本申請(qǐng)要求于2014年3月25日提交的題為“Electronic Lock Having Usage and Wear Leveling of a Touch Surface through Randomized Code Entry”的序列號(hào)為61/970,127的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的權(quán)益，所述美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及電子鎖，并且更特別地涉及通過(guò)隨機(jī)碼輸入進(jìn)行觸摸表面的使用和磨損均衡的電子鎖。

背景技術(shù)：

電子鎖是眾所周知的。為了解鎖某些類型的電子鎖，用戶必須使用觸摸表面將有效密碼輸入鎖中。然而，在長(zhǎng)期使用觸摸表面之后，用戶的指尖上的油和污垢可能在最常使用的區(qū)域上留下污跡并導(dǎo)致磨損。隨著該磨損的積累，最常使用的區(qū)域變得與較少使用的區(qū)域明顯可區(qū)分。由于嘗試猜測(cè)密碼的人現(xiàn)在只需要弄清楚已經(jīng)磨損的鍵的順序，這產(chǎn)生了潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。相應(yīng)地，需要一種電子鎖，其減少用于輸入密碼的觸摸表面上的可見磨損區(qū)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種電子鎖，其需要用戶在輸入密碼之前完成磨損均衡動(dòng)作(wear leveling action)。磨損均衡動(dòng)作導(dǎo)致用戶對(duì)觸摸界面的觸摸可能不與密碼相關(guān)聯(lián)的部分，以分配觸摸界面的磨損。例如，用戶可能需要在輸入密碼之前對(duì)觸摸界面的多個(gè)區(qū)域進(jìn)行觸摸?？梢曰趥坞S機(jī)數(shù)發(fā)生器和/或通過(guò)追蹤觸摸界面的使用度以識(shí)別較少使用的區(qū)域，來(lái)確定觸摸界面的被選擇用于磨損均衡動(dòng)作的這些區(qū)域。

在一些實(shí)施例中，在磨損均衡交互作用的開始，界面的單個(gè)區(qū)域可以被照亮。如果用戶觸摸該區(qū)域(在時(shí)間限制的可能性的情況下)，照亮將停止，且界面的第二區(qū)域(可能與第一區(qū)域相同)將照亮。當(dāng)觸摸第二區(qū)域(或多于兩個(gè)區(qū)域)時(shí)，磨損均衡交互作用將完成。

設(shè)想了以下實(shí)施例，其中磨損均衡動(dòng)作可以基于觸摸被照亮的鍵的行或列。例如，鎖可以照亮觸摸界面的3個(gè)區(qū)域，其彼此成直線并且使用戶相繼地觸摸所有3個(gè)區(qū)域。在一些情況下，方向性將不重要，而用戶僅在線的端點(diǎn)開始而不是中點(diǎn)開始。典型地，用戶可以在按壓之間抬起他們的手指。

在另一實(shí)施例中，磨損均衡動(dòng)作可能需要用戶觸摸或保持一個(gè)或多個(gè)鍵。例如，鎖可能照亮觸摸界面的1個(gè)區(qū)域，用戶必須觸摸并保持該區(qū)域，直至整個(gè)觸摸界面照亮，這指示磨損均衡動(dòng)作完成。作為另一示例，鎖可能照亮觸摸界面的兩個(gè)相鄰的區(qū)域，且用戶必須觸摸并保持這兩個(gè)區(qū)域，直至整個(gè)觸摸界面照亮。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種在電子鎖的觸摸表面上進(jìn)行均衡磨損的方法。電子鎖的觸摸界面的需要被選擇以完成磨損均衡動(dòng)作的一個(gè)或多個(gè)部分被確定。該(多個(gè))部分可視地指示在觸摸界面上。在選擇觸摸界的需要被選擇以完成磨損均衡動(dòng)作的區(qū)域后，有一個(gè)可視和/或可聽的指示，表示磨損均衡動(dòng)作已經(jīng)完成。在一些實(shí)施例中，至少部分地使用偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，來(lái)實(shí)現(xiàn)觸摸界面的需要被選擇以完成磨損均衡動(dòng)作的一個(gè)或多個(gè)部分的確定。設(shè)想了如下實(shí)施例，其中至少部分地使用觸摸界面的磨損使用度，來(lái)實(shí)現(xiàn)觸摸界面的需要被選擇以完成磨損均衡動(dòng)作的一個(gè)或多個(gè)部分的確定。

當(dāng)考慮以下對(duì)示出的實(shí)施例的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見，示出的實(shí)施例例示了目前所認(rèn)為的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式。

附圖說(shuō)明

圖1A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電子鎖的側(cè)視圖，其安裝在門上，且以虛線示出門。

圖1B是從門的外部所見的圖1A的電子鎖的透視圖。

圖1C是從門的內(nèi)部所見的圖1A的電子鎖的透視圖。

圖2是圖1A-1C的電子鎖的分解圖。

圖3是在移除了上蓋和子卡的情況下的圖2的電子鎖的內(nèi)部機(jī)架的透視圖。

圖4是示出了示例方法的流程圖，通過(guò)該方法可以使用磨損均衡動(dòng)作。

圖5是示出了使用根據(jù)實(shí)施例的磨損均衡動(dòng)作的示例方法的流程圖。

圖6是示出了使用根據(jù)實(shí)施例的磨損均衡動(dòng)作的示例方法的流程圖。

圖7是示出了使用根據(jù)實(shí)施例的磨損均衡動(dòng)作的示例方法的流程圖。

圖8A-8C示出了示例觸摸界面，其中基于示例磨損均衡方法照亮各個(gè)區(qū)域。

在幾個(gè)附圖中，相對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相對(duì)應(yīng)的部件。本文所闡述的示例說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例，并且這些示例不應(yīng)被理解為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參照附圖，且特別參照?qǐng)D1A-1C和圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電子鎖(EL)，其用于安裝在門D上，且包括內(nèi)部機(jī)架1、外部機(jī)架2、安裝板3、適配器4、閂鎖組件5和鎖扣(strike)6。

如圖2所示，閂鎖組件5是本領(lǐng)域眾所周知的配置，且包括鎖件致動(dòng)器機(jī)構(gòu)(bolt actuator mechanism)7和鎖件8。安裝板3用于將電子鎖安裝至門D。適配器4用于將電子鎖適配至門D中的特定孔開口中。盡管為了示例的目的而示出了固定鎖件，但本文所描述的磨損均衡也可以適用于具有觸摸界面的其他類型的鎖，包括電子杠桿(electronic levers)。

還參照?qǐng)D3，內(nèi)部機(jī)架1包括電子鎖的電子電路9，還包手動(dòng)轉(zhuǎn)向件10。手動(dòng)轉(zhuǎn)向件10被用于門的內(nèi)側(cè)上以操作閂鎖組件5的鎖件致動(dòng)器機(jī)構(gòu)7，且進(jìn)而使鎖件8延伸和回縮(也參見圖1C)。在該示例中，電子電路9包括基板11和可選的子卡12。在圖3中，設(shè)置可移除的蓋13，從而當(dāng)蓋13在安裝位置時(shí)，其覆蓋在基板11和子卡12上。可選的子卡12是無(wú)線通信模塊，其有助于通過(guò)所需的無(wú)線通信協(xié)議(例如Zigbee、Z-wave等)與外部設(shè)備進(jìn)行無(wú)線通信。

再次參照?qǐng)D2，外部機(jī)架2包括觸摸界面14，例如觸摸屏或觸摸鍵盤，以接收用戶輸入。觸摸屏與觸摸鍵盤之間的差別在于，觸摸屏具有某種類型的顯示器，通常是LCD，但不限于此；智能手機(jī)是觸摸屏的主要示例。觸摸鍵盤通過(guò)照亮涂漆表面的背側(cè)來(lái)顯示靜態(tài)圖案；汽車的設(shè)備面板是這種照亮的很好示例。觸摸屏和觸摸鍵盤兩者都能夠通過(guò)接觸檢測(cè)用戶的“對(duì)按鈕的按壓”，而無(wú)需壓力或機(jī)械致動(dòng)。本發(fā)明所針對(duì)的是可用于用作觸摸界面14的觸摸屏和觸摸鍵盤兩者的磨損均衡技術(shù)。

觸摸界面14電連接至電子電路9的基板11，例如通過(guò)電纜15。當(dāng)用戶經(jīng)由觸摸界面14輸入由電子電路9識(shí)別的有效密碼時(shí)，電機(jī)(未示出)通電，以使閂鎖組件5的鎖件8回縮，從而允許門D(參見圖1B)從關(guān)閉位置打開?？商娲兀O(shè)置具有可移除的鍵K的鍵致動(dòng)器16，以從門D的外部手動(dòng)地操作閂鎖組件5。

然而，在經(jīng)由觸摸界面輸入密碼之前，電子電路9被配置為啟動(dòng)磨損均衡動(dòng)作，如下文更詳細(xì)地描述的，其旨在將觸摸界面14的使用度分配在基本上整個(gè)觸摸表面上。如上文提到的，用戶的指尖上的油和污垢可能留下污跡，并且長(zhǎng)期的使用可能在觸摸表面的最常使用的區(qū)域上導(dǎo)致磨損和劃痕。隨著該磨損的積累，最常使用的區(qū)域變得與較少使用的區(qū)域明顯可區(qū)分。由于嘗試猜測(cè)密碼的人現(xiàn)在只需要弄清楚與磨損的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的鍵的順序，這產(chǎn)生了潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。

圖4示出了可由電子電路9使用的示例步驟，以使得和用戶的密碼相對(duì)應(yīng)的區(qū)域與觸摸界面14的其他區(qū)域的磨損均勻。在許多情況下，在輸入密碼之前，觸摸界面14被用戶激活或“喚醒”(圖框400)。例如，EL可以包括用于激活觸摸界面14的按鈕。可替代地，觸摸界面14的區(qū)域可以用于激活觸摸界面14。當(dāng)觸摸界面14激活時(shí)，在輸入密碼之前，用戶將需要執(zhí)行磨損均衡動(dòng)作(圖框402)。例如，磨損均衡動(dòng)作可能需要用戶對(duì)觸摸表面的與密碼無(wú)關(guān)的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域進(jìn)行觸摸。例如，電子電路9可以包括PRNG(例如偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器)，以確定觸摸界面14的將要照亮的區(qū)域。作為另一示例，用戶與界面的交互作用可以被追蹤，且觸摸界面14的較少使用的區(qū)域可以被選擇用于磨損均衡。在一些情況下，可以使用PRNG和/或觸摸界面14的使用度追蹤的組合。一旦已經(jīng)執(zhí)行磨損均衡動(dòng)作，隨后用戶可以輸入密碼以解鎖EL(圖框404)。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可以由電子電路9執(zhí)行的示例磨損均衡動(dòng)作的步驟。在該示例中，作為磨損均衡動(dòng)作，用戶必須相繼地選擇觸摸界面14的多個(gè)區(qū)域。當(dāng)激活觸摸界面時(shí)(圖框500)，例如，電子電路9可以照亮觸摸界面的對(duì)應(yīng)于鍵的其中一個(gè)區(qū)域(圖框502)。在該示例中，用戶將需要觸摸被照亮的區(qū)域。當(dāng)檢測(cè)到用戶觸摸第一被照亮的區(qū)域時(shí)(圖框504)，電子電路9將隨后照亮第二區(qū)域(圖框506)。用戶將隨后需要觸摸第二被照亮的區(qū)域。當(dāng)檢測(cè)到第二被照亮的區(qū)域已經(jīng)被觸摸時(shí)(圖框508)，磨損均衡完成(圖框510)，隨后用戶可以輸入密碼以解鎖EL。例如，電子電路9可以通過(guò)照亮觸摸界面14的所有區(qū)域來(lái)指示磨損均衡動(dòng)作完成。盡管在該示例中，兩個(gè)被照亮的區(qū)域被用于磨損均衡，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，這僅是為了示例的目的。取決于具體情況，在結(jié)束磨損均衡動(dòng)作之前，額外的區(qū)域可以被相繼地照亮并由用戶觸摸。

考慮本實(shí)施例的示例，其中用戶通過(guò)按壓按鈕來(lái)激活觸摸界面14。在該示例中，電子電路9基于偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和/或使用度追蹤來(lái)照亮對(duì)應(yīng)于“1”鍵的區(qū)域。當(dāng)用戶對(duì)觸摸界面14的對(duì)應(yīng)于“1”鍵的區(qū)域進(jìn)行觸摸時(shí)，電子電路9基于偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和/或使用度追蹤來(lái)照亮對(duì)應(yīng)于“7”鍵的區(qū)域。當(dāng)用戶對(duì)觸摸界面14的對(duì)應(yīng)于“7”鍵的區(qū)域進(jìn)行觸摸時(shí)，電子電路9基于偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和/或使用度追蹤照亮對(duì)應(yīng)于“9”鍵的區(qū)域。當(dāng)檢測(cè)到用戶觸摸對(duì)應(yīng)于“9”鍵的區(qū)域時(shí)，電子電路9可以照亮觸摸界面14的所有區(qū)域，以指示用戶現(xiàn)在可以輸入密碼。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的可由電子電路9執(zhí)行的示例磨損均衡動(dòng)作的步驟。在該示例中，電子電路9照亮沿著相同的軸線布置成直線的區(qū)域，且用戶必須在輸入密碼之前選擇這些區(qū)域。當(dāng)激活觸摸界面時(shí)(圖框600)，例如，電子電路9可以照亮觸摸界面的對(duì)應(yīng)于三個(gè)鍵的布置成直線的三個(gè)區(qū)域，其可以為鍵的行或列(圖框602)。電子電路9可以使用偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和/或使用度追蹤，以確定照亮觸摸界面14中的哪些行或列。隨后，用戶可以在輸入密碼之前選擇被照亮的區(qū)域(圖框604)。在一些實(shí)施例中，用戶選擇的區(qū)域(例如鍵)的方向性并不重要，用戶僅在線的端點(diǎn)開始而不是中點(diǎn)開始。當(dāng)檢測(cè)到被照亮的區(qū)域已經(jīng)被相繼地觸摸時(shí)，磨損均衡完成(圖框606)，隨后用戶可以輸入密碼以解鎖EL。

考慮本實(shí)施例的示例，其中用戶通過(guò)按壓按鈕來(lái)激活觸摸界面14。在該示例中，如圖8A所示，電子電路9基于偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和/或使用度追蹤來(lái)照亮觸摸界面14的對(duì)應(yīng)于“1”、“2”和“3”鍵的區(qū)域。當(dāng)檢測(cè)到用戶相繼地觸摸“1”、“2”和“3”鍵(或“3”、“2”和“1”鍵時(shí))，磨損均衡完成，隨后用戶可以輸入密碼以解鎖EL?？紤]另一示例，如圖8B所示，其中電子電路9照亮對(duì)應(yīng)于“1”、“4”和“7”鍵的區(qū)域，且當(dāng)用戶相繼地輸入“1”、“4”和“7”鍵(或“7”、“4”和“1”鍵)時(shí)，磨損均衡完成。考慮又一示例，如圖C所示，其中電子電路9照亮對(duì)應(yīng)于“2”、“5”和“8”鍵的區(qū)域，且當(dāng)用戶相繼地輸入“2”、“5”和“8”鍵(或“8”、“5”和“2”鍵)時(shí)，磨損均衡完成。當(dāng)輸入被照亮區(qū)域的序列時(shí)，電子電路9可以照亮觸摸界面14的所有區(qū)域，以指示磨損均衡動(dòng)作完成。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的可由電子電路9執(zhí)行的示例磨損均衡動(dòng)作的步驟。在該實(shí)施例中，當(dāng)激活觸摸界面時(shí)(圖框700)，電子電路9照亮觸摸界面14的至少一個(gè)區(qū)域(圖框702)。用戶必須在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)觸摸并保持被照亮的(多個(gè))區(qū)域，以完成磨損均衡。當(dāng)檢測(cè)到被照亮的(多個(gè))區(qū)域的該觸摸和保持時(shí)(圖框704)，磨損均衡動(dòng)作完成(圖框706)。

考慮本實(shí)施例的示例，其中用戶通過(guò)按壓按鈕來(lái)激活觸摸界面14。在該示例中，電子電路9照亮對(duì)應(yīng)于“1”的區(qū)域。用戶必須觸摸并保持對(duì)應(yīng)于“1”鍵的區(qū)域。在保持預(yù)定的時(shí)間周期之后，電子電路9將照亮觸摸界面14的所有區(qū)域，以指示磨損均衡完成?？紤]另一示例，其中電子電路9照亮多個(gè)區(qū)域，例如對(duì)應(yīng)于“2”和“3”鍵的區(qū)域。在該示例中，用戶將觸摸并保持觸摸界面14的對(duì)應(yīng)于“2”和“3”鍵的區(qū)域。當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定的時(shí)間周期時(shí)，電子電路9將照亮觸摸界面14的所有區(qū)域，以指示磨損均衡動(dòng)作完成。

在另一實(shí)施例中，當(dāng)激活觸摸界面14時(shí)，電子電路9照亮觸摸界面14的所有區(qū)域，除了將需要被觸摸作為磨損均衡動(dòng)作的至少一個(gè)鍵以外。用戶必須觸摸未被照亮的(多個(gè))區(qū)域，以完成磨損均衡動(dòng)作?？紤]示例，其中電子電路9照亮所有的區(qū)域，除了對(duì)應(yīng)于2和5鍵的區(qū)域以外。當(dāng)用戶觸摸5鍵時(shí)，電子電路9將照亮該區(qū)域。在該示例中，未被照亮的剩余區(qū)域?qū)?duì)應(yīng)于2鍵。一旦用戶觸摸對(duì)應(yīng)于2鍵的區(qū)域，該區(qū)域?qū)⒄樟敛⑼瓿赡p均衡動(dòng)作。

在又一實(shí)施例中，觸摸界面14的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域可以閃爍且必須被觸摸以用于磨損均衡動(dòng)作。這可以相繼地完成，其開始于一個(gè)閃爍的區(qū)域，在觸摸第一閃爍區(qū)域之后，將導(dǎo)致另一個(gè)閃爍區(qū)域，以此類推，直至磨損均衡動(dòng)作完成。可替代地，多個(gè)閃爍區(qū)域可以呈現(xiàn)在觸摸界面14上，其每一個(gè)將需要被觸摸，以完成磨損均衡動(dòng)作?？紤]示例，其中對(duì)應(yīng)于2鍵的區(qū)域閃爍。在用戶觸摸該區(qū)域之后，對(duì)應(yīng)于5鍵的區(qū)域可以開始閃爍。在用戶觸摸對(duì)應(yīng)于5鍵的區(qū)域之后，電子電路14可以開始閃爍對(duì)應(yīng)于9鍵的區(qū)域。在用戶觸摸該區(qū)域之后，磨損均衡動(dòng)作將完成。

雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的修改。因此，本申請(qǐng)旨在使用其基本原理覆蓋本發(fā)明的任何變化，使用或適配。此外，本申請(qǐng)旨在覆蓋在本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的已知或慣例內(nèi)的對(duì)本發(fā)明的偏離。