專利名稱：電子鎖的控制的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及電子鎖裝置，特別是涉及具有鎖板和驅動鎖板的螺線管的電池供電的門鎖控制器，并且涉及對鎖控制器的控制，它能使電池的使用壽命最長。
已有技術的電子門鎖是電池供電的，并且使用一個單螺線管使其具有鎖定功能。這種鎖的結構是在鎖處于打開位置的整個時間內對螺線管都要供電。因此，如果讓鎖保持打開狀態5-6秒鐘，則螺線管在這段時間內都要吸取能量，并且要耗費電池。采用這種類型的鎖，幾乎不可能提供其它的不同功能，例如某種宿舍功能，這種宿舍功能讓鎖在不確定的時間內保持打開狀態，這是因為這種功能耗費電池的速率是不能接受的。
此外，隨著電池的消耗，有負載下的電壓輸出下降，最終將不足以驅動螺線管，需要更換電池，并降低了該裝置的可靠性。
在電子門鎖裝置的各種結構中都要使用螺線管是眾所周知的。例如，美國專利第4，132，439號中公開了一種電子門鎖，其中的鎖栓通過第一螺線管縱向運動，而固定的鎖件通過第二螺線管移動。
美國專利第4，148，092號描述了一種帶有手動固定鎖栓的電子門鎖。這種鎖的特點是有一個單螺線管，該螺線管定位成使鎖銷插入手動轉動機構中的一個鎖孔，從而即能防止鎖被手動打開。
美國專利第3，893，723號描述了一種電動門鎖，其中相互反向放置了兩個螺線管，以使鎖銷進入和離開墻壁中的鎖孔來鎖住和開啟門。
美國專利第2，224，671號描述了一個汽車門鎖，它利用了一個單螺線管作為防止鎖的開啟的裝置而取代了鎖簧。
美國專利第2，765，648號公開了一種汽車用電子鎖，其中的鎖栓用一個螺線管驅動，并且提供由另一個螺線管驅動的鎖桿伸入鎖栓的槽口從而使鎖栓維持被鎖定的位置。
美國專利第3，897，093公開了一種電子門鎖，其中兩個螺線管驅動一個按樞軸方式安裝的支架，該支架可使鎖栓往復移動。
這些專利都沒有公開本發明的鎖控制器。
本發明的總的目的是提供一種電池供電的鎖控制器，使一單組電池在盡可能長的時間內工作。
本發明的特殊目的是提供可由標準螺線管驅動的上述類型的鎖控制器。
本發明的另一個特殊目的是提供一個可靠的上述類型的鎖控制器。
本發明就在于一個電池供電的電子鎖裝置，該裝置包括一個可在鎖定位置和開啟位置之間移動的鎖件，一個連到鎖件的、驅動鎖件從一個位置移到另一個位置的第一螺線管，以及一個連到鎖件的、驅動鎖件從一個位置移至另一個位置的第二螺線管。
一個控制裝置開始時只激勵第一螺線管而不驅動第二螺線管，以便進行嘗試將鎖件從一個位置移至另一個位置以便節省能量，隨后一起激勵第一螺線管和第二螺線管，以便進行嘗試將鎖機構驅至另一個位置。
按照本發明的一個特征，該控制裝置包括用于一起激勵第一和第二螺線管的裝置，以便在只通過激勵第一螺線管而不激勵第二螺線管就使鎖件從一個位置移至另一個位置的第一個嘗試不成功時把鎖機構移至另一個位置。在電池電壓很低時或者鎖件被束附住時，這個動作提供了鎖件的移動。
按照本發明的另一特征，該電子鎖裝置進一步還包括檢測電池電壓的電壓檢測裝置，其中，控制裝置包括響應于電壓檢測裝置的裝置，用于在電池裝置電壓大于規定值時激勵第一螺線管而不激勵第二螺線管以驅動鎖件至另一個位置，并且在電池電壓低于該規定值時共同激勵第一螺線管和第二螺線管以驅動鎖件至另一個位置。
本發明還在于對電子鎖裝置的改進，該裝置有一個包含鎖暗碼數據的鎖暗碼存貯器，用于從插在該電子鎖裝置內的鑰匙讀出鎖暗碼數據的裝置，以及用于對鑰匙上的鎖暗碼數據與存貯在鎖暗碼存貯器中的鎖暗碼數據進行比較的裝置。這種改進包括一個可在鎖定位置和開啟位置之間移動的鎖件，用于驅動鎖件從一個位置移動至另一個位置的螺線管裝置，以及控制裝置，該控制裝置根據鑰匙上的鎖暗碼數據和存貯在鎖暗碼存貯器中的鎖暗碼數據的符合情況、用于在某一時間周期內激勵螺線管裝置從而驅動鎖件至另一個位置，并在螺線管裝置激勵后檢測該鎖件是否已處于另一個位置，以及在該螺線管裝置在上一次嘗試中沒有成功地驅動鎖件至另一位置的情況下，在該時間周期過后，此螺線管變成不通電，鑰匙沒有重新插入鎖裝置的情況下，自動第二次激勵螺線管裝置。如果使用者在螺線管準備打開鎖的時間內施加一個轉矩至門把手上，這樣的轉矩可能約束該鎖件。但是，在第二次嘗試時，使用者已滿懷希望地從門把手上放開他或她的手，從而使鎖件可被螺線管裝置打開。
圖1是一個電子鎖的分解圖，包括實施本發明的鎖控制器。
圖2是包括有圖1的鎖控制器的電子鎖的外部操作裝配件的分解圖。
圖3-9示出了圖1的電子鎖的鎖控制器的操作情況細節。
圖10表示安裝在外部的背板上的包括本發明的新穎鎖機構的外部操作裝配件。
圖11是圖1的電子鎖的控制器的電子元件方塊示意圖。
圖12是一個流程圖，圖示出圖1的電子鎖控制器的操作方式以及該控制器內的計算機程序。
圖13是一個流程圖，示出了圖1電子鎖控制器的另一種操作方式和計算機程序。
圖1-3和圖10圖示出實施本發明的電子門鎖。該裝置包括外部1和內部2，外部1具有外殼10、外柄11、外部操作裝配件20和外蓋30，內部2包括電源40、內部操作裝配件60、內殼70、內蓋80和內柄90。如圖所示，通過螺絲將包括外部操作裝配件和內部操作裝配件的板21和61固定到外殼10和內殼70上。螺絲100和101把鎖固定在門上的適當位置。鑄盒和鑄板按慣用的方式安裝在門樘上。
在同以喬治·弗洛勞夫(GeorgeFrolov)的名義申請的題目為“改進的卡片閱讀器”的專利申請(代理人DocKet，3878-01)描述了用于按照本發明的電子門鎖的合適的卡片閱讀器，在這里將該專利申請作為參考引入本說明書中。在美國專利第4，594，864中描述了適用于本發明的電子門鎖的適當的碰簧銷裝配件。
外部操作裝配件20包括鎖一個盒體29、主螺線管110和111輔助螺線管112(由鎖盒體29支撐)、激勵件28、凸輪板27、齒條板26、鎖板22(包括兩部分頂板24和凸起件25)、小齒輪23和背板21。
背板21包含幾個孔19、用螺絲(如圖1所示)穿過孔19可將背板21固定到外殼10中的凸片12和凸臺13上。背板21還包含調整片15以便把該組合件與門中設置的標準孔對齊。背板21上設置有向內延伸的軸套119，軸套119為小齒輪23的端部118提供支承表面。通過螺絲9擰入鎖盒體29上凸臺內的帶有螺紋的孔128內。將外部操作組合件固定到背板21上，這種固定方式的作用是使整個外部操作裝配件保持在一起。
外殼10的特點是有一中央開口125，外柄11的一般為正方形的凸起126伸入該開口內。定好凸片127的位置使外蓋30伸出的腿剛好能停止并且保持外蓋基本上是水平位置以便裝修(如圖1所示)。設置螺紋孔181以便接納螺絲100(如圖1所示)。
要確定主螺線管110(左)和111(右)的位置使其剛好能嚙接頂板24的耳狀凸片(ears)127，從而就能使鎖板在下部的鎖定位置和上部的開啟位置之間垂直升降。用螺絲和托架155將主螺線管固定到鎖盒體29上。主螺線管的軸154穿過托架155內的豎直孔。定好輔助螺線管112的位置使得它的軸150垂直于頂板24并且插入槽151和152內。用螺絲和一般呈圓形的托架157將副螺線管固定到鎖盒體上。設置槽129，驅動件28的驅動器針130和槽129相配合。垂直的側面140確定了一個容納凸輪板27的伸出臂141的通路。鎖盒體29還有一個特點是具有一個開口133，外柄11的凸起126通過該開口133。帶螺紋的孔128用來將整個外部操作裝配件固定到板21上。
驅動件28裝在鎖盒體29的內側，而它的凸臺134裝入開口133內，并且驅動器針130通過槽129裝配上。驅動件28包括一個基本上是正方形的開口135，外柄11的基本上是正方形的凸起126伸入該開口135內。該驅動件包括一個圓形的基部136和一個支持驅動器針130與鎖針138的尾部137。基部136設置有一個被抬高的“V”形凸輪面139，該凸輪面139向內延伸通過尾端137的內表面的平面。
凸輪板27包含伸出臂141，它裝配到由鎖盒體29的豎直側面140限定的通路內。凸輪板27還包括凸輪隨動器表面142，該表面與驅動件28的“V”形凸輪面139嚙接。凸輪隨動器表面142是一個從凸輪板凸出出來的凸臺。大致呈長方形的凸輪板27的內切口143容納齒條板26。
齒條板26裝在凸輪板27的切口143內。齒條板26有一個大致呈長方形的內切口144，該切口144在其較長的或豎直的一個側面上包含齒輪齒115。齒輪齒115與小齒輪23的齒114嚙合。齒條板26的框架上部有凸緣145，其作用是使齒條板26的框架保持在凸輪板27和頂板24之間的一個適當位置。由于該框架在頂板24的切口部分148內部是移動的，所以鎖板的位置(即或者鎖住位置或者開啟位置)不會改變。按這種方式，就能在不開啟鎖的情況下打開門的內把手。
通過在頂板24上的銷釘121壓入凸起件25使之固定到頂板24上。凸起件25包括和鎖針138嚙接的凸起部146。頂板24包括與主螺線管110和111嚙接的耳狀突起127，以及與輔助螺線管112的軸150嚙接的孔(諸如槽151和152)，設置內部切口148來容納齒條板26，適當選取內部切口148的尺寸使齒條板26的框架能垂直移動而又不改鎖板的位置。
小齒輪件23包括與齒條板26上的齒115配接嚙合的齒輪齒114。這個小齒輪件23垂直地延伸到碰簧銷裝置50的軸上。小齒輪件23還包括一個管狀伸長部分116，它穿過頂板24、齒條框架26、凸輪板27、驅動器28和鎖盒體29伸入外柄11的開口117。小齒輪23進一步還包括一個插在軸套119內的端部118，該軸套119在背板21上向內延伸并且為端部118提供了一個支承表面。端部118還有一個大致呈矩形的槽120，其斷面與從這里穿過的主軸51的斷面相配合。
現在參照圖3-9，較詳細地描述該鎖定機構的操作。
圖3描述的是處于下方的鎖定位置的鎖板。在這個位置，鎖針138與鎖板的凸起件部分25的凸起部196嚙接。凸起件25的凸起部146和鎖盒體29的壁153約束住鎖針138，使其不能運動。鎖針138是被固定到驅動件28上的，借助于裝配到驅動件28的孔135內的大致呈正方形的凸起126，該驅動件28依次嚙接了鎖柄。通過阻止鎖針的移動，也就有效地阻止了手柄的移動，因此鎖不能被打開。
圖6和9描述了處于上方開啟位置的鎖板。在這個位置，凸起部146不與鎖針138嚙接，因此，鎖針138、驅動件28和外柄11都可自由移動。外柄11的移動將抽出碰簧銷。其完成過程如下旋轉外柄11就旋轉了正方形凸起126，正方形凸起126的轉動就旋轉了驅動器28，這又在垂直方向移動了凸輪板27。凸輪板27的移動帶動了齒條板26。當齒條板26向上移動時，使小齒輪23旋轉，這樣就轉動了主軸51并抽出了碰簧機構50的碰簧銷。
通過給一個或兩個主螺線管110和111供電使鎖板在下方和上方兩個位置之間豎直移動。整個移動可在十分之一秒內完成。這是非常有意義的，因為短時間給螺線管供電能使電池消耗減至最小。通過螺絲和托架155將主螺線管110和111固定到鎖盒體29上，并且螺線管110和111的定位要使得鎖板能在下方的鎖定位置和上方的開啟位置之間豎直移動。主螺線管110和111可以是任何一種適當的類型，諸如由Ledex公司制造的螺線管，它們在6伏時能產生3盎司的力。
主螺線管的操作必須和輔助螺線管112的操作同步進行。當鎖板處于下方的鎖定位置時，輔助螺線管112的軸150垂直于鎖板并且被接納在鎖板頂部的槽151內。軸150有效地阻止鎖板垂直移動到上方位置。因此，在通過一個或兩個主螺線管110和111將鎖板提升之前必須立即抽出軸150。
圖4描述了定位在鎖板的槽151中并且阻止鎖板向上移動的輔助螺線管112的軸150。在這個位置，輔助螺線管112不消耗任何能量。在激勵后，軸150從槽151抽出，不再阻礙鎖板的向上移動。這種情鋈繽 所示。然后鎖板如圖7所示在一個或兩個主螺線管110和111的作用下向上移動。圖6描繪的是鎖板處于上方的開啟位置且兩個主螺線管通電的情況。在鎖板已經移動通過彈簧180后，軸150借助于彈簧180伸入到槽152內。這種情況如圖8所示。在這個位置，軸150支持著鎖板并限制鎖板，使其不能向下移動。現在參照圖9，因為鎖板正為軸150所支持，所以主螺線管110和111不通電，從而將鎖板維持在上方的位置，并且主螺線管的軸154落回到它們的起始位置。圖9還表明，在上方的開啟位置，鎖針138能夠通過凸起件25的凸起部146移動。小齒輪23的孔120已經轉動，這就將轉動主軸51并抽出碰簧機構50的碰簧銷。在該操作之后，牽引簧131拉動驅動件和外柄11返回到它們的起始位置。
當期望把鎖板自上方的開啟位置移動至下方的鎖定位置時，就要再次同步激勵主和輔助螺線管。給一個或兩個主螺線管通電，主螺線管就在輔助螺線管112的軸150上(方)提升鎖板。輔助螺線管112通電，于是軸150被抽出。切斷主螺線管的電源，鎖板就落到下方的鎖定位置。然后，如前所述彈簧180迫使輔助螺線管112的軸150伸入到鎖板頂部的槽151內。整個操作耗時小于1秒。
存在檢測器(presencesensor)或激勵開關31垂直于鎖板定位，因此可通過鎖板在上、下位置之間的移動來驅動。該微動開關的目的是確定鎖的狀態，即是鎖住的還是開啟的，并把該信息發送至電控制器3。
內部操作裝配件類似于上述外部操作裝配件。內部操作裝配件包括與外部操作裝配件基本相同的鎖盒體、驅動件、凸輪板、齒條板和小齒輪、以及背板件。唯一的重要差別在于在其內部沒有鎖板或與其相關的螺線管來防止驅動件移動。內部操作裝配件從轉動手柄至抽出鎖銷裝配件的操作都和外部操作裝置相同。
電池裝置40所以包括任何適宜的電池，但是最好包括三節串聯連接的3伏鋰電池。將電池組固定到背板61，以便給電控制器3、螺線管110、111、和112，以及卡片讀出器31供電。
在以喬治·弗洛勞夫的名義同一天申請的題名為“多功能電子鎖的鎖機構”的美國專利申請(代理人DocKet3915-01)中較為詳細地描述了鎖裝置的上述和其它部件，該專利在此做為本專利的參考部分。
如圖11所示，電控制器3包括微處理器200，一個相關的電可擦式可編程序只讀存貯器(EEPROM)202(它包含一個用于微處理器的操作程序和一個或多個鎖暗碼)，一個隨機存取存貯器(RAM)203(它包含一個或多個鎖暗碼)，以及電驅動器204、206和208(它們分別驅動輔助螺線管或制動螺線管112、主螺線管110和主螺線管111)。作為實例，電驅動器是MOS場效應管型的驅動器，微處理器200和RAM203可由一個微計算機提供。電控制器3還包括一個監測電池40的電壓的電池電壓檢測器215，例如，電池電壓檢測器215包括一個模擬/數字轉換器，轉換器的輸入端連到電池的輸出端，而其輸出端連到微處理器，微處理器以數字形式讀出電池電壓。在電控制器3內的讀出電路205連到卡片讀出器31的輸出端，它放大卡片讀出器的輸出并將此輸出轉換成數字格式以便由微處理器200讀出。在本發明的一個實施例中，電池電壓檢測器215用來測定什么時候電池電壓已經下降到正常操作電控制器3所需要的電壓之下，在下邊將要描述的本發明的另一個實施例中，電池電壓檢測器215起另外一種下面要描述的作用。
在圖12中用流程圖230來說明操作本發明的電控制器和相關的螺線管的一種方式，該流程圖包括含在EEPROM202中的一個固件(firmware)或一個計算機程序。當將鑰匙卡片插入卡片讀出器31時，它即激勵一個啟動開關(圖中未示出)，這就構成了程序段230的第一步232。作為響應，電控制器3通電(步驟233)，并且微處理器200置變量N等于零(步驟234)。接著，讀出鑰匙卡片上的數據(步驟236)，然后微處理器將在鑰匙卡片上的數據中包含的一個或多個鎖暗碼與存貯在RAM203或EEPROM202中的一個或多個鎖暗碼進行比較，以判定該鑰匙卡片是否包含適合開啟該鎖的有效暗碼(步驟238)。如果該鑰匙卡片包含這樣一個有效暗碼，則微處理器200激勵電驅動器204，電驅動器204又驅動輔助螺線管或制動螺線管112，從而使其與鎖板22脫離嚙接而抽出(步驟240)。然后，微處理器200判定是否預先已置位一個標志(步驟242)，這個標志表示的是在以前的一次或多次嘗試中主螺線管110或111中的一個螺線管沒能將鎖板22升起。下面將要較詳細地介紹該標志的設定。
假定沒置位標志，則微處理器轉而激勵主螺線管110和111當中的一個螺線管一段預定時間，這段時間足以將鎖板22抬高到其上方的開啟位置(步驟246)，在微處理器使輔助螺線管或制動螺線管112斷電時還能維持鎖板在這個位置，使彈簧180把該螺線管的軸150伸至凹槽152中，因而能維持鎖板22在其上方的位置(步驟248)。例如，僅需激勵主螺線管110或111之一而輔助螺線管112斷電0.1秒左右來完成步驟246和248。在主螺線管被激勵0.1秒之后，微處理器200讀出存在檢測器開關31，以判定鎖板22是否事實上已經升高到它的開啟位置并且是否被輔助螺線管112保持住(步驟250和252)。如果成功地完成了鎖板22的提升，則開啟鎖裝置8，并且微處理器斷電(步驟264)，使用者將能夠通過轉動門把手柄而打開門。但是由于下述原因，鎖板22可能沒被提升并維持在它的上方的開啟位置。在長期使用鎖裝置8后，電池電壓可能已下降到沒有足夠的能量驅動單個的主螺線管110或111，從而不能得到提升鎖板22所必需的力。例如，當電池電壓在有載時降到5伏左右，單個螺線管110或111就不能有足夠的能量來提升鎖板22。還有，如果使用者將一個轉矩加到門把手上，這一個轉矩將使鎖針138靠在鎖板22的凸起件25上，因此產生阻止鎖板22向上運動而且不能為主螺線管所克服的摩擦力。
在阻止鎖板22順利提升的任何一種情況下，微處理器都轉到步驟254，在步驟254中，微處理器先等待一個預定時間，然后再嘗試提升鎖板22。例如，該預定時間間隔是1-4秒。按這種操作方式，微處理器使變量N增加(步驟256)，然后判定變量N是否小于4(步驟258)。這就對斷電之前鎖板22提升的總嘗試次數設置了一個限制。如果變量N小于4，則微處理器返回到步驟240、242、246、248和250，再次嘗試用一個主螺線管110或111提升鎖板22并將其維持在其上方的位置。這一循環可能要再重復兩次直到變量N等于4，當變量N等于4時，微處理器200參照上述步驟242使標志置位(260)以表明單個主螺線管110或111沒有能力提升鎖板22。然后，微處理器200斷電(262)。
如果使用者抽出他或她的卡片，然后再重新將卡片插入卡片讀出器31中，或者其他使用者將他或她的卡片插入卡片讀出器31中，則電控制器3將再次通過啟動開關通電(步驟232和233)，變量N再次被復位到零(步驟234)，并且再次讀出該卡片上的數據(步驟236)。如果該鑰匙卡片上的暗碼有效(步驟238)，則微處理器轉到步驟242，在步驟242中，微處理判定標志是否置位。由于標志在步驟260中被置位，所以微處理器轉到步驟244，在步驟244中微處理器同時激勵兩個主螺線管110和111以便嘗試提升鎖板。值得注意的是，當給定的電池電壓不能提供足夠的電能使一個單主螺線管升起鎖板時，現同時使用兩個主螺線管110和111將能產生幾乎是兩倍的提升力。這是因為在兩個螺線管負載下的電池電壓并不比僅有一個螺線管負載下的電池電壓低多少，并且遵循規律p＝V2/R，其中，p為提供給每一個主螺線管的功率，V為在負載下的電池電壓，R為在每一個主螺線管中線圈的有效電阻。提供給每個螺線管的功率和每個螺線管產生的力相對應，所以在一給定電壓下兩個螺線管產生的力為一個螺線管的力的兩倍。
在電池電壓不足以驅動一個螺線管的情況下，利用兩個主螺線管110和111就大大地延長了電池的使用壽命。電池組在有載下維持同時驅動兩個螺線管110和111使鎖板升起的電壓的時間要比電池組在有載下維持驅動單個主螺線管110和111使鎖板升起的電壓的時間長得多。作為一個實例，電池的使用壽命延長了40%左右。還應注意的是，如果在電池組是新的時候，總是用兩個主螺線管來提升鎖板22，那么，和所必需消耗的電池功率相比將消耗接近兩倍的電池功率來提升鎖板22，這樣就加快了電池的消耗。
在步驟244以后，微處理器轉到給輔助螺線管或制動螺線管112斷電，從而使它在彈簧偏向力作用下伸入到凹槽152內，維持鎖板22在其上方的位置，如果鎖板事實上已經升起的話。然后，微處理器200讀出存在檢測開關31，判斷鎖板是否已經成功地升起(步驟250和252)，如果沒有，嘗試用兩個螺線管110和111來提升鎖板，在按照步驟254、258、240、242、244、248和250經過預定時間間隔后嘗試一次、兩次或三次。在一次成功的提升或三次不成功的嘗試后，微處理器斷電(步驟264)。
還應注意的是，如果將一個具有無效鎖暗碼的鑰匙卡片插入到鎖里，則在步驟238中要記下這一事實，微處理器就不去激勵螺線管(一個或兩個)并且跳到微處理器斷電的步驟264。
在本發明的另一個實施例中，在微處理器完成了設置標志的步驟260以后，微處理器跳到步驟240，然后跳到步驟242和244，以便立即通過同時激勵兩個主螺線管110和111來嘗試升起鎖板。
本發明還有一個實施例通過流程圖300完成，它利用電控制器3但在EEPROM202中存貯不同的計算機程序。按照流程圖300，鑰匙卡片的插入激勵了電源開關，給電控制器供電(步驟302和304)，并且啟動了卡片上數據的讀出(步驟306)以便判定該鑰匙卡片是否包含一個有效的鎖暗碼(步驟308)。如果該鑰匙包含一個有效鎖暗碼，則微處理器激勵輔助螺線管或制動螺線管112將其從凹槽151中抽出。然后，微處理器讀出電池電壓檢測器215的輸出，以便判斷電池是否能提供充夠的電壓驅動一個單主螺線管110或111(步驟312)。如果電壓夠大，則微處理器激勵主螺線管110或111當中的一個(步驟316)，然后給輔助螺線管或制動螺線管112斷電(步驟318)，因此如果鎖板22事實上已被升起則輔助螺線管將伸入到槽152內。另一方面，如果微處理器在步驟312讀出的電池電壓小于能夠驅動一個主螺線管的預定電壓值，則微處理器轉入激勵兩個主螺線管110和111(步驟314)，然后給輔助螺線管或制動螺線管112斷電(步驟318)。在本發明的這個實施例中，在步驟318后微處理就開始斷電而不管鎖板22是否已經被提升。在流程圖300的一個變型中，在步驟318后，可以給微處理器編程使其重復按照圖12中由步驟254、256和258說明的方式去提升鎖板的嘗試。
如前所述，已經公開了實施本發明的電子鎖裝置和控制器。但是在不偏離本發明范圍的情況下還可以做出一系列改進和替換。例如，可以用霍爾效應開關來代替開關31。還有，如果需要，還可以用其它類型的鎖機構來替代這種安裝有螺線管110、111和112以及電控制器3的特殊結構的鎖裝置。
另外，如果需要，還可以使用不同類型的電子機械裝置取代螺線管110、111和112來提升鎖板22。因此，本發明是通過圖示公開的，但不受此限制，應該參照下述的權利要求來決定本發明的范圍。
權利要求
1.一種電子鎖裝置，包括一個可在一個鎖定位置和一個開啟位置之間移動的鎖件，一個連到所說鎖件的第一螺線管，在所說第一螺線管激勵下所說鎖件被從一個所說位置驅動至另一個所說位置，一個連到所說鎖件的第二螺線管，在所說第二螺線管激勵下所說鎖件被從一個所說位置驅動至另一個所說位置，一個給所說第一和第二螺線管供電電池裝置，以及控制裝置，該控制裝置用于激勵所說第一螺線管而不激勵所說第二螺線管，以便驅動所說鎖件從一個所說位置至另一個所說位置，以及用于隨后同時激勵所說第一和第二螺線管，試圖驅動所說鎖機構至所說另一位置。
2.如權利要求1所述的電子鎖裝置，其特征在于所說控制裝置包括，當用所說第一螺線管而不用第二螺線管驅動所說鎖件自一個所說位置至另一個所說位置的前一次嘗試失敗后，同時激勵所說第一和第二螺線管驅動所說鎖件至另一個所說位置的裝置。
3.如權利要求2所述的鎖裝置，其特征在于它進一步還包括，連到所說控制裝置上的檢測器裝置，用于檢測在所說另一個位置上所說鎖件的存在，以便通知所說控制裝置什么時候移動所說鎖件至所說另一個位置的嘗試是成功的。
4.如權利要求2所述的鎖裝置，其特征在于所說鎖件的所說另一位置是所說開啟位置，所說鎖件的所說一個位置是所說鎖定位置，所說鎖件的所說開啟位置位于所說鎖件的所說鎖定位置的上面。
5.如權利要求1所述的鎖裝置，其特征在于所說的控制裝置包括用所說的第一螺線管而不用所說第二螺線管去進行單獨的重復嘗試驅動所說鎖件至所說另一位置的裝置，并且，在所說的反復嘗試未能驅動所說鎖件至所說另一位置時，該裝置嘗試用所說第一螺線管和所說第二螺線管同時去驅動所說鎖件至所說另一位置。
6.如權利要求1所述的鎖裝置，其特征在于它進一步還包括一個鎖暗碼存貯器，以及一個用于從鑰匙卡片讀出數據并且在所說鑰匙卡片的數據和存貯在所說鎖暗碼存貯器中的一個鎖暗碼相符時激勵所說控制裝置的裝置。
7.如權利要求6所述的鎖裝置，其特征在于所說控制裝置包括在第一次插入鑰匙卡片并且所說鑰匙卡片上的所說數據和所說鎖暗碼相符時激勵所說第一螺線管而不是所說第二螺線管，以驅動所說鎖件至所說另一個位置的裝置，以及在用所說第一螺線管而不是第二螺線管驅動所說鎖件至所說另一個位置的嘗試沒有成功、以及第二次插入所說鑰匙卡片、在所說第二次插入期間讀出的所說鑰匙卡片上的數據和所說鎖暗碼相符后，用于同時激勵所說第一和第二螺線管，以驅動所說鎖件至所說另一位置的裝置。
8.如權利要求7所述的鎖裝置，其特征在于所說控制裝置進一步還包括，在用所說第一螺線管而不用所說第二螺線管驅動所說鎖件至所說另一個位置的一次或多次嘗試不成功后，用于設置一個標志的裝置，以及在隨后插入所說鑰匙卡片同時激勵所說第一和第二螺線管試圖驅動所說鎖件至所說另一位置時用于響應所說標志的裝置。
9.如權利要求1所述的電子鎖裝置，其特征在于它進一步還包括用于檢測所說電池裝置的電壓的電壓檢測裝置，并且所說控制裝置包括響應于所說電壓檢測裝置的裝置，以便在所說電池裝置的所說電壓大于預定值時用于激勵所說第一螺線管而不激勵所說第二螺線管來驅動所說鎖件至另一位置，并且在所說電池電壓小于所說預定值時用于激勵所說第一和第二螺線管以試圖驅動所說鎖件至所說另一位置。
10.一種電子鎖裝置，包括一個可在一個鎖定位置和一個開啟位置之間移動的鎖板，連到所說鎖件上以驅動所說鎖件至所說開啟位置的第一電子機械裝置，連到所說鎖件上以驅動所說鎖件至所說開啟位置的第二電子機械裝置，用于給所說第一和第二電子機械裝置供電的電池裝置，一個鎖暗碼存貯器，讀出鑰匙卡片，以便判定存貯在所說鑰匙卡片上的數據是否和存貯在所說鎖暗碼存貯器中的一個鎖暗碼相符合的裝置，以及控制裝置，用于在所說鑰匙卡片上的數據和存貯在所說鎖暗碼存貯器中的所說鎖暗碼相符時單獨激勵所說第一電子機械裝置以便嘗試把所說鎖件驅動至所說開啟位置，以及用于在僅用第一電子機械裝置驅動所說鎖件至所說開啟位置的前一次嘗試沒有獲得成功時，并且在所說鑰匙卡片上的數據與存貯在所說鎖暗碼存貯器中的所說鎖暗碼相符合時一起激勵所說第一和第二電子機械裝置。
11.如權利要求10所述的鎖裝置，其特征在于它進一步還包括連到所說控制裝置上的檢測器裝置，用于檢測所說鎖件在所說開啟位置的存在。
12.如權利要求11所述的電子鎖裝置，其特征在于所說控制裝置包括用于反復嘗試的裝置，以便在所說鑰匙卡片上的所說數據和存貯在所說鎖暗碼存貯器中的所說鎖暗碼相符時成功地把驅動所說鎖件至所說開啟位置，并且在所說的反復嘗試失敗時，嘗試通過同時激勵所說第一和第二電子機械裝置來把所說鎖件驅動到所說開啟位置。
13.一個電子鎖裝置，包括一個可在一個鎖定位置和一個開啟位置之間移動的鎖件，一個連到所說鎖件的第一螺線管，以便在所說第一螺線管激勵下使鎖件從一個所說位置至另一個位置，一個連到所說鎖件的第二螺線管，以便在所說第二螺線管激勵下使鎖件從一個所說位置至另一個位置，用于給所說第一和第二螺線管供電的電池裝置。控制裝置，用于在所說電池裝置比較新、能提供較高輸出電壓時激勵所說第一螺線管而不激勵所說第二螺線管以嘗試把所說鎖件從所說一個位置驅動至所說另一個位置，并且在所說電池裝置相對耗盡、提供較低輸出電壓時用于同時驅動所說第一和第二螺線管以嘗試把所說鎖件從所說一個位置驅動至所說另一個位置。
14.如權利要求13所述的電子鎖裝置，其特征在于它進一步還包括連到所說控制裝置的檢測器裝置，用于檢測所說電池裝置的輸出電壓，并且所說控制裝置包括將所說電池裝置的輸出電壓和處于所說較高輸出電壓和較低輸出電壓之間的一個參比電壓進行比較的裝置。
15.如權利要求14所述的鎖裝置，其特征在于它進一步還包括存在檢測裝置，用于檢測所說鎖件在所說另一個位置中的存在。
16.如權利要求13所述的鎖裝置，其特征在于，所說的一個位置是所說的鎖定位置，所說的另一個位置是所說開啟位置。
17.如權利要求16所述的一個電子鎖裝置，其特征在于所說開啟位置在所說鎖定位置的上面。
18.在一個具有一個存貯有鎖暗碼數據的鎖暗碼存貯器、從插入所說電子鎖裝置中的一把鑰匙上讀出鎖暗碼數據的裝置、以及將所說鑰匙上的所說鎖暗碼數據與存貯在所說鎖暗碼存貯器中的所說鎖暗碼數據進行比較的裝置的電子鎖裝置中，其改進包括一個可在一個鎖定位置和一個開啟位置之間移動的鎖件，用于進行嘗試把所說鎖件從一個所說位置驅動至另一個所說位置的螺線管裝置，以及控制裝置，響應于所說鑰匙上的所說鎖暗碼數據與存貯在所說鎖暗碼存貯器中的所說鎖暗碼數據之間的符合情況，用于對所說螺線管裝置激勵一個時間周期，以便嘗試把所說鎖件驅動到所說另一個位置，用于檢測在激勵所說螺線管裝置后所說鎖件是否處于所說另一個位置，以及如果在前一次嘗試中所說螺線管裝置沒能成功地驅動所說鎖件至所說另一個位置，當所說時間周期已經過去，并且所說螺線管裝置已經斷電同時又沒有重新插入所說鑰匙時，用于第二次自動激勵所說螺線管裝置。
19.如權利要求18所述的電子鎖裝置，其特征在于所說一個位置是所說鎖定位置，而所說另一個位置是所說開啟位置。
20.如權利要求19所述的裝置，其特征在于所說控制裝置包括在所說時間周期結束螅糜詰詼渭だ德菹吖蘢爸 至4秒的裝置。
全文摘要
一種電池供電的電子鎖裝置，包括一個可在鎖定位置和開啟位置之間移動的鎖件、兩個分別連到所說鎖件的螺線管能分別驅動鎖件自一個位置至另一個位置，一個控制裝置不只激勵第一螺線管嘗試把鎖件自一個位置驅動至另一個位置達到節約能量的目的，在電池電壓較低，或鎖件被束縛時，同時激勵這兩個螺線管以嘗試把鎖機構驅動至另一個位置。此外，如果第一次嘗試不成功時，控制器自動地第二次驅動一個或兩個螺線管，對因用戶給束縛鎖件的門把手施加一個轉矩而引起驅動失敗的情況下，是很有效的。
文檔編號E05B47/00GK1032565SQ88106858
公開日1989年4月26日 申請日期1988年9月24日 優先權日1987年9月23日
發明者加里·愛德華·拉維爾 申請人:恩哈特工業公司