CN106050005B - 一种探针接触式rfid智能电子锁 - Google Patents

一种探针接触式rfid智能电子锁 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种探针接触式RFID智能电子锁，包括锁芯连接件，其特征在于所述锁芯连接件与可充电供电系统连接，所述可充电供电系统设有与可充电供电部件电连接的圆环中空第一电极以及与圆环中空第一电极绝缘连接的圆柱形第二电极，所述圆环中空第一电极外侧为圆柱形表面，所述圆柱形第二电极位于所述圆环中空第一电极的圆柱形孔内，所述可充电供电系统一侧设置有控制读卡机，所述控制读卡机设有伸缩供电探针，本发明采用嵌入式的电源系统，嵌入在传统锁芯门内开门门把上，利用充电式的锂电池作为供电部件，无须再额外由市电拉线配电，减少施工，完美取代替换欧规标准所新规格，大大的提升了直接置换使用与安全性能。

Description

一种探针接触式RFID智能电子锁
技术领域
本发明涉及电子锁领域，具体涉及一种探针接触式RFID智能电子锁，可360度以上旋转供电。
背景技术
传统电子锁其一通过手摇发电装置，经过能量转换单元形成电能后，把电能存储在电容C2 上，可以给后续负载供电，或另一种方式是电源控制单元通过控制晶体管开关Q1和Q2，从电池组中选择一组为负载供电；当发电装置输出的电压高于某一阀值时，所述供电系统会自动的优先使用发电装置提供的电能。
智能锁是指区别于传统机械锁，在用户识别、安全性、管理性方面更加智能化的锁具。
智能锁在身份验证技术上大体分为两大类，第一大类是基于生物特征及图像识别技术的方案，如：指纹，脸部识别，此方案通常功耗较大，且由于涉及到图像识别，成功率不可能是100％。第二大类方案是采取数字的密钥方案，但需要开锁者持有含有相关密钥的凭证(通常为一些智能终端，比如手机，遥控，ic 卡等)。
前面两类方案都有缺陷，导致一般都需要配备键盘作为密码输入以弥补上述方案的不足。然而，目前配备的键盘一般为12 个按键(0-9 及功能键)，或是通过复用( 如：1 和6 复用一个按键) 用6 个按键，由于在这种方式下，按键较多，因此需要配备照明电路，以辅助在黑暗环境下的密码输入，此照明电路需要有一定亮度，且每次工作时间相对其它电路较长( 照明一般都要持续5 秒以上，而经过优化的程序，CPU 的实际工作时间则是毫秒级别的，因此照明电路虽然看上去每次只照明几秒钟，却是耗电的主要单元)，因此总得功耗占到系统相当的百分比，经常可占到50％以上甚至更多，导致智能锁供电系统的电池电量很容易出现供电不足。
现有的技术方案中，针对电池电量不足采取的手段，主要采用如下两种方式：
一种是对电池的电量进行提示，当电量低于一定值时，比如低于20％的满额电量时，系统将会提示电池的电量余额有限，需要进行更换。该种方法虽然能够一定程度下减小由于电池电量耗光导致的不便的问题，但是依然解决的不够完美，比如，某次用户出差时间较长，当出现电量余额有限提示时，用户无法看到，无法获得此信息，或是客户虽看到电量余额有限信息，但是在当时一段时间内，用户特别忙，而没有及时更换电池，也会导致电量耗尽，由此增加了客户的忧虑，使得客户体验变差。即使用户一接到报警就更换电池，也会意味着白白损失掉20％的电能，浪费了资源；
另一种是外留出移动电源的接口，很多智能锁厂家留出9v 的蓄电池接口，或者USB 接口，一旦电池电源耗尽，设计者希望用户去超市购买符合规范的电池，然后通过预留接口给系统供电，或寄希望于用户随身携带充电宝。这种方案，依然不能良好的解决问题：
第一，用户很不便利，试想，如果用户出差回来，或大晚上回来，发现锁没有电，需要跑到附近的超市买合适的蓄电池；第二，这种设计下，部分电路必须外露在外面，这对设备的可靠性会造成负面影响，比如接错电源极性或恶意破坏都会永久性的损坏电路。
综上所述，由于智能锁电池容易快速耗尽，及在耗尽时一直没有很好的解决供电方案，导致智能锁使用的便利性大大降低，从而大大减小了智能锁的市场价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种探针接触式可360度以上旋转供电的RFID智能电子锁，解决了传统锁芯无法在机构中置放电池的问题，并重点解决了大于360度旋转供电问题，同时解决现有智能锁功耗较大、电池寿命较短、尤其是在电池电量用尽的情况下没有好的办法可以解决的技术问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种探针接触式RFID智能电子锁，包括锁芯连接件，其特征在于所述锁芯连接件与可充电供电系统连接，所述可充电供电系统设有与可充电供电部件电连接的圆环中空第一电极以及与圆环中空第一电极绝缘连接的圆柱形第二电极，所述圆环中空第一电极外侧为圆柱形表面，内部设有圆柱形孔，所述圆柱形第二电极位于所述圆环中空第一电极的圆柱形孔内，且其前端伸出圆环中空第一电极外，所述可充电供电系统一侧设置有控制读卡机，所述控制读卡机设有伸缩供电探针，所述伸缩供电探针包括与所述圆环中空第一电极外侧圆柱形表面配合接触的第一电极伸缩供电探针，以及与所述圆柱形第二电极的外表面配合接触的第二电极伸缩供电探针，当钥匙插入锁芯进行转动时，通过锁芯连接件带动所述圆环中空第一电极和圆柱形第二电极一起转动，第一电极伸缩供电探针在弹簧的作用下保持与圆环中空第一电极外侧圆柱形表面紧密接触，第二电极伸缩供电探针在弹簧的作用下保持与圆柱形第二电极的外表面的紧密接触，从而实现第一电极伸缩供电探针与圆环中空第一电极之间的电导通以及第二电极伸缩供电探针与圆柱形第二电极之间的电导通。
优选地，所述圆环中空第一电极外侧圆柱形表面以及圆柱形第二电极外表面均涂有高导电材料涂层。
优选地，所述可充电供电系统包括可充电供电部件，设置在可充电供电部件前端的连接件，所述圆环中空第一电极设置在所述连接件的前端，锁芯连接件设置在所述圆柱形第二电极的前端，所述可充电供电部件设有第一端和第二端，其第一极端通过第一电源供电连接线与圆环中空第一电极电连接，其第二端通过电源供电第二电极连接线与圆柱形第二电极电连接。
优选地，所述可充电供电部件为可充电锂电池，利用可充电锂电池的一个电极直接作为所述圆柱形第二电极或圆环中空第一电极。
优选地，所述伸缩供电探针包括固定在控制读卡机上的壳体，探针通过弹簧设置在壳体内，在弹簧的作用下保持与圆环中空第一电极外侧圆柱形表面或圆柱形第二电极的外表面的紧密接触。
当钥匙插入锁芯进行转动时，通过锁芯连接件带动所述圆环中空第一电极和圆柱形第二电极一起转动，由于控制读卡机的伸缩供电探针与圆环中空第一电极和圆柱形第二电极之间并不是固定连接的，而是通过接触通电的，因此可以进行任意旋转角度的通电，从而解决传统需要利用外部电源拉线施工的麻烦与技术工艺。根据以上的供电方式，并利用锁芯连接件与锁胆与前端门外锁胆机构进行传动，因探针结构与圆柱面接触方式，可免去各种额外开孔、外置或安装工序，且可实现任何正反转360以上任何角度的闭合或开启动作。本发明采用嵌入式的电源系统，嵌入在传统锁芯门内开门门把上，利用充电式的锂电池作为供电部件，无须再额外由市电拉线配电，减少施工，并且此锁芯完美直接取代替换欧规标准所新规格，无需另开新规格等非标准化的一道锁芯装置，大大的提升了直接置换使用与安全性能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的局部放大图。
图3为伸缩供电探针的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图中包括：
智能锁锁体1，负极伸缩供电探针2，正极伸缩供电探针3，控制读卡机4，锁芯连接件5，圆环中空正极6，电源供电负极连接线7，电源供电正极连接线8，可充电供电部件9，圆柱形负极10，壳体11，探针12，弹簧13。
一种探针接触式RFID智能电子锁，包括锁芯连接件5，其特征在于所述锁芯连接件5与可充电供电系统连接，所述可充电供电系统设有与可充电供电部件9电连接的圆环中空正极6以及与圆环中空正极6绝缘连接的圆柱形负极10，所述圆环中空正极6外侧为圆柱形表面，内部设有圆柱形孔，所述圆柱形负极10位于所述圆环中空正极6的圆柱形孔内，且其前端伸出圆环中空正极6外，所述可充电供电系统一侧设置有控制读卡机4，所述控制读卡机4设有与所述圆环中空正极6外侧圆柱形表面配合接触的正极伸缩供电探针3，以及与所述圆柱形负极10的外表面配合接触的负极伸缩供电探针2。
当钥匙插入锁芯进行转动时，通过锁芯连接件带动所述圆环中空正极和圆柱形负极一起转动，由于控制读卡机的伸缩供电探针与圆环中空正极和圆柱形负极之间并不是固定连接的，而是通过接触通电的。本发明控制读卡机4上有两个伸缩供电探针，由于伸缩供电探针与电极的圆柱形表面形成一个点接触和面接触通电，并没有固定死，因此可以进行任意旋转角度的通电，通电无死角，从而解决传统需要利用外部电源拉线施工的麻烦与技术工艺。
优选地，所述圆环中空正极6外侧圆柱形表面以及圆柱形负极10外表面均涂有高导电材料涂层。所述圆环中空正极6和圆柱形负极10采用具有良好导电与耐磨的导电材料，具体可使用铜等高导电低损耗材料，可在表面镀上一层耐磨低摩擦的高导电材料涂层。
优选地，所述可充电供电系统包括可充电供电部件9，设置在可充电供电部件9前端的连接件，所述圆环中空正极6设置在所述连接件的前端，锁芯连接件5设置在所述圆柱形负极10的前端，所述可充电供电部件9设有正极端和负极端，其正极端通过电源供电正极连接线8与圆环中空正极6电连接，其负极端通过电源供电负极连接线7与圆柱形负极10电连接。
所述可充电供电部件9为可充电锂电池，所述圆柱形负极可直接采用可充电锂电池的负极作为共享电极。在具体实施例中，可充电锂电池的一个电极与可充电供电系统共享电极，可利用电池供电系统中本身为一个电池极性，达到组装、省料与工艺精简的目的。
如图3所示，所述伸缩供电探针包括固定在控制读卡机上的壳体11，探针12通过弹簧13设置在壳体内，在弹簧13的作用下保持与圆环中空第一电极外侧圆柱形表面或圆柱形第二电极的外表面的紧密接触。
在本实施例中，所述负极伸缩供电探针包括固定在控制读卡机上的负极壳体，负极探针通过弹簧设置在负极壳体内，在弹簧的作用下保持与圆柱形负极的外表面的紧密接触，所述正极伸缩供电探针包括固定在控制读卡机上的正极壳体，正极探针通过弹簧设置在正极壳体内，在弹簧的作用下保持与圆环中空第一电极外侧圆柱形表面紧密接触。
根据本发明的优选实施例，所述伸缩供电探针具有至少2道的伸缩弹簧,其目的在于当探针或导电圆柱面有所损耗时能探针能自动地往前伸展,达到良好接触通电效果。并且在所述控制读卡机4上可同时设置两组与所述圆环中空正极6外侧圆柱形表面配合接触的正极伸缩供电探针3，以及两组与所述圆柱形负极10的外表面配合接触的负极伸缩供电探针2，探针可为同时两组以上的点或面接触，不会因为单组失效或接触不良的疑虑。

Claims (3)

1.一种探针接触式RFID智能电子锁，包括锁芯连接件，其特征在于所述锁芯连接件与可充电供电系统连接，所述可充电供电系统设有与可充电供电部件电连接的圆环中空第一电极以及与圆环中空第一电极绝缘连接的圆柱形第二电极，所述圆环中空第一电极外侧为圆柱形表面，内部设有圆柱形孔，所述圆柱形第二电极位于所述圆环中空第一电极的圆柱形孔内，且其前端伸出圆环中空第一电极外，所述可充电供电系统一侧设置有控制读卡机，所述控制读卡机设有伸缩供电探针，所述伸缩供电探针包括与所述圆环中空第一电极外侧圆柱形表面配合接触的第一电极伸缩供电探针，以及与所述圆柱形第二电极的外表面配合接触的第二电极伸缩供电探针，当钥匙插入锁芯进行转动时，通过锁芯连接件带动所述圆环中空第一电极和圆柱形第二电极一起转动，第一电极伸缩供电探针在弹簧的作用下保持与圆环中空第一电极外侧圆柱形表面紧密接触，第二电极伸缩供电探针在弹簧的作用下保持与圆柱形第二电极的外表面的紧密接触，从而实现第一电极伸缩供电探针与圆环中空第一电极之间的电导通以及第二电极伸缩供电探针与圆柱形第二电极之间的电导通；
所述圆环中空第一电极外侧圆柱形表面以及圆柱形第二电极外表面均涂有高导电材料涂层；
所述可充电供电系统包括可充电供电部件，设置在可充电供电部件前端的连接件，所述圆环中空第一电极设置在所述连接件的前端，锁芯连接件设置在所述圆柱形第二电极的前端，所述可充电供电部件设有第一端和第二端，其第一极端通过第一电源供电连接线与圆环中空第一电极电连接，其第二端通过电源供电第二电极连接线与圆柱形第二电极电连接。
2.如权利要求1所述的一种探针接触式RFID智能电子锁，其特征在于，所述可充电供电部件为可充电锂电池，利用可充电锂电池的一个电极直接作为所述圆柱形第二电极或圆环中空第一电极。
3.如权利要求1所述的一种探针接触式RFID智能电子锁，其特征在于，所述伸缩供电探针包括固定在控制读卡机上的壳体，探针通过弹簧设置在壳体内，在弹簧的作用下保持与圆环中空第一电极外侧圆柱形表面或圆柱形第二电极的外表面的紧密接触。
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