ДВЕРНОЙ ЗАМОК

Область техники
Полезная модель относится к области запорных устройств, в частности к дверным замкам.
Уровень техники
С ускоренной урбанизацией возникла необходимость в повышении безопасности помещений. Широкое распространение получило использование электронных дверных замков, идентифицирующих пользователя по отпечатку пальца, т.к. они освобождают его от ограничений, накладываемых ключами. Однако ввиду того, что опечатки поддаются подделке, надежность дверных замков оказывается весьма сомнительной. Кроме того, т.к. электронный дверной замок требует непрерывной подачи электропитания, потребление энергии дверными замками относительно велико, и пользователи вынуждены часто менять батареи, что не только расходует источники питания, на также загрязняет окружающую среду. Более того, существующие способы демонтажа и установки батарей в запорное устройство очень сложны. Для замены батарей обычно необходимо снять панель запорного устройства и даже необходимо отсоединить декоративную накладку на панели. После частого демонтажа и установки батарей винты или стяжные муфты на панели изнашиваются, что влияет на использование дверного замка. Кроме того, если дверь не удается открыть из-за недостаточного заряда батарей дверного замка, использование двери серьезно затрудняется, в результате чего опыт использования становится отрицательным.
Задачей полезной модели является создание дверного замка, позволяющего снизить потребление энергии, упростить операции демонтажа и установки и улучшить опыт использования.
Раскрытие полезной модели
Дверной замок согласно полезной модели включает в себя запорный механизм, интерфейс электропитания, главную плату управления, устройство сбора информации об окружающей среде и устройство управления электропитанием, при этом запорный механизм, интерфейс электропитания и устройство управления электропитанием соединены с главной платой управления, а устройство сбора информации об окружающей среде соединено с устройством управления электропитанием; устройство сбора информации об окружающей среде выполнено с возможностью сбора информации об окружающей дверной замок среде и передачи этой информации в устройство управления электропитанием; устройство управления электропитанием выполнено с возможностью осуществления операции сопоставления согласно информации об окружающей среде и выдачи режима электропитания, согласованного с информацией об окружающей среде, в главную плату управления; а интерфейс электропитания выполнен с возможностью осуществления операции, относящейся к режиму электропитания, согласованному с информацией об окружающей среде, в соответствии с поступающей от главной платы управления командой на источник электропитания.
Предпочтительно, устройство управления электропитанием включает в себя модуль хранения справочной информации, модуль сравнения информации об окружающей среде и модуль выбора режима электропитания, причем модуль сравнения информации об окружающей среде выполнен с возможностью сравнения информации об окружающей среде, собранной устройством сбора информации об окружающей среде, с информацией об окружающей среде, предварительно сохраненной в модуле хранения справочной информации, и выдачи результата сравнения в модуль выбора режима электропитания; а модуль выбора режима электропитания выполнен с возможностью выбора режима электропитания, согласованного с информацией об окружающей среде согласно результату сравнения, и передачи режима электропитания в главную плату управления.
Предпочтительно, выбор режима электропитания, согласованного с информацией об окружающей среде согласно результату сравнения, включает в себя выдачу нормального режима электропитания, если в результате сравнения выявлено, что среда, окружающая дверной замок, динамична; или выдачу энергосберегающего режима электропитания, если в результате сравнения выявлено, что среда, окружающая дверной замок, статична.
Предпочтительно, информация об окружающей среде включает в себя один или несколько из следующих видов информации: сигналы от емкостного датчика, сигналы от резистивного датчика, акустическую информацию, информацию о тепловом излучении и информацию об освещенности.
Предпочтительно, дверной замок дополнительно включает в себя переднюю панель и устройство распознавания рисунка вен пальца, встроенное в отверстие на передней панели, причем устройство распознавания рисунка вен пальца соединено с главной платой управления и выполнено с возможностью сбора информации о рисунке вен пальца и отправки собранной информации о рисунке вен пальца в главную плату управления, так что главная плата управления осуществляет проверку идентичности по информации о рисунке вен пальца.
Предпочтительно, устройство распознавания рисунка вен пальца включает в себя полость для приема пальца, источник инфракрасного света и блок получения изображений в инфракрасном свете, причем полость для приема пальца встроена в отверстие в передней панели; а источник инфракрасного света и блок получения изображений в инфракрасном свете расположены на внешней стороне полости для приема пальца.
Предпочтительно, дверной замок дополнительно включает в себя клавиатуру для ввода пароля, соединенную с главной платой управления, причем клавиатура для ввода пароля выполнена с возможностью сбора информации о пароле и отправки информации о пароле в главную плату управления, так что главная плата управления осуществляет проверку идентичности по информации о пароле.
Предпочтительно, дверной замок дополнительно включает в себя устройство контроля, соединенное с главной платой управления, причем устройство контроля выполнено с возможностью контроля акустической информации и/или визуальной информации с наружной стороны дверного замка и отправки акустической информации и/или визуальной информации в главную плату управления.
Предпочтительно, дверной замок дополнительно включает в себя устройство контроля событий, соединенное с главной платой управления, причем устройство контроля событий выполнено с возможностью контроля событий действий одного или нескольких компонентов дверного замка, определения, авторизовано ли событие действия командой на разрешение доступа от главной платы управления, и извещения главной платы управления о событии незаконного действия.
Предпочтительно, дверной замок дополнительно включает в себя устройство тревожной сигнализации, соединенное с главной платой управления, причем устройство тревожной сигнализации выполнено с возможностью выработки соответствующего сигнала тревоги в соответствии с командой на выдачу сигнала тревоги при незаконном действии или командой на маломощный сигнал тревоги, поступающей от главной платы управления.
Предпочтительно, дверной замок дополнительно включает в себя беспроводное устройство связи, соединенное с главной платой управления, причем беспроводное устройство связи выполнено с возможностью беспроводного информационного взаимодействия с внешними устройствами.
Предпочтительно, информационное взаимодействие включает в себя отправку основной платой управления на внешние устройства с помощью беспроводного устройства связи контролируемой акустической информации и/или визуальной информации снаружи дверного замка, и/или контролируемого события действия одного или нескольких компонентов дверного замка, и/или сигнала тревоги.
Предпочтительно, беспроводное информационное взаимодействие включает в себя дистанционный мониторинг и/или конфигурирование дверного замка, осуществляемое с помощью внешних устройств, и/или совместное управление дверным замком, осуществляемое с помощью внешних устройств.
Предпочтительно, внешние устройства включают в себя одно или несколько из следующих устройств: мобильное устройство связи, вычислительное устройство, облачное обслуживающее устройство, оборудование "умного" дома и "умное" носимое устройство.
Предпочтительно, дверной замок дополнительно включает в себя переднюю панель и механическую замочную скважину, скрытно выполненную в передней панели, причем механическая замочная скважина непосредственно соединена с запорным механизмом.
Предпочтительно, дверной замок дополнительно включает в себя переднюю панель и контакты электродов, установленные на передней панели, причем контакты электродов непосредственно соединены с интерфейсом электропитания.
Таким образом, в замке согласно полезной модели режим работы источника электроэнергии может гибко настраиваться в соответствии с изменением окружающей дверной замок среды, чтобы эффективно снабжать дверной замок электроэнергией. Благодаря этому может быть снижено потребление энергии, сокращено количество операций разборки и сборки, относящихся к источнику электропитания, и улучшен опыт использования.
Особенности и преимущества настоящей полезной модели станут более понятными из дальнейшего описания вариантов ее осуществления со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана принципиальная структурная схема дверного замка в одном из вариантов осуществления настоящей полезной модели;
на фиг. 2 – принципиальная структурная схема дверного замка в другом варианте осуществления полезной модели;
на фиг. 3 – принципиальная структурная схема устройства распознавания рисунка вен пальца в одном из вариантов осуществления полезной модели;
на фиг. 4А – внешняя конструкция наружной части дверного замка в одном из вариантов осуществления полезной модели;
на фиг. 4В – внешняя конструкция внутренней части дверного замка в одном из вариантов осуществления полезной модели.
Осуществление полезной модели
Очевидно, что описанные ниже варианты осуществления полезной модели представляют собой лишь часть всех возможных вариантов осуществления полезной модели. Все другие варианты, которые могут быть разработаны специалистами в данной области техники на основе описанных вариантов без какого-либо творческого усилия, входят в объем настоящей полезной модели.
В дальнейшем описании изложены многочисленные конкретные детали, позволяющие обеспечить полное понимание настоящей полезной модели. Однако специалистам в данной области техники понятно, что настоящая полезная модель может быть осуществлена без некоторых из таких деталей. Нижеследующее описание вариантов осуществления настоящей полезной модели предложено исключительно для обеспечения лучшего понимания настоящей полезной модели на иллюстративных примерах его осуществления. Настоящая полезная модель никоим образом не ограничена какой-либо конкретной конфигурацией или процедурой, изложенной ниже, но претендует на охват всех модификаций, замен и усовершенствований элементов, компонентов и процедур, не выходящих за пределы сущности настоящей полезной модели. На чертежах и в нижеследующем описании не показаны и не рассматриваются хорошо известные конструкции и технологии, чтобы исключить нежелательное затенение сущности настоящей полезной модели.
Примеры осуществления полезной модели ниже рассматриваются более подробно со ссылкой на чертежи. Однако примеры осуществления могут иметь разнообразные формы и не должны истолковываться как ограниченные приведенными вариантами; наоборот, приведенные варианты осуществления полезной модели выбраны таким образом, чтобы настоящее описание было исчерпывающим и полным, и идеи примеров осуществления полностью понятны специалистам в данной области техники. Одинаковые ссылочные позиции на чертежах относятся к одинаковым или сходным конструкциям, и поэтому их повторное подробное описание опущено.
Кроме того, описанные особенности, конструкции или характеристики могут любым подходящим образом объединяться в одном или нескольких вариантах осуществления полезной модели. В дальнейшем описании изложены многочисленные конкретные детали для обеспечения исчерпывающего понимания вариантов осуществления настоящей полезной модели. Однако специалистам в данной области техники понятно, что технические решения, использованные в настоящей полезной модели, могут быть реализованы без одной или нескольких конкретных деталей, или могут использоваться другие компоненты, модули или материалы и т.п. В других случаях хорошо известные конструкции, материалы или операции и т.п. не показаны или подробно не описаны, чтобы исключить затенение основной технической идеи полезной модели.
Следует отметить, что при отсутствии конфликта варианты осуществления настоящей полезной модели и особенности в вариантах осуществления полезной модели могут комбинироваться друг с другом. Ниже настоящая полезная модель описана более подробно со ссылкой на чертежи и в комбинации с вариантами осуществления полезной модели.
На фиг. 1 показана принципиальная структурная схема дверного замка в одном из вариантов осуществления полезной модели. Как показано на фиг. 1, дверной замок включает в себя запорный механизм 3, интерфейс 4 электропитания, главную плату 5 управления, устройство 7 сбора информации об окружающей среде и устройство 8 управления электропитанием.
В данном варианте осуществления полезной модели запорный механизм 3, интерфейс 4 электропитания и устройство 8 управления электропитанием соединены с главной платой 5 управления, а устройство 7 сбора информации об окружающей среде соединено с устройством 8 управления электропитанием.
В данном варианте осуществления полезной модели конфигурация компонентов дверного замка имеет следующий вид. Устройство 7 сбора информации об окружающей среде предназначено для сбора информации об окружающей дверной замок среде и передачи информации об окружающей среде в устройство 8 управления электропитанием. Устройство 8 управления электропитанием предназначено для выполнения операции сопоставления согласно информации об окружающей среде и выдачи режима электропитания, согласованного с информацией об окружающей среде, в главную плату 5 управления. Интерфейс 4 электропитания предназначен для выполнения операции, относящейся к режиму электропитания, согласованному с информацией об окружающей среде, согласно команде источнику электропитания, поступающей от главной платы 5 управления.
В данном варианте осуществления полезной модели, когда пользователь открывает дверной замок, работа компонентов дверного замка осуществляется следующим образом.
Во-первых, устройство 7 сбора информации об окружающей среде собирает информацию о среде, окружающей дверной замок, и передает ее в устройство 8 управления электропитанием.
Далее, устройство 8 управления электропитанием выполняет операцию сопоставления согласно информации об окружающей среде и выдает режим электропитания, согласованный с информацией об окружающей среде, в главную плату 5 управления.
Поле этого интерфейс 4 электропитания выполняет операцию, относящуюся к режиму электропитания, согласованному с информацией об окружающей среде, согласно команде, поступающей от главной платы 5 управления.
Информация об окружающей среде, собранная устройством 7 сбора информации об окружающей среде, может представлять собой сигналы от емкостного датчика, от резистивного датчика, акустическую информацию, информацию о тепловом излучении и информацию об освещенности. В зависимости от различных видов подлежащей сбору информации устройство 7 сбора информации об окружающей среде может включать в себя различные типы датчиков (например, акустический датчик, датчик инфракрасного излучения или светочувствительный датчик и т.п.) или переключающих устройств (например, емкостной сенсорный переключатель или резистивный сенсорный переключатель). В частности, информация от емкостного датчика может собираться с помощью емкостного сенсорного переключателя. Емкостной сенсорный переключатель может безошибочно обнаруживать фактическое прикосновение пальца через корпус из изолирующего материала (стекло, пластмасса или т.п.) толщиной более 20 мм, гарантируя тем самым, что чувствительность, стабильность, надежность и т.п. изделия не будут изменяться из-за изменения окружающих условий или длительного срока службы, и обеспечивать водостойкость и хорошую помехоустойчивость. Аналогичным образом, информация от резистивного датчика может собираться с помощью резистивного сенсорного датчика. Понятно, что специалист в данной области техники в зависимости от необходимости может использовать другие датчики для сбора соответствующей информации об окружающей среде.
В некоторых вариантах осуществления полезной модели устройство 8 управления электропитанием содержит модуль 81 хранения справочной информации, модуль 82 сравнения информации об окружающей среде и модуль 83 выбора режима электропитания. Модуль 82 сравнения информации об окружающей среде предназначен для сравнения информации об окружающей среде, собранной устройством 7 сбора информации об окружающей среде, со справочной информацией об окружающей среде, заранее сохраненной в модуле 81 хранения справочной информации, и выдачи результата сравнения в модуль 83 выбора режима электропитания. Модуль 83 выбора режима электропитания предназначен для выбора режима электропитания, согласованного с результатом сравнения, и передачи режима работы источника электропитания в главную плату 5 управления.
В некоторых вариантах осуществления полезной модели выбор режима электропитания, согласованного с информацией об окружающей среде, согласно результату сравнения включает в себя выдачу нормального режима электропитания (например, режима электропитания всех компонентов, т.е. режима электропитания, в котором стандартное номинальное напряжение подается на все компоненты дверного замка), если из результата сравнения выявлено, что среда, окружающая дверной замок, динамична; или выдачу энергосберегающего режима электропитания, если в результате сравнения выявлено, что среда, окружающая дверной замок, статична.
В частности, например, энергосберегающий режим электропитания включает в себя режим электропитания части компонентов, в котором электропитание подается на некоторые компоненты (например, на устройство 7 сбора информации об окружающей среде и главную плату 5 управления) дверного замка. В качестве другого примера электропитание некоторых компонентов осуществляется пониженным относительно номинального напряжением, а электропитание других компонентов осуществляется номинальным напряжением.
Устройство 8 управления электропитанием может быть выполнено, в частности, следующим образом.
Например, если емкостной сенсорный переключатель обнаруживает прикосновение пальца пользователя, считается, что среда является динамичной. Это означает, что пользователю необходимо открыть замок, и по этой причине на соответствующие компоненты дверного замка подается номинальное напряжение.
Например, если интенсивность звука меньше 20 дБ, считается, что среда является статичной, и по этой причине в данный момент нет необходимости открывания замка. Нет необходимости подавать номинальное напряжение и на устройство 7 сбора информации об окружающей среде, так что на главную плату 5 управления подается только рабочее напряжение. Если интенсивность звука выше 20 дБ, считается, что среда является динамичной, что означает, что в данный момент имеется необходимость открывания замка, и по этой причине на соответствующие компоненты дверного замка подается номинальное напряжение питания.
В другом примере, если инфракрасным датчиком будет обнаружено наличие теплового излучения человеческого тела, считается, что окружающая среда является динамической и некто приближается к дверному замку. В данный момент может иметься необходимость открывания замка, и тогда на соответствующие компоненты дверного замка подается номинальное напряжение питания.
В другом примере, если устройство управления источником электропитания определит, что среда, окружающая дверной замок, является статичной на протяжении заданного периода времени, предполагается, что пользователь может находиться в отпуске, и выдается режим электропитания, в котором весь дверной замок обесточен. В таком режиме дверной замок не может использоваться. Только после повторного запуска дверного замка он может вернуться в нормальное рабочее состояние. Например, предварительно заданный период времени может составлять 24 часа. Обычно замок двери дома или предприятия открывают по меньшей мере один раз за 24 часа. Таким образом, если в течение 24 часов с дверным замком не совершается никаких операций, это означает, что пользователь, использующий дверной замок, находится в отпуске. В таком случае дальнейшая подача энергии дверному замку будет приводить к бесполезной трате энергии. Конечно, заданный период времени может также гибко регулироваться в зависимости от необходимости. Например, заданный период времени может быть больше или меньше вышеупомянутого значения. В режиме энергосбережения дверной замок может работать в режиме контроля и режиме сна. В режиме отключенного питания дверной замок может находиться в состоянии глубокого сна. Конкретный режим электропитания может гибко устанавливаться в зависимости от текущей необходимости.
В некоторых вариантах осуществления настоящей полезной модели справочная информации об окружающей среде, хранящаяся в модуле 81, может быть такой, как показано в таблице 1.
Таблица 1
Справочная информационная таблица интенсивности звука
Справочная числовые диапазоны интенсивности звука (дБ)
Время (час)
Режим электропитания
≤20
≤24
Энергосберегающий режим электропитания
>20
≤24
Нормальный режим электропитания
≤20
>24
Pежим отключенного электропитания
Специалисту в данной области техники понятно, что таблица справочной информации об окружающей среде может содержать таблицы справочной информации о различных параметрах окружающей среды, или справочная информация о различных параметрах окружающей среды может содержаться в одной единственной таблице. При необходимости могут, в частности, выполняться персонифицированные настройки, и в этом аспекте содержание таблиц не ограничено.
Таким образом, в замке согласно полезной модели режим электропитания может гибко настраиваться в соответствии с изменением среды, окружающей дверной замок, для эффективного электропитания дверного замка. Вследствие этого электрическая энергия может существенно экономиться и частота замены источника питания может быть снижена. Кроме того, объем работы пользователя может быть уменьшен, срок службы дверного замка может быть увеличен, а опыт пользователя улучшен.
На фиг. 2 показана принципиальная структурная схема дверного замка в другом варианте осуществления полезной модели. Как показано на фиг. 2, дверной замок содержит следующие компоненты: переднюю панель 1, заднюю панель 2, запорный механизм 3, интерфейс 4 электропитания, главную плату 5 управления, устройство 6 распознавания рисунка вен пальца, устройство 7 сбора информации об окружающей среде, устройство 8 управления электропитанием, клавиатуру 9 для ввода пароля, устройство 10 контроля, устройство 11 контроля событий, устройство 12 аварийной сигнализации, беспроводное устройство 13 связи, механическую замочную скважину 14 и контакты 15 электродов (два электрода, т.е. положительный и отрицательный электроды).
В данном варианте осуществления полезной модели количество функциональных компонентов увеличено по сравнению с вариантом, показанным на фиг. 1, так что дверной замок имеет большее количество функций. Для краткости описания, содержание, одинаковое или схожее с вариантом, показанным на фиг. 1, повторно не приводится, и ниже описаны только компоненты, добавленные к компонентам, показанным на фиг. 1: передняя панель 1, задняя панель 2, устройство 6 распознавания рисунка вен пальца, клавиатура 9 для ввода пароля, устройство 10 контроля, устройство 11 контроля событий, устройство 12 аварийной сигнализации, беспроводное устройство 13 связи, механическая замочная скважина 14 и контакты 15 электродов.
В данном варианте осуществления полезной модели размещение и связи упомянутых выше добавленных компонентов могут быть следующими.
Передняя панель 1 устанавливается на наружной стороне двери, а задняя панель 2 – с внутренней стороны двери. Устройство 6 распознавания рисунка вен пальца, клавиатура 9 для ввода пароля, устройство 10 контроля, устройство 11 контроля событий, устройство 12 аварийной сигнализации, беспроводное устройство 13 связи соединены с главной платой 5 управления. Механическая замочная скважина 14 непосредственно соединена с запорным механизмом 3. Контакты 15 электродов непосредственно соединены с интерфейсом 4 электропитания. Устройство 6 распознавания рисунка вен пальца, устройство 7 сбора информации об окружающей среде, клавиатура 9 для ввода пароля, устройство 10 контроля, механическая замочная скважина 14 и контакты 15 электродов могут быть встроены в отверстия в передней панели 1, непосредственно расположенные в любом месте на передней панели 1 или на периферии передней панели 1 и т.п. Интерфейс 4 электропитания может быть встроен в отверстие в задней панели 2, непосредственно расположенное в любой точке на задней панели 2 или на периферии задней панели 2 и т.п. Устройство 11 контроля событий, устройство 12 аварийной сигнализации и устройство 13 беспроводной связи могут располагаться между передней панелью 1 и задней панелью 2. Конкретные места расположения произвольны.
В данном варианте осуществления полезной модели передняя панель 1 и задняя панель 2 дверного замка изготовлены из цинкового сплава. Цинковый сплав получают посредством добавления других элементов к основному цинку. Обычно добавляемыми элементами сплава являются алюминий, медь, магний, кадмий, свинец, титан и другие элементы, которые могут формировать низкотемпературный цинковый сплав. Цинковый сплав имеет низкую точку плавления и хорошую текучесть, подходит для сварки плавлением, пайки твердым припоем, пластической обработки и стоек к коррозии в атмосферных условиях. Остатки цинкового сплава могут быть повторно использованы и переплавлены. Естественно, дверной замок можно также изготавливать из традиционных меди, стали, железа и других материалов. Элементы схемы дверного замка могут использовать электронную пластмассу и другие материалы.
В настоящей полезной модели конфигурация компонентов дверного замка может быть следующей.
Устройство 6 распознавания рисунка вен пальца предназначено для сбора информации о рисунке вен пальца и ее отправки в главную плату 5 управления, так что главная плата 5 управления может осуществлять проверку идентичности согласно хранящейся в ней информации о рисунке вен пальца пользователя. Считается, что проверка идентичности успешна, если собранная информация о рисунке вен пальца и хранящаяся информация о рисунке вен пальца совпадают. Дополнительные подробности этого устройства рассмотрены ниже.
В данном варианте осуществления полезной модели устройство 10 контроля предназначено для контроля акустической информации и/или визуальной информации с внешней стороны дверного замка и отправки обнаруженной акустической и/или визуальной информации в главную плату 5 управления. В частности, для записи условий на внешней стороне дверного замка может использоваться камера, так что пользователь может контролировать условия вокруг двери дома или предприятия в реальном масштабе времени с помощью мобильного телефона, компьютера и других устройств, что очень удобно.
В данном варианте осуществления полезной модели устройство 11 контроля событий предназначено для контроля событий действий одного или нескольких компонентов дверного замка, определения, являются ли такие действия авторизованными командой авторизации, поступающей от главной платы 5 управления, извещения главной платы 5 управления о событии несанкционированного действия (включая несанкционированное открывание двери).
В данном варианте осуществления полезной модели устройство 12 аварийной сигнализации предназначено для выдачи соответствующего громкого сигнала в зависимости от команды на выдачу сигнала тревоги при несанкционированном действии или команды на выдачу сигнала тревоги малой мощности, поступающей от главной платы 5 управления. Устройство 12 аварийной сигнализации может быть, в частности, предназначено для: отправки предупреждения на мобильный телефон пользователя, когда энергия источника электропитания дверного замка слишком мала, когда замок находится в режиме сна или в режиме глубокого сна, и отправки пользователю голосовой подсказки о необходимости немедленной замены батареи, когда пользователь использует дверной замок.
Устройство 13 беспроводной связи предназначено для осуществления беспроводного информационного взаимодействия с внешними устройствами. Внешние устройства включают в себя одно или несколько мобильных устройств связи, устройство предоставления "облачных" услуг, оборудование "умного" дома или "умное" носимое устройство. В частности, внешним устройством является, но не ограничивается этим, мобильный телефон, компьютер, "облачный" сервер, "умный" телевизор или группа приборов и т.п.
В данном варианте осуществления полезной модели конкретные формы информационного взаимодействия могут быть следующими: главная плата управления отправляет во внешние устройства контролируемую акустическую и/или визуальную информацию, полученную с внешней стороны дверного замка, и/или контролируемое событие действия одного или нескольких компонентов дверного замка, и/или сигнал тревоги с помощью беспроводного устройства связи.
В некоторых дополнительных вариантах осуществления полезной модели конкретные формы информационного взаимодействия могут быть следующими: с помощью внешних устройств осуществляют дистанционный контроль и/или конфигурирование дверного замка и/или с помощью внешних устройств осуществляют совместное управление дверным замком.
В частности, пользователь может конфигурировать и дистанционно контролировать дверной замок с помощью приложения в мобильном телефоне. Совместное управление и контроль (например, совместная регистрация идентификационной информации и информации о пароле пользователей, совместная проверка идентификатора пользователя, контроль информации об окружающей дверной замок среде и модификация, добавление или удаление функций дверного замка) выполняются на дверном замке с помощью платформы управления дверным замком в компьютере, планшетном компьютере или облачном сервере. Протоколом связи для информационного взаимодействия может быть: протокол связи Bluetooth, протокол связи Wi-Fi, протокол связи ZigBee, протокол радиосвязи на частоте 433 МГц и т.д. Дверные замки могут классифицироваться на версию дверного замка для дома и версию дверного замка для предприятия. Когда дверной замок представляет собой версию дверного замка для дома, пользователь может реализовать ближнее информационное взаимодействие мобильного телефона и дверного замка с помощью протокола связи Bluetooth. Например, пользователь может осуществлять конфигурирование дверного замка, регистрацию пользователя и т.п. Когда дверной замок представляет собой версию дверного замка для предприятия, пользователь может соединять дверной замок с Интернетом с помощью Wi-Fi для осуществления дистанционного управления дверным замком.
В платформе управления дверным замком может быть установлено приложение или программа для выполнения следующих функций.
1. Может осуществляться регистрация рисунка вены пальца (например, количество зарегистрированных пользователей равно 50, и авторизация допущенных посетителей обеспечивается в течение некоторого периода времени).
2. Можно задавать пароль (например, один пароль основного пользователя и несколько паролей авторизованных временных пользователей с ограниченными периодами действия или ограниченным сроком действия).
3. Основной пользователь может добавлять, удалять, модифицировать или проверять зарегистрированный рисунок вен пальца или пароль после прохождения проверки, чтобы работать в режиме администратора идентификации (по рисунку вен пальца или по паролю).
4. С помощью приложения можно добавлять, удалять, модифицировать зарегистрированных пользователей.
5. С помощью приложения можно изменять конфигурацию дверного замка.
6. Дверной замок может быть активирован пальцами.
7. Безопасный режим помещения (т.е. режим отключенного электропитания) может устанавливаться или отменяться вручную или с помощью связного терминала.
8. Может устанавливаться или аннулироваться акустический режим.
9. Может устанавливаться автоматическая функция запирания замка после закрывания двери.
10. Может устанавливаться время автоматического запирания.
11. Может устанавливаться функция обнаружения вторжения, при которой в случае непроизвольного открывания дверного замка изнутри или снаружи помещения подается сигнал тревоги, и осуществляется автоматическая сигнализация.
12. Может устанавливаться функция напоминания необходимости замены батареи.
13. Может устанавливаться режим двухфакторной идентификации.
14. Может устанавливаться режим защиты от баловства (если неправильные пароли введены 5 раз, электронный замок выдает сигнал тревоги и автоматически прекращает работу на 3 минуты).
Понятно, что, если функции дверного замка необходимо модифицировать, добавить или удалить, это может быть осуществлено путем модификации программы в приложении или в платформе управления дверным замком.
В настоящем варианте осуществления полезной модели клавиатура 9 ввода пароля предназначена для сбора информации о пароле и отправки информации о пароле в главную плату 5 управления, так что главная плата 5 управления осуществляет проверку идентичности согласно информации о пароле. В частности, главная плата 5 управления может сравнивать собранную информацию о пароле с хранящейся в ней информацией о пароле пользователя. Считается, что проверка идентичности прошла успешно, если собранная информации о пароле и сохраненная информация о пароле совпадают. Кнопки с цифрами на клавиатуре 9 для ввода пароля могут подсвечиваться, и подсветка может включаться, когда рука почти касается клавиатуры для ввода пароля.
В данном варианте осуществления настоящей полезной модели пользователь может использовать платформу управления дверным замком для единообразной установки паролей или может устанавливать пароли с помощью терминала связи. Формы пароля могут устанавливаться свободно. Например, пароль может устанавливаться на несколько раз или на определенный период времени. Такой способ обычно используется для установки паролей, используемых посетителями.
Существующий пароль дверного замка фиксирован, и пароли соответствующих пользователей одинаковы. Вследствие этого ситуация с утечкой пароля весьма серьезна. В связи с проблемой утечки пароля настоящая полезная модель осуществляет следующую специальную обработку на базе криптографического алгоритма.
В одном из аспектов пароль может иметь функцию случайного кодирования. Т.е. случайные виртуальные пароли могут добавляться перед или после пароля, открывающего дверь, и система автоматически извлекает реальный пароль.
В другом аспекте пароли могут не быть одним единственным паролем и могут ассоциироваться с соответствующими зарегистрированными пользователями.
В еще одном аспекте перед каждым паролем добавляются переменные числа. Например, перед паролем добавляется дата.
Таким образом может предотвращаться утечка пароля и повышаться безопасность дверного замка.
В частности, пользователь может открыть дверной замок с помощью пароля следующим образом. Пользователь приближается к дверному замку, касается места расположения клавиатуры, чтобы активировать клавиатуру и ввести пароль для идентификации (или проверки). После того, как определено, что идентификация прошла успешно, запорный механизм начинает работать, а информации о прошедшей проверке выгружается в облако с помощью Bluetooth или WiFi и отправляется в приложение платформы управления дверным замком или в терминал связи (например, в мобильный телефон пользователя), так что пользователь осуществляет информационное взаимодействие с дверным замком с помощью приложения.
Таким образом, в дополнение к идентификации пользователя по рисунку вен пальца дверной замок согласно данному варианту осуществления настоящей полезной модели может подтвердить идентичность пользователя еще раз с помощью пароля. Такая двухфакторная конфигурация способна обеспечить дополнительную безопасность дверного замка. Кроме того, дверной замок может проверять идентичность пользователя либо по рисунку вен пальца, либо по паролю. Такая гибкая конфигурация может исключить проблему того, что незарегистрированные легальные пользователи не смогут свободно пройти через дверь, тем самым улучшая опыт использования.
В данном варианте осуществления полезной модели интерфейс 4 электропитания может представлять собой батарейный отсек. В батарейном отсеке может предварительно размещаться источник электропитания (например, 8 щелочных батарей размера АА). В альтернативном варианте батареи не устанавливаются, или источник электропитания может устанавливаться пользователем после установки дверного замка. Отсек для батарей может легко открываться, так что пользователь может легко вставлять или заменять батарею в корпусе замка изнутри помещения. Когда энергия дверного замка слишком мала, на мобильный телефон пользователя выдается предупреждение, и, более того, когда пользователь использует дверной замок в следующий раз, он получает напоминание о необходимости немедленной замены батареи. В частности, может быть установлено, что напоминание активируется, когда энергия батареи меньше 15%. Напоминание представляет собой предупредительный звуковой сигнал о недостаточности энергии, и приложение принудительно выдает информацию о необходимости замены батареи. Когда энергия меньше 5%, дверной замок автоматически отключается.
В данном варианте осуществления полезной модели контакты 15 электродов представляют собой два открытых контакта 15 электродов на передней панели 1 с наружной стороны. Контакты 15 электродов непосредственно соединены с интерфейсом 4 электропитания. В случае отключения пользователь может пойти в магазин шаговой доступности или супермаркет, чтобы купить запасную батарею (9 В) и подсоединить ее к контактам электрода для обеспечения временного электропитания. После того, как пользователь откроет дверь, он может заменить щелочные батареи размера АА или зарядить дверной замок с помощью зарядного устройства (в этом случае источник электропитания должен быть аккумулятором). Внутренняя часть может быть снабжена интерфейсом для внешних портативных источников питания. Дверной замок может длительное время питаться от внешнего портативного источника питания, а внешний портативный источник питания может подвешиваться на кронштейне с внутренней стороны дверного замка. Для удобства и экономии пользователь может также использовать аккумуляторы размера АА, которые могут заряжаться повторно. Благодаря такой конструкции нет необходимости извлекать или заменять батареи, что снижает риск повреждения дверного замка, продлевает срок его службы и улучшает опыт использования.
В данном варианте осуществления полезной модели в передней панели 1 скрытно выполнена механическая замочная скважина 14, непосредственно соединенная с запорным механизмом 3. Дверной замок может также снабжаться несколькими механическими ключами (например, пятью), подходящими к механической замочной скважине 14. Дверной замок становится обычным дверным замком в случае неисправности или отключения электронного устройства в дверном замке, и в таком случае пользователь может использовать для открывания двери механический ключ. Таким образом, дверной замок имеет "умную" конструкцию, и пользователь может легко справляться с некоторыми экстремальными ситуациями, и в результате опыт использования существенно улучшается.
В некоторых дополнительных вариантах осуществления полезной модели к базовой комплектации, показанной на фиг. 1, может добавляться один или несколько из следующих компонентов: клавиатура 9 для ввода пароля, устройство 10 контроля, устройство 11 контроля событий, устройство 12 тревожной сигнализации, устройство 13 беспроводной связи, механическая замочная скважина 14 и контакты 15 электродов. В результате такие компоненты могут комбинироваться в различных сочетаниях для обеспечения соответствующих функций. Для простоты описания различные комбинации здесь повторно не рассматриваются. Кроме того, для обеспечения большего количества функций на главную плату управления могут также устанавливаться резервные интерфейсы, так что в будущем при необходимости могут вводиться дополнительные компоненты, улучшая характеристики дверного замка.
На фиг. 3 показана принципиальная структурная схема устройства распознавания рисунка вен пальца согласно одному из вариантов осуществления полезной модели. Как показано на фиг. 3, устройство распознавания рисунка вен пальца содержит полость 61 для приема пальца, источник 62 инфракрасного света и устройство 63 получения изображения в инфракрасном свете.
Полость 61 для приема пальца может встраиваться в отверстие на передней панели, а источник 62 инфракрасного света и устройство 63 получения изображения в инфракрасном свете устанавливаются на внешней стороне полости 61 для приема пальца. Упомянутая полость 61 для приема пальца может быть выполнена из прозрачной пластмассы, стекла и других прозрачных материалов.
Таким образом, ввиду того, что полость 61 для приема пальца встроена в отверстие в передней панели (отверстие адаптировано к размеру пальца, так что, когда палец вставлен в отверстие, внешний свет не может проникнуть в отверстие), вместо того, чтобы располагаться в открытом окне. Таким образом, свет, излученный источником 62 инфракрасного света, может использоваться полностью, помехи от других источников света могут быть уменьшены, и требования к конфигурации источника 62 инфракрасного света и стоимость изготовления также могут быть снижены. Конечно, полость 61 для приема пальца может также располагаться в других местах. Например, она может располагаться в открытом окне. Такая конструкция может также решить проблему, но не в состоянии реализовать вышеупомянутые эффекты.
Кроме того, устройство 6 распознавания рисунка вен пальца может подсвечиваться двуцветной лампой. Непрерывный зеленый свет означает нахождение в режиме ожидания, а мигающий зеленый свет означает, что проводится идентификация. После определения, что идентификация прошла успешно, непрерывный зеленый свет может означать продолжение нахождения в режиме ожидания, и однократно выдается короткий тональный сигнал уведомления; мигающий красный свет означает, что энергия батареи мала (менее 15%), и в течение 3 секунд выдается продолжительный тональный сигнал уведомления; если определено, что идентификация не прошла, красный свет мигает один раз, и дважды выдается короткий тональный сигнал уведомления.
Устройство сбора информации о рисунке вен пальца собирает особенности рисунка вен пальца физических лиц и таким образом может предотвращать подделку по сравнению с отпечатками пальцев и другими неживыми признаками. Таким образом, замок в данном варианте осуществления полезной модели может точно подтверждать идентичность пользователя посредством рисунка вен пальца, реализуя тем самым функцию свободного входа без ключа, существенно улучшая защитные свойства дверного замка и повышая его надежность.
Понятно, что устройство распознавания рисунка вен пальца может не только идентифицировать рисунок вен пальца, но также может идентифицировать рисунок вен других частей человеческого тела, таких как ладонь, лицо и т.п. В конкретных вариантах выполнения замка полость для приема пальца может заменяться на соответствующие устройства. Кроме того, полезная модель также предусматривает возможность добавления комбинации из одного или нескольких таких функциональных модулей, включающих в себя модуль сбора информации об отпечатке пальца, модуль сбора информации о радужной оболочке глаза, модуль сбора информации о лице и модуль сбора информации об отпечатке уха.
На фиг. 4А показан внешний вид наружной части дверного замка в одном из вариантов осуществления полезной модели. Как показано на фиг. 4, на передней панели расположены сверху вниз: клавиатура 101 для ввода пароля, декоративная панель 102, индикаторная лампа 103, устройство 104 распознавания рисунка вен пальца, боковое отверстие 105 усиления и передачи звука, ручка 106, декоративная накладка 107, механическая замочная скважина и интерфейс аварийной резервной батареи (скрытый за передней панелью или расположенный непосредственно на передней панели).
На фиг. 4В показан внешний вид внутренней части дверного замка в одном из вариантов осуществления полезной модели. Как показано на фиг. 4В, на задней панели расположены сверху вниз: экран 201 дисплея, декоративная панель 202, крышка 203 батареи, ручка 204 и фиксатор 205 замка (может использоваться для обеспечения безопасного режима помещения). Кроме того, на задней панели могут скрытно располагаться: отсек для батареи, копка настройки, кнопка регулировки громкости, клавиша отключения, устройство беспроводной связи, крючок и т.п.
Следует заметить, что некоторые компоненты дверного замка в данном варианте осуществления полезной модели имеют ссылочные позиции, отличающиеся от ссылочных позиций компонентов, показанных на фиг. 1 и 2, но это могут быть и одинаковые компоненты. Например, устройство 104 распознавания рисунка вен пальца и устройство 6 распознавания рисунка вен пальца представляют собой один и тот же компонент. Кроме того, ручка 106 и ручка 204 могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга. В данном варианте осуществления полезной модели обе ручки могут поворотно опускаемыми вниз, рукоятка ручки может быть металлической, соответствующей биомеханике тела и имеющей обтекаемую конструкцию, а зимой на нее может надеваться противообледенительный и антистатический резиновый рукав.
Упомянутый фиксатор 205 замка выполнен с возможностью осуществления следующей функции: когда пользователь нажимает на фиксатор замка изнутри помещения, дверной замок контролирует, находится ли цилиндр запорного механизма в возвратном состоянии. Если цилиндр запорного механизма находится в возвратном состоянии, дверь не может быть непосредственно закрыта. Если цилиндр запорного механизма находится в возвратном состоянии, активирован режим блокировки, дверной замок находится в энергосберегающем режиме глубокого сна (безопасном режиме), дверной замок не может быть выведен из этого состояния извне помещения никакими режимами разблокировки, и цилиндрическая деталь механической блокировки находится в заблокированном состоянии. Пользователь может повернуть ручку изнутри помещения, чтобы разблокировать блокировку, и дверной замок снова переходит в состояние сна.
Интерфейс аварийной запасной батареи может быть вышеупомянутым интерфейсом и вследствие этого здесь повторно не рассматривается.
Порядок работы дверного замка подробно проиллюстрирован ниже.
1. Умный дверной замок с распознаванием рисунка вен находится в режиме сна, когда он нормально заперт, и наружная ручка находится в неработоспособном состоянии. Если обнаружено, что кто-то приближается, дверной замок автоматически пробуждается и переходит в режим контроля. Когда пользователь разблокирует дверной замок с помощью устройства распознавания рисунка вен пальца, устройство распознавания рисунка вен пальца переходит в режим сбора и проверки. Когда пользователь разблокирует дверной замок с помощью клавиатуры для ввода пароля, клавиатура для ввода пароля автоматически активирует подсветку, когда рука находится вблизи клавиатуры, и переходит в режим проверки пароля. Когда установлено, что проверка прошла успешно в обоих двух режимах (или в одном из двух режимов), дверной замок автоматически разблокируется и наружная ручка возвращается в доступное состояние. В это время пользователь может использовать наружную ручку для открывания двери и входа в помещение, и затем дверной замок переходит режим контроля цилиндра замка.
2. Когда дверной замок обнаруживает действие втягивания цилиндра замка, что свидетельствует о том, что пользователь закрыл дверь, дверной замок автоматически блокируется через 2 секунды и наружная ручка снова переходит в неработоспособное состояние.
3. Если пользователь неплотно прикрыл дверь (обнаружено только втягивание цилиндра замка в режиме контроля цилиндра замка и не обнаружено, что цилиндр замка возвращается в течение 2 секунд), раздается продолжительный тональный сигнал уведомления, чтобы напомнить пользователю о необходимости плотно закрыть дверь.
4. Если пользователь непреднамеренно коснется дверного замка в открытом состоянии двери и затем заставит цилиндр замка выдвинуться, можно повернуть внутреннюю ручку, чтобы втянуть цилиндр замка.
5. Если дверной замок находится в режиме контроля цилиндра замка на протяжении 5 секунд, дверной замок снова переходит в режим сна.
6. Когда пользователь нажимает на фиксатор замка изнутри помещения, дверной замок контролирует, находится ли цилиндр замка в возвратном состоянии. Если цилиндр замка находится в возвратном состоянии, дверь не может быть непосредственно закрыта.
7. Если цилиндр замка находится в возвратном состоянии, режим блокировки открыт. Дверной замок находится в энергосберегающем режиме глубокого сна (безопасном режиме) и не может быть выведен из этого состояния извне помещения никакими находящимися снаружи средствами разблокировки. При этом механический цилиндр замка заблокирован.
8. Пользователь вращает ручку изнутри помещения, чтобы освободить ее от функции блокировки, и дверной замок снова переходит в состояние сна.
В данном варианте осуществления полезной модели время реакции и разблокировки дверного замка может устанавливаться следующим образом.
1. В состоянии сна дверной замок контролирует приближение пользователя путем восприятия человеческого тела. Дверной замок может автоматически пробуждаться в течение одной секунды и переходить в режим контроля.
2. Устройству распознавания рисунка вен пальца требуется менее 2 секунд с момента, когда пользователь начнет вставлять руку, для осуществления сбора рисунка вен пальца и проверки идентичности.
3. Цилиндр дверного замка открывается через 0,5 сек после того, как выявлено, что проверка рисунка вен пальца прошла успешно.
Специалистам в данной области техники понятно, что компоненты, модули, способы и этапы программ в различных описанных выше вариантах осуществления полезной модели могут быть реализованы с помощью электронных аппаратных средств, программного обеспечения или их комбинации, и чтобы ясно проиллюстрировать взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, компоненты и этапы примеров описаны, как правило, в терминах функциональности. Реализация таких функций аппаратно или программно зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений. Специалисты в данной области техники могут использовать различные способы реализации описанных функций для каждого конкретного применения.
Понятно, что в некоторых вариантах осуществления полезной модели описанное устройство может быть реализовано другими способами. Например, описанные выше варианты выполнения устройства являются лишь иллюстративными, в частности деление на компоненты является лишь логическим делением, а при практической реализации могут использоваться другие способы деления, например несколько компонентов или модулей могут быть объединены или интегрированы в другое устройство или некоторые особенности могут быть опущены или не реализованы. Кроме того, показанные или рассмотренные взаимосвязи (или соединения) могут быть косвенными связями или коммуникационными соединениями через некие интерфейсы, устройства или компоненты и могут быть электрическими, механическими или иными.
Блоки, описанные как отдельные компоненты, могут быть обособленными физически или нет, компоненты, показанные как блоки, могут быть физическими блоками или нет, а именно располагаться в одном месте или быть распределенными по множеству сетевых блоков. Некоторые или все блоки могут быть выбраны для реализации целей решений в вариантах осуществления настоящей полезной модели в зависимости от текущей необходимости.
Кроме того, функциональные блоки в вариантах осуществления настоящей полезной модели могут интегрироваться в один компонент обработки, или компоненты существуют физически отдельно, или два или несколько компонентов интегрируются в один компонент. Интегрированный компонент может реализовываться в виде аппаратного средства, а также в виде программного функционального блока.
Вышеприведенное описание представляет лишь конкретные варианты осуществления полезной модели и не ограничивают объем ее охраны. Специалист в данной области техники может легко представить себе различные эквивалентные модификации или замены в рамках объема настоящей полезной модели.