TW201509055A - 具有通訊能力之無線門鎖電力傳送系統 - Google Patents

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Abstract

一門框具有一第一電磁線圈且一門鎖具有一第二電磁線圈，其中一門栓將該第一電磁線圈與該第二電磁線圈以電磁方式耦合在一起，從而形成一變壓器。透過該變壓器將電力自該門框傳送至該門鎖。可藉由調變至該第一電磁線圈之電磁能且解調變在該第二電磁線圈處接收之該經調變電磁能來提供自該門框至該門鎖之通訊。可藉由使該第二電磁線圈上之一負載變化且偵測該第一電磁線圈處之負載改變來提供自該門鎖至該門框之通訊。

Description

具有通訊能力之無線門鎖電力傳送系統 相關專利申請案
本申請案主張於2013年5月16日申請之共同擁有之美國臨時專利申請案第61/824,248號之優先權，該美國臨時專利申請案據此出於所有目的以引用之方式併入本文中。
本發明係關於門鎖系統，且特定而言，係關於一種具有隨其之通訊能力之無線門鎖電力傳送系統。
最近趨勢係透過電子構件增加門鎖之智慧。大部分供應商使用電池電力用於與此等智慧型門鎖相關聯之電子器件。然而，此應用具有有關電池壽命方面之問題。替代門鎖供電系統使用鎧裝電纜來將供應電力至門鎖電子器件。此解決方案需要對門之定製、複雜且昂貴之修改。
因而，需要一種經改良門鎖電力傳送系統，且特定而言，需要一種具有隨其之通訊能力之一無線門鎖電力傳送系統。
根據一實施例，一種用於將電力以無線方式傳送至一門鎖之裝置可包括：一第一電感應器，其塑形為一線圈，該線圈經調適以接收一門鎖定栓之一第一部分且安裝在一門框中；一電力傳輸器，其具有 耦合至該第一電感應器之一交流(AC)輸出及耦合至一第一電源之一輸入；一第二電感應器，其塑形為環繞該門鎖定栓且可安裝在一門中之一線圈；及一電力接收器，其具有耦合至該第二電感應器之一輸入及用於提供一第二電源之一輸出。
根據又一實施例，一電力儲存器件可耦合至該電力接收器之該輸出。根據又一實施例，該電力儲存器件可係一可重新充電電池。根據又一實施例，該電力儲存器件可係一超級電容器。根據又一實施例，可提供用於在該門框與該門之間進行通訊之一門框收發器及一門收發器。
根據又一實施例，其中：該門框收發器可耦合至該電力傳輸器且調變其該AC輸出以由該門收發器透過該第二感應器接收；且該門收發器可耦合至該電力接收器，其中該電力接收器調變可由該門框收發器透過該第一感應器偵測之該第二感應器上之一負載。根據又一實施例，該門框收發器與該門收發器藉助在其之間傳達資料之至少一個無線信號進行通訊。根據又一實施例，該無線信號可選自由以下各項組成之群組：Bluetooth®、Wi-Fi®、ZigBee®、IRDA、紅外線(InfraRed)及超音波(Ultrasonic)。根據又一實施例，該無線信號可根據選自由以下各項組成之群組之至少一個通訊標準而經格式化：Bluetooth®、Wi-Fi®及Zigbee®。
根據又一實施例，一門框數位處理器可耦合至該門框收發器及該電力傳輸器，且一門數位處理器可耦合至該門收發器及該電力接收器。根據又一實施例，該栓可選自由以下各項組成之群組：一磁性金屬、彼此絕緣之複數個磁性金屬板、模製成一門栓形狀之鐵氧體浸漬之環氧樹脂。根據又一實施例，該栓可係由一金屬套筒環繞之一石英晶體芯，該金屬套筒將電力自該第一電感應器以共振方式耦合至第二電導體。根據又一實施例，電力可透過該門框與該門之間之電容性耦 合而傳送。根據又一實施例，電力可自該第一電感應器傳送至充當一空氣芯變壓器之該第二電導體。
根據又一實施例，一經編碼解鎖器件可耦合至該門數位處理器。根據又一實施例，該經編碼解鎖器件可係一密鑰卡及該門中之密鑰卡讀取器。根據又一實施例，該經編碼解鎖器件可係一BodyComTM接收器，該BodyComTM接收器耦合至該門之一把手或球形把手且經調適以在帶有具有該門鎖之一對應進入碼之一BodyComTM傳輸器之一人觸摸該把手或球形把手時接收一BodyComTM信號。根據又一實施例，熱感測器可在該門之每一側上，其中該等熱感測器可耦合至該門數位處理器且提供該門之每一側之表面溫度。
根據又一實施例，若該門之對置側上之該表面溫度高於一特定溫度，則該門數位處理器可致使一門把手或球形把手振動。根據又一實施例，一門把手或球形把手位置感測器可耦合至該門數位處理器以指示該門把手或球形把手之位置。根據又一實施例，當該門把手或球形把手在一第一方向上旋轉時，該門解鎖以打開且然後在關閉之後旋即再鎖定，且當該門把手或球形把手在一第二方向上旋轉時，該門解鎖以打開且在關閉之後保持解鎖。根據又一實施例，當該門把手或球形把手以位置與方向之一正確順序組合旋轉時，該門解鎖。根據又一實施例，該門框數位處理器及該門數位處理器可係微控制器。
根據另一實施例，一種無線門鎖電力傳送系統可包括：一第一電路，其配置在一門框內且可包括：一第一線圈；一電力驅動器，其與該第一線圈耦合，該電力驅動器可操作以傳輸電力且經由該第一線圈傳輸並接收資料；及一第一微控制器，其與該電力驅動器耦合；及一第二電路，其配置在一門內且包括：一栓，其可操作以與該門框嚙合且進一步可操作以在與該門框嚙合時經接納在該第一線圈內；一第二線圈，其在一門側上環繞該栓；一接收單元，其與該第二線圈耦 合，該接收單元可操作以接收電力且經由該第二線圈接收並傳輸資料；及一第二微控制器，其與該接收單元耦合，其中當該第二線圈接收由該第一線圈經由該栓傳輸之一載波信號時，該接收單元提供一供應電壓至該第二微控制器。
根據又一實施例，該第二電路可包括用於提供一高電力供應電壓之由該第二微控制器控制之一高電力電壓供應系統。根據又一實施例，該第二電路進一步包括一驅動單元，該驅動單元可操作以將該栓移動至該門框中以及移動出該門框以將該門鎖定及解鎖，其中該驅動單元可與該高電力供應電壓系統耦合。根據又一實施例，可在圍繞接近於該門框之該門之複數個位置處提供複數個栓，且該門可操作以移動該複數個栓。根據又一實施例，該高電力電壓供應系統可係由該第二微控制器控制之一切換模式電源供應器。根據又一實施例，該接收單元調變用於將資料自該第二電路傳輸至該第一電路之該第二線圈之負載。根據又一實施例，該電力驅動器可調變至用於將資料自該第一電路傳輸至該第二電路之該第一線圈之所傳輸電力。
根據又一項實施例，一種用於將電力以無線方式傳送至一門鎖之方法可包括以下步驟：透過一門栓將電磁能自接近於一門框之一電力傳輸器傳輸至一門中之一電力接收器，該電力傳輸器可耦合至環繞該門栓之一第一部分之一第一電磁線圈且該電力接收器可耦合至環繞該門栓之一第二部分之一第二電磁線圈。
根據該方法之又一實施例，在該門框與該門之間進行通訊之步驟可包括透過該電力傳輸器及該電力接收器進行通訊之步驟。根據該方法之又一實施例，透過該電力傳輸器及該電力接收器進行通訊之該步驟可包括以下步驟：藉助該電力傳輸器調變該電磁能；藉助該電力接收器解調變該電磁能；藉助該電力接收器使耦合至該第二電磁線圈之一負載變化；及藉助該電力傳輸器偵測耦合於該第二電磁線圈與該 第一電磁線圈之間之該負載之變化。
102‧‧‧門框
104‧‧‧門
106‧‧‧門框通訊收發器/門框收發器/MCP2036/收發器
108‧‧‧門框數位處理器/相關聯微控制器/微控制器
110‧‧‧感應驅動器電力傳輸器/電力傳輸器/MCP2036
112‧‧‧電源
114‧‧‧第一感應線圈
116‧‧‧鎖扣板/鎖扣
118‧‧‧第二感應線圈/線圈/接收感應線圈
120‧‧‧可移動鎖栓/鎖栓/栓/門栓
122‧‧‧門通訊收發器/門收發器/整合式類比前端器件MCP2030
124‧‧‧門數位處理器/微控制器
126‧‧‧電力接收器/整合式類比前端器件MCP2030
128‧‧‧電力儲存/電源器件/切換模式電源供應器
130‧‧‧無線信號
340‧‧‧門把手/把手/球形把手
340a‧‧‧門把手
340b‧‧‧門把手
342‧‧‧把手位置感測器
344‧‧‧觸覺可感觸回饋產生器
450‧‧‧BodyComTM安全輸入器件
452‧‧‧人
Vdoor‧‧‧基本供應電壓
a‧‧‧位置
b‧‧‧位置
c‧‧‧位置
d‧‧‧位置
e‧‧‧位置
f‧‧‧位置
參照結合附圖所作出之以下說明可更完全地理解本發明，附圖中：圖1圖解說明根據本發明之一特定實例性實施例之具有隨其之通訊能力之一門鎖電力傳送系統之一示意性方塊圖；圖2圖解說明根據本發明之一特定實例性實施例之具有隨其之通訊能力之一門鎖電力傳送系統之一更詳細示意性方塊圖；圖3圖解說明根據本發明之另一特定實例性實施例之在數個不同位置處之一可觸覺之門拉桿/球形把手之一示意圖；及圖4圖解說明根據本發明之再一特定實例性實施例之一BodyComTM啟動之安全門輸入系統之一示意圖。
雖然本發明易於作出各種修改及替代形式，但在圖式中展示並在本文中詳細闡述其具體實例性實施例。然而，應理解，本文對特定實例性實施例之說明並非意欲將本發明限於本文所揭示之特定形式，而是相反地，本發明意欲涵蓋所附申請專利範圍所界定之所有修改及等效形式。
根據各項實施例，可提供至門鎖定機構之供電及通訊而無與電池或硬佈線相關聯之可靠性及費用問題。根據各項實施例，提出一種使用鎖栓作為一變壓器之芯的電力傳送系統，該變壓器具有在門框中且在鎖栓之一第一部分上方之一第一電感應線圈繞組，以及在門中且在鎖栓之一第二部分上方之一第二電感應線圈繞組。此變壓器將電力自一門框電源耦合至鎖裝置，且亦可具有用於在門鎖裝置與相關聯門框裝置之間進行通訊的能力。
因此，不可能發生與電池電量耗盡有關之問題。不需要昂貴的 鎧裝電纜。定製門修改並非必需的。根據本發明之教示之電力傳送系統可能夠耦合較高電力及雙向資料，且另外具有為一門鎖定總成之機電式機械元件(例如，門栓、門閂、鎖定鎖筒等)傳輸足夠電力的潛力。
現在參考圖式，其示意性地圖解說明實例性實施例之細節。圖式中，將由相同編號表示相同元件，且將由帶有一不同小寫字母後綴之相同編號來表示相似元件。
參考圖1，其繪示根據本發明之一特定實例性實施例之具有隨其之通訊能力之一門鎖電力傳送系統之一示意性方塊圖。具有隨其之通訊能力之電力傳送系統可分成兩個部分：(1)門框102中之鎖栓接收(例如，鎖扣板116)、電力產生及通訊裝置；及(2)門104中之一鎖定裝置，其包括電力接收及儲存、通訊、一鎖栓及鎖栓控制。在門框102中，一第一電力電路可包括一感應驅動器電力傳輸器110，感應驅動器電力傳輸器110經耦合至自門104環繞一可移動鎖栓120之一第一部分之一第一感應線圈114。感應驅動器電力傳輸器110及第一感應線圈114在鎖栓120中產生一交流(AC)磁場。
在門104內之鎖定裝置中，一第二電力電路可包括環繞可移動鎖栓120之一第二部分之一第二感應線圈118。鎖栓120用作一變壓器之芯，從而在第一感應線圈114與第二感應線圈118之間有效地傳送磁通量。此磁通量傳送致使第二感應線圈118產生可在電力接收器126中轉換成一直流(DC)電壓之一交流(AC)電壓。此經轉換(經整流)DC電壓可儲存在一電力儲存/電源器件128(例如，電池或超級電容器)中且/或直接用於給門鎖之高能量要求組件(例如，鎖栓120打開及/或關閉之機電致動)供電。電力儲存/電源器件128可給一門數位處理器124及一門通訊收發器122供電。
門框通訊收發器106及門通訊收發器122可耦合至其各別第一感 應線圈114及第二感應線圈118並透過其各別第一感應線圈114及第二感應線圈118通訊。此等通訊耦合可指向其各別感應線圈但較佳地可藉由調變磁通量(例如，改變來自電力傳輸器110之AC電壓之振幅、相位及/或頻率)及變更磁通量場(藉由藉助電力接收器126改變第二感應線圈118之負載(阻抗))而穿過電力傳輸器110及電力接收器126。因此，可在門框102與門104之間建立雙向通訊。替代或除透過栓120之磁通量感應之通訊之外，可在門收發器122與門框收發器106(例如，Bluetooth®，Bluetooth® SIG所擁有之一註冊商標；Wi-Fi®，Wi-Fi聯盟所擁有之一註冊商標；ZigBee®，ZigBee聯盟所擁有之一註冊商標；IRDA；紅外線(InfraRed)；超音波(Ultrasonic)；或任何其他基於射頻、光學或音訊之通訊系統)之間直接使用一(若干)無線信號130。可在門104係打開的且栓120不在第一感應線圈114中或不接近於第一感應線圈114時有利地使用無線信號130。可在一通訊網路中使用相同無線信號130或其他無線信號以在複數個門104/門框102與一中央控制電腦(未展示)之間發送及接收資料以用於控制及監視每一門104及/或門框102。中央監視控制可包括(但不限於)藉由遙遠地控制一栓鎖定機構(未展示)或將栓120機電地移動於門框102鎖扣板116中或移動出門框102鎖扣板116來遙遠地改變安全輸入碼、將門104鎖定及解鎖。通訊網路可係(舉例而言，但不限於)Wi-Fi®、ZigBee®、IOT(物聯網)、節點至節點通訊或具有一標準或定製協定之網路通訊系統。監視可包括(但不限於)栓位置(門鎖定或解鎖)、門打開或關閉、門之每一側之溫度(火災監視條件)、嵌入在門104之外側(面向廳)表面中之安全攝影機。
一門數位處理器124可用於控制以下各項之功能：鎖定及栓致動、經由門收發器122之資料通訊及安全碼儲存及與一安全輸入器件(例如，磁卡、無線密鑰包、語音辨識、指紋辨識、面部辨識、虹膜 掃描、小鍵盤輸入碼、RFID安全證章、BodyComTM(微晶片技術公司(Microchip Technologies Incorporated)所擁有之一申請中商標申請)、所傳輸之經加密輸入碼、手掌掃描器、磁性鑰匙、使用唯一門位置組合之組合鎖或ID證章上之2D條碼)之比較。未展示可耦合至門數位處理器124且當密鑰卡安全碼匹配儲存在門數位處理器124中之安全碼時用於將栓120解鎖並進入門104後面之一房間之一密鑰卡讀取器或小鍵盤。在本發明之範疇內的係，預期其他形式之安全進入，如下文更充分闡述。可藉助去啟動(收回)一鎖定銷(未展示)來將栓120解鎖且藉由一門把手或球形把手(未展示)使該栓機械地移動至門104內之一回縮位置或使該栓自門框102/鎖扣116中之一延伸位置機電地移動至門104內之一回縮位置。一門框數位處理器108可用於控制一門框收發器106及電力傳輸器110之功能。電源112可(例如)透過一電力變壓器(未展示)自一局部120 VAC分支電路(未展示)連接至一房間插座並耦合至門框102中之一電力插口(未展示)。門數位處理器124及/或門框數位處理器108可係門104及門框102之鎖中之各別微控制器之部分。門栓120可包括(舉例而言，但不限於)具有磁性質之固體金屬、諸如用於電力變壓器中之磁性金屬之層壓且絕緣條帶、可容易地模製之磁性材料(例如，一環氧樹脂基中之鐵氧體粒子)之一固體鐵氧體棒。電力傳送亦可透過經由高電容率材料之電容性耦合、經由由一金屬套筒所環繞之一石英晶體芯之以共振方式耦合及/或露天耦合(例如，如密鑰卡之空氣芯變壓器)而提供。
參考圖2，其繪示根據本發明之一特定實例性實施例之具有隨其之通訊能力之一門鎖電力傳送系統之一更詳細示意性方塊圖。在門框102中，由申請人製造之一感應感測器類比前端器件模型MCP2036可提供如在圖1中展示之電力傳輸器110及門框通訊收發器106功能。由申請人製造之一微控制器模型PIC16F182X可提供如在圖1中展示之門 框數位處理器108功能。在門104中，由申請人製造之一個三通道類比前端器件模型MCP2030可提供如在圖1中展示之電力接收器126及門通訊收發器122功能。具有一USART及脈衝寬度調變控制能力之任何微控制器可提供如在圖1中展示之門數位處理器124功能。一切換模式電源供應器128可用於為一機電致動器之操作提供較高電壓/電力以用於移動門栓120。用於上述器件之資料表及應用註解在www.microchip.com處可得，且據此出於所有目的以引用之方式併入本文中。
耦合至第一感應線圈114並與其組合之MCP2036(106、110)可用於在鎖之栓120中產生一AC磁場。在門104內之鎖中，整合式類比前端器件MCP2030(122、126)接收來自第二感應線圈118之一AC電壓並將此AC電壓轉換成一DC電壓。
MCP2036(106、110)具有可由相關聯微控制器108中之一資料信號調變器(DSM)驅動之一時脈。DSM可調變AC磁場，從而允許資料傳輸至門內之鎖電子器件，其中可(舉例而言)藉由類比前端器件MCP2030(122、126)來解碼該資料。
亦可(舉例而言)藉由可調變由第一感應線圈114及第二感應線圈118以及栓120形成之變壓器之第二感應線圈118之負載的類比前端器件MCP2030(122、126)，將資料自門內之鎖電子器件傳遞至門框電子器件。其中MCP2036(106、110)偵測負載隨著變壓器之次級之阻抗之一改變而改變，且接著將此傳遞至一比較器以用於轉換成可由微控制器108中之一USART解碼之一數位位準。
應注意，MCP2036內之阻抗偵測亦可提供栓120是否存在於第一感應線圈114中，及由此，門是否關閉且鎖定之一指示。一較低感應阻抗偵測可展示門係關閉的但未鎖定，其中栓120接近於第一感應線圈114但不在第一感應線圈114中。最低阻抗之偵測將指示門係打開 的，且栓120不接近於第一感應線圈114。
根據某些實施例，可使用其他調變方案。舉例而言，門鎖中之第一電路可使用不同於門框中之第二電路之載波頻率之一載波頻率，並藉助頻率或振幅調變對其進行調變。可使用其他調變技術，且出於所有目的涵蓋在本文中。
MCP2036起初係設計用於與感應觸摸系統一起使用，且雖然MCP2030經設計用於以此形式傳遞資料，但其係設計用於與被動極低電力識別卡通訊。然而，使用栓120作為一磁芯允許傳送高得多之電力位準，並提供門關閉/鎖定或解鎖以及門打開之一指示。
配置於門內之系統部分可包括一微控制器124，微控制器124具有一異步收發器、一脈衝寬度調變(PWM)單元、一電壓比較器及一參考電壓源，如在圖2中所展示。比較器、電壓參考及脈寬調變器用於使用切換模式電力供應技術來產生一內部高電力供應電壓。可由(舉例而言)一馬達、一伺服或螺管式磁鐵直接使用高電力電壓來操作栓120。
可藉由可操作以將自配置於栓120周圍之線圈118所接收之一載波頻率轉換成一供應電壓的MCP2030來產生基本供應電壓Vdoor。此外，調變該載波頻率以將資料自門框102傳輸至門系統部分，如所展示。此外，MCP2030可操作以(舉例而言)藉由調變施加至接收感應線圈118之一負載來調變所接收載波頻率。因此，門框102中之傳輸器側可偵測其負載並將其轉換成一資料串流，以用於自門104接收資料。
門框側亦包括一微控制器108(此處，舉例而言(但不限於)由申請人製造之來自PIC16F182X族之一微控制器)。通常經設計用於一感應接近偵測系統之MCP2036可用作用於傳輸電力及資料之一驅動器電路，如所展示。用於此實施例中之微控制器因此僅需要一數位信號調變器及可與收發器106中之一異步周邊設備耦合之一比較器。
參考圖3，其繪示根據本發明之另一特定實例性實施例之在數個不同位置處之一可觸覺之門拉桿/球形把手之一示意圖。如在圖3(a)中所展示，一門把手340或球形把手(未展示)可經調適以沿複數個旋轉定向定位。舉例而言，門把手340之位置可表示栓120延伸至門框102及鎖扣板116中之一門鎖定條件。門把手340a之位置可表示栓120自門框102及鎖扣板116回縮之一門打開條件，其中當門120關閉時，但栓120保持在回縮解鎖條件中。門把手340b之位置可表示栓120自門框102及鎖扣板116回縮之一門打開條件，其中當門120關閉時，栓120返回至延伸鎖定條件。本發明預期且在本發明之範疇內，可程式化諸多其他門把手340位置，諸如在把手340移動至門把手340a位置且然後移動至門把手340b位置之情況下之一緊急警示。亦可藉由類似於一組合安全鎖之門把手340之唯一位置組合實現門之無鑰匙且無卡解鎖。數字及/或字母可圍繞門把手340之軸之圓周放置在門上(例如，如在圖3(a)中所展示)，以用於改良把手定位之間隔尺寸以增加可用之輸入碼之數目及複雜性。舉例而言，將門把手340順時針移動至位置a，然後逆時針移動至位置e，然後順時針移動至位置b，然後逆時針移動至位置d等。
參考圖3(b)，一把手位置感測器342可耦合至門數位處理器124以將把手340之位置提供至門數位處理器124。一觸覺可感觸回饋產生器344可耦合至把手340，其中可提供各種轉向電阻(例如)以指示鎖定或解鎖栓位置；且/或若在門之另一側上存在危險(例如，房間或走廊中之火災)，則可在旋轉門把手340時使其振動。觸覺技術或「觸覺學」藉由施加力或振動提供可感觸回饋至使用者。Microchip之MTCH810係允許工程師容易地添加觸覺特徵至門鎖應用之一整合式控制器。可在www.microchip.com處找出有關觸覺學之更詳細資訊且由申請人製造之一典型觸覺控制器模型MTCH810可用於此等目的。觸覺技術及 觸覺控制器模型MTCH810資料表出於所有目的以引用之方式併入本文中。
參考圖4，其繪示根據本發明之再一特定實例性實施例之一BodyComTM啟動之安全門輸入系統之一示意圖。BodyComTM系統係使用人體輸送提供兩個以電子方式相容之器件之間之直覺、簡單且安全通訊之數個信號之能力的一新短程無線連接技術。BodyComTM系統器件之間之通訊在其在人體之數釐米內時發生：一簡單接近或觸摸偵測可建立一BodyComTM系統連接。有關BodyComTM技術之更多詳細資訊提供於在www.microchip.com處可得之Microchip應用註解AN1391中，且出於所有目的以引用之方式併入本文中。
一人452可將一BodyComTM安全進入器件450佩戴在其身體上，例如腕帶、束帶(waste band)、腳踝帶、錢包中之安全卡、項鍊、敏感高度安全性情景(例如，監獄及精神病醫院)之人上之固定且隱藏器件。門鎖可組態有一BodyComTM接收器，使得當具有一經恰當編碼之BodyComTM安全進入器件450之一經授權人抓握門把手(球形把手)340時，門將解鎖且使其透過經解鎖門進入。在無具有適當進入編碼之BodyComTM安全進入器件450之情況下，將拒絕將門解鎖。亦可為警察及消防員提供特殊進入選項以在其具有正確BodyComTM安全進入器件450之情況下透過如此裝備之一門快速進入。
本發明預期且在本發明之範疇內，可將複數個機電地操作之栓120與對應鎖扣板116及用於栓位置感測之第一感應線圈114一起整合至門104中。此類型之門鎖定系統給出額外安全及保護以避免侵襲高度安全性區域，例如，飛機駕駛室、保險室、學校教室進入等。本發明亦預期且在本發明之範疇內，可在批准此等行動(例如，在一火災警示期間將所有門解鎖，在一監獄暴動期間將所有門鎖定等)之情景期間將門鎖機構遠端地設定為一解鎖或鎖定條件。
總之，所提出解決方案解決電力問題，提供安全通訊，提供門鎖位置偵測，且將新位準之安全性及進入添加至以電子方式操作之門鎖。
雖然已參考本發明之實例性實施例來繪示、闡述及界定本發明之各實施例，但此等參考並非意味著限定本發明，且不應推斷出存在此限定。所揭示之標的物能夠在形式及功能上具有大量修改、變更及等效形式，如熟習相關技術且受益於本發明者將會聯想到。所繪示及所闡述之本發明實施例僅作為實例，而並非係對本發明之範疇之窮盡性說明。
102‧‧‧門框
104‧‧‧門
106‧‧‧門框通訊收發器/門框收發器/MCP2036/收發器
108‧‧‧門框數位處理器/相關聯微控制器/微控制器
110‧‧‧感應驅動器電力傳輸器/電力傳輸器/MCP2036
112‧‧‧電源
114‧‧‧第一感應線圈
116‧‧‧鎖扣板/鎖扣
118‧‧‧第二感應線圈/線圈/接收感應線圈
120‧‧‧可移動鎖栓/鎖栓/栓/門栓
122‧‧‧門通訊收發器/門收發器/整合式類比前端器件MCP2030
124‧‧‧門數位處理器/微控制器
126‧‧‧電力接收器/整合式類比前端器件MCP2030
128‧‧‧電力儲存/電源器件/切換模式電源供應器
130‧‧‧無線信號

Claims (33)

  1. 一種用於將電力以無線方式傳送至一門鎖之裝置，其包括：一第一電感應器，其經塑形為一線圈，該線圈經調適以接收一門鎖定栓之一第一部分，且經安裝在一門框中；一電力傳輸器，其具有經耦合至該第一電感應器之一交流(AC)輸出及經耦合至一第一電源之一輸入；一第二電感應器，其經塑形為環繞該門鎖定栓且經安裝於一門中之一線圈；及一電力接收器，其具有經耦合至該第二電感應器之一輸入及用於提供一第二電源之一輸出。
  2. 如請求項1之裝置，進一步包括經耦合至該電力接收器之該輸出之一電力儲存器件。
  3. 如請求項2之裝置，其中該電力儲存器件係一可重新充電電池。
  4. 如請求項2之裝置，其中該電力儲存器件係一超級電容器。
  5. 如請求項1之裝置，進一步包括用於在該門框與該門之間進行通訊之一門框收發器及一門收發器。
  6. 如請求項5之裝置，其中：該門框收發器經耦合至該電力傳輸器且調變其該AC輸出以由該門收發器透過該第二感應器接收；且該門收發器經耦合至該電力接收器，其中該電力接收器調變由該門框收發器透過該第一感應器偵測之該第二感應器上之一負載。
  7. 如請求項5之裝置，其中該門框收發器與該門收發器藉助在其之間傳達資料之至少一個無線信號來進行通訊。
  8. 如請求項7之裝置，其中該無線信號係選自由以下各項組成之群 組：Bluetooth®、Wi-Fi®、ZigBee®、IRDA、紅外線及超音波。
  9. 如請求項7之裝置，其中該無線信號根據選自由以下各項組成之群組之至少一個通訊標準而經格式化：Bluetooth®、Wi-Fi®及ZigBee®。
  10. 如請求項5之裝置，進一步包括：一門框數位處理器，其經耦合至該門框收發器及該電力傳輸器，及一門數位處理器，其經耦合至該門收發器及該電力接收器。
  11. 如請求項1之裝置，其中該栓係選自由以下各項組成之群組：一磁性金屬、彼此絕緣之複數個磁性金屬板、模製成一門栓形狀之鐵氧體浸漬之環氧樹脂。
  12. 如請求項1之裝置，其中該栓係由一金屬套筒環繞之一石英晶體芯，該金屬套筒將電力自該第一電感應器以共振方式耦合至第二電導體。
  13. 如請求項1之裝置，其中電力透過該門框與該門之間之電容性耦合而傳送。
  14. 如請求項1之裝置，其中電力自該第一電感應器傳送至充當一空氣芯變壓器之該第二電導體。
  15. 如請求項10之裝置，進一步包括經耦合至該門數位處理器之一經編碼解鎖器件。
  16. 如請求項15之裝置，其中該經編碼解鎖器件係一密鑰卡及該門中之密鑰卡讀取器。
  17. 如請求項15之裝置，其中該經編碼解鎖器件係一BodyComTM接收器，該BodyComTM接收器經耦合至該門之一把手或球形把手，且經調適以當帶有具有該門鎖之一對應進入碼之一BodyComTM傳輸器之一人觸摸該把手或球形把手時，接收一 BodyComTM信號。
  18. 如請求項10之裝置，進一步包括該門之每一側上之熱感測器，其中該等熱感測器經耦合至該門數位處理器且提供該門之每一側之表面溫度。
  19. 如請求項18之裝置，其中若該門之對置側上之該表面溫度高於一特定溫度，則該門數位處理器致使一門把手或球形把手振動。
  20. 如請求項10之裝置，進一步包括經耦合至該門數位處理器以指示該門把手或球形把手之位置之一門把手或球形把手位置感測器。
  21. 如請求項20之裝置，其中當該門把手或球形把手在一第一方向上旋轉時，該門解鎖以打開且然後在關閉之後旋即再鎖定，且當該門把手或球形把手在一第二方向上旋轉時，該門解鎖以打開且在關閉之後保持解鎖。
  22. 如請求項20之裝置，其中當該門把手或球形把手以位置與方向之一正確順序組合旋轉時，該門解鎖。
  23. 如請求項10之裝置，其中該門框數位處理器及該門數位處理器係微控制器。
  24. 一種無線門鎖電力傳送系統，該系統包括：一第一電路，其係配置在一門框內，且包括：一第一線圈，一電力驅動器，其與該第一線圈耦合，該電力驅動器可操作以傳輸電力，且經由該第一線圈傳輸並接收資料，及一第一微控制器，其與該電力驅動器耦合；及一第二電路，其係配置在一門內，且包括：一栓，其可操作以與該門框嚙合且進一步可操作，以在與該 門框嚙合時經接納於該第一線圈內，一第二線圈，其在一門側上環繞該栓，一接收單元，其與該第二線圈耦合，該接收單元可操作以接收電力且經由該第二線圈接收並傳輸資料，及一第二微控制器，其與該接收單元耦合，其中當該第二線圈接收由該第一線圈經由該栓傳輸之一載波信號時，該接收單元提供一供應電壓至該第二微控制器。
  25. 如請求項24之系統，其中該第二電路進一步包括用於提供一高電力供應電壓之由該第二微控制器控制之一高電力電壓供應系統。
  26. 如請求項25之系統，其中該第二電路進一步包括一驅動單元，該驅動單元可操作以將該栓移動至該門框中以及移動出該門框以將該門鎖定及解鎖，其中該驅動單元與該高電力供應電壓系統耦合。
  27. 如請求項26之系統，進一步包括在圍繞接近於該門框之該門之複數個位置處的複數個栓，且該門可操作以移動該複數個栓。
  28. 如請求項25之系統，其中該高電力電壓供應系統係由該第二微控制器控制之一切換模式電源供應器。
  29. 如請求項24之系統，其中該接收單元調變用於將資料自該第二電路傳輸至該第一電路之該第二線圈之負載。
  30. 如請求項24之系統，其中該電力驅動器調變至該第一線圈之所傳輸電力，用於將資料自該第一電路傳輸至該第二電路。
  31. 一種用於將電力以無線方式傳送至一門鎖之方法，該方法包括以下步驟：透過一門栓將電磁能自接近於一門框之一電力傳輸器傳輸至一門中之一電力接收器，該電力傳輸器經耦合至環繞該門栓之 一第一部分之一第一電磁線圈，且該電力接收器經耦合至環繞該門栓之一第二部分之一第二電磁線圈。
  32. 如請求項31之方法，進一步包括透過該電力傳輸器及該電力接收器在該門框與該門之間進行通訊之步驟。
  33. 如請求項32之方法，其中透過該電力傳輸器及該電力接收器在該門框與該門之間進行通訊之該步驟可包括以下步驟：藉助該電力傳輸器來調變該電磁能；藉助該電力接收器來解調變該電磁能；藉助該電力接收器，使耦合至該第二電磁線圈之一負載變化；及藉助該電力傳輸器來偵測經耦合於該第二電磁線圈與該第一電磁線圈之間之該負載的變化。
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