CN1289776C - 用于显示锁的锁合状态的装置 - Google Patents

Abstract

用于显示钥匙锁的锁合状态的装置(1)，设有一个安装在钥匙上的壳体(4)及一个接收在该壳体中的转动方向发送器(8)，该发送器包括注有第一导电液体(28)的、具有产生与闭锁方向相关的电接触顺序的导电触头(A，B，C，D，E，F，G，H)的空心体(24)，及设有一个电子求值单元(6)，该求值单元根据接触顺序来确定锁的闭锁状态。该装置(1)的特征在于：空心体(24)由第一导电液体(28)及由排斥第一液体(28)的第二非导电的液体(30)基本上完全注满。

Description

用于显示锁的锁合状态的装置

技术领域

本发明涉及用于检验锁的锁合状态的显示装置。

背景技术

在日常生活中通常具有这样必要性，即当没有任何被授权的人需要在楼房、办公室、住宅、机动车等内逗留时，它们的门应被锁上，以防未被授权的人进入。最后离开楼房的人必须注意，相应的门是否真被锁上了，而不仅仅是被“关上”，因为“关上”的门可以被未被授权的人用简单的手段在短时间内打开，并且因此只提供很小的保护。

在实践中，在这方面通常出现，相关的门仅是被拉上及未被锁上，及相关人通常仅在一些时间后才问及：是否门已真正地被锁住还是仅被拉上。正如经验所指出的，该问题通常这样才能弄清楚，即该人将返回及回到相应的门前来检查它。因为通常这时该人已远离相应的门，该返回总是与或多或少的个人花费及时间损失相联系。尤其，弄得非常不愉快的是，门实际上不仅被拉上而且已被锁上及为了检查走了很长的路程回来。

DE 43 27 294 C2描述了一种用于指示钥匙锁的锁合状态的装置，它被固定在一个钥匙的钥匙体上。通过将钥匙插入锁中该显示装置被启动及当经过锁合过程及拔出钥匙后显示锁的锁合状态。在此情况下，锁合状态的确定通过电子求值单元来实现，该电子求值单元与一个或多个转动方向发送器连接。转动方向发送器包括其中设有电触头的一个下落通道，这些电触头根据钥匙头部在地球引力场中的位置通过也是设在下落通道中的球或导电液体闭合或打开。求值单元根据由与电触头的开及闭合相关的信号确定一个锁的锁合状态的值，该值接着被传送到一个光的或声音的显示单元。所述的装置具有一个问题，即触头通过液体或球通常不能可靠地闭合，或通过液体晃动或球的弹跳导致同一触头的多重闭合，这将引起显示的错误。

此外，该装置需要一个启动装置，当钥匙插入锁时该启动装置通常需要机械地操作，以便使求值单元复位。由此除了启动装置被污染及在裤兜中不小心地偶尔被触发的危险外还有一个问题，即该装置通常必需个别地适合锁的相应结构。

由DE 32 07 998 A1公知了一种具有用于显示门的锁合状态的存储式显示器的钥匙，它具有一个由彼此成直角设置的两个圆柱形小管组成的转动方向发送器，这些小管中部分地注有一种导电液体及在它们端部各具有两个电触头，当钥匙在锁中转动时这些电触头将被液体交替导电地搭接。触头的开关状态将被传送到求值单元，该求值单元据此确定出锁的锁合状态。这些小管以这样的方式安装在钥匙上，即当钥匙插入锁中后它们将与水平线成45°角，由此位于水平线以下的触头被液体导电地搭接产生出完全确定的开关状态。该装置具有的缺点是：由于小管45°的布置，仅当钥匙在锁中的转动大于45°时才显示锁合过程。此外，具有当快速锁合过程时液体在小管中的晃动将导致触头无意地闭合及由此引起误工作的危险。

此外，该装置以与根据DE 43 27 294 C2的装置相同的方式，需要一个机械的启动装置，当钥匙插入锁中时该启动装置必需被操作，以便使求值单元复位或启动。

在DE 34 07 033 A1中描述了一种具有存储式显示装置的钥匙，它通过在锁中的锁合过程中引起的反作用力来控制。该钥匙具有一个杆部分，它与钥匙的手把部分通过一个栓可转动地连接。通过销的布置，手把部分在栓上轴向地固定及根据转动方向可径向地固定。与本发明的技术方案不同，该显示装置的操作一方面通过在锁的锁合过程中很小反作用力，另一方面该装置是以从前面开始的一种专门构型的钥匙为前提的，——如果情况确实如此的话，以致显示装置仅能很费事地被加装。

发明内容

通过本发明将解决的任务在于，提出一种装置，通过它可在任何地点及任何时间可靠地及以简单的方式确定一个钥匙锁的锁合状态。

本发明提出了一种用于显示锁的锁合状态的装置，设有一个安装在钥匙上的壳体及一个接收在该壳体中的转动方向发送器，该转动方向发送器包括注有第一导电液体的、具有产生与闭锁方向相关的电接触顺序的导电触头的空心体，及设有一个电子求值单元，该求值单元根据所述电接触顺序来确定锁的锁合状态，其中，空心体由第一导电液体及由对第一液体排斥的第二非导电的液体基本上完全注满。

根据本发明，该任务将通过上述特征来解决。其它的特征被包括在下面说明中。

根据本发明，用于显示一个锁的锁合状态的装置具有一个安装在钥匙上的壳体，它最好在制造钥匙时与钥匙基体相连接，并尤其是可设有用于广告的印刷标记。

在该壳体内设有一个转动方向发送器，该发送器具有一个完全闭合的空心体，其中注有第一导电液体及在其内侧面设有多个彼此隔有距离的触头，这些触头通过电连接导线与电子求值单元相连接。除了第一导电液体外该空心体中还注有非导电的或至少导电不良的第二液体，它与第一液体不可混合或者说排斥第一液体。这些液体例如为油及水，(蒸馏)水及汞，或具有不同导电率的其它任何公知液体，其中第一导电液体最好具有比导电不良或不导电的第二液体小的密度。由此电子求值单元的逻辑部分将特别简单，它将根据钥匙在锁中的转动方向及与此相关的打开的及被导电液体短路的触头的顺序序列——以下称为接触顺序——来确定锁的锁合状态。

为简单起见，被导电液体短路的触头以下称为闭合，而被不导电或导电不良的第二液体搭接的触头称为打开，虽然确切地说仅涉及两个触头之间电阻的变化。当以下说到触头时，确切地应称为触头对，它们根据转动方向发送器的尺寸被设置在空心体圆周表面内譬如2至5mm的间距上。但同样可能的是，被导电液体短路的触头对将由空心体侧壁区域中的一个触头及空心体内圆周面区域中的另一触头构成。

根据本发明的装置具有其优点，即当空心体在壳体中及相对锁中的钥匙转轴相应定位时可实现锁合状态的可靠显示，而不一定需要当钥匙插入锁中时启动或复位求值单元的启动装置。

这是归结于：两种液体完全注满空心体，及由于根据水平仪公知的效应，仅是钥匙转轴绝对水平的位置及钥匙平面绝对垂直的位置会导致位于最上面的相应触头被轻的、导电的第一液体接通。一旦相应的触头闭合了预定的最小时间、譬如1至2秒及接着表征开锁过程或闭锁过程的其它触头接通状态的顺序最好也在一个预定时间间隔、譬如1至2秒内被求值单元记录，则该锁合过程本身被求值及将所属的锁合状态用譬如声音和/或光的形式在一个显示器上显示或通过接通发光二极管显示。

由此可保证；求值单元能以很高的可靠性区分锁合过程与钥匙偶尔的运动及转动，如放在裤兜中可能发生的。通常将不再需要机械上复杂的及易于受干扰的、譬如机械地接触在锁外侧的启动装置，或仅是完全特殊的锁才需要，这种锁的锁合过程仅需钥匙转动很少的角度如小于20°。

空心体根据其形状适配相应形式的锁，例如是左旋还是右旋闭锁的锁和/或需要钥匙转整圈还是仅转小角度如10度的锁，以便闭锁或开锁。

根据本发明的一个优选实施例，空心体具有一个棱柱的形状，带有两个基本上彼此平行延伸的基面，其中基面最好基本上垂直于钥匙转动轴线地设置在锁中。由此得到一个优点，即空心体中的液体在锁合过程中的运动其摩擦损耗及其涡流是不值一提的，由此也减小了构成两种液体的悬浮液的危险。

当轻的导电的第一液体的量被选择得少于重的非导电的第二液体的量时——尤其与空心体的棱柱形构型及空心体内触头的相应配置相组合，该装置的精确度及干扰敏感度可得到进一步的改进。

因此空心体譬如可具有基本上圆柱体的横截面形状，其中圆柱的纵轴线在钥匙转动轴线的方向上或基本上平行于钥匙在锁中的转动轴线。

同样地可以设想，空心体具有玫瑰花形或多个由部分圆弧如4个或更多圆弧组成的环形结构的横截面形状，其中触头最好布置在离圆弧的交点一定的距离上。通过该玫瑰花形的横截面形状，显示装置仅当钥匙插入锁中及接着的锁合过程时才被启动，它相对纯圆形横截面其可靠性得以改善，尤其当钥匙插入时位于上面的触头这样地布置，即当绝对垂直的钥匙位置时这些触头才同时闭合，这将被求值单元识别为锁合过程的开始。一旦钥匙相对垂线绕转轴转动一个小角度和/或钥匙的转轴相对水平线倾斜放置——正如通常未插入锁中的情况那样，则在本发明的该实施形式中，两个触头不会被第一液体短路，这将由求值单元估计为没进行的锁合过程。

此外有利的是，空心体的环形内壁具有一个径向向外凸出的或V形收缩的横截面形状，在其周围这样地设置触头，即仅当钥匙处于水平线上时，轻的导电的第一液体才短路触头。由此可进一步提高将锁合过程与偶尔的触头搭接相区别的可靠性，因为钥匙在锁中转动一整圈时仍处于水平位置，这不同于放在裤兜中的情况。

根据本发明的另一实施形式，空心体具有腰子形或心形的横截面，由此尤其在一些锁、如汽车锁上能保证锁合过程同样可靠的显示，在这些锁上闭锁或开锁过程通过钥匙转动少许角度如45度来实现。

但同样地存在着这样的可能性：空心体被构造成球形或具有其它的适合相应锁的形状。

在本发明的一个优选实施例中，最好在显示装置的壳体上设有一个启动开关，它在锁合过程前可从外部由拇指或拇指及食指操作，以便在需要时使求值单元在即将发生的锁合过程前被启动。

这里特别有利的是，在启动开关的操作后一个短的时间间隔中，最好当在接着的预定时间间隔如1至5秒内检测到表征闭锁过程或开锁过程的接触顺序时，锁的锁合状态的变化才被求值单元视为可能。在该情况下，由求值单元譬如通过将新的接触顺序与一个存储在求值单元存储器中的接触顺序相比较来确定出锁的新锁合状态，该新锁合状态将被存储及更新和/或通过光输出。

此外可考虑，启动开关同时用于求值单元的编程。例如，在一个顺时针方向闭锁的锁及一个逆时针方向闭锁的锁之间的转换可通过启动开关对求值单元中逻辑的程序转换来实现，或相应地选择一个在求值单元的存储器中存储的表明另外的特征的接触顺序来实现，这时例如将该开关保持按压15至20秒的较长时间。根据本发明的装置允许个别地适配不同锁的闭锁方向的这种改变可接着例如以光或声音的方式同样地显示出来。

根据本发明的另一优选实施形式，该求值单元最好设有一个定时器或计时器，它与求值单元相连接或包括在该求值单元中，它在成功进行的锁合过程后产生一个时间信号，该信号被传送给求值单元。求值单元可由该定时器的信号确定锁合时刻及在需要时将它传送给显示器用于显示，根据本发明的装置的使用者可在任何时候读出最后锁合过程的时刻。同样地，该定时器也可用来确定当前时间，该当前时间也可在显示器上显示。在最简单的情况下该定时器可由一个数字钟构成。

显示器最好为公知的LCD显示器，它也可用来显示锁的当前锁合状态，其中各种显示类别之间的转换也可通过例如在一个预定时间间隔内多次按压启动开关来引起。同样地，该启动开关也可用于接通一个显示器灯。

对显示器上的发光显示附加地或变换地，也可考虑通过一个声音发生器进行锁合状态的输出或锁合过程的进行，该声音发生器当转动方向发送器的两个相邻的触头之间导电连接时产生一个声音信号。因此，例如当以4触头对的形式相应设置了总共8个触头的情况下，一个开锁过程用4个蜂鸣信号来表征，及一个闭锁过程譬如用3个蜂鸣信号来表征，在相应锁合过程期间，当相应触头对被导电液体短路时将触发该信号。锁合过程期间的声音信号首先用于使用户通过根据本发明的显示装置以声音来显示该装置的功能性及锁合过程的按规定识别，由此在黑暗中可监测其操作及也可注意到在使用者裤兜中该装置的无意操作并可譬如通过启动开关或另一操作开关来恢复。

最后，根据本发明的另一实施形式具有这样的可能性，即在锁合过程后通过按压启动开关将由闪光的发光二极管显示当前的锁合状态——例如一个红发光二极管显示锁打开及一个绿发光二极管显示锁闭锁，其中特别有利地，还可附加地同时显示锁合过程的钟点。

根据本发明的一个从美学观点看特别有利的实施形式，空心体可从外部看到地设置在壳体内，为此该壳体可由透明的塑料制成。由此一方面对于观察者提供了另一检验转动方向发送器功能的可能性，另一方面，可使外部观察者对本发明的装置感兴趣，尤其当用该装置作为广告载体时更为有利，其中譬如可将广告设在壳体的背面上。

在根据本发明的优选实施形式中，显示装置的电源由一个电池和/或一个蓄电池、但也可变换地或辅助地用太阳能模件来实现。

根据本发明的一个优选实施形式，求值单元由数字和/或模拟的微芯片电路实现，它的功能及状态可编程及存储在最好为可擦抹及可重写的存储器中。

附图说明

以下将参照附图借助例子形式的优选实施方式来描述本发明。

附图中表示：

图1：根据本发明的、具有概要表示的各个部件的显示装置的侧视图；

图2：根据图1的显示装置在具有一个圆柱形空心体的转动方向发送器的高度上的一个截面图，其中一起表示出操作开关及电池以及声音信号发生器；

图3a-h：当在锁合过程中钥匙头转一整圈时空心体及其中所含液体的位置；

图4：根据本发明的、具有一个转动方向发送器的显示装置的另一实施方式，该转动方向发送器具有由多个部分圆弧组成的横截面；

图5：根据本发明的、具有一个转动方向发送器的显示装置的另一实施方式，该转动方向发送器具有基本上为腰子形状的横截面；

图6：根据本发明的显示装置的电路框图。

具体实施方式

图1中所示的、根据本发明的用于显示一个未示出的钥匙-锁的锁合状态的装置1包括一个设在钥匙体2上的壳体4，在该壳体中设有一个印刷电路板5上的电子电路形式的求值单元6。如在图6中所示的，与该求值单元6相连接的有：以相同方式设在壳体4内的，根据本发明的转动方向发送器8；一个可从外部阅读的、用于显示锁合状态和/或锁合时刻和/或钟表时间的显示器10；一个可从外部操作的、用于启动求值单元6或在显示器10的各种显示形式之间转换的启动开关12；一个计时器或定时器及一个电池形式的电源14。

根据本发明的一个特别简单的实施形式，在壳体4内部还设有两个可从外部阅读的发光二极管16及18，当按压了启动开关12后它们显示相应的锁合状态，例如对于开着的锁显示红的发光信号R或对于锁合的锁显示绿的发光信号G。

根据图2的示意图，在壳体4内部可选择地设置一个声音信号发生器20，它同样与求值单元6相连接，及它在锁合过程中发出一定数目的蜂鸣信号，以便对使用者发出根据本发明的装置1正常顺序工作的信号。

如在图2，4及5中所示地，转动方向发送器8包括一个基本上垂直于图1所示的钥匙转轴22的并设在锁中的闭合空心体24，该空心体在其内壁26区域中设有电触头A，B，C，D，E，F，G，H，它们以一定距离彼此相邻地设置并——如图6中所示——与求值单元6相连接。

在空心体24的内部设有第一导电液体28及与第一液体不可混合的、非导电的第二液体30，后者具有比第一液体高的密度并由此位于空心体24的下部分中。同样地，也可设想：第一导电液体具有比第二非导电液体高的密度，其中求值单元6的逻辑部分则相应地对此适配。

如从图3a至3h的示意图中可看到的，当钥匙顺时针方向转动时，这譬如相应于锁合过程，空心体24的位置及由此触头A，B，C，D，E，F，G，H的位置相对两种液体28，30来说发生了改变，这些液体由于其重力它们的位置基本保持不变。因此当钥匙插入锁的情况下，触头A及B被第一导电液体28搭接，并且分别在转动90°，180°及270°之后，触头G-H，E-F及C-D相应地被第一导电液体28搭接，直到锁合过程结束空心体24又处于原始位置为止，在该位置上触头A-B重新被搭接。求值单元将识别相继进行的触头短路的接触顺序及由此将锁的锁合状态确定为“闭锁”，该状态然后在显示器10上或通过绿色发光二极管18的发光显示出来。

在开锁过程中，以相应的方式通过钥匙2在锁中的反向转动将经过接触顺序：A-B，C-D，E-F，G-H，A-B，这被求值单元识别为开锁过程及进行相应的显示。

在此，根据转动方向的锁合状态的确定可通过将检测的接触顺序与在求值单元6的一个存储器13(图6)中存储的用于开锁及闭锁过程的接触顺序进行比较，其中通过一个未示出的开关或通过启动开关12较长时间的操作，可将配置给开锁过程的接触顺序与配置给闭锁过程的接触顺序相交换，以便在一个左锁方式与一个右锁方式的锁之间转换。

如在图3a，3c，3e及3g上通过概要表示的声波所示地，当触头A-B，G-H，E-F及C-D导电连接时将启动声音信号发生器20，由此使用者可附加地得到锁合过程的声音控制。

在图4中所示的空心体24的实施形式中，该空心体的内圆周面26由弧形扇段组合而成，以便加大被第一液体28导电搭接的相应触头A-B，G-H，E-F及C-D的角度范围。

图5中所示的心形或腰子形的空心体的横截面形状能使根据本发明显示装置1的构型特别适合于检测这样的闭合过程，在该闭合过程中锁中的钥匙在顺时针方向或逆时针方向上向前或回转仅转过例如30°的一个预定角度量。这里，相对于位于触头A与B之间的回转点38，两个拱弧34及36位于下面，可通过这两个拱弧34及36之间的角度变化，实现对一个现有的锁的角度量的适配。本发明的该实施形式尤其适合于与一个启动开关相关地使用，当钥匙插入相应的锁、如汽车锁中前需用手按压该启动开关。

Claims (15)

1.用于显示锁的锁合状态的装置(1)，设有一个安装在钥匙(2)上的壳体(4)及一个接收在该壳体中的转动方向发送器(8)，该转动方向发送器包括注有第一导电液体(28)的、具有产生与闭锁方向相关的电接触顺序的导电触头(A，B，C，D，E，F，G，H)的空心体(24)，及设有一个电子求值单元(6)，该求值单元根据所述电接触顺序来确定锁的锁合状态，其特征在于：空心体(24)由第一导电液体(28)及由对第一液体(28)排斥的第二非导电的液体(30)基本上完全注满。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于：第一液体(28)具有比第二液体(30)小的密度。

3.根据权利要求1的装置，其特征在于：空心体(24)具有一个棱柱的形状，带有两个彼此平行延伸的基面，其中这些基面垂直于钥匙转动轴线(22)地设置在锁(2)中。

4.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：空心体(24)具有圆柱体的横截面形状。

5.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：空心体(24)具有由一些弧形区段组成的横截面形状。

6.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：空心体(24)具有腰子形的横截面形状。

7.根据权利要求1至3中一项的装置，其特征在于：在壳体(4)上设有一个与求值单元(6)相连接的启动开关(12)。

8.根据权利要求7的装置，其特征在于：启动开关(12)的操作以及在预定时间间隔内接着该启动开关操作的、表征闭锁过程及开锁过程的接触顺序，导致求值单元(6)的启动及新的锁合状态的输出。

9.根据权利要求1至3中一项的装置，其特征在于：求值单元(6)的逻辑的、用于适配一个顺时针方向闭锁的锁及一个逆时针方向闭锁的锁而进行的转换，可通过启动开关来实现。

10.根据权利要求1至3中一项的装置，其特征在于：包括一个与求值单元(6)相连接的或包括在该求值单元中的定时器(13)，用于确定最后的锁合时刻。

11.根据权利要求1至3中一项的装置，其特征在于：在壳体(4)上设有一个与求值单元(6)连接的显示器(10)，用于显示锁合时刻和/或锁的锁合状态。

12.根据权利要求1至3中一项的装置，其特征在于：设有一个声音信号发生器(20)，它当转动方向发送器(8)的触头对的两个触头(A-B，G-H，E-F，D-C)之间导电连接时产生一个声音信号。

13.根据权利要求1的装置，其特征在于：在壳体(4)上设有一个发出锁的锁合状态的信号的第一光显示器(18)和/或一个发出锁的打开状态信号的另一光显示器(16)。

14.根据权利要求1至3中一项的装置，其特征在于：显示装置(1)的电源(14)由一个电池和/或一个蓄电池和/或太阳能电池构成。

15.根据权利要求1至3中一项的装置，其特征在于：求值单元(6)由数字和/或模拟的微芯片电路实现，它的功能及状态可编程。

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