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无源电子锁、无源电子锁的控制方法及存储介质

文献发布时间:2023-06-19 13:48:08


无源电子锁、无源电子锁的控制方法及存储介质

技术领域

本说明书涉及无源电子锁具技术领域,尤其是涉及一种无源电子锁、无源电子锁的控制方法及存储介质。

背景技术

电子锁作为近几年兴起的智能家居产品,具有使用方便,安全性高,功能强大等特点。目前多数家用电子锁(简称电子门锁)是有源的(通常采用电池供电)。然而,由于体积和功耗等问题,这类电子锁一般适用于门锁。

电子锁在应用于在门锁以外的场合时,由于电子锁通常本身体积较小,难以内置电池;即便内置电池,但由于锁工作时需消耗能量多,电池可能会较快耗尽。同时,当用户利用射频发射设备(射频发射设备可看作此类电子锁的钥匙(以下简称“射频钥匙”))解锁电子锁时,需要使用蓝牙或近场通信(Near Field Communication,简称NFC)等与电子锁通信,一般并不适合共用电子锁这些大量用户共同使用的场景,如共享单车锁。

目前,出现了一类使用射频能量采集功能提供能量的无源电子锁。无源电子锁可以将外界提供的无线射频能量,如NFC或无线充电器发射出的射频能量,转换为电能供自身使用,以实现解锁所需的身份校验、电机驱动等功能。射频钥匙通常具有无线数据传输功能,可同时传递数据和能量至无源电子锁。因此,无源电子锁无需电池就可以工作,从而解决了上述有源电子锁的问题。

然而,在实现本申请的过程中,本申请的发明人发现:对于无源电子锁而言,解锁之后,由于没有能量,无源电子锁无法复位加解锁结构,所以加锁时需要再使用一次射频钥匙。如此,用户不仅在解锁时需要使用射频钥匙,在加锁时亦需要使用射频钥匙,使用起来相对麻烦。

发明内容

本说明书实施方案的目的在于提供一种无源电子锁、无源电子锁的控制方法及存储介质,以提高用户体验。

为达成上述目的,一方面,本说明书实施方案提供了一种无源电子锁,包括:

加解锁机构,用于执行加锁或解锁;

状态提示单元,用于提示所述加解锁机构的状态;

储能单元;

能量采集单元,用于当接收到射频钥匙提供的能量信号时,基于所述能量信号对所述储能单元充电;

控制单元,用于在所述加解锁机构处于加锁状态下,当所述储能单元的电量高于第一阈值时验证所述射频钥匙的身份,在所述射频钥匙通过身份验证时控制所述加解锁机构执行解锁,以及在控制所述加解锁机构执行解锁后,当所述储能单元的电量高于第二阈值时控制所述状态提示单元输出解锁状态提示,以预留加锁所需电量。

在本说明书一实施方案的无源电子锁中,所述无源电子锁还包括:

位置检测单元,设置于锁体内,用于检测锁梁的位置,并将检测结果提供给所述控制单元。

在本说明书一实施方案的无源电子锁中,所述控制单元还用于:

在所述状态提示单元输出解锁状态提示后,若锁梁在计时周期内未由推入位置变为拔出位置,则控制所述加解锁机构执行加锁;所述计时周期从所述状态提示单元输出解锁状态提示时开始计时。

在本说明书一实施方案的无源电子锁中,所述控制单元还用于:

在所述状态提示单元输出解锁状态提示后,控制所述无源电子锁进入休眠状态。

在本说明书一实施方案的无源电子锁中,所述控制单元还用于:

在所述无源电子锁处于休眠状态下,若锁梁由拔出位置变为推入位置,则控制所述加解锁机构执行加锁。

在本说明书一实施方案的无源电子锁中,所述控制单元还用于:

在所述射频钥匙未通过身份验证时,维持所述加解锁机构的加锁状态,并主动耗尽所述储能单元的剩余电量。

在本说明书一实施方案的无源电子锁中,所述控制单元还用于:

在控制所述加解锁机构执行加锁后,主动耗尽所述储能单元的剩余电量。

在本说明书一实施方案的无源电子锁中,所述储能单元包括:

能量输入输出端;

电容,与所述能量输入输出端电性连接;

可控开关,串接于所述电容与所述能量输入输出端之间,且受控于所述控制单元,用于控制所述电容的充放电;

其中,所述储能单元的电量高于第一阈值包括:所述电容的电量高于第一阈值;所述储能单元的电量高于第二阈值包括:所述电容的电量高于第二阈值。

在本说明书一实施方案的无源电子锁中,所述储能单元包括:

能量输入输出端;

第一电容,与所述能量输入输出端电性连接;

第一可控开关,串接于所述第一电容与所述能量输入输出端之间,且受控于所述控制单元,用于控制所述第一电容的充放电;

第二电容,与所述能量输入输出端电性连接;

第二可控开关,串接于所述第二电容与所述能量输入输出端之间,且受控于所述控制单元,用于控制所述第二电容的充放电;

其中,所述储能单元的电量高于第一阈值包括:所述第一电容与所述第二电容的电量之和高于第一阈值,且所述第一阈值至少满足执行一次解锁及执行一次加锁所需电量;所述储能单元的电量高于第二阈值包括:所述第一电容与所述第二电容之一的电量高于第二阈值。

在本说明书一实施方案的无源电子锁中,所述加解锁机构包括:

腔体支架,设置于锁体内;

锁舌,可移动地设在所述腔体支架上;

弹性元件,用于维持所述锁舌与锁梁相抵触;

电机;

限位挡板,与所述电机的输出轴固定连接;在锁梁位于推入位置的状态下,当所述限位挡板位于与所述锁舌重叠的阻挡位置时,所述锁舌被固定,当所述限位挡板位于与所述锁舌错开的放行位置时,所述锁舌被解除固定。

在本说明书一实施方案的无源电子锁中,所述加解锁机构包括:

腔体支架,设置于锁体内;

电机;

锁舌,可移动地设在所述腔体支架上,且与所述电机的输出轴螺纹连接,在所述输出轴的驱动下,所述锁舌可轴向移动时,以实现所述锁舌与锁梁相锁紧或相脱离。

在本说明书一实施方案的无源电子锁中,所述加解锁机构包括:

腔体支架,设置于锁体内;

锁舌,可移动地设在所述腔体支架上;

电机;

凸轮,固定于所述电机的输出轴上,当所述凸轮的远端与所述锁舌相抵触时,所述锁舌与锁梁相脱离,当所述凸轮的近端与所述锁舌相抵触时,所述锁舌与锁梁相锁紧;

弹性元件,用于维持所述锁舌与所述凸轮相抵触。

另一方面,本说明书实施方案还提供了一种无源电子锁的控制方法,包括:

当能量采集单元接收到射频钥匙提供的能量信号时,使所述能量采集单元基于所述能量信号对储能单元充电;

在加解锁机构处于加锁状态下,当所述储能单元的电量高于第一阈值时验证所述射频钥匙的身份;

在所述射频钥匙通过身份验证时,控制所述加解锁机构执行解锁;

在控制所述加解锁机构执行解锁后,当所述储能单元的电量高于第二阈值时,控制状态提示单元输出解锁状态提示,以预留加锁所需电量。

在本说明书一实施方案的控制方法中,所述控制方法还包括:

若锁梁在计时周期内未由推入位置变为拔出位置,则控制所述加解锁机构执行加锁;所述计时周期从所述状态提示单元输出解锁状态提示时开始计时。

在本说明书一实施方案的控制方法中,所述控制方法还包括:

在所述状态提示单元输出解锁状态提示后,控制所述无源电子锁进入休眠状态。

在本说明书一实施方案的控制方法中,所述控制方法还包括:

在所述无源电子锁处于休眠状态下,若锁梁由拔出位置变为推入位置,则控制所述加解锁机构执行加锁。

在本说明书一实施方案的控制方法中,所述控制方法还包括:

在所述射频钥匙未通过身份验证时,维持所述加解锁机构的加锁状态,并主动耗尽所述储能单元的剩余电量。

在本说明书一实施方案的控制方法中,所述控制方法还包括:

在控制所述加解锁机构执行加锁后,主动耗尽所述储能单元的剩余电量。在本说明书一实施方案的控制方法中,所述储能单元包括:

能量输入输出端;

电容,与所述能量输入输出端电性连接;

可控开关,串接于所述电容与所述能量输入输出端之间,且受控于所述控制单元,用于控制所述电容的充放电;

其中,所述储能单元的电量高于第一阈值包括:所述电容的电量高于第一阈值;所述储能单元的电量高于第二阈值包括:所述电容的电量高于第二阈值。

在本说明书一实施方案的控制方法中,所述储能单元包括:

能量输入输出端;

第一电容,与所述能量输入输出端电性连接;

第一可控开关,串接于所述第一电容与所述能量输入输出端之间,且受控于所述控制单元,用于控制所述第一电容的充放电;

第二电容,与所述能量输入输出端电性连接;

第二可控开关,串接于所述第二电容与所述能量输入输出端之间,且受控于所述控制单元,用于控制所述第二电容的充放电;

其中,所述储能单元的电量高于第一阈值包括:所述第一电容与所述第二电容的电量之和高于第一阈值,且所述第一阈值至少满足执行一次解锁及执行一次加锁所需电量;所述储能单元的电量高于第二阈值包括:所述第一电容与所述第二电容之一的电量高于第二阈值。

另一方面,本说明书实施方案还提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行上述的控制方法。

由以上本说明书实施方案可见,在解锁后,控制单元并不直接控制状态提示单元输出解锁状态提示,而是先确认储能单元的电量是否高于第二阈值,当储能单元的电量高于第二阈值时才控制状态提示单元输出解锁状态提示。鉴于在解锁无源电子锁时,用户一般会在感知到解锁状态提示后终止射频钥匙输出能量信号,如此就实现了在储能单元中为后续加锁预留电量。因此,本说明书实施方案在加锁时一般无需再使用射频钥匙,从而方便了用户使用,提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施方案或现有技术中的技术方案,下面将对实施方案或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施方案,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:

图1为本说明书一些实施方案中无源电子锁的结构示意图;

图2为本说明书一些实施方案中无源电子锁的组成结构框图;

图3为本说明书一些实施方案中无源电子锁的使用示意图;

图4为本说明书另一些实施方案中无源电子锁的组成结构框图;

图5为本说明书一些实施方案中无源电子锁的结构示意图;

图6a为图5所示无源电子锁中限位挡板与锁舌重叠时阻挡锁舌移动的示意图;

图6b为图5所示无源电子锁中限位挡板与锁舌错开时放行锁舌移动的示意图;

图7为本说明书另一些实施方案中无源电子锁的结构示意图;

图8为本说明书另一些实施方案中无源电子锁的结构示意图;

图9为本说明书一些实施方案中无源电子锁的锁梁处于拔出位置的示意图;

图10为本说明书一些实施方案中储能单元的组成结构框图;

图11为本说明书另一些实施方案中储能单元的组成结构框图;

图12为本说明书一些实施方案中无源电子锁的控制方法的流程图;

图13为本说明书一些实施方案中计算机存储介质的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案,下面将结合本说明书实施方案中的附图,对本说明书实施方案中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方案仅仅是本说明书一部分实施方案,而不是全部的实施方案。基于本说明书中的实施方案,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方案,都应当属于本说明书保护的范围。例如,在第一部件上方形成第二部件,可以包括第一部件和第二部件以直接接触方式形成的实施方案,还可以包括第一部件和第二部件以非直接接触方式(即第一部件和第二部件之间还可以包括额外的部件)形成的实施方案等。

而且,为了便于描述,本说明书一些实施方案可以使用诸如“在…上方”、“在…之下”、“顶部”、“下方”等空间相对术语,以描述如实施方案各附图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件之间的关系。应当理解的是,除了附图中描述的方位之外,空间相对术语还旨在包括装置在使用或操作中的不同方位。例如若附图中的装置被翻转,则被描述为“在”其他元件或部件“下方”或“之下”的元件或部件,随后将被定位为“在”其他元件或部件“上方”或“之上”。

本说明书实施方案的无源电子锁是指无需配置电池或外接电源(例如外接市电)的电子锁。参考图1所示,在本说明书一些实施方案中,无源电子锁可以包括锁体100、锁梁200和加解锁机构300。锁梁200设置在锁体100上,且可相对于锁体100移动,锁梁200的自由端开设有孔槽201。加解锁机构300设置于锁体100内,以用于执行加锁(即锁紧)或解锁(即释放)。

结合图2所示,在本说明书一些实施方案中,所述无源电子锁还可以包括状态提示单元、储能单元、能量采集单元、射频通信单元和控制单元等。其中,状态提示单元可以用于提示所述加解锁机构的状态。能量采集单元可以用于当接收到射频钥匙提供的能量信号时,基于所述能量信号对所述储能单元充电。控制单元可以用于在所述加解锁机构处于加锁状态下,当所述储能单元的电量高于第一阈值时验证所述射频钥匙的身份,在所述射频钥匙通过身份验证时控制所述加解锁机构执行解锁,以及在控制所述加解锁机构执行解锁后,当所述储能单元的电量高于第二阈值时控制所述状态提示单元输出解锁状态提示,以预留加锁所需电量。

在本说明书实施方案的无源电子锁中,在解锁后,控制单元并不直接控制状态提示单元输出解锁状态提示,而是先确认储能单元的电量是否高于第二阈值,当储能单元的电量高于第二阈值时才控制状态提示单元输出解锁状态提示。鉴于在解锁无源电子锁时,用户一般会在感知到解锁状态提示后终止射频钥匙输出能量信号,如此就实现了在储能单元中为后续加锁预留电量。因此,本说明书实施方案的无源电子锁在加锁时一般无需再使用射频钥匙,从而方便了用户使用,提高了用户体验。

一般而言,无源电子锁的加解锁机构具有两个状态:加锁和解锁。在加锁状态下,保护对象(例如小型个人柜锁、旅行箱锁、共享单车锁等设备)难以被打开。在解锁状态下,保护对象可以自由打开。在一些情况下,加解锁机构的状态可能不易被用户感知。例如,一些无源电子锁在解锁后,其锁梁并不向外自动弹出,需要在外力作用下才能拔出(例如手动拔出)。在此情况下,如果用户不能感知解锁机构的状态,则无法确定何时可以向外拔出锁梁。因此,为了使用户可以及时感知加解锁机构的状态,无源电子锁可以配置状态提示单元。

在本说明书一些实施方案中,状态提示单元可以输出声音和/或语音形式的锁状态提示,即状态提示单元可以为声音报警单元(或具有类似功能的装置部件)。例如,当状态提示单元从控制单元接收到解锁状态提示信号时,可以发出“咔”的提示声音,以提示用户已解锁。再如,当状态提示单元从控制单元接收到解锁状态提示信号时,可以发出“xxx已解锁”的提示语音。再如,当状态提示单元从控制单元接收到解锁状态提示信号时,可以发出“咔”的提示声音,并发出“xxx已解锁”的提示语音,等等。本领域技术人员可以理解,在本说明书其他实施方案中,状态提示单元输出的提示也可以采用光提示(例如颜色光提示、闪光提示等)、图文提示、振动提示或其结合等。相应的,状态提示单元可以为光报警单元、显示单元、振动部件等。本说明书对此不作限定,具体可以根据需要选择。

在本说明书一些实施方案中,射频钥匙可以为专用或通用的有源电子设备。例如,在一示例性实施方案中,射频钥匙可以为专用于无源电子锁的遥控器。而在图3所示的另一示例性实施方案中,射频钥匙可以为便携式电子设备,无源电子锁可以为无源电子挂锁。其中,便携式电子设备例如可以为智能手机、数字助理、智能可穿戴设备(例如智能手环、智能手表、智能眼镜、智能头盔等)等。

在本说明书实施方案中,能量采集单元能够将接收到的能量信号转换为适于储能单元存储的电信号(例如电压信号),并在控制单元的控制下,利用电信号对储能单元进行充电。在本说明书一实施方案中,典型的能量信号为电磁波;相应的,能量采集单元可以包括能量接收天线、整流电路和稳压电路等。能量接收天线可以将能量信号转换为电信号,电信号通过整流电路和稳压电路的处理后,不仅可以对储能单元进行充电,还可以直接为射频通信模块、控制单元等供电。应当理解,在本说明书的其他实施方案中,根据需要,能量采集单元还可以配置为采集任意一种或多种能量或信号,如NFC信号、无线充电信号、WiFi信号、甚至光能、动能等。

在本说明书一些实施方案中,储能单元可以包括电容或电容组(例如多个电容的串并联组合)。

例如,在图10所示的示例性实施方案中,储能单元可以包括:一个电容、能量输入输出端和可控开关。其中,电容可以与能量输入输出端电性连接。可控开关可以串接于电容与能量输入输出端之间;可控开关受控于控制单元,以用于控制电容的充放电。当电容的电量充电至第一阈值(即储能单元的电量高于第一阈值)时,控制单元可以验证射频钥匙的身份,并可在射频钥匙通过身份验证时,控制加解锁机构执行解锁。由于充电过程中的解锁消耗,电容积蓄的电量会大幅下降(剩余的一点电量用于维持电路的持续工作,避免耗尽而导致无源电子锁的状态丢失),然后重新蓄能高于第一阈值,直到第二阈值(即储能单元的电量高于第二阈值)时,控制单元可以控制状态提示单元输出解锁状态提示。由此可见,在图10所示的示例性实施方案中,电容既为加锁蓄能也为解锁蓄能。并且,第一阈值仅足够解锁机构执行一次加锁,第二阈值仅足够解锁机构执行一次解锁。例如,执行一次解锁所需电量为E

再如,在图11所示的示例性实施方案中,储能单元可以包括第一电容、第二电容、第一可控开关、第二可控开关和能量输入输出端。其中,第一电容可以与所述能量输入输出端电性连接,以存储解锁所需的电量。第一可控开关可以串接于所述第一电容与所述能量输入输出端之间,且受控于所述控制单元,以用于控制所述第一电容的充放电。第二电容可以与所述能量输入输出端电性连接,以存储加锁所需的电量。第二可控开关可以串接于所述第二电容与所述能量输入输出端之间,且受控于所述控制单元,以用于控制所述第二电容的充放电。

在图11所示的示例性实施方案中,储能单元的电量高于第一阈值可以为:所述第一电容与所述第二电容的电量之和高于第一阈值,且所述第一阈值至少满足执行一次解锁及执行一次加锁所需电量(例如,执行一次解锁所需电量为E

由于电机转动时所需功率一般较大,电容通常放电相对较快,如果用单个电容为加锁和解锁蓄能时,一般需要相对复杂的电路去实时控制电容放电,以免解锁时用电过多而导致后续因电容电量不足而无法加锁。而在上述实施方案中,采用两个电容:一个负责为解锁蓄能,另一个负责为加锁蓄能;如此,不仅实现了为加锁和解锁蓄能,也不需要复杂的电路去检测单个电容(即仅采用单个电容为加锁和解锁蓄能)状态的放电情况,从而实现以较低成本提高无源电子锁的可靠性。应当理解,这里以电容作为储能单元仅是举例说明,在其他实施例中,储能单元还可以为其他合适的储能元件等。

请继续参考图11所示的示例性实施方案,能量输入输出端可以用于将来自能量采集单元的电能分别通过第一可控开关和第二可控开关提供给第一电容和第二电容,即第一电容和第二电容可同时充电。当第一电容与第二电容的电量之和高于第一阈值(该第一阈值至少满足执行一次解锁及执行一次加锁所需电量)时,控制单元可以控制加解锁机构执行解锁,并且在解锁时,能量输入输出端可以将来自第一电容的电能提供给主控单元、加解锁机构等部件,在加解锁机构执行完解锁后,由于第二电容的电量并未使用(即第二电容的电量仍然是高于第二阈值的),控制单元可以控制状态提示单元输出解锁状态提示;在加锁时,能量输入输出端可以将来自第二电容的电能提供给主控单元、加解锁机构等部件。

在解锁后,再次上锁可能会间隔相对较长的时间,为了保证储能单元可以较长时间存储电能,储能单元可具有较低的漏电流;同时,为了支持高输出电流,储能单元可具有较低的内阻。

不仅如此,可控开关在关断时可具有较高的隔离阻抗,以利于进一步提高电容长时间存储电能的能力;同时,为兼顾充电效率,可控开关在闭合时可具有较低的内阻抗。综合考虑这些因素,可控开关可优选金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,简称MOSFET)等。

参考图10或图11所示,无源电子锁还可以包括电压采样电路。该电压采样电路可以从能量输入输出端采集电容两端的电压,并将其转换成数字信号提供给控制单元,以便于控制单元可以据此对应获知电容的电量。为了节能,电压采样电路可为超低功耗电路。例如,在一示例性实施方案中,电压采样电路可以包括模数转换器等。

在本说明书实施方案中,射频通信模块可以用于实现无源电子锁与射频钥匙之间的无线通信(例如能量信号传输、身份验证等)。在本说明书一些实施方案中,射频通信模块可以支持一种或多种无线通信方式,例如NFC通信、基于无线充电架构的通信、蓝牙通信和/或光通信等。在本说明书的实施方案中,一般而言,射频通信模块所支持的通信方式应具有较低功耗。

在本说明书实施方案中,控制单元一般可以包括单片机、微控制单元(Microcontroller Unit,简称MCU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、或专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)等。控制单元可配置有安全认证模块,以用于实现对射频钥匙的安全认证(即身份验证),从而有利于保证无源电子锁及其保护对象的安全性。

在本说明书一些实施方案中,储能单元可处于能量耗尽状态(即储能单元内存储的电量为空或基本为空),锁梁处于推入位置(例如图1所示)。在可通信范围内,当射频钥匙开启时,能量采集单元可以接收到射频钥匙发射的能量信号并将其转换成电信号。此时,控制单元可以控制能量采集单元利用所述能量信号对所述储能单元充电。例如,在如图11所示的示例性实施方案中,控制单元可以使第一可控开关和第二可控开关闭合,从而使得能量采集单元输出的电信号可以向第一电容和第二电容充电。

在本说明书一些实施方案中,当储能单元的电量未高于设定的第一阈值时,控制单元可以继续周期性检测储能单元的电量是否高于设定的第一阈值。若在储能单元的电量未高于设定的第一阈值之前,射频钥匙终止发射能量信号,则控制单元可以继续维持加解锁机构的加锁状态,并主动耗尽储能单元的电量(即可以主动加快储能单元的电量消耗,以尽快将储能单元的电量耗尽)。如此,可以使无源电子锁复位到初始状态,从而使得在下次解锁时,无源电子锁可以已知状态开始工作。否则,储能单元内剩余的电量自然放电到一定程度时,可能会进入未知状态(或不可以预测状态),从而容易影响无源电子锁的后续使用,并可能产生潜在的安全问题。

在本说明书一些实施方案中,主动加快储能单元的电量消耗可以通过软件和/或硬件等方式实现。例如,在一示例性实施方案中,控制单元可以使无源电子锁不处于休眠状态,或者控制单元可以执行一些空操作指令(例如循环计时等),以加快储能单元的电量消耗。在另一示例性实施方案中,还可以为储能单元设置阻值较小的放电电阻;当需要主动耗尽储能单元的电量时,控制单元可以通过一个可控开关使储能单元对放电电阻放电,从而也可以加快储能单元的电量消耗。在其他一些实施方案中,还以采用其他方式来主动耗尽储能单元的电量,本说明书对此不作限定,具体可以根据需要选择。请注意,在本说明书其他一些实施方案中,凡是涉及到主动耗尽储能单元的电量的内容,则可以参考该部分的说明,后续不再赘述。

在本说明书一些实施方案中,当储能单元的电量高于设定的第一阈值时,控制单元可以对射频钥匙进行身份验证,以确认该射频钥匙是否具有解锁权限。比如,控制单元可以通过射频通信模块与射频钥匙进行通信,以执行身份验证。若射频钥匙通过身份验证,表明该射频钥匙具有解锁权限,此时控制单元可以控制加解锁机构执行解锁动作,以使加解锁机构从加锁状态转换到解锁状态。

在本说明书一些实施方案中,对于图10所示的示例性实施方案,在加解锁机构执行完解锁动作后,控制单元还可以周期性判断储能单元的电量是否高于设定的第二阈值,并当所述储能单元的电量高于第二阈值时,才控制所述状态提示单元输出解锁状态提示,以便于为后续再次加锁预留电量。

一般的,用户在解锁后,需要间隔一段时间才会再次进行加锁,以便于达成解锁目的。在一些情况下,解锁后再次加锁的间隔时间可能较短(例如可能仅有几分钟,甚至是若干秒)。比如在一示例性实施例中,无源电子锁保护的对象为旅行箱。在解锁后,用户打开旅行箱从中取出水杯,在取出水杯后用户解锁目的达成,可以再次进行加锁。在另一些情况下,解锁后再次加锁的间隔时间可能较长(例如可能有几十分钟,甚至是若干小时)。比如在一示例性实施例中,无源电子锁保护的对象为户外通信基站设备室门;在解锁后,用户需要对户外通信基站设备室门内放置的设备进行检修、更换或扩容等耗时较长的操作;在完成操作后用户解锁目的达成,可以再次进行加锁。

因此,虽然对于同一个无源电子锁而言,加解锁机构执行解锁动作所消耗的电量,与其执行加锁动作所消耗的电量基本相同。但是,考虑到不用的应用场景下,解锁后再次加锁的间隔时间长短不一,且在间隔时间内,即使无源电子锁处于休眠状态也会消耗电量(包括储能单元因自然放电而损失电量)。因此,在考虑放电损耗的情况下,设定的第二阈值应大于执行一次加锁所需电量为E

在本说明书一些实施方案中,当储能单元的电量高于设定的第二阈值时,控制单元可以控制状态提示单元输出解锁状态提示,以提示用户无源电子锁已处于解锁状态。此时,用户可以移开射频钥匙或关闭射频钥匙,以终止射频钥匙向无源电子锁发射能量信号。

在本说明书一些实施方案中,在控制状态提示单元输出解锁状态提示后,控制单元可以控制无源电子锁进入休眠状态(或称为休眠模式),以尽量降低自身功耗,从而有利于为后续再次加锁预留电量。

在本说明书一些实施方案中,一些无源电子锁在解锁后锁梁不会向外自动弹出,即锁梁不会自动由推入位置(例如图1所示)转换为拔出位置(例如图9所示)。因此,解锁后,需要用户将锁梁从锁体内向外拔出,从而使锁梁由推入位置(例如图1所示)转换为拔出位置(例如图9所示)。在此情况下,结合图4所示,所述无源电子锁还可以包括位置检测单元,该位置检测单元可设置于锁体内且与锁梁末端位置(例如图5、图7或图8中的位置检测单元400所示)对应,以用于检测锁梁的位置,并将检测结果提供给所述控制单元。在所述状态提示单元输出解锁状态提示后,控制单元可以据此检测结果判断锁梁在设定的计时周期内是否由推入位置变为拔出位置。在一些示例性实施例方案中,位置检测单元可以采用行程开关(例如微动开关、接近开关)或霍尔传感器等实现。

在本说明书一些实施方案中,若锁梁在设定的计时周期内未由推入位置变为拔出位置,则控制单元可以控制所述加解锁机构执行加锁,以提高无源电子锁所保护对象的安全。其中,所述计时周期可以从所述状态提示单元输出解锁状态提示时开始计时。在执行加锁后,控制单元还可以主动耗尽储能单元剩余的能量。当然,若锁梁在设定的计时周期内由推入位置变为拔出位置,则所述控制单元可以不再判断并停止计时。此后,所述控制单元可以维持无源电子锁处于休眠状态,直至位置检测单元检测到锁梁由拔出位置转换为推入位置时被唤醒。

在本说明书一些实施方案中,一些无源电子锁在加锁前需要用户的操作配合才能完成加锁。例如,在加锁前,锁梁不会自动由拔出位置例(如图9所示)转换为推入位置(例如图1所示)。因此,当需要加锁时,用户需要将当前位于拔出位置(例如图9所示)的锁梁向锁体推入,以使锁梁转换为推入位置(例如图1所示);位置检测单元检测到锁梁由拔出位置转换为推入位置时,可以将该检测结果提供给控制单元,从而使控制单元被唤醒,然后控制单元可以控制加解锁机构执行加锁动作,从而完成加锁,加解锁机构转换为加锁状态。在控制所述加解锁机构执行加锁后,控制单元还可以主动耗尽所述储能单元的剩余电量。

本领域技术人员可以理解,在加解锁机构处于解锁状态下,若储能单元能量已耗尽(例如解锁后,因间隔时间过久而导致储能单元能量耗尽),也可以使用射频钥匙对储能单元进行充电,以使加解锁机构复位到加锁状态。

如图5所示,在本说明书一些实施方案中,加解锁机构300可以包括:腔体支架301、锁舌302、电机303、限位挡板304a和弹性元件305a。其中,腔体支架301设置于锁体内;锁舌302可移动地设在所述腔体支架301上。弹性元件305a可以用于维持所述锁舌302与锁梁200相抵触。限位挡板304a可以与所述电机303的输出轴固定连接。在锁梁200位于推入位置的状态下,基于电机303的驱动,当所述限位挡板304a转动至位于与所述锁舌302重叠的阻挡位置(例如图6a所示)时,所述锁舌302被固定;即由于限位挡板304a的阻挡,锁舌302不会相对于锁梁200发生轴向移动,从而实现加锁。当所述限位挡板304a转动至位于与所述锁舌302错开的放行位置(例如图6b所示)时,所述锁舌302被解除固定;即由于限位挡板304a不再阻挡锁舌302,当有外力通过锁梁200作用于锁舌302时,锁舌302可以相对于锁梁200发生轴向移动,从而可使锁舌302移入或移出锁槽201。也就是说,当限位挡板304a不再阻挡锁舌302的移动时,虽然因弹性元件305a的作用,此时锁舌302仍然是插入锁梁200的锁槽201内的,但由于锁舌302与锁槽201的角度配合关系,当向外拔出锁梁200时,锁梁200会挤压锁舌302向右移动并压缩弹性元件305a,直至可以使锁舌302移出锁槽201(即与锁梁200脱离),弹性元件305a带动锁舌302向左移动复位。当然,由于限位挡板304a不再阻挡锁舌302的移动,在锁梁200处于拔出位置时,当向内推入锁梁200时,锁梁200会再次挤压锁舌302向右轴向移动并压缩弹性元件305a,直至可以使锁舌302开始插入锁槽201,在锁舌302插入锁槽201的过程中,缩弹性元件305a带动锁舌302向左移动复位。

由此可见,在图5所示的实施方案中,电机驱动锁舌的机械结构非常简单,且由于电机不用驱动锁舌压缩弹簧,电机的负载非常低,驱动电流很小,因而更适合无源电子锁。

如图7所示,在本说明书一些实施方案中,加解锁机构300可以包括:设置于锁体100内的腔体支架301、可移动地设在所述腔体支架301上的锁舌302以及电机303。电机303受控于控制单元,即控制单元可以通过电机驱动器控制电机303的转动。锁舌302可以与所述电机303的输出轴螺纹连接。如此,当所述电机303的输出轴转动时,在所述输出轴的驱动下,所述锁舌302可以相对于所述输出轴轴向移动。例如,当所述输出轴正转时,所述锁舌302可以沿所述输出轴的轴向朝远离所述电机303的方向移动,从而使得所述锁舌302可以与位于锁梁200端部的孔槽201相脱离,进而实现解锁。当所述输出轴反转时,所述锁舌302可以沿所述输出轴的轴向朝靠近所述电机303的方向移动,从而使得所述锁舌302可以与位于锁梁200端部的孔插201相锁紧(例如图7所示),进而实现加锁。此外,在本说明书另一些实施方案中,加解锁机构300还可以包括限位挡板306,其可以设置于所述电机303的输出轴端部,以用于防止所述锁舌302从所述电机303的输出轴端部脱离。

如图8所示,在本说明书另一些实施方案中,加解锁机构300可以包括置于锁体100内的腔体支架301、可移动地设在所述腔体支架301上的锁舌302、电机303、凸轮304b以及弹性元件400。电机303受控于控制单元,即控制单元可以通过电机驱动器控制电机303的转动。凸轮304b可以固定于所述电机303的输出轴上,当所述凸轮304b的远端与所述锁舌302相抵触时,所述锁舌302可以与锁梁200端部的孔槽201相脱离(例如图8所示),从而实现解锁。当所述凸轮304b的近端与所述锁舌302相抵触时,所述锁舌302可以与锁梁200端部的孔槽201相锁紧,从而实现加锁。其中,所述弹性元件305b可以用于维持所述锁舌302与所述凸轮304b相抵触。本说明书中的相抵触是指:所述锁舌302与所述凸轮304b彼此接触且相互挤压(具有相互挤压的趋势)。在一些示例性实施例中,所述弹性元件305b例如可以为螺旋弹簧、扭杆弹簧、气体弹簧或橡胶弹簧等。

本领域技术人员可以理解,图5、图7和图8所示的解锁机构仅是举例说明,在不脱离本申请的精神和原理的情况下,无源电子锁可以采用任何合适的解锁机构,本说明书对此不作限定,具体可以根据需要选择。

为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

与上述无源电子锁对应,本说明书还提供了无源电子锁的控制方法。参考图12所示,在本说明书一些实施方案中,所述无源电子锁的控制方法可以包括:

S121、当能量采集单元接收到射频钥匙提供的能量信号时,使所述能量采集单元基于所述能量信号对储能单元充电。

S122、在加解锁机构处于加锁状态下,当所述储能单元的电量高于第一阈值时,验证所述射频钥匙的身份。

S123、在所述射频钥匙通过身份验证时,控制所述加解锁机构执行解锁。

S124、当所述储能单元的电量高于第二阈值时,控制状态提示单元输出解锁状态提示,以预留加锁所需电量。

在本说明书一些实施方案中,所述无源电子锁的控制方法还可以包括:

若锁梁在计时周期内未由推入位置变为拔出位置,则控制所述加解锁机构执行加锁;所述计时周期从所述状态提示单元输出解锁状态提示时开始计时。

在本说明书一些实施方案中,所述无源电子锁的控制方法还可以包括:

在所述状态提示单元输出解锁状态提示后,控制所述无源电子锁进入休眠状态。

在本说明书一些实施方案中,所述无源电子锁的控制方法还可以包括:

在所述无源电子锁处于休眠状态下,若锁梁由拔出位置变为推入位置,则控制所述加解锁机构执行加锁。

在本说明书一些实施方案中,所述无源电子锁的控制方法还可以包括:

在所述射频钥匙未通过身份验证时,维持所述加解锁机构的加锁状态,并主动耗尽所述储能单元的剩余电量。

在本说明书一些实施方案中,所述无源电子锁的控制方法还可以包括:

在控制所述加解锁机构执行加锁后,主动耗尽所述储能单元的剩余电量。

与上述无源电子锁的控制方法对应,本说明书一些实施方案还提供了计算机存储介质(例如图13中的存储器),其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

当能量采集单元接收到射频钥匙提供的能量信号时,使所述能量采集单元基于所述能量信号对储能单元充电。

在加解锁机构处于加锁状态下,当所述储能单元的电量高于第一阈值时,验证所述射频钥匙的身份。

在所述射频钥匙通过身份验证时,控制所述加解锁机构执行解锁。

当所述储能单元的电量高于第二阈值时,控制状态提示单元输出解锁状态提示,以预留加锁所需电量。

虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作,但是,应当清楚了解,这些过程可以包括更多或更少的操作,这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。

本申请是参照根据本说明书实施方案的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。

本领域技术人员应明白,本说明书的实施方案可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本说明书实施方案可采用完全硬件实施方案、完全软件实施方案或结合软件和硬件方面的实施方案的形式。而且,本说明书实施方案可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本说明书实施方案可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书实施方案,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施方案均采用递进的方式描述,各个实施方案之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施方案重点说明的都是与其他实施方案的不同之处。尤其对于方法实施方案而言,由于其基本相似于设备实施方案,所以描述的比较简单,相关之处参见设备实施方案的部分说明即可。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方案”、“一些实施方案”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方案或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施方案的至少一个实施方案或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方案或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方案或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方案或示例以及不同实施方案或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本申请的实施方案而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

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06120113810681