检测发送无线电信号的设备的存在和位置的锁装置和方法
【专利摘要】用于检测发送无线电信号的设备（105）的存在和位置的锁装置（100、200、400）和方法，该锁装置包括可以被固定到门中的锁壳（201），该锁壳（201）包括锁定闩锁器（202）和闩锁器机构。锁装置进一步至少包括适合于与锁装置相连的两个天线（102、103、213、403）和连接到天线的用于接收无线电信号的部件（104）。锁装置被适配成基于从天线（102、103、213、403）测得的信号来确定发送无线电信号的设备（105）位于锁装置的哪侧。
【专利说明】
检测发送无线电信号的设备的存在和位置的锁装置和方法
技术领域
[0001]本发明涉及用于检测发送无线电信号的设备的存在和位置的锁装置和方法。【背景技术】
[0002]在本领域中已知包括锁壳和锁定闩锁器(latch )的门锁，该门锁可以被机械地打开和关闭。在本领域中还已知电锁，其可以被控制成依靠电命令和电打开手段来打开和关闭。在现有技术装置中，电锁可以被适配成还例如依靠蓝牙或WLAN无线地接收打开命令和关闭命令。
[0003]在被无线地控制的现有技术锁中，锁能够检测发送无线电信号的设备的存在并依靠这来控制锁例如打开。检测发送无线电信号的设备的现有技术锁仅检测在锁附近的发送无线电信号的设备的存在，而不检测例如发送无线电信号的设备位于锁的哪侧。情况既然那样，在现有技术解决方案中，在门内部和门外部以相同的方式用发送无线电信号的设备来无线地控制锁，并且不能考虑在门内部或外部的设备的位置。这例如在其中当发送无线电信号的设备在锁附近时锁被自动地打开的情况下是问题。例如当设备的用户到达门时可以使用自动打开，并且在该情况下当设备到达锁附近时锁被打开。当用户已经通过门步入内部时，门可以再次被锁。由于现有技术锁不能检测除设备的存在之外的任何东西，如果用户在发送无线电信号的设备在例如在他的/她的家中的门内部的情况下走入锁附近，则锁再次地被自动打开。因此，即使用户不想要通过门走到外部，锁也被不必要地打开。在现有技术解决方案中，例如锁的自动打开因此在门外部和内部两者起作用，尽管这实际上不是目的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是实现能够检测发送无线电信号的设备相对于锁的位置的新型锁装置。
[0005]根据本发明的锁装置检测发送无线电信号的设备的存在和位置。锁装置包括可以被固定到门中的锁壳，该锁壳包括锁定闩锁器和闩锁器机构。锁装置进一步至少包括适合于与锁装置相连的两个天线和用于接收无线电信号的被连接到天线的部件(means)。装置被适配成基于从天线测得的信号来确定发送无线电信号的设备位于锁的哪侧。
[0006]在本发明的一个实施例中，锁装置被适配成与发送无线电信号的设备通信并且被适配成从发送无线电信号的设备接收请求。
[0007]在本发明的一个实施例中，天线被部署在锁装置的相对侧并且天线是定向天线， 其中天线的前后比高。在本发明的一个实施例中，天线被以辐射波瓣中的一个对准到锁装置的一侧且另一辐射波瓣在相反方向上对准到锁装置的另一侧的这样的方式对准，在该情况下，在与门相连地安装的锁装置中的天线的辐射波瓣被对准到门的相对侧。
[0008]在本发明的一个实施例中，天线和/或用于接收无线电信号的部件被布置成在锁壳的两侧与锁壳相连。
[0009]在本发明的一个实施例中，锁装置进一步包括锁的配对物，即锁舌片(striking plate)，其可以被安装在门框中。在该实施例中，可以将天线和/或用于接收无线电信号的部件布置成与锁的配对物相连。
[0010]在本发明的一个实施例中，其中锁装置包括锁的配对物、被布置成与锁的配对物相连的用于向锁壳无线地发送电力和/或与锁壳的相连的部件，以及被布置成与锁壳相连的用于从被布置成与锁的配对物相连的用于发送电力的部件无线地接收电力的部件。电力被配置成在锁壳和锁的配对物在距彼此一定距离处时，即在例如门被关闭时，从用于发送电力的锁的配对物的部件传输到用于接收电力的锁壳的部件。接收到的电力被传导到天线、被传导到用于接收无线电信号的部件、被传导到锁的电子设备和/或被传导到用于打开和/或关闭锁定闩锁器的电部件。用于接收和用于发送电力的部件还可以被布置成传递涉及锁的操作的被加密的信息。
[0011]在本发明的一个实施例中，在将将在发送无线电信号的设备与锁装置之间传递的信息从发送无线电信号的设备发送到锁装置之前对其加密。这样，外部系统不能读取或产生相应的信息。信息可以是例如锁的控制命令、用于打开或关闭锁的请求或锁的状态信息。
[0012]在现在提出的根据本发明的解决方案与现有技术解决方案进行比较时，它具有某些显著的优点。依靠根据本发明的解决方案，可以在锁的操作中考虑发送无线电信号的设备相对于锁的位置，例如发送无线电信号的设备在锁的哪侧并且因此考虑在门的哪侧。根据本发明的锁装置可以被适配成针对在不同侧的设备执行不同的功能。这在许多情况下是有用的并且例如可以向门的不同侧的设备给予不同的权利。当发送无线电信号的设备在锁附近时，可以例如在锁的自动打开中使用根据本发明的装置。例如当设备的用户到达门时可以使用自动打开，并且在该情况下锁在设备到达锁附近时被打开。由于根据本发明的装置检测设备相对于锁的位置，锁可以被调整成例如在带着设备的用户从门内部到达时自动地打开。当在门内部检测到带有设备的用户时，门的锁不再需要依靠自动设备不必要地打开，因为用户可能走过门和锁而不想要通过门出去。在该情况下，用户可以例如用门把手常规地从内部打开门。另外，依靠根据本发明的装置，检测人经由或经过门行进的行进的方向并且因此检测多少发送无线电传输的设备已经从门内部通过并从门出来是可能的。【附图说明】
[0013]在下文中，将参考附图1-5借助于本发明的实施例的某些示例来更详细地描述本发明，在所述附图中:图1呈现了本发明的一个实施例的操作原理的图解视图；图2呈现了根据本发明的一个实施例的锁装置的结构，该锁装置包括锁壳和锁的配对物，并且其中天线与锁的配对物相连；图3从第二方向呈现了在图2中呈现的锁的配对物；图4呈现了根据本发明的一个实施例的锁的结构，其中天线与锁壳相连;以及图5将根据本发明的一个实施例的锁装置的操作呈现为功能图。【具体实施方式】
[0014]图1呈现了本发明的一个实施例的操作原理的图解视图。图解视图中是用于检测发送无线电信号的设备的存在和位置的锁装置100。锁装置包括可以被固定到门中的锁壳， 该锁壳包括锁定闩锁器和闩锁器机构。在图1中没有呈现这些。锁装置进一步至少包括适合于与锁装置相连的两个天线102、103和用于接收无线电信号的被连接到天线的部件104,锁装置被适配成借助于所述部件与发送无线电信号的设备105通信并从发送无线电信号的设备105接收请求。装置还被适配成基于从天线102、103测得的信号来确定发送无线电信号的设备105位于锁的哪侧。[0〇15]天线102、103是定向天线，其中天线的前后比高并且天线被以福射波瓣106中的一个对准到锁的一侧且另一辐射波瓣107在相反方向上对准到锁的另一侧的这样的方式对准。在与门相连地安装的锁装置中的天线102、103的辐射波瓣被对准到门的相对侧。天线 102、103可以被部署例如在锁壳的相对侧或者在锁的配对物的相对侧。图1还呈现了发送无线电信号的设备105的无线电传输的范围108。
[0016]用于接收无线电信号的部件104被适配成比较从不同的天线102、103接收的信号的水平，并且依靠这来确定发送无线电信号的设备105相对于锁装置的位置。用于接收无线电信号的部件104可以是发射机-接收机，并且发送无线电信号的设备105和发射机-接收机可以使用作为无线无线电技术的WLAN技术和/或蓝牙技术和/或另一短距无线电技术。
[0017]图2通过示例的方式呈现了根据本发明的一个实施例的锁装置的结构。锁装置包括锁壳201和锁的配对物210。锁壳201包括锁定闩锁器202和闩锁器机构。闩锁器机构包括用于打开和/或关闭锁定闩锁器的电部件。在本发明的一个实施例中，可以将部件203布置成与锁壳201相连，用于从被布置成与锁的配对物相连的用于发送电力的部件211无线地接收电力。
[0018]在图2中呈现的锁的配对物210包括用于锁的锁定闩锁器的孔212。两个天线(第一天线213和第二天线)以及连接到天线的用于接收无线电信号的部件被布置成与锁的配对物210相连，锁装置被适配成借助于该部件基于从天线测得的信号来确定发送无线电信号的设备位于锁的哪侧。图2仅呈现了第一天线213。图3从第二角度呈现了图2的锁的配对物 210,在该情况下可以看到第二天线214。第二天线214这样位于与天线213相应的位置但是在锁的配对物210的相对侧。在本发明的一个实施例中，锁的配对物210还可以包括用于发送电力的部件211。可以在对应于门的锁的点处将锁的配对物210固定到门框中，并且经由门框来布置锁的配对物210的布线。
[0019]在根据本发明的解决方案中，用于接收203和用于发送211电力的部件可以是线圈。锁环境特有地在结构上窄且高。在根据本发明的装置中使用的电子设备可以在某种程度上比传递电力的线圈更自由地部署在锁内部一一另一方面，线圈必须被使得在锁的前表面和配对物的前表面上彼此接近。线圈可以被实现成在结构上是平面的(平面线圈)。可以以在专利申请FI20135636中描述的方式来实现用于接收和用于发送电力的部件。锁装置可以被适配成经由适配成发送211和接收203电力的部件从锁的配对物210向锁壳201传输天线的信号和/或由接收无线电信号的部件形成的信号。
[0020]图4通过示例的方式呈现了根据本发明的一个实施例的锁装置400的结构。锁包括锁壳401，该锁壳包括锁定闩锁器402和闩锁器机构。闩锁器机构包括用于打开和/或关闭锁定闩锁器的电部件。两个天线(第一天线403和第二天线)以及连接到天线的用于接收无线电信号的部件被布置成与锁壳401相连，锁装置被适配成借助于该部件基于从天线测得的信号来确定发送无线电信号的设备位于锁的哪侧。本图仅呈现了第一天线403。第二天线位于锁的相对侧的相应位置(在图中未呈现)。
[0021]在本发明的一个实施例中，锁装置机械地起作用，并且机械锁还可以被用电打开和/或关闭。
[0022]在根据本发明的装置中，可以在锁装置与发送无线电信号的设备之间无线地发送信息。信息可以是例如用于打开或关闭锁的请求。可以借助于天线并借助于用于接收无线电信号的部件来实现信息传递。
[0023]在根据本发明的解决方案中，信息传递是数字的并且可以在锁应用中使用确保数据安全的认证方法和/或加密方法，依靠该方法，确保锁仅对由被标识的配对物传输的命令进行反应。不知道正确的加密参数的未被授权的设备不能以可接受格式创建或向锁发送请求，并且因此不能误导锁切换到不正确的操作模式。[〇〇24]认证的目的因此是确保彼此通信的设备互相标识。这样，欺诈设备不能控制另一设备。同样地，防止了向欺诈设备传输信息。可以在允许服务的使用之前执行认证。认证可以是单向的(服务器标识服务)或双向的(服务标识用户，并且用户标识服务)。
[0025]在成功的认证之后，可以在锁装置与发送无线电信号的设备之间传递被加密的信息。可以将在电信中或在计算机中使用的各种加密技术用作用于对信息传递的消息加密的加密方法。加密意味着将将被加密的纯文本信息转换成一种类型的格式，其使得阐明原始信息不可能或太昂贵(即与被加密的信息的价值相比，破解加密消耗太多时间或资源)。
[0026]被加密的信息的处理一般是双向的:可以将将被加密的信息转换成不可读格式用于对信息加密，并且相应地可以将被加密的信息返回到原始格式用于利用它。[〇〇27]用于对信息的加密的算法的示例尤其是DES、AES和Blowfish。
[0028]图5呈现了在其中门中的锁被关闭的情况下的根据本发明的一个实施例的锁装置的操作。依靠锁中的天线和发射机_接收机，测得发送无线电信号的任何设备是否在附近。 当发送无线电信号的设备进入锁的测量范围内时，用两个天线分离地测量信号的强度，并且在这之后锁装置将由天线接收的信号与彼此进行比较。由于天线被在不同的方向上对准，可以将发送无线电传输的设备解释为在向其对准的天线产生较强信号的那侧。如果例如具有对准到被提供有门的空间内部的辐射波瓣的锁装置天线接收到较强的信号，则可以将发送无线电传输的设备解释为在空间内部，例如在房间中或在家内部。如果例如具有对准到被提供有门的空间外部的辐射波瓣的锁装置天线接收到较强的信号，则可以将发送无线电传输的设备解释为在空间外部，例如在房间或在家外部。
[0029]由于系统能够确定发送无线电传输的设备相对于锁的位置，锁装置可以激活不同的功能供在锁的不同侧使用并且因此用于在其中安装了锁的门的不同侧的设备以及用于所述设备的用户。可以例如仅针对从诸如房间或家之类的空间外部进来的人开启诸如自动打开之类的功能，并且在空间内部移动的人不给出用于自动打开门的锁的原因。
[0030]当期望用自动打开或依靠来自发送无线电传输的设备的用户动作来打开门锁时， 发送无线电信号的设备向门的锁发送用于打开锁的请求。在通过无线接口发送命令之前， 可以对命令加密。如果使用加密，则可以在加密之后从发送无线电信号的设备向锁装置发送请求，并且锁装置可以利用锁装置的天线和用于接收无线电信号的部件来接收请求。当门的锁接收到消息时，对加密解密并解释消息的内容。在这之后，锁执行命令，换言之，例如打开锁、锁定锁和/或向发送无线电信号的设备发送锁的状态信息，如果锁装置将发送无线电信号的设备解释为具有提出请求的权利(即发送无线电信号的设备被标识)的话。如果不期望针对在空间内部(例如在家内部)的设备自动地打开锁，则不需要执行前述过程。
[0031]在本发明的一个实施例中，可以在上面描述的发送无线电信号的设备的位置检测之前执行发送无线电传输的设备的标识。
[0032]如果信息从锁装置发送到发送无线电信号的设备，则系统可以以锁装置对消息 (例如其状态信息)加密并利用其天线和发射机_接收机来发送所述消息的这样的方式起作用。相应地，发送无线电信号的设备接收消息。当在发送无线电信号的设备中对消息的加密解密时，可以读取消息的内容。
[0033]在本发明的一个实施例中，依靠根据本发明的装置，检测行进经由或经过门的人的行进的方向并且因此检测多少发送无线电传输的设备并且因此检测多少用户已经从门内部通过并从门出来是可能的。可以将该数据向前传输例如到访问控制系统。
[0034]本发明因此涉及一种用于检测发送无线电信号的设备105的存在和位置的锁装置，该锁装置包括可以被固定到门中的锁壳201、401，该锁壳201、401包括锁定闩锁器202、 402和闩锁器机构。锁装置进一步至少包括适合于与锁装置相连的两个天线102、103、213、 214、403和连接到天线的用于接收无线电信号的部件104。锁装置被适配成基于从天线102、 103、213、214、403测得的信号来确定发送无线电信号的设备105位于锁装置的哪侧。
[0035]在本发明的一个实施例中，锁装置被适配成与发送无线电信号的设备105通信并且被适配成从发送无线电信号的设备105接收请求。[〇〇36]在本发明的一个实施例中，用于接收无线电信号的部件104是发射机-接收机。 [〇〇37]在本发明的一个实施例中，天线102、103、213、214、403是定向天线，其中天线的前后比尚。
[0038]在本发明的一个实施例中，锁装置进一步包括锁的配对物210,并且天线102、103、213、214被布置成与锁的配对物210相连。[〇〇39]在本发明的一个实施例中，锁装置进一步包括部件211和部件203,所述部件211被布置成与锁的配对物210相连，用于向锁壳无线地发送电力和/或与锁壳201相连，所述部件 203被布置成与锁壳201相连，用于从被布置成与锁的配对物相连的用于发送电力的部件 211无线地接收电力。
[0040]在本发明的一个实施例中，天线213、214的信号和/或由接收无线电信号的部件 104形成的信息被适配成在锁壳201和锁的配对物210在距彼此一定距离处时从用于发送电力的锁的配对物210的部件211传输到用于接收电力的锁壳201的部件203。[〇〇411在本发明的一个实施例中，将天线102、103、403部署在锁壳401的相对侧。[〇〇42]在本发明的一个实施例中，天线102、103、213、214、403被以辐射波瓣106中的一个对准到锁装置的一侧且另一辐射波瓣107在相反方向上对准到锁装置的另一侧的这样的方式对准。
[0043]在本发明的一个实施例中，在与门相连地安装的锁装置中的天线102、103、213、214、403的辐射波瓣106、107被对准到门的相对侧。
[0044]在本发明的一个实施例中，用于接收无线电信号的部件104被适配成比较从不同的天线102、103、213、214、403接收的信号的水平，并且依靠这来确定发送无线电信号的设备105的位置。[〇〇45]在本发明的一个实施例中，发送无线电信号的设备105使用WLAN技术、蓝牙技术和/或另一短距无线电技术。
[0046]在本发明的一个实施例中，由发送无线电信号的设备105发送的请求被加密。
[0047]在本发明的一个实施例中，锁装置被适配成针对在不同侧的发送无线电信号的设备105基于设备的位置执行不同的功能。
[0048]本发明还涉及一种锁的配对物，该配对物可以被固定到门框中并且包括用于锁的锁定闩锁器212的孔。两个天线(第一天线213和第二天线214)被布置成与锁的配对物210相连。
[0049]在本发明的一个实施例中，锁的配对物进一步包括用于连接到天线213、214的接收无线电信号的部件104和/或其中锁的配对物被适配成基于从天线213、214测得的信号来确定发送无线电信号的设备105位于锁的配对物的哪侧。
[0050]在本发明的一个实施例中，锁的配对物进一步包括用于向用于接收电力的锁壳的部件发送电力的部件211。
[0051]本发明还涉及一种用于在锁装置100、200、400中检测发送无线电信号的设备105 的存在和位置的方法。在本方法中，锁装置1〇〇、200、400基于从天线102、103、213、214、403 测得的信号来确定发送无线电信号的设备105位于锁装置的哪侧。[〇〇52]对于本领域技术人员而言明显的是，本发明的不同的实施例没有仅被限制到上面描述的示例，并且出于这些原因可以在呈现的权利要求书的范围内改变所述实施例。如果必要，则可以将可能在说明书中呈现的特性特征连同其他特性特征彼此分离地使用。
【主权项】
1.一种用于检测发送无线电信号的设备(105)的存在和位置的锁装置(100、200、400)， 该锁装置包括可以被固定到门中的锁壳(201、401)，该锁壳(201、401)包括锁定闩锁器 (202、402)和闩锁器机构，其特征在于锁装置进一步至少包括适合于与锁装置相连的两个天线(102、103、213、214、403)和连 接到天线的用于接收无线电信号的部件(104)，并且其中，锁装置被适配成基于从天线(102、103、213、214、403)测得的信号来确定发送无 线电信号的设备(105)位于锁装置的哪侧。2.根据权利要求1所述的锁装置，其中锁装置被适配成与发送无线电信号的设备(105) 通信并且被适配成从发送无线电信号的设备(105)接收请求。3.根据权利要求1或2所述的锁装置，其中用于接收无线电信号的部件(104)是发射机-接收机。4.根据前述权利要求中的任一项所述的锁装置，其中天线(102、103、213、214 403)是 定向天线，其中天线的前后比高。5.根据前述权利要求中的任一项所述的锁装置，其中锁装置进一步包括锁的配对物(210)，并且天线(102、103、213、214)被布置成与锁的配对物(210)相连。6.根据权利要求5所述的锁装置，其进一步包括部件(211)和部件(203)，所述部件(211)被布置成与锁的配对物(210)相连，用于向锁壳无线地发送电力和/或与锁壳(201)相 连，所述部件(203)被布置成与锁壳(201)相连，用于从被布置成与锁的配对物相连的用于 发送电力的部件(211)无线地接收电力。7.根据权利要求6所述的锁装置，其中天线(213、214)的信号和/或由接收无线电信号 的部件(104)形成的信息被适配成在锁壳(201)和锁的配对物(210)在距彼此一定距离处时 从用于发送电力的锁的配对物(210)的部件(211)传输到用于接收电力的锁壳(201)的部件 (203)〇8.根据权利要求1-4中的任一项所述的锁装置，其中天线(102、103、403)被部署在锁壳 (401)的相对侧。9.根据前述权利要求中的任一项所述的锁装置，其中天线(102、103、213、214、40 3 )被 以辐射波瓣(106)中的一个对准到锁装置的一侧并且另一辐射波瓣(107)在相反方向上对 准到锁装置的另一侧的这样的方式对准。10.根据前述权利要求中的任一项所述的锁装置，其中与门相连地安装的锁装置中的 天线(102、103、213、214、403)的辐射波瓣(106、107 )被对准到门的相对侧。11.根据前述权利要求中的任一项所述的锁装置，其中用于接收无线电信号的部件 (104)被适配成比较从不同的天线(102、103、213、214、403)接收的信号的水平并且依靠这 来确定发送无线电信号的设备(105)的位置。12.根据前述权利要求中的任一项所述的锁装置，其中发送无线电信号的设备(105)使 用WLAN技术、蓝牙技术和/或另一短距无线电技术。13.根据前述权利要求中的任一项所述的锁装置，其中由发送无线电信号的设备(105) 发送的请求被加密。14.根据前述权利要求中的任一项所述的锁装置，其中锁装置被适配成针对在不同侧的发送无线电信号的设备(105)基于设备的位置执行不同的功能。15.—种锁的配对物，其可以被固定到门框中并且包括用于锁的锁定闩锁器(212)的 孔，其特征在于，两个天线，第一天线(213)和第二天线(214)，被布置成与锁的配对物(210)相连。16.根据权利要求15所述的锁的配对件，其进一步包括连接到天线(213、214 )的用于接 收无线电信号的部件(104)和/或其中锁的配对物被适配成基于从天线(213、214)测得的信号来确定发送无线电信号的 设备(105 )位于锁的配对物的哪侧。17.根据权利要求15或16所述的锁的配对件，其进一步包括用于向用于接收电力的锁 壳的部件发送电力的部件(211)。18.—种用于在锁装置(100、200、400)中检测发送无线电信号的设备(105)的存在和位 置的方法，其特征在于锁装置是根据权利要求1-14中的任一项所述的锁装置(100、200、400)，并且锁装置(100、200、400)基于从天线(102、103、213、214、403)测得的信号来确定发送无 线电信号的设备(105)位于锁装置的哪侧。
【文档编号】H04B7/26GK105980646SQ201480065694
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2014年9月29日
【发明人】T.托伊沃恩, H.坎克昆恩, A.P.朱奥拉, P.恩加索
【申请人】罗洛克有限公司