CN107154094B - 一种适于锁控机构的双控信号隔离分控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适于锁控机构的双控信号隔离分控系统，包括双控信号收发装置、信号隔离装置和信号解析控制装置，所述的双控信号收发装置分置于信号隔离装置的两侧；信号解析控制装置与所述的双控信号收发装置无线通信联接，无线信号通过信号解析控制装置的收发、转换与比较、分析，按预定规则对双控信号收发装置的双控信号实施分别侦测与控制。本发明基于可调式机械隔离装置，以使双控信号便于信号解析控制装置侦测和区别两信号源之方位和/或其与信号解析控制之间的距离，并以此作为控制锁控装置的条件。本发明结构简单，隔离、控制效果好，且控制条件可调，有利于系统调整；也便于以此作为设置解码的控制条件，增强锁控装置的加密安全性。
Description
技术领域
本发明属于智能锁控技术领域，具体涉及一种适于锁控机构的双控信号隔离分控系统。
背景技术
智能家居采用综合布线技术、网络通信技术、自动控制技术等将家居生活有关的设施集成，智能门锁是智能家居中的重要组成部分。在智能门锁的设计中，较多时候通过判定目标的方位，是在门外还是门内，在家外还是家里，以便赋予不同权限，可做不同操作，比如在门外只允许对其进行开门认证操作，而在门内则可以进行系统管理操作。
现行定位技术，在室外一般采用GPS或者北斗等卫星定位技术；在室内，卫星定位精度太低，一般采用WIFI、RFID或者蓝牙等技术实现。要采用此类技术，理论上必须安装三个以上的信标设备，才能实现定位，并且信标设备相互之间的安装距离上还需要满足一定条件。若要实现精确定位，则需要更多的信标设备和更合理的布局。然而对于智能门锁而言，首先不需要精确定位到某一位置点上，只需能够精确判定属于门里还是门外极其大致距离。其次，由于门板内空间有限，信标设备的安装位置非常受限，难以符合精确定位的距离要求，最后，过多的信标设备直接导致硬件成本和管理成本的增加。由此需要发明一种成本低，设备少，准确度高，适于锁控机构的双控信号隔离分控系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，控制精确、简便，适于锁控机构的双控信号隔离分控系统。
本发明的目的是这样实现的，包括双控信号收发装置、信号隔离装置和信号解析控制装置，所述的双控信号收发装置分置于所述的信号隔离装置的两侧；所述的信号解析控制装置与所述的双控信号收发装置无线通信联接，所述的无线信号通过信号解析控制装置的收发、转换与比较、分析，按预定规则对所述的双控信号收发装置的双控信号实施分别侦测与控制。
本发明基于可调式机械隔离装置，以使双控信号便于信号解析控制装置侦测和区别两信号源之方位和/或其与信号解析控制之间的距离，并以此作为控制锁控装置的条件。本发明结构简单，隔离、控制效果好，且控制条件可调，有利于系统调整；也便于以此作为设置解码的控制条件，增强锁控装置的加密安全性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图中：1-双控信号收发装置，2-信号隔离装置，21-调节螺杆，22-调节杆，23调节手柄，3-信号解析控制装置，4-锁控装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
如附图1所示，本发明适于锁控机构的双控信号隔离分控系统，包括双控信号收发装置1、信号隔离装置2和信号解析控制装置3，所述的双控信号收发装置1分置于所述的信号隔离装置2的两侧；所述的信号解析控制装置3与所述的双控信号收发装置1无线通信联接，所述的无线信号通过信号解析控制装置3的收发、转换与比较、分析，按预定规则对所述的双控信号收发装置1的双控信号实施分别侦测与控制。
所述的双控信号收发装置1的两信号装置分别作为信号发射装置，与所述的信号解析控制装置3无线通信联接，即所述的双控信号收发装置1的两信号装置分别向外发射无线信号，所述的信号解析控制装置3分别接收两信号装置的双控信号，并基于信号隔离装置2的隔离作用，信号解析控制装置3判断并区分双控信号的空间方位和/或距离，进而对锁控装置4发出是否解锁的控制信号。
所述的双控信号收发装置1的两信号装置分别作为信号接收装置，与所述的信号解析控制装置3无线通信联接，即所述的双控信号收发装置1的两信号装置分别接收信号解析控制装置3发出的无线信号，并基于信号隔离装置2的隔离作用，信号解析控制装置3判断并区分双控信号的空间方位和/或距离，进而对锁控装置4发出是否解锁的控制信号。所述的信号解析控制装置3与所述的双控信号收发装置1的相对方位的判断，可比较接收到两个无线信号的强度值，所述的双控信号收发装置1的两信号装置中哪一个接收到的信号更强，说明信号解析控制装置3就位于该信号装置的那一侧。
所述的双控信号收发装置1为蓝牙射频收发器，与信号解析控制装置3基于蓝牙模式无线通讯，并判断并区分双控信号的空间方位和/或距离，进而对锁控装置4发出是否解锁的控制信号。由于蓝牙模块价格低廉，稳定性好，功耗低，所以为本发明中优选的无线通讯信号。
所述的信号隔离装置2为板状结构，其厚度可调，即中空的信号隔离装置2包括两个面板和设置于面板之间的调整装置，所述的调整装置包括调节螺杆21、调节杆22和调节手柄23，两面板之间平行设置调节螺杆21，调节螺杆21通过调节杆22实现同步调控。不同类型的无线信号的具有不同的工作频率，就算是同一种无线信号也因为设备的批次不同，工作频率会有些许差异，所以为达到更好的屏蔽隔离效果，所述的信号隔离装置2两个面板的绝对位置与相对位置可调整，以便适应不同工作频率的无线信号。
所述的双控信号收发装置1为WiFi信号收发器，与信号解析控制装置3基于无线WiFi模式无线通讯，并判断并区分双控信号的空间方位和/或距离，进而对锁控装置4发出是否解锁的控制信号。
所述的信号隔离装置2之两个面板使用导电或者导磁材料制成。
所述的导电材料为金属材料，包括铁、铜、铝或不锈钢质板材。
信号解析控制装置3对接收的无线信号强度进行多次采样，取平均值；所述的距离d=10^((abs(RSSI)-A)/(10*n))，其中d为距离结果，abs为求绝对值，RSSI为无线信号强度值，A为所述的双控信号收发装置1与所述的信号解析控制装置3相隔1米时的信号强度的绝对值，n为环境衰减因子。
所述的距离计算步骤包括：在使用环境中做实验，形成接收到的无线信号强度值与距离的多个数据对；使用所述的多个数据对拟合出一条最佳曲线方程式；接收到新的无线信号强度值，代入所述的曲线方程式中计算距离。
本发明工作原理和工作过程：
本发明电磁波的特性，即电磁波随着空间的扩张和屏蔽的存在，强度会越来越弱，通过在锁控装置4设置可调式机械隔离装置和双控信号发射或接收单元，以使双控信号便于信号解析控制装置3侦测和区别两信号源之方位和/或其与信号解析控制之间的距离，即通过一发两收或两发一收的通信过程，判断信号解析控制装置3与锁控装置4的相对方向，同时利用信号的具体强度大小，计算出锁控装置4与信号解析控制装置3间的距离，并以此作为控制锁控装置的条件。
距离d的计算可以用很多方法，本发明至少可以采用两种方式。其一采用公式计算法，d=10^((abs(RSSI)-A)/(10*n))，abs为求绝对值，RSSI为接收到的信号强度，为负值；A为双控信号收发装置1与信号解析控制装置3相隔1米时的信号强度，n为环境衰减因子。由于所处环境不同，对应的参数值应该都不一样。按道理，公式里的每项参数都应该做实验获得，若实验难以进行，则也可以采用经验值，如蓝牙无线信号中A参数可赋59，n可赋2.0。
其二采用距离映射法，此法较为简单，即在使用环境中做实验，形成接收到的信号强度值与距离的多个数据对；拟合出一条最佳曲线方程式；当获取到新的信号强度值，则可由曲线方程式直接获得距离值。
本发明结构简单，隔离、控制效果好，且控制条件可调，有利于系统调整；也便于以此作为设置解码的控制条件，增强锁控装置的加密安全性。
Claims (7)
1.一种适于锁控机构的双控信号隔离分控系统，包括双控信号收发装置（1）、信号隔离装置（2）和信号解析控制装置（3），其特征是：所述的双控信号收发装置（1）分置于所述的信号隔离装置（2）的两侧；所述的信号解析控制装置（3）与所述的双控信号收发装置（1）无线通信联接，所述的无线信号通过信号解析控制装置（3）的收发、转换与比较、分析，按预定规则对所述的双控信号收发装置（1）的双控信号实施分别侦测与控制；所述的信号隔离装置（2）为板状结构，其厚度可调，即中空的信号隔离装置（2）包括两个面板和设置于面板之间的调整装置，所述的调整装置包括调节螺杆（21）、调节杆（22）和调节手柄（23），两面板之间平行设置调节螺杆（21），调节螺杆（21）通过调节杆（22）实现同步调控；所述的双控信号收发装置（1）的两信号装置分别作为信号发射装置，与所述的信号解析控制装置（3）无线通信联接，即所述的双控信号收发装置（1）的两信号装置分别向外发射无线信号，所述的信号解析控制装置（3）分别接收两信号装置的双控信号，并基于信号隔离装置（2）的隔离作用，信号解析控制装置（3）判断并区分双控信号的空间方位和/或距离，进而对锁控装置（4）发出是否解锁的控制信号；或者所述的双控信号收发装置（1）的两信号装置分别作为信号接收装置，与所述的信号解析控制装置（3）无线通信联接，即所述的双控信号收发装置（1）的两信号装置分别接收信号解析控制装置（3）发出的无线信号，并基于信号隔离装置（2）的隔离作用，信号解析控制装置（3）判断并区分双控信号的空间方位和/或距离，进而对锁控装置（4）发出是否解锁的控制信号。
2.根据权利要求1所述的双控信号隔离分控系统，其特征是：所述的双控信号收发装置（1）为蓝牙射频收发器，与信号解析控制装置（3）基于蓝牙模式无线通讯，并判断并区分双控信号的空间方位和/或距离，进而对锁控装置（4）发出是否解锁的控制信号。
3.根据权利要求1所述的双控信号隔离分控系统，其特征是：所述的双控信号收发装置（1）为WiFi信号收发器，与信号解析控制装置（3）基于无线WiFi模式无线通讯，并判断并区分双控信号的空间方位和/或距离，进而对锁控装置（4）发出是否解锁的控制信号。
4.根据权利要求1所述的双控信号隔离分控系统，其特征是：所述的信号隔离装置（2）之两个面板使用导电或者导磁材料制成。
5.根据权利要求4所述的双控信号隔离分控系统，其特征是：所述的导电材料为铁、铜、铝或不锈钢质板材。
6.根据权利要求1所述的双控信号隔离分控系统，其特征是：所述的信号解析控制装置（3）对接收的无线信号强度进行多次采样，取平均值；所述的距离d=10^((abs(RSSI)-A)/(10*n))，其中d为距离结果，RSSI为无线信号强度值，A为所述的双控信号收发装置（1）与所述的信号解析控制装置（3）相隔1米时的信号强度的绝对值，n为环境衰减因子。
7.根据权利要求6所述的双控信号隔离分控系统，其特征是：所述的距离d计算步骤包括：在使用环境中做实验，形成接收到的无线信号强度值与距离的多个数据对；使用所述的多个数据对拟合出一条最佳曲线方程式；接收到新的无线信号强度值，代入所述的曲线方程式中计算距离。
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