ES2355789B1 - Cerradura electrónica. - Google Patents
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Abstract
Cerradura electrónica.
Partiendo de la estructuración convencional de
una cerradura clásica, del tipo de las dotadas de un mecanismo
físico de accionamiento del correspondiente pestillo mediante llave,
así como un mecanismo eléctrico, asociado a un relé o solenoide, que
permite actuar de forma remota sobre el pestillo, o en su caso sobre
los medios de bloqueo del pestillo, la invención centra sus
características en el hecho de que al circuito de control del relé o
solenoide se le conecta en paralelo un módulo de identificación por
radiofrecuencia RFID, que se subdivide en dos
sub-módulos, un sub-módulo de
lectura y comunicaciones (1), y un sub-módulo de
antena, señalización y detección de presencia de tarjetas (2),
convenientemente conectados eléctricamente, módulo RFID dotado de
medios de alimentación, configuración y comprobación de los códigos
de identificación asociados a las tarjetas RFID de apertura de la
cerradura que se suministran a los usuarios de la cerradura,
pudiendo actuar dicho módulo sobre la alimentación del solenoide o
relé asociado a la cerradura.
Description
Cerradura electrónica.
La presente invención se refiere a una cerradura
electrónica, del tipo de las utilizadas en accesos a edificaciones
tales como bloques de viviendas o similares, cuyo pestillo es
accionado a través de un mecanismo asociado a un solenoide o relé,
activación que se lleva a cabo de forma electrónica.
El objeto de la invención es proporcionar una
cerradura de fácil utilización y rápido acceso por parte del
personal autorizado, merced a la incorporación de tecnología de
identificación mediante radiofrecuencias, si bien dicha cerradura
podrá utilizarse opcional y paralelamente mediante la clásica llave
que acciona el mecanismo mecánico de apertura del pestillo.
Son conocidas una gran variedad de cerraduras
electromecánicas que, permiten su apertura de forma remota mediante
un mecanismo asociado a un solenoide o relé, que actúa sobre el
pestillo o medios de cierre de la cerradura, de manera que la misma
puede ser abierta localmente y de forma mecánica mediante el
concurso de la complementaria llave.
En este sentido, el uso de llaves convencionales
supone un engorro para los usuarios, ya que, debido a las múltiples
cerraduras de las puertas de acceso a las que cotidianamente tienen
que acceder, ya sea de su vivienda, garaje, lugar de trabajo, etc,
acumulándose un elevado número de llaves, con el consecuente peso
que ello supone, y la pérdida de tiempo que supone el tener que
localizar la llave adecuada para cada cerradura en su momento
preciso.
La cerradura electrónica que la invención
propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática
anteriormente expuesta, permitiendo un fácil y rápido acceso a las
personas autorizadas, de forma automática, pudiéndose no obstante
utilizar de forma convencional, a través de la complementaria
llave.
llave.
Para ello, y de forma más concreta, partiendo de
la estructuración básica convencional, de las cerraduras
anteriormente mencionadas, es decir, dotadas de un mecanismo físico
de accionamiento del correspondiente pestillo mediante llave, así
como un mecanismo eléctrico, asociado a un relé o solenoide, que
permite actuar de forma remota sobre el pestillo, o en su caso sobre
los medios de bloqueo del pestillo, la invención centra sus
características en el hecho de que al circuito de control del relé o
solenoide se le conecta en paralelo un módulo de identificación por
radiofrecuencia (RFID), alimentado por una batería, que se subdivide
en dos sub-módulos, un módulo de lectura y
comunicaciones, y un módulo de antena, señalización y detección de
la presencia de tarjeta identificadora.
A partir de esta estructuración, a cada persona
autorizada se le suministrará una tarjeta de identificación RFID, de
manera que al acercar la tarjeta a la cerradura, ésta será leída por
el módulo RFID, a través de su correspondiente antena, alimentando
eléctricamente el solenoide o relé asociado al pestillo o a los
medios de bloqueo del mismo, activando así, de forma automática la
apertura de la cerradura, la cual quedará de nuevo bloqueada una vez
cerrada la puerta a la que esté asociada la cerradura.
El citado módulo RFID estará dotado
preferentemente de una pareja de diodos, concretamente un diodo rojo
y un diodo verde, indicadores de estado, visibles, así como la
antena de lectura, a través de una ventana practicada en la armadura
de la cerradura, pudiendo dichos elementos estar protegidos mediante
un escudo de material plástico transparente o
similar.
similar.
De acuerdo con otra de las características de la
invención, en el sub-módulo de lectura y
comunicaciones, se ha previsto que, se establezca un
microcontrolador, con una memoria de almacenamiento asociado al
mismo, en la que se almacenan los códigos de identificación para las
diferentes tarjetas de identificación asociadas a cada usuario,
habiéndose previsto que dicho módulo cuente con medios de apertura
de emergencia, materializado en un conector tipo jack, a través del
que es posible proporcionar alimentación al circuito, en caso de
agotamiento de la batería asociada al mismo, y paralelamente el
envío del correspondiente código de apertura, independientemente de
los medios de lectura, con objeto de garantizar la apertura incluso
ante un fallo de dicho lector.
A partir de esta estructuración, la operativa de
configuración es la siguiente:
Inicialmente la memoria de configuración del
módulo está vacía, es decir, no tiene información correspondiente a
tarjetas maestras ni a tarjetas habilitadas.
La primera tarjeta que se presenta a la
cerradura corresponderá con la tarjeta "maestra", la cual
deberá guardarse para posteriores operaciones de configuración.
Para permitir el acceso a una o varias tarjetas
de usuario es fundamenta validar dichas tarjetas previamente. Para
ello, se presentará la tarjeta maestra al módulo RFID. El led rojo
parpadeará unos segundos, de manera que en este estado, cada tarjeta
presentada frente a la antena será reconocida y almacenada como
habilitada, permitiéndose su acceso en posteriores operaciones.
Tras unos segundos sin presentar ninguna
tarjeta, el módulo volverá a su estado de funcionamiento normal.
La memoria del módulo será suficiente como para
poder configurar un elevado número de tarjetas, por ejemplo del
orden de 1000.
Para deshabilitar el acceso a una o varias
tarjetas de usuario, es necesario igualmente presentar la tarjeta
maestra, de manera que una vez leída se volverá a presentar de nuevo
dicha tarjeta maestra, lo que indicará al circuito el modo de
operación de invalidación, de manera que el led rojo parpadeará con
una cadencia diferente durante unos segundos.
En este estado, cada tarjeta presentada frente a
la antena, y que sea reconocida, será borrada de la lista de
habilitados de la memoria interna, de manera que en posteriores
operaciones su acceso será denegado.
Transcurrido un tiempo preprogramado tras el que
no se presente ninguna tarjeta, el módulo volverá a su estado de
funcionamiento normal.
Por último, y para borrar la tarjeta maestra,
ésta deberá ser presentada al módulo RFID tres veces consecutivas,
de manera que la siguiente tarjeta que lea el dispositivo será
considerada como tarjeta "maestra".
La información de las tarjetas se almacenará en
una memoria no volátil, de manera que permanecerá almacenada incluso
ante un fallo en el suministro eléctrico del circuito.
Consecuentemente, y a partir de lo anteriormente
comentado, ante la presentación de una tarjeta frente a la antena de
lectura, ésta será detectada y leída, de manera que si su código de
identificación coincide con alguno de los contenidos en la memoria
interna se producirá una indicación acústica, y el led verde se
iluminará durante un tiempo preestablecido, activándose el
correspondiente solenoide o relé asociado a la cerradura.
Por su parte, si la tarjeta una vez leída, no
está en la lista de la memoria, se producirá una indicación acústica
de error, mientras que paralelamente el led rojo se iluminará
brevemente, de manera que el solenoide o relé no será activado.
Cabe señalar asimismo, que el módulo estará
programado para almacenar en memoria los accesos producidos junto
con la hora/fecha en la que se producen, almacenándose en un buffer
circular, de manera que cuando se llena la memoria se van borrando
los más antiguos, con una capacidad del orden de registro de unos
2000 accesos.
Para la descarga de esta información, se podrá
utilizará un conector jack, similar al anteriormente descrito.
Por último, es de señalar que, para
instalaciones en las que no resulte conveniente utilizar el modo
manual de programación de las tarjetas habilitadas anteriormente
descrito, se ha previsto la programación automática del módulo, a
través de un módulo programador externo, que recibe la configuración
de tarjetas habilitadas desde un PC a través de un conector USB, y a
su vez descarga esta información a una o varias cerraduras cuando se
conecta a ellas a través del jack de configuración.
Se consigue de esta manera una cerradura
sumamente versátil, rápida y cómoda de usar.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de
realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de
dicha descripción, un único juego de dibujos en donde con carácter
ilustrativo y no limitativo, se ha representado de forma esquemática
el módulo RFID asociado al solenoide o relé de apertura de la
cerradura objeto de la presente invención.
En la figura reseñada no aparece representada la
cerradura propiamente dicha, por cuanto que la invención es
aplicable a muy diversos tipos de cerraduras con distintas
configuraciones, presentando todas ellas como denominador común el
hecho de que están dotadas de un mecanismo físico de accionamiento
del correspondiente pestillo mediante llave, así como un mecanismo
eléctrico, asociado a un relé o solenoide, que permite actuar de
forma remota sobre el pestillo, o en su caso sobre los medios de
bloqueo del
pestillo.
pestillo.
Pues bien, a partir de esta estructuración
convencional, la invención centra sus características en el hecho de
que paralelamente al circuito de alimentación al solenoide o relé,
se establece un circuito o módulo RFID, el mostrado en la figura,
que se subdivide en dos sub-módulos, un
sub-módulo de lectura y comunicaciones (1), y un
sub-módulo de antena, señalización y detección de
presencia de tarjetas (2), unidos a través de un cable plano
(3).
El sub-módulo de lectura y
comunicaciones (1) está constituido por un circuito impreso en el
que se establece un puerto de conexión para una batería de
alimentación (4), de 3,8 V, un puerto de conexión y alimentación
controlada del solenoide (5), un microcontrolador (6), con una
memoria interna de almacenamiento no volátil, asociada al mismo.
Por su parte, el sub-módulo de
antena, señalización y detección de presencia de tarjetas (2) estará
integrado preferentemente en un encapsulado (7) de plástico
transparente o similar, que quedará integrado y visible a través del
escudo o chasis exterior de la cerradura, y en cuyo seno se
establece, sobre el correspondiente circuito impreso, una antena
(8), un diodo rojo (9), un diodo verde (10), y un zumbador (11).
Tal y como se ha comentado anteriormente, a
través de la antena (8) se leerán las tarjetas, ya sean maestras o
de usuarios, de manera que, a través del firmware del
microcontrolador (6), y en base a la base de datos de códigos de
identificación asociados a su memoria interna, el
sub-módulo de lectura y comunicaciones (1)
comprobará la tarjeta leída, y de corresponderse con un usuario
permitido, alimentará el diodo verde (10), así como generará una
señal de validación a través del zumbador (11), permitiendo el
acceso a través del puerto de conexión y alimentación controlada del
solenoide (5), el cual será alimentado eléctricamente, provocando la
apertura de la cerradura. En caso de tratarse de una tarjeta no
habilitada, se alimentará el diodo rojo (9), durante un tiempo
preestablecido, generándose una señal acústica distinta de
invalidación.
Paralelamente, se han previsto medios de
apertura de emergencia, materializados en un primer conector jack
(12), mini USB o similar, al que se podrá conectar un módulo
auxiliar y externo, encargado de enviar un código de apertura de la
cerradura independiente de los medios de lectura (antena), del
dispositivo.
Por último, y tal y como se ha comentado
anteriormente, se han previsto varios modos de programación del
dispositivo, de manera que si no se quieren validar las tarjetas una
a una frente a la propia cerradura, se ha previsto que éstas puedan
puedan validarse a través de un PC, de manera que dichos códigos
sean descargados directamente a la memoria interna del dispositivo a
través de un módulo externo, mediante el concurso de un conector de
configuración (13), tipo jack, mini USB o similar.
Así pues, al estar el circuito descrito
conectado en paralelo con los medios de alimentación del solenoide o
relé de que se trate, la cerradura podrá utilizarse de múltiples
maneras, ya sea de forma automática mediante tarjeta RFID, de forma
mecánica mediante llave, o abrirse de forma remota mediante control
de la alimentación eléctrica del solenoide.
Claims (5)
1. Cerradura electrónica, del tipo de las que
están dotadas de un mecanismo físico de accionamiento del
correspondiente pestillo mediante llave, así como un mecanismo
eléctrico, asociado a un relé o solenoide, que permite actuar de
forma remota sobre el pestillo, o en su caso sobre los medios de
bloqueo del pestillo, caracterizada porque al circuito de
control del relé o solenoide se le conecta en paralelo un módulo de
identificación por radiofrecuencia RFID, que se subdivide en dos
sub-módulos, un sub-módulo de
lectura y comunicaciones (1), y un sub-módulo de
antena, señalización y detección de presencia de tarjetas (2),
convenientemente conectados eléctricamente, módulo RFID dotado de
medios de alimentación, configuración y comprobación de los códigos
de identificación asociados a las tarjetas RFID de apertura de la
cerradura, así como de actuación sobre la alimentación del solenoide
o relé asociado a la
cerradura.
cerradura.
2. Cerradura electrónica, según reivindicación
1ª, caracterizada porque el sub-módulo de
lectura y comunicaciones (1) está constituido por un circuito
impreso en el que se establece un puerto de conexión para una
batería de alimentación (4), de 3,8 V, un puerto de conexión y
alimentación controlada del solenoide (5), un microcontrolador (6),
con una memoria interna de almacenamiento no volátil.
3. Cerradura electrónica, según reivindicación
1ª, caracterizada porque el sub-módulo de
antena, señalización y detección de presencia de tarjetas (2) se
integra en un encapsulado (7) de plástico transparente o similar,
visible a través del escudo o chasis exterior de la cerradura, y en
cuyo seno se establece, sobre el correspondiente circuito impreso,
una antena (8), un diodo rojo (9), un diodo verde (10), y un
zumbador (11).
4. Cerradura electrónica, según reivindicación
1ª, caracterizada porque incorpora medios de apertura de
emergencia, materializados en un primer conector jack (12), mini USB
o similar al que es conectable un módulo auxiliar y externo, dotado
de medios de alimentación eléctrica del módulo RFID, así como de
envío del código de apertura de la cerradura directamente al
microcontrolador.
5. Cerradura electrónica, según reivindicación
1ª, caracterizada porque incorpora conector de configuración
(13), tipo jack, mini USB o similar de comunicación con el
microcontrolador (6).
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|---|---|---|---|
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