具有基于硬件的多无线配置文件检测和设定的电子锁的制作方法
【专利说明】具有基于硬件的多无线配置文件检测和设定的电子锁
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请涉及并要求2012年10月23日提交的系列号为61/717141，标题“具有基于硬件的多无线配置文件检测和设定的电子锁”的美国临时专利申请的优先权。在该临时申请中公开的主题通过引用全部明确地并入本申请。
技术领域
[0003]本发明涉及一种电子锁，更具体地说，涉及一种具有基于硬件的多无线配置文件检测和设定的电子锁。
【背景技术】
[0004]电子锁可以通过商业渠道购得，其通过使用标准化的短距离无线射频(r.f.)通信协议比如Zigbee和Z波无线通信协议而具有通信能力。锁及系统开发人员常常定制他们各自的商业产品，以包括采用标准协议变体的客户特定通信硬件和方法。因此，每个电子锁硬件单元须定制成支持多个潜在客户配置的特定客户系统通信配置。因此，电子锁的制造商必须具有手头独立的电子锁硬件单元，即库存单元(SKU)，其满足每个客户的通信需求，因此对于应对这些变化的分销商和经销商来说，除了潜在增加分销渠道的混乱之外，还增加了整个供应链中的成本和复杂性。
[0005]在本领域所需要的是一种具有基于硬件的多无线配置文件检测和设定的电子锁，其中单个电子锁可配置成使安装者或用户能够设定期望的无线通信协议配置文件或配置，以允许电子锁通信地连接电子锁所要并入的系统。
【发明内容】
[0006]根据一方面，本发明提供了一种电子锁。所述锁可以包括锁闩组件(其包括在延伸位置和缩回位置之间可移动的螺栓)和配置成控制所述螺栓运动的电路。所述电路包括处理单元、存储单元、无线模块以及硬件配置文件选择器。多个无线配置文件存储在对应于无线通信协议的存储器中。所述无线模块配置成通过使用所选择的无线通信协议(其由硬件配置文件选择器设定)进行无线通信。在一些实施例中，存储在所述存储单元中的无线配置文件的至少一部分相应于Zigbee无线协议的多个配置文件和/或Z波无线协议的多个配置文件。在一些情况下，所述多个无线配置文件包括对应于相应无线协议的配置文件代码。
[0007]根据具体情况，所述处理单元可以是具有与所述硬件配置文件选择器电连接的多个输入引脚的微处理器。例如，所述硬件配置文件选择器可以包括可配置成设定所选择的无线协议的多个开关。在一些情况下，所述多个开关可以是用户可致动开关，比如拨动开关、瞬时开关和/或滑动开关。
[0008]根据另一方面，本发明提供了一种选择用于电子锁的无线协议的方法。例如，电子锁可以设置有便于无线通信的无线模块。所述电子锁可以包括硬件配置文件选择器，该硬件配置文件选择器配置成设定在第一无线协议和第二无线协议之间由无线模块所使用的所选择的无线协议。调节所述硬件配置文件选择器，以在所述第一无线协议和所述第二无线协议之间改变由无线模块所使用的所选择的无线协议。在一些情况下，所述调节步骤改变Zigbee无线协议和Z波无线协议之间的无线协议。实施例设想成其中所述硬件配置文件选择器包括可配置成设定所选择的无线协议的多个开关。例如，所述调节步骤包括改变所述多个开关中的一个或多个的位置。
[0009]根据另一方面，本发明提供了一种电子锁，具有配置成通过使用所选择的无线通信协议进行无线通信的无线模块。所述电子锁包括非暂时性计算机可读介质，其具有的无线配置文件数据包括存储在其上的多个无线配置文件代码和计算机程序代码。提供的硬件配置文件选择器配置成设定所选择的无线通信协议。所述锁包括处理器，其与计算机可读存储器通信，配置成根据所述计算机程序代码执行指令。当计算机程序代码由处理器执行时，所述处理器检测所述硬件配置文件选择器的开关状态。这允许所述处理器识别存储在对应于所述硬件配置文件选择器的开关状态的计算机可读介质中的所选择的无线配置文件代码。一旦识别所选择的协议，则所述无线模块配置成通过使用对应于所选择的无线配置文件代码的无线协议进行通信。
[0010]对于本领域技术人员来说，考虑到表示执行目前所认为的本发明最佳模式的所示实施例的以下详细描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。
【附图说明】
[0011]图1A是根据本发明实施例的电子锁的侧视图，该电子锁安装在门上，门以虚线示出。
[0012]图1B是从门的外部所观看的图1A的电子锁的透视图。
[0013]图1C是从门的内部所观看的图1A的电子锁的透视图。
[0014]图2是图1A-1C的电子锁的分解图。
[0015]图3是图2的电子锁的内部机架的透视图，其中移除了上盖和子卡。
[0016]图4是根据本发明实施例的图3的内部机架的控制电子设备的一部分的框图。
[0017]在整个若干视图中，相应的附图标记表示相应的部件。本文所列出的范例示出了本发明的实施例，这些范例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。
【具体实施方式】
[0018]下面参照附图，特别是参照图1A-1C和图2，示出了用于安装在门D上的根据本发明实施例的电子锁(EL)，其包括内部机架1、外部机架2、安装板3、适配器4、锁闩组件5、以及锁扣6。
[0019]如图2所示，锁闩组件5是本领域中公知的配置，包括螺栓致动器机构7和螺栓8。安装板3用来将电子锁安装到门D。适配器4用来使电子锁适于门D中的特定孔开口。
[0020]还参照图3，内部机架I包括用于电子锁的电子电路9，并且还包括手动转动件10。手动转动件10用在门D的内侧面上，以操作锁闩组件5的螺栓致动器机构7，从而伸缩螺栓8(同样参照图1C)。电子电路9包括基座板11和可移动的子卡12。在图3中，可移动的盖13被设置成当盖13处于安装位置时覆盖在基座板11与子卡12上。子卡12是一种无线通信模块，其便于通过期望的无线通信协议例如Zigbee、Z波等与外部装置无线通信。
[0021]再次参照图2，外部机架2包括用于接收用户输入的键盘14。键盘14电连接到电子电路9的基座板11，比如通过电连接线15。当用户通过键盘14输入由电子电路9所辨认的有效代码时，电马达(未示出)被通电以缩回锁闩组件5的螺栓8，从而允许门D (参照图1B)从关闭位置被打开。可替代地，具有可移动钥匙K的钥匙致动器16被提供用于从门D的外部手动地操作锁闩组件5。
[0022]特别参照图3和图4，子卡12是一种无线通信模块，其便于通过期望的无线通信协议例如Zigbee、Z波等与外部装置无线通信。根据本发明的实施例，电子电路9的基座板11和/或子卡12可配置成使安装者或用户能够设定期望的无线协议配置文件即配置(对应于标准无线协议或标准无线协议的期望变体)，以便允许电子锁通信地连接其中插入有电子锁的系统中。例如，多个配置文件可被提供用于基于不同制造商实施方式的Zigbee协议。同样，作为示例，多个配置文件可被提供用于基于不同制造商实施方式的Z波协议。
[0023]例如，电子电路9可以包括EMBER公司EM357芯片连同相关装置来处理所有的IEEE 802.15.4操作。该芯片及相关装置由用来生产其它内部时钟的24.00兆赫晶体驱动。其它装置比如LED、开关、其它集成电路、天线以及其他被设计到电子电路9中。
[0024]参照图4，电子电路9包括处理单元17、存储单元18和硬件配置文件选择器19。处理单元17包括可以商业购买的微处理器或定制的处理单元(ASIC =专用集成电路)和相关的输入/输出(I/O)电路，并且配置成用于与存储单元18和硬件配置文件选择器19电子通信。许多GP1(通用输入输出)引脚连接到微处理器。这些GP1引脚的状态可以通过硬件配置文件选择器19的一组开关由用户设定(数字高“I”或低“O”)。处理单元17配置成使得在系统启动过程(例如，在加电时)或指定的配置文件选择事件期间，处理单元17读取这些GP1引脚的配置。
[0025]存储单元18是电子半导体存储器件，比如只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、在处理单元17中的嵌入式存储器等。如图4所示，存储单元18配置成存储与期望的无线通信协议相关联的多个无线协议配置文件#l-#n。存储在存储单元18中的每个无线协议配置文件对应于标准无线协议和/或标准无线协议的特定变体，如由相应客户的无线通信系统要求所规定。可替代地或者另夕卜，所预期的是存储单元18可以存储多组无线协议配置文件，其中每组无线协议配置文件与相应的无线通信协议相关联。
[0026]硬件配置文件选择器19是用于产生多位数二进制数的一组开关，其中，例如开关打开状态表示二进制“O”低，开关闭合状态表示二进制“I”高。在硬件配置文件选择器19中所使用的和/或物理上存在的开关的数量将确定在存储单元18中可选择的无线协议配置文件的数量。例如，三个开关可以用于的二进制范围为000至111，从而提供了可用于访问八个不同的无线协议配置文件的八种可能