TWI728658B - 電子鎖結構 - Google Patents

Abstract

一種電子鎖結構，包括：鎖本體及鎖電路；該鎖電路至少具有一無線接收模組，該無線接收模組可接收一外部的鎖控制裝置所發射之高、低頻無線電波，該低頻無線電波可轉換為一穩定電壓，並通過一電源管理模組產生供應該鎖電路整體運作所需之電能，該高頻無線電波依序經由一讀碼模組及一解碼模組處理後，產生一控制碼，再由一微處理單元接收並解析該控制碼，確認符合預設條件後，輸出一控制信號至一驅動模組，以控制一預設鎖芯驅動組件帶動一鎖芯對該鎖本體進行相對應之開、關鎖動作。

Description

電子鎖結構

本發明是有關電子鎖結構，尤指一種鎖的開啟，是利用無線傳輸方式由開、關鎖裝置取得運作所需電能之電子鎖結構。

傳統的電子鎖裝置，大多需自備電源；例如：固定式電子鎖(門鎖)係以導線連結一外部電源，而可攜式電子鎖則係利用電池提供所需電能，因此，在使用時會持續消耗電能，不但不符合經濟效益，亦容易造成電子元件的老化及增加相關故障的可能性。

隨著無線傳輸技術的進步，各種無線充電的方法及裝置逐漸被公開；例如：在中華民國公告第M362561號「充電裝置」及公開第201039537號「充電架構」等二專利案中，分別揭露了具有無線及有線方式對外部裝置充電的技術手段。

另於中華民國公開第201429106號「電子裝置及其遙控方法」發明專利案中，則揭露了利用一遙控端裝置經由無線遙控方式產生一遙控電能信號，並由一主機端裝置接受該遙控電能信號後啟動，並可由該遙控電能信號獲得該主機端裝置運作時所需電能之技術手段。

然而，上述已公開的各種習知技藝，其大多數係為單純利用無線方式傳輸電能，以供對外部之電子裝置充電或提供所需電能，並未見有將開鎖的鑰匙與供電機制相結合，可在操作開、關鎖的同時，以無線方式傳輸電能的機制；在使用上容易受到較大的局限，因此，如何能將開、關鎖控制信號與無線傳輸電能相結合，以同時達到降低能源耗費並提昇使用便利性的功效，乃為相關業者亟待努力之課題。

有鑑於習見之電子鎖裝置有上述應用缺點，發明人乃針對該些缺點研究改進之道，終於有本發明產生。

本發明之主要目的在於提供一種電子鎖結構，係由一鎖電路及一鎖本體組成，該鎖電路中包含一無線接收模組，至少可接收一外部之鎖控制裝置所發射之低頻無線電波，該低頻無線電波可經由一整流穩壓模組轉換為一穩定電壓，再通過一電源管理模組分別連結供應一微處理單元及其它組件運作所需之電能，該微處理單元可接收並辨識一開關信號(控制碼)，再經由一驅動模組控制該鎖本體內部之鎖芯驅動組件，藉以達到由外部之鎖控制裝置在開、關鎖的操作過程中，直接經由無線方式提供運作所需之電能，而無需常態性保持供電狀態，具有環保低耗能、使用便利且穩定可靠、元件壽命延長等特點。

本發明之另一目的在於提供一種電子鎖結構，其無線接收模組可依需要同時接收該鎖控制裝置所發射之高頻無線電波(如：UHF 信號、藍牙信號或NFC信號)，且於該鎖電路中設有一讀碼模組及一解碼模組，該讀碼模組係可接收處理(解調)該高頻無線電波，並輸出一數位混合碼，再經由該解碼模組進行解碼後，產生該控制碼(類似該開關信號)，由該微處理單元接收該控制碼，並經分析比對無誤，輸出一控制信號至該驅動模組，以控制該鎖芯驅動組件進行相對應之開、關鎖動作；其由於可經由多種無線傳輸方式進行開、關鎖，因此具有廣泛的應用範圍。

為達成上述目的及功效，本發明所採行的技術手段包括：一鎖電路及一鎖本體；該鎖電路至少具有一無線接收模組、一電源管理模組、一微處理單元及一驅動模組；該無線接收模組至少具有一低頻接收組件，該低頻接收組件可接收外部一鎖控制裝置所發射之低頻無線電波，該電源管理模組係連接於該低頻接收組件，以接收該低頻無線電波所轉換之電源，以分別供應各模組及該微處理單元運作所需之電能，該微處理單元可接收並辨識一外部輸入之開關信號正確無誤後，產生一控制信號，該驅動模組係連接於該微處理單元，以接收該控制信號並控制該鎖本體內之一鎖芯驅動組件，帶動一鎖芯對該鎖本體進行相對應之開、關鎖動作。

依上述結構，其中該鎖控制裝置可對外發射具有該開關信號之高頻無線電波，且該無線接收模組具有一可接收該高頻無線電波的高頻接收組件。

依上述結構，其中該無線接收模組與該微處理單元之間依序連接設有一讀碼模組及一解碼模組，該讀碼模組係能接收處理該高頻無線電波，並輸出一數位混合信號，經由該解碼模組進行解碼後，產生一控制碼，該微處理單元接收並解析該控制碼，確認符合預 設條件後，輸出一控制信號至該驅動模組，以控制該鎖芯驅動組件之動作。

依上述結構，其中該高頻無線電波係為一UHF信號，且該讀碼模組係為一UHF高頻無線收發解調電路。

依上述結構，其中該高頻無線電波係為一藍牙信號，且該讀碼模組係為一藍牙無線收發解調電路。

依上述結構，其中該高頻無線電波係為一NFC信號，且該讀碼模組係為一具TAG能力之NFC無線接收電路。

依上述結構，其中該無線接收模組與該電源管理模組之間連接設有一整流穩壓模組，可將該低頻無線電波轉換成一穩定電壓，以供應該電源管理模組。

依上述結構，其中該鎖本體另分別設有能感應該鎖芯伸縮位置的第一感測元件及第二感測元件，且該第一感測元件及第二感測元件係分別連結於該微處理單元。

依上述結構，其中該鎖芯驅動組件係為一能引動該鎖芯之馬達。

為使本發明的上述目的、功效及特徵可獲致更具體的瞭解，茲依下列附圖說明如下：

1:鎖電路

11:無線接收模組

111:低頻接收組件

112:高頻接收組件

12:整流穩壓模組

13:電源管理模組

14:讀碼模組

15:解碼模組

16:微處理單元

17:驅動模組

2:鎖本體

21:鎖芯驅動組件

211:第一感測元件

212:第二感測元件

3:鎖控制裝置

第1圖係本發明之結構方塊圖

請參第1圖所示，可知本發明之結構包括：鎖電路1及鎖本體2等部份；其中該鎖電路1係由一無線接收模組11、一整流穩壓模組12、一電源管理模組13、讀碼模組14、一解碼模組15、一微處理單元16及一驅動模組17所組成。

該無線接收模組11內部至少具有一低頻接收組件111，該低頻接收組件111係可接收一外部之鎖控制裝置3所發射之低頻無線電波，該低頻無線電波可經由該整流穩壓模組12轉換成一穩定電壓，以提供該電源管理模組13分別供應該微處理單元16及其它各模組，作為運作所需之電能。

在本實施例中，該無線接收模組11另具有一高頻接收組件112，該高頻接收組件112係可接收該鎖控制裝置3對外發射之高頻無線電波(可為：UHF信號、藍牙信號或NFC信號等其中之一)，並送至該讀碼模組14(可為：UHF高頻無線收發解調電路、藍牙無線收發解調電路或具TAG能力之NFC無線接收電路)，該讀碼模組14係能接收處理(解調)該高頻無線電波，輸出一數位混合信號，該數位混合信號經由該解碼模組15進行解碼後，輸出一控制碼(類似一開關信號)，該微處理單元16可接收並分析比對該控制碼，在該控制碼符合預設條件時，輸出一控制信號至該驅動模組17。

該鎖本體2具有一可驅動預設鎖芯活動之鎖芯驅動組件21，該鎖芯驅動組件21係連結受控於該驅動模組17，以驅動該鎖芯對該鎖本體2進行相對應之開、關鎖動作。

在一個可行的實施例中，該鎖本體2內可依需要分別設有能感應該鎖芯伸縮位置的第一感測元件211及第二感測元件212，分別連 結於該微處理單元16，藉以使該微處理單元16能隨時感知該鎖芯係位於開啟或鎖掣狀態。

在實際操作時，該鎖控制裝置3係被設定成可輸出一低頻無線電波及一內含控制碼之高頻無線電波；當該鎖控制裝置3接近至該鎖電路1周側一定區域之內，該無線接收模組11之低頻接收組件111可接收該鎖控制裝置3所發射之低頻無線電波，該低頻無線電波可經由該整流穩壓模組12轉換成一穩定電壓，以提供該電源管理模組13供應該鎖電路1整體運作所需之電能。

同時，該高頻接收組件112可接收該高頻無線電波(可為：UHF信號、藍牙信號或NFC信號等其中之一)，經由該讀碼模組14(可為：UHF高頻無線收發解調電路、藍牙無線收發解調電路或具TAG能力之NFC無線接收電路)處理(解調)後，可輸出一數位混合碼至該解碼模組15進行解碼，然後輸出一控制碼(類似一開關信號)。

該微處理單元16於接收該控制碼後，可與內部預存之檢查資料進行比對，當該控制碼與預設條件相符時，該微處理單元16再參考該第一感測元件211及第二感測元件212所偵測該鎖芯的伸縮位置，輸出一相對應的控制信號至該驅動模組17。

舉例來說，當該第二感測元件212偵測到該鎖芯位於收縮的解鎖位置時，該微處理單元16輸出一具有鎖掣功能之控制信號，使該驅動模組17可經由該鎖芯驅動組件21驅動該鎖芯移至鎖掣的位置；若該第一感測元件211偵測到該鎖芯位於凸伸的鎖掣位置，則該微處理單元16輸出一具有解鎖功能之控制信號，使該驅動模組17可經由該鎖芯驅動組件21驅動該鎖芯移至解鎖(開啟)的位置。

在實際應用時，該無線接收模組11可被設定為僅具有一低頻接收組件111(省略該高頻接收組件112)，而該微處理單元16則可經由有線傳輸或其它(例如：於該鎖電路1上設置輸入裝置，以供直接鍵入)方式取得該控制碼，藉以滿足其它各種不同之需求場合。

本創作之上述結構，其由於該鎖電路1係利用該無線接收模組11(低頻接收組件111)經外部之該鎖控制裝置3取得運作所需之電能；因此，無需對該鎖電路1常態性保持供電，可廣泛應用於長時間不開鎖的場合(例如：計時鎖、私密置物櫃、郵政包裹、公共機房、公文傳遞及時光見證用鎖等)，藉由其待機不耗電的機制，具有安全、體積小、結構簡單且環保低耗能、使用便利且穩定可靠等特點。

綜合以上所述，本發明電子鎖結構確可達成無需於鎖本體內自備或連結電源，以減少能源耗費並提昇各電子元件之使用壽命之功效，實為一具新穎性及進步性之發明，爰依法提出申請發明專利；惟上述說明之內容，僅為本發明之較佳實施例說明，舉凡依本發明之技術手段與範疇所延伸之變化、修飾、改變或等效置換者，亦皆應落入本發明之專利申請範圍內。

1:鎖電路

11:無線接收模組

111:低頻接收組件

112:高頻接收組件

12:整流穩壓模組

13:電源管理模組

14:讀碼模組

15:解碼模組

16:微處理單元

17:驅動模組

2:鎖本體

21:鎖芯驅動組件

211:第一感測元件

212:第二感測元件

3:鎖控制裝置

Claims (11)

1. 一種電子鎖結構，包括：一鎖電路及一鎖本體；該鎖電路至少具有一無線接收模組、一電源管理模組、一微處理單元及一驅動模組；該無線接收模組至少具有一低頻接收組件，該低頻接收組件可接收外部一鎖控制裝置所發射之低頻無線電波，該電源管理模組係連接於該低頻接收組件，以接收該低頻無線電波所轉換之電源，以分別供應各模組及該微處理單元運作所需之電能，該微處理單元可接收並辨識一外部輸入之開關信號正確無誤後，產生一控制信號，該驅動模組係連接於該微處理單元，以接收該控制信號並控制該鎖本體內之一鎖芯驅動組件，帶動一鎖芯對該鎖本體進行相對應之開、關鎖動作。
2. 如申請專利範圍第１項所述之電子鎖結構，其中該鎖控制裝置可對外發射具有該開關信號之高頻無線電波，且該無線接收模組具有一可接收該高頻無線電波的高頻接收組件。
3. 如申請專利範圍第２項所述之電子鎖結構，其中該無線接收模組與該微處理單元之間依序連接設有一讀碼模組及一解碼模組，該讀碼模組係能接收處理該高頻無線電波，並輸出一數位混合信號，經由該解碼模組進行解碼後，產生一控制碼，該微處理單元接收並解析該控制碼，確認符合預設條件後，輸出一控制信號至該驅動模組，以控制該鎖芯驅動組件之動作。
4. 如申請專利範圍第３項所述之電子鎖結構，其中該高頻無線電波係為一UHF信號，且該讀碼模組係為一UHF高頻無線收發解調電路。
5. 如申請專利範圍第３項所述之電子鎖結構，其中該高頻無線電波係為一藍牙信號，且該讀碼模組係為一藍牙無線收發解調電路。
6. 如申請專利範圍第３項所述之電子鎖結構，其中該高頻無線電波係為一NFC信號，且該讀碼模組係為一具TAG能力之NFC無線接收電路。
7. 如申請專利範圍第１或２或３或４或５或６項所述之電子鎖結構，其中該無線接收模組與該電源管理模組之間連接設有一整流穩壓模組，可將該低頻無線電波轉換成一穩定電壓，以供應該電源管理模組。
8. 如申請專利範圍第１或２或３或４或５或６項所述之電子鎖結構，其中該鎖本體另分別設有能感應該鎖芯伸縮位置的第一感測元件及第二感測元件，且該第一感測元件及第二感測元件係分別連結於該微處理單元。
9. 如申請專利範圍第１或２或３或４或５或６項所述之電子鎖結構，其中該鎖芯驅動組件係為一能引動該鎖芯之馬達。
10. 如申請專利範圍第７項所述之電子鎖結構，其中該鎖芯驅動組件係為一能引動該鎖芯之馬達。
11. 如申請專利範圍第８項所述之電子鎖結構，其中該鎖芯驅動組件係為一能引動該鎖芯之馬達。

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