具有可选择电源的电子锁

1.一种用于操作包括可移除锁芯的锁的方法，其包括：
由处理设备确定与锁相关联的内部电源供应器的状态；以及
基于所述内部电源供应器的所述状态的所述确定，由所述处理设备选择所述内部电源供应器或者外部电源供应器来对所述锁供电，
其中所述可移除锁芯是自供电的，并且具有从外部源采集能量的能力，以允许移除所述锁芯，
其中所述处理设备配置成在所述内部电源供应器提供的能量的量小于阈值时选择外部电源来对所述可移除锁芯中的致动器供电，并且
其中由所述外部电源提供到所述致动器的所述能量用于移除所述锁芯。
2.如权利要求1所述的方法，其还包括：
从与所述外部电源供应器相关联的设备采集能量。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述与外部电源供应器相关联的设备包括移动电话，所述方法还包括：
从所述移动电话接收命令来改变所述锁的状态。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述命令包括至少一个凭证，所述方法还包括：
基于所述至少一个凭证的认证改变所述锁的所述状态。
5.如权利要求3所述的方法，其中从所述移动电话无线采集所述能量，并且使用近场通信(NFC)从所述移动电话接收所述命令。
6.如权利要求3所述的方法，其还包括：
基于所述命令生成数据记录中的条目。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述条目规定以下中的一个或多个：(i)接收所述命令的日期和时间，(ii)所述锁的所述状态是否响应于所述命令而改变，(iii)当所述锁的所述状态改变时所述锁从其改变的所述状态，(iv)当所述锁的所述状态改变时所述锁改为的所述状态，(v)所述移动电话的身份，以及(vi)与所述移动电话相关联的用户的身份。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述锁包括机电可更换锁芯。
9.如权利要求1所述的方法，其还包括：
当所述内部电源供应器的所述状态的所述确定指示所述内部电源供应器提供的电力的量大于阈值时，由所述处理设备选择所述内部电源供应器来对所述锁供电，以及否则选择所述外部电源供应器来对所述锁供电。
10.一种可移除锁芯，其包括：
能量存储元件；
采集器，其被配置成从位于所述锁芯外部的源采集能量；
致动器，其被配置成控制与所述锁芯相关联的锁的状态；
存储设备，其被配置成选择性地从所述能量存储元件和所述采集器接收能量并将能量提供到所述致动器；以及
处理设备，其被配置成确定所述能量存储元件的状态，以及基于所述能量存储元件的状态的确定来选择所述存储设备从所述能量存储元件还是从所述采集器接收能量来将所述能量提供到所述致动器，
其中所述处理设备配置成在所述能量存储元件提供的能量的量小于阈值时选择所述采集器来对所述致动器提供能量，并且
其中由所述采集器提供到所述致动器的所述能量用于移除所述锁芯。
11.如权利要求10所述的可移除锁芯，其中所述处理设备包括PIC、MSP级设备、数字信号处理器和微控制器单元(MCU)中的至少一个。
12.如权利要求10所述的可移除锁芯，其中位于所述锁芯外部的所述源包括移动电话。
13.如权利要求12所述的可移除锁芯，其还包括：
收发器，其被配置成从所述移动电话接收命令来改变所述锁的状态。
14.如权利要求13所述的可移除锁芯，其中所述命令包括至少一个凭证，并且其中所述锁芯被配置成基于所述至少一个凭证的认证改变所述锁的状态。
15.如权利要求10所述的可移除锁芯，其还包括：
第一开关，其被配置成选择性地将来自所述能量存储元件的能量提供到所述存储设备；以及
第二开关，其被配置成选择性地将来自所述采集器的能量提供到所述存储设备。
16.如权利要求15所述的可移除锁芯，其还包括：
第三开关，其被配置成选择性地将来自所述采集器的能量提供到所述处理设备。
17.如权利要求10所述的可移除锁芯，其中所述存储设备包括超级电容器。
18.如权利要求10所述的可移除锁芯，其中与所述锁芯相关联的睡眠电流在一微安的数量级内。
19.如权利要求10所述的可移除锁芯，其中所述能量存储元件包括电池。
20.如权利要求19所述的可移除锁芯，其中由所述采集器提供到所述致动器的所述能量用于移除所述锁芯，使得可更换所述电池。
21.如权利要求19所述的可移除锁芯，其中对所述锁芯的访问是所述电池提供的能量的量和与试图访问所述锁芯的用户相关联的等级的函数。

具有可选择电源的电子锁\n[0001] 背景\n[0002] 机械可移除锁芯被普遍使用。小格式可互换芯(SFIC)是这种机械可移除锁芯的实例。锁芯可用在许多应用中，如门、柜和具有接受机械可移除锁芯的能力的其他实体或设备。传统的锁芯使用第一钥匙用于由用户标准操作和第二钥匙用于由例如设施安全管理者操作。所述第二钥匙可用来移除锁芯。\n[0003] 一些锁芯利用所述芯内的机电致动器，所述机电致动器可通过使用电子钥匙来操作。机电芯和电子钥匙的使用在允许重新编程用户远程访问(例如，密钥更新)而不需要物理移除芯方面提供了便利。然而，用户仍然需要携带钥匙。钥匙容易丢失或断裂，这可进一步代表安全风险和/或更换钥匙的管理不便。\n[0004] 简述\n[0005] 本公开的一个实施方案涉及一种方法，所述方法包括：由处理设备确定与锁相关联的内部电源供应器的状态，以及基于所述内部电源供应器的状态的确定，由所述处理设备选择所述内部电源供应器和外部电源供应器中的至少一个来对锁供电。\n[0006] 本公开的一个实施方案涉及一种锁芯，所述锁芯包括：能量存储元件；采集器，其被配置成从位于锁芯外部的源无线地采集能量；致动器，其被配置成控制与所述锁芯相关联的锁的状态；存储设备，其被配置成选择性地从所述能量存储元件和所述采集器接收能量并将能量提供到所述致动器；以及处理设备，其被配置成选择所述存储设备从所述能量存储元件还是从所述采集器接收能量来将能量提供到所述致动器。\n[0007] 本公开的一个实施方案涉及锁芯，所述锁芯包括：电源电路，其被配置成直接从移动钥匙供电，其中所述电源电路不包括内部原电池(primary battery storage)。\n[0008] 以下描述另外的实施方案。\n[0009] 附图简述\n[0010] 本公开以实例的方式示出并且不限制于附图，在附图中，相同参考数字指示类似元件。\n[0011] 图1是示出根据一个或多个实施方案的示例性计算系统的示意性框图；\n[0012] 图2示出根据一个或多个实施方案的示例性电路；并且\n[0013] 图3示出根据一个或多个实施方案的示例性方法的流程图。\n[0014] 详述\n[0015] 应注意的是，在以下描述和附图(其内容以引用方式包括在本公开中)中阐述了元件之间的各种连接。应注意的是，除非另有规定，否则这些连接一般来说可以是直接的或间接的，并且本说明书在这方面不受限制。在这方面，实体之间的联接可以指直接连接或间接连接。\n[0016] 描述了用于通过消除物理钥匙(如机械或电子钥匙)的需要来改善用户对锁芯的体验的装置、系统和方法的示例性实施方案。在一些实施方案中，锁芯可以是自供电的，并且锁的状态(例如，锁定或未锁定)可基于无线通信得以确定。例如，用户可基于用户通常拥有的设备(如移动电话)操作所述锁芯。锁可包括用于正常操作的内部电源，以及可再充电的存储元件，所述可再充电的存储元件可允许锁从一个或多个外部源(例如，外部无线源)供电。从外部源对锁供电可用于管理或紧急目的，或可被执行以移除所述锁。本发明的各个方面可结合机电可更换锁芯、标准电子锁等来应用。\n[0017] 参考图1，示出示例性计算系统100。系统100被示出为包括存储器102。存储器102可以存储可执行指令。所述可执行指令可以任何方式和任何抽象概念等级存储或组织，如结合一个或多个过程、例程、程序、方法等。作为实例，所述指令的至少一部分在图1中被示出为与第一程序104a和第二程序104b相关联。\n[0018] 存储在存储器102中的指令可由一个或多个处理器执行，如处理器106。处理器106可联接到一个或多个输入/输出(I/O)设备108。在一些实施方案中，I/O设备108可包括键盘或小键盘、触摸屏或触摸面板、显示屏、扩音器、扬声器、鼠标、按钮、遥控器、操纵杆、打印机、电话或移动设备(例如智能手机)等中的一个或多个。I/O设备108可被配置成提供允许用户与系统100交互的接口。\n[0019] 系统100是说明性的。在一些实施方案中，实体中的一个或多个可以是任选的。在一些实施方案中，可包括未示出的另外实体。例如，在一些实施方案中，系统100可与一个或多个网络相关联。在一些实施方案中，可以与图1所示的方式不同的方式布置或组织实体。\n图1所示的实体中的一个或多个可与本文描述的设备或实体中的一个或多个相关联。\n[0020] 图2示出示例性电路结构200。如以下进一步描述的，电路200可用于选择性地使用内部电源或外部电源来对锁或锁芯供电。在一些实施方案中，外部电源可包括无线电源，如可从无线设备(例如，移动电话或具备系统的管理工具)采集的电力。在一些实施方案中，外部电源可包括热源或光源。\n[0021] 电路200可包括致动器202。致动器202可对应于机电设备。致动器202可从能量存储装置204借助控制器206接收电力或能量。致动器202可负责控制锁的状态(例如，锁定或未锁定)。致动器202可包括电机或电机驱动部件。控制器206可确保致动器202被置于适当的状态或位置。\n[0022] 能量存储装置204可直接对控制器206和致动器202供电。能量存储装置204可由内部电源或外部电源驱动。能量存储装置204可包括一个或多个超级电容器或特征为相对最小电阻的电容器。或者，能量存储装置204可包括低质量或高电阻电容器。可做出关于能量存储装置204相对于所使用部件的大小或类型的容量或响应性的设计决定。例如，较小部件(例如，电容器)可在使用小形状因数来实施锁芯的实施方案中使用，这可趋于增加响应时间。相反，较大部件(例如，电容器)可在需要快速响应时间的实施方案中使用，可能以锁芯的增加的形状因数为代价/成本。部件可被选择或设定尺寸以便减少或最小化电力吸取或电力消耗。例如，部件可被选择来提供小的空闲或睡眠电流。例如，可提供大约200nA-3uA的睡眠电流，或1uA的数量级内的睡眠电流。\n[0023] 内部电源可包括主能量存储元件。例如，主能量存储元件可包括电池208。除了给能量存储装置204提供电力或能量之外，电池208可对实时时钟(RTC)210供电。RTC 210可用于数据记录目的或可用于确定何时特定用户应能够改变锁的状态。可使用MCU 216来实施RTC 210以便减少电路200所需要的空间。\n[0024] 可由图2中的(耦合)线圈212示例性代表的外部电源可与外部设备相关联，如用户通常拥有的无线设备。这种无线设备可包括移动电话(例如，智能手机)。由无线设备212提供的电力可由采集器214获得以供能量存储装置204潜在使用或收集。也可通过将线圈或标准天线用作物理接口来使用传播波而实现电力传输。\n[0025] 电路200可包括处理设备，如PIC或MSP级设备、数字信号处理器或微控制器单元(MCU)216。在一些实施方案中，MCU 216可对应于图1的处理器106和/或存储器102。MCU 216可确定能量存储装置204应使用哪个电源(例如，内部电源或外部电源)来对控制器206和/或致动器202供电并控制控制器206和/或致动器202。MCU 216还可用于通过模拟端口或数字端口来控制致动器202。\n[0026] 在一些实施方案中，当主能量存储元件(例如，电池208)提供的能量的数量小于阈值或被耗尽时，MCU 216可选择采集器214来将能量提供到致动器202。在一些实例中，温度可指定采集器214的选择。例如，当外面寒冷时，电池208可能不能提供足够的能量。由采集器214提供给致动器202的能量可用于移除锁芯，使得可更换电池208。\n[0027] 电路200可包括一个或多个开关，如开关218、220和222。开关218可用于选择性地将来自内部电源或电池208的电力提供到能量存储装置204。开关220可用于选择性地将来自外部电源212的电力通过采集器214提供到能量存储装置204。开关222可用于选择性地从外部电源212通过采集器214来对MCU 216供电，这可在例如电池208耗尽时使用。\n[0028] 电路200是说明性的。在一些实施方案中，实体中的一个或多个可以是任选的(例如，RTC 210)。在一些实施方案中，可包括未示出的另外实体。例如，在一些实施方案中，电路可包括收发器(例如，无线收发器)，所述收发器可被配置成参与与一个或多个设备(例如，移动设备或电话)的一个或多个通信(例如一个或多个加密通信)。在一些实施方案中，实体可以按与图2所示的方式不同的方式布置或组织。\n[0029] 如上所述，锁的操作可通过用户的移动设备控制。因此，用户可不必携带专门致力于操作锁的单独机械或电子钥匙。锁芯可以是可自供电的独立单元，具有从外部源采集能量的能力。所述外部源可以是用户的移动设备。采集可通过使用一种或多种技术或方案发生。例如，采集可基于近场通信(NFC)或以标准ISM频率(例如，900MHz、2.4GHz等)操作。采集可允许在可能与紧急状况有关的情况下移除锁芯。\n[0030] 在一些实施方案中，锁芯可维持数据记录或数据跟踪。所述数据可由远离锁芯的设备或位置访问或查看。更一般地，锁芯可参与与一个或多个设备或实体的通信(例如，加密通信)。\n[0031] 现转向图3，示出了示例性方法300的流程图。方法300可由一个或多个系统、电路、设备或部件执行，如本文描述的那些。方法300可用于对致动器(例如，图2的致动器202)供电，所述致动器可用于选择锁的状态，其中电力可源于内部电源或外部电源。\n[0032] 在块302中，可做出关于一个或多个电源供应器的状态的确定。例如，可做出关于内部电源供应器提供的电力是否可获得大于阈值的数量或大于外部电源供应器的数量的确定。\n[0033] 在块304中，可选择待使用的一个或多个电源供应器。例如，如果块302的确定指示内部电源供应器能够提供大于阈值的数量的电力，那么可使用内部电源供应器。否则，如果外部电源供应器可用，那么可使用外部电源供应器。外部电力可从与用户相关联的设备(如移动设备或电话)采集。在一些实施方案中，可基于机械能(例如，通过推动来为某一类型的锁充电)采集外部电力。\n[0034] 在块306中，可接收命令来改变锁的状态。例如，如果锁处于锁定状态，那么块306的命令可引导锁来解锁。可从与用户相关联的设备(如移动设备或电话)接收命令。所述命令可包括一个或多个凭证或标识符，其可指示用户是否已具备控制或改变锁状态的访问权。\n[0035] 在块308中，用户可被认证。例如，如果块306的命令包括一个或多个凭证，那么所述一个或多个凭证可与一列授权用户相比较，以便确定所述命令是否应该允许改变锁的状态。\n[0036] 如果在块308中用户被认证，那么在块310中可改变锁的状态。作为块310的部分，可生成数据记录中的条目。所述条目可规定以下中的一个或多个：接收用于改变锁的状态的命令的日期和时间、锁的状态是否改变、锁从其改变或改为的状态，以及用户或与用户相关联的设备的身份。\n[0037] 方法300是说明性的。在一些实施方案中，块或操作(或其部分)中的一个或多个可以是任选的。在一些实施方案中，可包括未示出的另外操作。在一些实施方案中，操作可以按与所示次序或顺序不同的次序或顺序执行。\n[0038] 在一些实施方案中，对锁或锁芯的访问可以是由主能量存储元件(例如，电池)提供的能量数量和与试图访问锁/锁芯的用户相关联的等级的函数。例如，如果由主能量存储元件提供的能量数量小于阈值，那么可阻止普通用户访问，使得仅“监管等级”的用户可使用电池来进行降至某一电池等级或某一操作次数的正常操作，之后某些授权钥匙能够使用例如电感耦合来打开和/或移除锁。\n[0039] 本公开的实施方案可与一个或多个特定机器相关。例如，一个或多个设备、装置、系统或结构可被配置成使用内部电源(例如，电池)或外部电源(例如，从与用户相关联的设备采集的电力)来对锁芯或致动器供电。\n[0040] 本公开的实施方案可提供灵活结构，所述结构允许从内部电源到外部电源(反之亦然)的无缝电力传输。在一些实施方案中，机电可更换锁芯可包括促进这种电力传输的电路。不管使用哪个电源，可遵从相同等级的安全性或认证，从而导致不损失功能。\n[0041] 如本文所述，在一些实施方案中，各种功能或动作可以在给定位置处发生和/或结合一个或多个装置、系统或设备的操作发生。例如，在一些实施方案中，给定功能或动作的一部分可在第一设备或位置处执行，并且所述功能或动作的其余部分可在一个或多个另外的设备或位置处执行。\n[0042] 可使用一种或多种技术来实施实施方案。在一些实施方案中，装置或系统可包括一个或多个处理器和存储指令的存储器，所述指令在由一个或多个处理器执行时使得装置或系统执行本文所述的一个或多个方法动作。在一些实施方案中，可使用本领域的技术人员已知的各种机械部件。\n[0043] 实施方案可实施为一个或多个装置、系统和/或方法。在一些实施方案中，指令可以存储在一个或多个计算机可读介质上，如暂态计算机可读介质和/或非暂态计算机可读介质。指令在被执行时可使得实体(例如，装置或系统)执行本文所述的一个或多个方法动作。\n[0044] 已经就本公开的说明性实施方案描述了本公开的方面。本领域的普通技术人员通过回顾本公开将想到在所附权利要求的范围和精神内的许多其他实施方案、修改和变化。\n例如，本领域的普通技术人员将了解，结合说明性附图所描述的步骤可以按所述次序以外的次序执行，并且所示出的一个或多个步骤可以是任选的。