TWI828689B - 便攜式鎖、包括該便攜式鎖的鎖定系統及解鎖該便攜式鎖的方法 - Google Patents

便攜式鎖、包括該便攜式鎖的鎖定系統及解鎖該便攜式鎖的方法 Download PDF

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Abstract

本發明為有關一種便攜式鎖，該便攜式鎖具有解鎖電機、認證模塊和運輸安全元件，其中，認證模塊用於對鎖的用戶進行認證，在用戶認證成功時，可藉由該認證模塊可致動解鎖電機以將鎖解鎖，運輸安全元件可由用戶致動，並且運輸安全元件的致動使鎖進入避免將鎖解鎖的運輸安全模式中。另一主題是包括這種鎖和移動終端設備的鎖定系統，鎖的用戶可藉由該移動終端設備由此對自身進行認證。本發明也是有關將便攜式鎖解鎖的方法。

Description

便攜式鎖、包括該便攜式鎖的鎖定系統及解鎖該便攜式鎖的方法
本發明為有關一種便攜式鎖，該便攜式鎖具有解鎖電機和認證模塊，其中，該認證模塊用於對鎖的用戶進行認證，在用戶認證成功時，可藉由該認證模塊對解鎖電機進行致動，以將鎖解鎖。
在本文中，便攜式鎖理解為不是以固定方式安裝於建築物或機動車輛(具體地，兩輪車)處或安裝於其中而是可從待關閉的物體移除的各種類型鎖，諸如掛鎖、箍狀鎖、電纜鎖或制動盤鎖。
具有解鎖電機和認證模塊的箍狀鎖是眾所周知的，並且這種箍狀鎖能夠使用用戶隨身攜帶的移動終端設備實現在後臺運行的對用戶的認證，其中，該移動終端設備能夠在用戶認證成功的情況下實現鎖的電子解鎖，即，用戶不必為了將鎖解鎖而隨身攜帶匹配的物理鑰匙，並將鑰匙插入鎖中。
由於該認證過程在背後行使並因此不為用戶所注意，因而已知的箍狀鎖在運輸期間可能會存在無意間被解鎖的可能。特別是在騎車者出於運輸目的而將箍狀鎖懸掛在他的自行車方向盤上時，無意間將鎖解鎖不僅會存在鎖丟失的風險，而且如果鎖從自行車手把掉落或其至少部分落入自行車的輻條中，還存在發生事故的風險。
本發明的基本目的在於使便攜式鎖的使用更安全。
提供具有請求項第1項的特徵的便攜式鎖來滿足該目的。
根據本發明的便攜式鎖包括解鎖電機、認證模塊以及運輸安全元件，其中，認證模塊用於對鎖的用戶進行認證，在用戶認證成功時，可藉由認證模塊對解鎖電機進行致動以將鎖解鎖，運輸安全元件可由用戶致動，並且運輸安全元件的致動使鎖進入避免將鎖解鎖的運輸安全模式。
換言之，本發明基於這樣的基本思想：經由運輸安全元件為用戶提供在運輸期間有意地避免無意中將鎖解鎖的可能性。因此，即使用戶不僅隨身攜帶了鎖，而且還攜帶了認證所需的移動終端設備，也可藉由運輸安全模塊確保鎖不能在無意間解鎖。以這種方式明顯降低了因鎖的無意識解鎖而導致的鎖丟失或發生事故的風險。
本發明的有利實施方式可以從附屬請求項、說明書和附圖看出。
由於只要鎖處於運輸安全模式便阻止執行用戶認證，因而可以以特別有效的方式防止在運輸安全模式下無意間將鎖解鎖。換言之，在 運輸安全模式中禁止用戶認證，即可以說是將認證模塊設置成被動的。由於設置成被動的認證模塊不能執行任何認證過程，因此其不消耗任何能量或者至少不消耗任何顯著的能量。以鎖處於運輸安全模式的方式保全了鎖的能量供應(例如鎖的電池，相應地，可充電電池)，並且將因電池(相應地，可充電電池)沒電而導致不能再使鎖致動的風險降至最低。對此建議不僅在鎖的運輸期間切換成運輸安全模式，而且在更長的鎖不使用的期間，例如在用戶因度假而離開期間或者在因惡劣天氣而將鎖存放或將被鎖固定的兩輪車存放期間也切換成運輸安全模式。
較好是藉由致動運輸安全元件而將鎖從運輸安全模式變回正常模式，在正常模式下，可在用戶認證成功時致動解鎖電機以將鎖解鎖。因此，不需要用於將鎖重置為正常模式的單獨元件，而是可通過運輸安全元件的連續致動而使鎖在正常模式與運輸安全模式之間來回切換。
較好是，運輸安全元件為脈衝發生器，具體地，運輸安全元件為按鈕，例如推動按鈕或滑動按鈕。然而，也可設想到通過光學作用控制表面、電容作用控制表面或電感作用控制表面來形成運輸安全元件。
根據實施方式，運輸安全元件形成在鎖處。這實現了鎖的特別簡單且直觀的操作，用戶不必為此而將他的移動終端設備拿到他的手中並將其與鎖連接。
然而，可替代地或另外地，還可設想到將運輸安全元件設置在移動終端設備處，使得用戶可經由他的移動終端設備在鎖的正常模式與運輸安全模式之間來回切換。
為了在鎖處於正常模式的情況下能夠在背後以不被用戶注意到的方式執行對用戶的認證，較好是，以無線的方式進行認證。因此，為了進行認證，用戶不需要單獨取出其為認證而隨身攜帶的能夠實現認證的移動終端設備(諸如，遙控器、智慧型手機或智慧型手錶)，而是可以將該移動終端設備留在口袋中。
有利地，認證模塊包括發送/接收單元，以與用戶的移動終端設備建立無線連接。移動終端設備可以是與鎖相關聯的遙控器，或者也可以是用戶通常總是隨身攜帶的便攜式計算機，例如，智慧型手機、智慧型手錶或平板電腦。
較好是，無線連接是藍牙連接。具體地，藍牙連接在範圍和普遍性方面具有優勢。
根據另一實施方式，鎖具有致動元件，該致動元件可由用戶致動，並且在用戶認證成功時，可藉由該致動元件激活解鎖電機以將鎖解鎖。如已提及的，在鎖處於正常模式時，在背後以不為用戶所注意的方式對用戶進行認證。為了防止在用戶認證成功時無意地將鎖解鎖，例如，當用戶位於鎖能夠實現認證的距離內但用戶並不打算將鎖解鎖時，因而在用戶真正想要使致動元件致動而將鎖解鎖的情況下，用戶必須執行有意動作。
在鎖處於正常模式時，無線認證使得用戶通常能夠在向鎖接近時進行認證，從而使得解鎖電機可在使致動元件致動時以沒有時間延遲的方式被致動，這有助於提高使用時的舒適性。應理解，對於用戶的這種提前認證，認證模塊必須一直保持在警覺狀態中，在這種警覺狀態中，認 證模塊其本身發送信號以檢測可能位於附近的用戶和/或可響應對位於附近的用戶的身份查詢。
因此，較好的實施方式是可藉由使致動元件致動而對認證模塊進行致動。因此，在這種情況下，認證模塊僅在其真正激活時消耗能量，從而保全了鎖的能量供應。認證模塊只能藉由例如致動元件的致動而被喚醒，從而執行與可能位於附近的用戶的移動終端設備的配對並執行認證過程。在這種情況下，根據認證模塊的喚醒、認證模塊與移動終端設備的配對以及實際認證發生的速度，鎖只能在使致動元件致動之後以一定的時間延遲被解鎖。
根據特別所希望的實施方式，致動元件由用於檢測鎖的運動的運動感測器形成，該運動感測器佈置在鎖中並連接至認證模塊。在這種情況下，用戶必須主動移動鎖以觸發認證過程或者觸發解鎖電機的激活。如已提及的，當鎖處於其運輸安全模式時，禁止觸發認證過程。能夠進行這個的原因在於，例如，只要鎖處於其運輸安全模式便不會對感測器進行讀取。
可替代地，致動元件也可由脈衝發生器形成和/或由光學作用控制器、電容作用控制器或電感作用控制器形成，其中，脈衝發生器具體為按鈕，較好是，推動按鈕或滑動按鈕。另外，可設想到的是，在用戶的移動終端設備處設置致動元件。
根據更進一步的實施方式，鎖包括警報模塊，該警報模塊連接至運動感測器和認證模塊，並且在感測器檢測到鎖的運動且用戶認證不成功的情況下輸出警報(具體地，聲音警報)。這種警報功能實質上提高了防 盜保護。如果在鎖處於運輸安全模式時不對運動感測器進行讀取，則警報功能在運輸安全模式中也是無效的。
較好是，解鎖電機是電動機。應理解，便攜式鎖較好是具有能量存儲器，以向解鎖電機、認證模塊以及選擇性的致動元件供應能量。因此，能量存儲器可以是例如電池，相應地，可以是可充電電池。
還應理解，不僅能夠在用戶認證成功且致動元件致動時將鎖解鎖，而且還可設想到以相同的方式將鎖鎖定。
本發明的另一主題是具有上述類型的便攜式鎖並具有移動終端設備的鎖定系統，其中，可藉由該移動終端設備由此對鎖的用戶進行認證。上述與便攜式鎖相關的有益效果相應地適用于根據本發明的鎖定系統。
有利地，為了使移動終端設備可與鎖的認證模塊通信，移動終端設備還包括發送/接收單元以與鎖的認證模塊建立無線連接。
如上所述，移動終端設備可以是遙控器或便攜式計算機，具體地，智慧型手錶、智慧型手機、平板電腦等。
根據實施方式，便攜式終端設備具有能量存儲器，可藉由該能量存儲器向鎖至少供應充足的能量，以用於應急解鎖。然後，如果例如因為鎖的電池有缺陷或者因為用戶忘記及時對鎖的可充電電池充電而使得鎖本身完全沒有電流或電壓，則仍然可以以這種方式將鎖解鎖。換言之，移動終端設備的能量存儲器確保了應急電源供應/應急電壓供應。
較好是，為了實現這種應急電源/電壓供應，鎖和移動終端設備具有互補的連接元件，移動終端設備可藉由該連接元件連接至鎖，以向鎖供應能量。
連接元件可例如包括USB插頭和USB插座。
具體地，當移動終端設備是與鎖相關聯的遙控器時，移動終端設備的連接元件可在被動位置與主動位置之間移動，其中，在被動位置，移動終端設備被保護在移動終端設備的殼體中；在主動位置，移動終端設備至少部分地從殼體伸出，並可與鎖的連接元件聯接。
本發明的另一主題是對移動鎖進行解鎖的方法，該移動鎖具有解鎖電機、認證模塊和可由用戶致動的運輸安全件，在該方法中，在鎖的正常狀態下，認證模塊執行對用戶的認證；在用戶認證成功時，認證模塊激活解鎖電機，以將鎖解鎖；以及藉由對運輸安全元件進行致動而使鎖進入避免將鎖解鎖的運輸安全模式中。前述有益效果可相應地根據本發明的方法來實現。
只要鎖處於運輸安全模式下就會禁止執行用戶認證，因此可特別有效地避免在運輸安全模式下將鎖解鎖。換言之，在運輸安全模式下禁止用戶認證，即可以說是將認證模塊設置成被動的。
如已提及的，藉由致動運輸安全元件將鎖從運輸安全模式變回正常模式，在正常模式下，可在用戶認證成功時對解鎖電機進行致動以將鎖解鎖。
此外，在鎖處於正常模式時，可藉由借助於運動感測器檢測到鎖的運動來激活認證模塊。因此，認證模塊也可在正常模式下進入節能被動狀態，並且可藉由使鎖移動而再次喚醒，以執行認證過程。
在鎖處於正常模式時，如果在運動感測器檢測到鎖的運動的情況下對認證模塊進行致動，並且如果得到用戶認證不成功的結果，則可輸出警報，具體地，可輸出聲音警報。
10:便攜式鎖
12:閉合箍狀件
14:鎖體
16:鎖定元件
18:鎖定凹部
20:解鎖電機
22:能量存儲器
24:連接器元件
26:致動元件
28:認證模塊
29:發送/接收單元
30:移動終端設備
31:發送/接收單元
32:接通元件
34:應急能量存儲器
36:連接器元件
37:滑動件
38:殼體
40:警報模塊
42:運輸安全元件
下面將參照可能的實施方式並參照附圖僅依示例的方式對本發明進行描述。示出了：第1圖是根據本發明第一實施方式的鎖定系統的示意圖；第2A圖是第1圖的鎖定系統的遙控器的平面圖；第2B圖是第2A圖的遙控器的前視圖；第2C圖是第2A圖的遙控器的側視圖，具有延伸的連接器元件；第2D圖是第2A圖的遙控器的側視圖，具有縮回的連接器元件。
第1圖中所示的鎖定系統包括箍狀鎖形式的便攜式鎖10，該便攜式鎖10包括U形的閉合箍狀件12，其中，在便攜式鎖10的鎖定狀態下，閉合箍狀件12的端部接納在鎖體14中並鎖定在其中。
閉合箍狀件12在鎖體14中的鎖定藉由可移動地支承在鎖體14中的鎖定元件16進行，鎖定元件16接合在閉合箍狀件12的相應鎖定凹部18中，並且由此防止閉合箍狀件12能夠從鎖體14中拔出。
為了對便攜式鎖10進行解鎖，可藉由解鎖電機20抵抗例如鎖定彈簧(未示出且在鎖定凹部18的方向上預加載鎖定元件)的回彈力而從鎖定凹部18中釋放鎖定元件16，其中，此處電動機形式的解鎖電機20佈置在鎖體14中。
由於閉合箍狀件12在鎖體14中的鎖定是藉由使鎖定元件16移位至鎖定凹部18中的鎖定彈簧實現的，並且由於解鎖電機20最終僅提供便攜式鎖10的解鎖，因此也將該便攜式鎖10稱作半自動鎖。然而，通常也可設想到全自動鎖，在全自動鎖中，解鎖電機20既提供解鎖又提供鎖定。
能量存儲器22容納在鎖體14中，用於解鎖電機20的能量供應。在本實施方式中，能量存儲器22是可充電電池，其可藉由可從外部接近的連接元件(此處為USB插座的形式)進行充電。然而，可替代地，能量存儲器22也可以是可根據需要進行更換的電池。
此處運動感測器形式的致動元件26容納在鎖體14中，以觸發解鎖過程。因此，在這種情況下，藉由便攜式鎖10的運動進行致動元件26的致動。然而，可替代地，致動元件26還可以是光學作用控制器或電感作用控制器或按鈕(具體地，推動按鈕或滑動開關)。
致動元件26連接至認證模塊28，該認證模塊28容納在鎖體14中並且又連接至解鎖電機20。如果便攜式鎖10處於正常模式中，則 藉由使致動元件26致動(即，由此藉由檢測便攜式鎖10的運動)而激活認證模塊28，並使認證模塊28執行認證過程。為此目的，認證模塊28首先通過發送/接收單元29與便攜式鎖10的用戶為此目的而隨身攜帶的移動終端設備30建立藍牙連接。
在本實施方式中，移動終端設備30是由藍牙致能的遙控器(也參見第2圖)，該遙控器也具有發送/接收單元31並且可藉由接通元件32接通。遙控器還可具有例如三維(3D)位置感測器的運動感測器(未示出)，用於檢測遙控器的運動，這使得能夠在遙控器使用後變成節能的被動狀態之後，在檢測到運動時將遙控器喚醒。
可替代地，移動終端設備30可由智慧型手錶、智慧型手機或其他由藍牙致能的便攜式計算機形成。
一旦認證模塊28與移動終端設備30建立了藍牙連接，認證模塊28便執行移動終端設備30的認證。在認證成功的情況下，認證模塊28向解鎖電機20發送釋放信號，從而可以使鎖定元件16和閉合箍狀件12脫離接合，以將便攜式鎖10解鎖。
相反地，如果移動終端設備30未認證成功，則認證模塊28不向解鎖電機20發送任何釋放信號，即，不對便攜式鎖10進行解鎖，因而用戶無法打開便攜式鎖10。認證模塊28反而使連接至認證模塊28的警報模塊40輸出警報，具體地，輸出聲音警報。
為了防止在無意間將便攜式鎖10解鎖，便攜式鎖10另外具有運輸安全元件42，該運輸安全元件42可由用戶致動，並且用戶可在運輸安全元件42的幫助下使便攜式鎖10進入運輸安全模式。
在本實施方式中，運輸安全元件42是形成在鎖體14的適當位置處並且可從外部使用的滑動按鈕。然而，通常也可考慮其他類型的脈衝發生器，諸如推動按鈕或光學作用控制器、電容作用控制器或電感作用控制器。
藉由運輸安全元件42的致動，鎖可從上述正常模式進入運輸安全模式，在運輸安全模式下，不對運動感測器進行讀取。因此，運動感測器可以說是進入被動狀態。這又意味著認證模塊28和警報模塊40均不能接收致動信號。相應地，既不能執行將便攜式鎖10解鎖所需要的認證過程也不能輸出警報。除了以這種方式避免在無意間將便攜式鎖10解鎖之外，能量存儲器22還能在運輸安全模式下至多按最小程度負載便攜式鎖10。
將便攜式鎖10從運輸安全模式切換至正常模式同樣藉由運輸安全元件42的致動來進行，即，便攜式鎖10可藉由運輸安全元件42的連續致動在正常模式與運輸安全模式之間來回切換。
應理解，認證過程和實際解鎖過程均要求能量存儲器22具有足夠的能量。對於因能量存儲器22放電而導致不再能夠再進行認證和/或解鎖的情況，配置為遙控器的移動終端設備30具有應急能量存儲器34(例如，移動電源的形式)以及連接器元件36(此處為USB插頭的形式)，其中，連接器元件36與便攜式鎖10的連接器元件24互補，以將移動終端設備30的應急能量存儲器34連接至便攜式鎖10的連接器元件24，並對便攜式鎖10的能量存儲器22充電，以至少使得可執行認證並可將便攜式鎖10解鎖。
為了保護移動終端設備30的連接器元件36免受污染和/或損壞，可藉由滑動件37使連接器元件36縮回至移動終端設備30的殼體38中(第2D圖)，並且可根據需要再次從殼體38中延伸出來(第2C圖)。
10:便攜式鎖
12:閉合箍狀件
14:鎖體
16:鎖定元件
18:鎖定凹部
20:解鎖電機
22:能量存儲器
24:連接器元件
26:致動元件
28:認證模塊
29:發送/接收單元
30:移動終端設備
31:發送/接收單元
32:接通元件
34:應急能量存儲器
36:連接器元件
40:警報模塊
42:運輸安全元件

Claims (18)

  1. 一種便攜式鎖(10)，具有：解鎖電機(20)；認證模塊(28)，用於對前述便攜式鎖(10)的用戶進行無線認證，在用戶認證成功時，前述解鎖電機(20)能夠藉由前述認證模塊(28)致動，以將前述便攜式鎖(10)解鎖；以及運輸安全元件(42)，能夠由用戶致動，並且前述便攜式鎖(10)能夠藉由前述運輸安全元件(42)的致動進入避免將前述便攜式鎖(10)解鎖的運輸安全模式，還包括致動元件(26)，前述致動元件(26)能夠由用戶致動，並且在用戶認證成功時，前述解鎖電機(20)能夠通過前述致動元件(26)致動，以將前述便攜式鎖(10)解鎖。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的便攜式鎖(10)，其中，只要前述便攜式鎖(10)處於前述運輸安全模式下，就避免執行用戶認證。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的便攜式鎖(10)，其中，前述便攜式鎖(10)能夠藉由致動前述運輸安全元件(42)而從前述運輸安全模式變回正常模式，在前述正常模式下，在用戶認證成功時，能夠對前述解鎖電機(20)進行致動，以將前述便攜式鎖(10)解鎖。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的便攜式鎖(10)，其中，前述運輸安全元件(42)為脈衝發生器。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的便攜式鎖(10)，其中，前述運輸安全元件(42)由光學作用控制表面、電容作用控制表面或電感作用控制表面形成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的便攜式鎖(10)，其中，前述運輸安全元件(42)形成在前述便攜式鎖(10)處。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的便攜式鎖(10)，其中，前述認證模塊(28)包括發送/接收單元(29)，以與用戶的移動終端設備(30)建立無線連接。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的便攜式鎖(10)，其中，前述無線連接為藍牙連接。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的便攜式鎖(10)，其中，前述認證模塊(28)能夠通過致動前述致動元件(26)進行致動。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的便攜式鎖(10)，其中，前述致動元件(26)由運動感測器形成，前述運動感測器佈置在前述便攜式鎖(10)中並連接至前述認證模塊(28)，以檢測前述便攜式鎖(10)的運動。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的便攜式鎖(10)，還包括警報模塊(40)，前述警報模塊(40)連接至前述運動感測器和前述認證模塊(28)，並且在前述運動感測器檢測到前述便攜式鎖(10)的運動且用戶認證不成功的情況下，輸出警報。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的便攜式鎖(10)，其中，只要前述便攜式鎖(10)處於前述運輸安全模式下，就阻止對前述運動感測器進行讀取。
  13. 一種具有便攜式鎖的鎖定系統，包括如申請專利範圍第1項所述的便攜式鎖(10)以及移動終端設備(30)，其中，通過前述移動終端設備(30)，前述便攜式鎖(10)的用戶能夠由此對自身進行認證。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的鎖定系統，其中，前述移動終端設備(30)包括發送/接收單元(31)，以與前述便攜式鎖(10)的認證模塊(28)建立無線連接；和/或其中，前述移動終端設備(30)是遙控器或便攜式計算機。
  15. 一種對便攜式鎖(10)進行解鎖的方法，前述便攜式鎖(10)具有解鎖電機(20)、認證模塊(28)、能夠由用戶致動的運輸安全元件(42)和能夠由用戶致動的致動元件(26)，在前述方法中，在前述便攜式鎖(10)的正常狀態下，前述認證模塊(28)執行對用戶的認證；在用戶認證成功且前述致動元件(26)致動時，前述認證模塊(28)激活前述解鎖電機(20)，以將前述便攜式鎖(10)解鎖；以及通過致動前述運輸安全元件(42)，使前述便攜式鎖(10)進入避免將前述便攜式鎖(10)解鎖的運輸安全模式。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的方法，其中，只要前述便攜式鎖(10)處於前述運輸安全模式下，就禁止執行用戶認證；和/或其中，通過致動前述運輸安全元件(42)，使前述便攜式鎖(10)從前述運輸安全模式變回正常模式，在前述正常模式下，在用戶認證成功時，能夠對前述解鎖電機(20)進行致動，以將前述便攜式鎖(10)解鎖。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的方法，其中，在前述便攜式鎖(10)處於正常模式時，通過借助於運動感測器檢測到前述便攜式鎖(10)的運動來激活前述認證模塊(28)。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的方法，其中，在前述便攜式鎖(10)處於正常模式時，在前述運動感測器檢測到前述便攜式鎖(10)的運動且用戶認證不成功的情況下，輸出警報；和/或其中，只要前述便攜式鎖(10)處於其運輸安全模式下，就不對前述運動感測器進行讀取。
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