ES2962640T3 - Disposición para el sistema de bloqueo electrónico y el sistema de bloqueo electrónico - Google Patents

Abstract

Una disposición (10) para un sistema de bloqueo electrónico (24), comprendiendo la disposición (10) un elemento actuador (12) dispuesto para realizar un procedimiento de actuación (18) mediante manipulación manual por parte de un usuario; un generador electromagnético (14) que comprende un estator (20) y un rotor (22), estando dispuesto el rotor (22) para ser impulsado rotacionalmente con respecto al estator (20) al menos temporalmente durante el procedimiento de accionamiento (18) mediante el movimiento de el elemento actuador (12) para generar de este modo energía eléctrica; y un sistema de control electrónico (16) dispuesto para ser alimentado eléctricamente por el generador (14); en el que el sistema de control (16) está dispuesto para controlar el suministro de retroalimentación al usuario; y en el que la retroalimentación es una retroalimentación háptica en el elemento de accionamiento (12), una señal sonora, una señal luminosa o combinaciones de las mismas. También se proporciona un sistema de bloqueo electrónico (24) que comprende la disposición (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Disposición para el sistema de bloqueo electrónico y el sistema de bloqueo electrónico

Campo técnico de la invención

La presente divulgación generalmente se refiere a una disposición para un sistema de cierre electrónico. En particular, se proporciona un dispositivo que comprende un elemento de accionamiento, un generador electromagnético y un sistema de control electrónico, y un sistema de bloqueo electrónico que comprende el dispositivo.

Antecedentes de la invención

Varios tipos de sistemas de bloqueo electrónico se conocen en el arte. En lugar de utilizar una cerradura puramente mecánica, algunos sistemas de bloqueo incluyen un accionamiento electrónico de un miembro de cerradura (por ejemplo, un perno de cerradura) para desbloquear una puerta, u otro miembro de acceso, para dar acceso físico al área detrás de la puerta.

Además, en lugar de utilizar una llave tradicional para desbloquear la puerta, se conocen varios tipos de métodos de comunicación electrónica para autorizar a una persona a acceder al área detrás de la puerta. Estos métodos de comunicación pueden basarse en la comunicación inalámbrica, por ejemplo, identificación por radiofrecuencia (RFID) o Bluetooth de baja energía (BLE). La comunicación basada en contacto también es posible, por ejemplo, cuando se inserta una llave electrónica en la cerradura para permitir la comunicación.

Para alimentar un sistema de cierre electrónico, se han propuesto los llamados sistemas de cierre electrónico “autoalimentados”, donde la energía eléctrica se genera a partir de un movimiento de accionamiento por parte del usuario (por ejemplo, de un tirador de puerta, inserción de llave o abertura de puerta) y la energía eléctrica generada se utiliza para alimentar el sistema de bloqueo electrónico. Este concepto también se conoce como captación de energía.

Algunos sistemas de bloqueo electrónico comprenden un alojamiento de cilindro, un elemento de bloqueo dispuesto de forma giratoria en el alojamiento de cilindro, una perilla giratoria y un accionador para acoplar selectivamente la perilla con el elemento de bloqueo. Cuando un usuario ha sido autorizado electrónicamente, el accionador acopla la perilla y el miembro de bloqueo y el bloqueo se puede abrir girando la perilla.

DE 102014105432 A1 revela un cilindro de bloqueo electromecánico que consta de un alojamiento de cilindro, una perilla, un control de bloqueo y un electromotor que funciona como generador.

EP 1808816 A1 revela una cerradura electromecánica que consta de una llave, un generador y un circuito electrónico. El circuito electrónico es alimentado por la energía eléctrica producida con el generador. Cuando el usuario del bloqueo está girando la llave en el bloqueo, un árbol principal gira y con él también una rueda dentada. A continuación, la rueda dentada hace girar un engranaje que hace girar un árbol de generador. La llave puede informar al usuario con una luz de led roja.

DE 102004052802 A1 revela un sistema de bloqueo que consta de un elemento transpondedor, un generador, un circuito de control de autorización y una luz indicadora. El movimiento de rotación del elemento transpondedor hace que gire una rueda dentada en un árbol giratorio. La rueda dentada se acopla con una rueda dentada fijada en un árbol giratorio del generador. Una unidad de control indica cuándo dos engranajes rectos están fijados rotacionalmente encendiendo una luz indicadora.

Breve descripción de la invención

Se puede proporcionar un motor de vibración en una perilla de un sistema de bloqueo electrónico para proporcionar retroalimentación háptica al usuario. La retroalimentación háptica puede, por ejemplo, proporcionarse en dependencia de un resultado de una solicitud de autorización y/o en dependencia de un evento de emparejamiento con un dispositivo externo. Mediante el motor de vibración, la perilla puede vibrar para indicar varios eventos, como cuando se acepta una solicitud de autorización. El motor de vibración puede, por ejemplo, comprender una masa giratoria excéntrica que vibra cuando se gira. Sin embargo, se necesita potencia para impulsar la rotación de la masa.

Cuando un sistema de bloqueo electrónico consta de una batería para alimentar el motor de vibración, es posible que sea necesario sustituir la batería regularmente, lo que resulta problemático. Además, los componentes adicionales de un motor de vibración y una batería para alimentar el motor de vibración agregan complejidad, espacio y costos al sistema de cierre electrónico.

Uno de los objetivos de la presente divulgación es proporcionar una disposición para un sistema de cierre electrónico, cuya disposición tiene un diseño simple.

Otro objeto de la presente divulgación es proporcionar una disposición para un sistema de cierre electrónico, que tiene un diseño rentable.

Un objeto aún más de la presente divulgación es proporcionar una disposición para un sistema de cierre electrónico, que tiene un diseño compacto. Un objeto aún más de la presente divulgación es proporcionar una disposición para un sistema de cierre electrónico, que tiene un diseño de eficiencia energética.

Un objeto aún más de la presente divulgación es proporcionar una disposición para un sistema de cierre electrónico, que tiene un diseño confiable. Otro objeto de la presente divulgación es proporcionar una disposición para un sistema de bloqueo electrónico, que mejora la experiencia del usuario, por ejemplo, evitando la necesidad de sustituir una batería.

Un objeto aún más de la presente divulgación es proporcionar una disposición para un sistema de bloqueo electrónico, cuya disposición resuelve varios o todos los objetos anteriores en combinación.

Un objeto aún más de la presente divulgación es proporcionar un sistema de bloqueo electrónico que resuelva uno, varios o todos los objetos anteriores.

De acuerdo con la invención, se proporciona una disposición para un sistema de bloqueo electrónico, la disposición que comprende un elemento de accionamiento dispuesto para realizar un procedimiento de accionamiento mediante la manipulación manual por parte de un usuario; un generador electromagnético compuesto por un estator y un rotor, el rotor está dispuesto para ser accionado rotacionalmente en relación con el estator al menos temporalmente durante el procedimiento de accionamiento por el movimiento del elemento de accionamiento para así generar energía eléctrica; y un sistema de control electrónico dispuesto para ser alimentado eléctricamente por el generador; en donde el sistema de control está dispuesto para controlar una carga del generador para cambiar con el fin de proporcionar retroalimentación háptica en el elemento de accionamiento al menos temporalmente durante el procedimiento de accionamiento.

Dado que el sistema de control es alimentado eléctricamente por el generador y dado que el sistema de control está dispuesto para controlar la provisión de retroalimentación al usuario, la disposición no necesita ninguna batería para alimentar un motor de vibración dedicado.

Varios tipos de patrones de retroalimentación son posibles. La retroalimentación puede, por ejemplo, proporcionarse después de que se haya captado una cierta cantidad de energía eléctrica mediante el procedimiento de accionamiento del elemento de accionamiento.

El sistema de control puede incluir electrónica de administración de energía y un microcontrolador. En este caso, la electrónica de administración de energía puede estar dispuesta para ser alimentada eléctricamente por el generador, el microcontrolador puede ser alimentado eléctricamente por la electrónica de administración de energía y el microcontrolador puede estar dispuesto para controlar una provisión de retroalimentación al usuario.

El elemento de accionamiento puede ser móvil en relación con una estructura base. En este caso, el estator se fija con respecto a la estructura base. La estructura base puede ser, por ejemplo, un miembro de acceso, como una puerta. El elemento de accionamiento se puede agarrar manualmente y mover con la mano de un usuario para realizar el procedimiento de accionamiento.

El generador puede convertir la energía mecánica de los movimientos del elemento de accionamiento a la energía eléctrica. La energía eléctrica captada moviendo manualmente el elemento de accionamiento se puede utilizar para alimentar eléctricamente el sistema de control. Además de controlar el generador, el sistema de control puede llevar a cabo un proceso de autorización.

Dado que el sistema de control está dispuesto para ser alimentado eléctricamente por el generador, y el elemento de accionamiento está dispuesto para impulsar el rotor del generador, la disposición es una disposición de energía captada. El generador puede funcionar como una fuente de energía primaria para el sistema de control.

El sistema de control puede estar dispuesto cerca del generador. Alternativamente, dado que el sistema de control es alimentado eléctricamente por el generador, el sistema de control puede separarse espacialmente del generador. El sistema de control se puede proporcionar como una sola unidad o se puede proporcionar en varias unidades, y posiblemente espacialmente separadas.

El elemento de accionamiento puede estar acoplado permanentemente al rotor. En este caso, el rotor siempre gira cuando se mueve el elemento de accionamiento. Se puede proporcionar una transmisión entre el elemento de accionamiento y el rotor. La transmisión puede estar dispuesta para transmitir el movimiento del elemento de accionamiento a una rotación del rotor. Por ejemplo, si el procedimiento de accionamiento comprende un movimiento de rotación del elemento de accionamiento, el elemento de accionamiento y el rotor pueden girar a diferentes velocidades. La transmisión puede ser una transmisión de engranajes que comprende uno o más pasos de engranajes intermedios, como pares de ruedas dentadas.

El procedimiento de accionamiento puede comprender un movimiento de captación de energía y una fase de retroalimentación iniciada después del inicio del movimiento de captación de energía, en donde la energía eléctrica es generada por el generador cuando el elemento de accionamiento es manipulado para realizar el movimiento de captación de energía, y donde se proporciona retroalimentación háptica en el elemento de accionamiento cuando el elemento de accionamiento se mueve en la fase de retroalimentación. Durante el movimiento de energía captada, el elemento de accionamiento puede tener una resistencia mecánica sustancialmente constante o constante para una velocidad de accionamiento constante del elemento de accionamiento. La resistencia mecánica en el elemento de accionamiento durante el movimiento de la captación de energía puede depender de una relación de engranajes entre el elemento de accionamiento y el rotor, la velocidad de accionamiento del elemento de accionamiento y la salida de energía eléctrica del generador, etc. La salida de energía eléctrica del generador puede ser controlada por el sistema de control. En algunas implementaciones, el elemento de accionamiento se siente relativamente pesado cuando se mueve para captar energía eléctrica.

La retroalimentación háptica proporcionada en el elemento de accionamiento durante el movimiento del elemento de accionamiento en la fase de retroalimentación puede ser diferente de la sensación durante el movimiento captación de energía del elemento de accionamiento. Por ejemplo, la retroalimentación háptica puede ser más ligera, más pesada o diferente a la resistencia mecánica en el elemento de accionamiento durante el movimiento de captación de energía. Alternativamente, o, además, la retroalimentación háptica puede ser pulsada.

Durante el movimiento captación de energía del elemento de accionamiento, se puede decir que la disposición de accionamiento adopta un estado captación de energía destinado principalmente a la energía eléctrica recolecta mediante el movimiento del elemento de accionamiento. La fase de retroalimentación puede denominarse un estado de retroalimentación de la disposición en la que la retroalimentación háptica se proporciona al menos temporalmente en el elemento de accionamiento cuando el elemento de accionamiento se mueve. Sin embargo, la energía eléctrica también puede ser captada en la fase de retroalimentación o estado de retroalimentación.

El sistema de control puede estar dispuesto para controlar una carga del generador para cambiar a fin de proporcionar retroalimentación háptica en el elemento de accionamiento al menos temporalmente durante el procedimiento de accionamiento. El generador cumple con dos propósitos, generar energía eléctrica por el movimiento del elemento de accionamiento, y proporcionar retroalimentación háptica al usuario. Por lo tanto, se puede eliminar la necesidad de un motor de vibración dedicado y una batería para alimentar dicho motor de vibración. Por lo tanto, la disposición utiliza una cantidad relativamente pequeña de la energía eléctrica, captada por el movimiento del elemento de accionamiento, para crear retroalimentación háptica.

Según la invención, el uso de retroalimentación háptica es preferible a una retroalimentación visual, por ejemplo, de un elemento emisor de luz. Por ejemplo, en caso de que se proporcione un elemento emisor de luz en una perilla para proporcionar retroalimentación visual, es posible que el usuario no vea la retroalimentación visual al sostener la perilla. La retroalimentación háptica de acuerdo con la presente invención también se prefiere a una retroalimentación audible debido a los costos relativamente altos y el consumo de energía eléctrica asociados con los altavoces. La provisión de retroalimentación háptica en el elemento de accionamiento por energía eléctrica captada por el movimiento del elemento de accionamiento de acuerdo con la presente invención reduce la lista de materiales (BOM) y la complejidad de diseño de la disposición. Además, el usuario sentirá la retroalimentación en el elemento de accionamiento y no tiene que buscar una señal de luz o escuchar una señal de sonido.

El sistema de control puede estar dispuesto para controlar la carga del generador para cambiar en pulsos con el fin de proporcionar una respuesta mecánica pulsada en el elemento de accionamiento. Al controlar la carga del generador para cambiar los pulsos de esta manera, la retroalimentación de vibración se puede “simular” en el elemento de accionamiento a medida que un usuario mueve el elemento de accionamiento, sin utilizar un motor de vibración. Mediante la captación de energía, el usuario proporciona la energía eléctrica necesaria para la retroalimentación háptica. La pulsación puede realizarse mediante el control de modulación de anchura de impulsos (PWM).

Se puede proporcionar un primer tipo de impulsos en un primer tipo de suceso en el sistema de bloqueo electrónico, y se puede proporcionar un segundo tipo de impulsos en un segundo tipo de suceso en el sistema de bloqueo electrónico. El primero y segundo tipos de pulsos constituyen, por lo tanto, un primer y segundo patrón de retroalimentación. El primer tipo de pulsos puede comprender un número diferente de pulsos, longitudes diferentes de pulsos y/o pulsos de fuerza diferente que el segundo tipo de pulsos.

El sistema de control puede estar dispuesto para controlar la carga del generador para cambiar cambiando una carga eléctrica del generador. Por ejemplo, el sistema de control puede estar dispuesto para controlar una resistencia eléctrica del generador para cambiar con el fin de proporcionar retroalimentación háptica en el elemento de accionamiento. Al disminuir la resistencia eléctrica, el elemento de accionamiento se siente más pesado para moverse. Al aumentar la resistencia eléctrica, el elemento de accionamiento se siente más ligero para moverse.

Con este fin, la disposición puede comprender un conmutador de desconexión para desconectar selectivamente el generador. El conmutador de desconexión se puede proporcionar en uno de los terminales del generador. El sistema de control puede controlar la apertura y cierre del conmutador de desconexión. Cuando el conmutador de desconexión está cerrado, la rotación del rotor hace que la energía eléctrica se transfiera al sistema de control. Cuando el conmutador de desconexión está abierto, el generador está desconectado (es decir, se abre un circuito eléctrico que comprende el generador), la resistencia eléctrica se vuelve alta y el elemento de accionamiento siente ligero para moverse.

Alternativamente, o, además, la disposición puede incluir un conmutador de cortocircuito para cortocircuitar selectivamente el generador. El generador puede estar cortocircuitado directamente o a través de una resistencia eléctrica. El conmutador de cortocircuito y la resistencia eléctrica pueden estar entre dos terminales del generador. La resistencia eléctrica puede tener una resistencia eléctrica relativamente baja. Alternativamente, la resistencia eléctrica puede tener una resistencia eléctrica variable. El sistema de control puede controlar la apertura y cierre del conmutador de cortocircuito. Cuando el conmutador de cortocircuito está abierto, la rotación del rotor hace que la energía eléctrica se transfiera al sistema de control. Cuando el conmutador de cortocircuito está cerrado, la energía eléctrica captada se convierte en calor en la resistencia eléctrica y el elemento de accionamiento se siente pesado para moverse. Otras formas de cambiar la carga eléctrica del generador son posibles.

El sistema de control puede estar dispuesto para proporcionar la retroalimentación al usuario cuando una cantidad de energía eléctrica generada por el generador excede un umbral de energía. Por lo tanto, la retroalimentación puede utilizarse para confirmar que el usuario ha obtenido suficiente energía eléctrica mediante el procedimiento de accionamiento del elemento de accionamiento. El umbral de energía puede ser, por ejemplo, un umbral de voltaje en un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica. Alternativamente, o, además, el sistema de control puede estar dispuesto para proporcionar la retroalimentación al usuario después de un cierto tiempo.

El sistema de control puede estar dispuesto para proporcionar información al usuario cuando se deniegue el acceso al sistema de bloqueo electrónico. Alternativamente, o, además, el sistema de control puede estar dispuesto para proporcionar la retroalimentación al usuario en caso de un fallo de comunicación entre el sistema de control y un dispositivo externo, como un teléfono móvil o un dispositivo de llave portátil. El fallo de comunicación puede ser, por ejemplo, un error de emparejamiento o un fallo al leer datos, por ejemplo, mediante RFID o BLE.

Alternativamente, o, además, se pueden proporcionar comentarios para indicar un emparejamiento exitoso entre el sistema de control y el dispositivo externo, como un teléfono móvil. Alternativamente, o, además, se puede proporcionar la retroalimentación para indicar un estado de error en el sistema de bloqueo electrónico. Alternativamente, o, además, los comentarios pueden ser proporcionados para indicar si una solicitud de autorización es otorgada y/o denegada.

El procedimiento de accionamiento puede comprender una rotación del elemento de accionamiento. El elemento de accionamiento puede estar dispuesto para que se gire de forma continua y/o en cualquier dirección. Alternativamente, o, además, el elemento de accionamiento puede constar de una perilla. Alternativamente, el elemento de accionamiento puede comprender una manija de palanca o una puerta.

El sistema de control puede comprender un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica dispuesto para ser cargado eléctricamente por el generador. El dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica puede ser un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica pasivo no químico, como un condensador o un supercondensador. Alternativamente, el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica puede ser una batería, por ejemplo, una batería recargable. El sistema de control puede incluir componentes electrónicos de administración de energía. En este caso, la electrónica de administración de energía puede incluir el dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica.

De acuerdo con otro aspecto, se proporciona un sistema de bloqueo electrónico que comprende una disposición de acuerdo con la presente divulgación. El sistema de cierre electrónico que comprende la disposición puede denominarse sistema de cierre electrónico energía captada. El sistema de bloqueo electrónico puede, por ejemplo, estar compuesto por un cilindro de bloqueo. En este caso, se puede decir que el sistema de bloqueo electrónico constituye un cilindro de bloqueo digital o un cilindro de bloqueo electromecánico.

El sistema de bloqueo electrónico puede incluir además un accionador para controlar una función de bloqueo y/o desbloqueo, en donde el accionador está dispuesto para recibir alimentación eléctrica por el generador. La energía eléctrica captada por el movimiento del elemento de accionamiento se puede utilizar para accionar el accionador, por ejemplo, de un bloqueo mecánico. El accionador puede estar dispuesto para recibir alimentación eléctrica del generador a través del sistema de control, por ejemplo, a través de la electrónica de gestión de potencia del sistema de control.

El sistema de control se puede configurar para producir una señal de autorización, para cambiar el accionador de un estado bloqueado a un estado desbloqueado, tras la autorización de un usuario. Por ejemplo, el accionador puede constar de un pasador accionador y un motor accionador eléctrico dispuesto para accionar el pasador accionador entre dos posiciones de modo que el accionador pueda adoptar un estado bloqueado y un estado desbloqueado. En el estado bloqueado del accionador, un miembro de bloqueo no se puede mover por el movimiento del elemento de accionamiento.

En el estado desbloqueado del accionador, el miembro de cerradura se puede mover por el movimiento del elemento de accionamiento, por ejemplo, para desbloquear una puerta. Según un ejemplo, el elemento de accionamiento se desacopla del miembro de bloqueo cuando el elemento de accionamiento adopta el estado bloqueado, y el elemento de accionamiento se acopla al miembro de bloqueo cuando el accionador adopta el estado desbloqueado.

El sistema de control puede comprender, por ejemplo, electrónica de administración de energía, electrónica de lectura, electrónica de evaluación de credenciales y un microcontrolador. La electrónica de administración de energía se puede configurar para administrar la captación de energía, por ejemplo, para suministrar energía al microcontrolador y para suministrar energía al accionador. Con este fin, la electrónica de gestión de energía puede comprender electrónica de energía captada, como diodos para rectificar la tensión del generador y un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica. Por lo tanto, la energía eléctrica se puede captar del movimiento del elemento de accionamiento.

Breve descripción de los dibujos

Más detalles, ventajas y aspectos de la presente invención se harán evidentes a partir de las siguientes realizaciones tomadas en conjunto con los dibujos, en donde:

La Fig. 1: representa esquemáticamente una disposición para un sistema de bloqueo electrónico;

La Fig. 2: representa esquemáticamente un sistema de cierre electrónico que comprende la disposición y un accionador;

La Fig. 3: representa esquemáticamente un procedimiento de actuación de un elemento de actuación de la disposición; y.

La Fig. 4: representa esquemáticamente un entorno en el que se puede aplicar la disposición.

Descripción detallada

A continuación, se describirá una disposición que comprende un elemento de accionamiento, un generador y un sistema de control electrónico, y un sistema de bloqueo electrónico que comprende la disposición. Se utilizarán los mismos números de referencia o similares para indicar las mismas características estructurales o similares.

La Fig. 1 representa esquemáticamente una disposición 10 para un sistema de bloqueo electrónico. La disposición 10 comprende un elemento de accionamiento 12, un generador electromagnético 14 y un sistema de control electrónico 16.

El elemento de accionamiento 12 puede manipularse manualmente para llevar a cabo un procedimiento de accionamiento 18. En este ejemplo, el elemento de accionamiento 12 es una perilla y el procedimiento de accionamiento 18 comprende una rotación. El elemento de accionamiento 12 se puede girar de forma continua o intermitente en cualquier dirección. Son posibles los tipos alternativos de elemento de accionamiento 12 para que se mueva manualmente en un procedimiento de accionamiento 18.

El generador 14 consta de un estator 20 y un rotor 22. El elemento de accionamiento 12 está acoplado al rotor 22 de modo que el rotor 22 siempre gira cuando el elemento de accionamiento 12 gira. El rotor 22 está dispuesto para ser accionado rotacionalmente en relación con el estator 20 por rotación del elemento de accionamiento 12. Cuando se gira el elemento de accionamiento 12, el rotor 22 se gira en relación con el estator 20 y el generador 14 genera energía eléctrica. En este ejemplo, se proporciona un paso de engranaje (no se muestra) entre el elemento de accionamiento 12 y el rotor 22. Debido al paso de engranaje, el rotor 22 gira a una velocidad de rotación mayor que la velocidad de rotación del elemento de accionamiento 12.

El sistema de control 16 está dispuesto para ser alimentado eléctricamente por el generador 14. Por lo tanto, la energía eléctrica captada al girar manualmente el elemento de accionamiento 12 se utiliza para alimentar eléctricamente el sistema de control 16. El sistema de control 16 se configura además para controlar una provisión de retroalimentación a un usuario que gira el elemento de accionamiento 12. El generador 14 y el sistema de control 16 están conectados por medio de conductores eléctricos (no indicados), por ejemplo, cables eléctricos.

La Fig. 2 representa esquemáticamente un sistema de bloqueo electrónico 24 que comprende la disposición 10 en la Fig. 1. Además de la disposición 10, el sistema de bloqueo electrónico 24 comprende además un bloqueo mecánico 26.

El sistema de control 16 de este ejemplo específico comprende la electrónica de gestión de potencia 28, la electrónica de lectura 30, la electrónica de evaluación de credenciales 32 y un microcontrolador 34. El microcontrolador 34 comprende un dispositivo de procesamiento de datos 36 y una memoria 38. Un programa de ordenador se almacena en la memoria 38. El programa informático comprende un código de programa que, cuando lo ejecuta el dispositivo de procesamiento de datos 36, hace que el dispositivo de procesamiento de datos 36 realice, o ejecute el comando de, al menos algunos de los pasos descritos en la presente.

La electrónica de administración de energía 28 en la Fig. 2 comprende la electrónica de energía captada incluyendo un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica, aquí ejemplificado como un condensador 40, y cuatro diodos 42 dispuestos en un puente de diodos. Los diodos 42 están dispuestos para rectificar la tensión del generador 14.

La disposición 10 en la Fig. 2 comprende además un conmutador de desconexión 44 y un conmutador de cortocircuito 46. Cada uno de los conmutadores de desconexión 44 y el conmutador de cortocircuito 46 es controlado por el sistema de control 16, más específicamente por el microcontrolador 34. La Fig. 2 muestra además una línea positiva 48 y una línea de tierra 50. La línea positiva 48 y la línea de tierra 50 están conectados a los respectivos terminales del generador 14. En este ejemplo, el conmutador de desconexión 44 se proporciona en la línea positiva 48. Cada uno de los conmutadores de desconexión 44 y el conmutador de cortocircuito 46 se pueden implementar utilizando un transistor, como un MOSFET (transistor de efecto de campo de semiconductores de óxido metálico).

El conmutador de desconexión 44 está dispuesto a desconectar selectivamente el generador 14. Cuando el conmutador de desconexión 44 está abierto, la resistencia eléctrica se vuelve alta, y el elemento de accionamiento 12 se siente ligero de girar por el usuario, en comparación con cuando se gira el elemento de accionamiento 12 para captar energía eléctrica.

El conmutador de corto circuito 46 está dispuesto a cortocircuitar selectivamente los terminales del generador 14 sobre una resistencia eléctrica 52. Cuando se cierra el conmutador de corto circuito 46, la energía eléctrica captada se convierte en calor en la resistencia eléctrica 52. El usuario puede sentir que el elemento de accionamiento 12 gira con fuerza en comparación con cuando gira el elemento de accionamiento 12 para captar energía eléctrica. Por lo tanto, cuando el conmutador de corto circuito 46 está cerrado, se proporciona un alto par de apriete en el generador 14, haciendo que el rotor 22 pesado para girar por medio del accionamiento del elemento de accionamiento 12.

Mediante el control selectivo de la desconexión conmutador 44 y el conmutador de corto circuito 46, el sistema de control 16 puede cambiar selectivamente una carga eléctrica del generador 14 con el fin de proporcionar retroalimentación háptica al usuario girando el elemento de accionamiento 12. Cuando se cambia la carga eléctrica del generador 14, se genera una respuesta mecánica en el elemento de accionamiento 12 durante el procedimiento de accionamiento 18. La disposición 10 utiliza así el generador 14 para funcionar como un freno electrónico. En caso de que la retroalimentación sea una retroalimentación visual, el conmutador de desconexión 44 y el conmutador de cortocircuito 46 pueden omitirse.

Como se ilustra en la Fig. 2, el sistema de cierre electrónico 24 comprende además un accionador 54. El accionador 54 está dispuesto en la cerradura mecánica 26. El accionador 54 está dispuesto para controlar una función de bloqueo y una función de desbloqueo del sistema de bloqueo electrónico 24. Con este fin, el accionador 54 comprende un pasador accionador 56 y un motor accionador eléctrico 58 dispuestos a accionar el pasador accionador 56 entre dos posiciones, de modo que el accionador 54 puede adoptar un estado de bloqueo y un estado de desbloqueo, respectivamente. En el estado de bloqueo del accionador 54, un elemento de bloqueo (no se muestra) en el bloqueo mecánico 26 no se puede mover por el movimiento del elemento de accionamiento 12. En el estado desbloqueado del accionador 54, el elemento de bloqueo se puede mover mediante el movimiento del elemento de accionamiento 12, por ejemplo, para desbloquear una puerta. El elemento de accionamiento 12 puede acoplarse al miembro de bloqueo cuando el accionador 54 adopta el estado desbloqueado, y puede desacoplarse del miembro de bloqueo cuando el accionador 54 adopta el estado bloqueado. El accionador 54 es alimentado eléctricamente por el generador 14 a través del sistema de control 16, más específicamente a través de la electrónica de gestión de potencia 28.

La electrónica de lectura 30 de este ejemplo comprende una unidad receptora (no se muestra), como una antena, para recibir una señal de entrada, y una unidad de lectura (no se muestra). La electrónica de lectura 30 está configurada para enviar una señal de acceso a la electrónica de evaluación de credenciales 32. La electrónica de evaluación de credenciales 32 está configurada para determinar si se debe otorgar o no autorización en función de la señal de acceso. Si se concede acceso, por ejemplo, si se presenta una credencial válida, la electrónica de evaluación de credenciales 32 puede emitir una señal de autorización.

La electrónica de lectura 30 puede estar dispuesta para comunicarse de forma inalámbrica con un dispositivo externo, como un teléfono móvil. La comunicación inalámbrica puede, por ejemplo, realizarse mediante BLE (Bluetooth de baja energía) o RFID (Identificación por radiofrecuencia). Como alternativa a la comunicación inalámbrica, un usuario puede introducir un código en la electrónica de lectura 30, por ejemplo, a través de un teclado. Si se deniega una solicitud de autorización, el accionador 54 no se conmuta, es decir, permanece en el estado bloqueado.

Cuando el elemento de accionamiento 12 es agarrado manualmente y girado por la mano de un usuario, el acoplamiento entre el elemento de accionamiento 12 y el rotor 22 hace que el rotor 22 gire. El generador 14 capta energía eléctrica de la rotación del elemento de accionamiento 12.

Cuando el generador 14 ha captado suficiente energía eléctrica, se puede iniciar un proceso de autorización (en caso de que el sistema de control 16 también incluya una batería, el proceso de autorización se puede iniciar directamente cuando el usuario acciona el elemento de accionamiento 12). Durante el proceso de autorización, la electrónica de lectura 30 se alimenta de la electrónica de administración de energía 28 y puede, por ejemplo, emparejarse de forma inalámbrica con un dispositivo externo, como con un teléfono móvil a través de BLE. Después del emparejamiento, la electrónica de lectura 30 recibe una credencial del dispositivo externo y envía una señal de acceso, basada en la credencial, a la electrónica de evaluación de credenciales 32.

La electrónica de evaluación de credenciales 32, que también funciona con la electrónica de administración de energía 28, determina si se debe otorgar o no acceso en función de la señal de acceso. Si se deniega la solicitud de autorización, el accionador 54 no se conmuta, es decir, el accionador 54 permanece en el estado bloqueado donde el elemento de accionamiento 12 se desacopla del miembro de bloqueo. Si se otorga la solicitud de autorización, por ejemplo, si se presenta una credencial válida, la electrónica de evaluación de credenciales 32 emite una señal de autorización al accionador 54. Cuando se ha obtenido suficiente energía eléctrica por rotación del elemento de accionamiento 12, el motor accionador 58 se acciona para mover el pasador accionador 56 de modo que el accionador 54 adopta el estado desbloqueado donde el elemento de accionamiento 12 se acopla al elemento de bloqueo.

El elemento de accionamiento 12 se puede girar continuamente durante el procedimiento de autorización. La energía eléctrica captada girando manualmente el elemento de accionamiento 12 se puede utilizar para autorizar a un usuario y para conmutar el accionador 54 del estado bloqueado al estado desbloqueado. Cuando el accionador 54 ha adoptado el estado desbloqueado, el miembro de bloqueo del bloqueo mecánico 26 se puede girar mediante una rotación adicional del elemento de accionamiento 12. Así, el usuario puede girar el elemento de accionamiento 12 continuamente durante el proceso de autorización, el proceso de conmutación posterior del accionador 54 y la rotación posterior del miembro de bloqueo. Por lo tanto, se proporciona un acceso sin problemas.

La Fig. 3 representa esquemáticamente un ejemplo de un procedimiento de accionamiento 18 del elemento de accionamiento 12. En este ejemplo, el procedimiento de accionamiento 18 comprende un movimiento de captación de energía 60 y una fase de retroalimentación 62. La fase de retroalimentación 62 sigue el movimiento de energía captada 60. Sin embargo, la energía eléctrica también puede generarse al menos temporalmente cuando el elemento de accionamiento 12 se gira en la fase de retroalimentación 62. El movimiento de captación de energía 60 y la fase de retroalimentación 62 pueden iniciarse en posiciones angulares arbitrarias del elemento de accionamiento 12.

A medida que el elemento de accionamiento 12 se gira para realizar el movimiento captación de energía 60, la energía eléctrica es captada por el generador 14. Aunque el movimiento energía captada 60 se ilustra como una rotación continua en una dirección, el movimiento energía captada 60 puede comprender rotaciones intermitentes y/o rotaciones en ambas direcciones. La resistencia mecánica en el elemento de accionamiento 12 puede ser sustancialmente constante, y relativamente alta, cuando la velocidad de rotación del elemento de accionamiento 12 durante el movimiento de energía captada 60 es constante. Cuando se haya captado suficiente energía eléctrica, por ejemplo, para llevar a cabo un proceso de autorización y para conducir el accionador 54, puede ser conveniente indicar varios eventos al usuario girando el elemento de accionamiento 14.

Un ejemplo de tal evento es cuando una cantidad suficiente de energía eléctrica ha sido captada por el generador 14. En algunas implementaciones, el usuario no tiene que girar el elemento de accionamiento 12 más durante el proceso de autorización. Si se ha captado suficiente energía eléctrica, por ejemplo, se puede determinar en función del voltaje del condensador 40.

Otro ejemplo de este evento es cuando se deniega el acceso al usuario. De este modo, el usuario puede ser informado de que no hay razón para seguir girando el elemento de accionamiento 12, ya que no se le concederá acceso al usuario.

Otro ejemplo de este evento es cuando falla un emparejamiento inalámbrico con un dispositivo externo. Por ejemplo, es posible que el usuario haya olvidado activar la funcionalidad Bluetooth en el dispositivo externo para que el dispositivo externo sea detectable.

Como se muestra en la Fig. 3, después del movimiento de captación de energía 60 del elemento de accionamiento 12, se inicia la fase de retroalimentación 62. Cuando el elemento de accionamiento 12 se gira en la fase de retroalimentación 62, se genera retroalimentación háptica en el elemento de accionamiento 12 para indicar un determinado evento al usuario. En este ejemplo, la retroalimentación háptica se proporciona como impulsos vibratorios (de mayor resistencia mecánica) en el elemento de accionamiento 12 mediante PWM que controla el conmutador de corto circuito 46 para cerrarse intermitentemente. La retroalimentación háptica puede proporcionarse alternativamente como impulsos vibratorios (de menor resistencia mecánica) en el elemento de accionamiento 12 mediante PWM que controla la desconexión conmutadora 44 para abrirse intermitentemente.

El microcontrolador 34 está configurado para controlar la retroalimentación háptica en el elemento de accionamiento 12. El microcontrolador 34 decide cuándo emitir la retroalimentación háptica y qué tipo de retroalimentación háptica se emitirá.

Según uno de los muchos ejemplos posibles, el usuario gira el elemento de accionamiento 12 para realizar el movimiento de energía captada 60. Cuando se ha captado suficiente energía eléctrica, el elemento de accionamiento 12 entra en la fase de retroalimentación 62 y se genera un primer patrón de retroalimentación háptica en el elemento de accionamiento 12 cuando el elemento de accionamiento 12 se gira en la fase de retroalimentación 62. En respuesta al primer patrón de retroalimentación háptica, el usuario detiene la rotación del elemento de accionamiento 12 durante unos segundos y espera a que se otorgue la autorización.

A continuación, el usuario agarra y gira el elemento de accionamiento 12 una segunda vez. Ahora, el elemento de accionamiento 12 gira de nuevo en la fase de retroalimentación 62. Si el emparejamiento con un dispositivo externo ha fallado, o si se deniega el acceso después del emparejamiento con el dispositivo externo, se genera un segundo patrón de retroalimentación háptica en el elemento de accionamiento 12 cuando el elemento de accionamiento 12 se gira en la fase de retroalimentación 62. Sin embargo, si el proceso de autorización ha dado como resultado un acceso otorgado y el accionador 54 se ha cambiado al estado desbloqueado, una mayor rotación del elemento de accionamiento 12 provocará que el bloqueo mecánico 26 se abra. En este caso, no es necesario generar ningún otro patrón de retroalimentación háptica en el elemento de accionamiento 12 bajo el control del sistema de control 16. En su lugar, se generará una retroalimentación háptica “natural” en el elemento de accionamiento 12 cuando el miembro de bloqueo esté acoplado y movido por el elemento de accionamiento 12. Aunque este ejemplo específico describe que el usuario detiene la rotación del elemento de accionamiento 12 en la fase de retroalimentación 62, el elemento de accionamiento 12 puede girarse alternativamente de forma continua durante la fase de retroalimentación 62.

La Fig. 4 representa esquemáticamente un entorno en el que se puede aplicar la disposición 10 y el sistema de cierre electrónico 24 que comprende la disposición 10. La disposición 10 y el bloqueo mecánico 26 están instalados en un miembro de acceso móvil 64. El miembro de acceso 64 puede ser una puerta, compuerta, escotilla, puerta de gabinete, cajón, ventana, etc. El elemento de accionamiento 12 se puede girar manualmente en relación con el miembro de acceso 64. El estator 20 se fija con respecto al miembro de acceso 64.

El acceso a un espacio físico 66 está restringido por el miembro de acceso 64 que se puede desbloquear selectivamente. El miembro de acceso 64 está situado entre el espacio físico restringido 66 y un espacio físico accesible 68. Considere que el espacio físico accesible 68 puede ser un espacio físico restringido en sí mismo, pero en relación con el miembro de acceso 64, el espacio físico accesible 68 es accesible.

La electrónica de lectura 30 del sistema de control 16 se comunica con un dispositivo externo 70 a través de una interfaz inalámbrica 72. El dispositivo externo 70 puede ser cualquier dispositivo portátil adecuado por un usuario y que se puede utilizar para la autenticación a través de la interfaz inalámbrica 72. El dispositivo externo 70 es típicamente llevado o usado por el usuario y puede ser implementado como un teléfono móvil, smartphone, llavero, dispositivo usable, caja del teléfono inteligente, tarjeta RFID (identificación por radiofrecuencia), etc. Mediante la comunicación inalámbrica, la autenticidad y la autoridad del dispositivo externo 70 se pueden comprobar en un procedimiento de control de acceso, por ejemplo, mediante un esquema de desafío y respuesta, después de lo cual el sistema de control 16 otorga o deniega el acceso.

Cuando el procedimiento de control de acceso da como resultado un acceso otorgado, la electrónica de evaluación de credenciales 32 del sistema de control 16 envía una señal de desbloqueo al accionador 54 del bloqueo mecánico 26, por lo que el accionador 54 adopta el estado de desbloqueo. En el estado desbloqueado del accionador 54, un miembro de bloqueo del bloqueo mecánico 26 se puede mover girando el elemento de accionamiento 12 y el miembro de acceso 64 se puede abrir posteriormente.

Si bien la presente divulgación se ha descrito con referencia a realizaciones ejemplares, se apreciará que la presente invención no se limita a lo descrito anteriormente. Por ejemplo, se apreciará que las dimensiones de las piezas pueden variar según sea necesario. En consecuencia, se pretende que la presente invención solo pueda estar limitada por el alcance de las reivindicaciones anexas al presente.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Una disposición (10) para un sistema de bloqueo electrónico (24), la disposición (10) comprende:

- un elemento de accionamiento (12) dispuesto para realizar un procedimiento de accionamiento (18) mediante manipulación manual por parte de un usuario;

- un generador electromagnético (14) compuesto por un estator (20) y un rotor (22), el rotor (22) está dispuesto para ser accionado rotativamente en relación con el estator (20) al menos temporalmente durante el procedimiento de accionamiento (18) por movimiento del elemento de accionamiento (12) para generar así energía eléctrica; y

- un sistema de control electrónico (16) dispuesto a ser alimentado eléctricamente por el generador (14); caracterizado porque el sistema de control (16) está dispuesto a controlar una carga del generador (14) que se va a cambiar para proporcionar retroalimentación háptica en el elemento de accionamiento (12) al menos temporalmente durante el procedimiento de accionamiento (18).

2. La disposición (10) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el procedimiento de accionamiento (18) comprende un movimiento captación de energía (60), y una fase de retroalimentación (62) iniciada después del inicio del movimiento de energía captada (60), en la que la energía eléctrica es generada por el generador (14) cuando el elemento de accionamiento (12) es manipulado para realizar el movimiento de energía captada (60), y donde se proporciona retroalimentación háptica en el elemento de accionamiento (12) cuando el elemento de accionamiento (12) se mueve en la fase de retroalimentación (62).

3. La disposición (10) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de control (16) está dispuesto a controlar la carga del generador (14) para cambiar en pulsos con el fin de proporcionar una respuesta mecánica pulsada en el elemento de accionamiento (12).

4. La disposición (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el sistema de control (16) está dispuesto a controlar la carga del generador (14) para cambiar cambiando una carga eléctrica del generador (14).

5. La disposición (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de control (16) está dispuesto a proporcionar la retroalimentación al usuario cuando una cantidad de energía eléctrica generada por el generador (14) excede un umbral de energía.

6. La disposición (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de control (16) está dispuesto a proporcionar la retroalimentación al usuario cuando se le niega el acceso al sistema de cierre electrónico (24).

7. La disposición (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de control (16) está dispuesto a proporcionar la retroalimentación al usuario en caso de un fallo de comunicación entre el sistema de control (16) y un dispositivo externo (70).

8. La disposición (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el procedimiento de accionamiento (18) comprende una rotación del elemento de accionamiento (12).

9. La disposición (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento de accionamiento (12) comprende una perilla.

10. La disposición (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de control (16) comprende un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica (40) dispuesto a ser alimentado eléctricamente por el generador (14).

11. Un sistema de cierre electrónico (24) que comprende una disposición (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

12. El sistema de bloqueo electrónico (24) de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende además un accionador (54) para controlar una función de bloqueo y/o desbloqueo, en donde el accionador (54) está dispuesto para ser alimentado eléctricamente por el generador (14).

13. El sistema de bloqueo electrónico (24) de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el sistema de control (16) está configurado para producir una señal de autorización, para cambiar el accionador (54) de un estado bloqueado a un estado desbloqueado, previa autorización de un usuario.