CN106193820A - 隐藏式遥控门锁及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隐藏式遥控门锁，包括固定部、锁启部和控制系统，所述固定部和锁启部分别设置在门体内侧面和柜体边部，所述固定部和锁启部上各设置一组磁铁，每组磁铁包括并排放置且磁极相反的两个磁铁；锁启部还设置有舵机，控制其上的两个磁铁旋转，当锁启部上的两个磁铁旋转至与固定部上的两个磁铁同极相对时门锁开启，异极相对时门锁锁合；所述控制系统包括传感器单元和控制电路单元，控制电路单元检测电路，传感器单元将检测到的电路数据信息传输给舵机，使舵机进行自适应旋转角度。本发明提供的隐藏式遥控门锁及其控制方法，解决了现有技术中锁具外露明显，使用时噪声大，耗能的问题。

Description

隐藏式遥控门锁及其控制方法

技术领域

本发明涉及锁具技术领域，尤其涉及一种隐藏式遥控门锁及及其控制方法。

背景技术

目前，常用锁具分为机械式锁具和电磁式锁具。机械式锁具是通过电磁铁驱动活动卡舌运动完成锁止及释放动作，锁止时，电磁铁驱动活动卡舌勾住门体上的U型勾，完成锁止。释放时，电磁铁驱动活动卡舌释放门体上的U型勾，完成释放。如常见的超市存包柜，即采用机械式锁具，噪声大，门板上必须有u型或者勾装卡口，柜体上需有活动卡舌和卡口配合孔洞，切孔洞较大。电磁式锁具是通过控制电磁铁上下电从而控制电磁铁磁性完成锁止及释放动作，其体积大，需要电功率大，且锁止状态始终消耗电能，断电后锁具即失效。

发明内容

本发明提供了一种隐藏式遥控门锁及其控制方法，以解决现有技术中锁具外露明显，使用时噪声大，耗能的技术问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种隐藏式遥控门锁，包括固定部、锁启部和控制系统，所述固定部和锁启部分别设置在门体内侧面和柜体边部，所述固定部和锁启部上各设置一组磁铁，每组磁铁包括并排放置且磁极相反的两个磁铁；门体扣合到柜体上时，固定部的两个磁铁与锁启部上的两个磁铁相对；其中，锁启部还设置有舵机，锁启部上的两个磁铁安装于所述舵机上，所述舵机控制其上的两个磁铁旋转，当锁启部上的两个磁铁旋转至与固定部上的两个磁铁同极相对时门锁开启，当锁启部上的两个磁铁旋转至与固定部上的两个磁铁异极相对时门锁锁合；所述控制系统包括传感器单元和控制电路单元，控制电路单元检测电路，传感器单元将检测到的电路数据信息传输给舵机，使舵机进行自适应旋转角度。

优选的，所述固定部和锁启部上各设置两组以上的磁铁，并且固定部与锁启部上设置的磁铁组数相同、位置相对应。

优选的，所述传感器单元包括电流传感器，用于传输控制电路单元检测到的电流数据信息；所述控制系统还包括控制器单元，根据电流传感器传输的电流数据信息调整向舵机发出的控制信号。

优选的,所述舵机还包括限定舵机机械零点位置的限位装置。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种隐藏式遥控门锁的控制方法，包括控制系统实现自适应控制舵机旋转角度的过程。

优选的，包括以下步骤：

S1、控制器单元向舵机发出旋转指令的控制信号；

S2、舵机根据接收到的控制信号要求旋转角度，当旋转角度超过舵机的机械零点时，控制电路单元检测到电路异常；

S3、传感器单元接收到电路的异常信息，并将异常信息输送给控制器单元；

S4、控制器单元根据异常信息自动调整控制信号，重复步骤S1-S3，至寻找到电路异常的临界点，将此临界点参数信息保存在控制器单元中，控制器单元此后根据临界点的参数信息向舵机发出控制信号；

S5、舵机按控制信号旋转角度。

优选的，所述临界点包括两个，分别对应舵机转动角度0°和180°的机械零点。

优选的，所述步骤S4还包括：记录临界点时的控制参数，计算得出控制信号与舵机旋转角度的对应关系。

优选的，所述电路异常包括电流异常；所述控制信号包括PWM信号。

优选的，还包括：通过控制信号控制舵机在高负载时低速旋转，在低负载时高速旋转，降低舵机噪音。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供的一种隐藏式遥控门锁，通过固定部上设置的两个异极同侧排列的磁铁与锁启部上设置的两个异极同侧排列的磁铁相对应，两组磁铁同极相对时，彼此排斥，门锁开启，两组磁铁异性相对时，彼此吸引，门锁锁止；本发明采用永磁磁铁，除舵机运动中状态，门锁锁止状态，开启状态都不需要供电能，节省能源。锁启部上的两个磁铁设置在舵机上，通过控制系统控制舵机旋转进而控制锁启部上的两个磁铁旋转，实现其与固定部上的两个磁铁的相斥相吸，最终实现门锁的锁合和开启，实现门锁开启与锁止、门的打开与关闭的自动化控制。控制系统使舵机自适应调整旋转角度，自动化精确控制舵机的旋转角度调整，以及适应多种型号舵机的转角自动调整。本发明隐藏式遥控门锁组装工艺简单，利于生产及提高产率；另一方面，本发明门锁为隐藏式，门和柜体外观完整，整个门锁全部隐藏在门体和柜体内，不存在锁栓剂插孔的设置；此外，通过控制系统调整控制信号，本发明门锁的噪音小。

附图说明

图1为本发明隐藏式遥控门锁的整体结构示意图；

图2为本发明隐藏式遥控门锁的锁启部中磁铁安装示意图；

图3为本发明隐藏式遥控门锁的固定部中磁铁安装示意图；

图4为本发明隐藏式遥控门锁的控制方法流程示意图；

图5为本发明隐藏式遥控门锁的控制方法示意图；

图6为为本发明隐藏式遥控门锁的舵机旋转角度限位示意图；

图中：10-固定部；101-第一磁铁；102-第二磁铁；20-锁启部；201-第三磁铁；202-第四磁铁；203-舵机本体；204-舵机连接臂；205-盖板；206-舵机限位装置；30-门体；A-连接臂中轴线。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

本实施例提供了一种隐藏式遥控门锁，如图1至图3所示，包括固定部10、锁启部20和控制系统，所述固定部10设置在门体30内侧面上，所述锁启部20设置在柜体边部，所述固定部10和锁启部20上各设置一组磁铁，每组磁铁包括并排放置且磁极相反的两个磁铁；锁启部20上设置有舵机，包括舵机本体203和舵机连接臂204，锁启部20上的两个磁铁安装于所述舵机上，所述舵机控制其上的两个磁铁旋转，当锁启部20上的两个磁铁旋转至与固定部10上的两个磁铁同极相对时门锁开启，当锁启部20上的两个磁铁旋转至与固定部10上的两个磁铁异极相对时门锁锁合；所述控制系统包括传感器单元和控制电路单元，控制电路单元检测电路，传感器单元将检测到的电路数据信息传输给舵机，使舵机进行自适应旋转角度。

本实施例中，如图3所示，固定部10上的两个磁铁分别为第一磁铁101和第二磁铁102，同侧的磁极分别为N极和S极，并且设置为第一磁铁101的S极与第二磁铁102的N极同侧朝向柜体；如图2所示，锁启部20上的两个磁铁分别为第三磁铁201和第四磁铁202，同侧的磁极分别为N极和S极，并且设置为第三磁铁201的N极与第四磁铁202的S极同侧朝向柜门。当固定部10上的第一磁铁101对锁启部20上的第三磁铁201相对，固定部10上的第二磁铁102与锁启部20上的第四磁铁202相对时，第一磁铁101的S极对应第三磁铁201的N极，第二磁铁102的N极对应第四磁铁202的S极，固定部10与锁启部20上的磁铁互相吸引，门锁锁止；当控制系统控制舵机转动，使第三磁铁201和第四磁铁202绕舵机连接臂204中轴线A水平旋转180度时，固定部10上的第一磁铁101的S极对应锁启部20上的第四磁铁202的S极，固定部10上的第二磁铁102的N极对应锁启部20上的第三磁铁201的N极，固定部10与锁启部20上的磁铁互相排斥，门锁开启。

其中，磁铁为永磁磁铁，门锁在锁止状态和开启状态都不需要供电，可节省能源。锁启部20还包括盖板205，将舵机、磁铁封闭在柜体上，固定部和锁启部20上表面完整，无任何金属栓和插孔的设置，整个门锁隐藏起来，外形美观简洁。通过控制系统控制舵机旋转，实现自动化控制门锁的锁止与开启，智能化操作，简单方便。当初始化时，通过控制系统中的传感器单元和控制电路单元实现自适应精确控制舵机旋转角度，完成舵机0度和180度的精确转角，以及适应对多种型号舵机的旋转角度的控制。可选的，锁启部20不限制于设置在柜体上，也可设置在门框边部，按门锁设置环境结构设置具体位置。

可选的，所述固定部10和锁启部20上还可以设置两组以上的磁铁，并且固定部10与锁启部20上设置的磁铁组数相同、位置相对应。此时，相应的设置有两个以上舵机，控制系统向所有舵机发出控制信号，各个舵机能够响应同一控制信号，通过传感器单元进行自适应调整旋转角度，解决各舵机旋转角度的一致性不足的问题。

本实施例中，所述控制电路单元用于检测电路中的电流；所述传感器单元包括电流传感器，用于传输控制电路单元检测到的电流数据信息；所述控制系统还包括控制器单元，根据电流传感器传输的电流数据信息调整向舵机发出的控制信号。如图5所示，工作时，控制器单元向舵机发出控制信号，舵机按照接收到的控制信号旋转角度，并将电流信号传输给控制电路单元，控制电路单元检测电路的电流大小，并将电流数据信息传输给控制器单元。如图6所示，所述舵机还包括限定舵机机械零点位置的舵机限位装置206。当初始化时，舵机为自适应控制旋转角度寻找参数，具体包括：当控制信号要求舵机旋转角度超过机械点时，即旋转角度超过限位装置，会导致舵机内部电机堵转，造成电流大小超过正常阈值，此时控制电路单元会检测到电流异常；由此，通过检测电路中的电流大小是否正常可以判断舵机旋转角度是否超过限位装置。控制电路再次初始化，通过控制信号，寻找到电流异常的两个临界点，即为“0度”与“180度”机械零点；记录此点的控制参数为此舵机专属参数值，再通过计算得到控制信号与旋转角度的一一对应关系，从而使控制信号与机械位置产生更严格的对应映射关系。

所述控制信号为PWM信号，舵机转动角度0°的机械零点位置的PWM波为0.5ms/20ms，当舵机收到此PWM波，由于舵机生产过程中一致性不足，导致实际位置超过或者未到机械0°位置，此时，软件利用算法将PWM波占空比相应调大或调小，从而使舵机能够到达转动角度0°的机械零点位置；同理，舵机转动角度180°的机械零点位置的PWM波为2.5ms/20ms，当舵机收到此PWM波，但实际转动位置超过或者未到机械180°位置，将PWM波占空比相应调大或调小，从而使舵机能够到达转动角度180°的机械零点位置。

对PWM信号的具体调整信息见表一。

表一PWM信号调整中的PWM波占空比与舵机角度的对应关系

实施例2

本实施例提供了一种隐藏式遥控门锁的控制方法，所示包括控制系统实现自适应控制舵机旋转角度的过程。

如图4所示，包括如下步骤：

S1、控制器单元向舵机发出旋转指令的控制信号；

S2、舵机根据接收到的控制信号要求旋转角度，当旋转角度超过舵机的机械零点时，控制电路单元检测到电路异常；

S3、传感器单元接收到电路的异常信息，并将异常信息输送给控制器单元；

S4、控制器单元根据异常信息自动调整控制信号，重复步骤S1-S3，至寻找到电路异常的临界点，将此临界点参数信息保存在控制器单元中，控制器单元此后根据临界点的参数信息向舵机发出控制信号；

S5、舵机按控制信号旋转角度。

其中，所述临界点包括两个，分别对应舵机转动角度0°和180°的机械零点。

所述步骤S2中，舵机内部输出处设置有限位装置，旋转角度超过限位装置时，会导致舵机内部电机堵转，造成电流大小超过正常阈值，此时控制电路单元会检测到电流异常。由此，通过检测电路中的电流大小是否正常可以判断舵机旋转角度是否超过限位装置。

进一步，所述步骤S4还包括：记录临界点时的控制参数，计算得出控制信号与舵机旋转角度的对应关系。

优选的，所述电路异常包括电流异常；所述控制信号包括PWM信号。

此外，本实施例中舵机转动角度与PWM波占空比一一对应，因此通过控制PWM波变化速度，可以控制舵机的旋转速度。通过PWM信号控制舵机在门锁上的磁铁相吸等舵机高负载状态时低速旋转，在门锁上的磁铁无相互作用力等舵机低负载状态时高速旋转。结合舵机自身参数，通过调整控制电路输入给舵机的PWM波形变化，可控制舵机旋转速度，实现舵机在轻负载状态高速旋转，所述轻负载状态为磁铁无相互作用力时，所需扭力小；重负载状态低速旋转，所述重负载状态为磁铁相吸或相斥状态时，舵机需要克服磁铁之间相互作用力，所需扭力大；从而实现降低噪音的自适应控制。

具体工作方式为：

在门开启状态下，想要闭合门，需要磁铁先运转至等待关门状态。舵机驱动锁启部上的两个磁铁旋转，由于此时磁铁不受外力，负载较小，舵机匀速转动即可。之后由人手动将门闭合，此时门上的磁铁与舵机上的磁铁互相吸引，门无法再被打开。

在门从锁合状态至开启状态行程中，舵机驱动锁启部上的两个磁铁旋转：

(1)初段要突破磁铁异极之间吸力，外力负载较大，使舵机低速转动，从而降低噪音；

(2)中段由于磁铁间磁性处于平衡状态，舵机驱动锁启部上的两个磁铁旋转所需要克服外力较小，舵机高速转动；

(3)尾段要突破磁铁同极之间斥力，外力负载较大，舵机低速转动，从而降低噪音。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种隐藏式遥控门锁，其特征在于，包括固定部、锁启部和控制系统，所述固定部和锁启部分别设置在门体内侧面和柜体边部，所述固定部和锁启部上各设置一组磁铁，每组磁铁包括并排放置且磁极相反的两个磁铁；门体扣合到柜体上时，固定部的两个磁铁与锁启部上的两个磁铁相对；其中，锁启部还设置有舵机，锁启部上的两个磁铁安装于所述舵机上，所述舵机控制其上的两个磁铁旋转，当锁启部上的两个磁铁旋转至与固定部上的两个磁铁同极相对时门锁开启，当锁启部上的两个磁铁旋转至与固定部上的两个磁铁异极相对时门锁锁合；所述控制系统包括传感器单元和控制电路单元，控制电路单元检测电路，传感器单元将检测到的电路数据信息传输给舵机，使舵机进行自适应旋转角度。

2.根据权利要求1所述的隐藏式遥控门锁，其特征在于，所述固定部和锁启部上各设置两组以上的磁铁，并且固定部与锁启部上设置的磁铁组数相同、位置相对应。

3.根据权利要求1所述的隐藏式遥控门锁，其特征在于，所述传感器单元包括电流传感器，用于传输控制电路单元检测到的电流数据信息；所述控制系统还包括控制器单元，根据电流传感器传输的电流数据信息调整向舵机发出的控制信号。

4.根据权利要求1所述的隐藏式遥控门锁，其特征在于,所述舵机还包括限定舵机机械零点位置的限位装置。

5.权利要求1-4任一所述隐藏式遥控门锁的控制方法，其特征在于，包括控制系统实现自适应控制舵机旋转角度的过程。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、控制器单元向舵机发出旋转指令的控制信号；

S2、舵机根据接收到的控制信号要求旋转角度，当旋转角度超过舵机的机械零点时，控制电路单元检测到电路异常；

S3、传感器单元接收到电路的异常信息，并将异常信息输送给控制器单元；

S4、控制器单元根据异常信息自动调整控制信号，重复步骤S1-S3，至寻找到电路异常的临界点，将此临界点参数信息保存在控制器单元中，控制器单元此后根据临界点的参数信息向舵机发出控制信号；

S5、舵机按控制信号旋转角度。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述临界点包括两个，分别对应舵机转动角度0°和180°的机械零点。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：记录临界点时的控制参数，计算得出控制信号与舵机旋转角度的对应关系。

9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述电路异常包括电流异常；所述控制信号包括PWM信号。

10.根据权利要求6-9任一所述的控制方法，其特征在于，还包括：通过控制信号控制舵机在高负载时低速旋转，在低负载时高速旋转，降低舵机噪音。