本實用新型涉及鎖具，尤其涉及鎖具的電子鎖芯以及電子鑰匙。

背景技術：

鎖具在生活中使用廣泛，各種場合中都有鎖具的應用。隨著眾多鎖具在各種場合的應用，鎖具及其相關的維護、管理一直是困擾人們的問題。

特別對于要使用、維護、管理大量鎖具的場合，例如城市配電箱、通信基站箱、光纖交接箱、物業設備房、學生宿舍、出租屋、公寓等，對鎖具和鑰匙的管理、維護問題最為突出。這些場合都具備設備數量龐大、運行區域分散、現場環境復雜、維護需求頻繁的特點，且目前絕大多數還在使用傳統機械鎖具和鑰匙，管理者難以對設備上的鎖具的開鎖權限和開鎖記錄進行有效的監控。

一方面，機械鑰匙容易被盜用、復制，一旦下發，使用與回收很難控制，鑰匙在什么時間什么人能開哪一扇門、哪一扇門的機械鎖具在什么時間被什么人打開也難以獲知，導致監管困難；另一方面，在不同時間段安裝的機械鎖具常常型號不同，鎖具種類繁多、維護麻煩，長期以后，機械鎖具易損毀，特別是鑰匙插孔部分經常銹蝕，難以監管和維護。特別是現階段這些場合中由于設備管理多方參與、交叉管理、職責不清，安全隱患突出；再者，維護人員工作時要攜帶大量鑰匙，不便攜帶、且也容易丟失，到現場開鎖還要從大量鑰匙中尋找，常導致工作效率低下。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種電子鎖芯，能夠通過電子鑰匙供電和開啟，便于管理。

為實現本實用新型的目的，本實用新型的電子鎖芯包含：一鎖膽、一轉軸、以及與轉軸相連且位置相對固定的撥輪，其中，電子鎖芯還包含與轉軸固連的一頭部、以及位于電子鎖芯內部的存儲鎖芯編碼的鎖芯存儲單元、感應電子鎖芯和一電子鑰匙之間電連接的鎖芯傳感器、鎖芯控制單元以及解鎖單元，頭部上具有一允許傳遞電能和電子信號的鎖芯電子連接部，鎖芯存儲單元、鎖芯傳感器、解鎖單元以及電子連接部都與鎖芯控制單元電連接，其中電子鑰匙包含一可與鎖芯電子連接部配合連接的鑰匙電子連接部以及一電源。

進一步地，鎖芯電子連接部為導電插針和導電插孔中的二者之一。

進一步地，頭部上具有一凹槽，鎖芯電子連接部包含一位于凹槽內的針狀單極通信點。

進一步地，解鎖單元包含依次相連的電機、減速機構、鎖定件。

進一步地，鎖芯存儲單元、鎖芯傳感器、鎖芯控制單元、解鎖單元均位于電子鎖芯內部。

本實用新型的電子鎖芯的設計使得電子鎖芯的開鎖接口可以完全封閉，電子鎖芯的其他構件也可以全部封閉在其內部，很難因各種環境因素而損壞，極大地提高了電子鎖芯的使用壽命、減少了維護工作量。而本實用新型的電子鎖芯的設計對其外形并不產生限制性影響，使其可以根據需要設計得在外形和尺寸上與傳統機械鎖芯一致，能夠替換目前絕大部分機械鎖的機械鎖芯，且由于其不需要另外布線供電，最大程度地簡化了從機械鎖到電子鎖的升級。

本實用新型的另一目的是提供一種用于電子鎖芯的電子鑰匙，該電子鑰匙內置的鑰匙通信單元，可與智能終端設備通信連接，方便實現對電子鑰匙的管控。

為實現上述另一目的，本實用新型的用于電子鎖芯的鑰匙包含：一鑰匙柄、一與鑰匙柄連接的鑰匙插頭，其特征在于，電子鑰匙還包含存儲一電子鎖芯的鎖芯編碼的鑰匙存儲單元、感應電子鑰匙和電子鎖芯之間電連接的鑰匙感應單元、鑰匙通信單元以及電源，在鑰匙插頭上設有一與電源電連接的鑰匙電子連接部，其中電子鎖芯包含一可與鑰匙電子連接部配合連接的鎖芯電子連接部。

進一步地，電源為一可充電電池，一充電接口位于鑰匙柄上。

進一步地，鑰匙通信單元是一短程通信模塊。

進一步地，鑰匙柄上設有一觸發電子鑰匙的電路通斷的啟動按鈕。

進一步地，鑰匙電子連接部為位于端部的一插孔。

在使用時，本實用新型的電子鑰匙的設計能夠實現通過內置的鑰匙通信單元將電子鑰匙與智能終端設備通信連接，接收/更新將要開啟的目標電子鎖芯的鎖芯編碼，在與電子鎖芯相連時給該電子鎖芯供電并向其發送鎖芯編碼。

通過采用本實用新型的電子鎖芯和電子鑰匙，電子鎖芯還可將開鎖記錄實時發送給用來開鎖的電子鑰匙，再通過電子鑰匙上的短程通信模塊發送給客戶端智能終端設備，借助于互聯網的便利性和客戶端智能終端設備上安裝的APP應用程序，將電子鎖芯的開門記錄實時傳送給后臺服務端，從而實現便于用戶對各種鎖群進行實時監控，包括開鎖權限的實時收放、開門記錄的實時獲取等。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步描寫和闡述。

圖1是本實用新型首選實施方式的電子鎖芯的結構示意圖，其中撥輪位于和鎖膽并齊。

圖2是本實用新型首選實施方式的電子鎖芯的結構示意圖，其中撥輪的一部分轉到鎖膽之外。

圖3是本實用新型首選實施方式的電子鑰匙的結構示意圖。

圖4是本實用新型首選實施方式的電子鎖芯的電子框圖。

圖5是本實用新型首選實施方式的電子鑰匙的電子框圖。

具體實施方式

如圖1所示到圖5所示的是本實用新型首選實施方式的電子鎖芯1和電子鑰匙2。電子鎖芯1包含鎖膽11、轉軸12、撥輪13，其中鎖膽11套裝在轉軸12上，撥輪13與轉軸12位置相對固定，可隨著轉軸12一起繞軸線X相對于鎖膽11轉動。如圖1和圖2示出了撥輪13相對于鎖膽11在不同位置上。撥輪和鎖膽可以是相互固定連接兩個零件，也可以是一體結構。電子鎖芯1還包含與轉軸12固連的一頭部14、一尾部15。

優選地，電子鎖芯1的頭部14和尾部15垂直于軸線X的截面外輪廓為正六邊形，即頭部14和尾部15外周面像螺母一樣，這樣便于鎖具的其他構件套在電子鎖芯1的頭部14和尾部15上即可實現電子鎖芯1的安裝定位。本領域的普通技術人員可以很容易地理解到，在其他實施方式中，電子鎖芯的頭部和尾部也可以采用其他合適的形狀或結構以便于在鎖具中安裝定位。

優選地，電子鎖芯1的頭部14為中空，背對鎖膽11的頭部一端上有凹槽16，其中設置一單極通信點17。優選地，凹槽16為圓柱狀，后面提到的電子鑰匙的插頭也為圓柱狀，以便于對鑰匙的插入不設方向性限制，最大限度地方便人們使用。優選地，凹槽16中的單極通信點17為針狀，即是一插針，凸出于凹槽16底部。優選地，單極通信點17位于凹槽16內部，即不伸出凹槽16之外，以防碰到外物導致損壞。

電子鑰匙2包含一鑰匙柄21、一與鑰匙柄21相連的鑰匙插頭22。優選地，在鑰匙插頭22遠離鑰匙柄12的端部23為圓柱形，與上述電子鎖芯1的頭部14的圓柱形凹槽16相匹配。優選地，在鑰匙插頭的端部23上有一插孔24，與電子鎖芯1的單極通信點17相配，當電子鑰匙2的鑰匙插頭22的端部23插入電子鎖芯1的頭部14凹槽16中時，針狀的單極通信點17正好插入鑰匙插頭22的插孔24中。鑰匙插頭22的插孔24和單極通信點17都由導電金屬制成，當二者接觸時能夠導電以及允許數據傳輸。

如圖5所示，電子鑰匙2的電子部分設置在鑰匙柄21的內部，包含鑰匙存儲單元31、鑰匙感應單元32、鑰匙通信單元33。電子鑰匙2還包含一可充電電池34，外部電源可以通過充電接口35給可充電電池34充電。鑰匙存儲單元31中存儲鎖芯編碼，鑰匙感應單元32感應電子鑰匙是否插入電子鎖芯，鑰匙通信單元33包含一短程通信模塊，例如藍牙模塊、紅外線模塊、WIFI模塊等適合于短程通信的通信模塊，以便于和智能終端設備建立通信連接。智能終端設備優選地是智能手機或智能平板等也具有短程通信能力的終端設備。

可充電電池34給電子鑰匙的電子元器件供電，且與插孔24電連接，當電子鎖芯1上的單極通信點17插入電子鑰匙2的鑰匙插頭22的插孔24時，可充電電池34也給電子鎖芯1的電子元器件供電，從而實現不需要另外布線為電子鎖芯1供電、或者另外為電子鎖芯1配備電池，以簡化鎖芯更換，提升電子鎖芯的適用范圍。優選地，電子鑰匙2的鑰匙柄21上還設置有一個啟動按鈕25，要使用電子鑰匙2時，按下啟動按鈕25觸發電路接通，可充電電池34供電；而平時電子鑰匙的電路斷開以盡量節省可充電電池的電量，延長可充電電池的單次充電使用時間。

在其他實施方式中，可充電電池也可以用紐扣電池替代。

如圖4所示，電子鎖芯1的電子部分設置在電子鎖芯內部，優選地設置在轉軸12內部，其電子部分與單極通信點17電連接，通過單極通信點17接收來自電子鑰匙2的電能和數據信號。電子鎖芯1包含鎖芯存儲單元41、鎖芯傳感器42、鎖芯控制單元43、解鎖單元44。單極通信點17、解鎖單元44分別與鎖芯控制單元43電連接。鎖芯存儲單元41存儲該電子鎖芯的身份識別碼，即該電子鎖芯的鎖芯編碼。鎖芯傳感器42感應電子鎖芯和電子鑰匙之間的連接。鎖芯控制單元43接收電子鑰匙傳送過來的鎖芯編碼，并將之與該電子鎖芯的鎖芯編碼比對，如果一致，則發出解鎖信號控制解鎖單元解鎖，否則不發出解鎖信號。優選地，解鎖單元44包含依次相連的電機、減速機構、鎖定件，其中鎖定件與電子鎖芯1的轉軸12相連。當鎖定件在鎖定位置上，鎖定件限制轉軸12繞著軸線X轉動；當鎖定件在解鎖位置上，鎖定件讓開，使轉軸12可繞著軸線X轉動。優選地，鎖定件為可伸縮活動的插銷，裝在轉軸12內可伸出或縮回轉軸內，插銷與鎖膽11上的一個孔配合實現鎖定或解鎖。本領域的普通技術人員可以理解到，在其他實施方式中，鎖定件還可以是其他合適的形狀或結構；在其他實施方式中，還可以用其他合適形式的能夠實現兩個位置變換的裝置作為解鎖單元，例如電磁閥、微型直線電機等。在本首選實施方式中，當解鎖單元44收到來自解鎖控制單元43的解鎖信號，電機轉動，帶動鎖定件動作對電子鎖芯的轉軸12解鎖使其可以隨著鎖具把手的轉動，此時人們就可以通過轉動鎖具把手開門。

在使用電子鎖芯1和電子鑰匙2時，先按電子鑰匙2的啟動按鈕25接通其電路，將電子鑰匙2的插頭22插入電子鎖芯1的頭部凹槽16，電子鎖芯1的單極通信點17與電子鑰匙2的插孔24配合并被鑰匙感應單元32以及鎖芯傳感器42感應到，與此同時電子鑰匙2的可充電電池34給電子鎖芯1的電路供電；鑰匙存儲單元31中存儲的鎖芯編碼被傳送給電子鎖芯1的鎖芯控制單元43，鎖芯控制單元43將之與鎖芯存儲單元41中存儲的鎖芯編碼比對，二者一致時發出解鎖信號，解鎖單元44解鎖，人們可以通過轉動鎖具把手開門。

本首選實施方式中，優選地，電子鑰匙2的鑰匙存儲單元31中的鎖芯編碼是當電子鑰匙2的電路接通時智能終端設備通過短程通信發送給電子鑰匙2的。在智能終端設備上可以安裝管理鑰匙和鎖具的APP，通過智能終端設備將鎖芯編碼下發到電子鑰匙；開鎖后，開鎖記錄被存儲到電子鎖芯的鎖芯存儲單元41中，并通過電子鎖芯1的單極通信點17和電子鑰匙2的插孔24的連接將開鎖記錄發送到電子鑰匙2中，電子鑰匙2再通過短程通信連接將開鎖記錄發送到智能終端設備上，以便于系統地對不同鎖具進行管控，清楚地記錄什么時間什么人開了哪一個鎖具以便于查詢。

優選地，電子鎖芯的鎖芯存儲單元可以存儲一定數量的開鎖記錄。

優選地，電子鑰匙的鑰匙存儲單元為緩存單元，其中的存儲內容在電子鑰匙的電路斷電后立刻清空，以防止以后有人未經批準而開鎖。

在有些實施方式中，電子鎖芯也可以具備短程通信單元，實時地將開鎖記錄發送給近距離的客戶端(即智能終端設備)，再通過客戶端將開鎖記錄反饋給后臺服務端。其中，后臺服務端集中了所管理鎖具的開鎖記錄，實現監控中心的功能。在客戶端上安裝APP應用程序，很容易地實現客戶端和電子鑰匙之間、客戶端和后臺服務端之間的數據通信。通過這種方式，借助于互聯網的便利性，就能夠實現對大量的包含了本實用新型的電子鎖芯和電子鑰匙的鎖具進行鎖群監控管理，包括開鎖權限的實時收放、開門記錄的實時獲取等。

在本首選實施方式中，電子鎖芯的單極通信點可以雙向通信，即接收電子鑰匙發送過來的鎖芯編碼、向電子鑰匙反饋開鎖記錄。在有些實施方式中，如果不需要向電子鑰匙反饋開鎖記錄的情況下，單極通信點也可以設計成單向通信。

在本首選實施方式中，針狀單極通信點和用來插入針狀單極通信點的插孔分別位于電子鎖芯和電子鑰匙上。在有些實施方式中，二者的位置也可以互換。針狀單極通信點和用來插入針狀單極通信點的插孔實質上屬于電子鎖芯和電子鑰匙的電子連接部，可傳遞電能和電子信號。本領域的普通技術人員可以理解到，在有些實施方式中，電子鎖芯和電子鑰匙的電子連接部還可以有其他合適的形式和結構。

上述具體實施方式僅僅對本實用新型的優選實施方式進行描述，而并非對本實用新型的保護范圍進行限定。在不脫離本實用新型設計構思和精神范疇的前提下，本領域的普通技術人員根據本實用新型所提供的文字描述、附圖對本實用新型的技術方案所作出的各種變形、替代和改進，均應屬于本實用新型的保護范疇。本實用新型的保護范圍由權利要求確定。