便携式电子锁的制作方法

本发明涉及一种便携式电子锁。更具体地，但不是唯一地，本发明涉及一种用于行李的便携式电子锁。

背景技术：

在旅行时，尤其是在乘飞机出行时，需要将行李上锁以防止在未经授权的情况下打开个人行李。这不仅关系到行李失窃，还关系到违禁品或非法物品走私进入其它国家。虽然在未经授权的情况下打开行李是非常不受欢迎的，但是在合适时可以为其他有权打开行李的人提供开箱权限。

行李锁最好是操作简单的，因为行李锁和开锁的钥匙通常很少使用，所以找起来比较困难。虽然密码锁也已经被提议，但是记住解锁密码可能也是很困难的。

同时，丢失行李和锁也是一个很常见的问题，并且一些之前提议的行李锁也不可靠。此外，有选择的允许他人打开行李锁可能是有需要的。

本发明的实施方式试图解决或至少改进先前的行李锁的一个或多个缺点，和/或提供一种用于给行李上锁的简化过程。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，提供一种用于行李的便携式电子锁，包括：

壳体和固定件，该固定件与所述壳体配合以将物品固定于所述锁；

锁定机构，位于所述壳体内，所述锁定机构与所述固定件通信，以将所述固定件可释放地固定于所述壳体；

通信模块，位于所述壳体内，用于响应于无线信号地操作所述锁定机构以释放和固定所述固定件；以及

次级释放系统，用于释放所述锁定机构，其中，所述次级释放系统由用户选择性地操作。

根据优选实施方式，所述次级释放系统能够在钥匙插入所述壳体中的插孔的情况下操作。优选地，所述次级释放系统的操作能够产生用于释放所述锁定机构的电信号。

根据本发明的另一方面，提供一种用于行李的便携式电子锁，包括：

壳体和固定件，该固定件与所述壳体配合，以将物品固定于所述锁；

锁定机构，位于所述壳体内，所述锁定机构与所述固定件通信，以将所述固定件可释放地固定于所述壳体；

通信模块，位于所述壳体内，用于响应于无线信号地操作所述锁定机构以释放和固定所述固定件；以及

至少有两个按钮，位于所述壳体上，所述按钮可操作地表现出预定的解锁顺序，用于手动地释放所述锁定机构。

在这方面，所述锁还包括用于释放所述锁定机构的次级释放系统，其中，所述次级释放系统能够由用户选择性地操作。

根据优选的实施方案，所述固定件为缆绳，在所述锁定机构操作时，该缆绳的端部固定在壳体内。在一些实施方式中，所述壳体可以包括凹槽，当所述缆绳处于固定状态时，所述缆绳的中间部分能够容纳在所述凹槽中。

优选地，所述锁定机构包括电机，所述电机能够操作以使得锁止销与所述固定件的端部接合以将所述固定件的端部固定在所述壳体内。优选地，所述通信模块配置为使用蓝牙协议进行操作。

优先地，当所述锁定机构距离靠近已配对的移动设备时，所述锁定机构为可操作的，并且更优选地，只有在将密码输入到所述已配对的移动设备上时，所述锁定机构才为可操作的。

在一些实施方式中，所述锁的位置能够通过与未配对的移动设备之间的通信来确定。所述锁还可以包括报警器，当所述锁移动至预定范围之外时，所述报警器为可操作的。

所述锁还可以包括用于定位所述锁的指示器。优选地，所述指示器提供可听或可视的指示。优选地，所述壳体内形成有插槽，所述插槽能够容纳拉链的端部以将所述拉链固定在所述壳体内。

优选地，所述锁能够配置为可操作地响应来自多个设备的无线信号。

附图说明

参考附图，将仅通过非限制性举例进一步描述本发明的优选实施方式，其中：

图1是本发明的一个实施方式的锁的透视图；

图2是锁的后视图；

图3是锁的仰视图；

图4是锁的分解图；

图5是处于第二使用状态下的锁的主视图；以及

图6是处于第二使用状态下的另一种锁的主视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的优选实施方式的便携式电子锁10。锁10配置为与行李一起使用，特别是，将拉链的两端锁定在一起以防止在未经授权的情况下打开行李。

锁10包括壳体12和固定件14。壳体12形成为两部分12a、12b，并且优选为防水且防震。固定件14与壳体12配合以将物品固定于锁10。锁10还包括锁定机构16和通信模块，所述锁定机构16位于壳体12内且与固定件14通信，以将固定件14可释放地固定在壳体12上，通信模块位于壳体12内，用于远程操作锁定机构16(参考图4)以释放和固定所述固定件14。

锁定机构16可以由前盖15a和后盖15b保护。为了辅助装配，锁10可以包括装配销42。

在一些实施方式中，锁10包括用于释放锁定机构16的重写系统或次级释放系统20，其中，次级释放系统20可由用户选择性地操作。如图2所示，次级释放系统20可在钥匙插入位于壳体12的后部12b的插孔22中之后操作。在优选形式中，次级释放系统20配置为能够在美国运输安全管理局(TSA)的万能钥匙插入的情况下操作，以允许前往/从美国或使用类似旅行规定和TSA批准的锁的其他国家出发旅游时，或者在美国国内或使用类似旅行规定和TSA批准的锁的其他国家中旅游时使用锁10。与早些时候提议的锁相反，次级释放系统20通过插入钥匙而操作产生用于释放锁定机构16的电信号。因此次级释放系统20可以由用户选择性地操作，锁10是可编程的，以使得在一种操作模式下，次级释放系统20可用于释放锁定机构16，并且在另一种操作模式下，次级释放系统20的使用不会释放锁定机构16。次级释放系统20通过电接触而操作，该电接触在TSA万能钥匙插入插孔和/或在插孔中旋转时断开。在一种形式下，可替换的销插入插孔中；并且在另一种形式下，臂从插孔中伸出，用于连通或断开接触，或用于操作微动开关，以使得TSA万能钥匙的插入和插孔的旋转可以提供使锁定机构16释放的信号。通过这种方式配置锁10，用户可以选择所需的安全级别，以及是否希望TSA能够打开锁10。此外，通过这种方式配置锁10，能防止通过插孔将锁10撬开从而在未经授权的情况下打开锁10。可以理解的是，除了万能钥匙外，TSA可以为锁10提供例如遥控钥匙(key fob)的这类主电子装置(electronic master device)。

在一些实施方式中，锁包括位于壳体12(特别是壳体的前面12a)上的至少两个按钮24a、24b。按钮24a、24b构成按钮组件25的一部分，按钮组件25由薄膜密封件27覆盖，以防止水进入壳体12中。按钮24a、24b可操作地表现出预定的解锁顺序，用于手动地释放锁定机构16，所述预定的解锁顺序可由用户预先设定。在一个实施方式中，所述预定的锁定顺序包括单独或者同时按压按钮的顺序，并且在其它实施方式中，按钮的按压时间长度是所述预定锁定顺序的特征。可以理解的是，可以为用户提供两个以上的按钮来输入解锁顺序并对锁10解锁。在其它实施方式中，锁10可以语音激活，使用语音助手(Siri)/亚马逊(Amazon)控制解锁。

在所示的实施方式中，固定件14为缆绳，在锁定机构16操作时，缆绳的端部14b固定在壳体12内。在所示的实施方式中，所述固定件14为缆绳或钢丝绳的形式，然而，可以理解的是，也可以使用其他形式的固定件，如刚性构件。另外，当固定件14为缆绳的形式时，锁可以设置为在解锁配置时缆绳的长度可延长。在所示的实施方式中，缆绳的首端14a通过通用的圆形栓固定在壳体12中，圆形栓允许首端14a旋转但不允许移动。缆绳的末端14b可释放地固定在壳体12中。为了实现这一目标，锁定机构16包括电机17，电机17可操作地驱动锁止销19与固定件14的端部14b接合，以将固定件14的端部14b固定在壳体12内。

在释放末端14b时，固定件14可以从壳体12中移出并且用于将锁与物品固定在一起或将几个物品固定在一起。例如，锁10可以用于将拉链的末端固定在一起以防止在未经授权的情况下打开旅行包，在这种情况下，一旦被释放，当前自由的末端14b将穿过拉链末端的孔，以便于在自由的末端14b重新固定到壳体12中时，拉链的末端就会被固定在一起。在所示的实施方式中，壳体12内形成有插槽26a、26b，拉链末端可以容纳在插槽26a、26b中，由此可以理解的是，固定件14的侧部分28a、28b也可以用于固定不同尺寸的物品例如标签或织物环(fabric loop)。如图3中可以看出，壳体12包括凹槽(indentation)30，当缆绳14处于固定状态时，缆绳14的中间部分能够容纳在凹槽30中。在另一种用法中，缆绳14在不收纳在凹槽30中的情况下可以固定以锁定更大的物体，例如自行车或其他运动/休闲装备。图5和图6中示出了这些使用状态。在锁10的另一种形式中，为了提供额外的灵活性和安全性，壳体12可以形成有凹口(notch)44，在凹口44中形成有用于容纳缆绳的凹处。

通信模块集成在PCB板18中，并且被配置为使用蓝牙协议操作，优选为蓝牙协议4.0或以上，例如蓝牙4.2低能耗协议，然而可以理解的是，也可以使用其他无线通信协议。锁10配置为当锁定机构16距离靠近所配对的移动设备时，锁定机构16为可操作的。为了实现这一目的，移动设备优选是安装了软件的手机，安装的软件可以是应用程序，该应用程序有助于锁10和移动设备之间的同步，用于在移动设备上操作锁10。为了防止未经授权的使用，可以使用加密的通讯数据。在一种形式中，锁10以如下方式操作：当用户点击锁10上的按钮时，锁10将在移动设备上查找安全密钥，如果它们匹配，则锁10解锁。

当用户按下按钮时，例如左边的按钮，则锁的状态改变，也就是，锁播送出“按钮按下＝确认”的信号。配对的移动设备可以探测到这种状态改变，并且如果需要，可以发出解锁命令。这种通讯方式在加密的情况下十分的安全。为了将锁解锁，配对的移动设备需要发出散列安全密钥，锁核对这些散列安全密钥，如果正确，则锁解锁。这提供了一种配置加密和散列的非常安全的系统。

以上描述的加密和解锁方法可以用于所有可能的上锁命令，例如警告、上锁、解锁、更改程序密钥、更改按钮密码等。更改程序密钥将导致锁的安全密钥改变，这可以使用已授权的手机和旧的密钥散列代码和用户信息来完成，在任何时候，这都应该是需要的。

优选地，锁10配置为以不同的安全级别操作，这些不同的安全级别可以是简单的高安全级别和低安全级别，然而也可以是其它的中间安全级别。就此而言，在低安全级别的操作中，用户可以按下锁10上的按钮，如果可以发现配对的移动设备，则将锁解锁。在较高的安全级别的操作中，可能需要将提示例如密码输入到移动设备中来允许对锁的操作。此外，触摸ID/指纹识别系统可用于允许对锁的操作。

可以提供一种软件开发工具包，让用户定制锁10的主要功能和辅助功能。将理解的是，这种软件可以使用户体验到不同的操作功能并可根据个人需要定制。

下面将举例说明可以被编程到锁中的不同操作功能。可以理解的是，这些特征不是互相排斥的，并且各种不同的特征可以被分组并合并到锁的不同实施方式中。在一种形式中，只有当密码已经被输入到配对的移动设备中时锁定机构16才可以操作。在其它形式中，当配对的移动设备靠近锁10时锁定机构16可以操作。在另外的形式中，锁10可以配置为：如果通过通信模块或按钮24a、24b解锁但固定件14未从壳体12中移出，则锁10自动重新上锁。另外，锁10可以配置为：在预定的时间段(例如30秒)内上锁，比如输入了错误的验证码或者错误的按钮组合。此外，锁10和移动设备之间的通信可以使得用户能够通过安装在移动设备上的应用程序来检查锁10是否上锁。如果用户的行李放错位置或被盗，那么可以通过移动设备对锁10进行编程，以使得锁10不能被操作，或者只有在输入主码时才可将锁10解锁，所述主码是锁10特定的且是在制造的过程中编程的。所述应用程序还可配置为：在满足某些安全措施(例如，识别该锁并输入正确的密码)的情况下，允许用户登录未配对的设备并与该设备的锁通信。

通过提供符合社会发展趋势的定制化模块，用户可以将他们的经历游戏化并且使用锁来进行休闲活动，例如寻宝或者寻宝式竞赛。

锁10的定位可以通过GPS系统或人群来源的GPS(crowd sourced GPS)/人群定位跟踪系统实现。就这一点而言，锁10可以被除配对的移动设备以外的设备检测到，从而可以确定锁的位置。为了实现这个目的，应用程序可以配置为当软件安装在不同用户的移动设备上时，其他用户的锁可以被检测到以便于使用移动设备上的GPS定位服务和知识(即所使用的无线协议具有有限的磁场强度)，可以确定已识别的锁的大致位置并将转发给中央服务器，那么用户就可以远程确定他们锁的位置。通过使用来自移动设备的位置数据，锁10可以操作，就好像它是一个允许从用户的移动设备对锁10定位的GPS启用单元。

可以理解的是，为了有效地操作这种系统，一些用户需要在他们的手机上安装应用程序并且激活。为了提高该系统的有效性，可以在其他地点例如机场通过第三方设备供应商来安装探测模块。通信可以通过蓝牙或WiFi或通过因特网(例如使用IPv6协议的因特网)来实现。此外，为了提高通信信号，或创建多个设备相互通信以共享信息的网状网络，锁之间的通信是有可能的。

为了能够定位锁10，在供选择的形式中，作为一种选择，可以提供GPS模块或异步GPS系统，该GPS模块或异步GPS系统可以使用移动网络或可以不使用移动网络。

锁10可以包括用于定位锁的位置的可听或可视的指示器，例如指示器的形式为LED或声音报警器或蜂鸣器，以帮助那些试图在他们的家中、办公室中或酒店中定位锁10的用户。当锁10移动至预定范围之外时，还可以操作指示器以阻止对用户行李的未经授权的移动。印刷电路板(PCB)18也可以配置为记录上锁和解锁历史，并且还可以记录相应的GPS位置。

锁10还包括固定在PCB板18上的蓄电池21。优选地，电池21可以通过能够与图2中所示的端口23匹配的数据线接口(MicroUSB)连接器充电，然而，也可以使用其它的连接形式，如USB(例如C型)或其它同等或类似的形式。优选地，端口23由盖40遮盖。优选地，电池21配置为在标准的预期使用条件下每次充电可以使用一年。为了防止按钮24a、24b的意外操作和电池的耗尽，例如，PCB18可以配置为在连续按压按钮预定的时长(例如3秒钟到6秒钟)后暂停工作。

为了延长锁10的使用寿命，优选地，PCB中的微控制器不经常开启并且配置为在待机模式或休眠模式下间歇性工作，以减少电池的使用。在日常使用中，锁10每隔一定时间广播，使得微控制器处于休眠状态，除非被用户激活，例如通过按下按钮。在用户操作的待机模式下，通信模块被禁用，在飞行期间这也是能满足需要的。用户可以根据他们预期的飞行时间来选择预定的时间，在该预定的时间内，锁处于待机模式。待机模式的操作可以基于来自于所配对的移动设备的计时器、定位、提示，或者预定的按扭组合，例如长按某个按钮。在其他形式中，航空公司可以配备电子通信装置，该电子通信装置与锁10通信以触发微控制器切换为待机模式。还可以理解的是，锁10优选配置为锁定电池的放电。

PCB板18也可以控制LED灯，优选为位于壳体12内用于指示多种操作状态或按钮24a、24b的使用状态的发光二极管(RGB LED)。在一种形式中，可以使用单个LED，例如可以提供红色的LED来指示电池的低电量，或者锁已上锁或位于所配对的移动设备的范围之外，或输入了错误的解锁密码。可以提供绿色的LED来指示锁已解锁，或锁位于所配对的移动设备的范围内，或输入了正确的解锁密码。在优选形式中，使用可编程的RGB LED，以便于可以使用不同的颜色来指示不同的状态或操作模式。

仅通过举例的方式描述了具体实施方式，并且在本发明所公开的范围内能够变形。例如，虽然锁是作为单独的部件来举例说明的，但是锁也可以合并到行李箱中。此外，虽然锁已被描述为用于行李的锁，但可以理解的是，锁能够有许多其它的应用。例如，锁可以用于对各种各样的物品上锁，如自行车，储物柜或信箱，或快递包裹。在这样的实例中，一方(例如零售商)可以将上锁的包裹转送给另一方(例如顾客)，同时将解锁密码分开发送以保证只有授权用户可以打开包裹。