CN104200546A - 智能锁具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能锁具，由锁头和与锁头配合的锁本体构成，该锁本体内设有锁栓、与锁栓相接触的加热器、与加热器连接的控制单元。本发明的智能锁具采用无线温度控制，结构简单，节约设计成本，无需使用钥匙，自动准确。

Description

智能锁具

技术领域

本发明涉及锁技术领域，尤其涉及一种无线控制的通过改变锁栓温度进而改变其形状来实现上锁/开锁的智能锁具。

背景技术

目前，市面上存在各种各样的锁，但这些锁都是考虑了高强度的防盗性能，因此设计都比较复杂，机械结构器件多，成本高，随着科技的进步，各种智能锁也涌现于市场中，通过门卡、密码或手机等进行开锁，而这些智能锁在实现开锁时均是采用微型电机驱动锁栓移动来完成，这样就导致锁的设计机构复杂，体积庞大，生产成本高，浪费能源。

记忆金属，在固态时其晶体结构随温度发生变化而变化，例如：镍-钛合金在40℃以上和40℃以下的晶体结构是不同的，但温度在40℃上下变化时，合金就会收缩或膨胀，使得它的形状发生变化。这里40℃就是镍-钛记忆合金的“变态温度”，各种合金都有自己的变态温度。

记忆金属具有记忆效应和超弹性，利用其上述特性可用于制造管接头、天线、套环、热敏元件、机器人、接线柱、弹簧、人体关节、接骨板等。在航空、军事、工业、农业、医疗等领域均有着重要的用途。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能锁具，以解决现有技术中锁具结构复杂、体积大、设计成本高等问题。

为达到上述目的，本发明提供一种智能锁具，由锁头和与锁头配合的锁本体构成，该锁本体内设有锁栓、与锁栓相接触的加热器、与加热器连接的控制单元、及对各部分进行供电的供电模块，其中：

所述的锁栓可变形伸缩地设于锁本体中，并与上述锁头配合；所述的加热器包括加热电路和加热管，二者电性连接，该加热管接触上述的锁栓，通过加热使锁栓变形，脱离锁头；所述的控制单元与加热电路连接，控制加热电路的工作状态，其由接收无线指令数据的无线通信模块、执行控制指令数据的处理模块及探测锁栓温度的温度传感器构成。

优选地，上述的锁栓由记忆金属制成。

优选地，上述的锁栓通过铆接的方式两端固定于锁本体的靠近锁头一端的内壁上，该锁栓的中间部可变形地伸缩于锁本体中。

优选地，上述的锁栓在40℃以下时，处于拉伸状态，其中间部伸出于锁本体，与上述锁头配合，实现上锁动作；上述的锁栓在40℃及以上时，处于收缩状态，其中间部缩至锁本体中，脱离上述锁头，实现开锁动作。

优选地，上述的无线通信模块采用ZigBee、蓝牙、Z-Wave或WIFI无线通信协议进行数据传输。

本发明的智能锁具中的控制单元可接收外界终端设备发送的无线开锁的指令信号，接收到开锁指令信号后控制单元内的处理模块会控制产生低电平信号，控制加热电路工作，对加热管进行加热，加热管将热量传导给与之相接触的锁栓，锁栓的温度升高到一定程度后会发生形变，即向锁本体内收缩，从而脱离锁头，实现开锁动作；当加热电路停止加热后温度下降，锁栓恢复至拉伸的形状，伸出锁本体并与锁头配合，实现上锁状态。

本发明的有益效果：

1.采用无线开锁技术，实现了远程/近程的开锁，给广大使用者带来了诸多方便。

2.采用无线温度控制，结构简单，节约设计成本，无需使用钥匙，自动准确。

3.安全性高，当发生火灾等灾难时，能够自动开锁。

附图说明

图1绘示本发明智能锁具中锁本体在开锁状态的内部结构图。

图2绘示本发明智能锁具中锁本体在上锁状态的内部结构图。

图3绘示本发明智能锁具于实施例中的原理框图。

图4绘示本发明智能锁具中加热电路部分的原理图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

参照图1至图4所示， 本发明的智能锁具，由锁头1和与锁头1配合的锁本体2构成，该锁本体2内设有锁栓21、与锁栓21相接触的加热器22、与加热器22连接的控制单元23，其中：

所述的锁栓21可变形伸缩地设于锁本体2中，并与上述锁头1配合，该锁栓21由记忆金属制成，当锁栓21本身的温度发生变化时，其所处的形态也发生变化，上述的锁栓21通过铆接的方式两端分别固定于锁本体2的靠近锁头1一端的内壁上，该锁栓21的中间部211可变形地伸缩于锁本体2中，表现为：中间部211完全伸出锁本体2时，处于上锁状态；中间部211完全收缩于锁本体1中时，处于开锁状态。

于实施例中，上述的记忆金属可以选取镍-钛合金，其“变态温度”为40℃，当然也可选取其他材质的记忆金属，当选取镍-钛合金时，本实施例中的智能锁具不适用于天气温度极高和极低的地区，具体工作原理为：锁栓21在常温时处于拉伸状态，此时锁栓21插设于锁头1中；锁栓21在温度达到40℃或以上时处于收缩状态，收缩至锁本体2中，此时锁栓21脱离锁头1。

所述的加热器22包括加热电路221和加热管222，二者电性连接，参照附图4，其中，当光电耦合器U32的输入端2输入低电平信号时，会控制电路中的三极管Q7导通，进而使MOS管Q6导通，这样加热电路22的输出端的端点1、2会输出电流，供连接两个输出端的加热管222加热，本实施例中该加热管222的规格尺寸为直径10mm，电压为5V，功率为8W，加热管222接触上述锁栓21的表面，对其加热，从而改变锁栓21的温度。

所述的控制单元23与加热电路221连接，控制加热电路221的工作状态，其由接收无线指令的无线通信模块231、执行控制指令的处理模块232及探测锁栓21温度的温度传感器233构成，该无线通信模块231可接收外界移动终端3发出的开锁指令信息，采用ZigBee、蓝牙、Z-Wave或WIFI无线通信协议进行数据传输；以采用ZigBee通信为例：无线通信模块231与一个ZigBee网关设备4处于一个局域网络内，接收ZigBee网关设备4发送的开锁指令，而ZigBee网关设备4则是通过以太网络连接云端服务器5后接收移动终端3发出的开锁指令信息，进行完成开锁指令信息的传输。该处理模块232接收到上述的开锁指令信息后，会产生一个低电平信号，该低电平信号输出给上述的加热电路221。该温度传感器233探测锁栓21的温度，当探测到温度达到“变态温度”时，则处理模块232输出高电平信号，控制加热电路221关闭，停止对加热管222进行加热。上述实例中的通过移动终端发出开锁指令信息给控制单元23为现有的技术方案，申请人在此不加以详细说明书控制原理，详情可参照中国实用新型专利申请号为201320855482.X名称为“门锁”中公开的内容。

所述的锁本体2内还设有供电模块24，其选用两节3V充电电池供电，并在锁本体2内设有电池盒及盒盖，方便更换电池，供电模块24与控制单元23及加热电路221电性连接，并为上述组件提供电能；此外上述的供电模块24还可通过电压转换电路连接220V市电，便于实现加热管222的加热工作，解决电池供电能耗高的问题。

当锁本体2内的供电模块24电能损耗殆尽时，用户可通过门体外表面上的外接端子与外部电源电连接，为加热电路22继续供电，再利用移动终端发送控制指令给锁本体2内的控制单元23，控制单元23控制加热电路22工作，以解决门外用户开锁问题，避免用户被锁门外。

本发明的智能锁具工作原理如下：智能锁具处于上锁状态（即锁栓21处于拉伸状态），锁本体2内的控制单元23接收移动终端发出的开锁控制指令，经分析后产生一个低电平信号给加热电路221，加热电路221中的光电耦合器的输入端接收到的低电平信号后导通，从而使电路中的三极管及MOS管分别导通，这样使得输出端连接的加热管222发热，由于加热管222接触锁栓21，将热量传递给锁栓21，当锁栓21的温度达到40℃即“变态温度”时，锁栓21收缩，锁栓21的中间部211变形，脱离锁头1，实现开锁，温度传感器233会实时探测到锁栓21的温度，并将温度信息实时发送给控制度单元23，控制度单元23会控制输出高电平信号，即切断加热电路221工作，使得锁栓21自动冷却，当温度低于40℃时，锁栓21恢复拉伸状态，即上锁状态。通过上述实现智能锁具的上锁与开锁动作。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能锁具，由锁头和与锁头配合的锁本体构成，其特征在于，该锁本体内设有锁栓、与锁栓相接触的加热器、与加热器连接的控制单元、及对各部分进行供电的供电模块，其中：

所述的锁栓可变形伸缩地设于锁本体中，并与上述锁头配合；所述的加热器包括加热电路和加热管，二者电性连接，该加热管接触上述的锁栓，通过加热使锁栓变形，脱离锁头；所述的控制单元与加热电路连接，控制加热电路的工作状态，其由接收无线指令数据的无线通信模块、执行控制指令数据的处理模块及探测锁栓温度的温度传感器构成。

2.根据权利要求1所述的智能锁具，其特征在于，上述的锁栓由记忆金属制成。

3.根据权利要求2所述的智能锁具，其特征在于，上述的锁栓通过铆接的方式两端固定于锁本体的靠近锁头一端的内壁上，该锁栓的中间部可变形地伸缩于锁本体中。

4. 根据权利要求3所述的智能锁具，其特征在于，上述的锁栓在40℃以下时，处于拉伸状态，其中间部伸出于锁本体，与上述锁头配合，实现上锁动作；上述的锁栓在40℃及以上时，处于收缩状态，其中间部缩至锁本体中，脱离上述锁头，实现开锁动作。

5.根据权利要求1所述的智能锁具，其特征在于，上述的无线通信模块采用ZigBee、蓝牙、Z-Wave或WIFI无线通信协议进行数据传输。