CN111577015B - 锁具控制方法、控制系统和电子钥匙 - Google Patents

Abstract

一种锁具控制方法、控制系统和电子钥匙。所述锁具控制方法包括：所述电子钥匙通过第一互感线圈发射锁具检测电信号，并检测关于第一互感线圈的电信号变化；根据电子钥匙的关于第一互感线圈的电信号变化，确定电子钥匙与锁具的接近状态；响应于电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态，所述电子钥匙通过第一互感线圈对锁具供电；所述电子钥匙向锁具发送解闭锁指令。在本发明实施例的技术方案中，通过检测关于第一互感线圈的电信号变化来确定两个互感线圈的准确对位，无需设置附加的位置检测装置；在两个互感线圈准确对位后，电子钥匙才对锁具进行无线供电，能够在无线供电过程中提高电子钥匙和锁芯之间的电能传输效率，降低互感线圈的发热量。

Description

锁具控制方法、控制系统和电子钥匙

技术领域

本发明属于锁具技术领域，具体涉及一种锁具控制方法、控制系统和电子钥匙。

背景技术

在变电站防误、配网防误等应用领域，出于安全性的考虑，通常使用具有身份识别码的锁具，采用电子钥匙对锁具进行解闭锁操作。

现有技术中，在传统的电子钥匙及锁具锁芯之间采用了触点结构，电子钥匙通过金属电极接触为锁具进行供电，而裸露的电极容易磨损和氧化，导致故障率较高。

基于待解决的上述技术问题，改进后的电子钥匙和锁芯分别在各自端部设置有环形磁感应线圈，电子钥匙通过感应方式为锁具进行无线供电。但是，由于没有考虑到相应的两个线圈的精准对位，往往将线圈的体积设计的较大，这样才能保证电能传输效率以满足较大功率的无线供电，这样的方案不利于电子钥匙和锁芯的小型化。

随后，出现了在无线供电的环形线圈中增加柱状磁芯以改善充电效率的方案，但这样的方案漏磁较大，且发射线圈和接受线圈仍不能精准对位，仍然存在电能传输效率低，线圈发热量大的问题。

此外，在上述方案中，一般通过检测电子钥匙插入锁芯的方式来触发启动无线供电，这样就需要额外设置磁性位置检测装置(例如，霍尔元件与磁钢，干簧管与磁钢等)，在锁具与电子钥匙相对位的结构空间狭小，除去用于无线供电的互感线圈占用绝大部分涉及空间外，设置磁性位置检测装置，使得结构更为复杂。作为磁性位置检测装置，也会发送磁感应信号，能够造成磁场损失，一定程度上对无线供电感应信号造成干扰，降低无线供电效率和品质。在现有无源电子锁具中，往往将磁性位置检测装置尽量远离无互感线圈布置，从而使得电子钥匙与锁具的对位面积增大，增加了电子钥匙的解锁头体积，也增加了锁具的无线钥匙接口面积。显然，这样设计不仅结构设计复杂，而且不利于电子钥匙、锁芯和和锁具小型化。

发明内容

为解决无线充电效率低、发热量大以及设备难以小型化的计时问题，本发明提出了一种锁具控制方法、控制系统和电子钥匙。

根据本发明的一个方面，所述锁具控制方法包括：

所述电子钥匙通过第一互感线圈发射锁具检测电信号，并检测关于第一互感线圈的电信号变化；

根据电子钥匙的关于第一互感线圈的电信号变化，确定电子钥匙与锁具的接近状态；

响应于电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态，所述电子钥匙通过第一互感线圈对锁具供电；

所述电子钥匙向锁具发送解闭锁指令。

进一步，当所述电子锁具的关于第一互感线圈的电信号值超出电信号阈值时，确定电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态。

进一步，通过对所述电子钥匙的供电单元电流进行采样，检测关于第一互感线圈的电信号值。

进一步，所述电子钥匙通过第一互感线圈发射的锁具检测电信号为间隔的锁具检测脉冲信号，

当检测到的关于第一互感线圈的电信号波形为电信号特征波形时，确定电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态。

进一步，所述电子钥匙向锁具发送电子钥匙身份识别码以及使用通讯密钥加密的解闭锁指令，所述通讯秘钥是电子钥匙对锁具认证通过后生成的，用于电子钥匙与锁具之间通讯。

进一步，所述锁具控制方法还包括在电子钥匙向锁具发送解闭锁指令之前电子钥匙对锁具的认证，包括：

所述电子钥匙向锁具发送认证命令；

所述电子钥匙从锁具接收响应于所述认证命令的包括锁具身份识别信息的应答信息；

所述电子钥匙判断所述锁具身份识别信息是否存在于其存储的具有操作权限的锁具身份识别码列表中，当所述锁具身份识别信息存在于存储的具有操作权限的锁具身份识别码列表中时，电子钥匙认证通过该锁具；

所述电子钥匙对于认证通过的锁具，生成电子钥匙与锁具之间的通讯密钥；

所述电子钥匙将所述通讯秘钥和电子钥匙身份识别码发送给锁具。

进一步，所述电子钥匙在对锁具的解闭锁操作过程中通过第一互感线圈持续发射所述锁具检测电信号。

根据本发明的另一方面，所述电子钥匙执行如上所述的锁具控制方法。

根据本发明的又一方面，所述锁具控制系统包括锁具和如上所述的电子钥匙。

进一步，所述电子钥匙包括第一互感线圈、第一通讯单元、第一存储单元、供电单元和第一控制单元，所述第一互感线圈、第一通讯单元、第一存储单元和供电单元分别与第一控制单元连接，所述第一存储单元用于存储具有操作权限的锁具身份识别码列表；

所述锁具具有锁芯，所述锁具的锁芯包括第二互感线圈、第二通讯单元、第二存储单元、储能单元、解闭锁机构和第二控制单元，所述第二互感线圈、第二通讯单元、第二存储单元、储能单元和解闭锁机构分别与第二控制单元连接，所述第二存储单元用于存储具有操作权限的电子钥匙身份识别码列表。

进一步，所述第一互感线圈缠绕在第一U型磁芯的底部，所述第二互感线圈缠绕在第二U型磁芯的底部，

在电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态时，所述第一U型磁芯的两个端部分别与第二U型磁芯的两个端部相对准。

进一步，锁具控制系统在对锁具进行解锁时，

所述电子钥匙的第一控制单元通过第一互感线圈发射间隔的锁具检测脉冲信号，并由第一控制单元检测关于第一互感线圈的电压波形变化；

当所述电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态时，电子钥匙的第一控制单元检测到电压采样特征波形，电子钥匙的第一控制单元通过第一互感线圈发射充电感应信号，通过第二互感线圈为锁具进行无线充电，电能存储在锁具的储能单元中；

所述电子钥匙的第一通讯单元与锁芯的第二通讯单元通讯，向锁具发送电子钥匙身份识别码和解锁指令，锁芯的第二通讯单元将电子钥匙身份识别码和解锁指令发送给锁芯的第二控制单元；

所述锁芯的第二控制单元通过第二存储单元中存储的具有操作权限的电子钥匙身份识别码列表，对电子钥匙身份识别码进行验证，如果第二存储单元中存储有相应的电子钥匙身份识别码，则第二控制单元控制解闭锁机构对锁具进行解锁。

进一步，在锁具解锁后，锁具的储能单元中存储有足以闭锁的电能；电子钥匙的第一控制单元通过第一感应线圈发射间隔的锁具检测脉冲信号，第一控制单元能够持续检测到关于第一互感线圈的电压采样特征波形；

锁具控制系统在对锁具进行闭锁时，当所述电子钥匙不再处于对锁具可操作的接近状态时，电子钥匙的第一控制单元检测不到电压采样特征波形，电子钥匙的第一通讯单元与锁芯的第二通讯单元通讯，向锁芯发送闭锁指令；

所述锁芯的第二通讯单元将闭锁指令发送给锁具的第二控制单元；

所述锁芯的第二控制单元利用储能单元中存储的电能，控制解闭锁机构对锁具进行闭锁。

进一步，电子钥匙的第一控制单元在电子钥匙对锁具的操作过程中持续通过第一感应线圈发射间隔的锁具检测脉冲信号，第一控制单元能够持续检测到关于第一互感线圈的电压采样特征波形，

在锁具解锁后，电子钥匙的第一控制单元仍通过第一感应线圈发射充电感应信号，使得锁具的储能单元中存储有足以闭锁的电能，

锁具控制系统在对锁具进行闭锁时，当所述电子钥匙不再处于对锁具可操作的接近状态时，电子钥匙的第一控制单元检测不到电压采样特征波形，电子钥匙的第一控制单元停止通过第一感应线圈发射充电感应信号，电子钥匙的第一通讯单元与锁芯的第二通讯单元通讯，向锁芯发送闭锁指令；

所述锁芯的第二通讯单元将闭锁指令发送给锁具的第二控制单元；

所述锁芯的第二控制单元利用储能单元中存储的电能，控制解闭锁机构对锁具进行闭锁。

在本发明实施例的技术方案中，通过检测关于第一互感线圈的电信号变化来确定电子钥匙的第一互感线圈与锁具的第二互感线圈准确对位，无需设置附加的位置检测装置；在电子钥匙的第一互感线圈与锁具的第二互感线圈准确对位后，电子钥匙才对锁具进行无线供电，能够在无线供电过程中减少磁场损失，提高电子钥匙和锁芯之间的电能传输效率，降低第一互感线圈和第二互感线圈的发热量。

附图说明

图1是本发明实施例提出的锁具控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提出的锁具控制方法的电子钥匙发射的PWM电压输出信号及其电流采样特征波形的对照示意图；

图3是本发明实施例提出的锁具控制方法中电子钥匙对锁具进行认证的流程图；

图4是本发明实施例提出的锁具控制系统的电子钥匙的结构框图；

图5是本发明实施例提出的锁具控制系统的锁具的锁芯的结构框图；

图6是本发明实施例提出的锁具控制系统的所述电子钥匙和锁具的磁芯及感应线圈的结构示意图；

图7是本发明实施例提出的锁具控制系统中，电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态时，电子钥匙的磁芯及线圈与锁具的磁芯及线圈的位置关系图；

图8是应用本发明实施例提出的所述锁具控制系统进行锁具解锁的流程图；

图9是应用本发明实施例提出的所述锁具控制系统进行锁具闭锁的第一流程图；

图10是应用本发明实施例提出的所述锁具控制系统进行锁具闭锁的第二流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本发明并不局限于附图和以下实施例。

根据本发明的第一方面，本发明实施例提出了一种锁具控制方法，使用作为解锁设备的电子钥匙通过插入或接近锁具的方式对锁具进行解闭锁操作。其中，所述电子钥匙具有第一互感线圈，所述第一互感线圈位于电子钥匙的解锁头端部；所述锁具为无源锁具，具有第二互感线圈。电子钥匙插入到电子锁具中或靠近电子锁具，电子钥匙具有第一互感线圈与锁具的第二互感线圈对准，以无线方式为电子锁具供电。

如图1所示，所述锁具控制方法包括：

S10：所述电子钥匙通过第一互感线圈发射锁具检测电信号，并检测关于第一互感线圈的电信号变化。

在本发明的实施例中，为了检测电子钥匙是否接近有锁具且与锁具对位，以保证无线充电时的充电效率，所述电子钥匙首先通过其第一互感线圈发射锁具检测电信号。在所述电子钥匙的解锁头与锁具接近的过程中，由于锁具的第二互感线圈的存在，电子钥匙的第一互感线圈与锁具的第二互感线圈发生互感。随着电子钥匙的第一互感线圈与锁具的第二互感线圈之间距离的逐渐缩短，互感值会发生改变，电子钥匙的第一互感线圈的谐振频率也不同于没有接近锁具的第二互感线圈时的情况。

由此，可以利用上述检测原理来判断所述电子钥匙是否处于对锁具可操作的接近状态，当电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态时，电子钥匙能够通过第一互感线圈向锁具以大功率进行高效无线供电。

S20：根据电子钥匙的关于第一互感线圈的电信号变化，确定电子钥匙与锁具的接近状态。

如上所述，电子钥匙的第一互感线圈与锁具的第二互感线圈的接近过程中，互感值都会发生改变，因此不是只要发生关于第一互感线圈的电信号变化就确定为电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态，而是根据电子钥匙和锁具的设置状况，设定电信号阈值，当电子锁具的关于第一互感线圈的电信号值超出(高于或低于)所述电信号阈值时，确定电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态。

在本发明的一个优选实施例中，通过对电子钥匙的供电单元电流进行采样，检测关于第一互感线圈的电信号(电流)值。当电子钥匙的供电单元电流值高于所设定的电流阀值时，则判定为电子钥匙为空载待机状态，没有达到对锁具可操作的接近状态；当电子钥匙的供电单元电流值低于所设定的电流阀值时，则判定为电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态。

在本发明的另一个优选实施例中，电子钥匙通过第一互感线圈发射间隔的锁具检测脉冲信号，采集电子钥匙的第一互感线圈上的电信号波形，由于第二互感线圈的互感作用，当电子钥匙的第一互感线圈上采集到的电信号波形为电信号特征波形时，确定电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态。

在一个示例中，如图2所示，电子钥匙通过第一互感线圈发射如图2所示的间歇的PWM电压输出信号，所述PWM电压输出信号每隔200ms输出一个5ms时长的脉冲串，所述脉冲串包括三个1ms时长的负脉冲，所述脉冲串中的两个负脉冲间隔1ms。所述电信号特征波形为如图2中的电流采样特征波形。由于互感导致的延时，在电子钥匙通过第一互感线圈发射脉冲串的过程中，在0-2ms的第一时段电流采样值不会发生明显变化，而在2-5ms的第二阶段电流采样值持续增大并超过阈值，则认为电流采样波形符合电流采样特征波形的特征，确定电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态。其中，在2-5ms的第二阶段需要进行至少两次采样，才能确定电流采样值持续增大。即，在该示例中，通过电流采样波形与电流采样特征波形进行对比，确定电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态。虽然在此示例中使用的是电流采样特征波形，本领域技术人员可以知道，可以在第一线圈回路中的检测电阻两端获取电压采样特征波形进行替换，同样可以实现上述目的。

S30：响应于电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态，所述电子钥匙通过第一互感线圈对锁具供电。

当电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态时，电子钥匙的第一互感线圈与锁具的第二互感线圈准确对位，所述电子钥匙通过第一互感线圈发射充电感应信号，例如正弦交流信号，通过第二互感线圈为锁具进行无线充电，使得锁具获得工作电能。

在本发明实施例的技术方案中，在电子钥匙的第一互感线圈与锁具的第二互感线圈准确对位后，电子钥匙才对锁具进行无线供电，从而能够在无线供电过程中减少磁场损失，提高电子钥匙和锁芯之间的电能传输效率，降低第一互感线圈和第二互感线圈的发热量。

S40：所述电子钥匙向锁具发送解闭锁指令。

在锁具获得了工作电能后，电子钥匙优选的以射频方式，例如RFID，向锁具发送解闭锁指令，锁具能够执行相应的解闭锁操作。

为了保证电子钥匙与锁具之间的安全通讯，在本发明的优选实施例中，所述电子钥匙仅能操作认证过的锁具。

电子钥匙向锁具发送电子钥匙身份识别码以及使用通讯密钥加密的解闭锁指令，所述通讯秘钥是电子钥匙对锁具认证通过后在所述电子钥匙和锁具之间生成唯一的通讯密钥。锁具对接收到的电子钥匙身份识别码进行验证，判断接收到的电子钥匙身份识别码是否存在于其存储的具有操作权限的电子钥匙身份识别码列表中，验证通过后再对解闭锁指令进行解密，执行解闭锁操作。

如图3所示，在所述电子钥匙向锁具发送解闭锁指令之前，电子钥匙对锁具进行认证，包括：

S401：所述电子钥匙向锁具发送认证命令。

所述锁具从电子钥匙接收所述认证命令，并向电子钥匙发送包括锁具身份识别信息的应答信息。

S402：所述电子钥匙从锁具接收响应于所述认证命令的包括锁具身份识别信息的应答信息。

所述应答信息的生成方法采用自定义的逻辑算法。

S403：所述电子钥匙判断锁具身份识别信息是否存在于其自身存储的具有操作权限的锁具身份识别码列表中，当所述锁具身份识别信息存在于存储的具有操作权限的锁具身份识别码列表中时，认证通过该锁具。

所述电子钥匙中存储有具有操作权限的锁具身份识别码列表，只有在所述锁具身份识别码列表中的锁具才能由电子钥匙认证通过。

S404：电子钥匙对于认证通过的锁具，生成所述电子钥匙与锁具之间的通讯密钥。

电子钥匙未成功认证锁具，表明电子钥匙对锁具不具有操作权限，则电子钥匙提示异常，并终止操作。

S405：电子钥匙将所述通讯秘钥和电子钥匙身份识别码发送给锁具。

所述锁具从电子钥匙接收并在存储单元中存储所述通讯秘钥和电子钥匙身份识别码，将电子钥匙身份识别码存储在具有操作权限的电子钥匙身份识别码列表中。

由此可知，电子钥匙与锁具之间的认证是相互的。如果出现电子钥匙丢失或者锁具/锁芯更换的情况，可通过PC机上的专用软件，将电子钥匙设置为工程模式，擦除锁具内部的信息，进行重新认证，保证系统安全可靠。并且，电子钥匙的初始化可以通过PC机上的软件实现，可通过USB电缆将电子钥匙连接到PC机的相关端口，进行数据写入、进入工程模式等操作；而锁具的初始化和复位都可以通过电子钥匙来进行。

根据本发明的第二方面，提供一种电子钥匙，执行如上所述的锁具控制方法。

根据本发明的第三方面，提供一种锁具控制系统，包括如上所述的电子钥匙和锁具。

所述电子钥匙包括第一互感线圈、第一通讯单元、第一存储单元、供电单元和第一控制单元，所述第一互感线圈、第一通讯单元、第一存储单元和供电单元分别与第一控制单元连接，如图4所示。所述第一控制单元控制第一通讯单元与外部进行通讯；所述第一存储单元用于存储具有操作权限的锁具身份识别码列表；所述供电单元用于向电子钥匙提供电能。

所述锁具具有锁芯，所述锁具的锁芯包括第二互感线圈、第二通讯单元、第二存储单元、储能单元、解闭锁机构和第二控制单元，所述第二互感线圈、第二通讯单元、第二存储单元、储能单元和解闭锁机构分别与第二控制单元连接，如图5所示。所述第二控制单元控制第二通讯单元与外部进行通讯；所述第二存储单元用于存储具有操作权限的电子钥匙身份识别码列表；所述储能单元用于存储从外部接收的电能；所述解闭锁机构用于执行解闭锁操作。

优选的，如图6所示，所述第一互感线圈和第二互感线圈1分别缠绕在U型磁芯2的底部。在电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态时，第一互感线圈11所在的第一U型磁芯21的两个端部分别与第二互感线圈12所在的第二U型磁芯22的两个端部相对，如图7所示，形成闭环结构，从而使得磁链通过电子钥匙端的U型磁芯被引导出来，被锁具端的U型磁芯导走，能够有效约束感应线圈的磁力线，使感应磁场能够直接沿着磁导率高的部分通过，减少了空气中的磁路长度，降低了磁通损失，优化了漏磁设计，进一步提高了电子钥匙和锁芯之间的电能传输效率，降低了第一互感线圈和第二互感线圈的发热量。

做为本发明实施例的所述锁具控制系统的应用，在解锁时，如图8所示，所述电子钥匙的第一控制单元通过第一互感线圈发射间隔的锁具检测脉冲信号，并由第一控制单元检测第一互感线圈的电压波形变化。

当电子钥匙插入或靠近锁具的锁芯且电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态时，由于第一互感线圈与第二互感线圈之间的电磁感应，电子钥匙的第一线圈回路产生一个电压采样特征脉冲，电子钥匙的第一控制单元检测到电压采样特征波形，确定电子钥匙已经插入或靠近锁芯且处于对锁具可操作的接近状态，电子钥匙的第一控制单元通过第一互感线圈发射充电感应信号，通过第二互感线圈为锁具进行无线充电，电能存储在储能单元中，使得锁具获得工作电能。

与此同时，电子钥匙的第一通讯单元以射频方式与锁具的锁芯的第二通讯单元通讯，向锁具发送电子钥匙身份识别码和解锁指令，锁芯的第二通讯单元将电子钥匙身份识别码和解锁指令发送给锁芯的第二控制单元。锁芯的第二控制单元通过第二存储单元中存储的具有操作权限的电子钥匙身份识别码列表，对电子钥匙身份识别码进行验证，如果第二存储单元中存储有相应的电子钥匙身份识别码，则第二控制单元控制解闭锁机构对锁具进行解锁，如果第二存储单元中没有存储相应的电子钥匙身份识别码，则验证失败，锁具通过第二通讯单元向电子钥匙发送错误信息。

在上述应用的第一种方式中，在锁具解锁后，电子钥匙的第一控制单元通过第一感应线圈发射间隔的锁具检测脉冲信号，不再通过第一感应线圈发射充电感应信号(不再对锁具充电)。此时，由于在开锁过程中电子钥匙对锁具的无线供电，使得锁具的储能单元中存储有足以闭锁的电能，第一控制单元能够持续检测到关于第一互感线圈的电压采样特征波形。

闭锁时，如图9所示，将电子钥匙从锁芯中拔出或远离锁芯，由于电磁感应结束或减弱，第一控制单元无法检测到电压采样特征波形，即判断钥匙已经拔出或远离锁具，电子钥匙的第一通讯单元以射频方式与锁具的锁芯的第二通讯单元通讯，向锁具的锁芯发送闭锁指令。锁芯的第二通讯单元将闭锁指令发送给第二控制单元。锁芯的第二控制单元利用储能单元中存储的电能，控制解闭锁机构对锁具进行闭锁。从而，本发明实施例的锁具控制系统能够在电子钥匙接近锁具一次或从锁具中插拔一次的情况下，完成锁具的解锁和闭锁操作。

在上述应用的第二种方式中，所述电子钥匙的第一控制单元通过第一互感线圈持续发射间隔的锁具检测脉冲信号。需要说明的是，在电子钥匙通过第一互感线圈发射充电感应信号为锁具充电的同时，电子钥匙还持续通过通过第一互感线圈发射间隔的脉冲信号，持续检测电子钥匙与锁具的接近状态。所述间隔的锁具检测脉冲信号与充电感应信号频率不同，不会相互干扰。

在锁具解锁后，电子钥匙的第一控制单元仍通过第一感应线圈发射充电感应信号，对锁具充电，使得锁具的储能单元中存储有足以闭锁的电能；并且，电子钥匙的第一控制单元在电子钥匙对锁具的操作过程中持续通过第一感应线圈发射间隔的锁具检测脉冲信号，第一控制单元能够持续检测到关于第一互感线圈的电压采样特征波形。

闭锁时，如图10所示，将电子钥匙从锁芯中拔出或远离锁芯，由于电磁感应结束或减弱，第一控制单元无法检测到电压采样特征波形，即判断钥匙已经拔出或远离锁具，电子钥匙的第一控制单元停止通过第一感应线圈发射充电感应信号；电子钥匙的第一通讯单元以射频方式与锁具的锁芯的第二通讯单元通讯，向锁具的锁芯发送闭锁指令。锁芯的第二通讯单元将闭锁指令发送给第二控制单元。锁芯的第二控制单元利用储能单元中存储的电能，控制解闭锁机构对锁具进行闭锁。从而，本发明实施例的锁具控制系统也能够在电子钥匙接近锁具一次或从锁具中插拔一次的情况下，完成锁具的解锁和闭锁操作。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锁具控制方法，由具有第一互感线圈的电子钥匙对锁具进行解闭锁操作，其特征在于，所述锁具控制方法包括：

所述电子钥匙通过第一互感线圈持续发射间隔的锁具检测电信号，所述锁具检测脉冲信号为PWM电压输出信号，并检测关于第一互感线圈的电信号变化；

在电子钥匙通过第一互感线圈发射一个PWM电压输出信号的过程中，至少两次检测关于第一互感线圈的电流采样值，当电流采样值持续增大并超过阈值时，则检测到的关于第一互感线圈的电信号波形为电流采样特征波形，确定电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态；

响应于电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态，所述电子钥匙通过第一互感线圈发射充电感应信号对锁具供电，所述充电感应信号与所述锁具检测电信号的频率不同；

所述电子钥匙向锁具发送解闭锁指令。

2.如权利要求1所述的锁具控制方法，其特征在于，所述电子钥匙向锁具发送电子钥匙身份识别码以及使用通讯密钥加密的解闭锁指令，所述通讯密钥是电子钥匙对锁具认证通过后生成的，用于电子钥匙与锁具之间通讯。

3.如权利要求2所述的锁具控制方法，其特征在于，所述锁具控制方法还包括在电子钥匙向锁具发送解闭锁指令之前电子钥匙对锁具的认证，包括：

所述电子钥匙向锁具发送认证命令；

所述电子钥匙从锁具接收响应于所述认证命令的包括锁具身份识别信息的应答信息；

所述电子钥匙判断所述锁具身份识别信息是否存在于其存储的具有操作权限的锁具身份识别码列表中，当所述锁具身份识别信息存在于存储的具有操作权限的锁具身份识别码列表中时，电子钥匙认证通过该锁具；

所述电子钥匙对于认证通过的锁具，生成电子钥匙与锁具之间的通讯密钥；

所述电子钥匙将所述通讯密钥和电子钥匙身份识别码发送给锁具。

4.一种电子钥匙，其特征在于，所述电子钥匙执行如权利要求1-3之一所述的锁具控制方法。

5.一种锁具控制系统，其特征在于，所述锁具控制系统包括锁具和如权利要求4所述的电子钥匙。

6.如权利要求5所述的锁具控制系统，其特征在于，

所述电子钥匙包括第一互感线圈、第一通讯单元、第一存储单元、供电单元和第一控制单元，所述第一互感线圈、第一通讯单元、第一存储单元和供电单元分别与第一控制单元连接，所述第一存储单元用于存储具有操作权限的锁具身份识别码列表；

所述锁具具有锁芯，所述锁具的锁芯包括第二互感线圈、第二通讯单元、第二存储单元、储能单元、解闭锁机构和第二控制单元，所述第二互感线圈、第二通讯单元、第二存储单元、储能单元和解闭锁机构分别与第二控制单元连接，所述第二存储单元用于存储具有操作权限的电子钥匙身份识别码列表。

7.如权利要求6所述的锁具控制系统，其特征在于，所述第一互感线圈缠绕在第一U型磁芯的底部，所述第二互感线圈缠绕在第二U型磁芯的底部，

在电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态时，所述第一U型磁芯的两个端部分别与第二U型磁芯的两个端部相对准。

8.如权利要求6所述的锁具控制系统，其特征在于，锁具控制系统在对锁具进行解锁时，

所述电子钥匙的第一控制单元通过第一互感线圈发射间隔的锁具检测脉冲信号，并由第一控制单元检测关于第一互感线圈的电流采样值；

当所述电子钥匙处于对锁具可操作的接近状态时，电子钥匙的第一控制单元检测到电流采样特征波形，电子钥匙的第一控制单元通过第一互感线圈发射充电感应信号，通过第二互感线圈为锁具进行无线充电，电能存储在锁具的储能单元中；

所述电子钥匙的第一通讯单元与锁芯的第二通讯单元通讯，向锁具发送电子钥匙身份识别码和解锁指令，锁芯的第二通讯单元将电子钥匙身份识别码和解锁指令发送给锁芯的第二控制单元；

所述锁芯的第二控制单元通过第二存储单元中存储的具有操作权限的电子钥匙身份识别码列表，对电子钥匙身份识别码进行验证，如果第二存储单元中存储有相应的电子钥匙身份识别码，则第二控制单元控制解闭锁机构对锁具进行解锁。

9.如权利要求8所述的锁具控制系统，其特征在于，在锁具解锁后，锁具的储能单元中存储有足以闭锁的电能；电子钥匙的第一控制单元通过第一感应线圈发射间隔的锁具检测脉冲信号，第一控制单元能够持续检测到关于第一互感线圈的电流采样特征波形；

锁具控制系统在对锁具进行闭锁时，当所述电子钥匙不再处于对锁具可操作的接近状态时，电子钥匙的第一控制单元检测不到电流采样特征波形，电子钥匙的第一通讯单元与锁芯的第二通讯单元通讯，向锁芯发送闭锁指令；

所述锁芯的第二通讯单元将闭锁指令发送给锁具的第二控制单元；

所述锁芯的第二控制单元利用储能单元中存储的电能，控制解闭锁机构对锁具进行闭锁。

10.如权利要求8所述的锁具控制系统，其特征在于，电子钥匙的第一控制单元在电子钥匙对锁具的操作过程中持续通过第一感应线圈发射间隔的锁具检测脉冲信号，第一控制单元能够持续检测到关于第一互感线圈的电流采样特征波形，

在锁具解锁后，电子钥匙的第一控制单元仍通过第一感应线圈发射充电感应信号，使得锁具的储能单元中存储有足以闭锁的电能，

锁具控制系统在对锁具进行闭锁时，当所述电子钥匙不再处于对锁具可操作的接近状态时，电子钥匙的第一控制单元检测不到电流采样特征波形，电子钥匙的第一控制单元停止通过第一感应线圈发射充电感应信号，电子钥匙的第一通讯单元与锁芯的第二通讯单元通讯，向锁芯发送闭锁指令；

所述锁芯的第二通讯单元将闭锁指令发送给锁具的第二控制单元；

所述锁芯的第二控制单元利用储能单元中存储的电能，控制解闭锁机构对锁具进行闭锁。

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