Электронное замковое устройство
Полезная модель относится к технике защиты объектов от доступа посторонних лиц, а именно к электронным замковым устройствам. Техническим результатом является повышение эффективности функционирования электронного замкового устройства при одновременном повышении его надежности. Поставленная задача решается тем, что в электронное замковое устройство, содержащее электронный ключ и электронный замок введены в электронный ключ блок подключения к замку и органы управления, биометрический считыватель, GSM-модуль, светозвуковая сигнализация, подключенные к микроконтроллеру ключа, а в электронный замок - устройство подключения к ключу, соединенное с электронным блоком замка и датчик тока подключенный между исполнительным устройством и электронным блоком замка для определения положения задвижки в крайних положениях. 4 зав.п.ф., 1 ил.
Полезная модель относится к технике защиты объектов от доступа посторонних лиц, а именно к электронным замковым устройствам и может быть использована для запирания промышленных объектов, офисов, гаражей, сейфов и прочих объектов, где необходимы навесные замки и нет стационарного бесперебойного источника электропитания.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является электронное замковое устройство по патенту на полезную модель RU 
112244, опубл. 10.01.2012. Известное электронное замковое устройство содержит электронный ключ, состоящий из электронного блока выполненного на микроконтроллере, элементов питания в виде аккумуляторов для питания электронного замкового устройства, электронный замок, состоящий из исполнительного устройства, электронного блока соединенного с исполнительным устройством, задвижки, расположенной на выходном валу исполнительного устройства.
Недостатками известного устройства являются:
- громоздкое исполнительное устройство в виде силового блока, установленного с возможностью взаимодействия с механизмом перемещения задвижки, с которой соединены концевые выключатели, причем контакты положения задвижки не приспособлены для обслуживания и не долговечны.
- в ключе нет дополнительного контроля и идентификатора пользователя, схема подключения ключа и замка выполнена только электрическими контактами, которые изнашиваются и требуют обслуживания,
- для программирования замка необходим программатор и ключ, который будет иметь доступ к данному замку.
- при открывании и закрывании замка необходимо прикладывать усилия.
Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности функционирования электронного замкового устройства при одновременном повышении его надежности.
Поставленная задача решается тем, что в электронное замковое устройство, содержащее электронный ключ, состоящий из электронного блока выполненного на микроконтроллере, элемент питания в виде аккумуляторов для питания электронного замкового устройства, электронный замок, состоящий из исполнительного устройства, электронного блока соединенного с исполнительным устройством, задвижки, расположенной на выходном валу исполнительного устройства, в электронный ключ введены блок подключения к замку и органы управления, биометрический считыватель. GSM-модуль, светозвуковая сигнализация, подключенные к микроконтроллеру ключа, в электронный замок введены устройство подключения к ключу, соединенное с электронным блоком замка и датчик тока подключенный между исполнительным устройством и электронным блоком замка для определения положения задвижки в крайних положениях. Устройство подключения к ключу выполнено электрическими контактами или бесконтактный блок приема энергии и данных от ключа к замку средством приема энергии электромагнитным способом или световой приемник энергии. Исполнительное устройство выполнено в виде электродвигателя с редуктором. Блок подключения к замку выполнен из электрических контактов или бесконтактного блока передачи энергии и данных от ключа к замку средством передачи энергии электромагнитным способом или световой передатчик энергии.
Такое выполнение устройства, при котором в электронном замковом устройстве исполнительное устройство выполнено в виде электродвигателя с редуктором обеспечивает перемещение задвижки без усилия рук, использование электродвигателя с редуктором исключает применение преобразователя напряжения. Компактные детали электронного замка обеспечивают его использование в замках навесного типа, а введенный датчик тока электродвигателя служит для определения положения задвижки в крайних положениях, что исключает использование недолговечных контактов. В ключе находится элемент электропитания обеспечивающий работу как ключа, замка так и электродвигателя в замке, так же введение в ключ биометрического идентификатора способствует предотвращению несанкционированного использования ключа при краже или утере. Введение GSM-модуля способствует обеспечению дополнительной удаленной связи с диспетчером или системой контроля доступа и при настройке ключа дающей разрешение на каждое открытие или закрытие замка, все параметры программируются заранее и могут как частично, так и полностью отключаться программно, а введение светозвуковой сигнализации - обеспечивает световой и звуковой сигнал при полном открытии или закрытии замка. Все это позволило повысить эффективность функционирования электронного замкового устройства при одновременном повышении его надежности.
Для пояснения сущности заявляемого решения на чертеже представлена блок схема электронного замкового устройства, где приняты следующие обозначения:
1 - задвижка,
2 - редуктор,
3 - электродвигатель,
4 - датчик тока,
5 - электронный блок замка,
6 - блок подключения к ключу,
7 - блок подключения к замку,
8 - электронный блок ключа,
9 - органы управления,
10 - биометрический считыватель,
11 - GSM-модуль,
12 - светозвуковая сигнализация,
13 - элемент питания,
14 - электронный замок,
15 - электронный ключ.
Электронное замковое устройство состоит из электронного замка 14 и электронного ключа 15. Замок 14 содержит блок подключения к ключу 6 выполненного электрическими контактами или бесконтактный блок приема энергии и данных от ключа к замку средством приема энергии электромагнитным способом или световой приемник энергии, электронный блок замка 5 выполненный на микроконтроллере, датчик тока 4 выполненный в виде резистора или иного элемента позволяющего регистрировать ток, электродвигатель 3. редуктор 2, задвижку 1 расположенную на выходном валу редуктора 2.
Ключ 15 состоит из блока подключения к замку 7 выполненного из электрических контактов или бесконтактного блока передачи энергии и данных от ключа к замку средством передачи энергии электромагнитным способом или световой передатчик энергии, электронный блок 8 выполненный на микроконтроллере, и соединенные с блоком 8 органы управления ключом и замком 9, биометрический считыватель 10, светозвуковая сигнализация 12, GSM-модуль 11, источник электропитания выполненный на аккумуляторных батареях 13.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Электронный замок находится в открытом или закрытом состоянии, пользователь подключает электронный ключ, на органах управления 9 нажимает на клавишу «открыть» (не показана) или «закрыть» (не показана), электронный блок замка 8 питается от элемента питания 13 и дает зашифрованный сигнал через блок 7 ключу команду и активирует схему преобразования электрической энергии (не показана) в электромагнитное излучение или световое излучение если не используется схема передачи энергии по электрическим контактам, тем самым сообщает блоку подключения к ключу 6 в нем электромагнитная энергия или световая преобразуется в электрический ток, который необходим для питания электронного блока замка 5 и электродвигателя, в электронном блоке замка 5 происходит расшифровка динамически зашифрованной команды от ключа и выполнения ее при совпадении ключа с замком, электронный блок замка 5 через схему управления (не показана) электродвигателем подает напряжение в нужной полярности электродвигателю, электродвигатель через редуктор поворачивает задвижку, при достижении задвижки крайнего положения задвижка останавливается и электродвигатель в момент остановки потребляет в несколько раз больше тока, что в свою очередь регистрирует датчик тока 4 и электронный блок отключает питание от электродвигателя, после дает команду ключу о завершении операции, ключ выдает на светозвуковую сигнализацию 12 соответствующий сигнал определенной более высокой тональности и цвета.
Если была нажата клавиша «открыть» (не показана), а замок и так открыт, то выводится на светозвуковую сигнализацию 12 соответствующий сигнал более низкой тональности.
Если ключ запрограммирован таким образом и не имеет доступ к открыванию данного замка, то замок выдает команду на запрет открывания, что будет сигнализировать светозвуковая сигнализация 12.
GSM-модуль и биометрический считыватель 10, 11 являются дополнительными элементами для контроля и идентификации пользователя и работают в ключе как совместно так и отдельно от схемы, в зависимости от того как запрограммирован ключ по GSM-каналу может передаваться информация о каждой операции или подтверждаться разрешение на совершение операции, также может осуществиться полная блокировка ключа и запрет на открывание какого либо замка.
Также возможно подключение в схему ключа других элементов для идентификации или дополнительных радиопередающих блоков для совместной работы ключа с автомобильной сигнализацией или дистанционного открывания ворот.
При программировании ключей и замков можно сделать чтобы один ключ мог открывать до 10000 замков и более или несколько ключей могли открывать один и тот же замок.
Отпирание и запирание замка производится только электронным ключом, а не дополнительными ключами, для отпирания или запирания замка необходимо только подключить электронный ключ и дождаться светового и звукового сигнала, сигнализирующего о завершении операции, время операции не составляет более 1 с. В заявляемом замке нет электронных контактов для определения нахождения задвижки, которые могут быстро износиться и выйти из строя, эту функцию выполняет датчик тока для электродвигателя, при достижении задвижки крайнего положения электродвигатель останавливается, тем самым обеспечивает протекания большего значения тока, который регистрирует электронный блок замка. Малогабаритный электродвигатель низкого напряжения от 0.5 до 4.5 В совместно с редуктором обеспечивают момент силы до 6 кг\см, необходимый для отпирания и запирания задвижки, что позволяет использовать схему в навесных малогабаритных замках. Для замка не нужен дополнительный программатор, эту функцию выполняет ключ, при определенном программировании ключа ключ становится программатором. Введение в электронный ключ биометрического считывателя позволяет идентифицировать пользователя и не допустит несанкционированного проникновения при краже или утере ключа, GSM-модуль - обеспечивает дополнительный контроль за совершаемыми операциями и при необходимости можно заблокировать ключ по GSM каналу в любой точке где есть GSM связь, также можно запрограммировать ключ, чтобы без подтверждения по GSM каналу невозможно было совершить какую-либо операцию. Ключ и замок могут подключаться через бесконтактный способ передачи данных и энергии, посредством электромагнитной передачи энергии или световой передачи энергии, что обеспечивает длительную работу устройства подключения ключа к замку, т.к. электрические контакты нуждаются в обслуживании и не долговечны.
1. Электронное замковое устройство, содержащее электронный ключ, состоящий из электронного блока, выполненного на микроконтроллере, элементов питания в виде аккумуляторов для питания электронного замкового устройства, электронный замок, состоящий из исполнительного устройства, электронного блока, соединенного с исполнительным устройством, задвижки, расположенной на выходном валу исполнительного устройства, отличающееся тем, что в электронный ключ введены блок подключения к замку и органы управления, биометрический считыватель, GSM-модуль, светозвуковая сигнализация, подключенные к микроконтроллеру ключа, в электронный замок введены устройство подключения к ключу, соединенное с электронным блоком замка и датчик тока, подключенный между исполнительным устройством и электронным блоком замка.
2. Электронное замковое устройство по п.1, отличающееся тем, что устройства подключения к ключу, выполненного электрическими контактами, или бесконтактный блок приема энергии и данных от ключа к замку средством приема энергии электромагнитным способом, или световой приемник энергии.
3. Электронное замковое устройство по п.1, отличающееся тем, что исполнительное устройство выполнено в виде низковольтного (от 0,5 до 4,5 В) электродвигателя с редуктором.
4. Электронное замковое устройство по п.1, отличающееся тем, что блок подключения к замку выполнен из электрических контактов, или бесконтактного блока передачи энергии и данных от ключа к замку средством передачи энергии электромагнитным способом, или световой передатчик энергии.
5. Электронное замковое устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик тока, подключенный между электродвигателем и электронным блоком, позволяет определить положение задвижки в крайних положениях, без использования электрических контактов.
