CN109798027A - 一种智能锁 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能锁,解决了现有智能锁在低电量时无法进行身份识别打开锁具的问题，其技术方案要点是：智能锁包括控制模块、驱动模块及锁体，所述控制模块用于处理用户操作信息并向所述驱动模块发送控制信号，以控制驱动模块驱使所述锁体打开或关闭，所述智能锁还包括机电转化模块，所述机电转化模块用于将施加于智能锁的机械能转化成电能为所述智能锁供电；在用户需要打开锁具时，用户可对智能锁进行机械操作为机电转化模块提供机械能，机电转化模块将机械能转化为电能，以供驱动模块接收控制模块发出的控制信号来驱使锁体打开，从而防止智能锁出现低电量而无法打开的情况，为用户带来便利。

Description

一种智能锁

技术领域

本发明涉及锁具技术领域，尤其涉及一种智能锁。

背景技术

随着家居智能化的推进，智能锁的应用越来越广泛。智能锁具备身份识别功能，在身份识别正确后即可打开门锁，现有的智能锁大多采用内置电池的供电方式，但是在当电池电量不足的情况下，智能锁无法进行身份识别并开启门锁，给用户带来不便。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种智能锁，具有可防止智能锁在低电量情况下无法进行身份识别并打开锁具的效果。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种智能锁，包括控制模块、驱动模块及锁体，所述控制模块用于处理用户操作信息并向所述驱动模块发送控制信号，以控制驱动模块驱使所述锁体打开或关闭，所述智能锁还包括机电转化模块，所述机电转化模块用于将施加于智能锁的机械能转化成电能为所述智能锁供电。

通过上述方案，在用户需要打开锁具时，用户可对智能锁进行机械操作为机电转化模块提供机械能，机电转化模块将机械能转化为电能，以供驱动模块接收控制模块发出的控制信号来驱使锁体打开，从而防止智能锁出现低电量而无法打开的情况，为用户带来便利。

进一步设置：还包括蓄电模块，所述蓄电模块用于接收、储存机电转化模块传递的电能并在所述智能锁工作时为其供电，所述蓄电模块包括与控制模块和机电转化模块电连接的储能元件，所述蓄电模块在所述储能元件电量达到预设电量后才向所述智能锁供电。

通过上述方案，蓄电模块可储存机电转化模块转化的电能，可供驱动模块多次启动，减少用户对智能锁施加机械操作的次数和频率，为用户带来便利。

进一步设置：所述储能元件为电容，其电容量大于或等于1F。

通过上述方案，电容能够在短时间内积蓄电能，充放电时间短，且占用空间小，造价成本也较低。

进一步设置：还包括显示模块，所述控制模块用于检测所述电容的电压值并在所述电压值大于预设值时向所述显示模块发送显示控制指令，所述显示模块在接收到显示控制指令时发出提示信号，以提示用户可执行操作打开智能锁。

通过上述方案，当控制模块检测到电容的电压值大于预设值，即电容电量充足时，控制模块向显示模块发送控制指令，显示模块发出电量充足的提示信号，用户便可开始执行操作打开智能锁。

进一步设置：所述智能锁的面板设有用于接收外部摩擦并产生摩擦电的摩擦区域，所述机电转化模块包括摩擦电发电机，所述摩擦电发电机用于将所述摩擦电转化为电能。

通过上述方案，用户通过接触摩擦智能锁上的摩擦区域，摩擦电发电机可将用户的机械能转化为电能，为智能锁的身份识别和开锁提供电量。

进一步设置：所述机电转化模块包括安装于所述智能锁的外壳内并将外壳上的振动势能转化为电能的振动发电机。

通过上述方案，用户通过敲击智能锁外壳，振动发电机将智能锁的外壳上的振动势能转化成电能，从而为智能锁的身份识别和开锁提供电量。

进一步设置：所述振动发电机包括线圈绕组、弹性片及磁性件，所述弹性片与磁性件和所述智能锁的外壳固定相连，所述磁性件穿过所述线圈绕组。

通过上述方案，当用户敲击智能锁外壳时，智能锁外壳上的振动使弹性片带动磁性件振动，磁性件相对线圈绕组往复移动，从而使线圈绕组切割磁性件所形成的磁场，线圈绕组在电磁感应作用下产生电流，为智能锁提供电量。

进一步设置：还包括为所述智能锁供电的内置电池模块。

通过上述方案，内置电池模块可为智能锁提供电量，因此机电转化模块仅在内置电池模块处于低电量的情况下使用，减少其使用次数，从而延长机电转化模块的使用寿命。

进一步设置：所述智能锁还包括身份识别模块，所述身份识别模块用于接收并向所述控制模块发送用户输入的身份识别信息，所述控制模块用于分析鉴定身份识别信息并在鉴权成功后向所述驱动模块发送控制信号。

通过上述方案，用户通过身份识别模块可向智能锁提供用户身份信息，控制模块对输入的身份信息进行分析鉴定，鉴权成功后控制打开智能锁，以实现智能锁智能化开锁的效果。

进一步设置：还包括无线模块，所述无线模块与所述控制模块电连接，所述无线模块用于与移动终端通讯连接，所述无线模块用于接收由移动终端发送的身份识别信息并将其发送至所述控制模块进行身份识别。

通过上述方案，智能锁通过无线模块可与移动终端通讯连接，用户通过移动终端可向智能锁发送身份识别信息，可短距离进行解锁，为用户带来便利性。

进一步设置：所述锁体包括锁芯，所述锁芯开设有可供钥匙插入驱动锁舌伸缩的锁孔。

通过上述方案，用户使用钥匙可插入锁孔内驱动锁舌伸缩，打开锁体，为用户打开锁具提供了多种选择，可防止智能锁的智能控制系统损坏的情况下无法打开锁具。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

1、本发明涉及的智能锁中，在用户需要打开锁具时，用户可进行机械操作为机电转化模块提供机械能，机电转化模块将机械能转化为电能并为智能锁供电，用于通过身份识别模块输入身份识别信息，在验证正确后，控制模块向驱动模块发送控制信号，驱动锁体打开，从而防止智能锁出现低电量而无法打开的情况，为用户带来便利。

2、本发明涉及的智能锁中，用户可通过敲打智能锁的外壳或摩擦智能锁上的摩擦区域来分别为振动发电机或摩擦电发电机提供机械能，从而为智能锁进行身份识别和开锁提供电量。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明中实施例一的结构示意图；

图2为本发明中实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

实施例一：

如图1所示，本发明提供了一种智能锁，包括身份识别模块1、控制模块2、驱动模块3及锁体4。所述身份识别模块1用于接收并向控制模块2发送用户输入的身份识别信息，所述身份识别模块1包括人脸识别模块、密码输入模块、指纹识别模块和射频感应模块中的一种或多种，所述控制模块2用于分析判断身份识别信息并在判断正确后向驱动模块3发送控制信号，所述驱动模块3用于在接收到控制信号后驱动锁体4打开。所述智能锁还包括机电转化模块，所述机电转化模块用于将用户施加在智能锁上的机械能转化成电能为所述智能锁供电。在本实施例中，所述智能锁应用于门禁上，所述驱动模块3为门锁电机，在其他实施例中，所述智能锁还可应用于保险柜或挂锁上。

在用户需要打开门锁时，用户可对智能锁进行机械操作，为机电转化模块提供机械能，机电转化模块将用户施加于智能锁的机械能转化为电能并为智能锁供电，用户通过身份识别模块1输入身份识别信息，控制模块2对接收的身份信息与预存的身份信息进行对比，在鉴权成功(即接收的身份信息与预存的身份信息一致)后，控制模块2向驱动模块3发送控制信号，驱动锁体4打开，从而防止智能锁出现低电量而无法打开的情况，为用户带来便利。

所述智能锁还包括蓄电模块5，所述蓄电模块5用于接收、储存机电转化模块传递的电能并在所述智能锁工作时为其供电，所述蓄电模块5包括与控制模块2和机电转化模块电连接的储能元件，所述蓄电模块在所述储能元件达到预设电量后才向所述智能锁供电。

在本实施例中，所述储能元件为电容，其电容量大于或等于1F。在另一实施方式中，所述储能元件还可以为电感。在其他实施例中，所述蓄电模块5还可以是蓄电池，在经过电流整形后将机电转化模块传递的交流电转化为直流电并可由蓄电池进行储存。

智能锁在开锁过程中，需要用户输入身份识别信息，并在鉴权成功后通过门锁电机驱动锁体打开，门锁电机在开锁时需要充足电量才能正常工作。因此，采用蓄电模块5来储存机电转化模块转化的电能，为门锁电机提供充足电量储备，也为用户进行身份识别提供充足的操作时间，用户无需在进行身份识别的过程中持续为机电转化模块提供机械能，进一步提高了智能锁的便利性，同时，蓄电模块储存的电量可用于多次开锁，当电容容量为1F以上时，电容电量充满后，可供应3-5次智能锁开关操作，在短时间内用户无需再次进行机械操作来转化电量，可满足用户的应急开锁需求。另外，采用电容作为储能元件，相较于蓄电池来说，电容能够在短时间内积蓄电能，充放电时间更短，且占用空间小，造价成本也较低。

所述智能锁还包括显示模块6，所述显示模块6为显示屏，所述控制模块2包括单片机和电压检测单元，所述单片机与所述电压检测单元电连接，所述电压检测单元用于检测所述电容的电压值并向所述单片机发送电压检测信号，所述单片机在判断所述电压检测单元检测的电压值大于预设值时向所述显示模块6发送控制指令，所述显示模块6在接收到控制指令时显示提示信号。

当电压检测单元检测到电容的电压值大于预设值，即电容电量足够时，单片机向显示模块6发送控制指令，显示模块6显示出电量足够的提示信号，提示用户可进行身份识别并打开门锁。

所述智能锁的面板设有用于接收外部摩擦并产生摩擦电的摩擦区域，所述机电转化模块包括摩擦电发电机7，所述摩擦电发电机7用于将所述摩擦电转化为电能。用户通过接触摩擦智能锁上的摩擦区域，摩擦电发电机7可将用户提供的机械能转化为电能，为智能锁的身份识别和开锁提供电量。

所述智能锁还包括为所述智能锁供电的内置电池模块8；所述内置电池模块8可为可充电的蓄电池或可更换的电池。内置电池模块8可为智能锁提供电量，因此机电转化模块仅在内置电池模块8处于低电量的情况下使用，减少其使用次数，从而延长机电转化模块的使用寿命；由于机电转化模块的使用次数较少，因此其材料性能要求降低，从而降低了生产成本。

所述智能锁还包括报警模块11，如前所述，所述电压检测单元用于检测所述内置电池模块8的电压值并向所述单片机发送电压检测信号。所述单片机在所述内置电池模块8的电压值小于预设报警电压值时向所述报警模块11发出控制指令驱使报警模块11发出报警提示。所述报警模块11可为声光报警提示或语音提示。

在内置电池模块8的电量较低时，报警模块11可发出报警提示，以提醒用户及时充电，减少智能锁由于电量过低导致无法开锁的现象。

所述智能锁还包括无线模块9，所述无线模块9与所述控制模块2电连接，所述无线模块9用于与移动终端通讯连接，所述无线模块9用于接收由移动终端发送的身份识别信息并将其发送至所述控制模块2进行分析识别。智能锁通过无线模块9可与移动终端通讯连接，用户通过移动终端可向智能锁发送身份识别信息，可短距离进行解锁，为用户带来便利性。在本实施例中，所述无线模块9优选为蓝牙模块。

所述锁体包括锁芯，所述锁芯开设有可供钥匙插入驱动锁舌伸缩的锁孔。用户使用钥匙可插入锁孔内驱动锁体4打开，为用户打开门锁提供了多种选择，可防止智能锁的智能控制系统损坏的情况下无法打开门锁。

实施例二：

如图2所示，其与实施例一的区别在于，所述机电转化模块包括安装于所述智能锁的外壳内并将外壳上的振动势能转化为电能的振动发电机10。所述振动发电机10包括线圈绕组、弹性片及磁性件，所述弹性片与磁性件和智能锁的外壳固定相连，所述磁性件穿过所述线圈绕组的中心。优选地，所述线圈绕组为铜线绕组，所述弹性片为弹性铜片，所述磁性件为永磁铁。

用户通过敲击门板或智能锁外壳使智能锁振动时，弹性铜片带动永磁铁振动，永磁铁相对铜线绕组往复移动，从而使铜线绕组切割永磁铁所形成的磁场，铜线绕组在电磁感应作用下在铜线内产生电流，为智能锁提供电量。

综上所述，本发明涉及的智能锁采用了摩擦发电和振动发电两种方式来将用户提供的机械能转化为电能，以供智能锁在低电量时为其供电；采用振动发电的方式来转化电能，其造价成本较低，而采用摩擦发电的方式来实现发电，其灵敏度更高，且无需对门板进行敲打，防止振动带来智能锁安装稳定性的降低，也可避免人体由于敲打而出现不适感。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种智能锁，包括控制模块、驱动模块及锁体，所述控制模块用于处理用户操作信息并向所述驱动模块发送控制信号，以控制驱动模块驱使所述锁体打开或关闭，其特征是：所述智能锁还包括机电转化模块，所述机电转化模块用于将施加于智能锁的机械能转化成电能为所述智能锁供电。

2.根据权利要求1所述的智能锁，其特征是：还包括蓄电模块，所述蓄电模块用于接收、储存机电转化模块传递的电能并在所述智能锁工作时为其供电，所述蓄电模块包括与控制模块和机电转化模块电连接的储能元件，所述蓄电模块在所述储能元件电量达到预设电量后才向所述智能锁供电。

3.根据权利要求2所述的智能锁，其特征是：所述储能元件为电容，其电容量大于或等于1F。

4.根据权利要求3所述的智能锁，其特征是：还包括显示模块，所述控制模块用于检测所述电容的电压值并在所述电压值大于预设值时向所述显示模块发送显示控制指令，所述显示模块根据所述显示控制指令发出提示信号，以提示用户可执行操作打开智能锁。

5.根据权利要求1所述的智能锁，其特征是：所述智能锁的面板设有用于接收外部摩擦并产生摩擦电的摩擦区域，所述机电转化模块包括摩擦电发电机，所述摩擦电发电机用于将所述摩擦电转化为电能。

6.根据权利要求1所述的智能锁，其特征是：所述机电转化模块包括安装于所述智能锁的外壳内并将外壳上的振动势能转化为电能的振动发电机。

7.根据权利要求6所述的智能锁，其特征是：所述振动发电机包括线圈绕组、弹性片及磁性件，所述弹性片与磁性件和所述智能锁的外壳固定相连，所述磁性件穿过所述线圈绕组。

8.根据权利要求1所述的智能锁，其特征是：还包括为所述智能锁供电的内置电池模块。

9.根据权利要求1所述的智能锁，其特征是：所述智能锁还包括身份识别模块，所述身份识别模块用于接收并向所述控制模块发送用户输入的身份识别信息，所述控制模块用于分析鉴定身份识别信息并在鉴权成功后向所述驱动模块发送控制信号。

10.根据权利要求1所述的智能锁，其特征是：还包括无线模块，所述无线模块与所述控制模块电连接，所述无线模块用于与移动终端通讯连接，所述无线模块用于接收由移动终端发送的身份识别信息并将其发送至所述控制模块进行身份识别。

11.根据权利要求1所述的智能锁，其特征是：所述锁体包括锁芯，所述锁芯开设有可供钥匙插入驱动锁舌伸缩的锁孔。