被动式电子锁的制作方法

本发明涉及一种电子锁装置，尤其涉及一种以外部装置发送的电磁波作为电力而驱动的被动式电子锁。

背景技术：

锁具在日常生活中适经常会使用的器具，一般的锁具多半是机械式的，例如以钥匙插入锁孔中旋转而进行开锁，而钥匙上的齿会与锁具中的机构进行配合，当钥匙的齿型及齿数符合锁具机构的结构时，即可进行开锁。除了机械式锁具之外，近来也发展出电子锁具，利用电力驱动开锁，例如利用感应卡片，当卡片中的信息符合锁具中默认的密码时，锁具本身会以电力驱动的方式进行开锁，但是这种主动式电子锁必须要以电源对其供电。

现今另外发展出无电源的电子锁，在锁具中设置简单的发电机构，当使用者插入钥匙时，藉由插入钥匙或旋转钥匙的动作可以驱动发电机构而产生电力，然后利用所产生的电力驱动电子锁而解锁。但是这种机电混合式的电子锁，用户仍然必须携带及保管钥匙，颇为不便。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种被动式电子锁，其可接收一外部电子装置发射的电磁波作为其电力，以驱动被动式电子锁的栓锁机构进行开锁，同时该外部电子装置又可以发送密码信息至被动式电子锁中进行解锁。而外部电子装置可以是最常用的智能型手机或平板计算机，如此用户不需要再携带钥匙或感应卡片，可直接以随身携带的智能型手机进行解锁或设定密码等操作。

本发明的被动式电子锁的一实施例包括一栓锁件、一驱动模块、一电力储存模块、一电力输出控制模块、一控制模块、一第一天线模块以及一第二天线模块。栓锁件可于一第一位置以及一第二位置之间移动，其中第一位置对应于被动式电子锁的上锁状态，第二位置对应于被动式电子锁的解锁状态。驱动模块可连接于栓锁件，驱动栓锁件于第一位置及第二位置之间移动，电力储存模块可储存电能，电力输出控制模块可电性连接电力储存模块以及驱动模块，控制模块可电性连接电力输出控制模块，储存模块可信息连接于控制模块，可储存至少一第一密码，第一天线模块可电性连接于电力储存模块，第二天线模块可电性连接于储存模块。第一天线模块接收发射自一外部装置的电磁波，并转换成电流而将电能储存在电力储存模块中，第二天线组接收外部装置发射的电磁波以及控制信号，并转换成电能供给至控制模块，控制信号被传送至控制模块，当控制信号包括一密码信息时，控制模块将密码信息与储存于储存模块的第一密码进行比对，若密码信息与第一密码相符，则控制模块控制电力输出控制模块，使储存于电力储存模块的电能被供给至驱动模块，而使栓锁件自第一位置移动至第二位置。

在另一实施例中，本发明的被动式电子锁更包括一整流模块，电性连接于该第一天线组以及该电力储存模块。

在另一实施例中，第一天线组包括一单天线组。

在另一实施例中，第一天线组包括一双天线组。

在另一实施例中，电力储存模块包括一电力储存组件。

在另一实施例中，驱动模块包括一驱动装置以及一驱动件，驱动件连接于栓锁件，驱动装置驱动该驱动件而使栓锁件于第一位置与第二位置之间移动。

在另一实施例中，储存模块包括一可程序的只读存储器。

在另一实施例中，当控制信号包括一重置信号时，控制模块消除该储存模块中的该第一密码。

在另一实施例中，当控制信号包括一设定信号时，储存单元接收并储存来自外部装置的一第二密码。

在另一实施例中，本发明的被动式电子锁更包括一显示模块，电性连接于该控制模块，该显示模块包括一第一显示模式、一第二显示模式以及一第三显示模式，该第一显示模式对应于该解锁状态，该第二显示模式对应于该密码信息对比于该第一密码为错误的状态，该第三模式对应于一第二密码取代该第一密码的状态。

本发明的被动式电子锁可以利用随身携带的可携式电子装置发出的电磁波提供电力，藉以进行解锁、上锁或重新设定密码等操作，被动式电子锁本身不需要设置电源，不会有在电量耗尽之后必须更换电源才能使用的问题，另外，使用者不需要携带钥匙或传感器，只需要使用随身携带的可携式电子装置即可进行开锁，相当方便。

附图说明

图1为本发明的被动式电子锁的一实施例的系统方框图。

图2为本发明的被动式电子锁包含单组天线而实施半波整流的示意图。

图3为本发明的被动式电子锁包含双组天线而实施全波整流的示意图。

图4为操作本发明的被动式电子锁的流程图。

图5为本发明的被动式电子锁的栓锁件及驱动模块位于上锁状态的示意图。

图6为本发明的被动式电子锁的栓锁件及驱动模块位于解锁状态的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，其表示本发明的被动式电子锁的一实施例。本发明的被动式电子锁100包括一栓锁件10、一驱动模块20、一电力储存模块30、一电力输出控制模块40、一控制模块50、一储存模块60、一第一天线模块70以及一第二天线模块80。

栓锁件10可于一第一位置以及一第二位置之间移动，其中第一位置对应于该被动式电子锁的上锁状态，第二位置对应于被动式电子锁的解锁状态。驱动模块20是连接于该栓锁件，驱动该栓锁件在该第一位置及该第二位置之间移动。在本实施例中，驱动模块20包括一驱动件21以及一驱动装置，驱动装置可以是电磁阀，在另一实施例中驱动装置可以是电机。驱动件21系连接于栓锁件10，且连接于电机22的输出轴，电机的输出轴旋转可驱动驱动件21旋转，并带动栓锁件10在第一位置及第二位置之间移动。

电力储存模块30可储存电能，在本实施例中，电力储存模块30可以包括一电力储存组件，电力储存组件可以是例如电容组件，其以电位差的形式储存电能。

电力输出控制模块40是电性连接电力储存模块30以及驱动模块20。电力输出控制模块40可以是以晶体管组成的控制电路，例如以场效晶体管(fet)，特别是金属氧化半导体场效晶体管(mofet)所构成的控制电路，可以在特定的电压条件下，导通电力储存模块30与驱动模块20，而使电力储存模块60的电力被供应至驱动模块20。另外，由于电力输出控制模块40连接至驱动模块20，即电力输出控制模块40连接至驱动装置，如上述的电机或电磁阀，电力输出控制模块40使电力储存模块60的电力被供应至电机或电磁阀而使电机的转轴转动或使电磁阀的阀杆移动而使栓锁件10转动或移动而解锁。上锁的动作可以由使用者手动进行，例如使用者以手直接将栓锁件10从第二位置推压至第一位置完成上锁，开锁时再以上述电子驱动的方式使栓锁件10从第一位置移动至第二位置。

控制模块50是电性连接电力输出控制模块40，储存模块60是信息连接于控制模块50，可储存至少一第一密码，控制模块50可以将用户输入的密码信息与储存模块60所储存的第一密码进行比对，当密码信息符合第一密码时，控制模块50使电力输出控制模块40的晶体管导通，而使电力储存模块30的电力被供应至驱动模块20，移动锁扣件10进行解锁。在本实施例中，储存模块60可供储存多组密码，也就是本发明的被动式电子锁可以供多数个使用者使用，每个用户可以设定自己的密码并储存于储存模块60中，开锁时以每个使用者可以用手机输入自记设定的密码进行解锁。在另一实施例中，也可以是一位用户同时储存多组密码，而输入的密码信息必须与这多组密码都符合才能解锁。

第一天线模块70是电性连接于电力储存模块30，第一天线模块70接收发射自一外部装置e的电磁波，并转换成电流而将电能储存在电力储存模块60中，外部装置e可以是智能型手机、平板计算机或传感器，以近场通讯(nearfieldcommunication，nfc)协议与被动式电子锁100进行信号的传递及信息的交换。第一天线模块70可以是线圈式天线，以电磁感应的方式，在第一天线模块70上产生电流，并将电能储存于电力储存模块60的电容器中。

第二天线模块80是电性连接于储存模块60，第二天线组80接收外部装置e发射的电磁波以及控制信号，并转换成电能供给至控制模块50，控制信号被传送至控制模块50。储存模块60可包括一可编程的只读存储器，例如eeprom，可以在特定的物理(紫外光)或电压条件下，抹除内存中储存的信息，而储入新的信息。控制模块50可包括一模拟/数字转换组件，将外部装置e传送的模拟信号转换成数字信号，供控制模块50的微处理器进行数据处理。

控制信号可包含解锁信号、重置信号及设定信号。当控制信号包括解锁信号时，控制模块50将用户输入的密码信息与储存于储存模块60的第一密码进行比对，若密码信息与第一密码相符，则控制模块50控制电力输出控制模块40，使电力输出控制模块40中的开关组件或电路导通，而使储存于电力储存模块30的电能被供给至驱动模块20，而使栓锁件10自第一位置移动至第二位置，进行解锁。

本发明的被动式电子锁100更包括一整流模块90，电性连接于第一天线组70以及电力储存模块30。整流模块90是将第一天线模块70产生的交流电流转变成直流电流。请参阅图2，其表示第一天线模块70的一实施例。在本实施例中，第一天线模块70为一单天线组，而整流模块90可包括一二极管，利用其顺向偏压导通，逆向偏压截止的特性，可以对交流电流进行半波整流。另外，请参阅图3，其表示第一天线模块70的另一实施例。在本实施例中，第一天线模块70为一双天线组，而整流模块90可包括两个二极管并以中心抽头或者是使用格雷兹电桥(graetzbridge)的方式进行全波整流，或者是双天线组中的一天线组71串联一反相电路，然后与另一天线组72并联于一二极管，也可进行全波整流。

本发明的被动式电子锁100更包括一显示模块110，电性连接于控制模块30，显示模块110可显示被动式电子锁100的相关状态。在本实施例中，显示模块110可包括一发光二极管，控制模块30可对应于被动式电子锁100的不同的状态，使发光二极管产生不同的发光模式，例如间歇地闪光、全亮或熄灭等。

接着请参阅图4，其表示本发明的被动式电子锁的操作流程。

在步骤s1中，判断是否有外部装置e接近，例如判断是否有近场通讯(nfc)协议的便携设备靠近，若有外部装置e接近，则进入步骤s2，若无外部装置接近，则继续判断是否有外部装置接近。

在步骤s2中，外部装置e与第一天线组70电磁感应后，在第一天线模块70上产生电流，并经由整流模块90整流后，将电能储存于电力储存模块30，即对电力储存模块30的电容组件进行充电，接着进入步骤s3。

在步骤s3中，外部装置e发送控制信号，并由第二天线模块80接收，控制信号被传送至控制模块50，接着进入步骤s4。

在步骤s4中，控制模块50判断控制信号是否为重置信号，即用户是否在外部装置e按下重置按键，在外部装置e中可以安装与本发明的被动式电子锁100对应的应用程序，此应用程序产生一操作接口，该操作接口可以提供字符输入按键的图像或重置按键的图像，让用户可经由该操作接口发送不同的控制信号。当用户按下重置按键时，重置信号会由第二天线模块80接收并传送至控制模块50，若控制模块50判断接收到重置信号，则进入步骤s5，若控制模块50判断未接收到重置信号，则进入步骤s6。

在步骤s5中，控制模块50清除储存模块60中所储存的第一密码，并使本发明的被动式电子锁100回复到出厂时的状态，也就是清除所有使用者对本发明的被动式电子锁100做的所有设定，回复到出厂时的初始状态。

在步骤s6中，控制模块50判断控制信号是否为解锁信号，若判断控制信号为解锁信号，则进入步骤s7，若判断控制信号不是解锁信号，则进入步骤s8。

在步骤s7中，控制模块50比对用户输入的密码信息是否与储存于储存模块60的第一密码相符，若用户输入的密码信息与第一密码相符，则进入步骤s71，若用户输入的密码信息与第一密码不相符，则进入步骤s72。

在步骤s71中，控制模块50判断电力储存模块30储存的电能是否已达到可使驱动模块20作动的位准，例如电容组件的电位差是否已达到一基准值，若电力储存模块30储存的电能已达到可使驱动模块20作动的位准，则进入步骤s73。

在步骤s73中，控制模块50控制电力输出控制模块40使驱动装置20作动，而使栓锁件10从第一位置移动置第二位置而解锁，然后结束操作流程。

在步骤s72中，显示模块110显示密码错误，例如发光二极管间歇地闪烁，然后结束操作流程。

在步骤s8中，控制模块50判断控制信号是否为设定信号，当控制模块50判断控制信号为设定信号时，进入步骤s81。

在步骤s81中，控制模块50将用户输入的第二密码储存于储存模块60，接着进入步骤s82。

在步骤s82中，显示模块110显示完成设定的状态，例如显示模块110的发光二极管连续发光一既定时间然后熄灭一既定时间，在连续发光一既定时间，例如连续发光5秒后熄灭1秒，然后再连续发光5秒。

显示模块110可包括一第一显示模式、一第二显示模式以及一第三显示模式，第一显示模式对应于解锁状态，该第二显示模式对应于该密码信息对比于该第一密码为错误的状态，该第三模式对应于设定一第二密码并储存的状态，每次设定及储存密码时均进入第三显示模式。对应于第一显示模式、第二显示模式以及第三显示模式，显示模块110可具有不同的显示状态，例如第一显示模式可以是连续发光一既定时间后熄灭，例如连续发光5秒后熄灭，第二模式可以是间歇地闪烁，第三模式可以是连续发光若干时间，然后熄灭既定时间，再连续发光若干时间。

请参阅图5及图6，其分别表示本发明的被动式电子锁100的栓锁件10及驱动模块20位于上锁状态及解锁状态的示意图。驱动模块20的驱动件21包括一摆臂212、一转轴213以及一卡扣件214，转轴213连接于电机22的输出轴，摆臂213及卡扣件214均连接于转轴213，摆臂212自转轴213径向延伸，且摆臂212的侧边抵接于栓锁件10的突臂11，卡扣件214也自转轴213径向延伸且与摆臂213相距一适当的角距离。如图5所示，当栓锁件10位于第一位置，即本发明的被动式电子锁100位于上锁状态时，栓锁件10下沉于被动式电子锁100的本体的凹部的底部，且栓锁件10的突臂11向下推压摆臂213，此时卡扣件214卡合于栓锁件10的突臂11而使栓锁件10定位在凹部的底部。如图6所示，当开锁时，电机的输出轴使驱动件21的转轴反时针旋转，摆臂212推动栓锁件10的突臂11而使栓锁件10向上离开凹部到达第二位置，同时卡扣件214解除对栓锁件10的卡合，使本发明的被动式电子锁100位于解锁状态。

本发明的被动式电子锁100可以利用随身携带的可携式电子装置发出的电磁波提供电力，藉以进行解锁、上锁或重新设定密码等操作，被动式电子锁100本身不需要设置电源，不会有在电量耗尽之后必须更换电源才能使用的问题，另外，使用者不需要携带钥匙或传感器，只需要使用随身携带的可携式电子装置即可进行开锁，相当方便。另外，本发明的被动式电子锁100可以储存多组密码，可供多位使用者使用，或者是一位用户可设定多组密码，因此本发明的被动式电子锁100可以有多种应用。

综上所述，在如上所列举的实施例中已经举例而具体地说明本发明的内容了，然而本发明并非仅限定于此等实施方式而已。本发明所属技术领域中具有通常知识者应当明白：在不脱离本发明的精神和范围内，当可再进行各种的更动与修饰；例如，将前述实施例中所例示的各技术内容加以组合或变更而成为新的实施方式，此等实施方式也当然视为本发明所属内容。因此，本案所欲保护的范围也包括权利要求书及其所界定的范围。