CN115856478A

CN115856478A - 电子锁的运行状态监测方法及装置、设备、存储介质

Info

Publication number: CN115856478A
Application number: CN202211655145.6A
Authority: CN
Inventors: 戴希谦; 桑胜伟; 黄兴主; 张纪伟; 王少华; 余开军
Original assignee: Dessmann China Machinery and Electronic Co Ltd
Current assignee: Dessmann China Machinery and Electronic Co Ltd
Priority date: 2022-12-22
Filing date: 2022-12-22
Publication date: 2023-03-28

Abstract

本发明提供了电子锁的运行状态监测方法及装置、设备、存储介质，监测方法包括：根据用户指令控制永磁同步电机调整电子锁的运行状态；用户指令为开锁指令或者上锁指令；检测永磁同步电机中的转子的转动角度；如果转动角度未达到预设角度，则确定电子锁存在故障。本发明通过监测电机转子的转动角度判断电子锁是否存在故障，能够有效避免由于通过堵转判断电机是否执行到位所带来电机损坏的问题，提高了用户体验。

Description

电子锁的运行状态监测方法及装置、设备、存储介质

技术领域

本发明涉及电子锁技术领域，具体涉及一种电子锁的运行状态监测方法及装置、设备、存储介质。

背景技术

目前市面上的智能电子锁一般采用直流有刷电机控制锁芯，来实现开锁或者上锁的动作。但直流有刷电机的电机运行角度不可知，仅通过堵转判断电机是否执行到位，而堵转会产生较大电流，容易造成电机损坏。

针对上述相关技术中智能电子锁的电机运行角度不可知，仅通过堵转判断电机是否执行到位，而堵转会产生较大电流，容易损坏电机的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电子锁的运行状态监测方法及装置、设备、存储介质，用以克服相关技术中智能电子锁的电机运行角度不可知，仅通过堵转判断电机是否执行到位，而堵转会产生较大电流，容易损坏电机的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例的第一方面，提供一种电子锁的运行状态监测方法，包括：

根据用户指令控制永磁同步电机调整电子锁的运行状态；所述用户指令为开锁指令或者上锁指令；

检测所述永磁同步电机中的转子的转动角度；

如果所述转动角度未达到预设角度，则确定所述电子锁存在故障。

本发明提供的电子锁的运行状态监测方法，通过电机转子的转动角度判断电子锁是否存在故障，能够有效避免通过堵转判断电机是否执行到位所带来电机损坏的问题，提高了用户体验。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中,所述根据用户指令控制永磁同步电机调整电子锁的运行状态，包括：

控制所述永磁同步电机输出与所述用户指令相对应的第一力矩，驱动电子锁的锁体动作，以调整电子锁的运行状态。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中,所述方法还包括：

根据所述永磁同步电机的转速，判断所述电子锁存在故障的故障类型；

根据所述故障类型，确定电机运行方式；

控制所述永磁同步电机按照所述电机运行方式进行工作。

本发明提供的电子锁的运行状态监测方法，通过转子的转速判断故障类型，并根据故障类型确定电机运行方式，能够在开锁或者上锁出现故障时快速判断出故障类型，给出应对措施，能够节省故障排查时间，缩小故障排查范围，提高用户体验。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中,所述电子锁包括锁体；

所述根据所述永磁同步电机的转速，判断所述电子锁存在故障的故障类型，包括：

如果所述转速下降且所述转速不为零，则判断所述故障类型为锁体摩擦力增大；

所述根据所述故障类型，确定电机运行方式，包括：

当所述故障类型为锁体摩擦力增大时，确定电机运行方式为所述永磁同步电机以第二力矩进行转动；所述第二力矩大于所述第一力矩。

本发明提供的电子锁的运行状态监测方法，通过对转速进行判断，改变电机力矩，能够自适应锁体的不同工况，提高用户体验。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中,所述电子锁包括锁舌；

如果所述转速为零，则判断所述故障类型为锁舌的移动方向上存在阻碍物；

所述根据所述故障类型，确定电机运行方式，包括：

当所述故障类型为锁舌的移动方向上存在阻碍物时，确定电机运行方式为所述永磁同步电机以所述第一力矩进行回转。

本发明提供的电子锁的运行状态监测方法，通过转速能够判断锁舌的移动方向上是否存在阻碍物，能够达到准确判断出故障类型，缩小故障排查范围，节省排查时间的技术效果。

根据所述永磁同步电机的转子的转动角度，确定所述锁舌的移动方向上存在的阻碍物。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中,所述根据所述永磁同步电机的转子的转动角度，确定所述锁舌的移动方向上存在的阻碍物，包括：

如果所述转动角度小于或者等于第一角度，则确定所述锁舌的移动方向上存在的阻碍物为锁体；

如果所述转动角度大于所述第一角度，并且小于或者等于第二角度，则确定所述锁舌的移动方向上存在的阻碍物为门框；

如果所述转动角度大于所述第二角度，并且小于或者等于第三角度，则确定所述锁舌的移动方向上存在的阻碍物为门套。

本发明提供的电子锁的运行状态监测方法，通过判断转动角度，能够准确判断出锁舌的移动方向上存在的阻碍物的类型，能够缩小故障排查范围，节省故障排查时间，优化用户体验。

本发明实施例的第二方面，提供一种电子锁的运行状态监测装置，包括：

状态调整模块，用于根据用户指令控制永磁同步电机调整电子锁的运行状态；所述用户指令为开锁指令或者上锁指令；

转动角度检测模块，用于检测所述永磁同步电机中的转子的转动角度；

判断模块，用于如果所述转动角度未达到预设角度，则确定所述电子锁存在故障。

本发明实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个方法实施例中的步骤。

本发明实施例的第四方面，提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现本发明第一方面及第一方面各种可能设计的所述方法的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的电子锁的运行状态监测方法的流程示意图。

图2为采用永磁同步电机作为锁体控制的驱动器的电子锁工作的原理图。

图3为本发明实施例1的电子锁的运行状态监测方法的具体实施的流程示意图。

图4为本发明实施例2的电子锁的运行状态监测装置的原理框图。

图5为本发明实施例3中电子设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

市面上的全自动智能锁一般采用直流有刷电机控制锁芯，来实现开锁或者上锁的动作。直流有刷电机通上电源即可驱动，无需电子器件进行控制，具有价格便宜、控制简单的特点。

然而直流有刷电机也存在着许多问题，具体如下：1)电机驱动力仅受电池电压电流影响，随着电池的使用，电机的驱动力和驱动速度均会下降，使得智能锁控制时间不确定；2)电机运行角度不可知，仅仅通过堵转判断电机是否执行到位，而堵转会产生很大电流，容易损坏电机；3)电机运行噪音大，影响用户体验。

实施例1

本实施例提供一种电子锁的运行状态监测方法，应用于电子锁的主控芯片，如图1所示，监测方法包括但不限于以下步骤：

S100：根据用户指令控制永磁同步电机调整电子锁的运行状态。

具体地，用户指令为开锁指令或者上锁指令，电子锁的运行状态可以分为开锁状态和上锁状态。目前市面上的电子锁采取直流有刷电机作为锁体控制的驱动器，存在驱动力和驱动时间不可控，以及堵转过载容易损坏电机的问题。本发明通过采用永磁同步电机作为锁体控制的驱动器，能够有效克服了直流减速电机驱动力和驱动时间不可控，以及堵转过载容易导致烧毁的问题，提高了电源效率，优化了用户体验。

步骤S100包括以下步骤：

S110：控制永磁同步电机输出与用户指令相对应的第一力矩，驱动电子锁的锁体动作，以调整电子锁的运行状态。

具体地，如图2所示，采用永磁同步电机作为锁体控制的驱动器，通过FOC(Field-Oriented-Control，磁场定向控制)控制永磁同步电机的转子以恒定力矩进行转动，通过电机与锁芯的机械传动带动电子锁的锁芯转动，进而再通过锁芯与锁体的机械传动带动锁体的开锁或者上锁；其中锁芯作为永磁同步电机和锁体的连接结构，将永磁同步电机的转动动作转换为锁体的开关动作，锁体负责门的开合控制。

具体地，直流有刷电机的效率只能达到70％左右，而基于FOC驱动的永磁同步电机的效率可达到90％以上，能够有效提高能源使用效率。而且永磁同步电机的运动噪声远小于直流有刷电机，能够优化用户的使用体验。

S200：检测永磁同步电机中的转子的转动角度。

S300：如果转动角度未达到预设角度，则确定电子锁存在故障。

在步骤S200至S300中，在根据用户指令控制永磁同步电机调整电子锁的运行状态时，可以通过监测永磁同步电机的转子的转动角度，来判断电子锁是否存在故障。如果转子的转动角度达到预设角度，则确定用户指令执行成功，即开锁成功或上锁成功；如果转子的转动角度未达到预设角度，则说明电子锁存在故障，但具体故障类型需要根据转子的具体转动角度和转速进行判断。

优选地，方法还包括：

S400：根据永磁同步电机的转速，判断电子锁存在故障的故障类型；

S500：根据故障类型，确定电机运行方式；

S600：控制永磁同步电机按照电机运行方式进行工作。

具体地，当永磁同步电机的转子的转动角度未达到预设角度时，说明转动过程中可能出现阻碍转子转动的障碍物，此时需要通过转速辅助判断，即检测转子的转速，根据转速判断电子锁的故障类型；并根据故障类型确定对应的电机运行方式，以控制永磁同步电机按照电机运行方式进行驱动。

步骤S400还包括以下步骤：

S410：如果转速下降且转速不为零，则判断故障类型为锁体摩擦力增大；电子锁包括锁体。

步骤S500还包括以下步骤：

S510：当故障类型为锁体摩擦力增大时，确定电机运行方式为永磁同步电机以第二力矩进行转动；第二力矩大于第一力矩。

具体地，当永磁同步电机在预设时间内转速下降且没有为零时，可以判断出电子锁存在锁体老化造成摩擦力增大的故障，应当适当加大永磁同步电机的力矩，以克服锁体摩擦力，从而实现达到开锁或者上锁的目的。其中，第二力矩可以根据锁体摩擦力进行设定，在此不作具体限定。

步骤S400还包括以下步骤：

S420：如果转速为零，则判断故障类型为锁舌的移动方向上存在阻碍物；电子锁包括锁舌。

步骤S500还包括以下步骤：

S520：当故障类型为锁舌的移动方向上存在阻碍物时，确定电机运行方式为永磁同步电机以第一力矩进行回转。

具体地，当永磁同步电机在预设时间内转速直接下降为零时，可以判断出电子锁存在锁舌的运动方向上存在阻碍物的故障，无法通过调整电机力矩来解决上述故障，因此需要控制永磁同步电机进行回转并提醒客户。

优选地，方法还包括：根据永磁同步电机的转子的转动角度，确定锁舌的移动方向上存在的阻碍物。

具体地，当判断出电子锁的故障为锁舌的移动方向上存在阻碍物时，可以根据永磁同步电机的转子的转动角度来确定阻碍物的类型，以对电子锁的故障类型进行细分，可以节省故障判断时间。

优选地，根据永磁同步电机的转子的转动角度，确定锁舌的移动方向上存在的阻碍物，包括：

如果转动角度小于或者等于第一角度，则确定锁舌的移动方向上存在的阻碍物为锁体；

如果转动角度大于第一角度，并且小于或者等于第二角度，则确定锁舌的移动方向上存在的阻碍物为门框；

如果转动角度大于第二角度，并且小于或者等于第三角度，则确定锁舌的移动方向上存在的阻碍物为门套。

具体地，在转子的转动角度小于或者等于第一角度的前提下，如果用户指令为开锁指令，则可以确定当前的阻碍物为门套；反之如果用户指令为上锁指令，则可以确定当前的阻碍物为锁体。当转子的转动角度大于第一角度，并且小于或者等于第二角度时，可以确定当前的阻碍物为门框，无论用户指令为开锁指令或者上锁指令。在转子的转动角度大于第二角度，并且小于或者等于第三角度的前提下，如果用户指令为开锁指令，则可以确定当前的阻碍物为锁体；反之如果用户指令为上锁指令，则可以确定当前的阻碍物为门套。其中，第一角度、第二角度和第三角度可以根据实际锁舌所处位置以及对应电机转动角度进行选择，在此不作具体限定。

优选地，如图3所示，当智能锁成功识别用户后，可以控制永磁同步电机动作，即控制永磁同步电机以恒定力矩进行转动，带动锁芯转动，进而带动锁体开锁；并判断是否执行到位，执行到位则提示用户开锁成功，执行不到位则说明出现电机堵转问题，智能锁提示用户开锁失败，即检测永磁同步电机的转子的转动角度，如果转动角度达到预设角度则代表用户指令执行成功，未达到预设角度则代表用户指令执行失败。

实施例2

本施例提供一种电子锁的运行状态监测装置，如图4所示，包括：

状态调整模块，用于根据用户指令控制永磁同步电机调整电子锁的运行状态；用户指令为开锁指令或者上锁指令；

转动角度检测模块，用于检测永磁同步电机中的转子的转动角度；

判断模块，用于如果转动角度未达到预设角度，则确定电子锁存在故障。

优选地，状态调整模块，包括：

状态调整单元，用于控制永磁同步电机输出与用户指令相对应的第一力矩，驱动电子锁的锁体动作，以调整电子锁的运行状态。

优选地，电子锁的运行状态监测装置，还包括：

故障类型判断模块，用于根据永磁同步电机的转速，判断电子锁存在故障的故障类型；

运行方式确定模块，用于根据故障类型，确定电机运行方式；

电机工作模块，用于控制永磁同步电机按照电机运行方式进行工作。

优选地，故障类型判断模块，包括：

第一故障类型判断单元，用于如果转速下降且转速不为零，则判断故障类型为锁体摩擦力增大；电子锁包括锁体；

运行方式确定模块，包括：

第一运行方式确定单元，用于当故障类型为锁体摩擦力增大时，确定电机运行方式为永磁同步电机以第二力矩进行转动；第二力矩大于第一力矩。

优选地，故障类型判断模块，包括：

第二故障类型判断单元，用于如果转速为零，则判断故障类型为锁舌的移动方向上存在阻碍物，电子锁包括锁舌；

运行方式确定模块，包括：

第二运行方式确定单元，用于当故障类型为锁舌的移动方向上存在阻碍物时，确定电机运行方式为永磁同步电机以第一力矩进行回转。

优选地，电子锁的运行状态监测装置，还包括：

阻碍物确定模块，用于根据永磁同步电机的转子的转动角度，确定锁舌的移动方向上存在的阻碍物。

优选地，阻碍物确定模块，包括：

第一确定单元，用于如果转动角度小于或者等于第一角度，则确定锁舌的移动方向上存在的阻碍物为锁体；

第二确定单元，用于如果转动角度大于第一角度，并且小于或者等于第二角度，则确定锁舌的移动方向上存在的阻碍物为门框；

第三确定单元，用于如果转动角度大于第二角度，并且小于或者等于第三角度，则确定锁舌的移动方向上存在的阻碍物为门套。

实施例3

本发明还提供一种电子设备，如图5所示，包括存储器和处理器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的各种实施方式提供的电子锁的运行状态监测方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的各种实施方式提供的电子锁的运行状态监测方法。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种电子锁的运行状态监测方法，其特征在于，包括：

检测所述永磁同步电机中的转子的转动角度；

2.根据权利要求1所述的电子锁的运行状态监测方法，其特征在于，所述根据用户指令控制永磁同步电机调整电子锁的运行状态，包括：

3.根据权利要求2所述的电子锁的运行状态监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述故障类型，确定电机运行方式；

控制所述永磁同步电机按照所述电机运行方式进行工作。

4.根据权利要求3所述的电子锁的运行状态监测方法，其特征在于，所述电子锁包括锁体；

所述根据所述故障类型，确定电机运行方式，包括：

5.根据权利要求3所述的电子锁的运行状态监测方法，其特征在于，所述电子锁包括锁舌；

所述根据所述故障类型，确定电机运行方式，包括：

6.根据权利要求5所述的电子锁的运行状态监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的电子锁的运行状态监测方法，其特征在于，所述根据所述永磁同步电机的转子的转动角度，确定所述锁舌的移动方向上存在的阻碍物，包括：

8.一种电子锁的运行状态监测装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的电子锁的运行状态监测方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的电子锁的运行状态监测方法的步骤。