JP2024501489A - ロックシステムのための省エネルギー方法 - Google Patents

Abstract

請求するのは、ロックシステムのための省エネルギー方法である。それは、作動サイクルが完了した際に、電子キーの電子制御基板における省エネルギー回路が、マイクロ制御器からの信号に対応して、第２のＯＲ入力部から信号をピックアップする。この信号は電源を省エネルギーモードに移し、そこで制御回路への電力の供給は、完全に遮断される。キーの電源を起動する必要があるとき、電子ロックの回路基板は、キーのバッテリから電力を引出し、フィード電圧供給接触点を介し、かつ起動特性を外部の事象から抽出するための回路を介して、信号を送信することによって、信号を電子キーまで送信する。省エネルギー回路は、第１のＯＲ入力部まで送信された電気信号を励起し、電源を、マイクロ制御器の始動のために十分な時間の間、作動モードに切替える。起動特性を外部の事象から抽出するための回路は、バッテリからのエネルギーを使用しない。当初の始動後、マイクロ制御器は、第２のＯＲ入力部に接続された出力信号によって、電源を作動サイクル中において起動状態に保つための信号を提供し、それが完了したとき、マイクロ制御器は、電源を省エネルギーモードに移す。【選択図】図１

Description

本発明は、限定された電力の蓄積を伴う独立した源によって電力を供給される、独立した電子装置の分野に関し、それは独立した電力供給を伴い、かつバッテリ電力の最小の消費が要求されたときに、必要に応じて信号によって始動される短い作動サイクルを伴うか、または長い待機サイクルを伴う、様々な電子デバイスに使用することができる。

無線流体音波のシーブイにおける独立したトランシーバのための、省エネルギー方法（２０１８年４月２８日に公開されたロシア国特許出願公開第２６５３４０３号明細書）が、先行技術から公知であり、それは、第１のマイクロ制御器（ＭＫ１）を使用して、通信セッション中にアクティブモードに切替えること、及び通信セッション間の中断中に待機モードに切替えること、から成る。この方法は、待機モードにおいて第２のマイクロ制御器（ＭＫ２）を使用して、追加的にＭＫ１のクロック周波数を下げることを特徴とし、通信セッション中に加速度計を使用して、この加速度計の位置を追跡して、この加速度計が海波のピークに近付いた位置を示したときに、送信器をオンにする。

この省エネルギー方法の欠点は、制御回路及びマイクロ制御器が、省エネルギーモードにおいても、待機モードでオフにされずに電力の消費を続けることである。この場合、マイクロ制御器を含んだ制御回路による電力消費は、バッテリの自己放電よりも１桁大きい。外部事象によって始動される、作動モードへの移行が、内蔵の制御アルゴリズムによって実施されるので、制御命令によって起動された低い電力消費を伴うスリープモードまでの移行中に、待機モードにおける電力消費を減少させるために、電力をこのようなアルゴリズムのためにオフにすることはできない。制御回路を使用して電力をオフにした場合、作動モードへの移行を制御することは不可能である。

無線信号による遠隔起動を伴う、ワイヤレスのマルチガスセンサが、先行技術（ロシア国実用新案公開第１７００２０号明細書）から公知である。ワイヤレスのマルチガスセンサは、スイッチに接続されたアナログ及びデジタル出力を伴うセンサ、アナログ測定要素、トランシーバ、デバイスの作動モードを制御するためのマイクロ制御器、センサ及び全てのデバイスのための電力供給回路、特定の電力レベルでセンサが外部の無線信号を検出したときに、センサが待機モードから移行することを保証するために、ＨＦ回路がマイクロ制御器の外部の割り込み入力に接続されることを特徴とする独立した電源と、マイクロ制御器のメモリに記憶されたデータを送信するために、送信モードにセンサを切替える性能を含む。

この技術的解決手段の欠点は、電力供給を、マイクロ制御器を含んだ制御回路に対して完全に接続解除できない作動スキームの使用である。デバイスは、バッテリの自己放電よりも１桁大きいレベルで電力の消費を続ける。それによって、このような技術的解決手段は、独立した電力源のための、理論的に最大の省電力を保証しない。

原型として最も近い技術解決手段は、省エネルギーモードを開始するための方法及びデバイス（２０１８年７月２７日に公開された、ロシア国特許出願公開第２６６３２１２号明細書）である。省エネルギーモードを開始する方法は、以下のステップを含む：ゲートウェイデバイスを伴う通信パラメータが受信され、このような通信パラメータは、通信品質パラメータ及び不活性なプリセット期間、の内少なくとも一方を包含するステップ；現在の作動状態が、通信パラメータに従って判断されるステップ；及び、現在の作動モードが不活性状態であると判断された場合に、省エネルギーモードが開始されるステップ。ここで、省エネルギーモードの開始は：少なくとも１つの既に開始された目標用途を遮断すること、を含み、このような少なくとも１つの既に開始された目標用途を遮断することは、以下のステップを含む：少なくとも１つの目標用途が判断され、既に開始された用途の優先性に従って、プリセットされた優先性未満の優先性を有するステップ；及び少なくとも１つの目標用途が遮断されるステップ。このように、スマートデバイスの性能のために使用者の要求を満たす当初の状況に従って、このようなスマートデバイスの電力消費は、可能な限り減少される。

このような型の欠点は、この高性能制御デバイスが、全ての不要な機能及び制御された周辺機器をオフにするが、それ自体をオフにして待機モードにせず、たとえこれが最大の省エネルギーモードであっても、バッテリの自己放電よりも大幅に大きいレベルで電力を消費し続ける、という事実である。このような高性能制御デバイスが、完全に電力をオフにされた場合、作動モードに戻すように制御することは不可能である。

発明のための適用において、用語「ロックシステム」は、電子ロック及び電子キーを含み、このキーのバッテリによって電力を供給される、ロックシステムを意味する。電子キーは、バッテリケース、電子制御基板、特別なテールピースを含み、かつ電子キーのバッテリの充電を節約するために、電子制御基板の電力を自動的にオン／オフするための回路が装備される。そのテールピースにおいて、電子キーは、常に負端子（ケース）及び正端子に接続された共通の接触部を含んだ、２つの接触部を有し、キーのバッテリから電力を供給するために使用されるこれらの接触部の両方を用いて、ロックの制御基板との２方向の暗号化データ交換を保証する。電子ロックは、機械式ロック構成要素と、キーのテールピースへの接続のための両接触点と、キーのバッテリの充電を節約するために、電子制御基板を自動的に電力オフ／オンする回路を伴う電子制御基板と、を含む。

ロシア国特許出願公開第２６５３４０３号明細書 ロシア国実用新案公開第１７００２０号明細書 ロシア国特許出願公開第２６６３２１２号明細書

請求する発明の目的は、上述の欠点を排除することである。

本発明が実現を目指す技術的結果は、待機モードにおいて、独立した電源から電力を供給される電子デバイスによって、最大の省電力を保証することである。マイクロ制御器、ならびにデバイスの作動に必要な他のアイテムは、完全に電源から接続解除され、外部デバイスから受信した信号によってオンにすることができ、それによって、独立した電源において最大の省電力を実現する。

この技術的結果を実現するために提案される方法は、ロックシステムにおける省電力であり、それは以下のステップを含む：
ａ）作動サイクルの終わりにおける、電子キーの電子制御基板中の、キーのバッテリのための省電力回路は、制御された電源を省エネルギーモードに切替える第２のＯＲ入力部から得られる、マイクロ制御器の信号によって始動され、マイクロ制御器を含む制御回路への電源からの電源供給を、完全にオフにするステップ；
ｂ）制御されたキーの電源を起動する必要がある場合、電子キーの基板は、キーのバッテリから電力を供給され、特別な信号を、電力供給接触部を介して、かつ外部の事象における電力供給オンの起動特性を識別するよう特別に設計された回路を介して、電子キーへ送信し、特別な省エネルギー回路は、マイクロ制御器を開始するために十分な時間の間、電源を作動モードに切替えるために、第１のＯＲ入力部へ送信された電気信号を励起し、外部の事象における起動特性を識別するよう特別に設計された回路は、バッテリの電力を使用しないステップ；
ｃ）第１の初期設定後、マイクロ制御器は、第２のＯＲ入力部に接続された出力信号によって、作動サイクル中のために電源をオンに保つよう信号を送信し、その終了後に、マイクロ制御器は、第２のＯＲ入力部から信号を受信して、電源を省エネルギーモードに切替えるステップ。

以下は好ましい実施形態であり、それらは、法的保護内にあり、かつ当業者には明白である、他の特定の実施形態を制限するように捉えるべきではない。

本発明の本質を、限定ではない図面によって説明する。

図１は、ロックシステムのブロック図を表わし、ここで：
１は、キー（独立した電子デバイス）であり；
２は、電源をオン／オフにするために接続された第２のＯＲ入力部に接続された出力信号の１つを有する、キーのマイクロ制御器を含んだ制御回路であり；
３は、キーのバッテリにおける省エネルギー回路であり；
４は、制御された電源をオンにするために、外部の事象からの信号を識別するよう特別に設計された回路であり；
５は、電力を供給するための接触点、ならびに、外部の事象から信号を受信することを含む、データを受信及び送信するためのチャンネルを伴うキーの端部であり；
６は、キーのバッテリであり；
７は、ロック及びキーの接続接触点を表わし；
８は、ロックのキーのバッテリにおける省エネルギー回路であり；
９は、電源をオン／オフにするために、第２のＯＲ入力部に接続された出力信号の１つを有する、キーのマイクロ制御器を含んだ制御回路であり；
１０は、ロックの電子基板である。

ロックの電子基板（１０）は、キー（１）のバッテリ（６）における省エネルギー回路（８）を有し、それは、（誤った認可アクセスコードを入力した場合に）キー（１）を識別するための作動サイクルが終了した後、電力を節約するために、キー（１）が取り外される前に電力バスから（マイクロ制御器を含んだ）ロックの制御回路（９）を接続解除する。以下のステップが、キー（１）の独立した作動時間を延ばすために成される：キーの電子制御回路はキー（１）のバッテリ（６）における省エネルギー回路（３）を有し、それは、作動サイクルの完了後に、マイクロ制御器から受信した信号において、マイクロ制御器、及びキー（１）の作動のために必要な他の要素への、電源からの電力供給を完全に停止する省エネルギーモードに切替えるステップ。キーの電子基板（１０）で使用される、キー（１）のバッテリ（６）における特別な省エネルギー回路（８）は、ＯＲ回路を用いて制御された電源を含む。回路は、制御された電源をオンにするための信号を送信する第１のＯＲ入力部へ信号を送信するよう、外部の事象からの信号を識別するよう設計される。キー（１）のバッテリ（６）における省エネルギー回路（３）は、ＯＲ回路を用いて制御された電源を含む。電力オフモードにおいて、キー（１）のバッテリ（６）における特別な省エネルギー回路（３）は、バッテリの自己放電と同じレベルの電力消費となるので、バッテリの寿命を最大に延ばす。バッテリ（６）は、キー（１）がロックシリンダの中に挿入された後でのみ、キー（１）の主な電子回路に接続される。ここでロックコネクタ接触部（７）及びキー（１）は、互いに通信する。ロックの電子基板（１０）は、キー（１）のバッテリ（６）によって、ならびに電力供給のための接続接触点（７）を介して、かつ外部の事象における起動特性を識別するよう特別に設計された回路（４）を介して、キー（１）へ特別な信号を送信することによって、ならびに特別な省エネルギー回路（３）を使用することによって、電力が供給される。それは、マイクロ制御器を開始させるために十分な時間の間、電源を作動モードに切替えるため送られる第１のＯＲ入力部まで送信された電気信号を励起する。この場合、外部の事象における起動特性を識別するよう特別に設計された回路（４）は、バッテリの電力を使用しない。電源は、電力を制御回路（２）に供給し、それはマイクロ制御器の第１の初期設定後、出力信号が第２のＯＲ入力部に接続され、作動サイクル中のために電源をオンに保つために信号を送信し、その終了後に、マイクロ制御器は、第２のＯＲ入力部から信号を受信して、電源を省エネルギーモードに切替える。追加として、ロックの電子基板（１０）は、キー（１）のバッテリ（６）における省エネルギー回路（８）を有する。それは、キーの識別の作動サイクルが完了した後で、ロックを開けるために提供される限定された時間を含み、電力バスから供給されたロック制御回路の電力をオフにして、キー（１）がロックシリンダから取り除かれる前に、キーの電子基板（１０）が、キー（１）のバッテリ（６）における電力の消費を防止する。

独立したデバイスのための省エネルギー方法は、以下のように使用される：一旦作動サイクルが完了すると、電源は、マイクロ制御器からの命令によって省エネルギーモードに切替えられ、この省エネルギーモードは、バッテリからの、マイクロ制御器へのいかなる電力供給も完全に接続解除し、さらにはデバイスの作動に必要な電子制御回路の他の要素も接続解除する。制御された電源は、外部のデバイスからの通信インターフェースを介して送信される制御信号から識別された、低電流信号によってオンにされる。電源をオンにするための信号の特性は、信号の特定の振幅、期間、または周波数であってよく、このような信号は、バッテリの電力を使用しない、このような電力供給の起動特性を識別するよう設計された、特別な回路を通して送信され、その一方でこのような外部の低電流制御信号からの電気信号を起動して、制御された電源を作動モードに切替える。制御された電源は、作動サイクルの実行を制御するマイクロ制御器、を含んだ制御回路に、電力を供給する。電力供給をオンにした後、マイクロ制御器は、そのＯＲ論理に従って、電力オン信号を制御された電源の入力部へ送信して、必要な時間の間作動を継続させる。それはマイクロ制御器の中にロードされたプログラムのアルゴリズムによって定義される。一旦作動サイクルが完了すると、マイクロ制御器は、制御された電源の入力部へ送信された電力オン信号を除去して、この電源を省エネルギーモードに切替える。ここで、バッテリから、マイクロ制御器及びデバイスの作動に必要な回路の他の要素への電源は、完全に接続解除される。これは、特別な電源の使用を含み、それはオン／オフにすることで制御することができ、理論的には、電力オフモードにおいて、バッテリの自己放電（１μＡ未満）と等しいレベルの、最小の電力消費となる。

本方法の実施形態は、外部デバイスを用いて情報を交換するために使用される、外部デバイスの通信インターフェースを介して送信された制御信号から、信号（振幅、または期間、または周波数）を識別するよう設計された回路を使用し、それは、バッテリの電力を使用することなく、制御された電源をオンにすること、及びマイクロ制御器が（電力供給オンにされた後に）第１の初期化を実施するのを可能にするために十分な時間の間、信号を持続させること、検査すること、ならびに、必要な時間の間に作動を継続させるために、そのＯＲ論理に従って、電力オンの信号を制御された電源の入力部へ送信して、それがマイクロ制御器にロードされたプログラムのアルゴリズムによって定義されること、を可能にする。一旦作動サイクルが完了すると、マイクロ制御器は、制御された電源の入力へ送信された電力オン信号を除去して、この電源を省エネルギーモードに切替える。ここで、バッテリからの、マイクロ制御器及びデバイスの作動に必要な回路の他の要素への電源は、完全に接続解除される。

特許、科学的文献、及び技術的文献の検討は、基本的特徴の同様のセットを伴ういかなる技術的解決策も明らかにしなかった。それは、請求される本発明が、新規制の基準を満たすものと結論付けることを可能にする。

上記の技術的結果を保証する基本的特徴の、請求されるセットは、先行技術からは明確ではなく、それは、請求される本発明が、発明レベルの特許性の条件を満たすものと結論付けることを可能にする。

Claims (2)

1. ロックシステムのための省エネルギー方法であって、
   ａ）作動サイクルの終わりにおける、電子キーの電子制御基板中の、キーのバッテリのための省エネルギー回路は、制御された電源を省エネルギーモードに切替える、第２のＯＲ入力部から得られる、マイクロ制御器の信号によって始動され、マイクロ制御器を含む制御回路への前記電源からの電源供給を、完全にオフにするステップと、
   ｂ）制御された前記キーの電源をオンにする必要がある場合、前記電子キーの基板は、前記キーの前記バッテリから電力を供給され、特別な信号を、電力供給接触部を介して、かつ外部の事象における電力配給の起動特性を識別するよう特別に設計された回路を介して、前記電子キーへ送信し、特別な省エネルギー回路は、前記マイクロ制御器を作動するために十分な時間の間、電源を作動モードに切替えるために、第１のＯＲ入力部へ送る電気信号を励起し、外部の事象における起動特性を識別するよう特別に設計された回路は、前記バッテリの電力を使用しないステップと、
   ｃ）第１の初期設定後、前記マイクロ制御器は、第２のＯＲ入力部に接続された出力信号によって、作動サイクル中のために電源をオンに保つよう信号を送信し、その終了後に、前記マイクロ制御器は、前記第２のＯＲ入力部から信号を受信して、前記電源を省エネルギーモードに切替えるステップと、
   によって実施される、ロックシステムのための省エネルギー方法。
2. 前記キーへの前記信号は、前記電力供給接触部を通して、かつ前記バッテリの電力を使用しない電力供給の起動特性を識別するよう特別に設計された回路を通して、ウェイクアップ信号を伝えることによって送信されることを特徴とする、請求項１に記載の、ロックシステムのための省エネルギー方法。

Images