CN110469206B - 便携式锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及便携式锁，该便携式锁具有解锁电机、认证模块和运输安全元件，其中，认证模块用于对锁的用户进行认证，在用户认证成功时，可通过该认证模块可致动解锁电机以将锁解锁，运输安全元件可由用户致动，并且运输安全元件的致动使锁进入避免将锁解锁的运输安全模式中。另一主题是包括这种锁和移动终端设备的锁定系统，锁的用户可通过该移动终端设备由此对自身进行认证。本发明还涉及将移动锁解锁的方法。

Description

便携式锁

技术领域

本发明涉及便携式锁，该便携式锁具有解锁电机和认证模块，其中，该认证模块用于对锁的用户进行认证，在用户认证成功时，可通过该认证模块对解锁电机进行致动，以将锁解锁。

背景技术

在本文中，便携式锁理解为不是以固定方式安装于建筑物或机动车辆（具体地，两轮车）处或安装于其中而是可从待关闭的物体移除的各种类型锁，诸如挂锁、箍状锁、电缆锁或制动盘锁。

具有解锁电机和认证模块的箍状锁是众所周知的，并且这种箍状锁能够使用用户随身携带的移动终端设备实现在后台运行的对用户的认证，其中，该移动终端设备能够在用户认证成功的情况下实现锁的电子解锁，即，用户不必为了将锁解锁而随身携带匹配的物理钥匙，并将钥匙插入锁中。

由于该认证过程在后台运行并因此不为用户所注意，因而已知的箍状锁在运输期间可能会存在无意间被解锁的可能。特别是在骑车者出于运输目的而将箍状锁悬挂在他的自行车方向盘上时，无意间将锁解锁不仅会存在锁丢失的风险，而且如果锁从自行车手把掉落或其至少部分落入自行车的辐条中，还存在发生事故的风险。

本发明的基本目的在于使便携式锁的使用更安全。

发明内容

提供具有权利要求1的特征的便携式锁来满足该目的。

根据本发明的便携式锁包括解锁电机、认证模块以及运输安全元件，其中，认证模块用于对锁的用户进行认证，在用户认证成功时，可通过认证模块对解锁电机进行致动以将锁解锁，运输安全元件可由用户致动，并且运输安全元件的致动使锁进入避免将锁解锁的运输安全模式。

换言之，本发明基于这样的基本思想：经由运输安全元件为用户提供在运输期间有意地避免无意中将锁解锁的可能性。因此，即使用户不仅随身携带了锁，而且还携带了认证所需的移动终端设备，也通过运输安全模块确保锁不能在无意间解锁。以这种方式明显降低了因锁的无意识解锁而导致的锁丢失或发生事故的风险。

本发明的有利实施方式可以从从属权利要求、说明书和附图看出。

由于只要锁处于运输安全模式便阻止执行用户认证，因而可以以特别有效的方式防止在运输安全模式下无意间将锁解锁。换言之，在运输安全模式中禁止用户认证，即可以说是将认证模块设置成被动的。由于设置成被动的认证模块不能执行任何认证过程，因此其不消耗任何能量或者至少不消耗任何显著的能量。以锁处于运输安全模式的方式保全了锁的能量供应（例如锁的电池，相应地，可充电电池），并且将因电池（相应地，可充电电池）没电而导致不能再使锁致动的风险降至最低。对此建议不仅在锁的运输期间切换成运输安全模式，而且在更长的锁不使用的期间，例如在用户因度假而离开期间或者在因恶劣天气而将锁存放或将被锁固定的两轮车存放期间也切换成运输安全模式。

优选地，可通过致动运输安全元件而将锁从运输安全模式变回正常模式，在正常模式下，可在用户认证成功时致动解锁电机以将锁解锁。因此，不需要用于将锁重置为正常模式的单独元件，而是可通过运输安全元件的连续致动而使锁在正常模式与运输安全模式之间来回切换。

优选地，运输安全元件为脉冲发生器，具体地，运输安全元件为按钮，例如推动按钮或滑动按钮。然而，也可设想到通过光学作用控制表面、电容作用控制表面或电感作用控制表面来形成运输安全元件。

根据实施方式，运输安全元件形成在锁处。这实现了锁的特别简单且直观的操作，用户不必为此而将他的移动终端设备拿到他的手中并将其与锁连接。

然而，可替代地或另外地，还可设想到将运输安全元件设置在移动终端设备处，使得用户可经由他的移动终端设备在锁的正常模式与运输安全模式之间来回切换。

为了在锁处于正常模式的情况下能够在后台中以不被用户注意到的方式执行对用户的认证，优选地，以无线的方式进行认证。因此，为了进行认证，用户不需要单独取出其为认证而随身携带的能够实现认证的移动终端设备（诸如，遥控器、智能手机或智能手表），而是可以将该移动终端设备留在口袋中。

有利地，认证模块包括发送/接收单元，以与用户的移动终端设备建立无线连接。移动终端设备可以是与锁相关联的遥控器，或者也可以是用户通常总是随身携带的便携式计算机，例如，智能手机、智能手表或平板电脑。

优选地，无线连接是蓝牙连接。具体地，蓝牙连接在范围和普遍性方面具有优势。

根据另一实施方式，锁具有致动元件，该致动元件可由用户致动，并且在用户认证成功时，可通过该致动元件激活解锁电机以将锁解锁。如已提及的，在锁处于正常模式时，在后台中以不为用户所注意的方式对用户进行认证。为了防止在用户认证成功时无意地将锁解锁，例如，当用户位于锁能够实现认证的距离内但用户并不打算将锁解锁时，因而在用户真正想要通过他使致动元件致动而将锁解锁的情况下，用户必须执行有意动作。

在锁处于正常模式时，无线认证使得用户通常能够在向锁接近时进行认证，从而使得解锁电机可在使致动元件致动时以没有时间延迟的方式被致动，这有助于提高使用时的舒适性。应理解，对于用户的这种提前认证，认证模块必须一直保持在警觉状态中，在这种警觉状态中，认证模块其本身发送信号以检测可能位于附近的用户和/或可响应对位于附近的用户的身份查询。

因此，优选的实施方式是可通过使致动元件致动而对认证模块进行致动。因此，在这种情况下，认证模块仅在其真正激活时消耗能量，从而保全了锁的能量供应。认证模块只能通过例如致动元件的致动而被唤醒，从而执行与可能位于附近的用户的移动终端设备的配对并执行认证过程。在这种情况下，根据认证模块的唤醒、认证模块与移动终端设备的配对以及实际认证发生的速度，锁只能在使致动元件致动之后以一定的时间延迟被解锁。

根据特别优选的实施方式，致动元件由用于检测锁的运动的运动传感器形成，该运动传感器布置在锁中并连接至认证模块。在这种情况下，用户必须主动移动锁以触发认证过程或者触发解锁电机的激活。如已提及的，当锁处于其运输安全模式时，禁止触发认证过程。能够进行这个的原因在于，例如，只要锁处于其运输安全模式便不会对传感器进行读取。

可替代地，致动元件也可由脉冲发生器形成和/或由光学作用控制器、电容作用控制器或电感作用控制器形成，其中，脉冲发生器具体为按钮，优选地，推动按钮或滑动按钮。另外，可设想到的是，在用户的移动终端设备处设置致动元件。

根据更进一步的实施方式，锁包括警报模块，该警报模块连接至运动传感器和认证模块，并且在传感器检测到锁的运动且用户认证不成功的情况下输出警报（具体地，声音警报）。这种警报功能明显提高了防盗保护。如果在锁处于运输安全模式时不对运动传感器进行读取，则警报功能在运输安全模式中也是无效的。

优选地，解锁电机是电动机。应理解，便携式锁优选地具有能量存储器，以向解锁电机、认证模块以及可选的致动元件供应能量。因此，能量存储器可以是例如电池，相应地，可以是可充电电池。

还应理解，不仅能够在用户认证成功且致动元件致动时将锁解锁，而且还可设想到以相同的方式将锁锁定。

本发明的另一主题是具有上述类型的便携式锁并具有移动终端设备的锁定系统，其中，可通过该移动终端设备由此对锁的用户进行认证。上述与便携式锁相关的有益效果相应地适用于根据本发明的锁定系统。

有利地，为了使移动终端设备可与锁的认证模块通信，移动终端设备还包括发送/接收单元以与锁的认证模块建立无线连接。

如上所述，移动终端设备可以是遥控器或便携式计算机，具体地，智能手表、智能手机、平板电脑等。

根据实施方式，便携式终端设备具有能量存储器，可通过该能量存储器向锁至少供应充足的能量，以用于应急解锁。然后，如果例如因为锁的电池有缺陷或者因为用户忘记及时对锁的可充电电池充电而使得锁本身完全没有电流或电压，则仍然可以以这种方式将锁解锁。换言之，移动终端设备的能量存储器确保了应急电源供应/应急电压供应。

优选地，为了实现这种应急电源/电压供应，锁和移动终端设备具有互补的连接元件，移动终端设备可通过该连接元件连接至锁，以向锁供应能量。

连接元件可例如包括USB插头和USB插座。

具体地，当移动终端设备是与锁相关联的遥控器时，移动终端设备的连接元件可在被动位置与主动位置之间移动，其中，在被动位置，移动终端设备被保护在移动终端设备的壳体中；在主动位置，移动终端设备至少部分地从壳体伸出，并可与锁的连接元件联接。

本发明的另一主题是对移动锁进行解锁的方法，该移动锁具有解锁电机、认证模块和可由用户致动的运输安全件，在该方法中，在锁的正常状态下，认证模块执行对用户的认证；在用户认证成功时，认证模块激活解锁电机，以将锁解锁；以及通过对运输安全元件进行致动而使锁进入避免将锁解锁的运输安全模式中。前述有益效果可相应地通过根据本发明的方法来实现。

只要锁处于运输安全模式下就会禁止执行用户认证，因此可特别有效地避免在运输安全模式下将锁解锁。换言之，在运输安全模式下禁止用户认证，即可以说是将认证模块设置成被动的。

如已提及的，通过致动运输安全元件将锁从运输安全模式变回正常模式，在正常模式下，可在用户认证成功时对解锁电机进行致动以将锁解锁。

此外，在锁处于正常模式时，可通过借助于运动传感器检测到锁的运动来激活认证模块。因此，认证模块也可在正常模式下进入节能被动状态，并且可通过使锁移动而再次唤醒，以执行认证过程。

在锁处于正常模式时，如果在运动传感器检测到锁的运动的情况下对认证模块进行致动，并且如果得到用户认证不成功的结果，则可输出警报，具体地，可输出声音警报。

附图说明

下面将参照可能的实施方式并参照附图仅通过示例的方式对本发明进行描述。示出了：

图1是根据本发明第一实施方式的锁定系统的示意图；

图2：A是图1的锁定系统的遥控器的平面图；B是A所示的遥控器的前视图；C是A所示的遥控器的侧视图，具有延伸的连接器元件；D是A所示的遥控器的侧视图，具有缩回的连接器元件。

具体实施方式

图1中所示的锁定系统包括箍状锁形式的便携式锁10，该便携式锁10包括U形的闭合箍状件12，其中，在锁10的锁定状态下，闭合箍状件12的端部接纳在锁体14中并锁定在其中。

闭合箍状件12在锁体14中的锁定通过可移动地支承在锁体14中的锁定元件16进行，锁定元件16接合在闭合箍状件12的相应锁定凹部18中，并且由此防止闭合箍状件12能够从锁体14中拔出。

为了对锁10进行解锁，可通过解锁电机20抵抗例如锁定弹簧（未示出且在锁定凹部18的方向上预加载锁定元件）的回弹力而从锁定凹部18中释放锁定元件16，其中，此处电动机形式的解锁电机20布置在锁体14中。

由于闭合箍状件12在锁体14中的锁定是通过使锁定元件16移位至锁定凹部18中的锁定弹簧实现的，并且由于解锁电机20最终仅提供锁10的解锁，因此也将该锁10称作半自动锁10。然而，通常也可设想到全自动锁10，在全自动锁10中，解锁电机20既提供解锁又提供锁定。

能量存储器22容纳在锁体14中，用于解锁电机20的能量供应。在本实施方式中，能量存储器22是可充电电池，其可通过可从外部接近的连接元件（此处为USB插座的形式）进行充电。然而，可替代地，能量存储器22也可以是可根据需要进行更换的电池。

此处运动传感器形式的致动元件26容纳在锁体14中，以触发解锁过程。因此，在这种情况下，通过锁10的运动进行致动元件26的致动。然而，可替代地，致动元件26还可以是光学作用控制器或电感作用控制器或按钮（具体地，推动按钮或滑动开关）。

致动元件26连接至认证模块28，该认证模块28容纳在锁体14中并且又连接至解锁电机20。如果锁10处于正常模式中，则通过使致动元件26致动（即，由此通过检测锁10的运动）而激活认证模块28，并使认证模块28执行认证过程。为此目的，认证模块28首先通过发送/接收单元29与锁10的用户为此目的而随身携带的移动终端设备30建立蓝牙连接。

在本实施方式中，移动终端设备30是具有蓝牙功能的遥控器（也参见图2），该遥控器也具有发送/接收单元31并且可通过接通元件32接通。遥控器还可具有例如三维（3D）位置传感器的运动传感器（未示出），用于检测遥控器的运动，这使得能够在遥控器使用后变成节能的被动状态之后，在检测到运动时将遥控器唤醒。

可替代地，移动终端设备30可由智能手表、智能手机或其他具有蓝牙功能的便携式计算机形成。

一旦认证模块28与移动终端设备30建立了蓝牙连接，认证模块28便执行移动终端设备30的认证。在认证成功的情况下，认证模块28向解锁电机20发送释放信号，从而可以使锁定元件16和闭合箍状件12脱离接合，以将锁10解锁。

相反，如果移动终端设备30未认证成功，则认证模块28不向解锁电机20发送任何释放信号，即，不对锁10进行解锁，因而用户无法打开锁10。认证模块28反而使连接至认证模块28的警报模块40输出警报，具体地，输出声音警报。

为了防止在无意间将锁10解锁，锁10另外具有运输安全元件42，该运输安全元件42可由用户致动，并且用户可在运输安全元件42的帮助下使锁10进入运输安全模式。

在本实施方式中，运输安全元件42是形成在锁体14的适当位置处并且可从外部接近的滑动按钮。然而，通常也可考虑其他类型的脉冲发生器，诸如推动按钮或光学作用控制器、电容作用控制器或电感作用控制器。

通过运输安全元件42的致动，锁可从上述正常模式进入运输安全模式，在运输安全模式下，不对运动传感器26进行读取。因此，运动传感器26可以说是进入被动状态。这又意味着认证模块28和警报模块40均不能接收致动信号。相应地，既不能执行将锁10解锁所需要的认证过程也不能输出警报。除了以这种方式避免在无意间将锁10解锁之外，能量存储器22还在运输安全模式下至多按最小程度负载锁10。

将锁10从运输安全模式切换至正常模式同样通过运输安全元件42的致动来进行，即，锁10可通过运输安全元件42的连续致动在正常模式与运输安全模式之间来回切换。

应理解，认证过程和实际解锁过程均要求能量存储器22具有足够的能量。对于因能量存储器22放电而导致不再能够再进行认证和/或解锁的情况，配置为遥控器的移动终端设备30具有应急能量存储器34（例如，移动电源的形式）以及连接器元件36（此处为USB插头的形式），其中，连接器元件36与锁10的连接器元件24互补，以将移动终端设备30的应急能量存储器34连接至锁10的连接器元件24，并对锁10的能量存储器22充电，以至少使得可执行认证并可将锁10解锁。

为了保护移动终端设备30的连接器元件36免受污染和/或损坏，连接器元件36可通过滑动件37缩回至移动终端设备30的壳体38中（图2D），并且可根据需要再次从壳体28中延伸出来（图2C）。

附图标记列表

10 锁

12 闭合箍状件

14 锁体

16 锁定元件

18 锁定凹部

20 解锁电机

22 能量存储器

24 连接器元件

26 致动元件

28 认证模块

29 发送/接收单元

30 移动终端设备

31 发送/接收单元

32 接通元件

34 应急能量存储器

36 连接器元件

37 滑动件

38 壳体

40 警报模块

42 运输安全元件

Claims (18)

1.便携式锁（10），具有：

解锁电机（20）；

认证模块（28），用于对所述便携式锁（10）的用户进行认证，在用户认证成功时，所述解锁电机（20）能够通过所述认证模块（28）致动，以将所述便携式锁（10）解锁；

运输安全元件（42），能够由用户致动，并且所述便携式锁（10）能够通过所述运输安全元件（42）的致动进入避免将所述便携式锁（10）解锁的运输安全模式，以及

致动元件（26），所述致动元件（26）能够由用户致动，并且在用户认证成功时，所述解锁电机（20）能够通过所述致动元件（26）致动，以将所述便携式锁（10）解锁，

其中，所述认证以无线方式进行。

2.根据权利要求1所述的便携式锁（10），其中，只要所述便携式锁（10）处于所述运输安全模式下，就避免执行用户认证。

3.根据权利要求1所述的便携式锁（10），其中，所述便携式锁（10）能够通过致动所述运输安全元件（42）而从所述运输安全模式变回正常模式，在所述正常模式下，在用户认证成功时，能够对所述解锁电机（20）进行致动，以将所述便携式锁（10）解锁。

4.根据权利要求1所述的便携式锁（10），其中，所述运输安全元件（42）为脉冲发生器。

5.根据权利要求1所述的便携式锁（10），其中，所述运输安全元件（42）由光学作用控制表面、电容作用控制表面或电感作用控制表面形成。

6.根据权利要求1所述的便携式锁（10），其中，所述运输安全元件（42）形成在所述便携式锁（10）处。

7.根据权利要求1所述的便携式锁（10），其中，所述认证模块（28）包括发送/接收单元（29），以与用户的移动终端设备（30）建立无线连接。

8.根据权利要求7所述的便携式锁（10），其中，所述无线连接为蓝牙连接。

9.根据权利要求1所述的便携式锁（10），其中，所述认证模块（28）能够通过致动所述致动元件（26）进行致动。

10.根据权利要求1所述的便携式锁（10），其中，所述致动元件（26）由运动传感器形成，所述运动传感器布置在所述便携式锁（10）中并连接至所述认证模块（28），以检测所述便携式锁（10）的运动。

11.根据权利要求10所述的便携式锁（10），还包括警报模块（40），所述警报模块（40）连接至所述运动传感器和所述认证模块（28），并且在所述运动传感器检测到所述便携式锁（10）的运动且用户认证不成功的情况下，输出警报。

12.根据权利要求10所述的便携式锁（10），其中，只要所述便携式锁（10）处于所述运输安全模式下，就阻止对所述运动传感器进行读取。

13.锁定系统，包括根据权利要求1所述的便携式锁（10）以及移动终端设备（30），其中，通过所述移动终端设备（30），所述便携式锁（10）的用户能够由此对自身进行认证。

14.根据权利要求13所述的锁定系统，其中，所述移动终端设备（30）包括发送/接收单元（31），以与所述便携式锁（10）的认证模块（28）建立无线连接；和/或

其中，所述移动终端设备（30）是遥控器或便携式计算机。

15.对便携式锁（10）进行解锁的方法，所述便携式锁（10）具有解锁电机（20）、认证模块（28）和能够由用户致动的运输安全元件（42），在所述方法中，

在所述便携式锁（10）的正常状态下，所述认证模块（28）执行对用户的认证；

在用户认证成功时，所述认证模块（28）激活所述解锁电机（20），以将所述便携式锁（10）解锁；以及

通过致动所述运输安全元件（42），使所述便携式锁（10）进入避免将所述便携式锁（10）解锁的运输安全模式，

其中，所述便携式锁（10）还包括致动元件（26），所述致动元件（26）能够由用户致动，并且在用户认证成功时，所述解锁电机（20）能够通过所述致动元件（26）致动，以将所述便携式锁（10）解锁，

其中，所述认证以无线方式进行。

16.根据权利要求15所述的对便携式锁（10）进行解锁的方法，其中，只要所述便携式锁（10）处于所述运输安全模式下，就禁止执行用户认证；和/或

其中，通过致动所述运输安全元件（42），使所述便携式锁（10）从所述运输安全模式变回正常模式，在所述正常模式下，在用户认证成功时，能够对所述解锁电机（20）进行致动，以将所述便携式锁（10）解锁。

17.根据权利要求15所述的对便携式锁（10）进行解锁的方法，其中，在所述便携式锁（10）处于正常模式时，通过借助于运动传感器检测到所述便携式锁（10）的运动来激活所述认证模块（28）。

18.根据权利要求17所述的对便携式锁（10）进行解锁的方法，其中，在便携式锁（10）处于正常模式时，在所述运动传感器检测到所述便携式锁（10）的运动且用户认证不成功的情况下，输出警报；和/或

其中，只要所述便携式锁（10）处于其运输安全模式下，就不对所述运动传感器进行读取。

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