CN108729762A - 电子锁的控制系统、控制方法及智能门锁 - Google Patents

电子锁的控制系统、控制方法及智能门锁 Download PDF

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Abstract

一种电子锁的控制方法，所述电子锁包括第一解锁单元和第二解锁单元，所述控制方法包括：所述第一解锁单元在采集到匹配的第一感应信息时产生上电触发信号；所述第二解锁单元接收到所述第一上电触发信号后上电以采集第二感应信息，且根据所述第二感应信息得到解锁验证信息；分析处理所述解锁验证信息得到解锁验证结果，并根据所述解锁验证结果控制门锁开锁。在待机状态时，通过一个间隔扫描状态的感应器检测到有解锁动作的感应信号时，再唤醒其他身份验证的开锁方式的电路，如此，电子锁在待机状态下，仅有一个感应器处在工作状态，其他都是断电状态，大大降低了整个待机功耗。

Description

电子锁的控制系统、控制方法及智能门锁
技术领域
本发明属于安防领域，尤其涉及电子锁的控制系统、控制方法及智能门锁。
背景技术
智能门锁由于其便利性，越来越受到市场的欢迎。目前智能门锁都是通过 4-10节干电池供电，需要定期更换电池。门锁功耗分为静态(待机)功耗和工作功耗，而静态功耗的高低将直接影响换电池的频率及使用寿命。另一方面，为了适应不同的用户，一般智能电子门锁支持指纹、密码、刷卡、手机蓝牙、钥匙等多种身份验证开锁方式。在静态功耗中，传统智能门锁刷卡(射频)模块、指纹模块、密码键盘及蓝牙模块等的电路由于都要间隔扫描，使得门锁静态功耗较高。
智能门锁刷卡模块一般采用无源RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)技术，它通过射频信号自动识别IC卡并获取卡中的相关数据，然后把数据送入管理系统认证，来判定是否合法并具备打开门锁的权限。应用于门锁时，基于降低功耗的考虑，射频模块每间隔一段时间(约300ms-800ms) 工作一次，如果检测到有IC卡靠近，门锁控制系统被唤醒，读取IC卡中的相关数据，否则再转入间歇工作模式。由于间歇工作模式的存在，射频模块的电路部分的功耗在几十到几百微安不等。
因此，传统的门锁身份验证系统特别是的射频模块待机时需要间隔扫描存在静态功耗较高。
发明内容
本发明提供一种电子锁的控制系统、控制方法及智能门锁，旨在解决传统电子锁的控制系统存在静态功耗较高的问题。
一种电子锁的控制系统，所述控制系统包括：
第一感应装置，在采集到匹配的第一感应信息时产生第一上电触发信号；
第二感应装置，与所述第一感应装置连接，用于接收到所述第一上电触发信号后上电所述第二感应装置，且用于采集第二感应信息；
第一解锁电路，与所述第二感应装置连接，用于接收所述第二感应信息得到解锁验证信息；及
验证控制电路，与所述第一解锁电路连接，用于分析处理所述解锁验证信息得到解锁验证结果，并根据所述解锁验证结果控制门锁开锁。
此外，还提供了一种电子锁的控制方法，所述电子锁包括第一解锁单元和第二解锁单元，所述控制方法包括：
所述第一解锁单元在采集到匹配的第一感应信息时产生上电触发信号；
所述第二解锁单元接收到所述第一上电触发信号后上电以采集第二感应信息，且根据所述第二感应信息得到解锁验证信息；
分析处理所述解锁验证信息得到解锁验证结果，并根据所述解锁验证结果控制门锁开锁。
此外，还提供了一种智能门锁，包括上述的电子锁的控制系统。
上述的电子锁的控制系统、控制方法及智能门锁具有至少两种身份验证的开锁方式，在待机状态时，通过一个间隔扫描状态的感应器检测到有解锁动作的感应信号时，再唤醒其他身份验证的开锁方式的电路，如此，电子锁在待机状态下，仅有一个感应器处在工作状态，其他都是断电状态，大大降低了整个待机功耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电子锁的控制方法的流程图；
图2为本发明一实施例提供的电子锁的控制系统的模块示意图；
图3为本发明另一实施例提供的电子锁的控制系统的模块示意图；
图4为本发明实施例提供的电容式键盘触摸板的结构示意图；
图5为本发明实施例中电子锁的控制方法的IC卡刷卡示例的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
智能门锁包括指纹识别模块、电容式触摸键盘模块、射频卡片识别模块、主板微控制器、灯光模块、通讯模块及存储模块，进一步还可以包括红外线检测模块等等。智能门锁包括指纹识别模块、电容式触摸键盘模块、射频卡片识别模块、灯光模块、通讯模块及存储模块均分别与主板微控制器连接。
请参阅图1，本发明实施例中的电子锁包括第一解锁单元和第二解锁单元，电子锁的控制方法包括：
步骤S110，第一解锁单元在采集到匹配的第一感应信息时产生上电触发信号；
步骤S120，第二解锁单元接收到第一上电触发信号后上电以采集第二感应信息，且根据第二感应信息得到解锁验证信息；
步骤S130，分析处理解锁验证信息得到解锁验证结果，并根据解锁验证结果控制门锁开锁。
在待机状态时，通过一个间隔扫描状态的感应器检测到有解锁动作的感应信号时，再唤醒其他身份验证的开锁方式的电路，如此，电子锁在待机状态下，仅有一个感应器处在工作状态，其他都是断电状态，大大降低了整个待机功耗。
在一个电子锁的控制系统中，请参阅图2和3，包括第一解锁单元100、第二解锁单元200和验证控制电路300，第一解锁单元100包括第一感应装置 110。第一感应装置110在采集到匹配的第一感应信息时产生第一上电触发信号。
在一些实施方式中，请参阅图2，第一感应装置110可以是独立设置的模块，如红外线检测模块，工作在间隔扫描状态，即每间隔一段时间(约 300ms-800ms)工作一次，在检测到用户靠近电子锁将要进行开锁动作时，将产生第一上电触发信号；另外也可以是一个独立设置的机构，如滑盖机构和与滑盖机构连接的位置开关，用一个滑盖机构挡住刷卡区域，当位置开关检测到刷卡区域被挡住时，第二解锁单元200的电路将断电停止工作；反之，则产生第一上电触发信号启动第二解锁单元200的电路。
在另一些实施方式中，请参阅图3，第一感应装置110更可以是一个工作在间隔扫描状态的身份验证解锁识别电路中的部分，如此，第一解锁单元100 还包括第一解锁电路120，第一解锁电路120与第一感应装置110连接，用于接收到第一上电触发信号后上电，第一解锁电路120用于获取第一解锁验证信息。
第二解锁单元200包括第二感应装置210和第二解锁电路220，第二感应装置210与第一感应装置110连接，用于接收到第一上电触发信号后上电第二感应装置210用于采集第二感应信息；第二解锁电路220与第二感应装置210 连接，用于接收第二感应信息得到第二解锁验证信息。
其中，第二解锁电路220还与第一感应装置110连接，接收到第一上电触发信号后上电；或第二感应装置210采集到第二感应信息后产生第二上电触发信号，第一解锁电路120接收第二上电触发信号后上电。如此，可进一步降低整体功耗。
在一些实施方式中，请参阅图3和图4，第一解锁单元100为电容式触摸键盘。第一感应装置110为包括解锁按键区域111的电容式键盘触摸板，第一感应信息为电容值或电容变化值。第一解锁电路120包括键盘电路板，键盘电路板包括与解锁按键区域111相对设置的键盘电路，键盘电路板在接收到上电触发信号后，激活键盘电路接收作为第一解锁验证信息的密码信息。第二解锁单元200为射频卡片识别模块和、或指纹识别模块。第二感应装置210包括用于识别IC卡的射频天线210，第二解锁电路220包括射频驱动芯片；和/或第二感应装置210包括指纹传感器，第二解锁电路220包括指纹识别芯片。
在其他实施方式中，第一感应装置110可以是射频天线210/指纹传感器，第一解锁电路120为射频驱动芯片/指纹识别芯片；第二感应装置210为电容式键盘触摸板，第二解锁电路220为键盘电路板。
请参阅图4，射频天线210设置于解锁按键区域111。电容式触摸键盘模块、射频卡片识别模块的电路物理位置上在同一物理区域，节省了电子门锁的面板面积，有利于小型化；覆盖整个电容式键盘触摸板的圆形按键组成是感应是否有触摸的键盘电路，而围绕在电容式键盘触摸板下方的射频天线210线圈组成了射频读写电路，这两部分电路完全独立工作，实现的功能不同。
若所述第一感应信息落在第一阈值范围内，则所述第二解锁单元200的第二解锁电路220上电；若所述第一感应信息落在第二阈值范围内，则所述第一解锁单元100中的第一解锁电路110上电。其中，第一阈值范围与第二阈值范围可以相交或不相交。例如，相交时，第一阈值范围的最大值大于第二阈值范围的最小值；不相交时，第一阈值范围的最大值小于第二阈值范围的最小值。请参阅图3和图5，在一个示例中，当IC卡或用户手指靠近时，会引起电容式键盘触摸板检测的容值变大，即当电容式键盘触摸板的感应端(第一感应装置 110)每隔固定时间扫描返回模拟电压(第一感应信息)值变化到第一阈值范围 (低于第一解锁电路120的键盘电路板唤醒阈值)时，将输出唤醒第二解锁单元200的第一上电触发信息；当电压值变化值大于键盘电路板的唤醒值(第二阈值范围)，将仅唤醒键盘电路板或同时唤醒第二解锁单元200和键盘电路板。可以理解的是，由于IC卡靠近电容式键盘触摸板时的电压值变化值低于用户手指靠近电容式键盘触摸板时电压值变化值，IC卡用户使用IC卡进行身份验证时仅通过电容式键盘触摸板唤醒射频天线210和射频驱动芯片进行IC卡验证，密码验证的键盘电路板将不会被唤醒，以降低能耗。用户手指靠近电容式键盘触摸板，电容式键盘触摸板仅唤醒密码验证的键盘电路板进行密码校验，射频天线210和射频驱动芯片将不会被唤醒，以降低能耗。
第一感应装置110将唤醒射频天线210和射频驱动芯片，扫描是否存在IC 卡并读取数据。当第一感应装置110进入待机模式，第二解锁单元200进入不工作模式。
进一步地，以一个IC卡的身份验证开锁流程介绍上述实施方式。因为门锁的功能决定整个感应区有触摸按键电路和射频读写器电路，而且这两个电路的工作区域相同并且原理相似，如果使两个电路中其中一个改为触发型工作方式，会比两个电路同时间断性工作所用功耗要低。所以通过触摸电路感应来唤醒射频读写器电路会大大降低整个待机功耗。首先，触摸部分电路因容值变化感应到有卡接近，此时在唤醒屏幕的同时也唤醒了射频读写器电路，此时射频读写器电路开始工作，检测卡的信息生成密钥进行校验是否是安全正确的卡，并且要经过通过卡的ID在安全芯片中搜寻是否存在来判断是否开门。简而言之，整个系统是通过解放射频读写器电路，使其大部分时间处于不工作状态，来达到降低功耗的目的。
请参阅图2和3，验证控制电路300由主板微控制器和存储模块构成，与第一解锁电路120和第二解锁电路220连接，用于分析处理解锁验证信息得到解锁验证结果，并根据解锁验证结果控制门锁开锁。进一步地，当键盘电路板、射频驱动芯片和指纹识别芯片同时被唤醒时，解锁验证信息包括上述的第一解锁验证信息和第二解锁验证信息。检测IC卡的信息生成密钥进行校验是否是安全正确的卡，并且要经过通过IC卡的ID在安全芯片中搜寻是否存在来判断是否开门；指纹识别和密码验证类同。进一步地，验证控制电路300也是在接收到第一上电触发信号或第二上电触发信号才上电工作。
此外，还提供了一种智能门锁，包括上述的电子锁的控制系统。电子锁的控制系统的电容式触摸键盘模块和射频卡片识别模块的电路物理位置上在同一区域，而且这两部分的传统工作方式是相似的，都是定时的检测，所以两部分电路工作的配合控制很重要；门锁待机时，电容式触摸键盘模块中部分处于扫描工作状态，射频卡片识别模块等其他(指纹识别模块、主板微控制器、灯光模块、通讯模块及存储模块)的电路不工作，射频卡片识别模块的电路的工作状态基本上取决于电容式触摸键盘模块的感应信息；当IC卡靠近时，会引起电容式触摸键盘模块的电容式键盘触摸板检测的容值变大，当容值超过一定阈值时，唤醒射频卡片识别模块，扫描是否存在IC卡并读取数据，此时设定的阈值大小也将决定电容式触摸键盘模块的灵敏度和功耗。整个系统的工作方式是由于通过电容式触摸键盘模块检测的变化来唤醒射频卡片识别模块的读写，所以在电容式触摸键盘模块没有检测到卡的接近时，射频卡片识别模块基本处于不工作的状态，不同于其传统工作方式，以此来降低刷卡部分功耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种电子锁的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：
第一感应装置，在采集到匹配的第一感应信息时产生第一上电触发信号；
第二感应装置，与所述第一感应装置连接，用于接收到所述第一上电触发信号后上电，且用于采集第二感应信息；
第一解锁电路，与所述第二感应装置连接，用于接收所述第二感应信息得到解锁验证信息；及
验证控制电路，与所述第一解锁电路连接，用于分析处理所述解锁验证信息得到解锁验证结果，并根据所述解锁验证结果控制门锁开锁。
2.如权利要求1所述的电子锁的控制系统，其特征在于，还包括第二解锁电路，所述第二解锁电路与所述第一感应装置连接，用于接收到所述第一上电触发信号后上电，所述第二解锁电路用于获取第一解锁验证信息。
3.如权利要求2所述的电子锁的控制系统，其特征在于，
若所述第一感应信息落在第一阈值范围内，则所述第二感应装置上电；
若所述第一感应信息落在第二阈值范围内，则所述第二解锁电路上电。
4.如权利要求1或3所述的电子锁的控制系统，其特征在于，所述第一感应装置为包括解锁按键区域的电容式键盘触摸板，所述第一感应信息为电容值或电容变化值；或
所述第一感应装置包括滑盖机构和与所述滑盖机构连接的位置开关。
5.如权利要求2所述的电子锁的控制系统，其特征在于，所述第二解锁电路包括键盘电路板，所述键盘电路板包括与所述解锁按键区域相对设置的键盘电路，所述键盘电路板在接收到所述上电触发信号后，激活所述键盘电路接收作为所述第一解锁验证信息的密码信息。
6.如权利要求1至3任一项所述的电子锁的控制系统，其特征在于，所述第一解锁电路还与所述第一感应装置连接，接收到所述第一上电触发信号后上电；或
所述第二感应装置采集到所述第二感应信息后产生第二上电触发信号，所述第一解锁电路接收所述第二上电触发信号后上电。
7.如权利要求1至3任一项所述的电子锁的控制系统，其特征在于，所述第二感应装置包括射频天线，所述第一解锁电路包括射频驱动芯片。
8.如权利要求7所述的电子锁的控制系统，其特征在于，所述射频天线设置于所述解锁按键区域。
9.如权利要求1至3任一项所述的电子锁的控制系统，其特征在于，所述第二感应装置包括指纹传感器，所述第一解锁电路包括指纹识别芯片。
10.一种电子锁的控制方法，所述电子锁包括第一解锁单元和第二解锁单元，其特征在于，所述控制方法包括：
所述第一解锁单元在采集到匹配的第一感应信息时产生上电触发信号；
所述第二解锁单元接收到所述第一上电触发信号后上电以采集第二感应信息，且根据所述第二感应信息得到解锁验证信息；
分析处理所述解锁验证信息得到解锁验证结果，并根据所述解锁验证结果控制门锁开锁。
11.如权利要求10所述的电子锁的控制方法，其特征在于，还包括：
若所述第一感应信息落在第一阈值范围内，则所述第二解锁单元上电；
若所述第一感应信息落在第二阈值范围内，则所述第一解锁单元中的解锁电路上电。
12.如权利要求10或11所述的电子锁的控制方法，其特征在于，所述第一解锁单元包括：
第一感应装置，工作在间隔扫描状态，在采集到匹配的第一感应信息时产生第一上电触发信号。
13.如权利要求12所述的电子锁的控制方法，其特征在于，所述第一解锁单元还包括；
第一解锁电路，与所述第一感应装置连接，用于接收到所述第一上电触发信号后上电，所述第一解锁电路用于获取第一解锁验证信息。
14.如权利要求10或11所述的电子锁的控制方法，其特征在于，所述第二解锁单元包括：
第二感应装置，与所述第一感应装置连接，用于接收到所述第一上电触发信号后上电所述第二感应装置用于采集第二感应信息；和
第二解锁电路，与所述第二感应装置连接，用于接收所述第二感应信息得到第二解锁验证信息。
15.如权利要求12所述的电子锁的控制方法，其特征在于，所述第一感应装置为包括解锁按键区域的电容式键盘触摸板，所述第一感应信息为电容值或电容变化值；或
所述第一感应装置包括滑盖机构和与所述滑盖机构连接的位置开关。
16.如权利要求14所述的电子锁的控制方法，其特征在于，所述第二感应装置包括射频天线，所述第二解锁电路包括射频驱动芯片；和/或
所述第二感应装置包括指纹传感器，所述第二解锁电路包括指纹识别芯片。
17.一种智能门锁，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的电子锁的控制系统。
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