專利名稱：一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，特別涉及一種極少維護和聯(lián)網(wǎng)可靠的無源網(wǎng) 絡(luò)智能鎖具。
背景技術(shù)：
智能鎖具是一種區(qū)別于傳統(tǒng)機械鎖，在用戶識別、安全性、管理性方面更加智能化 的鎖具。現(xiàn)有的智能鎖具，如IC卡鎖、TM卡鎖、指紋鎖、掌紋鎖和密碼鎖等，其基本結(jié)構(gòu)均是 由裝在鎖殼內(nèi)的機械部分、電控制裝置、輸入模塊、供電電路以及電能儲備裝置所組成。機 械部分至少包括有一上鎖執(zhí)行機構(gòu)，電控制部分包括有CPU、與CPU相連的存儲器、輸入模 塊等，前述的上鎖執(zhí)行機構(gòu)的控制端與CPU連接，接受CPU給出的控制指令，工作時，上鎖執(zhí) 行機構(gòu)在電控制裝置的控制下動作，從而實現(xiàn)門的開啟和閉鎖的功能。具有聯(lián)網(wǎng)功能的智 能鎖具還包括網(wǎng)絡(luò)模塊，網(wǎng)絡(luò)模塊一般與智能鎖具電控制裝置的CPU相聯(lián)，實現(xiàn)智能鎖具 和控制中心的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，以實現(xiàn)集中的控制與管理。在智能鎖具的電源方面，眾所周知，電能是智能鎖具能正常工作的必備條件，現(xiàn)有 智能鎖具供電的常規(guī)解決方案無非包括二種方式，一種是在鎖內(nèi)設(shè)置電源，另一種是通過 外部電源供電。鎖內(nèi)設(shè)置電源的方式最常見的是在鎖里設(shè)置干電池作為電源。通過外部電 源直接供電的方式，包括在門框合頁側(cè)安裝如CN200620124388. 7所公開的金屬過線器，并 通過此金屬過線器將外部電源直接引進智能鎖具內(nèi)。外部電源直接供電的方式還包括在門 框與門鎖之間設(shè)置可聯(lián)接觸點的方式，通過外部電源供電的情況下，均在鎖內(nèi)設(shè)置可充電 電池作為儲能裝置，以備停電之用。在鎖內(nèi)采用干電池作為電源的情況下，存在周期性更換電池的問題，一般一年至 二年內(nèi)必須要更換，在智能鎖具獨立使用的情況下，使用單位一般是按“最短電池壽命預(yù) 期”的原則來安排電池的更換，而不管被更換的電池是否還有部份剩余壽命。對于聯(lián)網(wǎng)使用 的智能鎖具，雖然有手段對智能鎖具的電池壽命進行監(jiān)控，并可按實際需要安排更換電池， 但這也僅是相對智能鎖具獨立使用的情況稍減少一些更換電池的費用而以，不能從根本上 避免這種費用的開支。在前述二種有線聯(lián)接供電情況下，還存在非常高的安裝工程成本，同 時在使用一段時間后，連接線容易折斷或發(fā)生觸點老化的情況，將造成供電不良，導(dǎo)致門打 不開的故障，甚至發(fā)生人生安全事故。同時對于那些已裝修完畢的應(yīng)用單位來講，重新布線 更為麻煩，有的應(yīng)用單位，如酒店，如果不停業(yè)進行布線工程，將無法進行布線。這一因素有 時甚至成為了智能鎖具應(yīng)用的障礙。在有線聯(lián)接供電方式下，智能鎖具內(nèi)仍然要設(shè)置可充電電池作為儲能裝置，充電 電池也是一種有限壽命的器件，充電三百次后電池容量會逐漸下降，充電達1000次以后， 就基本達到了壽命極限。為此，即使鎖內(nèi)換上了充電電池，也還是要周期性更換。智能鎖具聯(lián)網(wǎng)使用，是智能鎖具高層次應(yīng)用的需要，應(yīng)用單位可以通過網(wǎng)絡(luò)對 智能鎖具進行實時和集中的控制管理，目前智能鎖具聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的范圍越來越廣泛。在 解決智能鎖具的網(wǎng)絡(luò)功能方面，基本上是在智能鎖具內(nèi)增加網(wǎng)絡(luò)模塊來加以解決的，所述的網(wǎng)絡(luò)模塊可以是有線網(wǎng)絡(luò)模塊，也可以是無線網(wǎng)絡(luò)模塊，CN200620061240. 3和 CN200720031018. 3公開的就是在智能鎖具內(nèi)增加無線網(wǎng)絡(luò)模塊的方案，而在智能鎖具內(nèi)增 加網(wǎng)絡(luò)模塊，通過布線聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品就更多了，市售的2001XG-N型智能鎖就是這樣的產(chǎn)品。 從目前的應(yīng)用情況來看，通過布線聯(lián)網(wǎng)的方案最主要的問題和有線聯(lián)接供電方式一樣，存 在布線的復(fù)雜性，影響了使用。通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊聯(lián)網(wǎng)的方案存在的問題在于無線網(wǎng)絡(luò)的 不確定性，在使用過程中，智能鎖具經(jīng)常性的掉網(wǎng)，應(yīng)用單位并不能真正通過網(wǎng)絡(luò)做到適時 的集中管理和控制。本發(fā)明的基本目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種較少維護工作的無源 網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，提高無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具聯(lián)網(wǎng)可靠性則是本發(fā)明的更進一步目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，其要點在于智能鎖具內(nèi)不設(shè)電池或充電電 池，而是采用以超級電容作為核心部件的電能儲備裝置，并由一種無線電能傳輸裝置或設(shè) 置在智能鎖具內(nèi)的電能產(chǎn)生裝置對電能儲備裝置進行充電。更進一步的要點則在于增設(shè)了一與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)模塊采用不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)模塊， 以與外部網(wǎng)絡(luò)另建一條網(wǎng)絡(luò)通道。采用無線電能傳輸裝置或在智能鎖具內(nèi)設(shè)置電能產(chǎn)生裝置向智能鎖具提供電力， 避免了有線聯(lián)接供電的麻煩和非常大的初始安裝成本的支出，還避免了有線聯(lián)接供電情況 下，有可能產(chǎn)生的斷線和接觸不良而引起的智能鎖具不能正常工作的問題。采用以超級電 容作為核心部件的電能儲備裝置，有效地克服了現(xiàn)有智能鎖具要周期性更換電池或充電電 池的問題。本發(fā)明的基本目的從而得以實現(xiàn)。在原有基礎(chǔ)上增設(shè)一與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)模塊采用不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)模塊，與外部網(wǎng)絡(luò) 另建一條網(wǎng)絡(luò)通道，可確保智能鎖具高可靠地聯(lián)網(wǎng)，確保應(yīng)用單位能對智能鎖具進行適時 有效地集中管理和控制，本發(fā)明的進一步目的由此亦得以實現(xiàn)。在本發(fā)明的一個實施例中，無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具包括了電控制裝置、上鎖執(zhí)行機構(gòu)、 無線網(wǎng)絡(luò)模塊、輸入模塊、電能儲備裝置，所述電能儲備裝置以超級電容為核心部件，同時 還包括了一種利用電磁感應(yīng)原理以無線方式傳輸電能的無線電能傳輸裝置，該無線電能傳 輸裝置以非接觸方式向智能鎖具提供電力，其是將發(fā)射線圈和接收線圈放置于智能鎖具所 裝門鄰近并對應(yīng)的位置上，當電流在一個線圈中流動時，所產(chǎn)生的磁通量成為媒介，導(dǎo)致另 一個線圈中也產(chǎn)生電動勢。在該實施例中，鎖內(nèi)的無線電能傳輸裝置的接收線圈上的感應(yīng) 電流經(jīng)整流裝置整流后向電能儲備裝置充電，由電能儲備裝置向鎖內(nèi)電控制裝置、輸入模 塊等需要用電的系統(tǒng)供電。在本發(fā)明的另一實施例中，無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具包括了電控制裝置、上鎖執(zhí)行機構(gòu)、 無線網(wǎng)絡(luò)模塊、輸入模塊、以超級電容作為核心部件的電能儲備裝置、以及無線電能傳輸裝 置。在該實施例中，以超級電容作為核心部件的電能儲備裝置為主電能儲備裝置，其充電側(cè) 設(shè)置設(shè)有一過渡電能儲備裝置，輸出側(cè)設(shè)置有一 DC-DC升壓穩(wěn)壓模塊。設(shè)置過渡電能儲備 裝置的原因在于超級電容是一個需要大電流充電的器件，無線電能傳輸裝置由于智能鎖具 安裝位置的限制，以及無線電能傳輸方式結(jié)構(gòu)原理方面的原因，如果做成能滿足超級電容 充電電流需要的系統(tǒng)有一定的困難。而非大電流充電的情況下，超級電容的充電效率會有所下降。過渡電能儲備裝置可以是一個簡單的電容充放電電路，該裝置中承擔(dān)充放電功能 的電容的容量相對超級電容而言極小，超級電容的單位為法拉級，過渡電能儲備裝置中承 擔(dān)充放電功能的電容的容量選擇微法級即可，這樣其所需要的充電電流不大，無線電能傳 輸裝置的接收端可以以較小恒流的方式向其充電。所述過渡電能儲備裝置與以超級電容作 為核心部件的電能儲備裝置之間通過一晶閘管聯(lián)接，當過渡電能儲備裝置的充放電電容電 能儲備到一定量時，控制晶閘管導(dǎo)通，從而過渡電能儲備裝置向以超級電容作為核心部件 的電能儲備裝置中的超級電容以較大電流的方式充電，瞬間將臨時存放在過渡電能儲備裝 置中的電能充放到電能儲備裝置中去。在以超級電容作為核心部件的電能儲備裝置的輸 出側(cè)設(shè)置DC-DC升壓穩(wěn)壓模塊的作用在于降低電路最小工作電壓，從而有效提高以超級電 容作為核心部件的電能儲備裝置的能效比，根據(jù)計算，當電能儲備裝置的有效輸出工作電 壓從3. 6V降為IV時，以超級電容作為核心部件的電能儲備裝置的能效比將從48%提高到 96%。在本發(fā)明的又一實施例中，無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具包括了電控制裝置、上鎖執(zhí)行機構(gòu)、 無線網(wǎng)絡(luò)模塊、輸入模塊、電能儲備裝置，所述電能儲備裝置的充電側(cè)設(shè)置有一過渡電能儲 備裝置，輸出側(cè)設(shè)置有一 DC-DC升壓穩(wěn)壓模塊，除此之外，還包括了電能產(chǎn)生裝置，所述電 能產(chǎn)生裝置為由門或鎖部件驅(qū)動，如由鎖把手驅(qū)動或門軸驅(qū)動的發(fā)電裝置或太陽能電池。 所述發(fā)電裝置和太陽能電池均通過過渡電能儲備裝置向以超級電容作為核心部件的電能 儲備裝置充電。在本發(fā)明的更進一步的實施例中，無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具包括了電控制裝置、上鎖執(zhí) 行機構(gòu)、無線網(wǎng)絡(luò)模塊、輸入模塊、以超級電容作為核心部件的電能儲備裝置、以及采用電 磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電能無線傳輸?shù)臒o線電能傳輸裝置，其中網(wǎng)絡(luò)模塊由鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模 塊和鎖外信號調(diào)制解調(diào)模塊所構(gòu)成，鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模塊與電控制裝置中的CPU相聯(lián)， 將從CPU中取得的信號調(diào)制到智能鎖具內(nèi)的無線電能傳輸裝置的接收線圈上，鎖外信號調(diào) 制解調(diào)模塊將從無線電能傳輸裝置的發(fā)射線圈上解調(diào)出該信號，并將該信號再調(diào)制到無線 電能傳輸裝置的供電線路上，網(wǎng)絡(luò)中心的主機，可通過相應(yīng)的調(diào)制解調(diào)器從電源線上解調(diào) 出該信號進行處理，并將處理結(jié)果和指令調(diào)制到供電線路上，最終下達給智能鎖具。實現(xiàn)前 述功能，只要網(wǎng)絡(luò)中心主機的供電線路與無線電能傳輸裝置的供電線路在同一變壓器側(cè)就 可，不在同一變壓器側(cè)則需要加設(shè)相應(yīng)的調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)接。在本發(fā)明接下來的實施例中，無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具包括了電控制裝置、上鎖執(zhí)行機 構(gòu)、無線網(wǎng)絡(luò)模塊、輸入模塊、以超級電容作為核心部件的電能儲備裝置、以及無線電能傳 輸裝置，同時還包括了由鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模塊和鎖外信號調(diào)制解調(diào)模塊所構(gòu)成的另一網(wǎng) 絡(luò)模塊，在本實施例中，無線網(wǎng)絡(luò)模塊采用標準的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，由鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模塊 和鎖外信號調(diào)制解調(diào)模塊所構(gòu)成的另一網(wǎng)絡(luò)模塊采用標準的總線型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在無源網(wǎng)絡(luò) 智能鎖具無線網(wǎng)絡(luò)掉線的情況下，控制中心可通過總線型網(wǎng)絡(luò)與智能鎖具溝通，這就大大 提高了控制中心對智能鎖具實行集中控制和管理的可靠性，避免了無線網(wǎng)絡(luò)掉線時，控制 中心對遠端智能鎖具的失控狀態(tài)，使智能鎖具的集中控制和管理能真正進入實用。在本發(fā)明最后的實施例中，所述的一種極少維護的網(wǎng)絡(luò)智能鎖具增加了顯示模 塊，本實施例中所述的顯示模塊采用一種可以長期工作的雙穩(wěn)態(tài)低功耗LCD器件，并與電 控制裝置聯(lián)接。同時在電能儲備裝置的輸出線路上，增加了一由開關(guān)電路，在電能儲備裝置
6電能不能保證智能鎖具正常工作時，只保證電控制裝置和顯示模塊的工作，切斷其它部件 的供電。


為了進一步說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其目的，以附圖及較佳具體實施例的詳細 說明如后圖1是本發(fā)明實施例一的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具構(gòu)成示意圖。圖2是本發(fā)明新型實施例二的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具構(gòu)成示意圖。圖3是本發(fā)明新型實施例三的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具構(gòu)成示意圖。圖4是本發(fā)明新型實施例四的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具構(gòu)成示意圖。圖5是本發(fā)明新型實施例五的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具構(gòu)成示意圖。圖6是本發(fā)明新型實施例六的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具構(gòu)成示意圖。各圖中1為電控制裝置、2為上鎖執(zhí)行機構(gòu)、3為電能儲備裝置，4為輸入模塊、5為 無線電能傳輸裝置、6整流裝置、7為接收線圈、8為發(fā)射線圈、9為功率信號發(fā)生器、10為過 渡電能儲備裝置、11為DC-DC升壓穩(wěn)壓模塊、12為無線網(wǎng)絡(luò)模塊、13為鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模 塊、14為鎖外信號調(diào)制解調(diào)模塊、15為發(fā)電裝置、16為門或鎖部件、17為總線型網(wǎng)絡(luò)模塊、 18為開關(guān)模塊、19為顯示模塊、20為太陽能電池、101為接近卡、102為智能卡、103為磁卡。
具體實施例方式實施例1 圖1為本發(fā)明實施例一的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具構(gòu)成示意圖，其包括電控制裝置 1、上鎖執(zhí)行機構(gòu)2、無線網(wǎng)絡(luò)模塊12、輸入模塊4、電能儲備裝置3，所述電能儲備裝置3采 用超級電容作為核心部件，同時在本實施例中還包括了采用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電能無線傳 輸?shù)臒o線電能傳輸裝置5，該無線電能傳輸裝置5的發(fā)射側(cè)位于鎖外，包括功率信號發(fā)生器 9和發(fā)射線圈8，接收側(cè)位于鎖內(nèi)，包括了接收線圈7和整流裝置6。接收線圈7和發(fā)射線 圈8 —般設(shè)置在智能鎖具所裝門鄰近并對應(yīng)的位置上，該裝置以非接觸方式向智能鎖具提 供電力，當電流在發(fā)射線圈8中流動時，所產(chǎn)生的磁通量將成為媒介，導(dǎo)致接收線圈7中也 產(chǎn)生電動勢。在本實施例中，無線電能傳輸裝置5的接收線圈7上的感應(yīng)電流經(jīng)整流裝置 6整流后向電能儲備裝置3充電，再由電能儲備裝置3向鎖內(nèi)電控制裝置1、輸入模塊4等 需要用電的系統(tǒng)供電。前述的電控制裝置1包括CPU、數(shù)據(jù)存儲器以及時鐘電路等(均未示出)，上鎖執(zhí) 行機構(gòu)2與電控制裝置1聯(lián)接，電控制裝置1發(fā)出的指令將控制上鎖執(zhí)行機構(gòu)2動作到鎖 定位置或解鎖位置。電能儲備裝置3采用超級電容作為核心部件，其將接收線圈7因感應(yīng) 而產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)變成以電容方式存儲的電能，并向鎖內(nèi)用電系統(tǒng)，包括電控制裝置1、輸入 模塊4等供電。電控制裝置1還與無線網(wǎng)絡(luò)模塊12聯(lián)接，通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊12本實施例 的智能鎖具可以聯(lián)接到網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)向控制中心發(fā)送智能鎖具的工作狀態(tài)，并接受控制 中心發(fā)出的工作指令。輸入模塊4主要是讀取來自接近卡101、智能卡102或磁卡103上的 數(shù)據(jù)，并將其送入電控制裝置1中，電控制裝置1負責(zé)對得到數(shù)據(jù)進行處理，與存儲在其中 的數(shù)據(jù)進行比較，也可通過網(wǎng)絡(luò)與控制中心主機中的數(shù)據(jù)進行比較，如果結(jié)果是肯定的，則控制上鎖執(zhí)行機構(gòu)2的動作到相應(yīng)的位置。本實施例的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，不包括電池或充電電池，不存在需要定期更 換這些部件的問題，同時由于采用了無線電能傳輸供電的方式，也克服了現(xiàn)有技術(shù)中有線 聯(lián)接供電所產(chǎn)生的問題。實施例二 圖2為本發(fā)明實施例二的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具構(gòu)成示意圖，其包括電控制裝置 1、上鎖執(zhí)行機構(gòu)2、無線網(wǎng)絡(luò)模塊12、輸入模塊4、以超級電容作為核心部件的電能儲備裝 置3、以及無線電能傳輸裝置5。在該實施例中，以超級電容作為核心部件的電能儲備裝置 5為主電能儲備裝置，其充電側(cè)設(shè)置有一過渡電能儲備裝置10，輸出側(cè)設(shè)置有一 DC-DC升壓 穩(wěn)壓模塊11。設(shè)置過渡電能儲備裝置10的目的在于超級電容是一大電流充電的器件，無 線電能傳輸裝置5由于智能鎖具安裝位置的限制，以及無線電能傳輸方式結(jié)構(gòu)原理方面的 原因，如果做成能滿足超級電容充電電流需要的系統(tǒng)有一定的困難。而在非大電流充電的 情況下，超級電容的充電效率會有所下降，過渡電能儲備裝置10是一個轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，它的作 用是將電能累積起來，當電能累積到一定程度后，再以大電流供電的方式向電能儲備裝置3 充電，以滿足電能儲備裝置3中的超級電容需要大電流充電的需要。所述過渡電能儲備裝 置10可以是一個簡單的電容充放電電路，該裝置中承擔(dān)充放電功能的電容的容量相對超 級電容而言極小，在本實施例中，電能儲備裝置3中的超級電容為法拉級電容，過渡電能儲 備裝置10中承擔(dān)充放電功能的電容為微法級電容，這樣其所需要的充電電流不大，無線電 能傳輸裝置5的接收端可以以較小恒流的方式向其充電。在本實施例中，所述過渡電能儲 備裝置10與以超級電容作為核心部件的電能儲備裝置3之間通過一晶閘管聯(lián)接，當過渡電 能儲備裝置10中的充電電容電能儲備到一定量時，其電壓也上升到一定的數(shù)量級。這時控 制晶閘管導(dǎo)通，從而過渡電能儲備裝置10向以超級電容作為核心部件的電能儲備裝置3中 的超級電容以較大電流的方式充電，瞬間將臨時存放在過渡電能儲備裝置10中的電能充 放到電能儲備裝置3中去。電能儲備裝置3的輸出側(cè)設(shè)置DC-DC升壓穩(wěn)壓模塊11的作用 在于降低電能儲備裝置3直接負載電路的最小工作電壓，從而有效提高電能儲備裝置3供 電的能效比，根據(jù)相關(guān)的計算，當電能儲備裝置3的有效輸出工作電壓從3. 6V降為IV時， 以超級電容作為核心部件的電能儲備裝置3的能效比將從48%提高到96%。本實施例的 無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，是對實施例一的方案的進一步優(yōu)化和改進。為了簡便起見，本實施例對之前實施例中已說明過的裝置、模塊、部件以及相互關(guān) 系等不再重復(fù)說明，在接下來對其它實施例的說明中，亦按這一原則處理。實施例三圖3是本發(fā)明實施例三的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具構(gòu)成示意圖，包括電控制裝置1、 上鎖執(zhí)行機構(gòu)2、無線網(wǎng)絡(luò)模塊12、輸入模塊4、電能儲備裝置3，所述電能儲備裝置3的充 電側(cè)設(shè)置有過渡電能儲備裝置10，輸出側(cè)設(shè)置有一 DC-DC升壓穩(wěn)壓模塊11，本實施例的一 種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，還包括電能產(chǎn)生裝置，所述電能產(chǎn)生裝置為發(fā)電裝置15，該發(fā)電裝置 15發(fā)出的電力經(jīng)其所帶的整流裝置6整流后向電能儲備裝置3充電，所述發(fā)電裝置15由門 或鎖部件16驅(qū)動，如由鎖把手驅(qū)動或門軸驅(qū)動。在本實施例中，亦可同時再設(shè)置一太陽能 電池20，作為對發(fā)電裝置15的補充，當然直接用太陽能電池20代替發(fā)電裝置15亦是可行 的方案。在本實施例中所述發(fā)電裝置15由于其體積不能太大的原因，所發(fā)出的電力仍然有限，太陽能電池20能提供的電量亦有限，故還是通過過渡電能儲備裝置10向以超級電容作 為核心部件的電能儲備裝置3充電。本實施例的無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，不需要通過外部電源 供電，非常適合無源工作場合，特別地在本實施例中，無線網(wǎng)絡(luò)模塊12可采用手機網(wǎng)絡(luò)模 塊，智能鎖具通過手機網(wǎng)絡(luò)與控制中心聯(lián)網(wǎng)。實施例四、圖4是本發(fā)明實施例四的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具構(gòu)成示意圖。本實施例的一種無 源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具包括電控制裝置1、上鎖執(zhí)行機構(gòu)2、輸入模塊4、以超級電容作為核心部件 的電能儲備裝置3、以及無線電能傳輸裝置5，還包括一總線型網(wǎng)絡(luò)模塊17，所述總線型網(wǎng) 絡(luò)模塊17由鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模塊13和鎖外信號調(diào)制解調(diào)模塊14所構(gòu)成，鎖內(nèi)信號調(diào)制 解調(diào)模塊13與電控制裝置1中的CPU相聯(lián)，將從CPU中取得的信號調(diào)制到智能鎖具內(nèi)的無 線電能傳輸裝置5的接收線圈7上，鎖外信號調(diào)制解調(diào)模塊14將從無線電能傳輸裝置5的 發(fā)射線圈8上解調(diào)出該信號，并將該信號再調(diào)制到無線電能傳輸裝置5的供電線路上，網(wǎng)絡(luò) 中心的主機，可通過相應(yīng)的調(diào)制解調(diào)器從電源線上解調(diào)出該信號進行處理，并將處理結(jié)果 和指令調(diào)制到供電線路上，該處理結(jié)果數(shù)據(jù)和指令將由鎖外信號調(diào)制解調(diào)模塊14解調(diào)出， 并調(diào)制到無線電能傳輸裝置5的發(fā)射線圈8上，鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模塊13從無線電能傳輸 裝置5的接收線圈7上解調(diào)出該信號后，最終送達給智能鎖具的電控制裝置1，由電控制裝 置1做出相應(yīng)的處理。如果網(wǎng)絡(luò)控制中心主機的供電電路與無線電能傳輸裝置5的供電線 路不在同一變壓器側(cè)，可通過加設(shè)相應(yīng)的調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)接。本實施例的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能 鎖具采用了一種新的聯(lián)網(wǎng)方式，并采用了穩(wěn)定性較高的現(xiàn)場總線協(xié)議和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，聯(lián)網(wǎng)安 全可靠，同時還不需要另行布置網(wǎng)線。實施例五圖5是本發(fā)明實施例五的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具構(gòu)成示意圖。本實施例的一種 無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具包括電控制裝置1、上鎖執(zhí)行機構(gòu)2、無線網(wǎng)絡(luò)模塊12、輸入模塊4、以超 級電容作為核心部件的電能儲備裝置3、以及無線電能傳輸裝置5，本實施例中還包括由鎖 內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模塊13和鎖外信號調(diào)制解調(diào)模塊14所構(gòu)成的總線型網(wǎng)絡(luò)模塊17，在本實 施例中無線網(wǎng)絡(luò)模塊12采用標準的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，由鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模塊13和鎖外信 號調(diào)制解調(diào)模塊14所構(gòu)成的總線型網(wǎng)絡(luò)模塊17采用標準的總線型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。本實施例 的無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具在無線網(wǎng)絡(luò)掉線的情況下，控制中心可通過總線型網(wǎng)絡(luò)與智能鎖具溝 通，這就大大提高了控制中心對智能鎖具的集中控制和管理的可靠性，避免了無線網(wǎng)絡(luò)掉 線時，控制中心對遠端智能鎖具的失控狀態(tài)，使智能鎖具的集中控制和管理模式能真正進 入實用。實施例六圖6是本發(fā)明實施例六的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具構(gòu)成示意圖。與前述所有實施例 不同的是，其增加了顯示模塊19，所述的顯示模塊19采用一種可以長期工作的雙穩(wěn)態(tài)低功 耗LCD器件，并與電控制裝置1聯(lián)接。同時在電能儲備裝置3的輸出線路上，增加了一開關(guān) 電路18，其在電能儲備裝置3所儲電能較低，不能保證智能鎖具正常工作的情況下，只維持 電控制裝置1和顯示模塊19的供電，切斷其它系統(tǒng)的供電。在正常工作時，顯示模塊19顯 示智能鎖具的工作狀態(tài)，提示用戶操作和其它一些必要信息，在電能儲備裝置3中的電能 低于正常工作水平，智能鎖具不能正常工作時，提示用戶知曉這一情況，在智能鎖具內(nèi)設(shè)置了發(fā)電裝置15的情況下，還可提示用戶操作發(fā)電裝置發(fā)電，以恢復(fù)智能鎖具的正常工作。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
。但本發(fā)明保護范圍并不局限于此。任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明批露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng) 涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，包括電控制裝置、上鎖執(zhí)行機構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)模塊、輸入模塊以及電能儲備裝置，所述電控制裝置包括CPU、數(shù)據(jù)存儲器以及時鐘電路等，所述上鎖執(zhí)行機構(gòu)與電控制裝置聯(lián)接，電控制機構(gòu)發(fā)出的指令控制上鎖執(zhí)行機構(gòu)動作到鎖定位置或解鎖位置，所述輸入模塊讀取來自接近卡或智能卡或磁卡上的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)送往電控制裝置，其特征在于所述電能儲備裝置是一以超級電容為核心部件，以電容形式存儲電能的裝置，同時該電能儲備裝置由一種無線電能傳輸裝置和/或設(shè)置在鎖內(nèi)的電能產(chǎn)生裝置對其進行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，其特征在于所述的無線電能傳輸裝 置為一種采用電磁感應(yīng)原理，以無線的方式進行電能傳輸?shù)难b置，該無線電能傳輸裝置的 發(fā)射側(cè)位于鎖外，包括功率信號發(fā)生器和發(fā)射線圈，接收側(cè)位于鎖內(nèi)，包括接收線圈和整流 裝置，所述接收線圈和發(fā)射線圈設(shè)置在智能鎖具所裝門鄰近并對應(yīng)的位置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，其特征在于電能儲備裝置的充電側(cè) 設(shè)置有一過渡電能儲備裝置，輸出側(cè)設(shè)置有一 DC-DC升壓穩(wěn)壓模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，其特征在于所述過渡電能儲備裝置 是一電容充放電電路，該裝置中承擔(dān)充放電功能的電容是一微法級電容，所述無線電能傳 輸裝置的接收端以恒流的方式向過渡電能儲備裝置充電，所述過渡電能儲備裝置與電能儲 備裝置之間通過一晶閘管聯(lián)接，當過渡電能儲備裝置中的電容的電能儲備到一定量后，控 制晶閘管導(dǎo)通，使過渡電能儲備裝置以瞬間大電流的方式向電能儲備裝置充電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，其特征在于所述電能產(chǎn)生裝置為發(fā) 電裝置和/或太陽能電池，所述發(fā)電裝置由門或鎖部件驅(qū)動，所述發(fā)電裝置和太陽能電池 產(chǎn)生的電力通過過渡電能儲備裝置向電能儲備裝置充電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)模塊為手機網(wǎng) 絡(luò)模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，其特征在于網(wǎng)絡(luò)模塊為總線型網(wǎng)絡(luò) 模塊，并由鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模塊和鎖外信號調(diào)制解調(diào)模塊所構(gòu)成，鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模 塊與電控制裝置中的CPU相聯(lián)，將從CPU中取得的信號調(diào)制到智能鎖具內(nèi)的無線電能傳輸 裝置的接收線圈上，鎖外信號調(diào)制解調(diào)模塊從無線電能傳輸裝置的發(fā)射線圈上解調(diào)出該信 號，并將該信號制到無線電能傳輸裝置的發(fā)射線圈上，鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模塊從無線電能 傳輸裝置的接收線圈上解調(diào)出該信號后，最終送達給電控制裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，其特征在于還包括一總線型網(wǎng)絡(luò)模 塊，且二套網(wǎng)絡(luò)模塊分別聯(lián)網(wǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，其特征在于所述總線型網(wǎng)絡(luò)模塊由 鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模塊和鎖外信號調(diào)制解調(diào)模塊所構(gòu)成，鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模塊與電控制 裝置中的CPU相聯(lián)，其將從CPU中取得的信號調(diào)制到智能鎖具內(nèi)的無線電能傳輸裝置的接 收線圈上，鎖外信號調(diào)制解調(diào)模塊從無線電能傳輸裝置的發(fā)射線圈上解調(diào)出該信號，并將 該信號再調(diào)制到無線電能傳輸裝置的供電線路上，網(wǎng)絡(luò)中心的主機，通過相應(yīng)的調(diào)制解調(diào) 器從電源線上解調(diào)出該信號進行處理，并將處理結(jié)果和指令調(diào)制到供電線路上，該處理結(jié) 果數(shù)據(jù)和指令將由鎖外信號調(diào)制解調(diào)模塊解調(diào)出，并調(diào)制到無線電能傳輸裝置的發(fā)射線圈 上，鎖內(nèi)信號調(diào)制解調(diào)模塊從無線電能傳輸裝置的接收線圈上解調(diào)出該信號后，最終送達給電控制裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具，其特征在于包括一顯示模塊，所 述的顯示模塊為一種可以長期工作的雙穩(wěn)態(tài)低功耗LCD器件，并與電控制裝置聯(lián)接，同時 在電能儲備裝置的輸出線路上，增加了一開關(guān)電路，其在電能儲備裝置所儲電能較低，不能 保證智能鎖具正常工作的情況下，只維持電控制裝置和顯示模塊的供電，切斷其它系統(tǒng)的 供電，在正常工作時，顯示模塊顯示智能鎖具的工作狀態(tài)，提示用戶操作和其它一些必要信 息，在電能儲備裝置中的電能低于正常水平，智能鎖具不能正常工作時，顯示模塊提示用戶 知曉這一情況，同時在智能鎖具內(nèi)設(shè)置了發(fā)電裝置的情況下，提示用戶操作發(fā)電裝置發(fā)電。
全文摘要
本發(fā)明的一種無源網(wǎng)絡(luò)智能鎖具其內(nèi)不設(shè)電池或充電電池，而是采用以超級電容作為核心部件的電能儲備裝置，并由一種無線電能傳輸裝置或設(shè)置在智能鎖具內(nèi)的電能產(chǎn)生裝置對電能儲備裝置進行充電，進一步要點在于增設(shè)了一與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)模塊采用不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)模塊，以與外部網(wǎng)絡(luò)另建了一條網(wǎng)絡(luò)通道。
文檔編號H02J15/00GK101931272SQ20101022993
公開日2010年12月29日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者伍波 申請人:深圳綠拓科技有限公司