一种智能门锁快开把手助力开闭锁结构及助力开闭锁方法
阅读说明：本技术 一种智能门锁快开把手助力开闭锁结构及助力开闭锁方法 (Intelligent door lock quick-opening handle power-assisted lock opening and closing structure and power-assisted lock opening and closing method ) 是由 贺晓龙 刘旺 赵志忠 李晓礼 于 2021-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种智能门锁快开把手助力开闭锁结构。助力开闭锁结构包括快开把手以及与快开把手连接的把手接头；在把手接头的中部设有把手转盘,在把手转盘的边缘设有翼板,在该翼板上安装有磁块,还包括安装在门锁面板内的开闭锁检测电路板,在开闭锁检测电路板上安装有第一霍尔传感器和第二霍尔传感器；开闭锁检测电路板的信号输出端连接至门锁控制电路板的信号输入端。本发明还涉及一种智能门锁快开把手助力开闭锁方法。助力开闭锁方法包括以下步骤,1)快开把手产生开锁或闭锁动作；2)智能门锁检测开锁信号或闭锁信号,执行开锁助力动作或闭锁助力动作；3)开锁助力动作或闭锁助力动作执行完毕后,开闭锁电机回转以释放扭矩。(The invention relates to an intelligent door lock quick-opening handle power-assisted opening and closing lock structure. The power-assisted opening and closing lock structure comprises a quick-opening handle and a handle joint connected with the quick-opening handle; the door lock comprises a door lock panel, a handle joint, a handle turntable, a wing plate, an opening and closing lock detection circuit board and a first Hall sensor and a second Hall sensor, wherein the handle turntable is arranged in the middle of the handle joint, the wing plate is arranged at the edge of the handle turntable, and a magnetic block is arranged on the wing plate; the signal output end of the lock opening and closing detection circuit board is connected to the signal input end of the lock control circuit board. The invention also relates to a power-assisted locking and unlocking method for the quick-opening handle of the intelligent door lock. The power-assisted lock opening and closing method comprises the following steps of 1) quickly opening a handle to generate unlocking or locking action; 2) the intelligent door lock detects an unlocking signal or a locking signal and executes an unlocking assisting action or a locking assisting action; 3) after the unlocking assisting action or the locking assisting action is finished, the opening and closing lock motor rotates to release the torque.)
技术领域
本发明属于智能门锁技术领域，尤其涉及一种智能门锁快开把手助力开闭锁结构及助力开闭锁方法。
背景技术
随着技术的发展，智能门锁方面的技术也得到了长足发展。智能门锁区别于传统的机械门锁，是一种具有安全性、便利性、先进性的复合型锁具。智能门锁通常配置多种开锁模式，如磁卡开锁、密码开锁和指纹开锁等，也可以保留传统的采用钥匙开锁的方式，为智能门锁在一些特殊情况下的开锁操作(如智能门锁电路故障、电池欠电等)保留选项。随着智能门锁的普及，智能门锁的功能越来越丰富，种类也用越来越多，当前全自动门锁已经成为行业的一个主流趋势。
全自动智能门锁在室内开关门方面可以通过在室内的门锁面板上设置开关门按键来实现，使用者从外部采用上述方式开锁后，进入室内将门关闭，之后通过按下关门按钮实现门锁的关闭，从室内开门的操作也类似，即通过按下开门按钮实现门锁的开启。为了尽量保留故有的操作方式，为人们提供一种更贴近操作习惯的选项，现有的全自动智能门锁通常在室内的门锁面板上配置有机械式的快开把手，通过拨动该快开把手实现在室内快速开关门锁的操作，同时设置快开把手也是一种节省智能门锁电能的手段。通常情况下，全自动智能门锁的电控开关门结构与快开把手的开关门结构共用同一套锁体结构，即智能门锁的开闭锁电机和快开把手带动的是同一套锁体产生动作。
上述结构的智能门锁在长时间的使用过程中存在如下问题：电控开关门锁的驱动机构通常能够保证开关门锁动作的完整性，这是通过在锁体内设置位置传感器或者检测开闭锁电机的扭力等方法来实现的，即电动开关门锁机构动作时，能够保证锁体锁舌在完全伸出和完全回缩这些位置移动到位，锁体锁舌的这种限定位置的移动方式是保证智能门锁长期正常工作的前提之一。采用快开把手开关门锁则是一种不同的情形，限于操作习惯或者操作局限性等因素，在室内一侧手动操作快开把手进行开锁或者关锁操作时，通常存在快开把手动作不到位(对把手转动的角度不足)导致的内部锁体锁舌移动不到位的问题，在一些极端情况下，锁体结构卡死导致在室外开闭锁电机无法开锁。上述锁体结构卡死问题在智能门锁使用一定时间之后出现的几率增大，其原因是：在多次的开锁闭锁过程中，锁体结构的一些部件如锁舌等产生磨损、表面积尘土等，在缺少良好润滑的情况下，增大的摩擦增作用在一些采用开快把手进行开闭锁操作的情况下导致锁体锁舌没有充分移动到位，出现上述卡死问题，导致无法从外部触发内部电控驱动机构产生有效的开门动作，因而智能门锁卡死。出现此问题后通常只能采用破拆的手段，通过破坏门锁或者门结构将门打开，产生一定的经济损失。
因此，需要开发设计一种能够保证开闭锁动作得到标准化执行的开闭锁结构以及方法，在使用者采用快开把手进行开闭锁操作的情况下，保证锁体结构移动到位，避免出现卡死问题。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、有效避免出现卡死问题的智能门锁快开把手助力开闭锁结构。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种智能门锁快开把手助力开闭锁结构包括快开把手以及与快开把手连接的把手接头；在把手接头的中部设有把手转盘，在把手转盘的边缘设有翼板，在该翼板上安装有磁块，还包括安装在门锁面板内的开闭锁检测电路板，在开闭锁检测电路板上安装有第一霍尔传感器和第二霍尔传感器，快开把手产生开锁动作时磁块朝向第一霍尔传感器移动，快开把手产生闭锁动作时磁块朝向第二霍尔传感器移动；开闭锁检测电路板的信号输出端连接至门锁控制电路板的信号输入端。
本发明的优点和积极效果是：
本发明提供了一种结构设计合理的智能门锁快开把手助力开闭锁结构，通过在把手接头的把手转盘上安装磁块，并且在门锁面板内安装带有第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的开闭锁检测电路板，实现了通过霍尔传感器检测磁块位置生成开锁信号或者闭锁信号的方案，该开锁信号或闭锁信号作为判断使用者通过快开把手向智能门锁输入开锁和闭锁的动作信号。在快开把手产生动作信号之后，通过门锁控制电路板向开闭锁电机发送相应的动作指令，实现了开锁助力动作或闭锁助力动作，与现有的完全依靠使用者操作快开把手进行开闭锁的操作方式相比，本发明中的助力开闭锁结构通过开闭锁电机产生的助力开闭锁动作保证门锁的锁体结构在开锁和闭锁的过程中动作到位，因而有效避免了门锁由于锁体锁舌移动不到位而产生的卡死问题，令智能门锁工作更加可靠，减少由于门锁卡死需要破拆导致的经济损失，提升用户体验。
优选地：翼板位于把手转盘的底部，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器两者以把手转盘的纵向中心面左右对称设置；第一霍尔传感器与磁块之间的角度、第二霍尔传感器与磁块之间的角度相等，该角度小于快开把手的最大单侧转动角度。
本发明的另一个目的是提供一种智能门锁快开把手助力开闭锁方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种智能门锁快开把手助力开闭锁方法包括以下步骤，1)快开把手产生开锁或闭锁动作；2)智能门锁检测开锁信号或闭锁信号；当检测到开锁信号时，智能门锁的开闭锁电机产生开锁助力动作，直至门锁达到完全开锁状态，当检测到闭锁信号时，智能门锁的开闭锁电机产生闭锁助力动作，直至门锁达到完全闭锁状态；3)开锁助力动作或闭锁助力动作执行完毕后，开闭锁电机回转，释放门锁弹性元件的扭矩。
本发明的优点和积极效果是：
本发明提供了一种基于前述智能门锁快开把手助力开闭锁结构的助力开闭锁方法，通过检测快开把手输入的开锁动作和闭锁动作，并且将检测信号作为助力开锁和助力闭锁的信号，实现了根据快开把手的动作输入判断开锁助力介入和闭锁助力介入的方案。通过在采用快开把手进行开闭锁的过程中介入开锁助力和闭锁助力，保证门锁的锁体锁舌移动到位，避免出现位置移动不到位导致的门锁卡死问题。
优选地：步骤2)中，在检测到开锁信号或闭锁信号之后、执行助力动作之前，还执行抗干扰检测的步骤，通过检测门锁是否受到外界信号干扰避免门锁误动作，检测到外界干扰信号时不执行助力开锁或助力闭锁动作，未检测到外界干扰信号时执行助力开锁或助力闭锁动作。
优选地：步骤2)中，磁块朝向第一霍尔传感器移动时，第一霍尔传感器产生的信号由开闭锁检测电路板发送给门锁控制电路板，作为执行开锁助力的动作信号；步骤2)中，磁块朝向第二霍尔传感器移动时，第二霍尔传感器产生的信号由开闭锁检测电路板发送给门锁控制电路板，作为执行闭锁助力的动作信号。
优选地：步骤2)中，门锁控制电路板接收到开锁助力信号时，控制开闭锁电机执行开锁动作，直至收到锁体结构到达完全开锁位置的反馈信号；步骤2)中，门锁控制电路板接收到闭锁助力信号时，控制开闭锁电机执行闭锁动作，直至收到锁体结构到达完全闭锁位置的反馈信号。
优选地：步骤2)的抗干扰检测步骤中，获取第一霍尔传感器和第二霍尔传感器两者的感应信号强度，若两个霍尔传感器均具有感应信号强度，判断存在外界磁场干扰，则门锁控制电路板不执行助力开锁动作和助力闭锁动作，当仅有其中一个霍尔传感器具有感应信号强度时门锁控制电路板才执行相应的助力开锁动作或助力闭锁动作。
附图说明
图1是本发明的机械结构示意图；
图2是图1中霍尔传感器与磁块的安装结构示意图；
图3是本发明的电气结构示意图；
图4是本发明方法的流程框图。
图中：
1、快开把手；2、把手转盘；3、把手接头；4、开闭锁检测电路板；5、第一霍尔传感器；6、第二霍尔传感器；7、磁块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。
请参见图1和图2，本发明的智能门锁快开把手助力开闭锁结构包括快开把手1以及与快开把手1连接的把手接头3，快开把手1和把手接头3是现有智能门锁的结构，快开把手1位于门锁面板的外部，操作者可以持握快开把手1并向智能门锁手动输入开锁动作或者闭锁动作，开闭锁动作通过把手接头3向内传递给门锁的锁体结构，驱动锁体锁舌外移伸出或者内移回缩。
在把手接头3的中部设有把手转盘2，把手转盘2与把手接头3结合为一体，当把手接头3转动时，把手转盘2同步转动。本实施例中，把手转盘2与把手接头3为一体成型结构，即把手转盘2与把手接头3两者一体压铸成型。在把手接头3的内端设有方形轴孔、外端设有方形轴头，在快开把手1的把手转轴的内端设有方形轴孔，把手接头3的方形轴头插接连接在把手转轴的方形轴孔内，锁体结构的驱动轴带有方形轴头，该方形轴头插接连接在把手接头3的方形轴孔内，因此把手接头3作为快开把手1与锁体结构之间连接的联轴器使用。
在把手转盘2的边缘设有翼板，翼板沿着把手转盘2的径向方向设置，在该翼板上安装有磁块7。还包括安装在门锁面板内的开闭锁检测电路板4，在开闭锁检测电路板4上安装有第一霍尔传感器5和第二霍尔传感器6，两个霍尔传感器用于感应磁块7，快开把手1产生开锁动作时磁块7朝向第一霍尔传感器5移动，快开把手1产生闭锁动作时磁块7朝向第二霍尔传感器6移动。通过第一霍尔传感器5和第二霍尔传感器6两者产生的信号情况，对快开把手1的动作输入情况进行感知。
本实施例中，翼板位于把手转盘2的底部，第一霍尔传感器5和第二霍尔传感器6两者以把手转盘2的纵向中心面左右对称设置，操作时快开把手从直立状态向左右两侧摆动，其中一侧的摆动为开锁动作，另一侧的摆动为闭锁动作，通常情况下，快开把手1向两侧能够摆动的最大角度是相等的。具体地，第一霍尔传感器5与磁块7之间的角度、第二霍尔传感器6与磁块7之间的角度相等，该角度小于快开把手1的最大单侧转动角度。
第一霍尔传感器5与磁块7之间的角度是指以把手接头3的中心线为中心，第一霍尔传感器5与前述中心线之间的垂线以及磁块7与前述中心线之间的垂线之间的夹角，同理，第二霍尔传感器6与磁块7之间的角度是指以把手接头3的中心线为中心，第二霍尔传感器6与前述中心线之间的垂线以及磁块7与前述中心线之间的垂线之间的夹角。通过设置前述夹角小于快开把手1的最大单侧转动角度，达到以下目的：快开把手1向侧方转动一定角度时(非必要转到最大角度)即可产生有效的开锁信号或闭锁信号，这也符合背景技术中所说的，操作者在一些情况下对快开把手1的操作达不到最大角度，这也是产生本发明中技术问题的关键原因。
开闭锁检测电路板4的信号输出端连接至门锁控制电路板的信号输入端。门锁控制电路板为现有智能门锁的控制电路板，不赘述。开闭锁检测电路板4实现基于两个霍尔传感器进行磁块7的位置检测(快开把手1的动作检测)功能，两个霍尔传感器直接设置在开闭锁检测电路板4的板体上，开闭锁检测电路板4与智能门锁的锁体固定连接，这样能够简化两个霍尔传感器的安装方式并保证安装位置精度。
因此，本发明中的方案支持对当前不具有助力开闭锁功能的智能门锁进行改造，在锁体内加装磁块7(必要时选型更换把手接头3)、两个霍尔传感器以及开闭锁检测电路板4后，采用导联线将开闭锁检测电路板4的输出端与现有智能门锁的门锁控制电路板的输入端连接，实现信号的传输。
请参见图3，可以看出本发明的电气结构：
图中的虚线代表磁路，第一霍尔传感器5和第二霍尔传感器6两者各自感应磁块7并产生检测信号，检测信号发送给开闭锁检测电路板4，开闭锁检测电路板4将信号发送给门锁控制电路板，门锁控制电路板根据接收到的信号向开闭锁电机发送指令，产生具体的开锁动作或闭锁动作。
当快开把手1处于非操作状态时，其姿态处于直立状态，相应地内部的磁块7应位于第一霍尔传感器5和第二霍尔传感器6之间，此时两个霍尔传感器的检测信号强度应相等，并且由于磁块7与传感器之间具有一定距离，因而两个传感器的检测信号均较小。当快开把手1向一侧动作时，由于磁块7与其中的一个传感器距离越来越近，因此信号发生明显变化，磁块7与传感器移动到正对的位置时检测信号最强，此时另一个传感器仍然没有检测信号产生。
本发明还提供一种基于前述智能门锁快开把手助力开闭锁结构的助力开闭锁方法，包括以下步骤，
步骤1)：快开把手1产生开锁或闭锁动作；本步骤中，由使用者持握快开把手1并向两侧拨动，向一侧拨动时产生开锁动作输入，向另一侧拨动时产生闭锁动作输入；
步骤2)智能门锁检测开锁信号或闭锁信号；
当检测到开锁信号时，智能门锁的开闭锁电机产生开锁助力动作，直至门锁达到完全开锁状态，当检测到闭锁信号时，智能门锁的开闭锁电机产生闭锁助力动作，直至门锁达到完全闭锁状态；
本步骤中，磁块朝向第一霍尔传感器移动时，第一霍尔传感器产生的信号由开闭锁检测电路板发送给门锁控制电路板，作为执行开锁助力的动作信号；本步骤中，磁块朝向第二霍尔传感器移动时，第二霍尔传感器产生的信号由开闭锁检测电路板发送给门锁控制电路板，作为执行闭锁助力的动作信号。
本步骤中，在检测到开锁信号或闭锁信号之后、执行助力动作之前，还执行抗干扰检测的步骤，通过检测门锁是否受到外界信号干扰避免门锁误动作，检测到外界干扰信号时不执行助力开锁或助力闭锁动作，未检测到外界干扰信号时执行助力开锁或助力闭锁动作。
进一步地，在本步骤中抗干扰检测的方法为：获取第一霍尔传感器和第二霍尔传感器两者的感应信号强度，若两个霍尔传感器均具有感应信号强度，判断存在外界磁场干扰，则门锁控制电路板不执行助力开锁动作和助力闭锁动作(不向开闭锁电机发送助力动作指令)，当仅有其中一个霍尔传感器具有感应信号强度时门锁控制电路板才执行相应的助力开锁动作或助力闭锁动作(向开闭锁电机发送助力动作指令)。
进行抗干扰检测的目的是防止智能门锁受到外界有意或者无意的干扰，主要是强磁干扰，在检测到外界强磁干扰时通过不执行助力动作来保证智能门锁的安全性，避免门锁在强磁作用下误开启。
本步骤中，门锁控制电路板接收到开锁助力信号时，控制开闭锁电机执行开锁动作，直至收到锁体结构到达完全开锁位置的反馈信号；本步骤中，门锁控制电路板接收到闭锁助力信号时，控制开闭锁电机执行闭锁动作，直至收到锁体结构到达完全闭锁位置的反馈信号。
此处所述的反馈信号指现有技术中智能门锁自身具备的锁止状态反馈信号，如背景技术中所述，反馈信号可以由安装在门锁面板内的位置传感器产生，也可以由开闭锁电机自身的结构特征或者运行特性来判断，在本发明专利中不赘述。
步骤3)开锁助力动作或闭锁助力动作执行完毕后，开闭锁电机回转，释放门锁弹性元件的扭矩，回转动作发生后快开把手1恢复至直立状态，准备接收下一次的开锁或闭锁操作。
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