭锁位置，锁具闭锁；当所述非接触式智能锁芯处于解锁状态时，非接触式智能锁芯的闭锁部件处于解锁位置，所述内胆驱动锁具闭锁部件相对外壳运动，锁具闭锁部件处于解锁位置，锁具解锁。
6.根据权利要求5所述的锁具管理系统，其特征在于，所述无线供电发射模块包括有无线供电发射电路和无线供电发射线圈，所述无线供电发射电路与核心控制电路连接，无线供电发射电路和无线供电发射线圈电气连接，核心控制电路指令无线供电发射电路驱动无线供电发射线圈提供电源给所述非接触式智能锁芯。
7.根据权利要求6所述的锁具管理系统，其特征在于，所述解锁装置的解锁头安装在壳体上，包括金属齿，无线供电发射线圈位于解锁头内部；当解锁头插入内胆后，金属齿卡住内胆的齿槽，旋转解锁头的同时能够带动内胆一起转动；解锁头内的无线供电发射线圈与锁芯的无线供电接收线圈相互耦合。
8.根据权利要求6所述的锁具管理系统，其特征在于，所述解锁装置还包括有磁芯，磁芯穿过无线供电发射线圈中心并向外延伸；解锁时，磁芯向外延伸的部分同时也穿过所述非接触式智能锁芯的无线供电接收线圈的中心。
9.根据权利要求6所述的锁具管理系统，其特征在于，所述解锁装置内置电路包括有提示部件及电源电路，所述核心控制电路与提示部件及电源电路分别连接。
10.根据权利要求6所述的锁具管理系统，其特征在于，所述解锁装置采用一种解锁钥匙手持机。
【文档编号】G07C9/00GK204229483SQ201420593358
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】常青, 李保福, 张晶, 刘仙 申请人:珠海优特电力科技股份有限公司