Система электронного замка Российский патент 2024 года по МПК E05B49/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение направлено на систему замка, в частности на систему электронного замка. Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США №63/033571, поданной 2 июня 2020 г., и предварительной заявки на патент США №63/062166, поданной 6 августа 2020 г., все раскрытия из которых включены в данный документ посредством ссылки.

ПРЕДПОСЫЛКИ

[0002] Дверные замки, безусловно, являются одной из наиболее общепризнанных мер безопасности как в жилой, так и в коммерческой обстановке. Основная конструкция замков не менялась несколько сотен лет. Пользователь, стремящийся открыть дверь, вставляет в замок ключ неправильной зубчатой формы. Зубья соответствуют штифтам в замке и физически взаимодействуют с ними. Если все штифты поднимаются на правильный уровень соответствующими им зубьями, пользователь может деактивировать замковый механизм. Несмотря на то, что эта система нашла широкое применение, она имеет ограничения. Так как данный замок может открывать только одна конфигурация зубьев, при потере, копировании или краже ключа замок больше не будет обеспечивать безопасность. Когда это случается, необходимо заменять весь замок или менять ключи, и выдавать новые ключи всем пользователям, что представляет собой обременительный и трудоемкий процесс. Так как замок по своей сути является чисто механическим, он не создает запись о доступе в отношении того, кто открыл дверь, и когда дверь была открыта.

[0003] Лицевая поверхность физического замка обычно должна быть прочной и иметь высокую твердость для выдерживания злонамеренных атак. В некоторых замках это достигается путем добавления небольших стальных фрагментов в латунную лицевую поверхность замка там, где ее было бы легко просверлить и обойти. В других замках, для того чтобы защитить всю лицевую поверхность, эту лицевую поверхность полностью изготавливают из прочной стали.

[0004] Что касается замков с радиочастотной идентификацией (RFID), электромагнитный сигнал не может пройти через плоскость из металла. Поэтому одним общепринятым решением является использование пластмассовой лицевой поверхности со считывателем RFID и замковым механизмом, присоединенными на внутренней стороне дверного замка. Фактический замковый механизм не является доступным при просверливании пластмассовой лицевой поверхности. В некоторых других замках используют стекло. В одном замке используется Gorilla Glass, химически упрочненное стекло, разработанное компанией Corning. Стекло является аморфным и постепенно размягчается при нагреве.

[0005] Пользователи предприняли попытки решения этих проблем путем использования электронных замков, для открытия которых требуется жетон, код, биометрический ввод или другой уникальный идентификатор. Так как эти системы являются электронными, они требуют источника питания, такого как линия электроснабжения или батареи. При истощении батарей замка или отключении от линий электроснабжения такой замок становится бесполезным. Код кодового замка может быть передан неуполномоченным пользователям. Карту-ключ для замка можно перепутать с другими картами или потерять. Кроме того, такие замки не подходят для традиционных дверных ручек и их необходимо устанавливать специально.

[0006] В данной области техники существует неудовлетворенная потребность в системе электронного замка, которой можно переоборудовать существующие двери и системы замков, и которая решает вышеописанные проблемы.

Сущность изобретения

[0007] В представленных в данном документе вариантах осуществления предоставлены способы, устройства и системы, в которых усовершенствовано управление доступом при использовании замков. Некоторые представленные варианты осуществления включают замки, относящиеся к типоразмерам врезного замка и ручки-замка.

[0008] В одном варианте осуществления умный цилиндр может выполнять способ, включающий прием ключа, излучение источника энергии электромагнитного излучения; обнаружение в этом источнике изменения, вызванного физическим свойством ключа, определение физического свойства ключа на основе изменения в источнике энергии, сравнение этого физического свойства с заданным значением, и активацию механизма, функционально связанного с замковым устройством и позволяющего отпереть замковое устройство, когда указанное физическое свойство соответствует заданному значению.

[0009] В другом варианте осуществления в умном цилиндре может быть реализован источник энергии в виде света.

[0010] В другом варианте осуществления в умном цилиндре может быть реализовано физическое свойство ключа в виде формы ключа.

[0011] В другом варианте осуществления ключ предназначен для работы в любой комбинации традиционных замков - штифтового, рамочного, дискового и сувальдного.

[0012] В другом варианте осуществления источник энергии излучается из матрицы излучения энергии, и при этом изменение в источнике энергии обнаруживается в матрице для обнаружения энергии.

[0013] В другом варианте осуществления источник энергии поляризуется в поляризационном фильтре.

[0014] В другом варианте осуществления источник энергии является уникальным для каждого конкретного умного цилиндра.

[0015] В другом варианте осуществления ключ принимается в замочной скважине.

[0016] В другом варианте осуществления изменение в источнике энергии измеряется в двумерной матрице датчиков.

[0017] В другом варианте осуществления в умном цилиндре дополнительно реализован способ активации механизма посредством электромагнитного устройства, по меньшей мере частично размещенного в умном цилиндре; и обеспечения умного цилиндра энергией, генерируемой в электромагнитном устройстве, когда оно выполнено с возможностью функционирования в качестве генератора.

[0018] В другом варианте осуществления физическим свойством ключа является форма двух или нескольких сторон ключа.

[0019] В другом варианте осуществления умный цилиндр предназначен для встраивания в традиционный и стандартизованный цилиндр замка.

[0020] В другом варианте осуществления изменение в источнике энергии измеряется в одном или нескольких из пиксельного датчика, фотодетектора MXene, устройства с зарядовой связью, датчика Medipix, датчика на основе комплементарной структуры металл-оксид-полупроводник, фотодиодного датчика и фотодиодной пиксельной матрицы.

[0021] В другом варианте осуществления изменение в источнике энергии соразмеряется с одним или несколькими из свойств тени, отбрасываемой ключом, отражения света от ключа, электроемкости области ключа и проводимости области ключа.

[0022] В другом варианте осуществления в умном цилиндре может быть реализован способ приема ключа в замочной скважине; генерирования энергии за счет вращения ключа в замочной скважине; накопления этой энергии в накопительном устройстве; и эксплуатации умного цилиндра с помощью этой энергии.

[0023] В другом варианте осуществления в умном цилиндре может быть реализован способ приема ключа в замочной скважине; генерирования энергии за счет поступательного движения ключа в замочной скважине; накопления этой энергии в накопительном устройстве; и эксплуатации умного цилиндра с помощью этой энергии.

[0024] В другом варианте осуществления накопительное устройство является внутренним по отношению к умному цилиндру.

[0025] В другом варианте осуществления энергия генерируется в катушке из проволоки, и эта катушка из проволоки обеспечивается энергией для активации замкового механизма.

[0026] В другом варианте осуществления в умном цилиндре может быть реализован способ приема энергии посредством индуктивной антенны, накопления этой энергии в накопительном устройстве, и эксплуатации умного цилиндра с помощью этой энергии.

[0027] В другом варианте осуществления в умном цилиндре может быть реализован способ приема уникального идентификатора из комбинации двух или нескольких из ключа, радиочастотного идентификатора, сверхширокополосного сигнала и идентификатора, полученного на основе биометрии; и активации механизма, функционально связанного с замковым устройством, который позволяет отпереть замковое устройство, когда указанный уникальный идентификатор соответствует заданному значению.

[0028] В другом варианте осуществления в умном цилиндре может быть реализован способ приема набора сведений о ключе; выполнения математической функции в отношении этого набора сведений; сравнения результатов математической функции с заданным значением; и активации механизма, функционально связанного с замковым устройством, который позволяет отпереть замковое устройство, когда уникальный идентификатор соответствует заданному значению.

[0029] В другом варианте осуществления в умном цилиндре может быть реализован способ приема кода отпирания из центрального сервера в некотором диапазоне связи; и активации механизма, функционально связанного с замковым устройством, который позволяет отпереть замковое устройство, когда этот код отпирания соответствует заданному значению.

[0030] В другом варианте осуществления в умном цилиндре может быть реализован способ измерения вращения ручки; сравнения угла этого вращения с заданным значением; и активации механизма, функционально связанного с замковым устройством, который позволяет отпереть замковое устройство, когда этот угол вращения соответствует заданному значению.

[0031] В другом варианте осуществления в умном цилиндре может быть реализован способ распознавания первого ключа с первой физической характеристикой, вхождения в режим программирования, приема второго ключа со второй физической характеристикой, и регистрации второго ключа как действительного ключа для активации механизма.

[0031-1] В еще одном варианте осуществления предложен электромеханический цилиндр замка, содержащий: корпус вставки, содержащий излучатель энергии и детектор энергии; и модуль управления, функционально связанный с излучателем энергии и детектором энергии, выполненный с возможностью: излучения источника энергии электромагнитного излучения из излучателя энергии; обнаружения в источнике энергии изменения, вызванного физическим свойством ключа, при приеме в детекторе энергии; определения физического свойства ключа на основе изменения в источнике энергии; сравнения физического свойства с заданным значением; и активации механизма, функционально связанного с замковым устройством, который обеспечивает возможность отпирания замкового устройства, когда физическое свойство соответствует заданному значению, при этом механизм, функционально связанный с замковым устройством, представляет собой электромагнитное устройство, по меньшей мере частично размещенное в электромеханическом цилиндре.

[0031-2] В еще одном варианте осуществления предложена система электронного замка, содержащая: электромеханический цилиндр замка, дополнительно содержащий: корпус вставки, содержащий излучатель энергии и детектор энергии; модуль управления, функционально связанный с излучателем энергии и детектором энергии, выполненный с возможностью: излучения источника энергии электромагнитного излучения из излучателя энергии; обнаружения в источнике энергии изменения, вызванного физическим свойством ключа, при приеме в детекторе энергии; определения физического свойства ключа на основе изменения в источнике энергии; сравнения физического свойства с заданным значением; и активации механизма, функционально связанного с замковым устройством, который обеспечивает возможность отпирания замкового устройства, когда физическое свойство соответствует заданному значению, при этом механизм, функционально связанный с замковым устройством, представляет собой электромагнитное устройство, по меньшей мере частично размещенное в электромеханическом цилиндре; и систему управления, выполненную с возможностью предоставления заданного значения в модуль управления

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0032] На фиг. 1 представлено изображение одного варианта осуществления умного цилиндра.

[0033] На фиг. 2 представлено изображение компонентов, которые содержатся в одном варианте осуществления умного цилиндра.

[0034] На фиг. 3 представлено изображение одного варианта осуществления вставки в умном цилиндре.

[0035] На фиг. 4 представлено изображение муфты и генератора умного цилиндра.

[0036] На фиг. 5 представлено изображение муфты и генератора умного цилиндра при их активации.

[0037] На фиг. 6 представлено изображение варианта осуществления умного цилиндра другого типоразмера, в данном случае для цилиндра в ручке со встроенным замком или KIK-цилиндра.

[0038] На фиг. 7 представлено изображение покомпонентного вида варианта осуществления типоразмера KIK-цилиндра.

[0039] На фиг. 8 представлено схематическое изображение антенного комплекса, используемого для обеспечения связи и зарядки умного цилиндра.

[0040] На фиг. 9 представлено изображение одной конфигурации сканирования физического ключа.

[0041] На фиг. 10 представлено изображение вида в плане ключа 1010 и области 1020 детектора, которая освещает область 1030 ключа, подвергаемого оцифровке.

[0042] На фиг. 11 представлено изображение, на котором выделен подход к оцифровке ключа.

[0043] На фиг. 12 представлено отображено изображение оцифрованной части ключа.

[0044] На фиг. 13 представлено изображение линейной системы оцифровки.

[0045] На фиг. 14 представлено изображение двумерной системы оцифровки.

[0046] На фиг.15 представлено изображение моста 1520 Wi-Fi, который может быть функционально связан с умным цилиндром (не показан).

[0047] На фиг. 16 представлено изображение умного цилиндра, в котором часть процедуры отпирания образует кодовый замок.

[0048] На фиг. 17 представлено изображение лицевой панели 1710 и платы 1720 связи в системе умного цилиндра.

[0049] На фиг. 18 представлена схема платы связи умного замка со встроенным солнечным элементом для обеспечения умного замка энергией.

[0050] На фиг. 19 представлена блок-схема блока 1900 управления электропитанием для умного цилиндра.

[0051] На фиг. 20 представлено изображение пульта управления умного цилиндра с микроконтроллерным блоком (MCU) и внутренним акселерометром.

[0052] На фиг. 21 представлено изображение интерфейса системы умного замка, в которой на ее главном пользовательском интерфейсе используется карта оповещений.

[0053] На фиг. 22 показан интерфейс 2200 конечного пользователя, доступный посредством карты оповещений, представленной на фиг. 21.

[0054] На фиг. 23 показаны умные цилиндры с альтернативными замковыми устройствами сопряжения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0055] Ниже со ссылкой на сопроводительные графические материалы описаны представительные варианты осуществления. Следует понимать, что следующее описание предназначено для описания представительных вариантов осуществления, а не ограничения приложенной формулы изобретения. В настоящем описании для краткости, ясности и понимания использованы определенные термины. В данном документе не следует применять какие-либо излишние ограничения за пределами потребностей известного уровня техники, так как такие термины используются лишь в описательных целях и предназначены для толкования в широком смысле. Различные системы и способы, описанные в данном документе, можно использовать отдельно или в комбинации с другими системами и способами. В пределах объема приложенной формулы изобретения возможны различные эквиваленты, альтернативы и модификации. Каждое ограничение в приложенной формуле изобретения предполагается как требующее истолкования согласно шестому абзацу §112 ч. 35 свода законов США, только если в соответствующем ограничении в явном виде изложены термины «средство для» или «этап для».

[0056] В одном аспекте безбатарейный умный цилиндр системы может позволять бытовым и коммерческим владельцам преобразовывать любую систему механического замка в высокозащищенный умный замок. После установки пользователи обычно могут запрограммировать постоянный или временный доступ к любым существующим устройствам доступа, таким как, без ограничения, физические ключи, устройства радиочастотной идентификации (RFID) или смартфоны. Электронные датчики, размещенные в умном цилиндре, могут сканировать и сохранять профили физических ключей, что позволяет владельцам осуществлять управление, отслеживание и предоставление доступа в цифровом виде.

[0057] Замки в такой системе могут являться безбатарейными и обратно совместимыми с существующим аппаратным обеспечением дверей. В одном аспекте такое решение «под ключ» позволяет пользователям быстро преобразовывать их механическую систему доступа в систему умного замка. Дополнительно, при соединении в сеть эти замки могут включать другие способы доступа, такие как, без ограничения, RFID, Bluetooth и биометрическая проверка, а также выполнять функции системы управления защитой доступа, которая генерирует полезные данные доступа. Система управления доступом обычно позволяет пользователям осуществлять управление, хранение и совместное использование цифровой подписи пользователей посредством их сети управления. Дополнительно, пользователи могут осуществлять управление своими физическими ключами и ключами RFID, а также их совместное использование с помощью своих цифровых профилей.

[0058] На фиг. 1 представлено изображение одного варианта осуществления умного цилиндра 100. Умный цилиндр 100 может содержать вставку 110 с замочной скважиной 120, основную часть 130 цилиндра с возможной резьбой или направляющими, а также кулачок 150 замка. Умный цилиндр 100 имеет типоразмер врезного замка, однако возможны и другие типоразмеры. Умный цилиндр 100 может быть выполнен с возможностью встраивания в другие традиционные или стандартизованные цилиндры замков, подобные, без ограничения, врезным замкам, ручкам со встроенным замком (KIK), цилиндрам европейского стандарта, овальному цилиндру и цилиндрам со сменными сердечниками.

[0059] На фиг. 2 представлено изображение компонентов, содержащих один вариант осуществления умного цилиндра 200. Основная часть 210 вставки содержит один или несколько поляризаторов 212, одну или несколько матриц 214 излучателей/детекторов и один или несколько модулей 216 управления излучателями/детекторами. Другие конфигурации этих компонентов также считаются частью других вариантов осуществления. Компоненты основной части 210 вставки окружены крышками 220 вставки. В корпусе 235 цилиндра содержатся основная часть 210 вставки, лицевая панель цилиндра 224 и плата 226 связи.

[0060] Накопитель 240 энергии также содержится в корпусе 235 цилиндра и может содержать комбинацию конденсаторов, батарей и других возможностей накопления энергии. Плата 245 управления, также называемая модулем управления, обычно осуществляет управление и является функционально связанной с различными компонентами умного цилиндра, а также связывает и распределяет энергию по устройству. В комбинации с платой 226 связи, плата 245 управления может осуществлять сбор, выпрямление и накопление энергии, создаваемой в умном цилиндре 200 или при помощи него. Ось 250 муфты, ротор 255, статор 260 и кулачок 260 замка со встроенной нажимной панелью муфты обеспечивают возможность поворота кинематических связей, активирующих замок. При генерировании энергии основная часть 210 вставки обычно свободно крутится, генерируя электрическую энергию вследствие движения ротора 255 относительно статора 260. Эту энергию можно собирать, выпрямлять и накапливать при помощи платы 245 управления в накопителе 240 энергии. Другие конфигурации этих элементов также считаются частью других вариантов осуществления.

[0061] На фиг. 3 представлено изображение одного варианта осуществления вставки в умном цилиндре. Вставка обычно содержит основную часть 320 вставки с необязательной замочной скважиной 322. Основная часть 320 вставки дополнительно содержит плату 330 управления излучением энергии, матрицу 340 излучения энергии, необязательный фильтр 350 излучения, необязательный фильтр 360 обнаружения, матрицу 370 обнаружения энергии, плату 380 управления обнаружением энергии и крышки 390 вставки. Необязательный фильтр 350 излучения и необязательный фильтр 360 обнаружения могут представлять собой поляризационные фильтры, коллиматорные фильтры или другие преобразующие фильтры.

[0062] При эксплуатации приведение в действие и управление излучением энергии из матрицы 340 излучения энергии могут осуществлять плата 330 управления излучением энергии или модуль удаленного управления. Матрица 340 излучения энергии представляет собой одну форму излучателя энергии и вырабатывает и излучает электромагнитную энергию в форме света в видимой области спектра, ультрафиолетового излучения, инфракрасного излучения, высокочастотных радиоволн или любой другой формы энергии, которая может быть обнаружена матрицей 370 обнаружения энергии. Излучение этой энергии может производиться в равной мере или по регулярной схеме из двумерной матрицы излучателей. Длительность излучения энергии может находиться в диапазоне от кратковременной вспышки до непрерывного освещения. Излучение может являться уникальным для каждого умного цилиндра или разработано таким образом, что оно является согласованным для всех блоков или их подмножества.

[0063] При приеме ключа и приведении в действие матрицы 340 излучения энергии, плата 380 обнаружения энергии осуществляет прием данных и управление обнаружением энергии из матрицы 370 обнаружения энергии или другого детектора энергии. Обнаруживаемая энергия является измененной относительно излученной энергии вследствие физических свойств ключа. Матрица 370 обнаружения энергии может представлять собой датчик или матрицу датчиков, выполненных с возможностью обнаружения присутствия и амплитуды энергии, полученной из матрицы 340 излучения энергии. Датчики матрицы 370 обнаружения энергии могут быть выполнены как линейные, двумерные или другие конфигурации, сосредоточенные на измеряемых характеристиках ключа. Возможные типы датчиков включают, без ограничения, любую комбинацию пиксельных датчиков; двумерных карбидов и нитридов переходных металлов, фотодетекторов на основе нитридов углерода (MXene); устройств с зарядовой связью (CCD); датчиков Medipix; комплементарной структуры металл-оксид-полупроводник (CMOS), фотодиодных датчиков и фотодиодных пиксельных матриц. Можно использовать и другие типы датчиков, некоторые из которых могут быть лучше для обнаружения других форм электромагнитного излучения. Затем из обнаруженной энергии можно вывести физические свойства ключа. Некоторые физические свойства, которые можно измерить, без ограничения только этими физическими свойствами, включают тень, отбрасываемую ключом, отражение света от ключа, электроемкость области ключа, проводимость области ключа, цвет областей ключа и т.д. Оцифровывать две или несколько сторон ключа могут разные конфигурации излучателей и датчиков.

[0064] На фиг. 4 представлено изображение муфты и генератора умного цилиндра. Вставка 400 показана в соотношении с осью 410 муфты, ротором 420, статором 430, муфтой 435 и кулачком 440 замка. Ось 410 муфты содержит плоскую поверхность, соединяющуюся со вставкой 400. Кулачок 440 замка содержит встроенную нажимную панель муфты, скрепленную с ротором. Ротор 420 и кулачок 440 замка могут быть скреплены посредством механических зубьев или за счет трения. Возможны и другие механизмы муфты.

[0065] На фиг. 5 представлено изображение муфты и генератора умного цилиндра при их активации. Ось 510 муфты сцепляется с электромагнитным ротором 520, который намагничивается и устанавливает магнитную петлю, притягивающую приводную муфту 540. Приводная муфта 540 может придвигаться к ротору 520, образуя при контакте силу трения. Альтернативно, ротор 520 может придвигаться к приводной муфте 540, образуя силу трения при контакте. Мгновенное трение можно получить при помощи контактных поверхностей ротора 520 и приводной муфты 540 подобно соответствующим зубьям шестерни. Приводная муфта 540 приводит в движение кулачок, механически связанный с замковым механизмом. Муфта и генератор могут быть полностью или частично размещены в умном цилиндре или удалены от умного цилиндра, но функционально связаны с умным цилиндром. Таким образом, кулачок можно вводить в зацепление, когда умный цилиндр определяет соответствие ключа заданному значению, что позволяет умному цилиндру запирать или отпирать замковый механизм.

[0066] Муфту умного цилиндра можно также использовать для генерирования энергии. Любая катушка из проволоки в присутствии магнитного поля будет генерировать энергию, которую можно выпрямить и использовать. В одной реализации энергией для генерирования магнитного поля может обеспечиваться статор 530. При вращении ротора 520 под действием пользователя генерируется ток, который можно выпрямить и накопить в накопителе энергии, а также позднее или одновременно использовать эту энергию для обеспечения энергией умного цилиндра. В другой реализации статор 530 может быть реализован в виде постоянного магнита. В другой реализации ротор 520 может использоваться для генерирования магнитного поля при помощи электромагнита или постоянного магнита, а статор 530 может вырабатывать энергию. В этой реализации или муфта может быть приведена в действие и, таким образом, превратиться в замковый механизм, или магнитное поле может быть выбрано достаточно слабым, для того чтобы не приводить к зацеплению с муфтой.

[0067] На фиг. 6 представлено изображение варианта осуществления умного цилиндра другого типоразмера, в данном случае для цилиндра в ручке со встроенным замком или KIK-цилиндра. Умный цилиндр может быть выполнен так, что он является совместимым со многими другими типоразмерами, в том числе врезным, коробчатым и изображенным типоразмером KIK. Основная часть 610 цилиндра с замочной скважиной 620 соединена с соленоидом 630 в качестве замкового механизма. В этой реализации умного цилиндра механизм муфты не требуется, так как замок активируется с помощью соленоида 630. Соленоид 630 может быть реализован как бистабильный, или самоблокирующийся, соленоид. Возможны и другие электромеханические механизмы приведения в действие замкового механизма.

[0068] На фиг. 7 представлено изображение покомпонентного вида варианта осуществления типоразмера KIK-цилиндра. Показаны основная часть 710 цилиндра, соленоид 712 и сердечник 714 соленоида. Также показано, что основная часть 720 вставки содержит отображающее кольцо 722, крышку 724, фильтр 726 внешнего излучения или оболочку вставки, предназначенную для предотвращения попадания внешнего света или посторонних предметов в умный цилиндр, матрицы 730 излучения и обнаружения, платы 740 управления и крышку 750 корпуса. После выполнения сканирования ключа и приема профиля ключа на соленоид 712 подается питание, за счет чего высвобождается сердечник 714 соленоида и обеспечивается возможность вращения основной части 720 вставки для отпирания двери.

[0069] На фиг. 8 представлено схематическое изображение антенного комплекса, используемого для обеспечения связи и зарядки умного цилиндра. Изображены антенна 810, антенна 820, антенна 830, антенна 840 и антенна 850 с переключателем 860, обеспечивающим возможность связи антенны 830 с антенной 820. Эти антенны могут иметь разный размер для обеспечения возможности наилучшего использования падающего излучения или для индуктивного обеспечения энергией умного цилиндра при помощи индуктивной антенны, или для связи на множестве разных частот.

[0070] Имеется несколько частот RFID, которые могут использоваться умным цилиндром. В целом, наиболее распространенными являются низкая частота (LF) (125-134 кГц), высокая частота (HF) (13,56 МГц) и сверхвысокая частота (UHF) (433 МГц и 860-960 МГц). Несколько антенн, связанных с умным цилиндром, обеспечивают возможность переключения системы между разными частотами передачи при обнаружении пассивной или активной метки. Как следствие, умный цилиндр может приобретать двойственные функциональные возможности при меньшем размере упаковки. В одном варианте осуществления антенна может одновременно обнаруживать и считывать метки RFID на двух разных частотах (например, без ограничения, 125 кГц и 13,56 МГц). Антенна 830 может действовать на требуемой частоте до замыкания переключателя 860, а затем выполнять передачу на другой требуемой частоте. Эта функциональная возможность может улучшать обеспечение безопасности, так как в метке RFID с возможностью только доступа может использоваться первая частота, тогда как в метке RFID, обеспечивающей возможность доступа к программированию умного цилиндра, может использоваться вторая частота.

[0071] В умном цилиндре может также использоваться Bluetooth, стандарт беспроводной технологии, который используется для обмена данными между неподвижными и мобильными устройствами на коротких расстояниях с использованием радиоволн UHF с короткой длиной волны в промышленных, научных и бытовых персональных диапазонах радиочастот (PAN) от 2,402 ГГц до 2,480 ГГц, а также домашних персональных сетях (PAN). Bluetooth с низким энергопотреблением или RSL10 обеспечивает значительное снижение энергопотребления и издержки с одновременным сохранением такого же диапазона связи. В умном цилиндре эти стандарты можно использовать для оптимизации срока службы батареи.

[0072] Умный цилиндр может объединять информацию из двух или нескольких источников идентификаторов, таких как физический ключ, RFID, сверхширокополосный сигнал, характеристика биометрической идентификации или другое устройство со специальным использованием. Таким образом, за счет требования проверки подлинности при помощи более одного средства, улучшается обеспечение безопасности. Дополнительно, умные цилиндры можно запрограммировать для работы только в определенные моменты времени или в присутствии другого лица, или при приведении замка в действие другим правомочным лицом в пределах заданного промежутка времени. Присутствие другого лица можно обнаружить при помощи внешних средств и передать в умный замок, или обнаружить непосредственно путем приема радиочастотных сигналов или биометрических данных, указывающих присутствие этого лица.

[0073] Умный цилиндр может быть запрограммирован или из внешнего источника, или путем эксплуатации замка с помощью предварительно выполненных ключей. Например, в замок можно вставить первый ключ с заданной физической характеристикой, переведя замок в режим программирования. Затем для программирования физических характеристик ключа в замок в качестве авторизованного ключа можно вставить второй ключ. Подобную методику можно использовать для необходимости двух ключей для эксплуатации замка. Первый ключ можно вставить и распознать как авторизованный, но недостаточный для открытия замка. Затем можно вставить и авторизовать второй ключ, что позволяет активировать замок или деактивировать его. Система может требовать прохождения заданного времени между первым ключом и вторым ключом для обеспечения присутствия двух ключей в непосредственной близости. Аналогично, в другом случае авторизованный ключ может делаться непригодным, если первый ключ был использован в пределах заданного промежутка времени. За счет этого можно избежать одновременного допуска входа двух людей в помещение.

[0074] На фиг. 9 представлено изображение одной конфигурации сканирования физического ключа. Ключ 910 вставляют в замочную скважину (не показана) между модулем 920 излучателя и модулем 930 детектора. Модуль 920 излучателя может содержать светодиодную (LED) матрицу, модуль управления излучателем и поляризатор, хотя также может быть использовано меньшее количество компонентов. Модуль 930 детектора может содержать фотодиодный датчик, фотодиодную пиксельную матрицу или любые из других рассмотренных чувствительных элементов. Модуль 930 детектора может также содержать поляризатор и модуль управления детектором. В зависимости от реализованного способа сканирования, измеряемые характеристики могут включать механические, электрические или металлургические признаки, находящиеся в ключе.

[0075] На фиг. 10 представлено изображение вида в плане ключа 1010 и области 1020 детектора, которая освещает область 1030 ключа, подвергаемого оцифровке. В других конфигурациях могут оцифровываться и сравниваться другие части ключа. Этот аспект оцифровки подробно описан для придания исполнителю понимания способа в целом.

[0076] На фиг. 11 представлено изображение, на котором выделен подход к оцифровке ключа. В этом подходе ключ 1110 подвергается сканированию в области 1120 для определения физической формы кромки 1130 ключа. Таким образом, измеряются характеристики, аналогичные тем, которые измеряет механический замок. Однако указано значительное усовершенствование относительно механического замка. Механический замок ограничен измерением ключа, при котором каждый штифт или кулачок взаимодействует с ключом обычно лишь в пяти или шести точках. В настоящем способе ключ измеряется в намного большем количестве точек, которое ограничено лишь разрешающей способностью датчика. В настоящем способе можно одновременно измерять одну или несколько традиционных характеристик ключей: характеристик, которые взаимодействуют с характеристиками традиционных ключей для штифтовых, рамочных, дисковых и сувальдных замков. Дополнительно, в настоящем способе можно измерять намного больше качеств ключа, чем просто его форму. Некоторые качества включают, без ограничения, форму, отражательную способность, проводимость, электроемкость, цвет, температуру, состав и другие физические свойства ключа.

[0077] На фиг. 12 представлено отображено изображение оцифрованной части ключа. На этом изображении показана намного более тонкая структура деталей, доступных с помощью умного цилиндра, чем доступно для механического замка. Для оцифровки ключа в масштабе используются фотограмметрические способы.

[0078] На фиг. 13 и фиг. 14 представлены изображения, на которых показано, как выполняется измерение ключа. На фиг. 13 представлено изображение линейной системы оцифровки, на которой показана развертка 1320 с низкой разрешающей способностью, развертка 1330 со средней разрешающей способностью и развертка 1340 с высокой разрешающей способностью. На фиг. 14 представлено изображение двумерной системы оцифровки, на которой также показана развертка 1420 с низкой разрешающей способностью, развертка 1430 со средней разрешающей способностью и развертка 1440 с высокой разрешающей способностью.

[0079] Свет, проходящий от излучателя к детектору, характеризуется освещенными яркими областями. Один из представительных методов основан на математическом подходе суммы Римана и выполняется по длине ключа с разрешением детектора. Возможно несколько разрешающих способностей, причем более высокая разрешающая способность дает большую зернистость, а менее высокие разрешающие способности являются более простыми для реализации. Ключ подвергают сканированию в настраиваемом количестве сегментов. Область каждого из таких сегментов определяют путем измерения количества света, зарегистрированного датчиком. Строят ряд этих сегментов с настраиваемым отклонением или допуском. Допустимое отклонение позволяет приспосабливать систему к разности в допустимых ключах, отклонениям в выравнивании и другим характеристикам, которые изменяются от считывания к считыванию. Строковое представление оцифрованной части ключа позволяет сопоставить с базой данных авторизованных ключей. Эти заданные авторизованные ключи можно представить при помощи заданных физических свойств этих ключей. Просмотр базы данных для представленного ключа учитывает отклонение или допуск путем просмотра элементов, вписывающихся в диапазон, который характеризуется этой строкой и отклонением или допуском.

[0080] На фиг. 15 представлено изображение моста 1520 Wi-Fi, который может быть функционально связан с умным цилиндром (не показан). Мост 1520 Wi-Fi содержит антенны 1530 и антенну 1540. Мост 1520 Wi-Fi может соединять умный цилиндр с беспроводным интернетом здания посредством отдельной цифровой связи с умным цилиндром. Вследствие обычно ограниченных возможностей диапазона протоколов цифровой связи этих типов (BLE, Xbee и т.д.), может потребоваться подключение моста 1520 Wi-Fi к выходу (такому, как, без ограничения, стандартная линия электропитания с напряжением 120 В) в пределах определенной близости к месту установки умного цилиндра (такой как, без ограничения, <2 метров). Мост 1520 Wi-Fi предоставляет возможность не только соединения умного цилиндра с интернетом, но и осуществления беспроводной перезарядки умного цилиндра при помощи индуктивной зарядки. Очевидным преимуществом является то, что умный цилиндр никогда не придется перезаряжать вручную или заменять батареи в течение срока службы умного цилиндра. В дополнение к Wi-Fi, умный цилиндр может обеспечиваться энергией при помощи системы сбора другой окружающей электромагнитной энергии. Умный цилиндр может перехватывать и накапливать беспроводную энергию, используемую во всех способах цифровой связи. Падающее радиочастотное излучение принимается антенной умного цилиндра и выпрямляется. Полученная энергия накапливается в конденсаторе или аккумуляторе на короткий или длительный срок.

[0081] На фиг. 16 представлено изображение умного цилиндра, в котором часть процедуры отпирания образует кодовый замок. Для умного цилиндра 1610 показана ручка 1615. Ручка 1615 может представлять собой рукоятку, которая остается с замком все время или может представлять собой ключ, который был вставлен в умный цилиндр 1610. Когда ручка 1615 представляет собой ключ, умный цилиндр может проверять как вставку надлежащего ключа, так и правильность ввода кода кодового замка, и, таким образом, подтверждать два отдельных полномочия перед активацией замка. Умный цилиндр 1610 показан в конфигурации 1620 и конфигурации 1630 для демонстрации того, как ручку 1615 или ключ устанавливают в положении 1625 ручки и положении 1635 ручки. Умный цилиндр может осуществлять измерение изменения во вращении ручки 1615 или ключа, сравнение угла вращения с заданными значениями или последовательностью значений и активацию замка, когда вращения соответствует заданным значениям или последовательности значений. Знаки на умном цилиндре 1610 показаны в виде точек. Однако эти знаки могут быть выполнены с помощью активного дисплея, показывающего любой символ для каждого из знаков. Таким образом, движения для набора комбинации можно изменять каждый раз, когда пользователь отпирает комбинацию.

[0082] На фиг. 17 представлено изображение лицевой панели 1710 и платы 1720 связи в системе умного цилиндра. Лицевая панель 1710 обеспечивает защиту и предоставляет поверхность для установки умного цилиндра. Традиционная лицевая панель замка изготовлена из металла, иногда армированного, для того чтобы сделать более затруднительным прорыв внутрь нее. Для умного замка может требоваться прохождение радиочастотной связи, радиочастотной энергии, света для осуществления связи и обеспечения энергией платы 1720 связи. Можно использовать пластмассовую лицевую панель, так как ее можно образовать с возможностью их прохождения, однако недостатком пластмассы является то, что через нее проще прорваться, и она в целом хуже обеспечивает безопасность.

[0083] Лицевая панель 1710 умного замка может быть изготовлена с керамической лицевой поверхностью. Преимущество керамического материала в том, что он может быть сформирован из материалов, которые пропускают длины волн электромагнитного спектра. Можно образовать определенные материалы, пропускающие радиочастоты или свет с конкретными длинами волн. Кроме того, керамические материалы могут быть сформированы таким образом, чтобы быть твердыми и устойчивыми к сверлению для удовлетворения и превышения стандартных требований лицевых панелей замков.

[0084] Лицевая панель 1710 умного замка может быть изготовлена из сапфира. Сапфир характеризуется твердостью 9 по шкале Мооса твердости минералов. Поэтому он обладает высокой стойкостью к сверлению и другим формам взлома. Кроме того, на нем не будут оставаться царапины. Сапфир может быть образован в промышленных способах и сформирован с помощью алмазных инструментов. Сапфир является стойким к дроблению и пропускает спектр света лучше, чем стекло или другие альтернативные материалы. Обычно стекло характеризуется длинами волн пропускания от 300 нм до 3000 нм, тогда как сапфир характеризуется пропусканием от 300 нм до 6000 нм. Это позволяет сапфировым лицевым поверхностям замка покрывать фотогальванические элементы и пропускать свет, более полезный для выработки энергии, чем другие решения.

[0085] Для лицевой панели Х10 умного замка можно использовать и другие материалы, такие как двуокись циркония, шпинель, иттрий-алюминиевый гранат (YAG) и окись иттрия. Одной общеизвестной керамикой с высокой прочностью и существующей цепочкой поставок является диоксид циркония (ZrO2), также называемый двуокисью циркония. Он обычно используется в таких потребительских продуктах, как керамические ножи. Двуокись циркония представляет собой непрозрачный материал с твердостью по Моосу более 9. Другой керамикой, представляющей интерес, является шпинель алюмината магния (MgAl2O4), также называемая шпинелью. Шпинель характеризуется оптическим диапазоном пропускания, подобным сапфиру, и применяется в прозрачной броне для военных применений. Существует подобная керамика, называемая иттрий-алюминиевым гранатом (YAG), с химической формулой Y3Al5012. YAG характеризуется твердостью 8,5, хотя его светопропускание подобно сапфиру и шпинели, и составляет от 200 нм до 5500 нм. Наконец, имеется оксид иттрия (Y2O3), также называемый окисью иттрия, характеризующийся более широким спектром светопропускания. Все эти керамические материалы можно использовать для создания лицевых поверхностей замка, стойких к взлому, и каждая из них имеет свои преимущества.

[0086] Лицевая панель 1710 умного замка может быть создана с помощью наслаивания нескольких материалов с целью комбинирования лучших преимуществ каждого из них. В одном примере сапфир может образовывать наружный слой лицевой поверхности умного замка, за которым следует слой пластмассы в качестве противоударного демпфера. Лицевая панель 1710 умного замка может быть изготовлена из материалов, которые сами по себе являются противомикробными, таких как, без ограничения, серебро, медь, органосиланы. Иначе лицевая панель 1710 умного замка может представлять собой смесь материалов, придающих твердость или другие физические свойства, необходимые наряду с противомикробными характеристиками. Для стерилизации лицевой панели лицевую панель 1710 умного замка, прозрачную для ультрафиолетового (УФ) излучения, например из сапфира или другого материала, можно освещать с обратной стороны УФ-светодиодами (LED). Для определения присутствия людей с тем, чтобы такая стерилизация выполнялась только в отсутствие людей, можно использовать технологию пассивного инфракрасного датчика (PIR). Лицевая панель 1710 умного замка может освещаться УФ-светодиодами спереди путем установки светодиодов в окантовке замка или на дверной ручке.

[0087] На фиг. 18 представлена схема платы связи умного замка со встроенным солнечным элементом для обеспечения умного замка энергией. Обеспечение энергией умных замков требует как энергии, необходимой для приведения замка в действие, так и постоянной энергии, необходимой для действий в стационарном состоянии. Для таких энергетических потребностей можно использовать солнечный элемент. Монокристаллические элементы характеризуются спектральным диапазоном чувствительности от 300 нм (ближняя ультрафиолетовая область) до 1100 нм (ближняя инфракрасная область), который включает видимый свет (400-700 нм), что делает их самым лучшим решением для использования в помещениях.

[0088] На фиг. 19 представлена блок-схема блока 1900 управления электропитанием для умного цилиндра. В умный замок может быть встроено несколько источников энергии. Некоторые примеры включают, без ограничения, линию электроснабжения, энергию батарей, энергию суперконденсатора, энергию генератора, энергию солнечного элемента, энергию сбора радиочастот в индуктивной антенне. На данной схеме показаны генератор 1910 и фотогальванический элемент 1920, но возможно и большее количество источников. Эти источники могут быть объединены в блок 1900 управления электропитанием. Блок управления электропитанием (PMU) необходим для переключения между разными источниками энергии. PMU используют в умном замке для умного переключения между зарядкой от электромагнитной муфты и солнечных элементов или для использования батареи в качестве основного источника энергии. Так, солнечный элемент может использоваться, например, для зарядки суперконденсатора или батареи. На схеме показано устройство 1930 накопления энергии. В одном примере монокристаллический солнечный элемент может быть размещен непосредственно за сапфировой лицевой поверхностью умного замка. Таким образом можно создать стационарный источник энергии, накапливаемой в суперконденсаторе или батарее до тех пор, пока не понадобится замку. На схеме блок 1900 управления электропитанием обеспечивает энергией микроконтроллерный блок (MCU) и другие компоненты 1940. Солнечная энергия может дополнять механизм накопления энергии между использованиями замка, для того чтобы в случае необходимости было доступно больше энергии. Для замковых механизмов, требующих больше энергии, чем может обеспечить солнечный свет, общая накопленная энергия будет медленно уменьшаться, но уменьшаться более медленно, чем в случае отсутствия вспомогательных источников энергии. За счет этого можно увеличить общий срок службы батареи и ограничить количество необходимых событий зарядки.

[0089] Одним используемым блоком управления электропитанием может являться ADP5091 от компании Analog Devices. В блоке 1900 управления электропитанием объединены компоненты, необходимые для использования нескольких входных источников энергии. Например, устройство 1950 отслеживания точки максимальной мощности позволяет подобрать импеданс нагрузки фотогальванического элемента 1920 таким образом, чтобы можно было извлечь максимальное количество энергии. Возможность преобразования различных генерируемых напряжений из таких источников, как генератор 1910, фотогальванический элемент 1920 и другие источники, обеспечивает повышающий преобразователь 1960. Устройство 1970 маршрутизации энергии принимает энергию из генератора 1910, фотогальванического элемента 1920 и устройства 1930 накопления энергии, и направляет ее в устройство 1930 накопления энергии и компоненты/MCU 1940. Это решение управления электропитанием обеспечивает возможность эффективного использования умным цилиндром максимально возможного количества доступных источников энергии.

[0090] На фиг. 20 представлено изображение пульта управления умного цилиндра с микроконтроллерным блоком 2010 (MCU) и внутренним акселерометром 2020. Акселерометр 2020 может быть выполнен так, что он является частью замкового механизма. Данные, полученные акселерометром 2020, могут использоваться MCU 2010 для текущего контроля нормальной работы замка: обнаружения действий, соответствующих нормальному использованию замка и двери, которую защищает этот замок. Его также можно использовать для обнаружения поведения, характерного для взлома: молотка, пилы, сверла или любого другого устройства, используемого неожиданным образом в отношении замка. В этом случае замок может отправлять оповещение в удаленную систему текущего контроля или запускать тревожную сигнализацию, или приводить в действие отказоустойчивый замковый механизм, способный затруднить прорыв через дверь. Наконец, его можно использовать для обнаружения необычного поведения при запирании, когда какой-либо из механических компонентов начинает испытывать отказ. В этом случае пользователи и системные администраторы могут быть уведомлены о возможных отказах системы замка.

[0091] На фиг. 21 представлено изображение интерфейса системы умного замка, в которой на ее главном пользовательском интерфейсе используется карта оповещений. Группа умных цилиндров и система управления могут быть совместно выполнены в виде системы электронного замка. Система управления может настраивать отдельные умные цилиндры с помощью базы данных заданных значений, соответствующих физическим ключам, выполненным с возможностью доступа. Система замков, в которой реализованы описанные умные замки, может взаимодействовать с пользователями посредством карты оповещений. Карта оповещений представляет собой схему, на которой показан план области, в которой установлен набор замков. Карта 2110 оповещений показывает систему на широком уровне масштабирования. Карта 2120 оповещений показывает систему, масштабированную внутри одного здания. Предупреждение 2130 карты оповещений показывает, как предупреждение может быть расположено поверх карты.

[0092] В дополнение к оповещениям для пользователей-администраторов, такой же системный интерфейс можно также использовать для конечных пользователей. Карта оповещений позволяет пользователям запрашивать доступ к запертой области просто путем выбора на карте представляющих интерес замков и нажатия кнопки для запроса доступа.

[0093] На фиг. 22 показан интерфейс 2200 конечного пользователя, доступный посредством карты оповещений, представленной на фиг. 21. Поля, относящиеся к их учетным записям, такие как «Имя», «Адрес» и «Идентификационная информация», заполняются автоматически. Поля, относящиеся к конкретному замку, такие как «Здание» и «Номер помещения», заполняются при выборе пользователем замка на карте оповещений. Пользователь может вводить причину запроса доступа.

[0094] Управляющий системой замков может точно видеть, куда пользователь запросил доступ, и предоставлять этот доступ при помощи аналогичного интерфейса. Когда для авторизации требуется цепочка людей, запрос может проходить по всей цепочке, в то же время, полностью оставаясь в системе. Для конечного пользователя и каждого агента в цепочке управления доступом может быть показано, от кого исходил запрос, для того чтобы они лучше понимали, как скоро будет определена авторизация. Система, представленная на физической карте, является интуитивно более понятной и простой для понимания, а также ведет к уменьшению количества ошибок при настройке системы замков.

[0095] Все публикации и патентные заявки, упомянутые в данном описании, включены в данный документ посредством ссылки в той же мере, как если бы посредством ссылки была конкретно и отдельно включена каждая отдельная публикация или патентная заявка.

[0096] Предшествующее описание представительных вариантов осуществления было представлено в целях иллюстрации и описания. Оно не предполагается как исчерпывающее или ограничивающее формулу изобретения данной точно раскрытой формой, и модификации и изменения возможны в свете вышеописанных идей или могут быть получены в результате практического применения. Варианты осуществления выбраны и описаны с целью разъяснения принципов формулы изобретения и ее вариантов осуществления на практике, для того чтобы позволить специалисту в данной области техники использовать формулу изобретения в различных вариантах осуществления и с различными модификациями, подходящими для конкретного предполагаемого использования.

[0097] Следует принять во внимание, что специалисты в данной области техники будут способны разработать различные компоновки, хотя и не описанные в явном виде в данном документе, но воплощающие принципы настоящего изобретения и включенные в его сущность и объем. Кроме того, все примеры и условная терминология, изложенные в данном документе, предназначены лишь для педагогических целей для помощи читателю в понимании принципов настоящего изобретения. Данное раскрытие и связанные с ним ссылки следует толковать как не являющиеся ограничением для таких конкретно изложенных примеров и условий. Кроме того, все утверждения в данном документе, излагающие принципы, аспекты и варианты осуществления настоящего изобретения, а также их конкретные примеры, предполагаются охватывающими как конструктивные, так и функциональные эквиваленты. Дополнительно, предполагается, что такие эквиваленты включают как эквиваленты, известные в настоящее время, так и эквиваленты, которые будут разработаны в будущем, т.е. любые разработанные элементы, которые выполняют такую же функцию, независимо от конструкции.

[0098] Специалисты в данной области техники должны принять во внимание, что блок-схемы в данном документе представляют концептуальные изображения иллюстративной схемы, алгоритмов и функциональных этапов, воплощающих принципы настоящего изобретения. Аналогично, следует принять во внимание, что любые графики последовательностей операций, схемы последовательностей операций, схемы связи, схемы систем, коды и т.п.представляют различные способы, которые могут быть по существу представлены на машиночитаемом носителе данных и, таким образом, исполнены вычислительным устройством или процессором независимо от того, показано ли это вычислительное устройство или процессор в явном виде. Дополнительно, в данном документе используется одна или несколько схем последовательностей операций. Использование схем последовательностей операций не предполагается как ограничивающее в том, что касается порядка, в котором выполняются эти операции.

[0099] Функции различных элементов, показанных в графических материалах, в том числе функциональных блоков, помеченных как «процессоры» или «системы», могут быть обеспечены путем использования специализированного аппаратного обеспечения, а также аппаратного обеспечения, выполненного с возможностью исполнения программного обеспечения в связи с соответствующим программным обеспечением. В случае обеспечения при помощи процессора, эти функции могут обеспечиваться одним специализированным процессором, совместно используемым процессором или множеством отдельных процессоров, некоторые из которых могут использоваться совместно. Кроме того, использование в явном виде термина «процессор» или «контроллер» не следует толковать как относящееся исключительно к аппаратному обеспечению, выполненному с возможностью исполнения программного обеспечения, и может в неявном виде включать, без ограничения, аппаратное обеспечение процессора цифровой обработки сигналов (DSP), постоянное запоминающее устройство (ROM) для хранения программного обеспечения, оперативное запоминающее устройство (RAM), энергонезависимое хранилище данных или смешение цифровых или аналоговых логических устройств. Также может быть включено обычное и/или заказное аппаратное обеспечение. Аналогично, функция любого компонента или устройства, описанного в данном документе, может осуществляться путем действия программного логического устройства, логического устройства специального назначения, путем взаимодействия программного управления и логического устройства специального назначения или даже вручную, причем конкретную методику выбирает реализатор, что, в частности, понятно из контекста.

[0100] Любой элемент, выраженный в данном документе как средство для выполнения заданной функции, предназначен для охвата любого способа выполнения этой функции, в том числе, например, комбинации схемных элементов, выполняющих эту функцию, или программного обеспечения в любой форме, и, таким образом, включает программно-аппаратное обеспечение, микрокод и т.п., которые скомбинированы с соответствующей схемой для исполнения этого программного обеспечения с целью выполнения данной функции. Настоящее изобретение, определенное в данном документе, фактически заключается в том, что функциональные возможности, обеспечиваемые различными изложенными средствами, комбинируются и сводятся вместе способом, которого требуют функциональные описания. Заявитель рассматривает любые средства, способные предоставить эти функциональные возможности, как эквивалентные функциональным возможностям, показанным в данном документе.

В представленных в данном документе вариантах осуществления предоставлены способы, устройства и системы, совершенствующие управление доступом за счет использования замков с интеллектуальным цилиндром. В одном варианте осуществления интеллектуальный цилиндр может выполнять способ, включающий прием ключа, испускание источника энергии электромагнитного излучения, обнаружение в этом источнике энергии изменения, вызванного физическим свойством ключа, определение физического свойства ключа на основе изменения в источнике энергии, сравнение этого физического свойства с заданным значением и активацию механизма, функционально связанного с замковым устройством и обеспечивающего возможность запирания или отпирания замкового устройства, когда физическое свойство соответствует заданному значению. 3 н. и 38 з.п. ф-лы, 23 ил.

1. Способ приведения в действие замкового устройства электромеханическим цилиндром, включающий:

прием ключа;

излучение электромагнитного излучения излучателем энергии;

прием электромагнитного излучения детектором энергии;

обнаружение модулем управления, функционально связанным с излучателем энергии и детектором энергии, изменения в электромагнитном излучении, вызванного физическим свойством ключа;

определение модулем управления физического свойства ключа на основе изменения в электромагнитном излучении;

сравнение модулем управления упомянутого физического свойства с заданным значением; и

активацию модулем управления механизма, функционально связанного с замковым устройством, который обеспечивает возможность отпирания замкового устройства, когда упомянутое физическое свойство соответствует заданному значению;

активацию модулем управления упомянутого механизма посредством электромагнитного устройства, по меньшей мере частично размещенного в электромеханическом цилиндре; и

обеспечение электромеханического цилиндра энергией, генерируемой в электромагнитном устройстве, когда оно сконфигурировано для функционирования в качестве генератора.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электромагнитным излучением является свет.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электромеханический цилиндр выполнен с возможностью использования формы ключа в качестве упомянутого физического свойства ключа.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электромеханический цилиндр выполнен с возможностью приема ключа, предназначенного для работы в штифтовом замке, рамочном замке, дисковом замке или сувальдном замке.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электромагнитное излучение излучается из матрицы для излучения энергии и электромагнитное излучение обнаруживается в матрице для обнаружения энергии.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электромагнитное излучение поляризуется в поляризационном фильтре.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что излучаемое электромагнитное излучение является уникальным для каждого конкретного электромеханического цилиндра.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ключ принимается в замочной скважине.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электромагнитное излучение принимается в двумерной матрице датчиков.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электромеханический цилиндр выполнен с возможностью использования формы двух или более сторон ключа в качестве упомянутого физического свойства ключа.

11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что способ выполняют в электромеханическом цилиндре, предназначенном для встраивания в цилиндр замка.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изменение в электромагнитном излучении измеряется в одном или более из следующего: пиксельный датчик, фотодетектор MXene, устройство с зарядовой связью, датчик Medipix, датчик на основе комплементарной структуры металл-оксид-полупроводник, фотодиодный датчик и фотодиодная пиксельная матрица.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изменение в электромагнитном излучении соразмеряется с одним или более из следующего: свойства отражения света от ключа, электроемкость области ключа и проводимость области ключа.

14. Электромеханический цилиндр замка, содержащий:

корпус вставки, содержащий излучатель энергии и детектор энергии; и

модуль управления, функционально связанный с излучателем энергии и детектором энергии, выполненный с возможностью:

излучения источника энергии электромагнитного излучения из излучателя энергии;

обнаружения в источнике энергии изменения, вызванного физическим свойством ключа, при приеме в детекторе энергии;

определения физического свойства ключа на основе изменения в источнике энергии;

сравнения физического свойства с заданным значением; и

активации механизма, функционально связанного с замковым устройством, который обеспечивает возможность отпирания замкового устройства, когда физическое свойство соответствует заданному значению, при этом механизм, функционально связанный с замковым устройством, представляет собой электромагнитное устройство, по меньшей мере частично размещенное в электромеханическом цилиндре.

15. Электромеханический цилиндр по п. 14, отличающийся тем, что источником энергии является свет.

16. Электромеханический цилиндр по п. 14, отличающийся тем, что электромеханический цилиндр выполнен с возможностью использования формы ключа в качестве физического свойства ключа.

17. Электромеханический цилиндр по п. 14, отличающийся тем, что электромеханический цилиндр выполнен с возможностью приема ключа, предназначенного для работы в штифтовом замке, рамочном замке, дисковом замке или сувальдном замке.

18. Электромеханический цилиндр по п. 14, отличающийся тем, что излучатель энергии содержит матрицу для излучения энергии, а детектор энергии содержит матрицу для обнаружения энергии.

19. Электромеханический цилиндр по п. 14, отличающийся тем, что источник энергии поляризуется в поляризационном фильтре.

20. Электромеханический цилиндр по п. 14, отличающийся тем, что источник энергии является уникальным для каждого конкретного электромеханического цилиндра.

21. Электромеханический цилиндр по п. 14, отличающийся тем, что корпус вставки дополнительно содержит замочную скважину.

22. Электромеханический цилиндр по п. 14, отличающийся тем, что изменение в источнике энергии измеряется в двумерной матрице детекторов.

23. Электромеханический цилиндр по п. 14, отличающийся тем, что электромеханический цилиндр обеспечивается энергией на основе накопленной энергии, генерируемой в электромагнитном устройстве, когда электромагнитное устройство сконфигурировано для функционирования в качестве генератора.

24. Электромеханический цилиндр по п. 14, отличающийся тем, что электромеханический цилиндр выполнен с возможностью использования формы двух или более сторон ключа в качестве упомянутого физического свойства ключа.

25. Электромеханический цилиндр по п. 14, отличающийся тем, что электромеханический цилиндр выполнен с возможностью встраивания в цилиндр замка.

26. Электромеханический цилиндр по п. 14, отличающийся тем, что источник энергии измеряется в одном или более из следующего: пиксельный датчик, фотодетектор MXene, устройство с зарядовой связью, датчик Medipix, датчик на основе комплементарной структуры металл-оксид-полупроводник, фотодиодный датчик и фотодиодная пиксельная матрица.

27. Электромеханический цилиндр по п. 14, отличающийся тем, что изменение в источнике энергии соразмеряется с одним или более из следующего: свойства отражения света от ключа, электроемкость области ключа и проводимость области ключа.

28. Система электронного замка, содержащая:

электромеханический цилиндр замка, дополнительно содержащий:

корпус вставки, содержащий излучатель энергии и детектор энергии;

модуль управления, функционально связанный с излучателем энергии и детектором энергии, выполненный с возможностью:

излучения источника энергии электромагнитного излучения из излучателя энергии;

обнаружения в источнике энергии изменения, вызванного физическим свойством ключа, при приеме в детекторе энергии;

определения физического свойства ключа на основе изменения в источнике энергии;

сравнения физического свойства с заданным значением; и

активации механизма, функционально связанного с замковым устройством, который обеспечивает возможность отпирания замкового устройства, когда физическое свойство соответствует заданному значению, при этом механизм, функционально связанный с замковым устройством, представляет собой электромагнитное устройство, по меньшей мере частично размещенное в электромеханическом цилиндре; и

систему управления, выполненную с возможностью предоставления заданного значения в модуль управления.

29. Система по п. 28, отличающаяся тем, что источником энергии является свет.

30. Система по п. 28, отличающаяся тем, что электромеханический цилиндр выполнен с возможностью использования формы ключа в качестве физического свойства ключа.

31. Система по п. 28, отличающаяся тем, что электромеханический цилиндр выполнен с возможностью приема ключа, предназначенного для работы в штифтовом замке, рамочном замке, дисковом замке или сувальдном замке.

32. Система по п. 28, отличающаяся тем, что излучатель энергии содержит матрицу для излучения энергии, а детектор энергии содержит матрицу для обнаружения энергии.

33. Система по п. 28, отличающаяся тем, что источник энергии поляризуется в поляризационном фильтре.

34. Система по п. 28, отличающаяся тем, что источник энергии является уникальным для каждого конкретного электромеханического цилиндра.

35. Система по п. 28, отличающаяся тем, что корпус вставки дополнительно содержит замочную скважину.

36. Система по п. 28, отличающаяся тем, что изменение в источнике энергии измеряется в двумерной матрице детекторов.

37. Система по п. 28, отличающаяся тем, что электромеханический цилиндр обеспечивается энергией на основе накопленной энергии, генерируемой в электромагнитном устройстве, когда электромагнитное устройство сконфигурировано для функционирования в качестве генератора.

38. Система по п. 28, отличающаяся тем, что электромеханический цилиндр выполнен с возможностью использования формы двух или нескольких сторон ключа в качестве упомянутого физического свойства ключа.

39. Система по п. 28, отличающаяся тем, что электромеханический цилиндр выполнен с возможностью встраивания в цилиндр замка.

40. Система по п. 28, отличающаяся тем, что детектор энергии измеряется в одном или более из следующего: пиксельный датчик, фотодетектор MXene, устройство с зарядовой связью, датчик Medipix, датчик на основе комплементарной структуры металл-оксид-полупроводник, фотодиодный датчик и фотодиодная пиксельная матрица.

41. Система по п. 28, отличающаяся тем, что изменение в источнике энергии соразмеряется с одним или более из следующего: свойства отражения света от ключа, электроемкость области ключа и проводимость области ключа.