CN102661090A

CN102661090A - 电动器具

Info

Publication number: CN102661090A
Application number: CN2012101240291A
Authority: CN
Inventors: 吴嘉懿
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-03-14
Filing date: 2010-03-14
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2030-03-14
Also published as: CN102661090B

Abstract

一种电动器具，包括：电动件；控制部A，与相对移动装置通信，操作电动件；能量接收部，接收相对移动装置的能量，给电动件供电。所述控制部A经由通信模块与所述相对移动装置通信。所述控制部A接受所述相对移动装置的指令操作所述电动件。所述能量接收部接收所述相对移动装置辐射的电磁场能量。所述能量接收部接收所述相对移动装置照射的光能量。所述能量接收部给备用电池充电。

Description

电动器具

本申请是申请号为“201010144441.0”，发明名称为“电动器具”，申请日为“2010年3月14日”的分案申请。

技术领域

电动器具包括电动密码锁或电动锁，在本发明的实施例中都是以电动锁作为例子。电动锁是指门锁、箱子锁、柜子锁、抽屉锁、挂锁、车锁等各类锁具。

背景技术

现有技术的电动锁都需要安装电池作为锁的工作电源，在电动锁上安装电池有以下缺点：不方便使用、增加了锁的重量和体积、电池没电时不能开锁、电池变质时影响锁的寿命、需要定期更换电池、增加了使用成本。

本发明采用的技术方案是可以在电动器具或电动锁上不安装电池。

发明内容

本发明正是为了解决现有技术中的上述问题而完成的，其目的是提供一种不需安装电池的电动器具，例如不需安装电池的电动密码锁(电动锁)。

为了解决上述任务，本发明采用的技术方案是：

一种电动器具，包括：电动件；控制部A，与相对移动装置通信，操作电动件；能量接收部，接收相对移动装置的能量，给电动件供电。所述控制部A经由通信模块与所述相对移动装置通信。所述控制部A接受所述相对移动装置的指令操作所述电动件。所述电动件有锁闩功能，所述相对移动装置有钥匙功能。所述能量接收部接收所述相对移动装置辐射的电磁场能量。所述能量接收部接收所述相对移动装置照射的光能量。所述能量接收部给备用电池充电。

一种电动器具，包括：电动件；通信模块，与相对移动装置通信；控制部A，从通信模块输入数据，操作电动件；能量接收部，接收相对移动装置辐射的电磁场能量，给电动件供电。所述控制部A接受所述相对移动装置的指令操作所述电动件。所述能量接收部给备用电池充电。

附图说明

图1是本发明实施例1中的示意图；

图2是本发明实施例2中的示意图；

图3是本发明实施例3中的示意图；

图4是本发明实施例4中的示意图。

具体实施方式

本发明的实施例1：

在本实施例中电动器具是指电动锁。如图1所示，电动锁(电动器具)包括：锁杆100，锁闩110，弹簧120，电磁铁130，控制部A 200，能量接收部400，插座J0。电动锁(电动器具)有锁的功能。通信模块210在控制部A 200的内部。插座J0含有4个插孔，分别是插孔J01，插孔J02，插孔J03，插孔J04。能量接收部400由插孔J01和插孔J02组成。权利要求书中所述的电动件是指电磁铁130和锁闩110。

相对移动装置600包括：控制器610，电源620，插头J1。插头J1有4根插针，分别是插针J11，插针J12，插针J13，插针J14。相对移动装置600是一个便携式装置，有钥匙功能。相对移动是指：相对移动装置600相对电动器具(电动锁)移动，即两者之间彼此相对移动。电源620通过电源输出线LP给控制器610供电。

锁杆100是一根直径为5毫米的铁杆，该铁杆上有一个半圆形的缺口101。锁闩110的半圆形头可以插入锁杆100的缺口101内。当锁闩110的半圆形头插入锁杆100的缺口101时，电动锁被锁住，锁杆100不能往上拔出。

电磁铁130是在铁芯上绕有线圈，该线圈有两个端头分别是端头1和端头2，当在这两个端头之间有电压差时，便有电流流过电磁铁130的线圈，电磁铁130将产生磁场，这个磁场把锁闩110吸引往电磁铁130这边，锁闩110的半圆形头就退出锁杆100的缺口101，锁杆100便可以往上拔出，电动锁被打开(即开锁)。如果没有电流流过电磁铁130，没有磁场，锁闩110的半圆形头将被弹簧120推进锁杆100的缺口101内，锁杆100不能往上拔出，电动锁就被锁住。

能量接收部400的正电压输出端“+”输出电压VCC，连接电磁铁130的线圈的端头2，向电磁铁130提供电压VCC，这就是权利要求书中所述的能量接收部，给电动件供电。能量接收部400的正电压输出端“+”连接控制部A 200的VCC端，还连接备用电池401的“+”端。能量接收部400的负电压输出端“-”连接地线GND，连接控制部A 200的GND端，还连接备用电池401的“-”端。能量接收部400给控制部A 200供电，还给备用电池401充电。控制部A 200的PB1口连接电磁铁130的线圈的端头1。

通信模块210在控制部A 200的内部。控制部A 200的通信口PA1和PA2也是通信模块210的通信口PA1和PA2，PA1和PA2是串行通信口，例如是UART，SPI，IIC或USB的任意一种。通信模块210是串行通信口模块，可以是UART，SPI，IIC或USB的任意一种。

控制部A 200是一块单片机，单片机包括：微处理器，程序贮存器，数据贮存器，非易失性数据贮存器，输入/输出口(I/O)，串行通信口等。在单片机的程序贮存器中固化了相应的监控程序。控制部A 200的PA1口连接插孔J03，PA2口连接插孔J04。

当把相对移动装置600移动靠近电动锁，或把电动锁移动靠近相对移动装置600，把插头J1插入插座J0，也就是插针J11插入插孔J01，插针J12插入插孔J02，插针J13插入插孔J03，插针J14插入插孔J04时，电源620的“+”极电压输出端通过接插件J12和J02连接能量接收部400的“+”极电压输出端，向能量接收部400提供电压VCC；电源620的“-”极电压输出端通过接插件J11和J01连接能量接收部400的“-”极电压输出端，连接地线GND。这就是：能量接收部，接收相对移动装置的能量。

控制器610的串行通信口PC2通过接插件J14和J04连接控制部A 200的PA2口，控制器610的串行通信口PC1通过接插件J13和J03连接控制部A 200的PA1口，控制部A 200与控制器610通信，这就是：控制部A，与相对移动装置通信；所述控制部A经由通信模块与所述相对移动装置通信；通信模块，与相对移动装置通信。控制部A 200与相对移动装置600通信包括：双方进行预定的数据交换，控制部A 200核对相对移动装置600发送来的密码数据，控制部A200接受相对移动装置600发送来的开锁指令。

控制部A 200核对相对移动装置600发送来的开锁密码数据正确后，控制部A 200接受相对移动装置600发送来的开锁指令后，控制部A 200在PB1口输出低电平，这样在电磁铁130的线圈的两个端头之间有电压差，有电流从电源VCC流过电磁铁130的线圈再流入PB1口再流入地线GND，电磁铁130产生的磁场把锁闩110吸引到电磁铁130这边，锁闩110的半圆形头退出锁杆100的缺口101后，锁杆100便可以往上拔出，完成开锁操作。这就是：控制部A，与相对移动装置通信，操作电动件；所述控制部A接受所述相对移动装置的指令操作所述电动件；控制部A，从通信模块输入数据，操作电动件。

当控制部A 200在PB1口输出高电平时，便没有电流流过电磁铁130，电磁铁130不产生磁场，锁闩110的半圆形头被弹簧120推进锁杆100的缺口101内，锁杆100不能往上拔出，电动锁就被锁住。当能量接收部400没有接收到相对移动装置提供的能量，没有电压VCC输出时，电磁铁130不产生磁场。

控制器610包括：微处理器，程序贮存器，数据贮存器，非易失性数据贮存器，输入/输出口，串行通信口，USB口等。在程序贮存器中固化了相应的监控程序。控制器610还可以包括键盘和LCD显示器，键盘用于输入数据或指令，LCD显示器显示预定的内容。控制器610可以通过通信线路PT与计算机系统(未示出)通信。

由于备用电池401也连接在电源VCC线路上，所以备用电池401也可以给本电动锁(电动器具)供电，但是备用电池401不是必要元件，这就是说，在备用电池401没电时或卸掉备用电池401时，本电动锁仍可以完成开锁操作仍可以正常工作，电动锁是靠能量接收部400供电。

本发明的实施例2：

请先阅读实施例1，与实施例1相同的内容这里不再重复。

在本实施例中电动器具是指电动锁。如图2所示，电动锁(电动器具)包括：锁杆100，锁闩110，弹簧120，电磁铁130，控制部A 200，通信模块210，能量接收部400。能量接收部400由天线线圈410和整流电路420组成。

控制部A 200是一块单片机，单片机包括：微处理器，程序贮存器，数据贮存器，非易失性数据贮存器，输入/输出口(I/O)，串行通信口等。在单片机的程序贮存器中固化了相应的监控程序。

本实施例电动锁(电动器具)是以射频识别(RFID)形式接收相对移动装置600辐射的电磁场能量，并且以RFID形式与相对移动装置600通信。

天线线圈410接收到相对移动装置600辐射(实际是天线线圈630辐射)的频率为13.50MHZ的电磁场后，在天线线圈410的两个输出端之间将有频率为13.50MHZ的交流电压输出。天线线圈410的输出端1连接整流电路420的输入端1，天线线圈410的输出端2连接整流电路420的输入端2，天线线圈410输出的交流电压经由整流电路420整流后输出直流电压VCC。整流电路将输入的交流电压整流后输出直流电压，也可以用检波电路代替整流电路。整流电路420的正电压输出端“+”也就是能量接收部400的正电压输出端“+”；整流电路420的负电压输出端“-”也就是能量接收部400的负电压输出端“-”。

能量接收部400的正电压输出端“+”输出电压VCC，连接电磁铁130的线圈的端头2，向电磁铁130提供电压VCC。能量接收部400的正电压输出端“+”连接控制部A 200的VCC端，还连接通信模块210的VCC端。能量接收部400的负电压输出端“-”连接地线(GND)，连接控制部A 200的GND端，还连接通信模块210的GND端。能量接收部400给控制部A 200供电，还给通信模块210供电。控制部A 200的PB1口连接电磁铁130的线圈的端头1。

通信模块210在本实施例中是射频识别(RFID)的应答器，通信模块210包括：检波电路，检波信号放大电路，负载调制电路等。通信模块210的天线信号输入端S1连接天线线圈410的1端，通信模块210的天线信号输入端S2连接天线线圈410的2端。通信模块210通过双向数据总线BS1连接控制部A 200。双向数据总线BS1含有数据从通信模块210输出到控制部A 200的数据线，总线BS1还含有数据从控制部A 200输出到通信模块210的数据线。

相对移动装置600包括：控制器610，电源620，射频模块650，天线线圈630。相对移动装置600是一个便携式装置，有钥匙功能。相对移动是指：相对移动装置600和电动器具(电动锁)之间相对移动。电源620通过电源线LP给控制器610和射频模块650供电。

射频模块650是射频识别(RFID)的阅读器，射频模块650包括：13.50MHZ载波振荡电路，载波功放电路，载波谐振电路(与天线线圈630谐振)，载波调幅电路，检波电路，检波信号放大电路。射频模块650的1脚连接天线线圈630的1脚，射频模块650的2脚连接天线线圈630的2脚。射频模块650通过双向数据总线BS2连接控制器610。双向数据总线BS2含有数据从射频模块650输出到控制器610的数据线，总线BS2还含有数据从控制器610输出到射频模块650的数据线。

当把相对移动装置600移动靠近电动锁，或把电动锁移动靠近相对移动装置600，把天线线圈630和天线线圈410彼此靠近。天线线圈630辐射电磁场能量给天线线圈410，该电磁场能量在天线线圈410中感应出交流电压经由整流电路420整流后输出电压VCC给本电动锁(电动器具)供电。控制器610经由射频模块650，天线线圈630，天线线圈410，通信模块210，与控制部A 200进行双向数据通信。这就是：控制部A，与相对移动装置通信；所述控制部A经由通信模块与所述相对移动装置通信；通信模块，与相对移动装置通信。控制部A200与相对移动装置600通信包括：双方进行预定的数据交换，控制部A 200核对相对移动装置600发送来的密码数据，控制部A 200接受相对移动装置600发送来的开锁指令。

控制部A 200核对相对移动装置600发送来的开锁密码数据正确后，控制部A 200接受相对移动装置600发送来的开锁指令后，控制部A 200在PB1口输出低电平，这样在电磁铁130的线圈的两个端头之间有电压差，有电流从电源VCC流过电磁铁130的线圈再流入PB1口再流入地线GND，电磁铁130产生的磁场把锁闩110吸引到电磁铁130这边，锁闩110退出锁杆100的缺口101后，锁杆100便可以往上拔出，完成开锁操作。这就是：控制部A，与相对移动装置通信，操作电动件；所述控制部A接受所述相对移动装置的指令操作所述电动件；控制部A，从通信模块输入数据，操作电动件。

本发明的实施例3：

请先阅读实施例1和实施例2，这里不再重复与实施例1和实施例2相同的内容。

在本实施例中电动器具是指电动锁。如图3所示，电动锁(电动器具)包括：锁杆100，锁闩110，弹簧120，电磁铁130，控制部A 200，通信模块210，天线211，备用电池401，能量接收部400。能量接收部400由线圈410和整流电路420组成。能量接收部400只负责接收相对移动装置600辐射的电磁场能量给电动锁(电动器具)提供电源VCC。

通信模块210可以是射频识别(RFID)模块也可以是其它射频(RF)模块。通信模块210的射频输出端S1连接天线211。天线211是数据发射和接收天线，与相对移动装置600中的天线651通信。通信模块210通过总线BS3连接控制部A 200。总线BS3含有数据从通信模块210输出到控制部A 200的数据线，总线BS3还含有数据从控制部A 200输出到通信模块210的数据线；根据需要总线BS3还可以含有其它信号线，例如，设置通信模块210工作模式用的时钟输入线、锁存输入线、数据输入线等。

线圈410接收到相对移动装置600辐射(实际是线圈630辐射)的频率为13.50MHZ的电磁场后，在线圈410的两个输出端之间将有频率为13.50MHZ的交流电压输出。线圈410的两个输出端1、2分别连接整流电路420的两个输入端1、2，线圈410输出的交流电压经由整流电路420整流后，由整流电路420输出直流电压VCC。整流电路420的正电压输出端“+”也就是能量接收部400的正电压输出端“+”，整流电路420的负电压输出端“-”也就是能量接收部400的负电压输出端“-”。

能量接收部400的正电压输出端“+”输出电压VCC，连接电磁铁130的线圈的端头2，连接控制部A 200的VCC端，还连接通信模块210的VCC端，还连接备用电池401的“+”端。能量接收部400的负电压输出端“-”连接地线GND，连接控制部A 200的GND端，还连接通信模块210的GND端，还连接备用电池401的“-”端。控制部A 200的PB1口连接电磁铁130的线圈的端头1。

相对移动装置600包括：控制器610，电源620，射频模块650，天线651，振荡电路640，线圈630。电源620通过电源线LP给控制器610，射频模块650和振荡电路640供电。

振荡电路640产生频率为13.50MHZ振荡电压，其两个振荡电压输出端1、2连接线圈630的两个输入端1、2。振荡电路640向线圈630输出频率为13.50MHZ的交流电压，该交流电压在线圈630的周围产生电磁场。当把相对移动装置600移动靠近电动锁，把线圈630和线圈410彼此相对靠近，线圈630辐射电磁场能量给线圈410，该电磁场能量在线圈410中感应出交流电压经由整流电路420整流后输出电压VCC给本电动锁(电动器具)供电。

射频模块650可以是射频识别(RFID)模块也可以是其它射频(RF)模块。射频模块650的射频输出端4连接天线651。天线651是数据发射和接收天线，与天线211通信。射频模块650通过总线BS4连接控制器610。总线BS4含有数据从射频模块650输出到控制器610的数据线，总线BS4还含有数据从控制器610输出到射频模块650的数据线；根据需要总线BS4还可以含有其它信号线，例如，设置射频模块650工作模式用的时钟输入线、锁存输入线、数据输入线等。

控制器610经由射频模块650，天线651，天线211，通信模块210，与控制部A 200进行双向数据通信，这也就是相对移动装置600与电动锁(电动器具)之间双向数据通信。

控制部A 200核对相对移动装置600发送来的开锁密码数据正确后，控制部A 200接受相对移动装置600发送来的开锁指令后，控制部A 200在PB1口输出低电平，这样在电磁铁130的线圈的两个输入端之间有电压差，有电流从电源VCC流过电磁铁130的线圈再流入PB1口再流入地线GND，电磁铁130产生的磁场把锁闩110吸引到电磁铁130这边，锁闩110退出锁杆100的缺口后，锁杆100便可以往上拔出，完成开锁操作。

线圈410可以绕在磁性材料上，线圈630也可以绕在磁性材料上。

由于备用电池401也连接在电源VCC线路上，所以备用电池401也可以给本电动锁(电动器具)供电，但是备用电池401不是必要元件，因为电动锁是靠能量接收部400供电，在备用电池401没电时或卸掉备用电池401时，本电动锁仍可以完成开锁操作仍可以正常工作。

本发明的实施例4：

请先阅读实施例1，这里不再重复与实施例1相同的内容。

在本实施例中电动器具是指电动锁。如图4所示，电动锁(电动器具)包括：锁杆100，锁闩110，弹簧120，电磁铁130，控制部A 200，电阻R1，发光二极管212，电阻R2，光电接收管213，光电转换器430。通信模块包括：电阻R1，发光二极管212，电阻R2，光电接收管213。能量接收部400就是光电转换器430，把接收到的光能转换成电能用于本电动锁的供电电源VCC。光电转换器430可以是太阳能电池。

光电转换器430的正电压输出端“+”输出电压VCC，连接电磁铁130的线圈的端头2，连接控制部A 200的VCC端。光电转换器430的负电压输出端“-”连接地线GND，连接控制部A 200的GND端。控制部A 200的PB1口连接电磁铁130的线圈的端头1。

光电接收管213的负极连接电压VCC，光电接收管213的正极连接电阻R2的一端还连接控制部A 200的I/O口PA1。电阻R2的另一端连接地线GND。发光二极管212的正极连接电压VCC，发光二极管212的负极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接控制部A 200的I/O口PA2。

相对移动装置600包括：电源620，电阻R6，发光二极管621，控制器610，发光二极管612，光电接收管611和电阻R7。

电源620的正电压输出端“+”输出电压“+5V”，电源620的负电压输出端“-”连接地线GD。电源620的“+9”输出端输出电压正9V连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接发光二极管621的正极，发光二极管621的负极连接地线GD。

把相对移动装置600移动靠近电动锁(电动器具)，把发光二极管621发射的光线对准光电转换器430，光电转换器430把接收到的光能转换电能输出电压VCC给本电动锁(电动器具)供电。

控制器610的I/O口PC1连接发光二极管612的负极，发光二极管612的正极连接“+5V”。控制器610的I/O口PC2连接光电接收管611的正极还连接电阻R7的一端，光电接收管611的负极连接电压“+5V”，电阻R7的另一端连接地线GD。

发光二极管612和发光二极管212都是红外发光二极管，可以把电信号转换成光信号。光电接收管611和光电接收管213是红外光接收管，可以把接收到的光信号转换成电信号。

控制器610经由PC1口，发光二极管612，光电接收管213向控制部A 200发送数据。控制部A 200经由PA2口，电阻R1，发光二极管212，光电接收管611向控制器610发送数据。这也就是相对移动装置600与电动锁(电动器具)之间双向数据通信。

也可以向实施例1(图1)那样安装备用电池401，但是备用电池401不是必要元件，因为电动锁(电动器具)是靠能量接收部400(光电转换器430)供电，在备用电池401没电时或卸掉备用电池401时，本电动锁仍可以完成开锁操作，仍可以正常工作。

当然，本发明的保护范围不限于上面所举的实施例子，所有等同技术及等同技术的替换物，都包括在本发明权利要求的保护范围之内。分解或合并本发明技术特征都属于等同技术的替换物。

Claims

1.一种电动器具，其特征在于，包括：

电动件；

控制部A，与相对移动装置通信，操作电动件；

能量接收部，接收相对移动装置的能量，给电动件供电。

2.如权利要求1所述的电动器具，其特征在于，所述控制部A经由通信模块与所述相对移动装置通信。

3.如权利要求1或2所述的电动器具，其特征在于，所述控制部A接受所述相对移动装置的指令操作所述电动件。

4.如权利要求1或2或3所述的电动器具，其特征在于，所述电动件有锁闩功能，所述相对移动装置有钥匙功能。

5.如权利要求1或2或3或4所述的电动器具，其特征在于，所述能量接收部接收所述相对移动装置辐射的电磁场能量。

6.如权利要求1或2或3或4所述的电动器具，其特征在于，所述能量接收部接收所述相对移动装置照射的光能量。

7.如权利要求1或2或3或4或5或6所述的电动器具，其特征在于，所述能量接收部给备用电池充电。

8.一种电动器具，其特征在于，包括：

电动件；

通信模块，与相对移动装置通信；

控制部A，从通信模块输入数据，操作电动件；

能量接收部，接收相对移动装置辐射的电磁场能量，给电动件供电。

9.如权利要求8所述的电动器具，其特征在于，所述控制部A接受所述相对移动装置的指令操作所述电动件。

10.如权利要求8或9所述的电动器具，其特征在于，所述能量接收部给备用电池充电。