ES2984243T3 - Mecanismo para asegurar una cerradura digital contra uso no autorizado - Google Patents

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Abstract

La invención proporciona una cerradura digital (1003, 1004) que incluye al menos dos imanes. Un imán es un imán semiduro (2730) y el otro imán es un imán duro (2720). El imán duro (2720) está configurado para moverse para cerrar la cerradura digital (1003, 1004) en caso de un ataque malicioso, bloqueando al intruso, actuando los imanes (2720, 2730) como un pasador de bloqueo (2700), y la energía mecánica y/o electromagnética del ataque está configurada para mover el imán duro (2720) para sellar la cerradura digital (1003, 1004) del intruso. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Mecanismo para asegurar una cerradura digital contra uso no autorizado
Campo técnico
La invención se refiere generalmente a cerraduras digitales para puertas, y más en particular a mecanismo para asegurar cerraduras digitales contra uso no autorizado.
Antecedentes
Las cerraduras electromecánicas han reemplazado a las cerraduras mecánicas tradicionales. Las cerraduras electromecánicas son dispositivos de bloqueo que funcionan con fuerzas de campo magnético o corriente eléctrica. Las cerraduras electromecánicas algunas veces son independientes con un ensamblaje de control electrónico montado directamente en la cerradura. Además, las cerraduras electromecánicas usan imanes, solenoides o motores para accionar la cerradura por medio del suministro o la eliminación de energía. Las cerraduras electromecánicas están configuradas para el funcionamiento entre un estado bloqueado y un estado desbloqueado. Por lo general, en un estado bloqueado de la cerradura electromecánica, hay un suministro constante de energía eléctrica al electroimán para retener la cerradura electromecánica en el estado bloqueado. Además, debido al uso de motores, el consumo de energía por la cerradura electromecánica es alto.
Sin embargo, las cerraduras electromecánicas implican riesgos de mal funcionamiento en los contactos eléctricos del motor y riesgos de contaminación en el engranaje y los cojinetes del motor. Las cerraduras electromecánicas son menos seguras dado que la seguridad de intrusión de las cerraduras electromecánicas a menudo es fácil de romper por medio de la configuración en un estado en que pueden ser abiertas. Además, las cerraduras electromecánicas son de mayor tamaño y no son fáciles de implementar. El costo de fabricación y el costo de ensamblaje de las cerraduras electromecánicas son altos. El consumo de energía por las cerraduras electromecánicas es mayor dado que las cerraduras electromecánicas consumen electricidad cuando las cerraduras electromecánicas están en estado bloqueado.
El consumo de energía de la cerradura puede ser problemático, por ejemplo, para las tecnologías que tienen como objetivo evitar la entrada no autorizada o un ataque a la cerradura. El intento de entrada no autorizado puede producirse en cualquier momento y, por lo tanto, en la técnica anterior existen soluciones en las que se evita el bloqueo de la cerradura en caso de un intento de entrada no autorizado bloqueando la cerradura con energía prealmacenada en la cerradura. Esto se consigue normalmente mediante un resorte comprimido, por ejemplo en las cajas fuertes del estado de la técnica.
Una cerradura electromecánica que usa fuerzas de campo magnético es desvelada en el documento EP 3118977A1. Este documento es citado como referencia en la presente memoria.
Una cerradura electromagnética de consumo de energía reducido es desvelada en el documento US 20170226784A1. Este documento también es citado como referencia en la presente memoria.
Unos accionadores microfluídicos controlados por pulso con un consumo de energía ultra bajo son desvelados en Sensors and Actuators A 263 (2017) 8-22. Este documento también es citado como referencia en la presente memoria.
En el documento CN 203171335U se describe una cerradura electromagnética interior de ahorro de energía que tiene una fuente magnética provista de un núcleo de hierro magnético y un collar enrollado sobre un núcleo de hierro magnético semiduro, donde el núcleo de hierro móvil y el núcleo de hierro magnético semiduro están conectados entre sí. Este documento también se cita aquí como referencia.
En el documento EP 0316811B1 se describe un marcador de sensor antirrobo. Este documento también se cita aquí como referencia.
En el documento US 5854589A se describe un procedimiento y aparato para generar y detectar señales acústicas. Este documento también se cita aquí como referencia.
En el documento US 6154590A se describe un dispositivo y sistema sintonizable en longitud de onda que comprende rejillas ópticas flexionadas. Este documento también se cita aquí como referencia.
En el documento US6987027B2 se describe un dispositivo de tubo de vacío a microescala y un procedimiento para fabricarlo. Este documento también se cita aquí como referencia.
El documento US5271253 divulga una cerradura de combinación electrónica con enclavamiento magnético antiataque.
El documento EP1705321A1 describe un cilindro de cerradura de la técnica anterior.
El documento DE202014003440 divulga un accionamiento de palanca pivotante con un dispositivo de seguridad de acuerdo con la técnica anterior.
Sin embargo, las cerraduras de la técnica anterior son deficientes a la hora de proporcionar mecanismos de seguridad de energía baja o nula para sellar las cerraduras en caso de intento de uso no autorizado.
Sumario
Un objeto de la invención es abordar la deficiencia mencionada anteriormente en las técnicas anteriores analizadas con anterioridad.
Un objeto de la invención es reducir el consumo de energía de una cerradura cuando está en un estado bloqueado.
Un objeto de la invención es controlar el funcionamiento de una cerradura digital por el uso de imanes. La cerradura digital incluye al menos dos imanes. Los imanes son responsables del bloqueo y/o el desbloqueo de la cerradura digital. La cerradura digital es una cerradura independiente automática independiente de la electricidad de la red alimentada por cualquiera de los siguientes: NFC (comunicación de campo cercano), panel solar, fuente de alimentación y/o batería o es alimentada por la fuerza muscular del usuario (alimentada por el usuario).
En un aspecto de la invención, la cerradura digital incluye un imán duro que actúa como pasador de bloqueo y está configurado para moverse para cerrar la cerradura digital. La energía del ataque malicioso se puede obtener de cualquiera de los siguientes: se aplica un campo magnético externo, se aplica un golpe o impulso externo y/o el primer eje se gira demasiado rápido para evitar la apertura no autorizada de la cerradura digital. Además, la energía del ataque malicioso está configurada para mover el imán duro a una muesca, sellando así la cerradura digital contra el intruso.
En otro aspecto de la invención, la cerradura digital incluye un sensor Hall configurado para realizar cualquiera de las siguientes acciones: detectar la unión o no unión del imán duro al imán semiduro, generar una señal de alarma o un registro de seguimiento de auditoría, llevar el pasador de bloqueo al estado bloqueado.
En otro aspecto de la invención, la cerradura digital comprende un primer eje, un segundo eje, y una interfaz de usuario unida a una superficie externa del cuerpo de la cerradura y conectada al primer eje. El imán semiduro y el imán duro están dentro del primer eje. La cerradura digital también comprende un sensor de posición configurado para posicionar una muesca del segundo eje en su lugar para que el imán duro entre en la muesca.
En otro aspecto de la invención, la cerradura digital presenta al menos un pasador de bloqueo configurado para ser proyectado en una muesca del cuerpo de la cerradura. Los pasadores de bloqueo pueden sobresalir del cuerpo de la cerradura desde todos los ángulos diferentes.
La invención se refiere a una cerradura digital como se especifica en la reivindicación 1.
La invención se refiere a un producto de programa de software configurado para controlar el funcionamiento de una cerradura digital como se especifica en la reivindicación 13.
La invención se refiere a un procedimiento para controlar una cerradura digital como se especifica en la reivindicación 12.
La invención tiene ventajas considerables. La invención da como resultado una cerradura digital que es más económica en comparación con las cerraduras electromecánicas existentes. La cerradura digital de la presente invención elimina el uso de motores costosos y ensamblajes de engranajes. Además, la cerradura digital es más pequeña y más fácil de implementar para diferentes sistemas de cerradura. La cerradura digital está diseñada para convertir una energía intrusa en energía de activación para los pasadores de bloqueo y, por lo tanto, consume menos energía en comparación con las cerraduras mecánicas y electromecánicas existentes, incluso cuando la cerradura digital se encuentra en el estado bloqueado. El proceso de fabricación de la cerradura digital es rentable y la cantidad de componentes que constituyen la cerradura digital también es menor. El costo de ensamblaje de la cerradura digital es rentable. La cerradura digital es confiable dado que es capaz de operar en un amplio intervalo de temperaturas y es resistente a la corrosión. Dado que la cerradura digital es capaz de volver al estado bloqueado, la cerradura digital de la presente invención se vuelve segura.
La cerradura digital descrita en la presente memoria es técnicamente avanzada y ofrece las siguientes ventajas: Es segura, fácil de implementar, de pequeño tamaño, rentable, fiable, y que consume menos energía.
Se considera que el mejor modo de la invención es una cerradura digital sin motor que consuma menos energía y que se utilice preferentemente en una puerta o en un candado. La cerradura digital funciona en base a la energía de un campo intruso. En caso de un ataque malicioso, el imán duro y el imán semiduro se comportan como pasadores de bloqueo, y la energía mecánica y/o electromagnética de dicho ataque ayuda al movimiento de los imanes duros para sellar la cerradura digital contra el intruso. Los pasadores de bloqueo se activarán en situaciones en las que se aplique un campo magnético externo, o cuando se golpee externamente la cerradura digital, o se aplique un impulso en la cerradura digital, y/o cuando el primer eje se gire demasiado rápido. En el caso de cualquiera de estos actos maliciosos, el pasador de bloqueo se empuja o sobresale dentro de una muesca formada en el cuerpo de la cerradura, bloqueando así la cerradura digital e impidiendo que el intruso la desbloquee. Dado que la cerradura digital utiliza la energía del campo intruso, se proporciona una solución de baja potencia que no requiere ninguna fuente de energía adicional para el funcionamiento de la cerradura digital. Además, preferentemente, los pasadores de bloqueo se pueden usar en cerraduras de puertas de Internet de las cosas (IoT), cerraduras de IoT móviles, candados y en todos los lugares de baja potencia. La invención pone la instalación de la cerradura digital con pasadores de bloqueo al alcance de todas aquellas aplicaciones donde se dispone de poca o ninguna energía.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra una realización 10 de una cerradura digital de doble eje donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 2 muestra una realización 20 de la cerradura digital de doble eje donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 3 muestra una realización 30 de la cerradura digital de doble eje en un estado bloqueado donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 4 muestra una realización 40 de la cerradura digital de doble eje en un estado que se puede abrir donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 5A muestra una realización 50 de la cerradura digital de doble eje que tiene pasadores de bloqueo, donde se puede utilizar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 5B muestra una realización 50 de la cerradura digital de doble eje que tiene pasadores de bloqueo y múltiples muescas en un cuerpo de cerradura, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
Las Figuras 6A, 6B y 6C demuestran una realización 60 de la cerradura digital de doble eje que muestra el proceso de alineación de un imán duro con una muesca, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 7 muestra una realización 70 que muestra magnetización y materiales magnéticos que constituye la cerradura digital de doble eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
Las Figuras 8A, 8B y 8C muestran una realización 80 que muestra varios procedimientos para operar la cerradura digital de doble eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 9 demuestra una realización 90 de un procedimiento para controlar la cerradura digital de doble eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 10 demuestra una realización 91 de un procedimiento para magnetizar la cerradura digital de doble eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 11 muestra una realización 92 de un producto de programa de software configurado para controlar la cerradura digital de doble eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 12 muestra una realización 93 del producto de programa de software para controlar la cerradura digital de doble eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 13 muestra una realización 94 del producto de programa de software para controlar la cerradura digital de doble eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 14 muestra una realización 95 del producto de programa de software para controlar la cerradura digital de doble eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 15 muestra una realización 96 del producto de programa de software para controlar la cerradura digital de doble eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 16 muestra una realización 97 del producto de programa de software para controlar la cerradura digital de doble eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 17 demuestra una realización 98 del producto de programa de software para controlar la cerradura digital de doble eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 18 muestra una realización 99 de la cerradura digital de doble eje que tiene pasadores de bloqueo, donde se puede utilizar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 19 muestra una realización 101 de la cerradura digital de doble eje que muestra la magnetización y el consumo de energía en el estado bloqueado y en el estado que se puede abrir, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 20 demuestra una realización 102 de un procedimiento para operar la cerradura digital de doble eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 21 muestra una realización 103 del producto de programa de software para controlar la cerradura digital de doble eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
Las Figuras 22A-F demuestran la realización 104 de la invención que representa el consumo de energía de la cerradura digital de doble eje en varios escenarios de implementación, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 23A muestra una realización 105 de la cerradura digital rotacional de un solo eje, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 23B muestra una realización 106 de la cerradura digital rotacional de un solo eje en el estado bloqueado, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 23C muestra una realización 107 de la cerradura digital rotacional de un solo eje en el estado que se puede abrir, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
Las Figuras 23D, 23E y 23F demuestran una realización 108 de la cerradura digital rotacional de un solo eje que muestra el estado bloqueado, el estado que se puede abrir y un estado abierto, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 24A muestra una realización 109 de la cerradura digital de un solo eje lineal, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 24B muestra una realización 116 de la cerradura digital de un solo eje lineal en el estado bloqueado, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 24C muestra una realización 111 de la cerradura digital de eje lineal único en el estado que se puede abrir, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 24D muestra una realización 112 de la cerradura digital de un solo eje lineal en el estado abierto, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 25A muestra una realización 113 de la cerradura digital de un solo eje y su software operativo e interfaz de usuario en el estado que se puede abrir, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 25B muestra una realización 114 de la cerradura digital de un solo eje y su software operativo e interfaz de usuario en el estado abierto, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
Las Figuras 26A y 26B demuestran una realización 115 del imán duro de la cerradura digital de un solo eje que muestra el estado bloqueado y el estado que se puede abrir, donde se puede usar o configurar el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención.
La Figura 27 muestra una realización 117 de la cerradura digital que muestra un pasador de bloqueo inventivo, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques.
La Figura 28 muestra una realización 118 de la cerradura digital que muestra la activación del pasador de bloqueo inventivo cuando la cerradura digital se somete a energía mecánica intrusa, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques.
La Figura 29 muestra una realización 119 de la cerradura digital que muestra la activación del pasador de bloqueo inventivo cuando la cerradura digital se somete a energía de campo magnético intruso, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques.
La Figura 30 muestra una realización 121 de reinicio de la cerradura digital que muestra el pasador de bloqueo inventivo, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques.
La Figura 31 muestra una realización 122 de cerradura digital no reiniciable que muestra los pasadores de bloqueo inventivos, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques.
La Figura 32 muestra una realización 123 de la cerradura digital no reiniciable que muestra el pasador de bloqueo inventivo, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques.
La Figura 33 muestra una realización 124 de un procedimiento para controlar la cerradura digital que muestra el pasador de bloqueo inventivo de acuerdo con la invención como un diagrama de flujo.
La Figura 34 muestra una realización 125 de un producto de programa de software configurado para controlar la cerradura digital que muestra el pasador de bloqueo inventivo, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques.
Algunas de las realizaciones se describen en las reivindicaciones dependientes.
Descripción detallada de realizaciones
La presente invención proporciona un sistema de cerradura digital, un procedimiento y un producto de programa de software para el bloqueo y desbloqueo de puertas.
La cerradura digital incluye al menos dos imanes. Un imán es un imán semiduro y el otro imán es un imán duro. El imán duro está configurado para abrir o cerrar la cerradura digital. El imán semiduro y el imán duro están colocados de manera adyacente entre sí. Un cambio en la polarización de magnetización del imán semiduro está configurado para empujar o jalar el imán duro para abrir o cerrar la cerradura digital. La cerradura digital incluye al menos un pasador de bloqueo configurado para ser proyectado en una muesca del cuerpo de la cerradura. Los pasadores de bloqueo pueden penetrar en cuerpo de la cerradura desde todos los ángulos diferentes. Los pasadores de bloqueo serán activados si la cerradura digital es manipulada por un campo magnético externo o un golpe o impulso externo.
La Figura 1 demuestra una realización 10 de una cerradura digital 100, como un diagrama de bloques. La cerradura digital 100 puede ser una cerradura de baja potencia configurada para bloquear y desbloquear la puerta sin la necesidad de componentes eléctricos tales como motores. Además, la cerradura digital 100 proporciona comodidad sin llave a un usuario para bloquear y desbloquear la puerta. La cerradura digital 100 puede incluir tecnologías de asistencia tales como acceso por huellas digitales, entrada con tarjeta inteligente o teclado para bloquear y desbloquear la puerta.
En la realización ilustrada, la cerradura digital 100 incluye un cuerpo de la cerradura 110, un primer eje 120 configurado para ser giratorio, un segundo eje 130 configurado para ser giratorio y una interfaz de usuario 140. El primer eje 120 y el segundo eje 130 están ubicados dentro del cuerpo de la cerradura 110. En un ejemplo, el primer eje 120 y el segundo eje 130 pueden ser un vástago configurado para ser giratorio. Además, la interfaz de usuario 140 está conectada al primer eje 120 de la cerradura digital 100. En una implementación, la interfaz de usuario 140 está unida a una superficie externa 150 del cuerpo de la cerradura 110. En un ejemplo, la interfaz de usuario 140 puede ser un picaporte, una perilla de puerta o una llave digital. En la realización ilustrada, la interfaz de usuario 140 puede ser un objeto usado para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100. La interfaz de usuario 140 puede incluir el dispositivo de identificación 210.
La Figura 2 demuestra una realización 20 de la cerradura digital 100, de acuerdo con la invención, como un diagrama de bloques. La cerradura digital 100 además incluye un módulo de cerradura electrónica 200 conectado a un dispositivo de identificación 210 a través de un bus de comunicación 220. El bus de comunicación 220 está configurado para comunicar datos entre el dispositivo de identificación 210 y el módulo de cerradura electrónica 200.
El dispositivo de identificación 210 está configurado para identificar a un usuario por cualquiera de los siguientes: etiqueta de llave, huella digital, banda magnética y/o dispositivo de Comunicación de Campo Cercano (NFC). El dispositivo de identificación 210 es capaz de identificar al usuario y permitir el acceso al usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100 tras la autenticación del usuario de cualquiera de los procedimientos de autenticación mencionados con anterioridad. El procedimiento de la huella digital para la autenticación del usuario es llevado a cabo por medio de la autenticación de una impresión dejada por las crestas de fricción de un dedo del usuario.
Cuando la impresión del dedo del usuario coincide por encima de un umbral con la impresión almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200, el módulo de cerradura electrónica 200 a través del bus de comunicación 220 autentica al usuario. Dicha autenticación del usuario conduce al bloqueo o desbloqueo de la cerradura digital 100. En un ejemplo, el umbral puede ser definido como una coincidencia del 80 por ciento de la impresión del dedo.
El procedimiento de la banda magnética para la autenticación del usuario es llevado a cabo por medio de la autenticación de la información de identificación almacenada en la banda magnética. Cuando la información de identificación almacenada en el material magnético perteneciente al usuario coincide sustancialmente con la información de identificación almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200, el módulo de cerradura electrónica 200 a través del bus de comunicación 220 autentica al usuario, lo cual conduce al bloqueo o desbloqueo de la cerradura digital 100. En un ejemplo, el procedimiento de la etiqueta de llave para la autenticación del usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100 es similar al procedimiento usado en la banda magnética. El procedimiento de la etiqueta de llave para la autenticación del usuario es llevado a cabo por medio de la autenticación de la información de identificación almacenada en la etiqueta de llave. Cuando la información de identificación almacenada en la etiqueta de llave perteneciente al usuario coincide sustancialmente con la información de identificación almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200, el módulo de cerradura electrónica 200 a través del bus de comunicación 220 autentica al usuario, lo cual conduce al bloqueo o desbloqueo de la cerradura digital 100.
En algunas realizaciones, la clave, la etiqueta, la etiqueta de llave o el dispositivo de NFC están protegidos contra copia por medio del Estándar de Codificación Avanzada (AES) o un procedimiento de codificación similar. Este estándar de codificación es citado como referencia en la presente memoria.
La cerradura digital 100 incluye un módulo de fuente de alimentación 230 para la alimentación de la cerradura digital 100 por cualquiera de los siguientes: fuente NFC, panel solar, fuente de alimentación y/o batería. En algunas realizaciones, la cerradura digital también puede derivar su alimentación de la inserción de la llave por parte del usuario, o el usuario puede llevar a cabo otro trabajo en el sistema para alimentar la cerradura digital. Además, la cerradura digital 100 incluye un sensor de posición 240 configurado para posicionar una muesca (no mostrada) del segundo eje 130. El sensor de posición es opcional dado que algunas realizaciones pueden ser llevadas a cabo sin él. El sensor de posición 240 está conectado al módulo de cerradura electrónica 200 para el posicionamiento de la muesca del segundo eje 130 en su lugar para que un imán móvil entre en la muesca. En la realización ilustrada, cuando la muesca del segundo eje 130 no está alineada con respecto al imán móvil, la cerradura digital 100 está en un estado bloqueado (como es mostrado en la FIG. 3). El módulo de cerradura electrónica 200 usa el módulo de fuente de alimentación 230 para energizar una bobina de magnetización 250 que magnetiza un imán no móvil 260 (también denominado imán semiduro como es mostrado en la FIG. 3). Más en particular, el módulo de cerradura electrónica 200 está acoplado eléctricamente con la bobina de magnetización 250 para magnetizar el imán no móvil 260.
La Figura 3 demuestra una realización 30 de la cerradura digital 100 en un estado bloqueado 300, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. La cerradura digital 100 incluye un imán semiduro 310 y un imán duro 320 configurado para abrir o cerrar la cerradura digital 100. El imán semiduro 310 está colocado adyacente al imán duro 320. Además, el imán semiduro 310 está ubicado dentro de la bobina de magnetización 250. En la presente implementación, el imán semiduro 310 está fabricado con AlNiCo y el imán duro 320 está fabricado con SmCo. En particular, el imán semiduro 310 está fabricado con aleaciones de hierro que, además del Hierro (Fe), están compuestas por Aluminio (Al), Níquel (Ni) y Cobalto (Co). En un ejemplo, el imán semiduro 310 también puede estar fabricado con cobre y titanio. El imán duro 320 es un imán permanente fabricado con una aleación de Samario (Sm) y Cobalto (Co).
El imán duro 320 puede estar realizado dentro de un revestimiento de titanio en algunas realizaciones. Por ejemplo, el imán duro SmCo puede estar colocado dentro de una carcasa de titanio. La carcasa o revestimiento preferentemente aumentan la dureza mecánica y la resistencia del imán duro 320 para reducir los efectos del desgaste a lo largo del tiempo. La carcasa o la cubierta preferentemente están hechas de un material ligero en peso para limitar el peso agregado del imán duro 320. También pueden ser usados otros materiales, no solo titanio, para llevar a cabo la carcasa o la cubierta de acuerdo con la invención.
En un ejemplo, el imán duro 320 puede ser un objeto fabricado con un material que puede ser magnetizado y que puede crear un campo magnético persistente propio a diferencia del imán semiduro 310 que necesita ser magnetizado.
El imán semiduro 310 está configurado para empujar o jalar el imán duro 320 para abrir o cerrar la cerradura digital 100, en respuesta al cambio en la polarización del imán semiduro 310 por la bobina de magnetización 250. En particular, cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado bloqueado 300, el imán semiduro 310 está configurado para tener una polaridad de manera tal que, el polo norte del imán semiduro 310 quede enfrentado al polo sur del imán duro 320. En virtud del principio magnético, el imán semiduro 310 y el imán duro 320 son atraídos entre sí. Como resultado de tal disposición, el imán duro 320 no entra en la muesca 330 del segundo eje 130 de la cerradura digital 100. En algunas implementaciones, puede ser entendido que la polaridad del imán semiduro 310 y el imán duro 320 puede ser tal que el polo sur del imán semiduro 310 se enfrenta al polo norte del imán duro 320, lo cual provoca que el imán semiduro 310 y el imán duro 320 sean atraídos entre sí.
En un ejemplo, se especifica que la cerradura digital 100 funciona entre el estado bloqueado 300 y un estado en que puede ser abierta (como es mostrado en la FIG. 4). Además, cuando un estado de reposo de la cerradura digital 100 debe estar en el estado bloqueado 300, la cerradura digital 100 está configurada para volver al estado bloqueado 300. En un ejemplo, el estado de reposo de la cerradura digital 100 puede ser definido como el estado de menor energía al que se relaja el sistema. Además, cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado bloqueado 300, el primer eje 120 y el segundo eje 130 no están conectados entre sí. Cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado bloqueado 300, el imán duro 320 está configurado para estar dentro del primer eje 120. En tal condición, el segundo eje 130 no gira dado que no está conectado al primer eje 120, y la interfaz de usuario 140 gira. Sin embargo, dado que el imán duro 320 no es proyectado en la muesca 330 del segundo eje 130, el usuario no puede abrir la cerradura digital 100, dado que la rotación no se traslada para girar ambos ejes, dado que la cerradura digital 100 se encuentra en el estado bloqueado 300.
La Figura 4 demuestra una realización 40 de la cerradura digital 100 en un estado bloqueado 400, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Como fue descrito con anterioridad con referencia a la FIG. 3, la cerradura digital 100 incluye el imán semiduro 310 y el imán duro 320 configurados para abrir o cerrar la cerradura digital 100. El imán semiduro 310 está colocado adyacente al imán duro 320. Además, el imán semiduro 310 está ubicado dentro de la bobina de magnetización 250. El imán semiduro 310 está configurado para empujar o jalar el imán duro 320 para abrir o cerrar la cerradura digital 100, cuando hay un cambio en la polaridad del imán semiduro 310 por la bobina de magnetización 250. En particular, cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400 para desbloquear la cerradura digital 100, el imán semiduro 310 está configurado para tener una polaridad de manera tal que, el polo sur del imán semiduro 310 se enfrenta al polo sur del imán duro 320. En virtud del principio magnético, el imán duro 320 se repele lejos del imán semiduro 310. Como resultado de tal disposición, el imán duro 320 entra en la muesca 330 del segundo eje 130 de la cerradura digital 100. En algunas implementaciones, puede ser entendido que la polaridad del imán semiduro 310 y el imán duro 320 puede ser de manera tal que el polo norte del imán semiduro 310 esté enfrentado al polo norte del imán duro 320, lo cual provoca que el imán duro 320 sea repelido lejos del imán semiduro 310.
Cuando un estado de reposo de la cerradura digital 100 debe estar en el estado en que puede ser abierta 400, la cerradura digital 100 está configurada para volver al estado en que puede ser abierta 400. Esto es útil si la cerradura está en una puerta de emergencia que necesita estar abierta, por ejemplo.
Además, cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400, el primer eje 120 y el segundo eje 130 están conectados entre sí. Cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400, el imán duro 320 es proyectado en la muesca 330 del segundo eje 130. En tal condición, dado que el imán duro 320 es proyectado hacia la muesca 330 del segundo eje 130, el usuario puede abrir la cerradura digital 100, dado que la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400.
De acuerdo con la presente invención, el imán semiduro 310 y el imán duro 320 están colocados dentro del primer eje 120 de la cerradura digital 100. El imán semiduro 310 está colocado debajo del imán duro 320 en el primer eje 120. El cambio en la polarización del imán semiduro 310 por la bobina de magnetización 250 provoca que el imán duro 320 sea repelido en la muesca 330 del segundo eje 130. Debido a dicho movimiento, la cerradura digital 100 cambia al estado en que puede ser abierta 400, para permitir la apertura de la cerradura digital 100. En algunas implementaciones alternativas, puede ser entendido que el imán semiduro 310 puede estar colocado encima del imán duro 320. Sin embargo, el cambio en la polarización del imán semiduro 310 por la bobina de magnetización 250 puede provocar que el imán semiduro 310 sea movido hacia la muesca 330 del segundo eje 130. Debido a dicho movimiento del imán semiduro 310 dentro de la muesca 330 del segundo eje 130, la cerradura digital 100 puede estar en el estado en que puede ser abierta 400, para de ese modo permitir al usuario abrir la cerradura digital 100.
La Figura 5A demuestra una realización 50 de la cerradura digital 100 que tiene pasadores de bloqueo 500, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. La cerradura digital 100 incluye al menos un pasador de bloqueo 500 configurado para ser proyectado en una muesca 510 del cuerpo de la cerradura 110 en el caso de que ocurra cualquiera de los siguientes: la aplicación de un campo magnético externo, la aplicación de un golpe o impulso externo, y/o el giro demasiado rápido del primer eje 120 para evitar la apertura no autorizada de la cerradura digital 100. En un ejemplo, los pasadores de bloqueo 500 pueden estar compuestos preferentemente por un material magnético, por ejemplo, Hierro (Fe) configurado para evitar la apertura no autorizada de la cerradura digital 100. Más en particular, los pasadores de bloqueo 500 son activados para evitar la rotación del primer eje 120, para de ese modo evitar la apertura no autorizada de la cerradura digital 100. En una realización, en el estado bloqueado 300, si la muesca 330 del segundo eje 130 está alineada con el imán duro 320, y debido a la fuerza externa, tal como campo magnético o impulso externo, el imán duro 320 puede ser proyectado en la muesca 330 del segundo eje 130, lo que da como resultado que el primer eje 120 y el segundo eje 130 estén conectados entre sí. Además, los pasadores de bloqueo 500 son insertados normalmente y se devuelven al primer eje 120 después de que una fuerza externa haya golpeado la cerradura, en virtud de una fuerza magnética ejercida por el imán duro 511 o una fuerza mecánica tal como la fuerza elástica. Es decir, la fuerza magnética o elástica mueve los pasadores de bloqueo tanto dentro de la muesca cuando se requiere el bloqueo, como fuera de la muesca cuando ya no se requiere el bloqueo.
De manera más específica, la fuerza aplicada por el imán duro 511 o la fuerza mecánica puede ser mayor en comparación con la fuerza magnética aplicada por el campo magnético externo y/o el impulso externo, lo que da como resultado que los pasadores de bloqueo 500 regresen al primer eje 120. Además, la inercia y la fuerza magnética del imán duro 511 y los pasadores de bloqueo 500 están diseñados de manera tal que los pasadores de bloqueo 500 sean activados antes del movimiento del imán duro 320. A medida que los pasadores de bloqueo 500 se mueven a una muesca en el cuerpo de la cerradura 110 debido al campo magnético externo y/o el impulso externo, esto da como resultado la prevención de la apertura no autorizada de la cerradura digital 100.
La Figura 5B demuestra una realización 51 de la cerradura digital 100 que tiene los pasadores de bloqueo 500 y múltiples muescas 520 en el cuerpo de la cerradura 110, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Como fue descrito con anterioridad, para evitar la apertura no autorizada de la cerradura digital 100, la cerradura digital 100 incluye al menos un pasador de bloqueo 500 configurado para ser proyectado en la muesca 510 del cuerpo de la cerradura 110 en el caso de que ocurra cualquiera de los siguientes: la aplicación de un campo magnético externo, la aplicación de un golpe o impulso externo, y/o el giro demasiado rápido del primer eje 120. Durante la apertura no autorizada de la cerradura digital 100, los pasadores de bloqueo 500 pueden ser proyectados del cuerpo de la cerradura 110 desde diferentes ángulos. Además, el cuerpo de la cerradura 110 incluye las múltiples muescas 520 ubicadas en varias posiciones en el cuerpo de la cerradura 110. El pasador de bloqueo 500 puede evitar el desbloqueo no autorizado de la cerradura digital 100 cuando el pasador de bloqueo 500 está alineado con la muesca 510 como es mostrado en la parte inferior de la configuración de página de la Figura 5B. Las múltiples muescas 520 están diseñadas de manera tal que los pasadores de bloqueo 500 estén configurados para entrar en las múltiples muescas 520 cuando es llevado a cabo un intento no autorizado de desbloquear la cerradura digital 100 en todos los ángulos/posiciones. Por el contrario, el pasador de bloqueo 500 puede no impedir el desbloqueo no autorizado de la cerradura digital 100 cuando el pasador de bloqueo 500 no está alineado con la muesca 520 como es mostrado en la parte superior de la configuración de página de la Figura 5B.
Las Figuras 6A, 6B y 6C demuestran una realización 60 de la cerradura digital 100 que muestra el proceso de alineación del imán duro 320 con la muesca 330, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Durante el funcionamiento, el imán semiduro 310 y el imán duro 320 están dentro del primer eje 120. Cuando el primer eje 120 no está girado y el sensor de posición 240 no está en posición, la muesca 330 del segundo eje 130 no está alineada con el imán duro 320 para recibir el imán duro 320 como es mostrado en la Figura 6A. En tal condición, el primer eje 120 y el segundo eje 130 no están conectados entre sí. Con referencia a las Figuras 6B y 6C, cuando es girado el primer eje 120, el sensor de posición 240 está configurado para posicionar la muesca 330 del segundo eje 130 con el imán duro 320. El imán duro 320 está configurado para entrar en la muesca 330 del segundo eje 130 tras el cambio de la polaridad del imán semiduro 310. Debido a tal cambio en la polaridad del imán semiduro 310 y cuando el imán duro 320 se ve obligado a entrar en la muesca 330, se dice que la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400 para permitir la apertura de la cerradura digital 100. En tal condición, el primer eje 120 y el segundo eje 130 están conectados entre sí.
Además, la alineación del imán duro 320 y la muesca 330 puede ser llevada a cabo por medio de una disposición mecánica en aplicaciones donde la interfaz de usuario 140 y el segundo eje 130 son devueltos a la misma posición después de la apertura. Un ejemplo de esto es una cerradura accionada por palanca. En estas disposiciones, el sensor de posición 240 puede no ser necesario.
La Figura 7 demuestra una realización 70 que muestra la magnetización y los materiales magnéticos que constituyen la cerradura digital 100, de acuerdo con la invención, como una representación gráfica. Como fue descrito con anterioridad, la cerradura digital 100 incluye el imán semiduro 310 y el imán duro 320 configurados para abrir o cerrar la cerradura digital 100. El imán semiduro 310 está fabricado con AlNiCo y el imán duro 320 está fabricado con SmCo. En particular, el imán semiduro 310 está fabricado con aleaciones de hierro que, además del Hierro (Fe), están compuestas por Aluminio (Al), Níquel (Ni) y Cobalto (Co). En un ejemplo, el imán semiduro 310 también puede estar fabricado con cobre y titanio. El imán duro 320 está fabricado con samario-cobalto (SmCo), el imán duro 320 es un imán permanente hecho de una aleación de Samario (Sm) y Cobalto (Co). El imán duro 320 puede ser un objeto fabricado con un material que está magnetizado y crea su propio campo magnético persistente a diferencia del imán semiduro 310 que necesita ser magnetizado.
Las Figuras 8A, 8B y 8C demuestran una realización 80 que muestra varios procedimientos para el funcionamiento de la cerradura digital, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Con referencia a la FIG. 8A, la cerradura digital 100 es accionada por una palanca 810 que está en comunicación con un lector de dispositivo de identificación (ID) 820. El lector de ID 820 está configurado para identificar a un usuario por cualquiera de los siguientes: una etiqueta de identificación por radiofrecuencia (RFID), un teléfono de Comunicaciones de Campo Cercano (NFC), una banda magnética, una huella digital, etc. El lector de ID 820 es capaz de identificar al usuario y permitir el acceso al usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100 tras la autenticación del usuario por medio de la autenticación a partir de cualquiera de los procedimientos de autenticación mencionados con anterioridad. El procedimiento de la huella digital para la autenticación del usuario es llevado a cabo por medio de la autenticación de una impresión dejada por las crestas de fricción de un dedo del usuario. Cuando la impresión del dedo del usuario coincide por encima de un umbral con la impresión almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200, la palanca 810 acciona un pestillo 830, para de ese modo autenticar al usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100. En un ejemplo, el umbral puede ser definido como una coincidencia del 80 por ciento de la impresión del dedo. El procedimiento de la banda magnética para la autenticación del usuario es llevado a cabo por medio de la autenticación de la información de identificación almacenada en la banda magnética. Cuando la información de identificación almacenada en el material magnético perteneciente al usuario coincide sustancialmente con la información de identificación almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200, el pestillo 830 es accionado por la palanca 810, para de ese modo autenticar al usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100. En una realización, si la cerradura es accionada por el usuario, la energía eléctrica es tomada del movimiento de la palanca.
En un ejemplo, el procedimiento de la etiqueta RFID para la autenticación del usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100 es similar al procedimiento usado en la banda magnética. El procedimiento de la etiqueta RFID para la autenticación del usuario es llevado a cabo por medio de la autenticación de la información de identificación almacenada en la etiqueta RFID. Cuando la información de identificación almacenada en la etiqueta RFID perteneciente al usuario coincide sustancialmente con la información de identificación almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200, el pestillo 830 es accionado por la palanca 810, para de ese modo autenticar al usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100. Además, el procedimiento del teléfono NFC para la autenticación del usuario es llevado a cabo por medio de la autenticación de la información específica de un usuario. Cuando la información específica del usuario coincide con el umbral con la información del usuario almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200, el pestillo 830 es accionado por la palanca 810, para de ese modo autenticar al usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100. En un ejemplo, la información específica del usuario puede ser un token digital, una id de usuario o cualquier otra información perteneciente al usuario. La palanca 810 tiene un movimiento angular como es mostrado en la FIG. 8A.
Con referencia a la FIG. 8B, la cerradura digital 100 es accionada por una perilla 840 que incluye un lector de dispositivo de identificación (TD) (no mostrado). El lector de identificación está configurado para identificar a un usuario por cualquiera de los siguientes medios: una etiqueta de identificación por radiofrecuencia (RFID), un teléfono de comunicaciones de campo cercano (NFC), una banda magnética, una huella digital, etc. El lector de identificación es capaz de identificar al usuario y permitir el acceso al usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100 tras la autenticación del usuario por medio de la autenticación a partir de cualquiera de los procedimientos de autenticación mencionados con anterioridad. El procedimiento de la huella digital para la autenticación del usuario es llevado a cabo por medio de la autenticación de una impresión dejada por las crestas de fricción de un dedo del usuario. Cuando la impresión del dedo del usuario coincide por encima de un umbral con la impresión almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200, la perilla 840 acciona un pestillo 850, para de ese modo permitir al usuario bloquear o desbloquear la cerradura digital 100. En un ejemplo, el umbral puede ser definido como una coincidencia del 80 por ciento de la impresión del dedo. El procedimiento de la banda magnética para la autenticación del usuario es llevado a cabo por medio de la autenticación de la información de identificación almacenada en la banda magnética. Cuando la información de identificación almacenada en el material magnético perteneciente al usuario coincide sustancialmente con la información de identificación almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200, la perilla 840 acciona el pestillo 850, para de ese modo permitir al usuario bloquear o desbloquear la cerradura digital 100. En algunas realizaciones, la cerradura es llevada a cabo como un candado que es bloqueado y desbloqueado por la cerradura digital 100.
En un ejemplo, el procedimiento de la etiqueta RFID para la autenticación del usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100 es similar al procedimiento usado en la banda magnética. El procedimiento de la etiqueta RFID para la autenticación del usuario es llevado a cabo por medio de la autenticación de la información de identificación almacenada en la etiqueta RFID. Cuando la información de identificación almacenada en la etiqueta RFID perteneciente al usuario coincide sustancialmente con la información de identificación almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200, la perilla 840 acciona el pestillo 850, para de ese modo autenticar al usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100. Además, el procedimiento del teléfono NFC para la autenticación del usuario es llevado a cabo por medio de la autenticación de la información específica de un usuario. Cuando la información específica del usuario coincide con el umbral con la información del usuario almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200, la perilla 840 acciona el pestillo 850, para de ese modo autenticar al usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100. En un ejemplo, la información específica del usuario puede ser un token digital, una id de usuario o cualquier otra información perteneciente al usuario. La perilla 840 tiene un movimiento circular como es mostrado en la FIG. 8B. Si la cerradura es accionada por el usuario, el usuario toma la energía eléctrica al girar la perilla 840.
Con referencia a la FIG. 8C, la cerradura digital 100 es accionada por una llave digital electrónica 860. El procedimiento de la llave digital electrónica 860 para la autenticación del usuario es llevado a cabo por medio de la autenticación de la información de identificación perteneciente a la llave digital electrónica 860. Cuando la llave digital electrónica 860 insertada por el usuario coincide con información de identificación perteneciente a la llave digital electrónica 860 almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200, la llave digital electrónica 860 acciona un pestillo 870, para de ese modo autenticar al usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100. La cerradura digital 100 y la llave digital electrónica 860 pueden cumplir con el estándar de AES como fue mencionado con anterioridad. La cerradura digital 100 y la llave digital electrónica 860 funcionan por medio de contacto electromagnético o de forma inalámbrica a través del aire.
En algunas realizaciones, la energía mecánica producida por el usuario humano para mover la llave digital electrónica 860 en la cerradura digital es recogida para alimentar la cerradura digital 100, o la llave digital electrónica 860.
La Figura 9 demuestra una realización 90 de un procedimiento para el control de la cerradura digital 100, de acuerdo con la invención como un diagrama de flujo. El procedimiento puede ser implementado en un sistema idéntico o similar a las realizaciones 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 y 80 en las Figuras 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8, por ejemplo, como fue discutido en las otras partes de la descripción.
En la fase 900, son proporcionados al menos dos imanes en la cerradura digital 100. Un imán es el imán semiduro 310 y el otro imán es el imán duro 320. El imán duro 320 está configurado para abrir o cerrar la cerradura digital 100. Como fue descrito con referencia a la FIG. 1, la cerradura digital 100 incluye el primer eje 120, el segundo eje 130 y la interfaz de usuario 140 unida a la superficie externa 150 del cuerpo de la cerradura 110. La interfaz de usuario 140 está conectada al primer eje 120. El imán semiduro 310 y el imán duro 320 están ubicados dentro del primer eje 120.
En la fase 910, el imán semiduro 310 y el imán duro 320 están configurados para estar colocados de manera adyacente entre sí. En la realización ilustrada, como es mostrado en las FIGS. 3, 4 y 5, el imán duro 320 está colocado por encima del imán semiduro 310.
En la fase 920, el imán semiduro 310 está configurado para estar dentro de la bobina de magnetización 250. Cuando se requiere, la bobina de magnetización 250 es responsable del cambio de la polaridad del imán semiduro 310.
En la fase 930, el cambio en la polaridad del imán semiduro 310 está configurado para empujar o jalar el imán duro 320 para abrir o cerrar la cerradura digital 100.
En la fase 940, el imán duro 320 está configurado para estar dentro del primer eje en el estado bloqueado 300. En tal condición, el primer eje 120 y el segundo eje 130 no están conectados entre sí. Por lo tanto, el segundo eje 130 no gira debido al movimiento del primer eje 120. Además, debido a la conexión entre el primer eje 120 y la interfaz de usuario 140, cuando es girado el primer eje 120, la interfaz de usuario 140 también gira en una dirección similar a la del primer eje 120. Cuando el estado de reposo de la cerradura digital 100 debe estar en el estado bloqueado 300, la cerradura digital 100 está configurada para volver al estado bloqueado 300.
En la fase 950, el imán duro 320 es proyectado dentro de la muesca 330 del segundo eje 130 en el estado en que puede ser abierta 400. El sensor de posición 240 está configurado para posicionar la muesca 330 del segundo eje 130 en su lugar para que el imán duro 320 entre la muesca 330. Cuando el estado de reposo de la cerradura digital 100 debe estar en el estado en que puede ser abierta 400, la cerradura digital 100 está configurada para volver al estado en que puede ser abierta 400. Además, cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400, el primer eje 120 y el segundo eje 130 están conectados entre sí. En tal condición, dado que el imán duro 320 es proyectado hacia la muesca 330 del segundo eje 130, el usuario puede abrir la cerradura digital 100, dado que la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400.
La protuberancia del imán duro 320 típicamente provoca el desgaste en los componentes a lo largo del tiempo. Para aumentar la durabilidad del sistema, el imán duro 320 puede ser llevado a cabo dentro de un revestimiento de titanio en algunas realizaciones. Por ejemplo, el imán duro SmCo puede estar colocado dentro de una carcasa de titanio. La carcasa o revestimiento preferentemente aumentan la dureza mecánica y la resistencia del imán duro 320 para reducir los efectos del desgaste a lo largo del tiempo. La carcasa o la cubierta preferentemente están hechas de un material ligero en peso para limitar el peso agregado del imán duro 320. También pueden ser usados otros materiales, no solo titanio, para llevar a cabo la carcasa o la cubierta de acuerdo con la invención.
En la fase 960, el pasador de bloqueo 500 es proyectado en la muesca 330 del cuerpo de la cerradura 110 en el caso de que ocurra cualquiera de los siguientes: la aplicación de un campo magnético externo, la aplicación de un golpe o impulso externo, y/o el giro demasiado rápido del primer eje 120 para evitar la apertura no autorizada de la cerradura digital 100.
Además, la cerradura digital 100 está configurada para ser una cerradura automática alimentada por cualquiera de los siguientes: NFC, panel solar, alimentación por el usuario, fuente de alimentación y/o batería. Como fue descrito con referencia a la FIG. 2, la cerradura digital 100 incluye el módulo de cerradura electrónica 200 conectado al dispositivo de identificación 210 a través del bus de comunicación 220. El bus de comunicación 220 está configurado para transferir datos entre el dispositivo de identificación 210 y el módulo de cerradura electrónica 200. El dispositivo de identificación 210 está configurado para identificar a un usuario por cualquiera de los siguientes: etiqueta de llave, huella digital, banda magnética y/o dispositivo de comunicación de campo cercano (NFC), que puede ser un teléfono inteligente.
La Figura 10 demuestra una realización 91 de un procedimiento para la magnetización de la cerradura digital 100, de acuerdo con la invención como un diagrama de flujo. El procedimiento puede ser implementado en un sistema idéntico o similar a las realizaciones 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 y 80 en las Figuras 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8, por ejemplo, como fue discutido en las otras partes de la descripción.
En la fase 1000, la cerradura digital 100 es automática. En particular, la cerradura digital 100 es alimentada por cualquiera de los siguientes: NFC, panel solar, fuente de alimentación y/o batería como fue explicado en las realizaciones anteriores.
El dispositivo de identificación 210 está configurado para identificar al usuario por cualquiera de los siguientes: etiqueta de llave, huella digital, banda magnética y/o teléfono inteligente de comunicación de campo cercano (NFC).
En la fase 1010, el dispositivo de identificación 210 verifica los derechos de acceso de la información de identificación perteneciente al usuario.
En la fase 1020, si los derechos de acceso de la información de identificación pertenecientes al usuario son correctos, entonces es llevada a cabo una verificación del umbral del almacenamiento de energía del estado bloqueado 300 en la fase 1030. Por el contrario, si los derechos de acceso de la información de identificación perteneciente al usuario son incorrectos, en la fase 1040, la magnetización al estado bloqueado 300 es llevada a cabo.
En la fase 1030, tras la verificación del umbral del almacenamiento de energía del estado bloqueado 300, si el almacenamiento de energía del estado bloqueado 300 está por encima del umbral, entonces es llevada a cabo una verificación de posicionamiento de la muesca 330 del segundo eje 130 en la fase 1050. Si el almacenamiento de energía del estado bloqueado 300 es menor que el umbral, luego la magnetización al estado bloqueado 300 es llevada a cabo en la fase 1040. Después de la magnetización al estado bloqueado 300, en la fase 1040, el proceso de magnetización de la cerradura digital 100 es completado en la fase 1050.
En la fase 1060, tras la verificación del posicionamiento de la muesca 330 del segundo eje 130, si la muesca 330 del segundo eje 130 está en su lugar, entonces la magnetización al estado en que puede ser abierta 400 es llevada a cabo en la fase 1070. Si la muesca 330 del segundo el eje 130 no está en posición, luego nuevamente la verificación del umbral del almacenamiento de energía del estado bloqueado 300 es llevada a cabo en la fase 1030.
La Figura 11 demuestra una realización 92 de un producto de programa de software 1100 configurado para controlar la cerradura digital 100, de acuerdo con la invención como un diagrama de captura de pantalla. El producto de programa de software 1100 controla la cerradura digital 100 que incluye al menos dos imanes. Un imán es el imán semiduro 310 y el otro imán es el imán duro 320 configurado para abrir o cerrar la cerradura digital 100. El producto de programa de software 1100 incluye una interfaz de pantalla 1110 para mostrar el estado de la cerradura digital 100. Más en particular, el estado bloqueado 300 y el estado en que puede ser abierta 400 son mostrados en la interfaz de pantalla 1110. Además, el producto de programa de software incluye un escáner de huellas digitales 1120, un lector de NFC 1130, un acceso por banda magnética 1140 y/o un acceso por teclado 1150. En aras de la brevedad, la implementación y la autenticación del usuario que usa el escáner de huellas digitales 1120, el lector de NFC 1130, el acceso por banda magnética 1140, y/o el acceso por teclado 1150 serán explicadas con referencia a las figuras anteriores. En un ejemplo, si bien es ilustrado el acceso por teclado 1150, puede ser entendido que el acceso por teclado 1150 puede ser reemplazado con un acceso por panel táctil dentro de la interfaz de pantalla 1110 del producto de programa de software 1100. En otro ejemplo, si bien, el escáner de huellas digitales 1120 es ilustrado, puede ser entendido que el escáner de huellas digitales 1120 puede ser reemplazado con un escáner de iris en el producto de programa de software 1100.
La Figura 12 demuestra una realización 93 del producto de programa de software 1100, de acuerdo con la invención como un diagrama de captura de pantalla. Este producto de software puede cumplir con el estándar de AES. El producto de programa de software 1100 como es descrito en la presente memoria está definido para abarcar instrucciones de programa, hardware de procesamiento, sistemas operativos necesarios, controladores de dispositivos, circuitos electrónicos, el primer eje 120, el segundo eje 130, el imán semiduro 310, el imán duro 320, y/o el pasador de bloqueo 500 para el funcionamiento de la cerradura digital. El producto de programa de software 1100 es detallado a continuación.
El producto de programa de software 1100 incluye un módulo de procesamiento 1200. El módulo de procesamiento 1200 incluye un módulo de entrada 1210 configurado para recibir una entrada indicativa de información de identificación perteneciente al usuario. El procedimiento para el ingreso de la información de identificación, por parte del usuario, puede ser llevado a cabo por cualquiera de los siguientes: acceso por teclado 1150, escáner de huellas digitales 1120, acceso por banda magnética 1140 y/o lector de comunicación de campo cercano (NFC) 1130. El módulo de procesamiento 1200 además incluye un módulo de autenticación 1220 en comunicación con el módulo de entrada 1210. El módulo de autenticación 1220 está configurado para autenticar la entrada recibida por la interfaz de usuario 140 y es responsable de proporcionar acceso al usuario para el bloqueo o el desbloqueo de la cerradura digital 100. Además, el módulo de autenticación 1220 está en comunicación con una base de datos 1230 del producto de programa de software 1100. La base de datos 1230 está configurada para almacenar información de identificación de uno o más usuarios. El módulo de autenticación 1220 autentica la información de identificación ingresada por el usuario con la información de identificación ya almacenada en la base de datos 1230 del producto de programa de software 1100. La información de identificación autenticada del módulo de autenticación 1220 es comunicada a un módulo de salida 1240 del producto de programa de software 1100. El módulo de salida 1240 está en comunicación con la cerradura digital 100. El módulo de salida 1240 está configurado para controlar una fuente de alimentación para alimentar la bobina de magnetización 250 para cambiar la polarización de magnetización del imán semiduro 310 en respuesta a la identificación exitosa del usuario, y configurado para controlar el imán duro 320 para abrir o cerrar la cerradura digital 100. Por lo tanto, la información de identificación comunicada por el módulo de autenticación 1220 al módulo de salida 1240 es responsable de permitir al usuario bloquear o desbloquear la cerradura digital 100.
Como fue descrito con anterioridad, el producto de programa de software 1100 controla la cerradura digital 100 que tiene el imán semiduro 310 y el imán duro 320. El imán semiduro 310 está ubicado dentro de la bobina de magnetización 250 y el imán semiduro 310 y el imán duro 320 están colocados de manera adyacente entre sí y están colocados dentro del primer eje 120. Además, la cerradura digital 100 está configurada para ser una cerradura de alimentación autónoma alimentada por cualquiera de los siguientes: NFC, panel solar, fuente de alimentación y/o batería. Además, la cerradura digital 100 incluye el primer eje 120, el segundo eje 130 y la interfaz de usuario 140. La interfaz de usuario 140 está unida a la superficie externa 150 del cuerpo de la cerradura 110. La interfaz de usuario 140 está conectada además al primer eje 120. La cerradura digital 100 incluye el módulo de cerradura electrónica 200 que está conectado al dispositivo de identificación 210 a través del bus de comunicación 220. El dispositivo de identificación 210 está configurado para identificar al usuario por cualquiera de los siguientes: llave electrónica, etiqueta, etiqueta de llave, huella digital, banda magnética, dispositivo de NFC.
La Figura 13 demuestra una realización 94 del producto de programa de software 1100, de acuerdo con la invención como un diagrama de captura de pantalla. En la realización ilustrada 94, es exhibido un proceso de ingreso de la información de identificación perteneciente al usuario. La captura de pantalla muestra la fecha y la hora. En la realización ilustrada, es exhibida una opción para el ingreso de la id de usuario y el código de acceso en la captura de pantalla. Si bien, la opción para ingresar la id de usuario y el código de acceso es exhibida al usuario, puede ser entendido que una opción de ingreso de la información de identificación por cualquiera de los siguientes: la id de usuario y el código de acceso, el escáner de huellas digitales 1120, el lector de NFC 1130, la llave electrónica, el acceso por banda magnética 1140 y/o el acceso por teclado 1150 pertenecientes al usuario pueden ser exhibidas al usuario.
La Figura 14 demuestra una realización 95 del producto de programa de software 1100, de acuerdo con la invención como un diagrama de captura de pantalla. En la realización ilustrada 95, es exhibido un proceso de autenticación de la información de identificación perteneciente al usuario. El proceso de autenticación cuando el usuario ingresa la id de usuario y el código de acceso correspondiente al usuario es exhibido al usuario como es mostrado en la captura de pantalla. La información de identificación ingresada por el usuario es recibida por el módulo de autenticación 1220 que compara la información de identificación ingresada con la información de identificación almacenada en la base de datos 1230. Durante este proceso, la cerradura digital 100 se encuentra en el estado bloqueado 300. Cuando el estado restante de la cerradura digital 100 se encuentra en el estado bloqueado 300, la cerradura digital 100 está configurada para volver al estado bloqueado 300. En el estado bloqueado 300, el imán duro 320 está configurado para estar dentro del primer eje 120, el segundo eje 130 no gira y la interfaz de usuario 140 gira.
La Figura 15 demuestra una realización 96 del producto de programa de software 1100, de acuerdo con la invención como un diagrama de captura de pantalla. En la realización ilustrada 96, es exhibida una captura de pantalla del usuario que está siendo autenticado. El usuario es autenticado para desbloquear la cerradura digital 100 cuando la id de usuario y el código de acceso ingresados por el usuario coinciden con la id de usuario y el código de acceso almacenados en la base de datos 1230. La información autenticada luego es comunicada al módulo de salida 1240 que envía una señal a la cerradura digital 100 para estar en el estado en que puede ser abierta 400 como es mostrado. Además, es proporcionada una notificación de confirmación de autenticación al usuario. La notificación puede ser cualquiera de los siguientes: una notificación de audio, una notificación de video, una notificación multimedia y/o una notificación de texto. En un ejemplo, la notificación de texto puede ser proporcionada en un teléfono. El producto de programa de software 1100 está configurado para cambiar la polaridad del imán semiduro 310 para empujar o jalar el imán duro 320 para abrir la cerradura digital 100. Más en particular, el sensor de posición 240 está configurado para posicionar la muesca 330 del segundo eje 130 en su lugar para que el imán duro 320 entre en la muesca 330. En el estado en que puede ser abierta 400, el imán duro 320 es proyectado en la muesca 330 del segundo eje 130. Cuando el estado de reposo de la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400, la cerradura digital 100 está configurada para volver al estado en que puede ser abierta 400.
En algunas realizaciones, las marcas de tiempo de las aperturas y cierres de cerraduras son almacenadas en la base de datos 1230 o en algún otro medio de memoria.
La Figura 16 demuestra una realización 97 del producto de programa de software 1100, de acuerdo con la invención como un diagrama de captura de pantalla. En la realización ilustrada 97, es exhibida una captura de pantalla de la cerradura digital 100 que está siendo manipulada. En particular, la manipulación de la cerradura digital 100 ocurre en el caso de que ocurra cualquiera de los siguientes: cuando es aplicado un campo magnético externo, cuando es aplicado un golpe o impulso externo, y/o cuando el primer eje 130 es girado demasiado rápido. Cuando la cerradura digital 100 es manipulada, los pasadores de bloqueo 500 son activados. El pasador de bloqueo 500 está configurado para ser proyectado en múltiples muescas 520 del cuerpo de la cerradura 110. Si se descubre que el usuario está manipulando la cerradura digital 100, la id de usuario junto con la marca de tiempo quedarán registradas en la base de datos 1230.
La Figura 17 demuestra una realización 98 del producto de programa de software 1100, de acuerdo con la invención, como un diagrama de bloques. En la realización ilustrada 98, la cerradura digital 100 está en comunicación con una red 1700, un servidor en la nube 1710 y un dispositivo terminal de usuario 1720. La cerradura digital 100 y el dispositivo terminal de usuario 1720 se comunican con el servidor en la nube 1710 a través de la red 1700. La red de comunicación 1700 utilizada para la comunicación en la invención es la red de Internet inalámbrica o alámbrica o la red de telefonía, que suele ser una red celular tal como red UMTS (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles), GSM (Sistema Global de Telecomunicaciones Móviles), GPRS (Servicio General de Radiocomunicación por Paquetes), CDMA (Acceso Múltiple por División de Código), 3G, 4G, Wi-Fi y/o WCDMA (Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha).
El dispositivo terminal de usuario 1720 está en comunicación con la red 1700 y el servidor en la nube 1710. El dispositivo terminal de usuario 1720 puede estar configurado como un ordenador terminal móvil, de manera típica un teléfono inteligente y/o una tableta que son usados para recibir información de identificación correspondiente al usuario. El dispositivo terminal de usuario 1720 de manera típica es un teléfono inteligente móvil, tal como un teléfono inteligente con iOS, Android o Windows Phone. Sin embargo, también es posible que el dispositivo terminal de usuario 1720 sea una estación móvil, un teléfono móvil o un ordenador, tal como un ordenador PC, un ordenador Apple Macintosh, un dispositivo PDA (Asistente Personal Digital) o UMTS (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles), GSM (Sistema global de Telecomunicaciones Móviles), WAP (Protocolo de Aplicación Inalámbrica), Teldesic, Inmarsat-, Iridium-, GPRS- (Servicio General de Radio por Paquetes), CDMA (Acceso Múltiple por División de Código), GPS (Sistema de Posicionamiento Global), 3G, 4G, Bluetooth, estación móvil de WLAN (Red de Área Local Inalámbrica), Wi-Fi y/o WCDMA (Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha). Algunas veces, en algunas realizaciones, el dispositivo terminal de usuario 1720 es un dispositivo que tiene un sistema operativo tal como cualquiera de los siguientes: Microsoft Windows, Windows NT, Windows CE, Windows Pocket PC, Windows Mobile, GEOS, Palm OS, Meego, Mac OS, iOS, Linux, BlackBerry OS, Google Android y/o Symbian o cualquier otro sistema operativo de ordenador o teléfono inteligente.
El dispositivo terminal de usuario 1720 proporciona una aplicación (no mostrada) para permitir que el usuario ingrese la información de identificación perteneciente al usuario para ser autenticado con el servidor en la nube 1710 para permitir el bloqueo y/o el desbloqueo de la cerradura digital 100. Preferentemente, el usuario descarga la aplicación de Internet, o de varias tiendas de aplicaciones que están disponibles en Google, Apple, Facebook y/o Microsoft. Por ejemplo, en algunas realizaciones, un usuario de iPhone con una aplicación de Facebook en su teléfono descargará la aplicación que sea compatible con los requisitos de desarrollador de Apple y Facebook. Del mismo modo, puede ser generada una aplicación personalizada para otros teléfonos diferentes.
En un ejemplo, el servidor en la nube 1710 puede comprender una pluralidad de servidores. En una implementación de ejemplo, el servidor en la nube 1710 puede ser cualquier tipo de servidor de base de datos, un servidor de archivos, un servidor web, un servidor de aplicaciones, etc., configurado para almacenar información de identificación relacionada con el usuario. En otro ejemplo de implementación, el servidor en la nube 1710 puede comprender una pluralidad de bases de datos para almacenar los archivos de datos. Las bases de datos pueden ser, por ejemplo, una base de datos de lenguaje de consulta estructurado (SQL), una base de datos NoSQL como Microsoft® SQL Server, los servidores Oracle®, la base de datos MySQL®, etc. El servidor en la nube 1710 puede estar desplegado en un entorno de nube gestionado por un proveedor de servicios de almacenamiento en la nube, y las bases de datos pueden estar configuradas como bases de datos basadas en la nube implementadas en el entorno de la nube.
El servidor en la nube 1710 que puede incluir un dispositivo de entrada-salida generalmente comprende un monitor (pantalla), un teclado, un ratón y/o una pantalla táctil. Sin embargo, normalmente hay más de un servidor informático en uso a la vez, por lo que algunos equipos pueden incorporar sólo el propio ordenador, y no la pantalla ni el teclado. Estos tipos de ordenadores de manera típica están almacenados en granjas de servidores, que son usadas para llevar a cabo la red en la nube usada por el servidor en la nube 1710 de la invención. El servidor en la nube 1710 puede ser adquirido como una solución separada de proveedores conocidos tal como Microsoft y Amazon y HP (Hewlett-Packard). El servidor en la nube 1710 normalmente ejecuta Unix, Microsoft, iOS, Linux o cualquier otro sistema operativo conocido, y de manera típica comprende un microprocesador, memoria y medios de almacenamiento de datos, tal como SSD flash o discos duros. Para mejorar la capacidad de respuesta de la arquitectura de la nube, los datos se almacenan preferentemente, en su totalidad o en parte, en SSD, es decir, en almacenamiento flash. Este componente se selecciona/configura desde un proveedor de nube existente, como Microsoft o Amazon, o el operador de red de nube existente, como Microsoft o Amazon, se configura para almacenar todos los datos en un operador de almacenamiento en nube basado en lash, como Pure Storage, EMC, Nimble Storage o similares.
Durante el funcionamiento, el usuario ingresa la información de identificación en el dispositivo terminal de usuario 1720. En un ejemplo, la información de identificación puede ser una huella digital, un código de acceso y/o datos personales asociados con el usuario. La información de identificación ingresada por el usuario puede ser a través de cualquiera de los siguientes: acceso por teclado 1150, escáner de huellas digitales 1120 y/o lector de comunicación de campo cercano (NFC) 1130. La información de identificación ingresada por el usuario es comunicada al servidor en la nube 1710 a través de la red 1700. El servidor en la nube 1710 autentica la información de identificación ingresada por medio de la comparación con la información de identificación almacenada en la base de datos del servidor en la nube 1710. Una notificación asociada con la autenticación es comunicada a través de la red 1700 y es mostrada en la aplicación en el dispositivo terminal de usuario 1720. En un ejemplo, la notificación puede ser una alerta indicativa de éxito o falla de autenticación. En algunas implementaciones, la notificación puede ser cualquiera de los siguientes: una notificación de audio, una notificación de video, una notificación multimedia y/o una notificación de texto. Si hay una falta de coincidencia de la información de identificación, la cerradura digital 100 no se abre a través de la aplicación. Si la información de identificación ingresada por el usuario coincide con la información de identificación almacenada en la base de datos del servidor en la nube 1710, la cerradura digital 100 se abre a través de la aplicación en el dispositivo terminal de usuario 1720. En algunas realizaciones, la alimentación del dispositivo terminal de usuario 1720 es usada para alimentar la cerradura digital.
La Figura 18 demuestra una realización 99 de la cerradura digital 100 que tiene los pasadores de bloqueo 500, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Los materiales magnéticos están divididos en dos grupos principales, a saber, materiales magnéticos blandos y duros. El procedimiento para diferenciar entre el material magnético blando y el material magnético duro está basado en el valor de la coercitividad. En un ejemplo, la inducción magnética de materiales puede ser reducida a cero por medio de la aplicación de un campo de fuerza magnético inverso y dicho campo de fuerza es definido como la coercitividad. Además, la coercitividad es la propiedad magnética sensible a la estructura que puede ser alterada por medio del sometimiento del material magnético a diferentes tratamientos térmicos y mecánicos. Los materiales magnéticos duros y blandos pueden ser usados para distinguir entre ferro-imanes en base a la coercitividad. El Estándar IEC y el estándar 404-1 propusieron 1 kA/m como valor límite de coercitividad para los materiales magnéticos blandos y duros. En un ejemplo, los materiales magnéticos son considerados blandos cuando tienen una coercitividad menor que 1 kA/m. En otro ejemplo, los materiales magnéticos son considerados duros cuando tienen una coercitividad mayor que 100 kA/m. Además, entre los materiales magnéticos blandos y duros hay un grupo de materiales magnéticos denominados materiales magnéticos semiduros y la coercitividad de los materiales magnéticos semiduros es de 1 a 100 kA/m. Típicamente, el imán semiduro 310 presenta estos valores, y el imán duro 320 tiene una coercitividad mayor que 100 kA/m.
Todos los materiales magnéticos están caracterizados por diferentes formas de bucle de histéresis. Los valores más importantes son: remanencia de Br, coercitividades de He y el máximo del producto de energía máxima (BH) que determina el punto de máxima uso del imán. El producto de energía máxima es una medida de la cantidad máxima de trabajo útil que un imán permanente es capaz de hacer fuera del imán. De manera típica, los imanes de tamaño y masa pequeños, y un alto producto de energía máxima son preferentes en esta invención.
Como fue descrito con anterioridad, la cerradura digital 100 incluye al menos un pasador de bloqueo 500 configurado para ser proyectado en la muesca 510 del cuerpo de la cerradura 110 en el caso de que ocurra cualquiera de los siguientes: la aplicación de un campo magnético externo, la aplicación de un golpe o impulso externo, y/o el giro demasiado rápido del primer eje 120, para evitar la apertura no autorizada de la cerradura digital 100. La cerradura digital 100 incluye el imán semiduro 310 y el imán duro 320 configurados para abrir o cerrar la cerradura digital 100. El imán duro 320 está colocado adyacente al imán duro 320 y ubicado dentro de la bobina de magnetización 250.
Además, el cambio en la polarización magnética del imán semiduro 310 que tiene una coercitividad de 58kA/m requiere aproximadamente diez veces menos energía en comparación con el imán duro 320 que tiene una coercitividad de 695kA/m. Consultar la Figura 7 para conocer las coercitividades de diversos materiales. La magnetización del imán semiduro 310 carece de la fuerza suficiente para cambiar la magnetización de remanencia del imán duro 320. Las fuentes responsables de influir en la magnetización del imán semiduro 310 pueden ser un campo primario generado por la bobina de magnetización 250. En un ejemplo, cuando la cerradura digital 100 está configurada para estar en el estado en que puede ser abierta 400, el pico de potencia de magnetización es más corto que 1 ms. La magnetización exitosa del imán semiduro 310 requiere que el imán duro 320 pueda moverse libremente dentro de la muesca 330 durante el estado en que puede ser abierta 400. De lo contrario, el campo magnético del imán duro 320 puede tener un efecto sobre el campo magnético del imán semiduro 310 y la cerradura digital 100 no puede ser abierta. El movimiento libre del imán duro 320 está garantizado por el sensor de posición 240 o una disposición mecánica. Además, cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400, el campo del imán duro 320 que está opuesto al campo del imán semiduro 310 está tratando de volver el campo del imán semiduro 310 al estado bloqueado 300, pero la brecha entremedio reduce el campo y la coercitividad del imán semiduro 310 puede resistirlo. Más en particular, el imán duro 320 siempre está intentando restablecer la cerradura digital 100 al estado seguro y bloqueado 300. En otro ejemplo, cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado bloqueado 300, o el estado en que puede ser abierta 400, el pico de potencia de magnetización es más corto que 1 ms. La magnetización exitosa del imán semiduro 310 puede ocurrir en todo momento. El imán duro 320 puede o no retroceder libremente. La cerradura digital 100 y el imán semiduro 310 y el imán duro 320 están alineados, la cerradura digital 100 se encuentra en el estado de reposo. La coercitividad muy alta del imán duro 320 mantiene unidos el imán semiduro 310 y el imán duro 320, para de ese modo asegurar que la cerradura digital se encuentre en el estado bloqueado 300.
En ciertas implementaciones, las fuentes responsables de influir en la magnetización del imán semiduro 310 pueden ser un campo secundario. El imán duro 320 tiene un alto producto de energía que proporciona un campo magnético constante hacia el imán semiduro 310, para de ese modo tratar de mantener o girar el imán semiduro 310 al estado bloqueado 300.
La Figura 19 demuestra una realización 101 de la cerradura digital 100 que muestra la magnetización y el consumo de energía en el estado bloqueado 300 y en el estado en que puede ser abierta 400, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Dado que la cerradura digital 100 de la presente invención supera el requisito de suministro de energía por cable, el consumo de energía y potencia en microsistemas autónomos que emplean la cerradura digital 100 es muy limitado. El consumo de energía de la cerradura digital 100 es fuertemente la función del volumen del imán semiduro 310. En particular, cuanto más pequeño sea el tamaño del imán semiduro 310, menor será el consumo de energía por parte de la cerradura digital 100. La intensidad del campo de magnetización es una función de las características de la bobina de magnetización 250, tal como el número de vueltas, el diámetro y la resistencia del cable y su corriente eléctrica (I). La corriente eléctrica relativamente alta es proporcionada por el voltaje suficiente (U). El factor principal para el bajo consumo de energía de la cerradura digital 100 es el tiempo de consumo de energía (t) muy corto. La energía consumida por la cerradura digital 100 es igual a la función del voltaje suficiente (U), la corriente eléctrica (I) y el tiempo de consumo de energía (t). La memoria del estado mecánico de la cerradura digital 100 está basada en la remanencia del imán semiduro 310 y el imán duro 320 y las propiedades de coercitividad del imán semiduro 310 y el imán duro 320, para de ese modo asegurar un consumo de energía cero por parte de la cerradura digital 100. En un ejemplo, cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado bloqueado 300, el consumo de energía por la cerradura digital 100 es cero. Tras el establecimiento de la cerradura digital 100 en el estado en que puede ser abierta 400, es proporcionado un impulso de magnetización de menos de 0,1 ms de longitud. En otro ejemplo, cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400, el consumo de energía por la cerradura digital 100 es cero. Al establecer la cerradura digital 100 en el estado bloqueado 300, es proporcionada una magnetización de menos de 0,1 ms. El consumo total de energía del mecanismo de bloqueo de la cerradura digital 100 puede ser de 10 mVA de magnitud por ciclo de apertura de la cerradura digital 100. La duración del estado en que puede ser abierta 400 en la Figura 19 es representativa y no limitante. La duración en estado ya sea bloqueado o que se puede abrir depende del uso de la cerradura digital 100.
La Figura 20 demuestra una realización 102 de un procedimiento para el funcionamiento de la cerradura digital 100, de acuerdo con la invención como un diagrama de flujo. El procedimiento puede ser implementado en un sistema idéntico o similar a las realizaciones 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 y 80 en las Figuras 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8, por ejemplo, como fue discutido en las otras partes de la descripción.
En la fase 2000, son proporcionados al menos dos imanes en la cerradura digital 100. Un imán es el imán semiduro 310 y el otro imán es el imán duro 320. El imán duro 320 está configurado para abrir o cerrar la cerradura digital 100. En un ejemplo, el imán duro 320 es considerado con una coercitividad mayor que 500 kA/m. En otro ejemplo, el imán semiduro 310 es considerado con una coercitividad menor que 100 kA/m. La cerradura digital funciona bien cuando la coercitividad del imán duro es 10 veces mayor que la del imán semiduro. Sin embargo, en algunas realizaciones es suficiente que la coercitividad del imán duro 320 sea 5 veces mayor que la coercitividad del imán semiduro 310. El imán semiduro 310 está fabricado con AlNiCo y el imán duro 320 está fabricado con SmCo. En particular, el imán semiduro 310 está fabricado con aleaciones de hierro que, además del Hierro (Fe), están compuestas por Aluminio (Al), Níquel (Ni) y Cobalto (Co). En un ejemplo, el imán semiduro 310 también puede estar fabricado con cobre y titanio. El imán duro 320 es un imán permanente fabricado con una aleación de Samario (Sm) y Cobalto (Co). En un ejemplo, el imán duro 320 puede ser un objeto fabricado con un material que puede ser magnetizado y que puede crear un campo magnético persistente propio a diferencia del imán semiduro 310 que necesita ser magnetizado.
En la fase 2010, el imán semiduro 310 y el imán duro 320 están configurados para estar colocados de manera adyacente entre sí.
En la fase 2020, el imán semiduro 310 está configurado para estar dentro de la bobina de magnetización 250. Las fuentes responsables de influir en la magnetización del imán semiduro 310 pueden ser un campo primario generado por la bobina de magnetización 250. En un ejemplo, cuando la cerradura digital 100 está configurada para estar en el estado en que puede ser abierta 400, el pico de potencia de magnetización es más corto que 1 ms. La magnetización exitosa del imán semiduro 310 requiere que el imán duro 320 pueda moverse libremente dentro de la muesca 330 durante el estado en que puede ser abierta 400. De lo contrario, el campo magnético del imán duro 320 puede tener un efecto sobre el campo magnético del imán semiduro 310 y la cerradura digital 100 no puede ser abierta. El movimiento libre del imán duro 320 está garantizado por el sensor de posición 240 o una disposición mecánica. Además, cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400, el campo del imán duro 320 que está opuesto al campo del imán semiduro 310 está tratando de volver el campo del imán semiduro 310 al estado bloqueado 300, pero la brecha entremedio reduce el campo y la coercitividad del imán semiduro 310 puede resistirlo. Más en particular, el imán duro 320 siempre está intentando restablecer la cerradura digital 100 al estado seguro y bloqueado 300.
En otro ejemplo, cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado bloqueado 300 o el estado en que puede ser abierta o 400, el pico de potencia de magnetización es más corto que 1 ms. La magnetización exitosa del imán semiduro 310 puede ocurrir en todo momento. El imán duro 320 puede o no retroceder libremente. La cerradura digital 100 y el imán semiduro 310 y el imán duro 320 están alineados, la cerradura digital 100 se encuentra en el estado de reposo. La coercitividad muy alta del imán duro 320 mantiene unidos el imán semiduro 310 y el imán duro 320, para de ese modo asegurar que la cerradura digital se encuentre en el estado bloqueado 300. En algunas implementaciones, las fuentes responsables de influir en la magnetización del imán semiduro 310 pueden ser un campo secundario. El imán duro 320 tiene un alto producto de energía que proporciona un campo magnético constante hacia el imán semiduro 310, para de ese modo tratar de mantener o girar el imán semiduro 310 al estado bloqueado 300.
En la fase 2030, el cambio en la polaridad del imán semiduro 310 está configurado para empujar o jalar el imán duro 320 para abrir o cerrar la cerradura digital 100.
En la fase 2040, el imán duro 320 está configurado para estar dentro del primer eje en el estado bloqueado 300. En tal condición, el primer eje 120 y el segundo eje 130 no están conectados entre sí. Por lo tanto, el segundo eje 130 no gira debido al movimiento del primer eje 120. Además, debido a la conexión entre el primer eje 120 y la interfaz de usuario 140, cuando es girado el primer eje 120, la interfaz de usuario 140 también gira en una dirección similar a la del primer eje 120. Cuando el estado de reposo de la cerradura digital 100 debe estar en el estado bloqueado 300, la cerradura digital 100 está configurada para volver al estado bloqueado 300.
En la fase 2050, el imán duro 320 es proyectado en la muesca 330 del segundo eje 130 en el estado en que puede ser abierta 400. El sensor de posición 240 está configurado para posicionar la muesca 330 del segundo eje 130 en su lugar para que el imán duro 320 entre la muesca 330. Cuando el estado de reposo de la cerradura digital 100 debe estar en el estado en que puede ser abierta 400, la cerradura digital 100 está configurada para volver al estado en que puede ser abierta 400. Además, cuando la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400 el imán duro 320 es proyectado en la muesca 330 del segundo eje 130. En tal condición, dado que el imán duro 320 es proyectado hacia la muesca 330 del segundo eje 130, el usuario puede abrir la cerradura digital 100, dado que la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400. La muesca 330 asegura la apertura sencilla de la cerradura digital 100 cuando el imán duro 320 es proyectado en la muesca 330. La muesca 330 también evita la apertura no autorizada de la cerradura digital 100, cuando el primer eje 120 es girado demasiado rápido.
En la fase 2060, el pasador de bloqueo 500 es proyectado en la muesca 330 del cuerpo de la cerradura 110 en el caso de que ocurra cualquiera de los siguientes: cuando es aplicado un campo magnético externo, y/o cuando es aplicado un golpe o impulso externo.
Cualquier característica de la realización 102 se puede combinar o permutar fácilmente con cualquiera de las otras realizaciones 10, 20, 30, 40, 50, 51, 60, 70, 80, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98. , 99, 101, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 116, 111, 112, 113, 114, 115, 117, 118, 119, 121, 122, 123, 124 y/o 125 de acuerdo con la invención.
La Figura 21 demuestra una realización 103 del producto de programa de software 1100, de acuerdo con la invención, como un diagrama de captura de pantalla. En la realización ilustrada 103, es exhibida una captura de pantalla del usuario que acciona la cerradura digital 100. El imán duro 320 está configurado para abrir o cerrar la cerradura digital 100. En un ejemplo, es usado un imán duro 320 con una coercitividad mayor que 500 kA/m. El imán duro 320 es un imán permanente fabricado con una aleación de Samario (Sm) y Cobalto (Co). En un ejemplo, el imán duro 320 puede ser un objeto fabricado con un material que puede ser magnetizado y que puede crear un campo magnético persistente propio a diferencia del imán semiduro 310 que necesita ser magnetizado. Los parámetros responsables de abrir la cerradura digital 100 son almacenados y guardados en el servidor en la nube 1710. Al presionar un icono 2100 que opera la cerradura digital 100, el ordenador le indica al imán duro 320 de la cerradura digital 100 que entre en la muesca 330. De este modo, por medio de la creación de tracción, se abre la cerradura digital 100. En tal caso, la cerradura digital 100 se encuentra en el estado en que puede ser abierta 400.
En algunas realizaciones de la invención, el imán duro 320 y/o el imán semiduro 310 pueden ser llevados a cabo a partir de SENSORVAC (FeNiAlTi) y/o VACOZET (CoFeNiAlTi).
La posición predeterminada de la cerradura digital puede ser un estado en que puede ser abierta o el estado bloqueado de acuerdo con la invención. Esto puede ser ajustado por medio de la alteración de la distancia entre el imán duro 320 y el imán semiduro 310 dentro de la cerradura. La cerradura puede estar en el estado en que puede ser abierta para siempre, o puede estar configurada para volver automáticamente al estado bloqueado sin consumir electricidad, creando energía y ahorrando energía.
La Figura 22 demuestra los diferentes presupuestos de energía requeridos por la cerradura digital de la invención en diferentes configuraciones en la realización 104. Las diferentes configuraciones de cerradura son mostradas en una serie de Figuras 22A - F, en las que la gravedad está en la dirección hacia arriba y hacia abajo de cada figura individual, es decir en la dirección de arriba abajo de la vista horizontal.
Las Figuras 22A, 22B, 22C demuestran la energía de impulso que puede ser abierta, es decir, el presupuesto de energía usado cuando la cerradura es llevada del estado bloqueado al estado abierto.
La Figura 22A muestra la configuración en un ángulo de 0 grados con respecto a la gravedad. Esta configuración requiere la mayor energía, dado que el imán duro 320 es elevado y mantenido. La energía potencial del imán duro en el estado elevado aumenta el impulso de energía requerido para abrir la cerradura digital.
La Figura 22B muestra la configuración en un ángulo de 90 grados con respecto a la gravedad, que es equivalente también a la configuración de 270 grados con respecto a la gravedad. La fricción entre el imán duro 320 y las paredes de la muesca 330 aumenta el consumo de energía requerido para abrir la cerradura digital en esta configuración.
La Figura 22C muestra la configuración en un ángulo de 180 grados con respecto a la gravedad. Este es el caso de menor energía. La energía potencial del imán duro 320 reduce la energía de impulso que puede ser abierta cuando el imán duro 320 cae en la muesca 330.
Si la cerradura está configurada con el estado bloqueado siendo el estado de reposo o predeterminado, el presupuesto de energía debe exceder el requisito de la configuración de la Figura 22A para que la cerradura digital pueda ser abierta en todas las configuraciones 22A-C. En un prototipo se requirieron condensadores 3*47|jF para producir el impulso de apertura.
Las Figuras 22D, 22E, 22F demuestran la energía de impulso bloqueada, es decir, el presupuesto de energía usado cuando la cerradura es llevada del estado abierto al estado bloqueado.
La Figura 22D muestra la configuración en un ángulo de 0 grados con respecto a la gravedad. Esta configuración necesita la menor energía, dado que el imán duro 320 vuelve a salir de la muesca. La energía potencial del imán duro 320 disminuye el impulso de energía requerido para bloquear la cerradura digital.
La Figura 22E muestra la configuración en un ángulo de 90 grados con respecto a la gravedad, que es equivalente también a la configuración de 270 grados con respecto a la gravedad. La fricción entre el imán duro 320 y las paredes de la muesca 330 aumenta el consumo de energía requerido para abrir la cerradura digital en esta configuración.
La Figura 22F muestra la configuración en un ángulo de 180 grados con respecto a la gravedad. Este es el caso de mayor energía. La energía potencial del imán duro 320 aumenta la energía de impulso de bloqueo dado que el imán duro 320 es elevado de la muesca 330. Esto establece el requisito de que el presupuesto de energía cubra todas las configuraciones. En un prototipo fue usado un condensador de 471F para bloquear al estado bloqueado en todas las posiciones.
De este modo, en algunas realizaciones, el impulso de energía de cierre puede ser 1/3 del impulso de energía de apertura. En una realización preferente, la distancia de movimiento entre el imán semiduro 310 y el imán duro 320 es optimizada de manera tal que el imán duro 320 casi cambie la polaridad del imán semiduro 310. Entonces solo es requerido un pequeño impulso de magnetización para el imán semiduro, y la inversión ocurre, por ejemplo, para cerrar la cerradura como es mostrado en la Figura 22C.
En una realización, la distancia entre el imán duro 320 y el imán semiduro 310 es establecida de forma tan larga que es requerido un impulso de magnetización en ambas direcciones de movimiento.
En una realización alternativa, el imán duro 320 se relaja fuera de la muesca 330 para volver al estado bloqueado, que sería el estado de reposo del sistema de cerradura en este caso.
Además, el material circundante es importante y debe ser optimizado a una distancia de movimiento particular con relación a la que el imán duro 320 está diseñado para moverse.
La realización que requiere la menor cantidad de energía de impulso magnético es la que se muestra en 22A, en la cual el imán duro 320 simplemente cae fuera de la muesca 330.
Se ha observado experimentalmente que la cerradura digital consume 30% menos energía de impulso magnético cuando el imán duro 320 se mueve para cerrar la cerradura digital, que cuando el imán duro se mueve para abrir la cerradura digital y empuja hacia la muesca 330.
La Figura 23A muestra una realización de rotación de un solo eje 105 de la cerradura digital 1001, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. La cerradura digital 1001 incluye el cuerpo de cerradura 110, solo un eje 2300 configurado para ser giratorio y la interfaz de usuario 140. El eje 2300 está ubicado dentro del cuerpo de cerradura 110. En un ejemplo, el eje 2300 puede ser un eje configurado para ser giratorio. Además, la interfaz de usuario 140 está conectada al eje 2300 de la cerradura digital 101. En una implementación, la interfaz de usuario 140 está unida a la superficie exterior 150 del cuerpo de cerradura 110. En un ejemplo, la interfaz de usuario 140 puede ser una manija de puerta, una perilla de puerta o un dispositivo de lectura de llave digital. En la realización ilustrada, el bloqueo o desbloqueo de la cerradura digital 1001 se debe al movimiento giratorio de la interfaz de usuario 140. En un ejemplo, si un usuario tiene la intención de bloquear o desbloquear la cerradura digital 1001, la interfaz de usuario 140, por ejemplo, una perilla, puede ser operada con un movimiento de rotación por el usuario. Más particularmente, el usuario puede girar la interfaz de usuario 140 hacia los lados para bloquear o desbloquear la cerradura digital 1001.
La cerradura digital rotacional de un solo eje 1001 puede ser alimentada por una celda solar fotovoltaica 2310 para bloquear y desbloquear la puerta sin necesidad de componentes eléctricos tales como motores. La celda solar fotovoltaica 2310 puede ser un dispositivo eléctrico que convierte la energía de la luz solar en electricidad mediante el efecto fotovoltaico para alimentar la cerradura digital 1001. La celda solar fotovoltaica 2310 también puede ser un dispositivo semiconductor hecho a partir de obleas de silicio altamente purificado (Si) dopado con impurezas especiales que dan abundancia de electrones u orificios dentro de su estructura reticular. En un ejemplo, la celda solar fotovoltaica 2310 puede estar ubicada en la superficie exterior 150 del cuerpo de cerradura 110 para recibir la luz solar y alimentar la cerradura digital 1001. En otro ejemplo, la celda solar fotovoltaica 2310 puede estar ubicada en una superficie interior del cuerpo de cerradura 110 para alimentar la cerradura digital 1001. En otro ejemplo más, la celda solar fotovoltaica 2310 puede estar situada en cualquier punto del cuerpo de cerradura 110 de manera adecuada para recibir luz y alimentar el cuerpo de cerradura 110. Además, la celda solar fotovoltaica 2310 puede estar ubicada en una superficie exterior de la interfaz de usuario 140. En tal implementación de la celda solar fotovoltaica 2310 en la interfaz de usuario 140, la celda solar fotovoltaica 2310 puede usarse para recibir la luz solar y alimentar la cerradura digital rotacional de un solo eje 1001 para bloquear o desbloquear la puerta.
En un ejemplo, se puede ubicar una cámara 3D 2330 en la interfaz de usuario 140 para capturar la imagen del usuario. En otro ejemplo, la cámara 3D 2330 puede ubicarse en cualquier ubicación apropiada en la puerta para capturar la imagen del usuario. En el ejemplo antes mencionado, la cámara 3D 2330 puede conectarse a la interfaz de usuario 140. La cámara 3D 2330 puede ser un dispositivo de imágenes que permite que la percepción de profundidad en imágenes replique tres dimensiones tal como se experimenta a través de la visión binocular humana. En un ejemplo, la cámara 3D 2330 puede usar dos o más lentes para grabar múltiples puntos de vista. En otro ejemplo, la cámara 3D 2330 puede usar una única lente que cambia su posición.
La cámara 3D 2330 se puede usar para capturar una imagen del usuario y comunicar la imagen capturada al dispositivo de identificación 210. Dado que el dispositivo de identificación 210 es parte de la interfaz de usuario 140 y la cámara 3D 2330 está ubicada en la interfaz de usuario, el dispositivo de identificación 210 es capaz de identificar y permitir el acceso al usuario para bloquear o desbloquear la cerradura digital 1001. El acceso al usuario para bloquear o desbloquear la puerta se permite al autenticar al usuario comparando la imagen capturada con una imagen del usuario almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200. En un ejemplo, la imagen capturada puede ser cualquiera de las siguientes: cara, palma, antebrazo, ojos del usuario o cualquier otra característica del usuario. A modo de ejemplo, la cámara 3D 2330 puede ser cualquiera de las siguientes: Fujifilm FinePix Real 3D W3, Sony Alpha SLT-A55, Panasonic Lumix DMC-TZ20, Olympus TG-810 y/o Panasonic Lumix DMC-FX77. También está de acuerdo con la invención que la cámara 3D se realice preferentemente con Belice-850 o el nuevo chip sensor de imagen 3D de Infineon de la familia REAL3™ basado en la tecnología de tiempo de vuelo (ToF). Esta tecnología y chip sensor serían preferentes para realizar sistemas integrados que ocupan poco espacio, como por ejemplo dispositivos de cerradura muy pequeños y portátiles con autenticación.
La Figura 23B muestra una realización 106 de la cerradura digital rotacional de un solo eje 1001 en el estado bloqueado 300, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Como se describió anteriormente, la cerradura digital 1001 incluye el imán semiduro 310 y el imán duro 320 configurados para abrir o cerrar la cerradura digital 1001. El imán semiduro 310 se proporciona dentro del cuerpo de la cerradura 110 y está dentro de la bobina de magnetización 250 y el imán duro 320 es un imán permanente. El imán duro 320 puede ser un objeto hecho de un material que puede magnetizarse y que puede crear su propio campo magnético persistente a diferencia del imán semiduro 310 que necesita ser magnetizado.
El imán semiduro 310 está configurado para empujar o jalar del imán duro 320 para abrir o cerrar la cerradura digital 1001, en respuesta al cambio en la polarización del imán semiduro 310 por la bobina de magnetización 250. En particular, cuando la cerradura digital 1001 está en el estado bloqueado 300, el imán semiduro 310 está configurado para tener una polaridad tal que, el polo norte del imán semiduro 310 mira al polo sur del imán duro 320. En virtud del principio magnético, el imán semiduro 310 y el imán duro 320 se atraen entre sí. Como resultado de tal disposición, el imán duro 320 es recibido parcialmente en la muesca 2340 del eje 2300 y en una muesca 2320 del cuerpo de cerradura 110. En algunas implementaciones, se puede entender que la polaridad del imán semiduro 310 y el imán duro 320 puede ser tal que el polo sur del imán semiduro 310 mire al polo norte del imán duro 320, provocando que el imán semiduro 310 y el imán duro 320 se atraigan entre sí.
La cerradura digital de doble eje 100 está configurada para funcionar entre el estado bloqueado 300 y el estado en que puede ser abierta 400 (como se muestra en las Figuras 3 y 4). Cuando la cerradura digital de un solo eje 1001 está en el estado bloqueado 300, el imán duro 320 está configurado para estar parcialmente dentro del eje 2300 y parcialmente dentro del cuerpo de la cerradura 110, y las muescas 2320 y 2340. En tal condición, el imán duro 320 bloquea la rotación del eje 2300. Además, cuando el usuario intenta desbloquear la cerradura digital 1001 girando la interfaz de usuario 140, en el estado bloqueado 300, se puede ejercer fuerza sobre el imán duro 320 a través del eje 2300. La fuerza ejercida luego es transferida al imán duro 320 debido a la conexión entre el eje 2300 y el imán duro 320. Dado que el imán duro 320 está hecho de una aleación de samario (Sm) y cobalto (Co), el imán duro 320 es fuerte y puede resistir la fuerza ejercida a través del eje 2300. A veces se usa un pasador de titanio como cubierta de revestimiento para el imán duro 320 para proporcionar una superficie exterior mecánicamente fuerte para el imán duro 320. Se puede proporcionar un mecanismo limitador en el eje 2300 para evitar cualquier fuerza ejercida desde la interfaz de usuario 140 que sea transferida al imán duro 320. En un ejemplo, el mecanismo limitador puede ser cualquier mecanismo/componente proporcionado para limitar la fuerza que se transfiere al imán duro 320 a través del eje 2300.
La cerradura digital 1001 también incluye al menos un pasador de bloqueo 500 configurado para sobresalir dentro de una muesca 510 del cuerpo de la cerradura 110 debido a cualquiera de lo siguiente: cuando se aplica un campo magnético externo, cuando se aplica un golpe o impulso externo, y/o cuando el primer eje 120 se gira demasiado rápido, para evitar la apertura no autorizada de la cerradura digital 100. En un ejemplo, los pasadores de bloqueo 500 pueden ser pasadores compuestos preferentemente de material magnético, por ejemplo Hierro (Fe), configurados para impedir la apertura no autorizada de la cerradura digital 100. Más particularmente, los pasadores de bloqueo 500 se activan para evitar la rotación del primer eje 120, evitando así la apertura no autorizada de la cerradura digital 100.
La Figura 23C muestra una realización 107 de la cerradura digital rotacional de un solo eje 1001 en el estado en que puede ser abierta 400, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Cuando la cerradura digital 1001 está en el estado en que puede ser abierta 400, el imán semiduro 310 está configurado para tener una polaridad tal que el polo sur del imán semiduro 310 mira hacia el polo sur del imán duro 320. En virtud del principio magnético, el imán duro 320 se repele del imán semiduro 310. Como resultado de tal disposición, el imán duro 320 entra en la muesca 2340 del eje 2300. En tal condición, cuando el imán duro 320 sobresale dentro de la muesca 2340 del eje 2300, el usuario puede abrir la cerradura digital rotacional de un solo eje 1001. Cuando el usuario gira la interfaz de usuario 140, el eje 2300 también gira. La rotación del eje 2300 es posible debido a la conexión entre el eje 2300 y la interfaz de usuario 140. En un ejemplo, se puede usar un resorte de retorno para llevar el eje 2300 a su posición inicial cuando el usuario gira la interfaz de usuario 140. En una implementación, el resorte de retorno puede ser un resorte de torsión dispuesto en un espacio definido entre el eje 2300 y el cuerpo de cerradura 110 de la cerradura digital 1001.
La cerradura de un solo eje suele ser más simple en contraste con las cerraduras con múltiples ejes.
Las Figuras 23D, 23E y 23F demuestran una realización 108 de la cerradura digital rotacional de un solo eje 1001 que muestra el estado bloqueado 300, el estado en que puede ser abierta 400 y un estado abierto 2400 de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Cuando la cerradura digital 1001 está en el estado bloqueado 300, el imán semiduro 310 está configurado para tener una polaridad tal que el polo norte del imán semiduro 310 mira al polo sur del imán duro 320. En virtud del principio magnético, el imán semiduro 310 y el imán duro 320 se atraen entre sí. Como resultado de tal disposición, el imán duro 320 es recibido parcialmente en la muesca 2340 del eje 2300 y la muesca 2320 del cuerpo de cerradura 110. Con referencia a la Figura 23E, cuando la cerradura digital 1001 está en el estado en que puede ser abierta 400, el imán duro 320 entra en la muesca 2340 del eje 2300. En tal condición, cuando el imán duro 320 sobresale dentro de la muesca 2340 del eje 2300, el usuario puede abrir la cerradura digital 1001. Con referencia a la Figura 23F, en el estado abierto 2400, cuando el usuario gira la interfaz de usuario 140 en el sentido contrario a las agujas del reloj, el imán duro 320 gira para una posición angular predefinida. En un ejemplo, la posición angular predefinida del imán duro 320 es de aproximadamente 120 grados.
La Figura 24A muestra una realización 109 de la cerradura digital traslacional de un solo eje 1002, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Esta cerradura digital 1002 incluye el cuerpo de cerradura 110, el eje 2300 configurado para moverse linealmente y la interfaz de usuario 140. En la realización ilustrada, el bloqueo o desbloqueo de la cerradura digital 1002 se debe al movimiento lineal de la interfaz de usuario 140. En un ejemplo, si un usuario tiene la intención de bloquear o desbloquear la cerradura digital 1002, el usuario puede operar la interfaz de usuario 140, por ejemplo, una palanca o un botón pulsador, con un movimiento lineal. Más particularmente, el usuario puede mover la interfaz de usuario 140 hacia atrás y hacia adelante para bloquear o desbloquear la cerradura digital 1002.
La cerradura digital 1002 puede ser alimentada por la celda solar fotovoltaica 2310 para bloquear y desbloquear la puerta sin necesidad de componentes eléctricos tales como motores. En un ejemplo, la celda solar fotovoltaica 2310 puede estar ubicada en la superficie exterior 150, en la superficie interior y/o en cualquier parte del cuerpo de cerradura 110 para recibir luz y alimentar la cerradura digital 1002. Además, la celda solar fotovoltaica 2310 puede estar ubicada en la superficie exterior de la interfaz de usuario 140. En tal implementación de la celda solar fotovoltaica 2310 en la interfaz de usuario 140, la celda solar fotovoltaica 2310 puede usarse para recibir luz y alimentar el cuerpo de cerradura 110 para bloquear y/o desbloquear la puerta.
La cámara 3D 2330 puede estar ubicada en la interfaz de usuario 140 para capturar la imagen del usuario. La cámara 3D 2330 se puede usar para capturar una imagen del usuario y comunicar la imagen capturada al dispositivo de identificación 210. Dado que el dispositivo de identificación 210 es parte de la interfaz de usuario 140 y la cámara 3D 2330 está ubicada en la interfaz de usuario, el dispositivo de identificación 210 es capaz de identificar y permitir el acceso al usuario para bloquear o desbloquear la cerradura digital 1002. Se permite el acceso al usuario para bloquear o desbloquear la puerta al autenticar al usuario comparando la imagen capturada con una imagen del usuario almacenada en la base de datos del módulo de cerradura electrónica 200.
La Figura 24B muestra una realización 116 de la cerradura digital 1002 en el estado bloqueado 300, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Cuando la cerradura digital 1002 está en el estado bloqueado 300, el imán semiduro 310 está configurado para tener una polaridad tal que el polo norte del imán semiduro 310 mira hacia el polo sur del imán duro 320. En virtud del principio magnético, el imán semiduro 310 y el imán duro 320 se atraen entre sí. Debido a tal disposición, el imán duro 320 es recibido parcialmente en la muesca 2340 del eje 2300 y la muesca 2320 del cuerpo de cerradura 110.
Cuando la cerradura digital 1002 está en el estado bloqueado 300, el imán duro 320 está configurado para estar parcialmente dentro del eje 2300 dentro de la muesca 2340. En tal condición, el imán duro 320 bloquea la traslación, es decir, empujando o jalando el eje 2300 dentro del cuerpo de cerradura 110, ya que parte del imán duro también está dentro de la muesca 2320. Además, cuando el usuario intenta desbloquear la cerradura digital 1002 moviendo la interfaz de usuario 140 linealmente, en el estado bloqueado 300, se puede ejercer fuerza sobre el imán duro 320 a través del eje 2300. La fuerza ejercida es transferida luego al imán duro 320 debido a la conexión entre el eje 2300 y el imán duro 320. Se puede proporcionar un mecanismo limitador en el eje 2300 para evitar que cualquier fuerza ejercida desde la interfaz de usuario 140 sea transferida al imán duro 320.
La Figura 24C muestra una realización 111 de la cerradura digital 1002 en el estado en que puede ser abierta 400, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Cuando la cerradura digital 1002 está en el estado en que puede ser abierta 400, el imán semiduro 310 está configurado para tener una polaridad tal que el polo sur del imán semiduro 310 mira hacia el polo sur del imán duro 320. En virtud del principio magnético, el imán duro 320 se repele del imán semiduro 310. Debido a tal disposición, el imán duro 320 entra en la muesca 2340 del eje 2300. En tal condición, cuando el imán duro 320 sobresale dentro de la muesca 2340 del eje 2300, el usuario puede abrir la cerradura digital 1002 empujando el eje hacia arriba en la página.
La Figura 24D muestra una realización 112 de la cerradura digital traslacional de un solo eje 1002 en el estado abierto 2400, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Cuando el usuario mueve la interfaz de usuario 140 linealmente, el eje 2300 también se mueve hacia adelante para desbloquear la puerta. El movimiento del eje 2300 en la dirección de avance es posible debido a la conexión entre el eje 2300 y la interfaz de usuario 140. En un ejemplo, se puede usar un resorte de retorno para devolver el eje 2300 junto con el imán duro 320 a su posición inicial cuando el usuario mueve la interfaz de usuario 140 linealmente. En otro ejemplo, se puede usar un resorte de compresión para devolver el eje 2300 junto con el imán duro 320 a su posición inicial cuando el usuario mueve la interfaz de usuario 140 linealmente. El resorte de retorno puede estar dispuesto en un espacio definido entre el eje 2300 y el cuerpo de cerradura 110 de la cerradura digital 1002.
La Figura 25A muestra una realización 113 de la cerradura digital traslacional de un solo eje 1002 en el estado que se puede abrir, y el software y hardware de autenticación asociados de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. La cámara 3D 2330 se puede usar para capturar una imagen del usuario y comunicar la imagen capturada al dispositivo de identificación 210. Dado que el dispositivo de identificación 210 es parte de la interfaz de usuario 140 y la cámara 3D 2330 está ubicada en la interfaz de usuario, el dispositivo de identificación 210 es capaz de identificar al usuario para bloquear o desbloquear la cerradura digital 1002. El usuario es autenticado para desbloquear la cerradura digital 1002 cuando la imagen del usuario capturada por la cámara 3D 2330 coincide con la imagen del usuario almacenada en la base de datos. Cuando el usuario es autenticado, el imán semiduro 310 está configurado para tener una polaridad tal que el polo sur del imán semiduro 310 mira hacia el polo sur del imán duro 320. En virtud del principio magnético, el imán duro 320 se repele del imán semiduro 310. Debido a tal disposición, el imán duro 320 entra en la muesca 2340 del eje 2300. En tal condición, cuando el imán duro 320 sobresale dentro de la muesca 2340 del eje 2300, el usuario puede abrir la cerradura digital 1002.
La información autenticada se comunica al módulo de salida 1240 que envía una señal a la cerradura digital 1002 para pasar o permanecer en el estado de apertura 400 como se muestra. Además, se proporciona una notificación de confirmación de autenticación al usuario. La notificación puede ser cualquiera de las siguientes: una notificación de audio, una notificación de video, una notificación multimedia y/o una notificación de texto. En un ejemplo, la imagen capturada del usuario puede ser cualquiera de las siguientes: cara, palma, antebrazo, ojos del usuario o cualquier otra característica del usuario. En otro ejemplo, el usuario puede autenticarse mediante cualquiera de los siguientes: llave electrónica, etiqueta, etiqueta de clave, huella digital, banda magnética, dispositivo NFC.
La Figura 25B muestra una realización 114 de la cerradura digital traslacional de un solo eje 1002 en el estado abierto 2400 y el software y hardware asociados, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. En respuesta a la señal recibida por el módulo de salida 1240, el eje 2300 se mueve en dirección de avance para desbloquear la cerradura digital 100 para que esté en el estado abierto 2400. El movimiento del eje 2300 en dirección de avance es posible en respuesta a la autenticación del usuario. En un ejemplo, se puede usar un resorte de retorno para devolver el eje 2300 junto con el imán duro 320 a su posición inicial cuando el usuario es autenticado.
Las Figuras 26A y 26B demuestran una realización 115 de la cerradura digital 100, 1001, 1002 que muestra el estado bloqueado 300 y el estado en que puede ser abierta 400, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Con referencia a las Figuras 26A y 26B, el imán duro 320 es un imán mucho más pequeño en comparación con el imán semiduro 310 y el imán duro 320 puede estar ubicado dentro de un pasador 2600, que puede estar hecho de plástico o titanio. Además, cuando la cerradura digital 100, 1001, 1002 está en el estado bloqueado 300, el imán semiduro 310 está configurado para tener una polaridad tal que el polo norte del imán semiduro 310 mira hacia el polo sur del imán duro 320. En virtud del principio magnético, el imán semiduro 310 y el imán duro 320 se atraen entre sí. Como resultado de tal disposición, el pasador 2600 junto con el imán duro 320 es recibido parcialmente en la muesca 2340 del eje 2300 y la muesca 2320 del cuerpo de cerradura 110. Con referencia a la Figura 26B, cuando la cerradura digital 100 está en el estado en que puede ser abierta 400, el imán semiduro 310 está configurado para tener una polaridad tal que el polo sur del imán semiduro 310 mira hacia el polo sur del imán duro 320. En virtud del principio magnético, el imán duro 320 se repele del imán semiduro 310. Como resultado de tal disposición, el pasador 2600 junto con el imán duro 320 entra en la muesca 2340 del eje 2300. En tal condición, cuando el pasador 2600 junto con el imán duro 320 sobresale dentro de la muesca 2340 del eje 2300, el usuario puede abrir la cerradura digital 100, 1001, 1002.
En realizaciones preferentes, el imán duro 320 es mucho más corto que el pasador de bloqueo 2600, lo que hace que la cerradura se pueda restablecer fácilmente ya que el pasador no se adhiere demasiado fuerte al cuerpo de la cerradura, si el cuerpo de la cerradura 110 está hecho de hierro, por ejemplo. Esto dará como resultado que la cerradura digital 100, 1001, 1002 requiera una energía de reinicio menor entre estados. Al contrario, un imán duro 320 más largo aumenta la energía de restablecimiento magnético y es preferente en algunas realizaciones, por ejemplo, los pasadores de bloqueo 500.
La Figura 27 muestra una realización 117 de una cerradura digital 1003 que muestra un pasador de bloqueo inventivo 2700, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. La cerradura digital 1003 se ilustra en el estado bloqueado 300. La cerradura digital 1003 incluye un pasador de bloqueo 2710 y el pasador de bloqueo 2700. El imán duro 320 y el imán semiduro 310 forman el pasador de bloqueo 2710.
La cerradura digital 1003 incluye además al menos dos imanes, donde un imán es un imán duro 2720 y el otro imán es un imán semiduro 2730 que forma el pasador de bloqueo 2700. En la presente implementación, el imán semiduro 2730 está hecho de Alnico y el imán duro 2720 puede estar compuesto de SmCo con una cubierta de Titanio. En particular, el imán semiduro 2730 puede estar compuesto de aleaciones de hierro que, además del hierro (Fe), está compuesto de aluminio (Al), níquel (Ni) y cobalto (Co). La coercitividad del imán semiduro 2730 puede ser menor que la coercitividad del imán duro 2720, opcionalmente al menos 5 veces menor que la coercitividad del imán duro 2720.
La cerradura digital 1003 incluye el primer eje 120 y el segundo eje 130, y la interfaz de usuario 140 conectada al primer eje 120. El imán semiduro 2730 y el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 están ubicados dentro del primer eje 120. El imán semiduro 2730 se coloca dentro de una bobina de magnetización 2740 y se mantiene estacionario en el primer eje 120 de la cerradura digital 1003. La bobina de magnetización 2740 se proporciona para la magnetización del imán semiduro 2730 e induce polaridad en el imán semiduro 2730. En la posición de reposo, el imán semiduro 2730 es adyacente al imán duro 2720. El polo norte del imán semiduro 2730 atrae el polo sur del imán duro 2720 y la fuerza de atracción entre los dos a diferencia de los polos retiene los imanes 2720 y 2730 en estado de reposo. El imán semiduro 2730 se coloca dentro de una bobina de magnetización 2740 y se mantiene estacionario en el primer eje 120 de la cerradura digital 1003. La bobina de magnetización 2740 se proporciona para la magnetización del imán semiduro 2730 e induce polaridad en el imán semiduro 2730. En algunas implementaciones, el imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700 puede ser un imán sin bobina. La cerradura digital 1003 funciona mediante el movimiento mecánico de la palanca 810 o la perilla 840 unida al sistema de cerradura o puede funcionar mediante la inserción de una llave digital electrónica. En algunas implementaciones, la cerradura digital 1003 puede ser una cerradura autoalimentada alimentada por cualquiera de los siguientes: NFC, panel solar, potencia muscular del usuario, fuente de alimentación y/o batería.
La cerradura digital 1003 también incluye una muesca 2750 proporcionada en el cuerpo de la cerradura 110 para recibir el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 en caso de cualquier ataque o intento malicioso de invadir la cerradura digital 1003. El pasador de bloqueo 2700 puede ser entendido como cualquier estructura que básicamente sella la cerradura digital 1003 durante un período de tiempo particular o permanentemente cuando la cerradura digital 1003 es manipulada por el intruso. Para que el pasador de bloqueo 2700 funcione y evite que el intruso manipule la cerradura digital 1003, el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 necesita superar las fuerzas mecánicas y magnéticas que impiden que el imán duro 2720 entre en la muesca 2750 antes de que el intruso manipule la cerradura digital 1003. El imán duro 320 del pasador de bloqueo 2710 entra en la muesca 330. El pasador de bloqueo 2700 puede activarse cuando ocurre cualquiera de los siguientes eventos: se aplica un campo magnético externo fuerte, se golpea externamente con un martillo o cuando se aplica un impulso, y/o el primer eje 120 se gira demasiado rápido, para evitar la apertura no autorizada de la cerradura digital 1003. La energía mecánica y/o electromagnética del ataque está configurada para mover el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 para sellar la cerradura digital 1003 contra el intruso.
La Figura 28 muestra una realización 118 de la cerradura digital 1003 que muestra la activación del pasador de bloqueo inventivo 2700 cuando la cerradura digital 1003 se somete a energía mecánica intrusa, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. En una implementación, la inercia del imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 está configurada para ser menor que la inercia del imán duro 320 del pasador de bloqueo 2710. Por ejemplo, el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 puede pesar 2 g y el imán duro 320 del pasador de bloqueo 2710 puede pesar 1 g. En consecuencia, la fuerza magnética entre el imán duro 2720 y el imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700 es menor que la fuerza magnética entre el imán duro 320 y el imán semiduro 310 del pasador de bloqueo. Esta configuración hace que el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 se mueva fácilmente hacia la muesca 2750 en el cuerpo de la cerradura 110 antes de que el imán duro 320 del pasador de bloqueo 2710 se mueva hacia la muesca 330 en el segundo eje 130.
Como se muestra en la Figura mediante los vectores de fuerza, la fuerza mecánica G del pasador de bloqueo 2720 supera la fuerza de retención magnética del pasador de bloqueo. Esto no sucede con el pasador de bloqueo 2710. La fuerza de retención magnética mantiene el imán duro 320 hacia abajo ya que el impulso G del pasador de bloqueo no es suficiente para superar la fuerza de retención magnética sobre el imán duro 320. La cerradura permanece cerrada y se bloquea por la energía de ataque del intruso en esta realización preferente. Aunque las fuerzas G y F de los respectivos pasadores están marcadas con la misma letra, las flechas de diferentes tamaños designan y ejemplifican que los valores de las fuerzas G y F son diferentes para los dos pasadores.
Cuando el ataque malicioso a la cerradura digital 1003 se realiza en forma de energía mecánica intrusa mediante el uso de un martillo 2800, el martillo 2800 provoca que una gran fuerza de impulso incida sobre la cerradura digital 1003. La fuerza de impulso es suficiente para superar la fuerza magnética entre el imán semiduro 2730 y el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700. Como resultado, la fuerza mecánica intrusa del martillo 2800 hace que el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 se separe del imán semiduro 2730 y sobresale dentro de la muesca 2750 del cuerpo de cerradura 110. Pero, la fuerza impulsiva es insuficiente para superar la fuerza magnética entre el imán semiduro 310 y el imán duro 320 del pasador de bloqueo 2710. Por lo tanto, el imán duro 320 del pasador de bloqueo 2710 permanece adyacente al imán semiduro 310 del pasador de bloqueo 2710. El acoplamiento del imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 con la muesca 2750 del cuerpo de cerradura 110 evita la rotación del primer eje 120 y asegura el digital bloquear 1003 para que no sea manipulado. Esto evita que el intruso entre por la puerta en la que está prevista la cerradura digital 1003.
Cabe señalar que en caso de una fuerza G muy alta, tanto el bloqueo 2710 como los pasadores de bloqueo 2700 pueden activarse. La invención también es completamente funcional en este escenario, siempre y cuando el pasador de bloqueo no ceda al ataque del intruso antes de que se active el pasador de bloqueo 2700. En una realización particular, las masas de los pasadores 2710 y 2700 pueden ser las mismas. En otra realización preferente, los pasadores 2710 y 2700 podrían tener masas muy pequeñas, por ejemplo 0,1 g cada una.
La cerradura digital 1003 también incluye un sensor Hall 2810 configurado para hacer cualquiera de lo siguiente: detectar la unión o no unión del imán duro 2720 al imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700, para generar una señal de alarma o registro de seguimiento de auditoría y sistema electrónico de comando para conducir el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 al estado bloqueado. Tras la separación del imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 del imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700, el sensor Hall 2810 está configurado para alimentar la bobina de magnetización 2740 para inducir polaridad en el imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700. Debido a dicho proceso de inducir polaridad en el imán semiduro 2730, se cambia la polaridad del imán semiduro 2730. Como resultado, el polo norte del imán semiduro 2730 cambia al polo sur, y el polo sur del imán semiduro 2730 cambia al polo norte. El polo sur cambiado o inducido del imán semiduro 2730 desarrolla una fuerza repulsiva contra el polo sur del imán duro 2720 que ocupa la muesca 2750 del cuerpo de cerradura 110. Esta fuerza repulsiva hace que el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 permanezca en la muesca 2750 del cuerpo de cerradura 110, sellando así la cerradura digital 1003 contra la energía mecánica intrusa. En una implementación, la cerradura digital 1003 puede incluir múltiples pasadores de bloqueo y el pasador de bloqueo puede sobresalir en las muescas respectivas en el cuerpo de la cerradura desde diferentes ángulos. El pasador de bloqueo puede tener una inercia y una fuerza de retención magnética diferentes a las del pasador de bloqueo de la cerradura, y diferentes pasadores de bloqueo en la misma cerradura pueden tener diferentes fuerzas de retención magnética e inercias entre sí.
El pasador de bloqueo 2700 normalmente está configurado para activarse más allá de un umbral particular de fuerza que es lo suficientemente alto como para evitar la activación debido a un impulso inadvertido o accidental por parte del usuario que no es un intento de intrusión.
La Figura 29 muestra una realización 119 de la cerradura digital 1003 que muestra la activación del pasador de bloqueo inventivo 2700 cuando la cerradura digital 1003 se somete a energía de campo magnético intruso, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Cuando el ataque malicioso a la cerradura digital 1003 se realiza en forma de energía de campo magnético intruso mediante el uso de un imán fuerte externo (no mostrado) o un campo magnético externo fuerte, el pasador de bloqueo 2700 reacciona más sensiblemente al campo magnético externo en comparación con el pasador de bloqueo 2710. Para lograr esto, el pasador de bloqueo 2700 normalmente tiene una coercitividad diferente, más pequeña, que el pasador de bloqueo 2710. En una realización preferente, el pasador de bloqueo 2700 está hecho de Alnico 5 con una coercitividad de 49 kA/m, y el pasador de bloqueo 2710 está hecho de alnico 6 con coercitividad de 63 kA/m.
Debido a la diferencia física entre el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 y el imán duro 320 del pasador de bloqueo 2710, la energía del campo magnético intruso provoca la activación del pasador de bloqueo 2700 antes de la activación del pasador de bloqueo 2710. En particular, la energía del campo magnético intruso es suficiente para invertir la polaridad entre el imán duro 2720 y el imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700. Como resultado, el campo magnético intruso separa el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 del imán semiduro 2730, y el imán duro 2720 sobresale dentro de la muesca 2750 en el cuerpo de cerradura 110.
Dado que la polaridad magnética del imán duro 320 y del imán semiduro 310 del pasador de bloqueo 2710 es más difícil de invertir que la de los imanes 2720 del pasador de bloqueo, la energía del campo magnético intruso es insuficiente para invertir la polaridad y activar el pasador de bloqueo 2710 para empujar el imán semiduro 310 hacia arriba hasta la muesca del cuerpo de la cerradura. Como resultado, el pasador de bloqueo 2710 permanece en estado de reposo cuando el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 permanece en la muesca 2750 del cuerpo de cerradura 110. Por lo tanto, el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 evita la rotación del primer eje 120 y por lo tanto la rotación de la palanca 810 y/o la perilla 840. En consecuencia, el intruso no puede acceder a la cerradura digital 1003 y, por lo tanto, evita que el intruso altere la cerradura digital 1003 y entre por la puerta. En escenarios donde hay una combinación de interferencias mecánicas y magnéticas, el pasador de bloqueo 2700 puede configurarse para reaccionar a ambas interferencias de manera más sensible que el pasador de bloqueo 2710.
La Figura 29 muestra dos pasadores de bloqueo; el que tiene la bobina 2740 suele estar diseñado contra un ataque magnético. El campo magnético intruso invertirá la polaridad del imán semiduro 2730 y el pasador de bloqueo se activará para bloquear la cerradura empujando el imán duro 2720 hacia la muesca 2750. Este pasador de bloqueo con la bobina se puede invertir energizando la bobina. 2740, y con ello jalando del imán duro 2720 hacia atrás.
El pasador de bloqueo sin bobina hará que el pasador de hierro salte a la muesca en caso de ataque mecánico. Este pasador es reversible en el sentido de que el bloque se invertirá con el tiempo a medida que el imán atrae el hierro.
Está de acuerdo con la invención tener múltiples pasadores de bloqueo con diferentes sensibilidades magnéticas y/o mecánicas para activar el bloqueo. De esta manera se pueden bloquear ataques de intrusión de diferentes tipos y potencias.
En los casos en los que el ataque malicioso a la cerradura digital 1003 se lleva a cabo mediante una rotación rápida o violenta del primer eje 120, la rotación provoca el desarrollo de fuerza centrípeta. Dicha fuerza centrípeta crecería dentro de la cerradura digital 1003 hasta un valor proporcional al cuadrado del campo rotacional. Esto hace que el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 se separe del imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700 y, por lo tanto, el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 se mueve hacia la muesca 2750 proporcionada en el cuerpo de cerradura 110. Tal posición del imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 sella la cerradura digital 1003 y evita la rotación del primer eje 120. En consecuencia, la cerradura digital 1003 puede no ser accesible para el intruso y, por lo tanto, evita que el intruso altere la cerradura digital 1003 e ingrese por la puerta.
La Figura 30 demuestra una realización 121 de reinicio de la cerradura digital 1003 que muestra el pasador de bloqueo inventivo 2700, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. Una vez que el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 se mueve hacia la muesca 2750 del cuerpo de la cerradura 110, ninguna persona, incluido el propietario, podrá entrar por la puerta en la que se proporciona la cerradura digital 1003. En tal situación, es necesario restablecer la cerradura digital 1003 a su estado de reposo inicial.
En una implementación, la electrónica de cerradura digital se puede conectar al dispositivo de identificación 210 a través del bus de comunicación 220. El dispositivo de identificación 210 está configurado para identificar al usuario mediante cualquiera de los siguientes: llave electrónica, etiqueta electrónica, huella digital, banda magnética y/o o teléfono NFC. En otra implementación, el módulo de autenticación 1220 puede configurarse para autenticar la entrada recibida por la interfaz de usuario 140 y puede proporcionar acceso al usuario para bloquear o desbloquear la cerradura digital 1003. El módulo de autenticación 1220 autentica la información de identificación ingresada por el usuario con la información de identificación ya almacenada en la base de datos 1230. La información de identificación autenticada del módulo de autenticación 1220 se comunica a un módulo de salida 1240. En una implementación, el dispositivo de identificación 210 y/o el módulo de autenticación 1220 pueden implementarse en el dispositivo personal del usuario, tal como una computadora personal 3000 o un teléfono inteligente móvil 3010. El módulo de salida 1240 está en comunicación con la cerradura digital 1003 y está configurado para controlar una fuente de energía para alimentar la bobina de magnetización 2740 para cambiar la polarización de magnetización del imán semiduro 2730. del pasador de bloqueo 2700 en respuesta a la identificación exitosa del usuario.
La computadora personal 3000 y el teléfono inteligente móvil 3010 pueden incluir una aplicación (no mostrada) para permitir al usuario ingresar información de identificación perteneciente al usuario que se va a autenticar y permitir el bloqueo y/o desbloqueo de la cerradura digital 1003. En un ejemplo, el La información de identificación puede ser huellas dactilares, códigos de acceso y/o datos personales asociados con el usuario. Por ejemplo, el usuario o el propietario pueden utilizar el escáner de huellas dactilares y el teclado del teléfono inteligente móvil 3010 para proporcionar la información de identificación. En algunas realizaciones, una aplicación proporcionada en el teléfono inteligente móvil 3010 puede utilizar una cámara 3020 del teléfono inteligente móvil 3010 para realizar un escaneo facial del usuario. Dicho escaneo facial también puede funcionar como información de identificación con fines de autenticación.
Tras la autenticación exitosa de la información de identificación por parte del módulo de autenticación 1220, el módulo de salida 1240 está configurado para cambiar la polaridad del imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700. El polo sur del imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700 cambiaría al polo norte. El polo norte inducido del imán semiduro 2730 atrae el polo sur del imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 que está presente en la muesca 2750 del cuerpo de la cerradura 110. Tal fuerza de atracción magnética entre los polos opuestos hace que el imán duro 2720 se mueva hacia el imán semiduro 2730 y vuelva al estado de reposo.
El sensor Hall 2810 puede configurarse para detectar la unión de los imanes 2720 y 2730 del pasador de bloqueo 2700 y activar la bobina de magnetización 2740 del pasador de bloqueo 2700 y provocar un cambio en la polaridad del imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700. Como resultado, el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 sobresale dentro de la muesca 2750 del cuerpo de cerradura 110. Como resultado, la cerradura se bloquea.
La Figura 31 muestra una realización 122 de una cerradura digital no reiniciable 1004 que muestra los pasadores de bloqueo inventivos, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. En esta realización, la cerradura digital 1004 incluye una barra o anillo de Hierro (Fe) 3100 proporcionado en el cuerpo de la cerradura 110 y ubicado adyacente a la muesca 2750 en el cuerpo de la cerradura 110. El pasador de bloqueo 2700 en esta realización 122 está constituido por una bloque de (Fe) 3110 y el imán duro 2720. El bloque de Fe 3100 también puede sustituirse haciendo el cuerpo de la cerradura con hierro o algún otro material magnético.
La presente realización 122 se describirá con respecto al pasador de bloqueo 2700. El pasador de bloqueo 2700 puede activarse cuando ocurre cualquiera de los siguientes eventos: se aplica un campo magnético externo fuerte, se golpea externamente con un martillo o cuando se aplica un impulso, y /o el primer eje se gira demasiado rápido, para evitar la apertura no autorizada de la cerradura digital 1004. En el estado de reposo, el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 permanece unido al bloque de Fe 3110. Durante el caso de dicho ataque malicioso, la energía intrusa hace que el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 se separe del bloque de Fe 3110 y se mueva hacia la muesca 2750 en el cuerpo de la cerradura 110. Dado que la barra de Fe 3100 es adyacente a la muesca 2750, el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 se acerca a la barra de Fe 3100 debido a la fuerte fuerza de atracción entre el imán duro 2720 y la barra metálica de Fe 3100 y se une a la barra de Fe 3100. Tal unión del imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 y la barra de Fe 3100 forma una fuerte fuerza de atracción magnética y forma un dispositivo de bloqueo no reiniciable en la cerradura digital 1004. Además, dicha unión proporciona alta seguridad y una disposición robusta en la cerradura digital 1004. La unión entre el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 y la barra de Fe 3100 son muy fuertes y, por lo tanto, es posible que no se restablezcan fácilmente. Sólo el desmontaje de la cerradura permite restablecer los pasadores de bloqueo 2750,3150.
Las Figuras 32A y 32B muestran una realización 123 de la cerradura digital no reiniciable 1004 que muestra el pasador de bloqueo inventivo 2700, de acuerdo con la invención como un diagrama de bloques. En la presente realización, se proporciona una muesca 3200 en la barra de Fe 3210 o, en cambio, el cuerpo de cerradura 110 está hecho de hierro. La cerradura digital 1004 también incluye un material no magnético 3220, como plástico, que separa el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 del bloque de Fe 3110, mientras los mantiene unidos. El polo sur del imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 y el bloque de Fe 3110 está separado por un espacio de retención (G<h>), y el polo norte del imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 está separado de la muesca 3200 por un “espacio con el cuerpo” (G<b>). El espacio de retención (G<h>) y el espacio con el cuerpo (G<b>) dictan la energía del intruso con la que se activa el pasador de bloqueo. Estos espacios deben establecerse de manera que sean proporcionales a la energía del intruso. Además, la sensibilidad de activación del pasador de bloqueo 2700 se puede ajustar en función del espesor del espacio de retención (G<h>) y del espacio con el cuerpo (G<b>). La energía del impacto/impulso hace que el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 se disloque de su posición y se mueva hacia la barra de Fe 3210, creando así una fuerte fuerza de atracción para mantenerlos juntos. El imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 ocupa entonces la muesca 3200 prevista en la barra de Fe 3210.
La Figura 33 demuestra una realización 124 de un procedimiento para controlar la cerradura digital 1003 que muestra el pasador de bloqueo inventivo 2700. El procedimiento podría implementarse en un sistema idéntico o similar a las realizaciones descritas con respecto a las Figuras 1 a 32, como se analiza en las otras partes de la descripción.
En la fase 3310, se proporcionan al menos dos imanes en la cerradura digital 1003. Un imán es el imán semiduro 2730 y el otro imán es el imán duro 2720. El imán duro 2720 se mueve para cerrar la cerradura digital 1003 en caso de ataque malicioso, bloqueando al intruso, por lo que los imanes 2720, 2730 actúan como el pasador de bloqueo 2700, y la energía mecánica y/o electromagnética del ataque mueve el imán duro 2720 para sellar la cerradura digital 1003 contra el intruso. La cerradura digital 1003 es una cerradura autoalimentada alimentada por cualquiera de los siguientes: NFC, panel solar, alimentación por el usuario, fuente de alimentación y/o batería. En una implementación, la cerradura digital 1003 puede activarse mediante el movimiento mecánico de la palanca 810 y/o la perilla 840 unida al sistema de cerradura o puede activarse mediante la inserción de una llave digital electrónica.
En la fase 3320, el imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700 y el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 están configurados para colocarse uno al lado del otro. En las realizaciones ilustradas en las Figuras 27 y 30, el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 se coloca encima del imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700. El imán semiduro 2730 está hecho de Alnico y el imán duro 2720 es fabricado en SmCo. El imán semiduro 2730 tiene una coercitividad menor que la coercitividad del imán duro 2720, opcionalmente al menos 5 veces menor que la coercitividad del imán duro 2720.
En la fase 3330, el imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700 está configurado para estar dentro de la bobina de magnetización 2740. Cuando sea necesario, la bobina de magnetización 2740 es responsable de cambiar la polaridad del imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700.
En la fase 3340, el cambio en la polarización de magnetización del imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700 está configurado para mover el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 para sellar la cerradura digital 1003. La cerradura digital 1003 incluye además el sensor Hall 2810 para hacer cualquiera de lo siguiente: para detectar la unión o no unión del imán duro 2720 al imán semiduro 2730, para generar una señal de alarma o registro de seguimiento de auditoría, conducir el pasador de bloqueo 2700 al estado bloqueado 300.
En la fase 3350, el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 está configurado para estar dentro del primer eje 120 en el estado bloqueado 300. En tal condición, el primer eje 120 y el segundo eje 130 no están conectados entre sí. Por tanto, el segundo eje 130 no gira.
En la fase 3360, el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 sobresale dentro de la muesca 2750 del cuerpo de cerradura 110 antes de que el imán duro 320 del pasador de bloqueo 2710 sobresalga dentro de la muesca 330 del segundo eje 130. El pasador de bloqueo 2700 sobresale dentro de la muesca 2750 del cuerpo de cerradura 110 debido a cualquiera de lo siguiente: cuando se aplica un campo magnético externo, se aplica un golpe o impulso externo, y/o el primer eje se gira demasiado rápido, para evitar la apertura no autorizada de la cerradura digital 1003. En una implementación, la cerradura digital 1003 puede incluir múltiples pasadores de bloqueo y los pasadores de bloqueo pueden sobresalir dentro del cuerpo de la cerradura 110 desde diferentes ángulos. Una vez que se sella la cerradura digital 1003, la cerradura digital 1003 se puede restablecer en base a la autenticación del propietario o del usuario. En una implementación, la electrónica de la cerradura digital puede conectarse al dispositivo de identificación 210 a través del bus de comunicación 220. El dispositivo de identificación 210 está configurado para identificar al usuario mediante cualquiera de los siguientes: llave electrónica, etiqueta electrónica, huella digital, banda magnética y /o teléfono NFC.
En la fase 3370, el usuario autorizado, cuando se identifica, puede restablecer el pasador de bloqueo y abrir la cerradura para que no se bloquee energizando la bobina, lo que atraerá el imán duro o el hierro del pasador de bloqueo hacia el imán semiduro, eliminando así el bloqueo.
La Figura 34 demuestra una realización 125 de un producto de programa de software 3400 configurado para controlar la cerradura digital 1003 que muestra el pasador de bloqueo inventivo 2700. En la realización ilustrada 125, la cerradura digital 1003 está en comunicación con un servidor en la nube 1710 y el dispositivo terminal de usuario 1720 a través de una red 1700. La red 1700 es Internet inalámbrica o por cable o la red de telefonía, que normalmente es una red celular, tal como UMTS (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles), GSM (Sistema Global para Telecomunicaciones Móviles), GPRS (Servicio General de Radio por Paquetes), CDMA (Acceso múltiple por división de código), 3G, 4G, Wi-Fi y/o WCDMA (Acceso múltiple por división de código de banda ancha).
En un ejemplo, el servidor en la nube 1710 puede comprender una pluralidad de servidores. En una implementación de ejemplo, el servidor en la nube 1710 puede ser cualquier tipo de servidor de base de datos, un servidor de archivos, un servidor web, un servidor de aplicaciones, etc., configurado para almacenar información de identificación relacionada con el usuario. En otra implementación de ejemplo, el servidor en la nube 1710 puede comprender una pluralidad de bases de datos para almacenar los archivos de datos. Las bases de datos pueden ser, por ejemplo, una base de datos en lenguaje de consulta estructurado (SQL), una base de datos NoSQL tal como Microsoft® SQL Server, los servidores Oracle®, la base de datos MySQL®, etc. El servidor en la nube 1710 puede implementarse en una nube. entorno gestionado por un proveedor de servicios de almacenamiento en la nube, y las bases de datos pueden configurarse como bases de datos basadas en la nube implementadas en el entorno de la nube.
El servidor en la nube 1710 que puede incluir un dispositivo de entrada-salida normalmente comprende un monitor (pantalla), un teclado, un ratón y/o una pantalla táctil. Sin embargo, normalmente hay más de un servidor de computadora en uso al mismo tiempo, por lo que es posible que algunas computadoras solo incorporen la computadora en sí, sin pantalla ni teclado. Estos tipos de computadoras generalmente se almacenan en granjas de servidores, que se usan para realizar la red en la nube utilizada por el servidor en la nube 1710 de la invención. El servidor en la nube 1710 se puede adquirir como solución independiente de proveedores conocidos como Microsoft, Amazon y HP (Hewlett-Packard). El servidor en la nube 1710 normalmente ejecuta Unix, Microsoft, iOS, Linux o cualquier otro sistema operativo conocido y comprende típicamente un microprocesador, memoria y medios de almacenamiento de datos, tales como flash SSD o discos duros. Para mejorar la capacidad de respuesta de la arquitectura de la nube, los datos se almacenan preferentemente, total o parcialmente, en SSD, es decir, almacenamiento Flash. Este componente se selecciona/configura desde un proveedor de nube existente, como Microsoft o Amazon, o el operador de red de nube existente, como Microsoft o Amazon, está configurado para almacenar todos los datos en un operador de almacenamiento en nube basado en Flash, como Pure Storage, EMC, Almacenamiento Nimble o similar.
El producto de programa de software 3400 está configurado para controlar el funcionamiento de la cerradura digital 1003 que comprende al menos dos imanes. Un imán es un imán semiduro 2730 y el otro imán es un imán duro 2720 y el imán duro 2720 está configurado para moverse para cerrar la cerradura digital 1003 en caso de un ataque malicioso. La cerradura digital 1003 funciona con cualquiera de los siguientes elementos: NFC, panel solar, fuerza muscular del usuario, fuente de alimentación y/o batería. La cerradura digital 1003 también puede activarse mediante el movimiento mecánico de la palanca 810 o la perilla 840 unida al sistema de cerradura o puede activarse mediante la inserción de una llave digital electrónica. El imán semiduro 2730 está dentro de la bobina de magnetización 2740 y tiene una coercitividad menor que la coercitividad del imán duro 2720, opcionalmente al menos 5 veces menor que la coercitividad del imán duro 2720. El imán semiduro 2730 está hecho de Alnico y el imán duro 2720 está hecho de SmCo. El imán semiduro 2730 y el imán duro 2720 forman el pasador de bloqueo 2700 que está configurado para sobresalir dentro de la muesca 2750 del cuerpo de cerradura 110 en el caso de cualquiera de las siguientes situaciones: se aplica un campo magnético externo, se aplica un golpe o impulso externo. aplicado, y/o el primer eje 120 se gira demasiado rápido, para evitar la apertura no autorizada de la cerradura digital 1003.
En la realización ilustrada, el producto de programa de software 3400 incluye el módulo de procesamiento 1200 configurado para operar y controlar la cerradura digital 1003. El módulo de procesamiento 1200 incluye el módulo de entrada 1210 configurado para recibir una entrada desde una interfaz de usuario 140 del dispositivo terminal de usuario 1720 El procedimiento de introducción de la información de identificación, por parte del usuario, puede realizarse mediante cualquiera de los siguientes: el acceso al teclado 1150, el escáner de huellas dactilares 1120, el acceso a la banda magnética 1140 y/o el lector 1130 de comunicación de campo cercano (NFC). El módulo 1200 incluye además el módulo de autenticación 1220 en comunicación con el módulo de entrada 1210 y configurado para autenticar la entrada recibida por la interfaz de usuario 140. El módulo de procesamiento 1200 incluye además la base de datos 1230 para almacenar información de identificación de uno o más usuarios. El módulo de autenticación 1220 autentica la información de identificación ingresada por el usuario con la información de identificación ya almacenada en la base de datos 1230 del producto de programa de software 3400. En una implementación, la electrónica de la cerradura digital está conectada al dispositivo de identificación 210 a través del bus de comunicación 220, y el dispositivo de identificación 210 está configurado para identificar al usuario mediante cualquiera de los siguientes: llave electrónica, etiqueta electrónica, huella digital, banda magnética, teléfono NFC. El módulo de procesamiento 1200 también incluye el módulo de salida 1240 en comunicación con la cerradura digital 1003. En base a la autenticación de la información de identificación, el módulo de salida 1240 está configurado para energizar la bobina y así bloquear al intruso en caso de un ataque malicioso mediante los imanes 2720, 2730 que actúan como el pasador de bloqueo 2700, y mover el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 para sellar la cerradura digital 1003 contra el intruso.
Cuando falla la autenticación del usuario, el módulo de salida 1240 activa la bobina de magnetización 2740 mediante el suministro de energía y provoca un cambio en la polaridad del imán semiduro 2730. La polaridad inducida desarrolla una fuerza magnética repelente entre los polos opuestos de los imanes 2720 y 2730. Como resultado, el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 se mueve hacia la muesca 2750 del cuerpo de cerradura 110, restringiendo así la rotación del primer eje 120 y sellando la cerradura digital 1003. La cerradura digital 1003 también incluye la sensor Hall 2810 configurado para realizar cualquiera de las siguientes acciones: detectar la unión o no unión del imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 al imán semiduro 2730 del pasador de bloqueo 2700. En base a dicha detección, el sensor Hall 2810 está configurado para generar una señal de alarma o un registro de seguimiento de auditoría y conducir el pasador de bloqueo 2700 al estado bloqueado 300.
Además, el sensor Hall 2810 puede proporcionar estado y actualizaciones sobre la manipulación de la cerradura digital 1003, en la interfaz de usuario 140 de la cerradura digital 1003. El estado y las actualizaciones pueden proporcionarse a través del módulo de salida 1240. En algunas implementaciones, el estado y las actualizaciones sobre el evento del ataque malicioso pueden notificarse al propietario en el dispositivo terminal de usuario 1720 a través de la red 1700. Las actualizaciones y el estado también pueden notificarse a la policía a través de la red 1700. Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 34, las actualizaciones pueden mostrarse como: “A las 19:00 horas - se intentó manipular la cerradura encontrada; Pin de bloqueo activado; ¡Cerradura sellada!”. Una actualización posterior puede ser "A las 19:01 horas: se notificó a la policía". Dichas actualizaciones proporcionan el estado completo de la cerradura digital 1003 y ayudan al propietario a tomar las medidas adecuadas posteriormente. Actualizaciones adicionales de la cerradura digital 1003 también pueden sugerir al propietario que restablezca la cerradura digital 1003 para su uso posterior.
En una implementación, el imán duro 2720 del pasador de bloqueo 2700 puede sobresalir dentro de la muesca 2750 del cuerpo de cerradura 110 en el caso de cualquiera de las siguientes situaciones: cuando se aplica un campo magnético externo, se golpea externamente o cuando se aplica un impulso en el 10 cerradura digital 1003, y/o el primer eje 120 se gira demasiado rápido.
Cualquier característica de las realizaciones 10, 20, 30, 40, 50, 51, 60, 70, 80, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 116, 111, 112, 113, 114, 115, 117, 118, 119, 121, 122, 123, 124 y/o 125 pueden combinarse entre sí dentro de los límites de las reivindicaciones.
La invención ha sido explicada en las ventajas mencionadas con anterioridad y considerables de la invención. La invención da como resultado una cerradura digital cuya fabricación es más económica dado que el número de componentes que constituyen la cerradura digital también es menor. La cerradura digital reduce el consumo de energía en comparación con las cerraduras mecánicas y electromecánicas existentes, incluso cuando la cerradura digital se encuentra en el estado bloqueado. La cerradura digital es confiable dado que es capaz de operar en diferentes intervalos de temperatura y es resistente a la corrosión. Además, la cerradura digital es una cerradura automática, alimentada por el usuario, alimentada por comunicaciones de campo cercano (NFC), alimentada por panel solar y/o alimentada por batería, lo que garantiza una mejor vida útil de las cerraduras digitales.
La cerradura digital puede estar configurada para utilizar cualquier procedimiento de identificación biométrica. El uso del sensor de posición es opcional, ya que la cerradura según la invención también puede realizarse sin sensor de posición. Los dibujos son para fines ilustrativos, no están a escala. En todas o algunas de las realizaciones inventivas mencionadas anteriormente, el imán duro podría reemplazarse con un imán semiduro que sea suficientemente permanente magnéticamente para operar la invención.
En todas o algunas de las realizaciones inventivas mencionadas anteriormente, el imán semiduro podría estar total o parcialmente dentro de la bobina de magnetización o en suficiente proximidad para operar la invención.
La invención ha sido explicada con anterioridad con referencia a las realizaciones mencionadas con anterioridad. Sin embargo, es evidente que la invención no está limitada únicamente a estas realizaciones sino que comprende todas las realizaciones posibles dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.
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Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Una cerradura digital (100, 1003, 1004) que comprende al menos dos imanes, en la que
un imán es un imán semiduro (2730) y el otro imán es un imán duro (2720) y el imán duro (2720) está configurado para moverse para cerrar la cerradura digital (1003, 1004) en caso de un ataque malicioso, bloqueando al intruso, por lo que los imanes (2720, 2730) actúan como un pasador de bloqueo (2700), y la energía mecánica y/o electromagnética del ataque está configurada para mover el imán duro (2720) para sellar la cerradura digital (1003, 1004) contra el intruso, caracterizada porque
el imán semiduro del pasador de bloqueo (2700) está configurado para tener una bobina a su alrededor y, cuando se energiza, se usa para restablecer el pasador de bloqueo.
2. Una cerradura digital (100, 1003, 1004) según la reivindicación 1, caracterizada porque hay dos pasadores de bloqueo, uno para bloquear la cerradura en caso de un ataque mecánico y otro para bloquear la cerradura en caso de de ataque magnético.
3. Una cerradura digital (100, 1003, 1004) según la reivindicación 1, caracterizada porque el imán semiduro (2730) y el imán duro (2720) forman un pasador de bloqueo (2700) que está configurado para penetrar en una muesca (2750) del cuerpo de la cerradura (110) en el caso de cualquiera de los siguientes: se aplica un campo magnético externo, se aplica un golpe o impulso externo y/o el primer eje (120) se gira demasiado rápido, para evitar apertura no autorizada de la cerradura digital (1003, 1004).
4. Una cerradura digital (100, 1003, 1004) según la reivindicación 1, caracterizada porque la cerradura digital (1003, 1004) comprende un sensor Hall (2810) configurado para realizar cualquiera de las siguientes acciones: detectar la unión o no unión del imán duro (2720) al imán semiduro (2730), para generar una señal de alarma o un registro de seguimiento de auditoría, llevar el pasador de bloqueo (2700) al estado bloqueado (300).
5. Una cerradura digital (100, 1003, 1004) según la reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo de la cerradura (110) está hecho de material magnético y/o la cerradura digital comprende un pasador de bloqueo (2710) que comprende un imán que es un imán semiduro (310) dentro de una bobina de magnetización (250) y otro imán que es un imán duro (320) y el imán duro (320) está configurado para moverse para abrir o cerrar la cerradura digital (100).
6. Una cerradura digital (100, 1003, 1004) según la reivindicación 1 y 2, caracterizada porque hay un espacio de retención (G<h>) entre un bloque de hierro (Fe) (3110) y el imán duro (2720) en la cerradura digital (1003, 1004), pero no en la muesca (2750) en el cuerpo de la cerradura (110) o en el exterior de la cerradura digital (1003, 1004), o hay un espacio de retención más delgado que (G<h>) en la muesca (2750) o en el exterior de la cerradura digital (1003, 1004).
7. Una cerradura digital (100, 1003, 1004) según la reivindicación 1, caracterizada porque el imán semiduro (2730) está dentro de la bobina de magnetización (2740) y tiene una coercitividad menor que la coercitividad del imán duro (2720), opcionalmente al menos 5 veces menor que la coercitividad del imán duro (2720).
8. Una cerradura digital (100, 1003, 1004) según la reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo de la cerradura digital (110) comprende un primer eje (120) y un segundo eje (130) y una interfaz de usuario (140) conectada al primer eje (120), y el imán semiduro (2720) y el imán duro (2720) están dentro del primer eje (120).
9. Una cerradura digital (100, 1003, 1004) según la reivindicación 1, caracterizada porque la cerradura digital (1003, 1004) es una cerradura autoalimentada alimentada por cualquiera de los siguientes: NFC, panel solar, potencia muscular del usuario, fuente de alimentación y/o batería.
10. Una cerradura digital (100, 1003, 1004) según la reivindicación 1, caracterizada porque el sistema electrónico de la cerradura digital está conectado a un dispositivo de identificación (210) a través de un bus de comunicación (220), y el dispositivo de identificación (210) está configurado para identificar a un usuario mediante cualquiera de los siguientes: llave electrónica, etiqueta electrónica, huella digital, banda magnética, teléfono NFC.
11. Una cerradura digital (100, 1003, 1004) según la reivindicación 1, caracterizada porque los pasadores de bloqueo (2700) pueden sobresalir dentro del cuerpo de la cerradura (110) desde diferentes ángulos.
12. Un procedimiento para controlar una cerradura digital (100, 1003, 1004), comprendiendo el procedimiento:
- proporcionar al menos dos imanes, en donde un imán es un imán semiduro (2730) y otro imán es un imán duro (2720) y el imán duro (2720) se mueve para cerrar la cerradura digital (1003, 1004) en caso de un ataque malicioso, bloqueando así al intruso los imanes (2720, 2730) que actúan como un pasador de bloqueo (2700), y la energía mecánica y/o electromagnética del ataque mueve el imán duro (2720) para sellar la cerradura digital (1003, 1004) contra el intruso, caracterizado porque
el imán semiduro del pasador de bloqueo (2700) está configurado para tener una bobina a su alrededor y, cuando se energiza, se usa para restablecer el pasador de bloqueo.
13. Un producto de programa de software (3400) configurado para controlar el funcionamiento de una cerradura digital (100, 1003, 1004) que comprende al menos dos imanes, en el que
- un imán es un imán semiduro (2730);
- otro imán es un imán duro (2720) y el imán duro (2720) está configurado para moverse para cerrar la cerradura digital (1003, 1004) en caso de un ataque malicioso; y
- un módulo de procesamiento (1200) configurado para operar la cerradura digital (1003, 1004), comprendiendo el módulo de procesamiento (1200):
un módulo de entrada (1210) configurado para recibir una entrada desde una interfaz de usuario (140);
un módulo de autenticación (1220) configurado para autenticar la entrada recibida por la interfaz de usuario (140);
una base de datos (1230) para almacenar información de identificación de uno o más usuarios; y
un módulo de salida (1240) responsable de permitir al usuario bloquear o desbloquear la cerradura digital, en donde el imán duro (2720) está configurado para moverse para cerrar la cerradura digital bloqueando al intruso en caso de un ataque malicioso, mediante los imanes (2720, 2730) que actúan como pasador de bloqueo (2700), y la energía mecánica y/o electromagnética del ataque malicioso está configurada para mover el imán duro (2720) para sellar la cerradura digital (1003, 1004) contra el intruso, y el imán semiduro del pasador de bloqueo (2700) está configurado para tener una bobina a su alrededor, y cuando se energiza, se utiliza para restablecer el pasador de bloqueo.
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