CN206016470U - 一种手机锁控机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手机锁控机构，开锁手机壳包括壳体以及设置在壳体上的第一金属触点，第一金属触点连接手机电池；专用锁具包括用于匹配开锁手机壳第一金属触点与手机电池进行电气连接的第二金属触点、用于匹配手机处理器进行锁信息发送以及指令信息接收的信号收发装置、设在锁体内部与信号收发装置连接的电子处理模块，以及用于接收电子处理模块电指令信号并通过转轴旋转来带动锁扣开合的电机。本实用新型结构简单，能够实现锁具的无源加装，并且使用及管理方便，安全可靠性较高，推广使用前景广泛。

Description

一种手机锁控机构

技术领域

本实用新型涉及电子防盗领域，具体涉及一种手机锁控机构。

背景技术

随着电子技术的发展，智能锁具得到广泛的应用，同时随着智能手机的普及，不少厂家开始开发使用智能手机作为钥匙的智能锁系统。目前，使用智能手机作为钥匙的智能锁系统主要有两种：一种是用在房门上并要求锁在有电池供电的条件下才能正常工作，例如Unikey方案，即智能手机实现远程遥控开锁；另一种虽然能够实现锁子无源，但却需要通过外界供电的方式进行工作，例如中国发明专利“一种基于智能手机的智能锁管理系统”，其申请公布号为CN104134261A，使用手机引出数据线开启无源锁，手机进行供电和密钥信息通信，但是由于要使用数据线连接开锁，使用的便利性大打折扣，故尚需要研制一种使用便捷的锁具。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种手机锁控机构，包括手机壳以及配套设计的门锁芯、挂锁、柜子锁和自行车锁，其结构简单，能够实现锁具的无源加装，并且使用及管理方便，安全可靠性较高，具有广泛的推广使用前景。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：开锁手机壳包括壳体以及设置在壳体上的第一金属触点，第一金属触点连接手机电池；专用锁具包括用于匹配开锁手机壳第一金属触点与手机电池进行电气连接的第二金属触点、用于匹配手机处理器进行锁信息发送以及指令信息接收的信号收发装置、设在锁体内部与信号收发装置连接的电子处理模块，以及用于接收电子处理模块电指令信号并通过转轴旋转来带动锁扣开合的电机。

所述的第一金属触点与第二金属触点均采用磁性金属触点。专用锁具的信号收发装置为第二红外线收发装置或第二NFC收发模块；开锁手机壳的壳体上设置有能够与锁体内部第二 红外线收发装置进行匹配的第一红外线收发装置，第一红外线收发装置连接手机处理器；或手机处理器通过第一NFC收发模块与锁体内部第二NFC收发模块进行匹配；第一NFC收发模块与第二NFC收发模块能够由第一蓝牙收发模块与第二蓝牙收发模块替换。

专用挂锁包括设置在锁体表面的挂锁第二金属触点以及挂锁第二红外线收发装置，锁体的内部设有挂锁电子处理模块，挂锁电子处理模块连接挂锁直流电机，挂锁直流电机转轴螺纹连接挂锁锁舌，挂锁锁舌与带有卡槽的挂锁U型锁扣相固定，挂锁U型锁扣安装在挂锁锁扣运动槽中，挂锁U型锁扣连接着锁具的锁梁；或者锁体表面仅设置挂锁第二金属触点，锁体的内部还设有挂锁第二NFC收发模块，手机处理器通过第一NFC收发模块与挂锁第二NFC收发模块进行匹配。

专用锁芯包括内门接口与外门接口，所述的内门接口以及外门接口上均设有锁芯第二金属触点以及锁芯第二红外线收发装置，锁芯的内部设有锁芯电子处理模块，锁芯电子处理模块连接锁芯直流电机，锁芯直流电机的锁芯电机转轴经过用于增大扭矩的减速齿轮组连接锁芯拨叉，锁芯拨叉连接锁具的锁梁；或者外门接口上仅设有锁芯第二金属触点，锁芯的内部还设有锁芯第二NFC收发模块，手机处理器通过第一NFC收发模块与挂锁第二NFC收发模块进行匹配。

专用柜锁包括柜锁接口，所述的柜锁接口上设有柜锁第二金属触点以及柜锁第二红外线收发装置，柜锁的内部设有柜锁电子处理模块，柜锁电子处理模块连接柜锁直流减速电机，柜锁直流减速电机连接柜锁的锁柄；或者柜锁接口上仅设有柜锁第二金属触点，柜锁的内部还设有柜锁第二NFC收发模块，手机处理器通过第一NFC收发模块与柜锁第二NFC收发模块进行匹配。

专用自行车锁包括车锁接口，所述的车锁接口上设有车锁第二金属触点以及车锁第二红外线收发装置，车锁的内部设有车锁电子处理模块，车锁电子处理模块连接车锁直流电机，车锁直流电机的转轴螺纹连接车锁锁舌，车锁锁舌连接车锁链条的一端，车锁链条的另一端 连接具有卡槽的车锁锁扣，车锁锁舌与车锁锁扣的卡槽配合；或者车锁接口上仅设有车锁第二金属触点，车锁的内部还设有车锁第二NFC收发模块，手机处理器通过第一NFC收发模块与车锁第二NFC收发模块进行匹配。

所述的第二红外线收发装置经手机USB口连接手机处理器，手机电池通过手机USB口向第一金属触点供电。

所述的电子处理模块包括AVR单片机、存储器以及驱动芯片。

所述的专用锁具上设置有用于修改密码的USB连接口，USB连接口与电子处理模块相连。

与现有技术相比，本实用新型第一金属触点分别与手机电池的正、负极相连接，当开锁手机壳接触到专用锁具时，锁具的第二金属触点连接第一金属触点，进而通过手机电池完成锁具供电，实现了锁具的无源加装。锁具通电之后，电子处理模块控制信号收发装置向手机处理器发送锁信息，手机找出对应的锁密码信息进行匹配验证并再次向信号收发装置发送控制指令，信号收发装置将指令信息传输至电子处理模块，电子处理模块发送电指令信号驱使电机动作，通过电机转轴旋转将锁具打开，电机包括但不限于直流电机、舵机、步进电机当中的任意一种，手机发送密码信息之后记录锁当前状态，上锁过程与之类似，电机逆向旋转。本实用新型红外识别速度快，触点接触能够在很短的时间内完成，并且直流电机转动的时间短，开锁过程块，触点只需接触并保存极短的时间就能够完成对锁的控制，使用比较方便。

进一步的，本实用新型第一金属触点与第二金属触点均采用磁性金属触点，利用磁性金属触点异性相吸的特点，能够保证触点充分接触进行导电。

进一步的，本实用新型专用锁具通过红外线装置或NFC模块进行信号收发，红外线装置通过手机USB口连接手机处理器，利用手机OTG功能，手机电池通过手机USB口向第一金属触点供电，相比于传统直接与电池相连供电的方式，采用OTG技术供电补充规范了USB2.0的扩展形式，使其更具节能性的管理电源，也避免了直接与电池电极相连时，暴露在外面的金属触点短路放电等不安全因素。此外利用手机OTG功能通过手机USB口进行供电，当电 流过大会切断连接保护手机，而直接连接手机电池没有这个功能，容易短路烧坏手机电池。

进一步的，本实用新型专用锁具上设置有用于修改密码的USB连接口，通过手机能够方便地进行锁密码的修改与记录，提高了锁具的安全可靠性。

附图说明

图1(a)本实用新型采用红外装置的开锁手机壳结构示意图；

图1(b)本实用新型采用NFC模块的开锁手机壳结构示意图；

图2(a)本实用新型采用红外装置的专用挂锁外部结构示意图；

图2(b)本实用新型采用NFC模块的专用挂锁外部结构示意图；

图3(a)本实用新型采用红外装置的专用挂锁内部结构示意图；

图3(b)本实用新型采用NFC模块的专用挂锁内部结构示意图；

图4本实用新型专用锁芯的外部结构示意图；

图5(a)本实用新型采用红外装置的专用锁芯内部结构示意图；

图5(b)本实用新型采用NFC模块的专用锁芯内部结构示意图；

图6本实用新型专用三连抽屉柜锁外部结构示意图；

图7(a)本实用新型采用红外装置的专用柜锁内部结构示意图；

图7(b)本实用新型采用NFC模块的专用柜锁内部结构示意图；

图8(a)本实用新型采用红外装置的专用自行车锁结构示意图；

图8(b)本实用新型采用NFC模块的专用自行车锁结构示意图；

图9本实用新型手机操作界面布置图。

附图中：1.第一金属触点；2.第一红外线收发装置；3.挂锁第二金属触点；4.挂锁第二红外线收发装置；5.挂锁直流电机转轴；6.挂锁直流电机；7.挂锁电子处理模块；8.挂锁锁扣运动槽；9.挂锁U型锁扣；10.挂锁锁舌；11.外门接口；12.内门接口；13.锁芯直流电机；14.减速齿轮组；15.锁芯电子处理模块；16.锁芯电机转轴；17.柜锁直流减速电机；18.柜锁电子处 理模块；19.柜锁接口；20.车锁直流电机；21.车锁电子处理模块；22.车锁锁扣；23.车锁锁舌；24.用户账号显示界面；25.添加新锁菜单键；26.锁冻结/删除/修改名称键；27.闭锁显示键；28.锁名称显示界面；29.开锁显示键；30.开锁人信息显示界面；31.系统设置键；32.快速跳转至下一打开状态锁图标键；33.好友管理及密码分享键；34.开锁历史选项；35.USB连接口；36.挂锁第二NFC收发模块；37.锁芯第二NFC收发模块；38.柜锁第二NFC收发模块；39.车锁第二NFC收发模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

参见图1(a)，图1(b)，本实用新型的开锁手机壳包括壳体以及设置在壳体上的第一金属触点1，第一金属触点1连接手机电池；专用锁具包括用于匹配开锁手机壳第一金属触点1与手机电池进行电气连接的第二金属触点、用于匹配手机处理器进行锁信息发送以及指令信息接收的信号收发装置、设在锁体内部与信号收发装置连接的电子处理模块，以及用于接收电子处理模块电指令信号并通过转轴旋转来带动锁扣开合的电机。

电机为直流电机、舵机或步进电机。

第一金属触点1与第二金属触点均采用磁性金属触点，专用锁具的信号收发装置为第二红外线收发装置或第二NFC收发模块；开锁手机壳的壳体上设置有能够与锁体内部第二红外线收发装置进行匹配的第一红外线收发装置2，第一红外线收发装置2连接手机处理器；或手机处理器通过第一NFC收发模块与锁体内部第二NFC收发模块进行匹配；第一NFC收发模块与第二NFC收发模块能够由第一蓝牙收发模块与第二蓝牙收发模块替换。

参见图2(a)，图2(b)，图3(a)，图3(b)，专用挂锁包括设在锁体表面的挂锁第二金属触点3及挂锁第二红外线收发装置4，锁体的内部设有挂锁电子处理模块7，挂锁电子处理模块7连接挂锁直流电机6，挂锁直流电机转轴5螺纹连接挂锁锁舌10，挂锁锁舌10与带有卡槽的挂锁U型锁扣9相固定，挂锁U型锁扣9安装在挂锁锁扣运动槽8中，挂锁U型 锁扣9连接锁具的锁梁。或者锁体表面仅设置挂锁第二金属触点3，锁体的内部还设有挂锁第二NFC收发模块36，手机处理器通过第一NFC收发模块与挂锁第二NFC收发模块3匹配。

参见图4，图5(a)，图5(b)，专用锁芯包括内门接口12以及外门接口11，且内门接口12与外门接口11上设有锁芯第二金属触点以及锁芯第二红外线收发装置，锁芯的内部设有锁芯电子处理模块15，锁芯电子处理模块15连接锁芯直流电机13，锁芯直流电机13的锁芯电机转轴16经过用于增大扭矩的减速齿轮组14连接锁芯锁扣，锁芯锁扣连接锁具的锁梁。或者外门接口11上仅设有锁芯第二金属触点，锁芯的内部还设有锁芯第二NFC收发模块37，手机处理器通过第一NFC收发模块与挂锁第二NFC收发模块37进行匹配。

参见图6，图7(a)，图7(b)，专用柜锁包括柜锁接口19，柜锁接口19上设有柜锁第二金属触点及柜锁第二红外线收发装置，柜锁的内部设有柜锁电子处理模块18，柜锁电子处理模块18连接柜锁直流减速电机17，柜锁直流减速电机17连接柜锁的锁柄。或者柜锁接口19上仅设有柜锁第二金属触点，柜锁的内部还设有柜锁第二NFC收发模块38，手机处理器通过第一NFC收发模块与柜锁第二NFC收发模块38进行匹配。

参见图8(a)，图8(b)，专用自行车锁包括车锁接口，车锁接口上设有车锁第二金属触点以及车锁第二红外线收发装置，车锁内部设有车锁电子处理模块21，车锁电子处理模块21连接车锁直流电机20，车锁直流电机20的转轴螺纹连接车锁锁舌23，车锁锁舌23连接车锁链条的一端，车锁链条的另一端连接具有卡槽的车锁锁扣22，车锁锁舌23与车锁锁扣22的卡槽配合，当车锁锁舌23插入车锁锁扣22的卡槽中时，车锁锁扣22被卡住，完成上锁；车锁锁舌23随转动退出车锁锁扣22的卡槽时，车锁锁扣22能够被拔出，即完成开锁。或者车锁接口上仅设有车锁第二金属触点，车锁的内部还设有车锁第二NFC收发模块39，手机处理器通过第一NFC收发模块与车锁第二NFC收发模块39进行匹配。

参见图9，本实用新型手机操作界面上包括用户账号显示界面24、添加新锁菜单键25、锁冻结/删除/修改名称键26、闭锁显示键27、锁名称显示界面28、开锁显示键29、开锁人信 息显示界面30、系统设置键31、快速跳转至下一打开状态锁图标键32、好友管理及密码分享键33、开锁历史选项34以及用于修改密码信息的USB连接口35。

本实用新型的工作过程为：开锁手机壳上的金属触点部分和手机电池正负极相连，当与锁体上的金属触点接触时，就相当于与手机电池的正负极实现电气连接，手机电池通过触点给锁中电子处理模块供电。锁上电后，第一红外线收发装置2发射储存的锁被识别信息。当触点接触的时候，对应的手机红外线收发装置收到信号，发送给APP，APP从存储空间中得到对应识别信息的锁密码信息，并通过红外线收发装置发射给锁，锁接收送入电子处理模块，进行密码验证，验证成功便产生控制信号，通过驱动芯片驱动电机转动，带动锁舌伸缩或减速增大力矩转动，电机停转后通过红外收发装置发送信息给手机，APP记录锁的开闭状态，即完成开锁动作。上锁过程如下，通过触点接触将锁信息发出，APP结合锁状态发送密码信息，锁具接收到包括锁状态的密码后进行验证，成功后控制电机逆向运动，即完成上锁。由于红外识别的速度快，触点接触在很短时间就可完成，电机转动的时间短，使得开锁过程短，触点只需接触并保持极短时间就能够完成对锁的控制。

锁电子部分控制直流电机转动，电机转轴上的外螺纹带动设有内螺纹的锁舌延轴向伸缩，当插入锁扣当中的卡槽时，锁扣被卡住，不能够被拔出，即实现上锁。当锁舌随转动退出卡槽时，即完成开锁，锁扣能够被拔出。而锁芯以及柜子锁，需要通过控制减速齿轮的减速比和控制电机的上电时间，即能够控制电机转动的角度和力矩，完成开锁动作。

本实用新型手机存储的密码能够通过云网络上传来备份。

锁的密码修改功能用到了串口通信，锁芯和柜锁在锁壁内侧设有Micro-usb口，其中锁芯在锁壁，柜锁安装后在抽屉里面，挂锁和车锁的在锁扣的活动槽里面。当锁处于开启状态下才能够修改密码，锁芯和柜锁由数据线与手机连接使用串口通信，APP界面上用户写入锁的识别码和密码，手机通过串口把信息发送给锁，锁信息存储在电子处理模块中。电子处理模块包括AVR单片机、存储器和驱动芯片。车锁的锁扣拔出来时，里面也有Micro—usb接 口用于修改密码，而挂锁由于尺寸限制，锁扣抽出时需要小的特制接口连接，但是用的还是串口通信原理，只是对几根线连接的接口结构小型化，变成圆柱体插拔，类似耳机头和口。

本实用新型红外收发装置通过AVR芯片的软串口通信，修改密码以及密码写入用的是硬件串口。手机对外供电既可以通过触点与手机USB口供电端相连运用手机的OTG功能对外供电，或者直接与手机电池相连进行供电，操作使用方便。

Claims (8)

1.一种手机锁控机构，其特征在于：开锁手机壳包括壳体以及设置在壳体上的第一金属触点(1)，第一金属触点(1)连接手机电池；专用锁具包括用于匹配开锁手机壳第一金属触点(1)与手机电池进行电气连接的第二金属触点、用于匹配手机处理器进行锁信息发送以及指令信息接收的信号收发装置、设在锁体内部与信号收发装置连接的电子处理模块，以及用于接收电子处理模块电指令信号并通过转轴旋转来带动锁扣开合的电机；第一金属触点(1)与第二金属触点均采用磁性金属触点；专用锁具的信号收发装置为第二红外线收发装置或第二NFC收发模块；开锁手机壳的壳体上设置有能够与锁体内部第二红外线收发装置进行匹配的第一红外线收发装置(2)，第一红外线收发装置(2)连接手机处理器；或手机处理器通过第一NFC收发模块与锁体内部第二NFC收发模块进行匹配；第一NFC收发模块与第二NFC收发模块能够由第一蓝牙收发模块与第二蓝牙收发模块替换。

2.根据权利要求1所述的手机锁控机构，其特征在于：专用挂锁包括设置在锁体表面的挂锁第二金属触点(3)以及挂锁第二红外线收发装置(4)，锁体的内部设有挂锁电子处理模块(7)，挂锁电子处理模块(7)连接挂锁直流电机(6)，挂锁直流电机转轴(5)螺纹连接挂锁锁舌(10)，挂锁锁舌(10)与带有卡槽的挂锁U型锁扣(9)相固定，挂锁U型锁扣(9)安装在挂锁锁扣运动槽(8)中，挂锁U型锁扣(9)连接着锁具的锁梁；或者锁体表面仅设置挂锁第二金属触点(3)，锁体的内部还设有挂锁第二NFC收发模块(36)，手机处理器通过第一NFC收发模块与挂锁第二NFC收发模块(36)进行匹配。

3.根据权利要求1所述的手机锁控机构，其特征在于：专用锁芯包括内门接口(12)与外门接口(11)，所述的内门接口(12)以及外门接口(11)上均设有锁芯第二金属触点以及锁芯第二红外线收发装置，锁芯的内部设有锁芯电子处理模块(15)，锁芯电子处理模块(15)连接锁芯直流电机(13)，锁芯直流电机(13)的锁芯电机转轴(16)经过用于增大扭矩的减速齿轮组(14)连接锁芯拨叉，锁芯拨叉连接锁具的锁梁；或者外门接口(11)上仅设有锁芯第二金属触点，锁芯的内部还设有锁芯第二NFC收发模块(37)，手机处理器通过第一NFC 收发模块与挂锁第二NFC收发模块(37)进行匹配。

4.根据权利要求1所述的手机锁控机构，其特征在于：专用柜锁包括柜锁接口(19)，所述的柜锁接口(19)上设有柜锁第二金属触点以及柜锁第二红外线收发装置，柜锁的内部设有柜锁电子处理模块(18)，柜锁电子处理模块(18)连接柜锁直流减速电机(17)，柜锁直流减速电机(17)连接柜锁的锁柄；或者柜锁接口(19)上仅设有柜锁第二金属触点，柜锁的内部还设有柜锁第二NFC收发模块(38)，手机处理器通过第一NFC收发模块与柜锁第二NFC收发模块(38)进行匹配。

5.根据权利要求1所述的手机锁控机构，其特征在于：专用自行车锁包括车锁接口，所述的车锁接口上设有车锁第二金属触点以及车锁第二红外线收发装置，车锁的内部设有车锁电子处理模块(21)，车锁电子处理模块(21)连接车锁直流电机(20)，车锁直流电机(20)的转轴螺纹连接车锁锁舌(23)，车锁锁舌(23)连接车锁链条的一端，车锁链条的另一端连接具有卡槽的车锁锁扣(22)，车锁锁舌(23)与车锁锁扣(22)的卡槽配合；或者车锁接口上仅设有车锁第二金属触点，车锁的内部还设有车锁第二NFC收发模块(39)，手机处理器通过第一NFC收发模块与车锁第二NFC收发模块(39)进行匹配。

6.根据权利要求1所述的手机锁控机构，其特征在于：所述的第二红外线收发装置经手机USB口连接手机处理器，手机电池通过手机USB口向第一金属触点(1)供电。

7.根据权利要求1所述的手机锁控机构，其特征在于：所述的电子处理模块包括AVR单片机、存储器以及驱动芯片。

8.根据权利要求1所述的手机锁控机构，其特征在于：所述的专用锁具上设置有用于修改密码的USB连接口(35)，USB连接口(35)与电子处理模块相连。