ES2955771T3 - Cerradura electrónica con antena de ranura - Google Patents

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Abstract

Se proporciona una cerradura electrónica para bloquear selectivamente una barrera a una estructura circundante. La cerradura electrónica comprende: un perno de bloqueo, una carcasa que comprende material metálico, en donde la carcasa comprende un orificio pasante a través del cual puede pasar el perno de bloqueo; y un módulo de comunicación inalámbrica. La carcasa comprende una escotadura que forma una antena de ranura, estando conectado el módulo de comunicación inalámbrica con la carcasa y, por tanto, con la antena de ranura. La antena de ranura está formada en la misma superficie de la carcasa a través de la cual puede pasar el perno de bloqueo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Cerradura electrónica con antena de ranura
Campo técnico
La invención se refiere a una cerradura electrónica con antena de ranura.
Antecedentes
Las cerraduras y llaves están evolucionando a partir de las cerraduras mecánicas puras tradicionales. En estos días, las cerraduras electrónicas son cada vez más comunes. Para cerraduras electrónicas, las llaves electrónicas se utilizan para la autenticación de un usuario. Las credenciales de usuario (que funcionan como llaves electrónicas) y las cerraduras electrónicas pueden comunicarse a través de una interfaz inalámbrica o una interfaz conductiva. Tales cerraduras y llaves electrónicas brindan una serie de beneficios, incluida una mayor flexibilidad en la gestión de los derechos de acceso, registros de auditoría, gestión de claves, etc.
Cuando las cerraduras electrónicas se comunican con las credenciales de usuario a través de una interfaz inalámbrica, la cerradura electrónica necesita tener una antena. Cuando la cerradura electrónica se proporciona fuera de la vivienda tradicional, las antenas se pueden proporcionar con características de radio decentes, siempre que la cerradura no se proporcione, por ejemplo, en una puerta de metal. Sin embargo, dicha solución es costosa y difícil de instalar, ya que el factor de forma es diferente al de las cerraduras mecánicas tradicionales.
Alternativamente, la cerradura electrónica puede formar parte de una carcasa con el mismo factor de forma que una cerradura mecánica tradicional, dentro de una carcasa tradicional. Sin embargo, dado que la carcasa suele estar hecha de metal, la antena es ineficaz si se proporciona dentro de la carcasa. Además, la cerradura electrónica a menudo se instala dentro de una puerta de metal, lo que bloquearía las señales de radio.
Las antenas externas fuera de la carcasa mecánica son engorrosas y aumentan el coste y la complejidad.
El documento JP H0762940 A divulga una cerradura electrónica de tipo radio. El documento US 2013/0241694 A1 divulga cerraduras de puerta electrónicas sin contacto que tienen una conformación de haz de radiofrecuencia especializada. El documento GB 2344201 A describe un aparato para el control de entrada de puerta y/o indicación de solicitud de entrada de puerta.
Resumen
Es un objeto proporcionar una cerradura electrónica con una antena para la comunicación inalámbrica que proporcione una instalación más simple y más segura. De acuerdo con un primer aspecto, se proporciona una cerradura electrónica para bloquear selectivamente una barrera a una estructura circundante. La cerradura electrónica comprende: un pestillo de bloqueo, una carcasa que comprende material metálico, donde la carcasa comprende un orificio pasante a través del cual puede pasar el pestillo de bloqueo; y un módulo de comunicación inalámbrica. La carcasa comprende un recorte que forma una antena de ranura, en el que el módulo de comunicación inalámbrica está conectado a la carcasa y, por lo tanto, a la antena de ranura. La antena de ranura está formada en la misma superficie de la carcasa a través de la cual puede pasar el pestillo de bloqueo.
La antena de ranura puede tener una forma de meandro.
La longitud efectiva de la antena de ranura puede ser aproximadamente un cuarto de longitud de onda de las señales de radio destinadas a ser transmitidas o recibidas utilizando la antena.
La cerradura electrónica puede comprender además un controlador provisto dentro de la carcasa.
El módulo de comunicación inalámbrica puede proporcionarse dentro de la carcasa.
La carcasa puede estar provista de una cubierta protectora, al menos en el lado que comprende la antena de ranura.
En general, todos los términos utilizados en las reivindicaciones deben interpretarse de acuerdo con su significado ordinario en el campo técnico, a menos que se defina explícitamente lo contrario en el presente documento. Todas las referencias a “un/el elemento, aparato, componente, medio, paso, etc.” deben interpretarse abiertamente como haciendo referencia al menos una instancia del elemento, aparato, componente, medio, paso, etc., a menos que se indique explícitamente lo contrario. Los pasos de cualquier método descrito en el presente documento no tienen que realizarse en el orden exacto descrito, a menos que se indique explícitamente.
Breve descripción de los dibujos
La invención se describe ahora, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Fig. 1 es un diagrama esquemático que muestra un entorno en el que se pueden aplicar las realizaciones presentadas en el presente documento;
las Fig. 2A-B son vistas laterales esquemáticas que ilustran realizaciones de la cerradura electrónica de la Fig. 1; y
la Fig. 3 es una vista en perspectiva esquemática que ilustra la cerradura electrónica de la Fig. 1 de acuerdo con una realización.
Descripción detallada
La invención se describirá ahora con más detalle en los sucesivo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran ciertas realizaciones de la invención. Sin embargo, esta invención puede realizarse de muchas formas diferentes y no debe interpretarse como limitada a las realizaciones expuestas en el presente documento; más bien, estas realizaciones se proporcionan a modo de ejemplo para que esta descripción sea exhaustiva y completa, y transmita completamente el alcance de la invención a los expertos en la materia. Los números similares se refieren a elementos similares a lo largo de la descripción.
Las realizaciones presentadas en el presente documento se basan en la comprensión de que en lugar de proporcionar un elemento de antena separado para la comunicación inalámbrica con cerraduras electrónicas, la función de antena puede implementarse proporcionando una antena de ranura en la carcasa de la cerradura electrónica. De esta forma, se mejora la estructura y la seguridad de la comunicación, al mismo tiempo que se proporciona un diseño estéticamente agradable. Además, la cerradura electrónica puede proporcionarse de esta manera dentro de una carcasa tradicional, lo que permite instalar la cerradura electrónica con cambios mínimos o nulos en las estructuras circundantes.
La Fig. 1 es un diagrama esquemático que muestra un entorno en el que se pueden aplicar las realizaciones presentadas en el presente documento. El acceso a un espacio físico 6 está restringido por una barrera física 5 que se controla selectivamente para estar en un estado bloqueado o desbloqueado. La barrera física 5 puede ser una puerta, ventana, portón, escotilla, puerta de armario, cajón, etc., con una manija 3. La barrera física 5 se proporciona en una estructura física 7 circundante (que puede ser una pared, una cerca, un techo, un suelo, etc.) y se proporciona entre el espacio físico 6 restringido y un espacio físico 4 accesible. Hay que señalar que el espacio físico 4 accesible puede ser un espacio físico restringido en sí mismo, pero en relación con esta barrera física 5, el espacio físico 4 accesible es accesible.
Para bloquear o desbloquear la barrera 5, se proporciona una cerradura electrónica 1. Hay que señalar que la cerradura electrónica 1 se puede proporcionar en la barrera física 5 como se muestra o en la estructura 7 circundante (no mostrada).
Además, la cerradura electrónica 1 comprende una interfaz de credenciales de usuario 16 para comunicarse con una credencial de usuario 20. La interfaz de credenciales de usuario 16 se puede implementar utilizando cualquier interfaz inalámbrica adecuada, por ejemplo, utilizando Bluetooth, BLE, cualquiera de los estándares IEEE 802.1, RFID, comunicación de campo cercano (NFC), cualquiera de los estándares IEEE 802.11, USB inalámbrico, etc.
Opcionalmente, la cerradura electrónica 1 puede conectarse con una pasarela (no mostrada) para comunicarse con entidades externas, tal como un sistema de control de acceso central proporcionado en una ubicación remota. Esto también puede permitir que la cerradura electrónica 1 se comunique con un dispositivo de control remoto (no mostrado), tal como un teléfono inteligente, una computadora, etc. para la gestión remota de la cerradura. Utilizando la comunicación remota, la cerradura electrónica 1 se puede controlar de forma remota, por ejemplo, para permitir el acceso de una credencial de usuario particular o para desbloquear remotamente la cerradura electrónica (por ejemplo, para un comerciante, un limpiador, un niño que ha perdido una llave, etc.). Además, la comunicación remota permite el seguimiento de eventos, por ejemplo, estado de desbloqueo, estado de bloqueo, apertura, cierre, etc., que pueden ser detectados por el dispositivo sensor.
La credencial de usuario 20 se puede implementar utilizando cualquier dispositivo portátil adecuado mediante un usuario y que se puede utilizar para la autenticación a través de la interfaz de credenciales 16. La credencial de usuario 20 generalmente la lleva o la utiliza el usuario y se puede implementar como un teléfono móvil, un teléfono inteligente, un llavero, un dispositivo portátil, una funda de teléfono inteligente, una tarjeta de acceso, una llave física electrónica, etc.
Utilizando la interfaz de credenciales de usuario 16, la autenticidad de la credencial de usuario 20 puede ser verificada por la cerradura electrónica en un procedimiento de control de acceso, por ejemplo, utilizando un esquema de desafío y respuesta. La autorización para abrir la cerradura electrónica 1 se comprueba, ya sea por la propia cerradura electrónica 1, o comunicándose con un dispositivo de autorización externo (local o remoto) (no mostrado) para llegar a una decisión de acceso si conceder o denegar el acceso.
Las Fig. 2A-B son vistas laterales esquemáticas que ilustran realizaciones de la cerradura electrónica 1 de la Fig. 1. En esta realización, la barrera es una puerta y la cerradura electrónica 1 se puede ver desde el extremo de la puerta, donde la cerradura electrónica se proporciona en la puerta.
En primer lugar, se describirá la realización ilustrada en la Fig. 2A. La cerradura electrónica 1 comprende un pestillo 14 que se cierra cuando se empuja la barrera para cerrarla. El pestillo 14 se puede abrir con la manija 3.
La función de bloqueo de la cerradura electrónica 1 se proporciona utilizando un pestillo de bloqueo 13. En otras palabras, la cerradura electrónica 1 comprende un pestillo de bloqueo 13 para controlar el bloqueo. Utilizando una decisión de acceso basada en la comunicación con una credencial de usuario, la cerradura electrónica 1 determina si retraer o extender el pestillo de bloqueo 13 en la estructura circundante enviando una señal de control apropiada a un motor (véase 19 de la Fig. 3) conectado al pestillo 13.
Por ejemplo, cuando el pestillo de bloqueo 13 está extendido y la decisión de acceso es permitir el acceso, la cerradura electrónica 1 envía una señal de control al motor para retraer el pestillo de bloqueo 13 y así alterar el estado de la cerradura electrónica 1 de bloqueado a desbloqueado. Cuando el pestillo 13 está retraído y la decisión de acceso es permitir el acceso, la cerradura electrónica 1 no envía señal de control alguna a la cerradura electrónica 1 para retraer el pestillo 13, ya que el pestillo 13 ya está retraído, es decir, la cerradura electrónica ya está en el estado desbloqueado.
Cuando el cerrojo está extendido y la decisión de acceso es denegar el acceso, la cerradura electrónica 1 no envía señal de control alguna a la cerradura electrónica 1 para retraer el cerrojo 13 ya que el estado de la cerradura electrónica 1 ya está en el estado correcto, es decir, el estado bloqueado.
La comunicación con la credencial de usuario necesita una antena para funcionar bien. En las realizaciones presentadas en el presente documento, la antena es una antena de ranura 12 que está formada por un recorte en una carcasa 10 de la cerradura electrónica. La carcasa 10 comprende material metálico y puede, por ejemplo, estar formada completamente de metal para resistir ataques externos mecánicos. La carcasa 10 comprende un orificio pasante a través del cual puede pasar el pestillo de bloqueo 13.
La antena de ranura 12 forma parte de la carcasa. En particular, la antena de ranura 12 está formada en la misma superficie de la carcasa 10 a través de la cual puede pasar el pestillo de bloqueo, es decir, la misma superficie de la carcasa 10 que el orificio pasante a través del cual puede pasar el pestillo de bloqueo. De esta forma, la antena de ranura no queda expuesta cuando la barrera está cerrada, ya que la superficie que contiene la antena de ranura se enfrenta a un espacio entre la barrera y la estructura circundante cuando la barrera está cerrada. En comparación con proporcionar una antena externa, esto es más resistente a la manipulación, ya que la antena es mucho más difícil de sabotear la antena. Además, la antena está oculta a la vista la mayor parte del tiempo, lo que proporciona un diseño estéticamente agradable. Además, al formar parte la antena de la carcasa, la instalación es más sencilla y el coste de producción es significativamente menor en comparación con una antena externa. Sin debilitamiento adicional de la puerta debido a la ausencia de orificios adicionales para conectar una antena externa. Además, el uso del factor de forma tradicional permite instalar la cerradura electrónica en estructuras (por ejemplo, puertas) hechas para cerraduras mecánicas tradicionales, lo que permite la reutilización de sistemas de construcción conocidos.
Cuando se utiliza BLE para la comunicación, se utiliza la banda de frecuencia de 2,4 GHz, que corresponde a una longitud de onda de 12,5 cm. La antena de ranura puede tener aproximadamente (dentro de 3 mm o 1 mm de) un cuarto de longitud de onda de largo, es decir, 3,125 cm, que es una longitud razonable para proporcionar una antena de ranura en la carcasa.
Mirando ahora a la realización de la Fig. 2B, esta es similar a la realización de la Fig. 2A, y aquí solo se mencionarán las diferencias. En la realización de la Fig. 2B, la antena de ranura 12 tiene una forma de meandro para admitir longitudes de onda mayores en comparación con una antena de ranura recta.
La Fig. 3 es una vista en perspectiva esquemática que ilustra la cerradura electrónica de la Fig. 1 de acuerdo con una realización.
Aquí, se puede ver un accesorio 23 para la manija, que se acopla mecánicamente al pestillo 14. Además, se muestran esquemáticamente los componentes internos de la cerradura electrónica 1. Se muestra un controlador 30 que controla el funcionamiento de la cerradura electrónica 1. El controlador 30 puede estar basado en hardware, por ejemplo, utilizando un circuito integrado de aplicación específica (ASIC), una matriz de puertas programables en campo (FPGA) y/o componentes discretos. Alternativa o adicionalmente, el controlador 30 está basado en software, que comprende un procesador que utiliza cualquier combinación de uno o más de una unidad central de procesamiento (CPU), microcontrolador, procesador de señal digital (DSP), etc., capaz de ejecutar instrucciones de software almacenadas en una memoria 32 accesible para el controlador 30. La memoria 32 también puede almacenar datos, tales como datos de control de acceso utilizados cuando se evalúa si una credencial de usuario debe obtener acceso o no.
Un módulo de comunicación inalámbrica 11 está conectado al controlador 30 y comprende componentes digitales y analógicos para recibir datos o transmitir datos utilizando la antena de ranura 12.
El módulo de comunicación inalámbrica 11 está conectado a dos puntos de conexión 22a-b provistos en la carcasa 10, para así utilizar la antena de ranura 12 para la comunicación con entidades externas tales como una credencial de usuario y/o una pasarela de comunicación.
Opcionalmente, varios de los componentes mencionados se combinan en un solo componente físico.
El controlador 30 también está conectado a un motor 19 para extender o retraer el pestillo de bloqueo 13.
La antena de ranura 12 está orientada hacia un espacio entre la barrera y la estructura circundante cuando la barrera está cerrada. De esta forma, la comunicación hacia/desde la antena 12 puede atravesar el espacio entre la barrera 5 y la estructura circundante, incluso cuando la barrera está cerrada. Esto permite que la comunicación se produzca de manera eficiente, incluso en situaciones en las que una o ambas de la barrera física 5 y la estructura circundante están hechas parcial o totalmente de metal para aumentar la seguridad de la barrera per se.
El controlador 30 se proporciona dentro de la carcasa 10 y el módulo de comunicación inalámbrica 11 se proporciona dentro de la carcasa. Esto aumenta la capacidad de resistir ataques físicos al controlador 30 y/o al módulo de comunicación inalámbrica 11. Además, la carcasa 10 puede estar provista de una cubierta protectora, al menos en el lado que comprende la antena de ranura 12. La cubierta protectora puede ser una capa de material protector aplicada sobre la carcasa y sobre la antena de ranura puede estar hecha, por ejemplo, de un material epoxi u otro polímero duro. La cubierta protectora evita que entre polvo en la carcasa y también dificulta un ataque físico a la cerradura electrónica. La invención se ha descrito antes principalmente con referencia a unas pocas realizaciones. Sin embargo, como apreciará fácilmente un experto en la materia, otras realizaciones además de las descritas anteriormente son igualmente posibles dentro del alcance de la invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Una cerradura electrónica (1) para bloquear selectivamente una barrera (5) a una estructura circundante, la cerradura electrónica (1) que comprende:
un pestillo de bloqueo (13);
una carcasa (10) que comprende material metálico, donde la carcasa (10) comprende un orificio pasante a través del cual puede pasar el pestillo de bloqueo (13); y
un módulo de comunicación inalámbrica (11);
en el que la carcasa (10) comprende un recorte que forma una antena de ranura (12), en el que el módulo de comunicación inalámbrica (11) está conectado a la carcasa (10) y, por lo tanto, a la antena de ranura (12);
caracterizada por que
la antena de ranura (12) está formada en la misma superficie de la carcasa (10) a través de la cual puede pasar el pestillo de bloqueo.
2. La cerradura electrónica (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la antena de ranura (12) tiene forma de meandro.
3. La cerradura electrónica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la longitud efectiva de la antena de ranura es aproximadamente un cuarto de longitud de onda de las señales de radio que se pretende transmitir o recibir utilizando la antena.
4. La cerradura electrónica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un controlador (30) dispuesto dentro de la carcasa (10).
5. La cerradura electrónica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el módulo de comunicación inalámbrica (11) se proporciona dentro de la carcasa (10).
6. La cerradura electrónica (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la carcasa está provista de una cubierta protectora, al menos en el lado que comprende la antena de ranura (12).
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