CN102654002B - 一种可增删钥匙的无钥匙进入智能锁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于被动无匙进入（PKE）解决方案的超低功耗智能锁与智能钥匙。在智能锁系统中设计有用户自行对钥匙增配与删除的模块，用户可以通过人机交互接口自行增加或删除钥匙，实现对智能钥匙的维护与管理，提高智能锁的安全性与扩展性。

Description

一种可增删钥匙的无钥匙进入智能锁

技术领域

本发明涉及基于被动无匙进入（PKE）解决方案的超低功耗智能锁与智能钥匙，属智能锁及智能钥匙制造领域。

背景技术

随着现代科技的日新月异，大量的先进技术应用于家居生活日益改善人民的生活质量。智能家居是以计算机技术和网络通信等技术为基础的面向未来的高科技家居环境，目前主要有安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等主要子系统。智能家居系统的目标是让人们的生活更加舒适，宗旨是“以人为本”。

门锁是家居的安全防线，是人们每天进出家门都必须用到的系统。从应用的角度看，智能化的门锁系统是智能家居的设计的起点。智能门锁的主要设计目标是提高钥匙的安全性与使用的方便性。目前市场的智能门锁主要包括智能卡门锁、指纹门锁与无钥匙进入门锁。智能卡门锁包括IC卡门锁(插卡式)、磁卡门锁(插卡式)、感应卡门锁和TM卡门锁。这类门锁尽管形式各异，其工作原理相当，基本上都是通过锁识别用户手中的各种形式的卡，以达到身份之别的目的。这种形式的锁需要用户随身携带识别卡并在开门时刷卡进入。指纹门锁通过采集用户指纹的信息识别达到身份识别的目的。这种锁优点是无需随身携带钥匙，但其缺点也较为明显，即在每次开门时都需要采集指纹，且识别率是设计的难点。特别在寒冷的冬天使用显得尤为不太方便。第三类智能锁以无需使用钥匙，通过锁体自动感应实现身份识别。这种类型的锁最早使用在高档的汽车门锁系统上，被称为“无匙进入系统”。这种系统仍然需要携带钥匙，但钥匙可在有效区域内自动感应并识别，无需用户掏出钥匙开锁。这种类型的门锁兼容传统的机械锁的开门方式，同时又能够有效改善用户的使用体验，在将来会得到较为广泛的应用。目前设计到无匙进入的专利有以下几个：

CN 201915717U、名称“智能防盗门无钥匙进入系统”，包括设于防盗门内的主机部分和设于遥控器内的钥匙部分,主机部分包括触发器、LF发射器、PKE收器和执行部件,触发器与LF发射器相联接,执行部件与PKE接收器相联接:PKE接收器包括RF接收器、解码器和驱动器,解码器设有输入端与RF接收器联接,解码器设有输出端与驱动器联接,驱动器与执行部件联接。钥匙部分包括RF发射器、编码器、按键和三轴模拟前端AFE,三轴模拟前端AFE设有天线及谐振电路,编码器设有输入端与三轴模拟前端AFE、按键联接;编码器设有输出端与RF发射器联接;设于主机部分的RF接收器与设于钥匙部分的RF发射器无线联接,解决了智能锁传统开启方式中使用不便和安全系数高的技术问题。

CN 201214398Y、名称“一种汽车发动机智能点火锁芯射频识别信号接收装置”，它以一款基站芯片为核心,由耦合线圈、滤波电路、反馈电路及电源电路等几个部分构成。该模块与点火智能钥匙之间的通信信号为载波调制信号,是通过钥匙线圈与点火锁芯的线圈之间感应耦合产生的。点火锁芯接收到该载波调制信号后,首先经过滤波电路将载波信号取出,然后通过基站芯片将载波信号解调,恢复成基带数字信号,然后经过曼彻斯特编码,通过LIN总线的串行口输出给位于汽车BCM内的应答器钥匙控制单元。

CN101974991A、名称“一种汽车智能锁、智能钥匙及采用的启动方法”，汽车智能锁包括车载部分和智能钥匙,其中,所述的车载部分还包括由电源供电的线圈;所述的智能钥匙还包括:低频感应模组,用于当处在线圈的感应范围内时,产生感应电流,为控制器及射频模组供电以发射射频信号。本发明由于采用在汽车智能锁的车载部分加设了由电源供电的线圈,在汽车智能锁的智能钥匙部分加设了当处在线圈的感应范围内时,产生感应电流,为控制器及射频模组供电的低频感应模组,使得智能钥匙部分不需本体电源的供电,也可以对射频模组进行感应电流的供电,完成射频信号的发射和车载部分的验证。

这些的“无匙进入”智能门锁系统均为封闭式的系统，用户无法自行增配与删减钥匙，当钥匙丢失或者需要增加额外的钥匙时，都需要通过厂商或其代理机构来完成钥匙的增减。这种机制扩展性不够灵活，给智能门锁的使用带来了不便之处。

发明内容

设计目的：避免背景技术的不足之处，设计一种一是采用普通5号电池，能使智能锁正常工作1年以上，而智能钥匙采用钮扣电池能正常工作一年以上的超低功耗智能锁；二是增加了用户自行对钥匙增配与删除的功能，用户可以通过设置按键自行增加或删除钥匙，新钥匙与主机能够实现自动对码，其使用灵活性得到了很大的提升；三是采用加密ID技术，在传输过程中能够保证ID不被复制的家居专用智能锁、智能钥匙及控制方法。

设计方案：为了实现上述设计目的。本发明在模块设计与软件设计上：

    1、超低功耗智能锁构成：

    低功耗电路：包括智能锁的感应触发模块和低频唤醒发送模块，与智能钥匙的低频唤醒接收模块。只有当智能锁感应触发模块接收到人体触发信号后，锁主控模块才进入正常工作模式，其余情况下智能锁均处于低功耗模式。在智能锁主控模块进入正常工作后，会先通过低频唤醒发送模块发送低频唤醒信号。智能钥匙的钥匙主控模块平时也处于低功耗状态，只有它的低频唤醒接收模块处于低频信号监听模式，在低频唤醒接收接收到低频唤醒信号后，发出唤醒信号控制智能钥匙钥匙主控模块发送加密ID。发送完毕后进入低功耗，等待下次发送。因此整个系统只在人体触发后工作，其余均为低功耗状态，有效保证了使用时间。

2、钥匙增配与删除构成：

    钥匙增配模块在按键输入下启动钥匙增配或删除模式。在增配模式下，等待从智能钥匙发送过来的加密ID，锁主控模块解密后存储ID。在删除模式下，通过按键选择相应的钥匙位，然后再通过按键输入删除信号，钥匙增配模块通知锁主控模块删除ID。对应的产生了3种钥匙增配实施例：

   （1） 在按键输入启动钥匙增配模式后，钥匙增配模块请求锁主控模块发送低频唤醒信号至钥匙端，低频唤醒发送模块发送特定的无线低频信号。在无线低频信号覆盖范围内的智能钥匙接收到低频信号后，发送至智能钥匙的钥匙主控模块，主控模块识别信号后，确定智能锁发出钥匙增配请求，钥匙主控模块加密ID，并通过高频发送模块发送无线高频信号发送至智能锁。智能锁通过高频接收模块获得加密数据后，由智能锁锁主控模块解密后存储ID，完成钥匙增配；

   （2） 在按键输入启动钥匙增配模式后，钥匙增配模块请求主控模块进入ID接收状态。此时用户通过按下智能钥匙上的按键，通知钥匙主控模块加密ID并通过无线高频信号发送至智能锁的高频接收模块。智能锁锁主控模块接收到加密ID信号后通过解码后存储ID，完成钥匙增配；

   （3） 在按键输入启动钥匙增配模式后，钥匙增配模块请求主控模块进入ID接收状态。此时用户将智能钥匙与智能锁通过信号线建立有线连接，智能钥匙钥匙主控模块可自动或经由用户触发，向智能锁的锁主控模块发送有线信号。智能锁锁主控模块接收到ID信号通过解码后存储ID，完成钥匙增配。

3、采用加密ID：

本发明公开的智能钥匙可增配到不同的智能锁系统中，在钥匙的增配过程中，为了防止钥匙的ID泄漏，智能钥匙将ID通过厂家提供的统一的加密算法与密钥进行加密，智能锁采用同样的加密算法与密钥进行解密，这样实现了信道中发送ID数据的安全传输。智能钥匙与智能锁的加密算法与密钥不对外公开。

4、智能钥匙能够实现与多个智能锁的匹配：

智能钥匙在接受到钥匙增配的命令下，发送加密ID给智能锁。不同的智能锁可以给相同的智能钥匙发送增配命令，并将智能钥匙增配到自己的系统中。这样一个智能钥匙可以开启多把智能锁，方便了用户的携带与使用。

本发明与背景技术相比，能够实现用户自主安全的添加或者删除智能钥匙，使得智能锁的使用更加灵活。对于丢失或者无效的钥匙进行删除可增加系统的安全性。

附图说明

图1 智能锁系统硬件框架图。

图2 正常工作模式下的智能锁与智能钥匙工作流程。

图3 钥匙增配模式下的智能锁的工作流程实施例一。

图4 钥匙增配模式下的智能锁的工作流程实施例二。

图5 钥匙增配模式下的智能锁的工作流程实施例三。

图6 钥匙删除模式下的智能锁的工作流程。

图7 按键的用户添加删除钥匙面板方案。

图8 按键以上的用户添加删除钥匙面板方案。

图9 采用无线自动添加钥匙方案的电路原理图。

图10 采用无线按键添加钥匙方案的电路原理图。

图11 采用有线连接添加钥匙方案的电路原理图。

具体实施方案

实施例1：参照附图1-8。所述智能锁至少包括主控模块11、高频接收模块12、低频唤醒发送模块13、感应触发模块14、钥匙增配模块15、电机驱动与反馈模块16，其中智能锁的主控模块11连接电机驱动与反馈模块16，一方面驱动电机另一方面接收电机反馈的信号；锁主控模块11的低频信号输出端连接低频唤醒发送模块13的输入端，发送无线低频唤醒信号唤醒智能钥匙；高频接收模块12通过无线连接智能钥匙的高频发送模块24，接收高频ID信号，并将高频信号解调后发送给锁主控模块11；钥匙增配模块15与锁主控模块11连接，作为人机交互接口接收用户输入的按键控制信号；感应触发模块14连接锁主控模块11，感应人体靠近的信号，唤醒智能锁进行认证。

所述智能钥匙至少包括：主控模块21、高频发送模块24、低频唤醒接收模块23，其中低频唤醒接收模块23接收智能锁发送的无线低频信号，并在判断唤醒信号合法后唤醒智能钥匙主控模块21；钥匙主控模块21连接高频发送模块24，将加密数据通过高频发送模块24发送给智能锁的高频接收模块12。

所述的钥匙增配模块15是人与智能锁系统交互的控制接口，控制智能锁对钥匙的增加与删除，智能钥匙增配模块可以采用独立的硬件模块，也可以在主控模块11中通过软件系统实现。

所述的家居专用智能锁、智能钥匙，其特征是：智能锁主控模块11中设计有多个存储钥匙ID的钥匙位，存储智能钥匙的ID信息。用户通过智能钥匙增配模块15发送请求信号至智能锁的主控模块11，启动智能钥匙增加与删除模式，主控模块11根据输入的信号通过软件系统在钥匙位中增加钥匙ID或者对存储于钥匙位中的钥匙ID进行删除。

所述的在智能钥匙增配与删除模式下智能钥匙增配过程，可以是智能锁的主控模块11控制低频唤醒发送模块13发送低频唤醒信号，智能钥匙的低频唤醒接收模块23识别到表征智能钥匙添加的低频唤醒信号后，智能钥匙主控模块21先加密ID然后通过高频发送模块24发送无线高频信号至智能锁的高频接收模块12，智能锁主控模块11接收到加密信号后解密并完成钥匙ID添加。

所述的在智能钥匙增配与删除模式下智能钥匙增配过程，也可以是智能锁主控模块11进入等待智能钥匙返回加密ID状态，用户通过按下智能钥匙的按键25，智能钥匙主控模块21识别按键信号，先加密ID然后通过高频发送模块24发送无线高频信号至智能锁的高频接收模块12，智能锁主控模块11接收到加密信号后解密并完成钥匙ID添加。

所述的在智能钥匙增配与删除模式下智能钥匙增配过程，也可以是智能锁与智能钥匙之间先通过有线连接，智能钥匙通过有线连接将加密ID发送至智能锁，智能锁解密后并完成钥匙ID添加。

要将智能钥匙从智能锁中删除，仅需通过钥匙增配模块15直接从智能锁系统中删除，无需与智能钥匙再次通信。

所述在智能钥匙增配模式下智能钥匙发送经过加密的ID；智能锁解密后将智能钥匙的ID存储在芯片内。

智能钥匙可以与智能锁实现任意配对，即可实现一个钥匙ID增配到多个智能锁中，并可通过该钥匙开启所有与其完成钥匙添加ID的智能锁。   

实施例2：在实施例1的基础上，一种家居专用智能锁、智能钥匙工作方法，包括智能锁与智能钥匙，正常工作模式下智能锁与智能钥匙的工作流程如附图2所示。在初始状态下，智能锁与智能钥匙均处于低功耗状态；当人体接触触发感应模块14后，触发感应模块14发送信号给锁主控模块11，锁主控模块11退出低功耗模式并通过低频唤醒发送模块13发送约定的数据唤醒智能钥匙，此后智能锁进入等待高频数据的状态，锁主控模块11打开高频接收模块12并监视来自于高频信道上的数据，于此同时，在低频信号覆盖范围内的智能钥匙处于低功耗模式下，只有低频唤醒接收模块23处于监听状态，当监听到125KHz的信道上有数据发送后，进入数据接收状态接收信道上的数据，钥匙主控模块21可以为低频唤醒接收模块配置需要匹配的数据信息，若接收到的数据信息与先前设定的数据相同，则需要通知钥匙主控模块21有操作需要进行，否则就不通知钥匙主控模块21保持低功耗状态；钥匙主控模块21在接收到低频唤醒接收模块的信号后，运行程序加密ID，然后通过高频发送模块24发送；当智能钥匙通过高频信道返回加密的ID后，智能锁的高频接收模块12就会收到对应的数据，锁主控模块11就开始利用相同的密钥进行解密，解密后的ID与通过增配存储在内部的钥匙进行匹配，若匹配上则通过电机驱动与反馈模块16开锁，否则就重新发送低频信号，要求智能钥匙再次重发ID（原因是高频信道可能有干扰，发送不成功），若重发的次数达到最大值，则停止发送，不开锁。

所述钥匙主控模块21的加密算法为滚动码，或AES、DES加密算法，加密的密钥每个钥匙是唯一的。

进一步说，本申请公开的智能锁、智能钥匙系统中，包括智能锁与智能钥匙两个主要的子系统，两者通过低频与高频两个信道实现通信，达到低功耗唤醒与钥匙ID交互的目标。智能锁系统模块图如附图1所示，智能锁部分的模块主要包括锁主控模块11、高频接受模块12、低频唤醒发送模块13、感应触发模块14、钥匙增配模块15、电机驱动与反馈模块16、电池供电模块17、按键18与LED指示灯19。其中锁主控模块11可采用低功耗单片机，通过对编程实现对加密ID的解密和系统的调度与控制，它是智能锁的控制中心。目标程序与智能锁的合法增配的钥匙的ID信息都保存在锁主控模块11的非易失的存储器（如EEPROM、FLASH等）中，只能被写入不能被读出以保证安全。高频接收模块12采用超外差或者超再生的高频接收机实现，频率可以选择315MHz或433MHZ等免费的合法信道，信号的调制方式可以选择FSK。低频发送模块13可以通过LC震荡电路发出125KHz的低频信号，调制方式为FSK。感应触发模块14可设计为按键形式、红外感应和电容触摸感应等低功耗的触发器件，当感应到人体的触发后发出低电平通知锁主控模块11开始工作。钥匙增配模块15采用轻触式或电容式感应等键盘，在键盘按下时向锁主控模块11发送低电平信号。电机驱动与反馈模块16为专用电机驱动芯片，将锁主控模块11输出的控制信号转换为大电流驱动门锁执行机构打开或关闭，其反馈信号通知锁主控模块11门锁的状态。电池供电模块17为系统提供电源供电。按键18为用户向锁主控模块11输入外部命令的接口，根据功能设计有钥匙添加使能按键、钥匙删除使能按键、每个钥匙的控制按键等。LED灯则用于指示钥匙的合法状态与门锁系统的当前状态等信息，可包含一个或多个LED灯。智能钥匙主要包括钥匙主控模块21、电池供电模块22、低频唤醒接收模块23、高频发送模块24、按键模块25和LED指示灯26。主控模块为可编程的单片机，它负责对ID的加密与钥匙系统的控制。它的程序与钥匙的ID也被存储在芯片内部的非易失的存储器内部，只能写入不能读出。电池模块22负责智能钥匙的供电。低频唤醒接收模块23负责接收来自于智能锁发出的125KHz的低频信号，并将125KHz的低频信号实现解调，以便钥匙主控模块21根据接收数据实现对应的操作。高频发送24与智能锁的高频接收模块12互补，同样采用315MHz或433MHz等公开的信道，调制模式为FSK，用于发送加密的ID信息，模块采用目前市场上普遍使用的超再生或超外差高频接收发送模块。按键模块25为轻触式开关，用以接收用户的按键信息，它将案件信号发送到钥匙主控模块21中实现相关的操作。LED指示灯26用与指示智能钥匙工作状态，如发送有效、按键使能等。智能锁的电路参考原理图如图10所示。

本发明公开的智能锁系统包含3个工作模式，它们是正常工作模式、钥匙增配模式与钥匙删除模式。正常工作模式下，携带智能钥匙的主人在触发智能锁系统后，智能钥匙自动发送有效ID从而实现开锁。在钥匙增配模式下，主人可以将智能钥匙添加到智能锁的系统中，从而在后续能够在正常模式下使用智能钥匙。在钥匙删除模式下，主人可将遗失的或者过期的钥匙进行删除，提高安全性并为后续需要添加其他的钥匙腾出存储空间。

钥匙增配模式下智能锁与智能钥匙的工作有3个具体的实施例：

例1：工作流程如附图3所示。在初始状态下，智能锁与智能钥匙也处于低功耗状态下。连接钥匙增配模块15输入端的键盘设计有增加、删除、结束以及钥匙的编号等按键，同时在钥匙增配模块15上设计用于指示当前编号内是否已经存在钥匙的LED指示灯19，若钥匙已经添加则LED指示灯19亮，否则熄灭。在智能锁端，当用户按下钥匙增配模块的增加钥匙按键18时，锁主控模块11被唤醒，并通知低频唤醒发送模块13发送特定的信号（表征钥匙增配命令），并等待ID通过高频信道的返回。此时智能钥匙的低频唤醒接收模块23接收到钥匙增配的命令，唤醒钥匙主控模块21并通知为钥匙增配的操作命令。钥匙主控模块21使用厂商实现约定好的公用加密算法与密钥（AES、DES或者KEELOQ等方法）通过高频发送模块24发送加密ID信息给智能锁的高频接收模块12。智能锁高频接收模块12将高频数据解码后，发送给锁主控模块11。锁主控模块11使用出厂时预设的统一的密钥进行解密，获取ID明文和解密密钥后进行存储。如果此时钥匙增配模块15未接收到结束增配钥匙的信号，则锁主控模块11继续控制低频唤醒发送模块13发送低频信号，增加新的钥匙。若随后发过来的钥匙为已经添加的钥匙，则不作处理，否则就增加钥匙。最后用户通过共同按下多个按键或者钥匙增配模块中的定时器定时结束结束键结束钥匙的添加。该方案的原理图如图9所示。

例2：流程图如附图4所示。在初始状态下，智能锁与智能钥匙也处于低功耗状态下。在智能锁端，当用户按下钥匙增配模块的增加钥匙按键18时，锁主控模块11被唤醒，等待ID通过高频信道的返回。此时用户按下智能钥匙的按键，唤醒钥匙主控模块21并通知为钥匙增配的操作命令。钥匙主控模块21使用厂商实现约定好的公用加密算法与密钥（AES、DES或者KEELOQ等方法）通过高频发送模块24发送加密ID。智能锁高频接收模块12将高频数据解码后，发送给锁主控模块11。锁主控模块11使用出厂时预设加密算法与密钥进行解密，获取ID明文和解密密钥后进行存储。如果此时钥匙增配模块15未接收到结束增配钥匙的信号，则锁主控模块11继续等待其其他智能钥匙添加。若随后发过来的钥匙为已经添加的钥匙，则不作处理，否则就增加钥匙。最后用户通过共同按下多个按键或者钥匙增配模块中的定时器定时结束结束键结束钥匙的添加。该方案的原理图如图10所示。

例3：流程图如附图5所示。首先在智能锁与智能钥匙上分别添加有线硬件通信接口，接口可基于I2C等标准的串行总线通信协议协议，通信接口可以设计专用芯片、也可以通过软件模拟。流程图如附图5所示。在初始状态下，智能锁与智能钥匙处于低功耗状态下。在智能锁端，当用户按下钥匙增配模块的增加钥匙按键18时，锁主控模块11被唤醒，等待ID通过有线硬件通信接口的返回。此时用户按下智能钥匙的按键，唤醒钥匙主控模块21并通知为钥匙增配的操作命令。钥匙主控模块21使用厂商实现约定好的公用加密算法与密钥（AES、DES或者KEELOQ等方法）通过高频发送模块24发送加密ID。智能锁的有线硬件通信接口接收到数据后，发送给锁主控模块11。锁主控模块11使用出厂时预设加密算法与密钥进行解密，获取ID明文和解密密钥后进行存储。如果此时钥匙增配模块15未接收到结束增配钥匙的信号，则锁主控模块11继续等待其其他智能钥匙添加。若随后发过来的钥匙为已经添加的钥匙，则不作处理，否则就增加钥匙。最后用户通过共同按下多个按键或者钥匙增配模块中的定时器定时结束结束键结束钥匙的添加。该方案的原理图如图11所示。

智能钥匙在钥匙增配过程中属于从属地位，它可以在实施例1、2、3的各种情况下被添加到不同的智能锁系统中。智能锁添加完钥匙后，将该钥匙设置为合法，这样一个智能钥匙就可以开启多个智能锁。

在钥匙删除模式下，只需智能锁工作，智能钥匙不参与工作，其工作流程如附图6所示。当用户通过智能锁的钥匙增配模块15的删除键激活锁主控模块11.主控模块此时将所有有效的钥匙通过LED灯19显示出来。此时如果用户按对应钥匙编号的案件，锁主控模块11就将该编号的钥匙删除。当用户按结束键18后，锁主控模块11退出钥匙删除模式，LED灯19熄灭。若用户不清楚钥匙的编号，可以通过先删除所有的钥匙，再让智能锁工作在钥匙添加模式下，并逐一添加有效钥匙，最终实现钥匙的自主添加。

钥匙增配模块15的一种实现方法是利用单片机设计一个简单控制硬件子系统，将接收到的不同按键信号编码转化为控制信号发送给主控系统，由锁主控模块11根据信号来进行增配与删除操作。硬件子系统同时要使用一个定时器来定时钥匙增加或者删除的时间，当时间超出预先设定的延时（如1分钟）时，仍然没有接收到主控模块发送的钥匙接收成功信号，则需要退出钥匙增配或删除模式。同时按下一个或多个按键作为控制信号也可以通知钥匙增配模块15退出钥匙增配或删除模式。另一种实现方式是钥匙增配模块15通过锁主控模块11的软件系统来实现，主控模块直接接收外部信号，并根据按键输入信息与智能锁主控流程直接交互，同样需要用到定时器或接收按键组合信号来通知系统结束钥匙增配或删除。

钥匙添加与删除的按键面板方案如图7与图8所示。图7显示采用2个按键与多个LED的设计方案。其中一个按键为“选择键”，用于开启钥匙添加与删除功能和选择不同的钥匙添加位。用户先通过长按“选择键”使智能锁进入钥匙添加与删除模式，然后通过重复按下“选择键”，选择不同的钥匙位，对应LED灯会显示当前钥匙位是否有钥匙完成添加。当选中钥匙位后，通过按“+/-键”控制钥匙的增配与删除，“+/-键”只对当前选中的钥匙位起作用。图7显示另一种设计方案，通过设置一个总控的“启动键”，使处理器进入钥匙添加与删除模式，然后每个钥匙对应一个“+/-键”，只要按下对应的“+/-键”，其对应的钥匙位的LED就会显示。如按下“+/-键2”，钥匙完成添加后钥匙2的LED等就亮起，再按一下“+/-键2”，钥匙2被删除。

智能钥匙的钥匙主控模块21通过程序设计有防止多个钥匙信号碰撞的功能。每个钥匙在发送过程中，通过捕获主控芯片内部随机数或者芯片悬浮引脚上的随机值等方法，产生一个随机的定时等待过程，在定时结束后再发送加密ID。由于各个钥匙的随机数各不相同，所以在低频唤醒信号的有效区域内，多个钥匙之间能够有效避免数据信号的相互叠加，提高通信效率。智能钥匙的电路原理图如图9所示。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种应用于智能家居的智能锁、智能钥匙，包括智能锁与智能钥匙，其特征是：

所述智能锁至少包括主控模块（11）、高频接收模块（12）、低频唤醒发送模块（13）、感应触发模块（14）、钥匙增配模块（15）、电机驱动与反馈模块（16），其中智能锁的主控模块（11）信号端与电机驱动与反馈模块（16）信号端连接且双向进行数据交换，即主控模块（11）一方面驱动电机另一方面接收电机反馈的信号；锁主控模块（11）的低频信号输出端连接低频唤醒发送模块（13）的输入端，发送无线低频唤醒信号唤醒智能钥匙；高频接收模块（12）通过无线连接智能钥匙的高频发送模块（24），接收高频ID信号，并将高频信号解调后发送给锁主控模块（11）；钥匙增配模块（15）与锁主控模块（11）连接，作为人机交互接口接收用户输入的按键控制信号；感应触发模块（14）连接锁主控模块（11），感应人体靠近的信号，唤醒智能锁进行认证；

所述智能钥匙至少包括：主控模块（21）、高频发送模块（24）、低频唤醒接收模块（23），其中低频唤醒接收模块（23）接收智能锁发送的无线低频信号，并在判断唤醒信号合法后唤醒智能钥匙主控模块（24）；智能钥匙主控模块（21）将ID数据加密后发送给高频发送模块（24）；高频发送模块（24）发送无线高频信号，连接智能锁的高频接收模块（12），实现加密ID的通信；

所述的智能锁系统，通过钥匙增配模块（15）用户可以将需要的智能钥匙的ID自主添加到智能锁系统中或者将智能锁系统的智能钥匙删除；

所述的在智能钥匙增配与删除模式下智能钥匙增配过程，是智能锁的主控模块（11）控制低频唤醒发送模块（13）发送低频唤醒信号，智能钥匙的低频唤醒接收模块（23）识别到表征智能钥匙添加的低频唤醒信号后，智能钥匙主控模块（21）先加密ID然后通过高频发送模块（24）发送无线高频信号至智能锁的高频接收模块（12），智能锁主控模块（11）接收到加密信号后解密并完成钥匙ID添加。

2.根据权利要求1所述的家居专用智能锁、智能钥匙，其特征是：所述的钥匙增配模块（15）是人与智能锁系统交互的控制接口，控制智能锁对钥匙的增加与删除，智能钥匙增配模块可以采用独立的硬件模块，也可以在主控模块（11）中通过软件系统实现。

3.根据权利要求1所述的家居专用智能锁、智能钥匙，其特征是：智能锁主控模块（11）中设计有多个存储钥匙ID的钥匙位，存储智能钥匙的ID信息，用户通过智能钥匙增配模块（15）发送请求信号至智能锁的主控模块（11），启动智能钥匙增加与删除模式，主控模块（11）根据输入的信号通过软件系统在钥匙位中增加钥匙ID或者对存储于钥匙位中的钥匙ID进行删除。

4.根据权利要求1所述的家居专用智能锁、智能钥匙，其特征是：要将智能钥匙从智能锁中删除，用户仅需通过按下钥匙增配模块（15）中对应钥匙的删除键，智能锁主控模块直接将对应钥匙位中的钥匙的ID信息清除，无需智能钥匙与智能锁再次通信。

5.根据权利要求1所述的家居专用智能锁、智能钥匙，其特征是：在智能钥匙增配模式下智能钥匙发送经过加密的ID；智能锁解密后将智能钥匙的ID存储在芯片内。

6.根据权利要求1所述的家居专用智能锁、智能钥匙，其特征是：智能钥匙可以与智能锁实现任意配对，即可实现一个钥匙ID增配到多个智能锁中，并可通过该钥匙开启所有与其完成钥匙添加ID的智能锁。