CN108487785B - 一种智能锁芯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能锁芯，包括有锁筒、锁胆、若干锁定弹子组件、锁栓组件以及警示装置，所述警示装置包括中央控制单元、警示单元、开锁识别单元和供电单元。本发明通过设有隐性的锁栓组件，栓槽不与锁孔相通，并采用特制的配套钥匙，加深了技术开锁的复杂度；结合第一触发器及第二触发器的应用，可以动态获取开锁前后的状态，用于判别是否处于非正常状态，及时进行警示；基于低功耗的窄带物联网通讯，可以远程通讯传递信息，及时向相关人员发出警示信息；结构合理，低成本，适用范围广泛，进一步提升防盗性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能锁芯。
背景技术
锁芯是锁具最为重要的部件，锁芯的安全可以直接决定了锁具的安全。常见的锁芯一般是通过弹子和弹簧(或者类似的物件)进行卡位限制锁胆转动的。而目前市面上使用的锁芯还存在非常大的安全隐患，特别是A级锁芯的，防盗性能很差，根本阻止不了开锁匠的技术开锁。比如利用锡纸、铁丝等工具操作，借助熟练的手感，利用锁芯的加工误差，逐个固定用于限位的弹子，实现快速开锁。
现有技术中，只是不断增加锁芯的复杂度，比如多排圆形凹槽的B级锁、C级锁等，其技术开锁的原理其实基本是一样的，只是延长了技术开锁的时间。而对于使用者来说，除了要增加技术开锁的难度，更重要的是如果发生了被异常开锁的情况，锁具本身要能判断异常状态并发出警示状态，更需要第一时间通知到相关人员。而在现有技术中，电动智能锁一般具有远程开锁和报警的功能，但此类智能锁相对复杂，功耗高，还需要外接电源或者电源适配器供电，并不方便且存在触电风险，而且基本上无法通过简易的办法判别当前开锁状态存在异常。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种低功耗的低成本的智能锁芯，可以增加技术开锁的难度，并且可以通过简易方法判断出开锁状态，在异常开锁时及时发出警示信息。
本发明较佳实施方式的一种智能锁芯，包括有锁筒、锁胆、若干锁定弹子组件及锁栓组件，其特征在于：所述智能锁芯设有锁孔、栓槽以及若干个弹槽，所述弹槽与所述锁孔相通。
进一步地，所述弹槽内设有所述锁定弹子组件，所述锁定弹子组件至少包括有弹子A。
进一步地，所述栓槽内设所述锁栓组件；所述栓槽不与所述锁孔相通；所述锁栓组件至少设有磁性锁栓，所述磁性锁栓带有磁性。
进一步地，所述智能锁芯内设有警示装置，所述警示装置包括中央控制单元，及与所述中央控制单元连接的警示单元、开锁识别单元和供电单元。所述开锁识别单元至少包括设于所述弹槽内的第一触发器和设于所述栓槽内的第二触发器。
所述供电单元分别为所述中央控制单元、所述警示单元、所述开锁识别单元供电。
其中，所述开锁识别单元用于获取所述智能锁芯的开锁信号，送至所述中央控制单元分析识别，所述中央控制单元判别开锁异常时，通过所述警示单元发出警示信息。
进一步地，所述锁定弹子组件及所述锁栓组件用于对所述锁胆进行旋转限位；所述锁孔，用于插入配套钥匙；所述配套钥匙至少设有磁块。
进一步地，所述警示单元包括通讯单元和报警单元，所述通讯单元及所述报警单元分别与所述中央控制单元连接。
优选地，所述通讯单元选用NB-IoT通讯模组，所述报警单元选用警报声播放装置。
优选地，所述第一触发器根据所述弹槽的个数相应设置，所述第二触发器根据所述栓槽的个数设置。
进一步地，所述磁性锁栓连接有压簧。
进一步地，所述锁定弹子组件还包括有弹子B、弹簧；所述弹簧连接所述弹子B，所述弹子B与所述弹子A接触。
进一步地，所述栓槽轴线与插入配套钥匙的平面呈垂直状态，或者与所述配套钥匙的侧面呈平行状态。
与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)通过设有隐性的锁栓组件，栓槽不与锁孔相通，无法获取直接的手感，可以杜绝通过锡纸开锁法、铁丝开锁法等进行快速的技术开锁，也可用于快速判别钥匙是否为伪造；
(2)采用特制的配套钥匙，通过同极磁性相斥的原理进行局部作用，加深了技术开锁的复杂度和钥匙复制的难度，钥匙丢失或者临时借用也不容易被印制仿造；
(3)结合第一触发器及第二触发器的应用，可以动态获取开锁前后的状态，用于判别是否处于非正常状态，及时进行警示；
(4)基于低功耗的窄带物联网通讯，可以远程通讯传递信息，及时向相关人员发出警示信息；
(5)结构合理，低成本，适用范围广泛，市面上常见的A级锁、B级锁或者C级锁等都可以加以改进，进一步提升防盗性能。
附图说明
图1为本发明实施例的智能锁芯在可开锁状态下的工作示意图。
图2为本发明实施例的智能锁芯在不可开锁状态下的部分区域解剖图。
图3为本发明实施例的智能锁芯的弹槽及弹子组件解剖图。
图4为本发明实施例的智能锁芯的锁栓组件示意图。
图5为本发明实施例的智能锁芯电路实现框图。
图6为本发明实施例的智能锁芯的配套钥匙及与智能锁芯连接的工作示意图。
图7为本发明智能锁芯的栓槽与配套钥匙的正面平面平行设置的一种实施方式示意图。
图8为本发明智能锁芯的栓槽与配套钥匙的正面平面垂直设置的另一种实施方式示意图。
图1至图8中的标号数字列表如下：
1锁筒；
2锁胆；
3锁定弹子组件；
4锁栓组件；
5配套钥匙；
201弹槽；
202栓槽；
203锁孔；
301弹子A；
302弹子B；
303弹簧；
305第一触发器；
401压簧；
402磁性锁栓；
403第二触发器；
501磁块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。显而易见地，下述所描述的实施方式或者实施例是本发明的示例性质，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他形式的附图。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本发明描述中的术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是一体地连接、固定连接或者是可拆卸连接；可以是通过机械结构或者电子直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示和暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本发明的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确本实施方式中限定。
对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下文的公开提供了不同的实施方式或者实施例，用于实现本发明的不同结构或者不同实现方法。为了简化本发明的公开，下文中对特定实施例的部件和设置进行描述。
如图1所示，一种智能锁芯，包括有锁筒1、锁胆2、若干锁定弹子组件3及锁栓组件4。所述智能锁芯设有锁孔203、栓槽202以及若干个弹槽201，所述弹槽201与所述锁孔203相通。
进一步地，所述锁定弹子组件3及所述锁栓组件4用于对所述锁胆2进行旋转限位；所述锁孔203，用于插入配套钥匙5；所述配套钥匙5至少设有磁块501。
在本实施例中，图1为本发明实施例的智能锁芯在可以开锁状态下的示意图，图2为本发明实施例的智能锁芯在不可以开锁状态下的解剖图。
如图2所示，所述智能锁芯内还设有警示装置7。
请参阅图5的硬件组成框图，所述警示装置7包括中央控制单元702，及与所述中央控制单元702连接的警示单元701、开锁识别单元703和供电单元704。所述供电单元704分别为所述中央控制单元702、所述警示单元701、所述开锁识别单元703供电。
优选地，所述中央控制单元702是低功耗的微处理器。在本实施例中，采用基于ARM内核且内置存储器的低功耗的微处理器。所述供电单元704至少包括电池和电源管理电路。
在本实施例中，所述开锁识别单元703至少包括设于所述弹槽201内的第一触发器305和设于所述栓槽202内的第二触发器403。
优选地，所述第一触发器305根据所述弹槽201的个数相应设置，所述第二触发器403根据所述栓槽202的个数设置。在本实施例中，所述第二触发器403为一个。作为可实施的方式之一，所述第一触发器305和所述第二触发器403可以是压力传感器或者轻触开关装置之一。
在本实施例中，所述开锁识别单元703用于获取所述智能锁芯的开锁信号，送至所述中央控制单元702分析识别，所述中央控制单元702判别开锁异常时，通过所述警示单元701发出警示信息。
请结合参阅图3的锁定弹子组件3的局部示意图。所述弹槽201内设有所述锁定弹子组件3，所述锁定弹子组件3至少包括有弹子A301。在本实施例中，所述锁定弹子组件3还包括有弹子B302、弹簧303；所述弹簧303连接所述弹子B302，所述弹子B302与所述弹子A301接触。
如图4所示，所述栓槽202内设所述锁栓组件4；所述锁栓组件4至少设有磁性锁栓402，所述磁性锁栓402带有磁性。所述栓槽202与所述锁孔203没有相通。
在本实施例中，所述磁性锁栓402连接有压簧401，所述压簧401的弹簧个数设置为2个。
所述压簧401连接所述第二触发器403，当所述磁性锁栓402被磁性相斥滑动时，所述压簧401处于压迫状态，从而触发所述第二触发器403，产生开锁信号直接传递至所述中央控制单元702。
还见图5，所述警示单元701包括通讯单元7010和报警单元7011，所述通讯单元7010及所述报警单元7011分别与所述中央控制单元702连接。
在本实施例中，所述通讯单元7010选用低功耗的窄带物联网NB-IoT通讯模组，所述报警单元7011选用警报声播放装置。
作为可选的实施方式，所述通讯单元7010还可以选用LoRa、eMTC等通讯模块替代所述NB-IoT通讯模组；所述报警单元7011可以是一种显示或者声响装置，比如LED指示灯或者蜂鸣器等替代所述警报声播放装置。
如图6所示，所述配套钥匙5设有磁块501，所述磁块501所在位置根据所述磁性锁栓402所处的位置，以及所述磁块501和所述磁性锁栓402的磁性强度进行精确计算而定。所述磁块501和所述磁性锁栓402的相向的端子的磁性相同，处于同极相斥状态。当插入所述配套钥匙5时，所述磁性锁栓402会因为同极相斥而产生滑动。
在本发明的较佳实施方式中，所述磁块501、所述磁性锁栓402采用强力磁铁。所述栓槽202与所述锁孔203完全处于隔离状态，虽然所述磁性锁栓402带有磁性，并不会吸附到铁屑并在所述栓槽202逐渐累积。
在本明的优选实施方式中，所述栓槽202轴线与插入所述配套钥匙5的正面平面呈垂直状态，或者呈平行状态。
在本实施例中，所述栓槽202轴线与插入所述配套钥匙5的正面平面呈平行状态，在所述配套钥匙5的侧面嵌套设置有所述磁块501。如图7所示，这种方式比较适合"一字型"或"十字型"A级锁。
作为可选的实施方式之一，请参阅图8，所述栓槽202轴线还可以与插入所述配套钥匙5的正面平面呈垂直状态，这样就可以将所述磁块501设置在所述配套钥匙5的平面上，可以增加所述磁块501的小大尺寸及厚度，用于提升所述磁块501的磁性能力。
优选地，对于多排圆形凹槽的B级锁或者C级锁，此时，所述弹槽201及所述锁定弹子组件3的轴线与所述配套钥匙5的正面平面是呈垂直状态。同时，如图8所示，所述栓槽202轴线也与插入所述配套钥匙5的平面呈垂直状态。
为了加深对本发明的技术方案的理解程度，下面是描述本发明的工作原理：
在正常使用时：
如图1所示，所述配套钥匙5从所述锁孔203插入，所述配套钥匙5如果是与所述智能锁芯本身匹配的钥匙，所述弹子A301落入所述配套钥匙5凹槽中或凸部上，结合图3及图6所示，恰巧使所述弹子A301与所述弹子B302接触部位就是所述锁胆2与所述锁筒1接触的横截面1000。
同时，结合图4及图6所示，因为所述配套钥匙5的局部磁性块的磁性同极相斥作用，所述磁性锁栓402被磁性排斥，其末端落在所述锁胆2与所述锁筒1接触的横截面1000之外。
从而可以通过所述配套钥匙5转动所述锁胆2，实现开锁目的。在所述配套钥匙5插入时，如果所述磁性锁栓402或者所述弹子A301产生了滑动，会触发所述第一触发器305和所述第二触发器403，并送至所述中央控制单元702分析识别。
非正常使用时：
如果是技术性开锁，可能会通过铁丝等物件，先触碰或者固定住某个单个的所述弹子A301，此时会触发对应的所述第一触发器305，如果没有按正常的顺序从外到内逐个触发对应的所述第一触发器305，可以判别此时开锁明显异常，所述通讯单元7010和所述报警单元7011将发出警示信息。
如果所述弹子A301是正常触发，但在一定的时间范围内，所述磁性锁栓402并没有触发所述第二触发器403，可以判别此时插入的钥匙并非完全匹配的所述配套钥匙5，极有可能是复制的钥匙。所述通讯单元7010和所述报警单元7011也将发出警示信息。在较佳实施方式中，所述报警单元7011还可以设置为：产生一种触发控制信号，用于控制其它的外设，比如视频监控系统或者摄像头，可以提供一些事后的补救措施，为抓住嫌疑人物提供一些可靠的物证。
上述描述的是两种比较明显的异常状态。在判别非正常使用时，只要与正确插入的所述配套钥匙5的整个过程有所区别，即可马上判别当前开锁是处于异常状态，并发出警示。
在本实施例中，本发明通过设有隐性的锁栓组件，栓槽不与锁孔相通，无法获取直接的手感，可以杜绝通过锡纸开锁法、铁丝开锁法等进行快速的技术开锁；采用特制的配套钥匙，通过同极磁性相斥的原理进行局部作用，加深了技术开锁的复杂度和钥匙复制的难度；结合第一触发器及第二触发器的应用，可以动态获取开锁前后的状态，用于判别是否处于非正常状态，及时进行警示；基于低功耗的窄带物联网通讯，可以远程通讯传递信息，及时向相关人员发出警示信息；结构合理，低成本，适用范围广泛，市面上常见的A级锁、B级锁或者C级锁等都可以加以改进，进一步提升防盗性能。
以上所述仅为本发明较佳实施方式及示例，只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，但并不能以此限制本发明的保护范围。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明涵盖范围。
Claims (5)
1.一种智能锁芯，包括有锁筒(1)、锁胆(2)、若干锁定弹子组件(3)及锁栓组件(4)，其特征在于：所述智能锁芯设有锁孔(203)、栓槽(202)以及若干个弹槽(201)，所述弹槽(201)与所述锁孔(203)相通；
所述弹槽(201)内设有所述锁定弹子组件(3)，所述锁定弹子组件(3)至少包括有弹子A(301)；
所述栓槽(202)内设所述锁栓组件(4)；所述栓槽(202)不与所述锁孔(203)相通；
所述锁栓组件(4)至少设有磁性锁栓(402)，所述磁性锁栓(402)带有磁性；
所述智能锁芯内设有警示装置(7)，所述警示装置(7)包括中央控制单元(702)，及与所述中央控制单元(702)连接的警示单元(701)、开锁识别单元(703)和供电单元(704)；所述开锁识别单元(703)至少包括设于所述弹槽(201)内的第一触发器(305)和设于所述栓槽(202)内的第二触发器(403)；
所述供电单元(704)分别为所述中央控制单元(702)、所述警示单元(701)、所述开锁识别单元(703)供电；
所述开锁识别单元(703)用于获取所述智能锁芯的开锁信号，送至所述中央控制单元(702)分析识别，所述中央控制单元(702)判别开锁异常时，通过所述警示单元(701)发出警示信息。
2.根据权利要求1所述的一种智能锁芯，其特征在于，所述警示单元(701)包括通讯单元(7010)和报警单元(7011)，所述通讯单元(7010)及所述报警单元(7011)分别与所述中央控制单元(702)连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能锁芯，其特征在于，所述磁性锁栓(402)连接有压簧(401)。
4.根据权利要求1所述的一种智能锁芯，其特征在于，所述锁定弹子组件(3)还包括有弹子B(302)、弹簧(303)；所述弹簧(303)连接所述弹子B(302)，所述弹子B(302)与所述弹子A(301)接触。
5.根据权利要求1所述的一种智能锁芯，其特征在于，所述栓槽(202)轴线与插入配套钥匙(5)的平面呈垂直状态，或者与所述配套钥匙(5)的侧面呈平行状态。
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