ЗАМОК ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ С БЛОКИРОВКОЙ

Заявляемая полезная модель относится к электромеханическому устройству, в частности к электромеханическому замку, предназначенному для предотвращения доступа или несанкционированного использования объекта защиты.
Электромеханические замки для предотвращения доступа или несанкционированного использования применяются в различных устройствах, таких как сейфовые ячейки, дверные замки, автомобильные блокираторы (устройства для предотвращения несанкционированного использования транспортного средства) и др.
Например, из патента РФ на полезную модель №97310 (опубликован 10.09.2010; МПК B60R 25/06) известно устройство для предотвращения несанкционированного использования транспортного средства, размещаемое за декоративными накладками внутри кузова транспортного средства и установленное на штатных крепежных элементах кулисы механизма переключения передач или на кузове транспортного средства в непосредственной близости от кулисы механизма переключения передач. Устройство содержит замок с механизмом секретности, связанный с запирающим ригелем посредством механизма, размещенного в защитном кожухе. Запирающий ригель установлен с возможностью взаимодействия с петлевой проушиной, закрепленной при помощи зажимного механизма на тяге, связывающей рычаг переключения передач с коробкой передач.
Недостатком данного устройства и аналогичных ему устройств является то, что, будучи полностью механическими, они не могут управляться дистанционно и, как в данном случае, не могут интегрироваться в бортовую систему защиты транспортного средства.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является электромеханическое устройство блокировки рычага коробки передач согласно заявке на патент США №2009/0007611 (опубликована 08.01.2009; МПК B60R 25/06, E05B 65/12), включающее запирающий ригель, который через гибкую тягу соединен с электродвигателем постоянного тока. Устройство блокировки размещается в защитном кожухе поблизости с рычагом коробки передач. Выдвигаясь из устройства, ригель входит в отверстие петлевой проушины на тяге рычага коробки передач, тем самым блокируя возможность переключения передачи. Активация устройства происходит автоматически при выключении двигателя и установке рычага коробки передач в положение «паркинг» или «задний ход». Деактивация также может осуществляться автоматически, например, в ответ на сигнал устройства дистанционного запирания/отпирания автомобиля, однако эта возможность только декларируется, а ее конкретное осуществление никак не раскрывается.
Недостатком ближайшего аналога является следующее. При неточном совмещении ригеля с отверстием петлевой проушины, например при не полностью переведенном в положение «паркинг» или «задний ход» рычаге коробки передач, ригель упрется в проушину, на вале электродвигателя возникает большой момент, а в его обмотке - большой ток, что может привести к выходу из строя электродвигателя. Учитывая скрытую установку устройства, его ремонт может вылиться для пользователя в большие временные и денежные затраты. Более того, в данной ситуации устройство блокировки, по сути, остается в деактивированном состоянии, поскольку при подаче сигнала на его активацию собственно активации не происходит. Другими словами, происходит неумышленная деактивация устройства блокировки.
Поскольку для ближайшего аналога не указано, как именно осуществляется деактивация устройства, для специалиста в данной области техники будет очевидным предположить, что устройство блокировки деактивируется через бортовую сеть автомобиля, принимающую сигнал, например, от устройства дистанционного запирания/отпирания автомобиля и передающую соответствующий управляющий сигнал на электродвигатель электромеханического устройства блокировки. Таким образом, если злоумышленник сможет взять управление бортовой сетью автомобиля под свой контроль, он также сможет разблокировать электромеханическое устройство блокировки, т.е. умышленно деактивировать устройство блокировки.
Технической задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является устранение недостатков известных устройств, предназначенных для предотвращения несанкционированного доступа и использования, а именно обеспечение надежной и безотказной работы устройства, предотвращающей его умышленную или неумышленную деактивацию.
Поставленная задача решается тем, что электромеханический замок согласно полезной модели содержит корпус с размещенными в нем ригелем, » электромеханическим приводом и блоком управления электромеханическим приводом для перемещения ригеля посредством тяги, соединяющей ригель с электромеханическим приводом. Блок управления электромеханическим приводом включает управляющее приемо-передающее устройство, выполненное с возможностью приема первых управляющих сигналов и выработки вторых управляющих сигналов, передаваемых по проводному или беспроводному соединению. Блок управления электродвигателем включает также средство контроля положения ригеля. Кроме того замок содержит реле блокировки, которое выполнено с возможностью сообщения с управляющим приемо-передающим устройством посредством приема вторых управляющих сигналов.
Управляющее приемо-передающее устройство позволяет
электромеханическому замку непосредственно, т.е. без дополнительных устройств, принимать сигналы - первые управляющие сигналы - от внешних устройств управления электромеханическим замком, таких как пульт дистанционного управления (например, устройство дистанционного запирания/отпирания автомобиля), и выдавать сигналы - вторые управляющие сигналы - на перемещение ригеля, т.е. на активацию или деактивацию электромеханического замка. Включение же в состав блока управления электродвигателем средства контроля положения ригеля позволяет надежно контролировать активацию электромеханического замка и в случае сбоя сообщать об этом пользователю тем или иным способом, а также выполнять определенные действия. При этом реле блокировки позволяет блокировать управляющую цепь, предотвращая использование транспортного средства. Этим обеспечивается более надежная, по отношению к аналогам, работа замка, за счет предотвращения его умышленной или неумышленной деактивации или несрабатывания устройства.
Электромеханический замок может дополнительно содержать генератор звукового сигнала, который выполнен с возможностью сообщения с управляющим приемо-передающим устройством посредством приема вторых управляющих сигналов.
В предпочтительном варианте средство контроля положения ригеля включает по меньшей мере один датчик Холла, размещенный, например, на блоке управления, и ползун с магнитом, размещенный на тяге с возможностью продольного перемещения относительно датчика Холла.
В другом предпочтительном варианте средство контроля положения ригеля включает по меньшей мере один датчик Холла, размещенный в радиальном направлении от продольной оси тяги, и ползун с магнитом, размещенный на тяге с возможностью вращения вокруг продольной оси тяги и перемещения относительно датчика Холла.
Далее, со ссылкой на прилагаемые фигуры, работа заявляемого электромеханического замка более подробно поясняется на примере его использования для блокировки транспортного средства. Однако специалисту будет понятно, что реализация заявленной полезной модели не ограничивается ее применением только для блокировки транспортного средства.
На фиг. 1 схематически представлен вариант исполнения заявляемого электромеханического замка.
На фиг. 2 представлен вариант исполнения заявляемого электромеханического замка в разрезе.
Как показано на фиг. 1, электромеханический замок содержит электромеханический привод 1 и тягу 2, размещенные внутри корпуса 3. Тяга 2 соединяет электромеханический привод 1 с запорным элементом электромеханического замка - ригелем 4. Ригель 4 взаимодействует с ответным элементом 5 объекта блокировки, предотвращая перемещение ответного элемента 5 и обеспечивая тем самым невозможность несанкционированного использования объекта блокировки. Например, при использовании электромеханического замка для блокировки транспортного средства ответным элементом 5 может являться управляющий элемент транспортного средства, такой рычаг коробки передач.
Перемещение ригеля 4 осуществляется посредством тяги 2, которая одним своим концом связана с электромеханическим приводом 1, а другим - с ригелем 4.
В качестве электромеханического привода 1 может быть использован электродвигатель, например шаговый электродвигатель, электродвигатель постоянного тока и т.п.
Если электромеханический привод 1 осуществляет вращательное движение, то оно в нем же может преобразовываться в возвратно-поступательное движение любым известным в технике способом. Далее возвратно-поступательное движение передается тяге 2, а от нее - ригелю 4.
Если в электромеханическом приводе 1 не происходит преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное движение, тяга 2 осуществляет вращательные движения в соответствии с вращением вала электромеханического привода 1. При этом тяга 2 по крайней мере на участке, размещенном поблизости к ригелю 4, выполняется с винтовой поверхностью (как показано на фиг. 2), а сам ригель 4 выполняется с ответной внутренней винтовой поверхностью. Таким образом, вращательное движение тяги 2 преобразуется в возвратно-поступательное движение ригеля 4.
Тяга 2 может быть выполнена жесткой или гибкой. Вариант исполнения тяги 2 гибкой позволяет передавать возвратно-поступательное движение даже если часть корпуса 3 не является прямой, как показано на фиг. 1. В случае же исполнения корпуса 1 как показано на фиг. 2, т.е. прямым, можно использовать и жесткую тягу 2.
В корпусе 3 электромеханического замка также размещен блок управления электромеханическим приводом, что обеспечивает компактность заявляемого устройства, а питание блока управления осуществляется по проводам, выходящим из корпуса 3 (не показаны). Например, при использовании электромеханического замка в качестве автомобильного блокиратора блок управления электромеханическим приводом может питаться от бортовой сети транспортного средства. Альтернативно, питание электромеханического замка может осуществляться от собственной аккумуляторной батареи.
Блок управления электромеханическим приводом включает в себя управляющее приемо-передающее устройство 6 и средство контроля положения ригеля 7.
Управляющее приемо-передающее устройство 6 принимает управляющие сигналы от внешних по отношению к электромеханическому замку устройств - первые управляющие сигналы, например сигнал идентификации от приемопередающего устройства идентификации пользователя 10. Кроме того, управляющее приемо-передающее устройство 6 вырабатывает и передает сигналы управления на компоненты электромеханического замка - вторые управляющие сигналы, например сигнал на перемещение ригеля 4.
К блоку управления электромеханическим приводом также подключено реле блокировки 8, предназначенное для блокировки управляющей цепи транспортного средства, а также генератор звукового сигнала 11. Указанные подключения могут осуществляться посредством проводного подключения, как показано на фиг.1, так и посредством беспроводного соединения. Реле блокировки 8 и генератор звукового сигнала 11, являясь дополнительными компонентами электромеханического замка, управляются посредством передачи от управляющего приемо-передающего устройства 6 вторых управляющих сигналов.
В исходном состоянии ригель 4 находится в положении «открыто», то есть задвинут в корпус 3, и реле блокировки 8 замкнуто.
При получении первых управляющих сигналов, например сигнала от замка зажигания о том, что зажигание выключено, и сигнала от управляющего элемента транспортного средства (например, рычага коробки передач) о положении, предназначенном для его блокировки (например, положение «паркинг»), электромеханический замок отрабатывает предварительно запрограммированное рабочее перемещение ригеля 4 посредством электромеханического привода 1 и тяги 2, обеспечивая перевод электромеханического замка в состояние охраны транспортного средства.
При включении зажигания и получении сигнала от приемо-передающего устройства идентификации пользователя 10, который для электромеханического замка также является первым управляющим сигналом, электромеханический привод 1 перемещает ригель 4 в исходное положение, обеспечивая снятие объекта охраны, например транспортного средства, с охраны.
Контроль за корректным перемещением ригеля 4 осуществляется средством контроля положения ригеля 7, снабженного соответствующими датчиками. При получении информации о том, что ригель 4 не переместился на требуемую дистанцию, блок управления электромеханическим приводом переключает электромеханический привод 1 на реверс, тем самым возвращая ригель 4 в исходное положение. Затем попытка переместить ригель 4 повторяется, причем количество таких циклов перемещения может быть запрограммирована заранее. В случае невозможности переместить ригель 4 на заданную величину при использовании всех запрограммированных попыток, электромеханический привод 1 выключается, оставляя ригель 4 в исходном положении. Таким же образом программируется алгоритм для электромеханического привода 1 при снятии с охраны.
При использовании реле блокировки 8 в составе электромеханического замка оно работает следующим образом. При включении зажигания блок управления электромеханическим приводом, размещенный в корпусе 3 и содержащий управляющее приемо-передающее устройство 6, анализирует наличие или отсутствие сигнала от приемо-передающего устройства идентификации пользователя 10 посредством двухстороннего обмена данными, т.е. приема первых управляющих сигналов и передачи вторых управляющих сигналов. При отсутствии сигнала от приемо-передающего устройства идентификации пользователя 10 через заданный интервал времени управляющее приемо-передающее устройство 6 подает второй управляющий сигнал на реле блокировки 8, вследствие чего реле блокировки 8 размыкает блокируемую управляющую цепь 9 транспортного средства, обеспечивая невозможность использования транспортного средства.
При наличии генератора звукового сигнала 11 в составе электромеханического замка любые, как штатные, так и нештатные режимы работы электромеханического замка могут сопровождаться различными звуковыми сигналами, информируя пользователя о текущем состоянии электромеханического замка.
В качестве средства контроля положения ригеля 7 может использоваться кнопка и ответный ей рычажок, который при нахождении напротив кнопки нажимает ее и замыкает электрический контакт; оптический датчик с соответствующей ответной частью - источником света, например, светодиодом; магнитный датчик, работающий на основе эффекта Холла; геркон и магнит; любое другое средство аналогичного назначения.
Средство контроля положения ригеля 7 может размещаться в любой части устройства, т.е. как снаружи корпуса 3, так и, предпочтительно, внутри корпуса 3. Последнее обеспечивает компактность устройства и защиту средства контроля положения ригеля 4 от внешних воздействий.
Частным случаем исполнения средства контроля положения ригеля 7, размещенного внутри корпуса 1, приведенном на фиг. 2, является использование по меньшей мере одного датчика Холла 12 и ползуна 13 с магнитом (на фиг. 2 показаны два датчика Холла 12). Датчики Холла 12 неподвижно закреплены, например, на плате средства контроля положения ригеля 7, однако могут быть установлены и на любом другом компоненте электромеханического замка, например на внутренней поверхности корпуса 3. Ползун 13 с магнитом установлен на тяге 2 таким образом, что при вращении или продольном перемещении тяги 2 ползун 13 с магнитом осуществляет продольные перемещения относительно датчиков Холла 12. Если конструкцией устройства предусмотрены вращательные движения тяги 2, на ее поверхности в нужном участке выполняется резьба (как показано на фиг. 2), а на внутреннем отверстии ползуна 13 выполняется ответная резьба. Если же конструкция устройства такова, что тяга 2 осуществляет возвратно-поступательные перемещения, ползун 13 с магнитом просто жестко крепится на тяге 2. Так обеспечивается продольное относительное перемещение магнита и датчиков Холла 12.
Другим частным случаем исполнения средства контроля положения ригеля 4, размещенного внутри корпуса 3, является использование ползуна 13 с магнитом и по меньшей мере одного датчика Холла 12, при котором датчики Холла 12 размещаются в радиальных от оси тяги 2 направлениях, а ползун 13 с магнитом жестко закреплен на тяге 2. В этом случае контролируется не продольное относительное перемещение ползуна 13 с магнитом, а его угловое перемещение, отвечающее углу поворота тяги 2, что позволяет контролировать положение ригеля 4 с высокой точностью. Понятно, этот вариант исполнения реализуется в том случае, если тяга 2 выполняет вращательные движения, и неприменим при возвратно-поступательном движении тяги 2.
Блок управления электромеханическим приводом, получая сигналы от датчиков Холла 12, реагирующих на перемещающийся магнит, позволяет определить положение ригеля 4, а значит, быстро и точно распознает возникновение нештатной ситуации, например, неполное вхождение ригеля 4 в отверстие ответной части. Другой нештатной ситуацией является отсутствие вообще какого-либо вращательного или возвратно-поступательного движения тяги 2, при которой известный специалисту в области техники контроль по потребляемому току электромеханического привода 1 может не дать информации о неверном функционировании устройства, и появляется необходимость контроля именно вращения или перемещения тяги 2.
Таким образом, конструкция заявляемого электромеханического замка обеспечивает надежную и безотказную работу устройства, предотвращая умышленную или неумышленную деактивацию или несрабатывание устройства.
Заявляемый электромеханический замок может быть использован в составе устройства для предотвращения несанкционированного использования транспортного средства, которое, помимо электромеханического замка, также может содержать источник питания (например, аккумуляторную батарею), защитный кожух для затруднения доступа к электромеханическому замку, элементы крепления электромеханического замка к корпусу транспортного средства и др.
Специалисту будет понятно, что описанные выше частные варианты исполнения устройства не ограничивают возможности его осуществления и использования только автомобильным блокиратором, а также только в составе устройства для предотвращения несанкционированного использования транспортного средства. Могут быть реализованы и другие варианты исполнения электромеханического замка в объеме представленной совокупности существенных признаков.