CN201218097Y - 支持外部电源开启的电子锁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种支持外部电源开启的电子锁系统，其中电子锁装置包括锁体驱动模块、第一数据处理与数据存储模块、数据传输接口模块、锁体开启控制模块、供电切换模块、第一电源模块和第一接口模块，电子钥匙装置包括信息读写控制模块、钥匙状态控制模块、电能输出控制模块、第二数据处理与数据存储模块、电子钥匙第一接口模块和第二电源模块，所述的第一接口模块与电子钥匙第一接口模块相匹配。采用该种支持外部电源开启的电子锁系统，有效延长电子锁本体电池使用寿命；将无源和有源电子锁巧妙结合，能按照管理需求进行有筛选的信息读取，电路结构简单实用，操作方便快捷，通用性强，稳定可靠，适用范围广，实现了电子锁系统的精细化管理。

Description

支持外部电源开启的电子锁系统

技术领域

本实用新型涉及电子信息安全领域，特别涉及电子锁技术领域，具体是指一种支持外部电源开启的电子锁系统。

背景技术

现代社会中，随着科学技术的不断进步，越来越多的地方开始使用电子锁和与之相对应的电子钥匙，现有的电子锁系统中，电子钥匙将携带开锁密码的信号传输给电子锁，电子锁在接收到开锁密码后，通常会对接收到的开锁密码进行验证，判断该用户是否合法，如果合法，则控制电子锁开关开启，否则拒绝开锁。

目前电子锁装置按供电方式划分有二大类，无源和有源。

对于无源方式：

(1)电子锁本体不带电池，在需开启或关闭时外接电源给其电能，供锁体动作的能量，其缺点是当电子锁遭遇非常规手段打开时不能保存锁体开启的时间，缺乏可追述性信息；

(2)电子锁本体外接电源，锁体动作的能量由外部供给，但其致命缺点是一旦断电，锁体无法动作，另外当电子锁遭遇非常规手段打开时不能保存锁体开启的时间，也缺乏可追述性信息。

对于有源方式：

优点：是避免上述无源锁体的缺点；

缺点：无法预知电池容量不足，一旦电池容量不足，就会导致电子锁锁舌无法打开，因此就需定期更换电池，如电子锁本装置功耗大且大批量使用电子锁时，被更换的大量电池容易给环境带来污染，也浪费资源，同时电子锁被同一企业使用时，还会增加维护的工作量，降低企业的经济效益。

目前电子钥匙装置按使用方式划分有二大类，无信息读写功能的电子钥匙和有信息读写功能的电子钥匙。无信息读写功能的电子钥匙，其缺点是不知道电子锁在何地何时被何人开闭过，假如电子钥匙给他人非法窃取，将对电子锁使用者造成不利后果。有信息读写功能的电子钥匙，虽能掌握电子锁在何地何时被何人开闭过，但对电子钥匙给他人非法窃取，将对电子锁使用者造成不利后果不易控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种支持外部电源开启的电子锁系统，该电子锁系统能够在电子锁内部供电出现故障的状况下从外部直接获得电能进行工作，有效延长电子锁本体电池使用寿命，而且电路结构简单实用，操作方便快捷，通用性强，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。

为了实现上述的目的，本实用新型的支持外部电源开启的电子锁系统具有如下构成：

该支持外部电源开启的电子锁系统，包括电子锁装置和与之相匹配的电子钥匙装置，其主要特点是，所述的电子锁装置包括锁体驱动模块、第一数据处理与数据存储模块、数据传输接口模块、锁体开启控制模块、供电切换模块、第一电源模块和第一接口模块，所述的第一接口模块通过供电切换模块连接于所述的第一电源模块，且所述的锁体驱动模块依次通过所述的锁体开启控制模块、第一数据处理与数据存储模块和数据传输接口模块连接于所述的第一接口模块，所述的电子钥匙装置包括信息读写控制模块、钥匙状态控制模块、电能输出控制模块、第二数据处理与数据存储模块、电子钥匙第一接口模块和第二电源模块，所述的电子钥匙第一接口模块通过所述的电能输出控制模块与所述的第二电源模块相连接，所述的第二数据处理与数据存储模块依次通过钥匙状态控制模块和电能输出控制模块与所述的电子钥匙第一接口模块相连接，且该第二数据处理与数据存储模块通过信息读写控制模块与所述的电子钥匙第一接口模块相连接，所述的第一接口模块与电子钥匙第一接口模块相匹配。

该支持外部电源开启的电子锁系统中的电子锁装置中的第一接口模块可以为兼容读取iButton器件的TM读取头，所述的电子钥匙第一接口模块也可以为兼容读取iButton器件的TM读取头。

该支持外部电源开启的电子锁系统中的电子钥匙第一接口模块通过通信线路与监控计算机系统相连接。

该支持外部电源开启的电子锁系统中的电子锁装置中还包括有第二接口模块，所述的第一数据处理与数据存储模块依次通过所述的数据传输接口模块和第二接口模块连接于外部信息接收设备。

该支持外部电源开启的电子锁系统中的第一数据处理与数据存储模块为MCU控制单元。

该支持外部电源开启的电子锁系统中的第二数据处理与数据存储模块为MCU控制单元。

采用了该实用新型的支持外部电源开启的电子锁系统，由于其能够支持外部电源供电开启，电子锁锁舌开闭的电能从外部直接获得，从而在电子锁正常工作的条件下能计算电池的使用时间，在外部电能不足的意外情况下电子锁装置里电池也能提供锁舌驱动能量，有效延长电子锁本体电池使用寿命；而且将无源电子锁和有源电子锁的优点巧妙结合在了一起，克服了二者的缺点，可以根据情况灵活改变钥匙类型，设置钥匙使用状态，设置钥匙读写信息的内容，从而减小了因电子钥匙丢失所带来的不利后果，同时也能够按照管理需求进行有筛选的信息读取，显著减少了管理工作量；不仅如此，本实用新型的电路结构简单实用，操作方便快捷，通用性强，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛，为电子锁系统的精细化管理创造条件，并为企业提高经济效益创造条件。

附图说明

图1为本实用新型的支持外部电源开启的电子锁系统的功能模块结构示意图。

图2为本实用新型的支持外部电源开启的电子锁系统中的电子锁装置的各功能模块与第一接口模块的连接关系示意图。

图3为本实用新型的支持外部电源开启的电子锁系统中的电子锁装置的各功能模块与第二接口模块的连接关系示意图。

图4为本实用新型的支持外部电源开启的电子锁系统中的电子钥匙装置的功能模块和连接关系示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参阅图1至图4所示，该支持外部电源开启的电子锁系统，包括电子锁装置1和与之相匹配的电子钥匙装置2，其中，所述的电子锁装置1包括锁体驱动模块11、第一数据处理与数据存储模块12、数据传输接口模块13、锁体开启控制模块14、供电切换模块15、第一电源模块16和第一接口模块17，所述的第一接口模块17通过供电切换模块15连接于所述的第一电源模块16，且所述的锁体驱动模块11依次通过所述的锁体开启控制模块14、第一数据处理与数据存储模块12和数据传输接口模块13连接于所述的第一接口模块17，所述的电子钥匙装置2包括信息读写控制模块21、钥匙状态控制模块22、电能输出控制模块23、第二数据处理与数据存储模块24、电子钥匙第一接口模块25和第二电源模块26，所述的电子钥匙第一接口模块25通过所述的电能输出控制模块23与所述的第二电源模块26相连接，所述的第二数据处理与数据存储模块24依次通过钥匙状态控制模块22和电能输出控制模块23与所述的电子钥匙第一接口模块25相连接，且该第二数据处理与数据存储模块24通过信息读写控制模块21与所述的电子钥匙第一接口模块25相连接，所述的第一接口模块17与电子钥匙第一接口模块25相匹配。

其中，所述的电子锁装置中的第一接口模块17可以为兼容并支持读取iButton器件的TM读取头，相应的所述的电子钥匙第一接口模块25也可以为兼容并支持读取iButton器件的TM读取头；所述的第一数据处理与数据存储模块、第二数据处理与数据存储模块均为MCU控制单元，当然也可以采用其它具有数据处理与数据存储功能的电子器件。

同时，该电子钥匙第一接口模块25还可以通过通信线路与监控计算机系统3相连接。

不仅如此，该电子锁装置1中还包括有第二接口模块18，所述的第一数据处理与数据存储模块12依次通过所述的数据传输接口模块13和第二接口模块18连接于外部信息接收设备4。

在实际使用当中，本实用新型的支持外部电源开启的电子锁系统主要分为二大装置：电子钥匙装置与电子锁装置，它们各有以下所述功能和连接关系。

1、电子锁装置：该电子锁装置包括锁体驱动模块、数据处理、数据存储和信息传输接口模块、电子锁开启控制模块、供电切换模块，电源部件。其具有以下特点：

(1)所述的电子锁装置外部供电接口与信息传输接口部件为同一个对外连接器件，既接口一。所述的信息传输接口通过数据线/供电线与信息传输接口模块相连，所述的外部供电接口通过数据/供电线与供电切换模块相连。

(2)所述的电子锁装置外部供电接口/信息传输接口的器件能适用于对iButton器件读写。

(3)所述电子锁内的电池主要供给MCU控制单元使用，仅在外部电能量不足以驱动电子锁内的锁体运动时，再通过供电切换模块由锁内的电池电能驱动电子锁内的锁体运动。

(4)所述的开闭电子锁的电子钥匙装置里的各种信息、电子锁的工作状态信息和电子锁固有的特征信息能有筛选地输出到外部设备中。

(5)可根据用户要求增加电子锁装置的一个输出接口，即接口二，能将其各种工作状态信息实时传递给其它设备，所述的接口二通过数据传输接口模块13与MCU控制单元相连。

其中，在电子锁装置中，请参阅图2所示，对于接口一来说，其器件可以采用适用于读写iButton器件的TM读取头结构的部件，其中，Button器件和TM读写头是在智能IC卡的基础上发展起来的高科技产品，可以安全可靠地使用十年以上，采用单总线通讯，不需要读写设备输出电能，与读写设备的连接只有外壳的两极；具有完美的校验、容错、高速数据传输、保密、数据存储功能。由于Button器件和TM读写头可以克服一般IC卡易于损坏、锁卡、读写设备复杂、易受干扰及防水、防潮、防灰尘污染性能差等缺点，因而是一种最适合在长期恶劣环境下携带和频繁使用，适用于复杂的智能建筑环境，因而在电子锁领域中能够被广泛应用。

同时，“接口一的器件”在电路上既同“数据传输接口模块”相连又与“供电切换模块”相连。在需驱动锁体能量时，外部电源通过接口一到“供电切换模块”，“供电切换模块”里的电压比较电路比较锁内电池电压值和外界的供电电压值，如果外界供电电压值大于锁内电池电压值，驱动锁体所需的能量由外部电能供给，一旦外界供电电压值小于锁内电池电压值，则有锁内电池提供电能。当需与外界信息交换时，外部信息通过接口1到“数据传输接口模块”，再由“数据传输接口模块”将信息传递到MCU控制单元进行处理，最后将所需信息保存在锁内的存储器里或上传已处理过的信息给外部设备。虽然通过接口1能与外界信息交换，但其信息传递属于非实时，因此在电子锁装置内安放了一个接口二，请参阅图3所示，该“接口二的器件”在电路上同“数据传输接口模块”相连，再由“数据传输接口模块”连接到MCU控制单元，当发生开闭电子锁时或电子锁工作状态变化时，MCU控制单元把从接口一获取的部分信息和电子锁本体具有的信息或电子锁工作状态信息通过接口二即时传递给外部设备。

2、电子钥匙装置：该电子钥匙装置包含读写信息控制模块、储存开启电子锁的各种信息、钥匙状态控制模块、钥匙状态设置模块、提供电子锁开启的电能输出控制模块、与计算机进行信息交换的接口模块和电源部件。其具有以下特点：

(1)所述的电子钥匙装置能对电子锁进行供电，能与电子锁和计算机进行信息交换。

(2)所述的电子钥匙装置信息传输接口与供电接口为同一器件。

(3)所述的电子钥匙装置信息传输接口通过数据线/供电线与读写信息控制模块相连，所述的电子钥匙装置供电接口通过数据线/供电线与电能输出控制模块相连。

(4)所述的电子钥匙装置通过编程能设置成等同于各种iButton器件，并适用于符合iButton器件通讯协议的设备部件。

(5)所述的电子钥匙装置通过设置能被赋予不同权限的电子钥匙，使得一个电子钥匙只能开闭所限定的电子锁或所属区域的电子锁。

(6)所述的电子钥匙装置可通过某使用人设置，使之成为仅能设置此钥匙的使用人使用。

(7)所述的电子钥匙装置可通过设置变为不同功能的钥匙。

(8)所述的电子钥匙装置能有筛选地读写电子锁内各种信息。

其中，在电子钥匙装置中，请参阅图4所示，“接口的器件”采用外型类似于iButton器件的部件，“接口的器件”在电路上既同“读写信息控制模块”相连又与“电能输出控制模块”相连，“钥匙状态控制模块”控制“读写信息控制模块”和“电能输出控制模块”的工作时序，当需对外传输信息时，控制“电能输出控制模块”切断输出电源，使电子钥匙的信息能正常对外进行信息交换，当需对外传递电能时，控制“读写信息控制模块”断开信息输出通道。通过计算机与钥匙“接口的器件”的连接，可设置电子钥匙类别，赋予电子钥匙的不同功能，例：清零钥匙(能改写电子锁存储的特征信息)、装配钥匙(不对电子锁设置工作区域和级别，能开启未设置特征信息的电子锁)、工作钥匙(根据相应的工作区域和级别才能开启电子锁)、应急钥匙(不区分工作区域和级别就能开启电子锁)等。在通过对电子钥匙面板按键的不同操作次序，可启动电子钥匙正常读取信息。

综上所述，本实用新型的支持外部电源开启的电子锁系统，其中的电子锁装置和电子钥匙装置的信息交换及相互间供电回路公用一个接口器件，电子锁开启的电能量按实际需要既可由电子钥匙内电源供给又可由电子锁内部电源供给，所述的电子钥匙装置与电子锁接口连接，既能适用于读写iButton器件的TM读取头的结构，又能按电子锁系统二个装置约定的接口器件类型进行读写，所述电子锁装置与电子钥匙装置接口连接，既能适用于读写iButton器件，又能按电子锁系统二个装置约定的接口器件类型形式进行读写，电子钥匙装置同计算机进行交换信息的接口器件与电子锁装置和电子钥匙装置的信息交换的接口器件是相同的一个器件，电子钥匙装置既能按需读写电子锁内储存的相关信息又能全部读出电子锁储存信息，电子钥匙装置的类型和工作状态可按需通过计算机设置，电子钥匙装置的使用者能通过电子钥匙装置上的按键输入工作口令，使其只能在输入工作口令后才能使用，而且在用户需要时，可增加电子锁装置的一个输出接口，能将其各种工作状态信息实时传递给其它设备。

采用了上述的支持外部电源开启的电子锁系统，由于其能够支持外部电源供电开启，电子锁锁舌开闭的电能从外部直接获得，从而在电子锁正常工作的条件下能计算电池的使用时间，在外部电能不足的意外情况下电子锁装置里电池也能提供锁舌驱动能量，有效延长电子锁本体电池使用寿命；而且将无源电子锁和有源电子锁的优点巧妙结合在了一起，克服了二者的缺点，可以根据情况灵活改变钥匙类型，设置钥匙使用状态，设置钥匙读写信息的内容，从而减小了因电子钥匙丢失所带来的不利后果，同时也能够按照管理需求进行有筛选的信息读取，显著减少了管理工作量；不仅如此，本实用新型的电路结构简单实用，操作方便快捷，通用性强，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛，为电子锁系统的精细化管理创造条件，并为企业提高经济效益创造条件。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (6)

1、一种支持外部电源开启的电子锁系统，包括电子锁装置和与之相匹配的电子钥匙装置，其特征在于，所述的电子锁装置包括锁体驱动模块、第一数据处理与数据存储模块、数据传输接口模块、锁体开启控制模块、供电切换模块、第一电源模块和第一接口模块，所述的第一接口模块通过供电切换模块连接于所述的第一电源模块，且所述的锁体驱动模块依次通过所述的锁体开启控制模块、第一数据处理与数据存储模块和数据传输接口模块连接于所述的第一接口模块，所述的电子钥匙装置包括信息读写控制模块、钥匙状态控制模块、电能输出控制模块、第二数据处理与数据存储模块、电子钥匙第一接口模块和第二电源模块，所述的电子钥匙第一接口模块通过所述的电能输出控制模块与所述的第二电源模块相连接，所述的第二数据处理与数据存储模块依次通过钥匙状态控制模块和电能输出控制模块与所述的电子钥匙第一接口模块相连接，且该第二数据处理与数据存储模块通过信息读写控制模块与所述的电子钥匙第一接口模块相连接，所述的第一接口模块与电子钥匙第一接口模块相匹配。

2、根据权利要求1所述的支持外部电源开启的电子锁系统，其特征在于，所述的电子锁装置中的第一接口模块为兼容读取iButton器件的TM读取头，所述的电子钥匙第一接口模块也为兼容读取iButton器件的TM读取头。

3、根据权利要求1所述的支持外部电源开启的电子锁系统，其特征在于，所述的电子钥匙第一接口模块通过通信线路与监控计算机系统相连接。

4、根据权利要求1所述的支持外部电源开启的电子锁系统，其特征在于，所述的电子锁装置中还包括有第二接口模块，所述的第一数据处理与数据存储模块依次通过所述的数据传输接口模块和第二接口模块连接于外部信息接收设备。

5、根据权利要求1至4中任一项所述的支持外部电源开启的电子锁系统，其特征在于，所述的第一数据处理与数据存储模块为MCU控制单元。

6、根据权利要求1至4中任一项所述的支持外部电源开启的电子锁系统，其特征在于，所述的第二数据处理与数据存储模块为MCU控制单元。

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