CN213510014U - 智能门锁 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能门锁，其特征在于，智能门锁包括：门锁主体，其固定在门上；锁芯，其设置在门锁主体内部并且构造成借助于插入其中的钥匙的旋转来选择性地锁定或解锁智能门锁；控制器，其设置在锁芯中并且构造成借助于加速度信号判断门的打开和关闭并且，以辅助控制智能门锁的锁定和解锁；加速度传感器，其设置在锁芯中并且构造成检测智能门锁的加速度，以向控制器提供加速度信号；NB‑IOT模块，其设置在锁芯中并且构造成以无线方式与远程服务器通信，以将控制器的判断结果上传至远程服务器，其中，加速度传感器和NB‑IOT模块电连接到控制器。

Description

智能门锁

技术领域

本申请涉及一种智能门锁，具体涉及一种利用加速度传感器和NB-IOT模块实现门的打开和关闭检测和信息上传功能的智能门锁。

背景技术

针对长短租公寓管理，现有技术中存在多种智能门锁的解决方案。然而，大部分智能门锁借助于通过蓝牙通信的装置检测门的打开和关闭，这意味着若希望检测门的打开和关闭，则必须在附近设置对应的装置。同时，由于与智能门锁远程连接的装置所处的网络环境各异，这些智能门锁无法将门的打开和关闭情况持续上传到远程服务器端。此外，一部分智能门锁在安装时需要拆除已有的普通门锁，改造成本较高。

实用新型内容

为解决现有技术中的上述问题，本申请提出一种智能门锁。所述智能门锁包括：门锁主体，其固定在门上；锁芯，其设置在所述门锁主体内部并且构造成借助于插入其中的钥匙的旋转来选择性地锁定或解锁所述智能门锁；控制器，其设置在所述锁芯中并且构造成借助于加速度信号判断门的打开和关闭并且，以辅助控制所述智能门锁的锁定和解锁；加速度传感器，其设置在所述锁芯中并且构造成检测所述智能门锁的加速度，以向所述控制器提供所述加速度信号；NB-IOT模块，其设置在所述锁芯中并且构造成以无线方式与远程服务器通信，以将所述控制器的判断结果上传至远程服务器，其中，所述加速度传感器和所述NB-IOT模块电连接到所述控制器。

根据可选的实施方式，所述加速度传感器构造成检测在互相垂直的第一方向、第二方向和第三方向上的第一加速度(acc_x)、第二加速度(acc_y)和第三加速度(acc_z)，其中所述第三方向为竖直方向，以向上为正向，所述第二方向为平行于门框的顶边或底边的水平方向，以远离门的枢转轴为正向，以及所述第一方向为垂直于所述第二方向和所述第三方向的方向，以门的打开方向为正向。

根据可选的实施方式，所述控制器构造成在所述第一加速度(acc_x)从绝对值超过第一阈值的正值下降到负值的情况下判断门已被打开并且借助于所述NB-IOT模块将开门信号上传至所述远程服务器；以及所述控制器构造成在所述第一加速度(acc_x)从绝对值超过第二阈值的负值上升到正值的情况下判断门已被关闭并且借助于所述NB-IOT模块将关门信号上传至所述远程服务器。

根据可选的实施方式，所述控制器构造成在第一时间段内检测到门的多次打开或关闭的情况下判断为门在第一时间段内仅发生一次开启或关闭，以防止短时间的多次开门和关门干扰所述控制器的正常判断。

根据可选的实施方式，所述门锁主体具有与门的锁芯孔相对应的孔；所述智能门锁还包括：后盖，其设置在所述门锁主体上以覆盖所述门锁主体上的孔；指示灯，其设置在所述门锁主体上并且电连接到所述控制器，构造成以光学方式指示所述智能门锁的各种状态；以及按钮，其设置在所述门锁主体上并且电连接到所述控制器，以通过不同的按压模式使所述控制器执行各种操作。

根据可选的实施方式，所述门锁主体包括底板和外壳；所述底板固定在门上；所述外壳包围所述底板；以及所述锁芯设置在所述外壳中并且其一部分通过所述外壳上的孔伸出到所述外壳外部。

根据可选的实施方式，所述锁芯包括：固定支架，其固定到门上的锁芯孔周围；传动轴套，其可旋转地设置在所述固定支架中并且具有外齿圈；钥匙夹持装置，其不可相对旋转地设置在所述传动轴套中，以将钥匙的旋转运动转换为锁舌的水平运动从而选择性地锁定或解锁所述智能门锁；电机，其设置在所述固定支架上以在钥匙未插入所述钥匙夹持装置中或钥匙插入所述钥匙夹持装置中但不旋转的情况下辅助致动所述钥匙夹持装置，以选择性地锁定或解锁所述智能门锁；传动齿轮，其可旋转地设置在所述固定支架中并且构造成与所述传动轴套的外齿圈和所述电机啮合以将所述电机的转矩传递到所述传动轴套；印刷电路板，其设置在所述固定支架上以承载各种电子器件；以及电池，其设置在所述印刷电路板上，用于向智能门锁1中的各种电子器件供电。

根据可选的实施方式，所述钥匙夹持装置的一部分从门上的锁芯孔露出以供钥匙插入，另一部分从所述门锁主体上的孔露出并且由所述后盖覆盖，以方便检修。

根据可选的实施方式，所述电池是可重复充电的电池

根据可选的实施方式，所述电池是可更换的一次性电池。

根据本申请的智能门锁能够通过检测加速度实现对开关门动作的动态识别，这种识别在智能门锁的内部完成，无需在智能门锁外部设置与智能门锁通信的装置。此外，根据本申请的智能门锁采用低功耗的NB-IOT模块，借助于移动网络与远程服务器通讯，不受智能门锁所在地的网络环境影响，既可实现远程锁定和解锁功能，又可以实时上传门的打开和关闭信息。

根据本申请的智能门锁的对开关门动作的动态识别和与远程服务器通讯的功能无需拆除已有的普通门锁，改造成本较低。

附图说明

本申请的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解和了解，在附图中：

图1是根据本申请的智能门锁的立体图；

图2是图1的智能门锁的分解立体图；

图3是图1的智能门锁的锁芯的分解立体图；

图4是图1的智能门锁在开门过程中第一加速度相对于时间的图表。

具体实施方式

为帮助本领域的技术人员确切地理解本申请要求保护的主题，下面结合附图详细描述本申请的具体实施方式。

图1是根据本申请的智能门锁的立体图。智能门锁1包括门锁主体2，其固定在门上并且具有与门的锁芯孔相对应的孔；后盖11，其设置在门锁主体2上以覆盖门锁主体2上的孔；指示灯9，其设置在门锁主体2上并且电连接到控制器(未示出)，构造成以光学方式指示智能门锁1的各种状态；以及按钮10，其设置在门锁主体2上并且电连接到控制器，以通过不同的按压模式使控制器执行各种操作。

图2是图1的智能门锁的分解立体图。门锁主体2包括底板21和外壳22。底板21固定在门上。外壳22包围底板21。智能门锁1还包括锁芯3，其设置在外壳22中并且构造成借助于插入其中的钥匙的旋转来选择性地锁定或解锁智能门锁1。锁芯3的一部分通过外壳22上的孔伸出到外壳22外部。

图3是图1的智能门锁的锁芯的分解立体图。锁芯3包括：固定支架31，其固定到门上的锁芯孔周围；传动轴套32，其可旋转地设置在固定支架31中并且具有外齿圈；钥匙夹持装置33，其不可相对旋转地设置在传动轴套32中，以将钥匙的旋转运动转换为锁舌(未示出)的水平运动从而选择性地锁定或解锁智能门锁1，钥匙夹持装置33的一部分从门上的锁芯孔露出以供钥匙插入，另一部分从门锁主体2上的孔露出并且由后盖11覆盖，以方便检修；电机34，其设置在固定支架31上以在钥匙未插入钥匙夹持装置33中或钥匙不旋转的情况下辅助致动钥匙夹持装置33，以选择性地锁定或解锁智能门锁1；传动齿轮35，其可旋转地设置在固定支架31中并且构造成与传动轴套32的外齿圈和电机34啮合以将电机34的转矩传递到传动轴套32，传动齿轮35的直径和齿数构造成将电机34的转矩放大；印刷电路板36，其设置在固定支架31上以承载各种电子器件；以及电池37，其设置在印刷电路板36上，用于向智能门锁1中的各种电子器件供电。

电池37可以是可重复充电的电池，也可以是可更换的一次性电池。

传动轴套32中设置有光电传感器38，其构造成检测钥匙夹持装置33中是否存在钥匙。

钥匙夹持装置33可以是现有的普通门锁中的钥匙夹持装置或连接到现有的普通门锁中的钥匙夹持装置，从而无需整体更换现有的普通门锁。

借助于电机34，根据本申请的智能门锁1可以在钥匙未插入钥匙夹持装置33中或钥匙插入钥匙夹持装置33中但不旋转的情况下被选择性地锁定或解锁，以使得远程控制智能门锁1成为可能。

印刷电路板36上设置有加速度传感器39，其构造成检测智能门锁1的加速度；NB-IOT模块40，其构造成以无线方式与远程服务器通信；以及控制器41，其电连接到按钮10、电机34、加速度传感器39和NB-IOT模块40，以根据来自按钮10或远程服务器的信号控制电机34的操作、从加速度传感器39接收加速度信号并且经由NB-IOT模块40与远程服务器通讯。

可以通过按钮10发出的信号包括智能门锁1的供电开关、智能门锁1的锁定和解锁以及NB-IOT模块40的手动重置等。

NB-IOT模块40以本身已知的方式经由蜂窝移动网络与远程服务器通信。

控制器41构造成借助于加速度传感器39的加速度信号判断门的打开和关闭。具体而言，加速度传感器39构造成检测在互相垂直的第一方向x、第二方向y和第三方向z上的第一加速度acc_x、第二加速度acc_y和第三加速度acc_z。第三方向z为竖直方向，以向上为正向。第二方向y为平行于门框的顶边或底边的水平方向，以远离门的枢转轴为正向。第一方向x为垂直于第一方向和第二方向的方向，以门的打开方向为正向。

第一加速度acc_x、第二加速度acc_y和第三加速度acc_z分别满足：

acc_Z＝1g×cos θ

其中，g为重力加速度；θ为加速度传感器4的运动方向与第三方向z的夹角；φ为加速度传感器4的运动方向与第二方向y的夹角。在实际操作中，θ始终为90°，因此sin θ始终为1并且cos θ始终为0。以上公式可以简化为：

acc_Z＝0

图4是图1的智能门锁在开门过程中第一加速度相对于时间的图表。在一般的开门过程中，第一加速度acc_x逐渐上升，然后从绝对值超过第一阈值的正值下降到负值，然后上升并且趋近于0。在这种情况下，控制器41判断门已被打开。

类似地，在一般的关门过程中，第一加速度acc_x逐渐下降，然后从绝对值超过第二阈值的负值上升到正值，然后下降并且趋近于0。在这种情况下，控制器41判断门已被关闭。

为了防止短时间的多次开门和关门干扰控制器41的正常判断，控制器41构造成在第一时间段内检测到门的多次打开或关闭的情况下判断为门在第一时间段内仅发生一次开启或关闭。

虽然基于特定的实施方式示出和描述了本申请，但本申请并不限制于所示出的细节。相反地，在权利要求及其等同替换的范围内，本申请的各种细节可以被改造。

Claims (8)

1.一种智能门锁(1)，其特征在于，

所述智能门锁(1)包括：

门锁主体(2)，其固定在门上；

锁芯(3)，其设置在所述门锁主体(2)内部并且构造成借助于插入其中的钥匙的旋转来选择性地锁定或解锁所述智能门锁(1)；

控制器(41)，其设置在所述锁芯(3)中并且构造成借助于加速度信号判断门的打开和关闭并且，以辅助控制所述智能门锁(1)的锁定和解锁；

加速度传感器(39)，其设置在所述锁芯(3)中并且构造成检测所述智能门锁(1)的加速度，以向所述控制器(41)提供所述加速度信号；

NB-IOT模块(40)，其设置在所述锁芯(3)中并且构造成以无线方式与远程服务器通信，以将所述控制器(41)的判断结果上传至远程服务器，

其中，所述加速度传感器(39)和所述NB-IOT模块(40)电连接到所述控制器(41)。

2.根据权利要求1所述的智能门锁(1)，其特征在于，

所述加速度传感器(39)构造成检测在互相垂直的第一方向、第二方向和第三方向上的第一加速度、第二加速度和第三加速度，其中所述第三方向为竖直方向，以向上为正向，所述第二方向为平行于门框的顶边或底边的水平方向，以远离门的枢转轴为正向，以及所述第一方向为垂直于所述第二方向和所述第三方向的方向，以门的打开方向为正向。

3.根据权利要求1或2所述的智能门锁(1)，其特征在于，

所述门锁主体(2)具有与门的锁芯孔相对应的孔；

所述智能门锁(1)还包括：

后盖(11)，其设置在所述门锁主体(2)上以覆盖所述门锁主体(2)上的孔；

指示灯(9)，其设置在所述门锁主体(2)上并且电连接到所述控制器(41)，构造成以光学方式指示所述智能门锁(1)的状态；以及

按钮(10)，其设置在所述门锁主体(2)上并且电连接到所述控制器(41)。

4.根据权利要求3所述的智能门锁(1)，其特征在于，

所述门锁主体(2)包括底板(21)和外壳(22)；

所述底板(21)固定在门上；

所述外壳(22)包围所述底板(21)；以及

所述锁芯(3)设置在所述外壳(22)中并且其一部分通过所述外壳(22)上的孔伸出到所述外壳(22)外部。

5.根据权利要求4所述的智能门锁(1)，其特征在于，所述锁芯(3)包括：

固定支架(31)，其固定到门上的锁芯孔周围；

传动轴套(32)，其可旋转地设置在所述固定支架(31)中并且具有外齿圈；

钥匙夹持装置(33)，其不可相对旋转地设置在所述传动轴套(32)中，以将钥匙的旋转运动转换为锁舌的水平运动从而选择性地锁定或解锁所述智能门锁(1)；

电机(34)，其设置在所述固定支架(31)上以在钥匙未插入所述钥匙夹持装置(33)中或钥匙插入所述钥匙夹持装置(33)中但不旋转的情况下辅助致动所述钥匙夹持装置(33)，以选择性地锁定或解锁所述智能门锁(1)；

传动齿轮(35)，其可旋转地设置在所述固定支架(31)中并且构造成与所述传动轴套(32)的外齿圈和所述电机(34)啮合以将所述电机(34)的转矩传递到所述传动轴套(32)；

印刷电路板(36)，其设置在所述固定支架(31)上以承载电子器件；以及

电池(37)，其设置在所述印刷电路板(36)上，用于向智能门锁(1)中的电子器件供电。

6.根据权利要求5所述的智能门锁(1)，其特征在于，

所述钥匙夹持装置(33)的一部分从门上的锁芯孔露出以供钥匙插入，另一部分从所述门锁主体(2)上的孔露出并且由所述后盖(11)覆盖。

7.根据权利要求6所述的智能门锁(1)，其特征在于，

所述电池(37)是可重复充电的电池。

8.根据权利要求6所述的智能门锁(1)，其特征在于，

所述电池(37)是可更换的一次性电池。

Images