CN113013996A - 一种激光无线充电的智能锁及其充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光无线充电的智能锁及其充电方法，涉及激光充电技术领域，包括激光发电模块、开锁识别模块和锁体，激光发电模块和开锁识别模块均位于锁体所在的接收端内，开锁识别模块用以采集开锁识别信号，并比对识别开锁识别信号，以控制锁体打开与否；所述激光发电模块包括红外光电池，所述红外光电池和转换电路的输入端连接，转换电路的输出端与开锁识别模块和锁体连接；所述红外光电池，用于接收发射端发射的红外激光信号；所述发射端包括均与发射端控制器连接的探测器、红外激光发射模块、发射端控制器和无线收发器。针对采用激光无线充电的智能存在的技术问题，它具有安全性，使用时启动人体保护机制。

Description

一种激光无线充电的智能锁及其充电方法

技术领域

本发明涉及激光充电技术领域，具体涉及一种激光无线充电的智能锁及其充电方法。

背景技术

激光无线充电技术是指利用激光束和光电池实现远距离、高功率无线充电技术，该技术的关键在于维持高功率激光辐照光电池的光电转化效率和稳定性。多用于飞机续航充电，应用在智能锁的充电时，因激光对眼睛具有伤害，首要面临就是安全问题。此外，红外激光的波束非常窄，只有正对才是最佳激光无线充电的位置，激光无线充电电池的光电转换效率也是挑战之一。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对采用激光无线充电的智能锁存在安全性的技术问题，本发明提供了一种激光无线充电的智能锁及其充电方法，它具有安全性，使用时启动人体保护机制。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种红外激光无线充电的智能锁，包括激光发电模块、开锁识别模块和锁体，激光发电模块和开锁识别模块均位于锁体所在的接收端内，开锁识别模块用以采集开锁识别信号，并比对识别开锁识别信号，以控制锁体打开与否；所述激光发电模块包括红外光电池，所述红外光电池和转换电路的输入端连接，转换电路的输出端与开锁识别模块和锁体连接；所述红外光电池，用于接收发射端发射的红外激光信号；所述发射端包括均与发射端控制器连接的探测器、红外激光发射模块、发射端控制器和无线收发器。

可选的，所述发射端还包括与发射端控制器连接的驱动装置，所述驱动装置用于驱动红外激光发射模块转动，以使红外激光发射模块正对接收端的红外光电池。

可选的，所述发射端还包括与发射端控制器连接的发射LED管，所述发射LED管用于向接收端发射圆形可见光斑。

可选的，所述开锁识别模块包括数字密码输入模块，所述数字密码输入模块和锁体的控制器连接。

可选的，所述接收端还包括无线收发模块，所述无线收发模块与锁体的控制器连接，所述锁体的控制器通过无线收发模块与终端连接，所述终端用以接收锁体的控制器通过无线收发模块发来的动态开锁密码。

可选的，所述动态开锁密码的获取方法为：所述终端向锁体的控制器发送动态密码触发指令，锁体的控制器接收到动态密码触发指令后，输送至动态密码随机生成单元，动态密码随机生成单元生成动态开锁密码和动态开锁密码的有效时间；锁体的控制器将动态开锁密码和动态开锁密码的有效时间发送给终端，并发送至开锁识别模块。

可选的，所述开锁识别模块接收到数字密码输入模块输入的数字密码后，进行比对判断，若为固定开锁密码，则开锁识别模块向控制器发送信号，控制器控制锁体打开；若不是开锁密码，则进一步判断是否为动态密码触发指令，若是，则开锁识别模块将动态密码触发指令发送给控制器，控制器接收到动态密码触发指令后，输送至动态密码随机生成单元，动态密码随机生成单元生成动态开锁密码和动态开锁密码的有效时间；锁体的控制器将动态开锁密码和动态开锁密码的有效时间发送给终端，并发送至开锁识别模块；若不是动态密码触发指令，则开锁识别模块将密码错误结果发送给控制器，控制器控制显示屏或语音模块，提示开锁密码输入错误。

可选的，所述开锁识别模块接收到数字密码输入模块输入的数字密码和数字密码的输入时间后，判断数字密码的输入时间是否小于等于动态开锁密码的有效时间，若是，则比对输入的数字密码与动态开锁密码是否一致，若一致，则开锁识别模块向控制器发送指令，控制器控制锁体打开。

可选的，所述动态密码随机生成单元生成动态密码的方法为：生成随机数，将随机数和随机数生成时间一起进行哈希加密，生成动态密码，并将动态密码和动态密码生成时间，发送给控制器，控制器通过无线收发模块向终端发送动态密码和动态密码生成时间，并将动态密码和动态密码生成时间发送至开锁识别模块。

一种激光无线充电的智能锁的充电方法，根据以上任一项技术方案所述的一种激光无线充电的智能锁，包括：发射端控制器接收探测器发来的信号，若在时间T内探测器未检测到接收端和发射端所在空间内有人或物体移动；发射端控制器控制红外激光发射模块中的i个红外激光发射管启动；若红外光电池未产生电信号，则锁体控制器通过无线收发模块，向发射端控制器的无线收发器发送信号，发射端控制器接收到信号后，控制装载有红外激光发射模块的驱动装置转动，直到红外光电池产生电信号，驱动装置停止转动；若红外光电池产生电信号，则锁体控制器通过无线收发模块，向发射端控制器的无线收发器发送信号，发射端控制器接收到信号后，控制红外激光发射模块中的j个红外激光发射管启动，向接收端发射红外激光信号，接收端的红外光电池接收到红外激光信号后，产生电信号；直到N个红外激光发射管全部启动为止；若探测器检测到接收端和发射端所在空间内有人或物体移动，发送至发射端控制器，则发射端控制器控制红外激光发射模块中的N个红外激光发射管停止发射红外激光信号；其中，红外激光发射模块包括N个红外激光发射管，N为整数，N≥1，以及用于控制对应红外激光发射管是否发射红外激光信号的控制开关；i、j均为整数，N＞i≥1，N＞j≥1。

3、有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

所述探测器可以为被动红外探测器，或雷达等，用于检测接收端和发射端所在空间内是否有人或物体移动；当探测器探测到有人或物体移动时，发送信号给发射端控制器，发射端控制红外激光发射模块停止发射红外激光信号；防止造成伤害，保护人体。所述的红外激光发射模块包括多个红外激光发射管，及其对应控制开关，用于控制对应的红外激光发射管发射红外激光信号。

附图说明

图1为本发明实施例提出的一种激光无线充电的智能锁结构示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。

实施例1

结合附图1，一种红外激光无线充电的智能锁，包括激光发电模块、开锁识别模块和锁体，激光发电模块和开锁识别模块均位于锁体所在的接收端内，开锁识别模块用以采集开锁识别信号，并比对识别开锁识别信号，以控制锁体打开与否；所述激光发电模块包括红外光电池，所述红外光电池和转换电路的输入端连接，转换电路的输出端与开锁识别模块和锁体连接；所述红外光电池，用于接收发射端发射的红外激光信号；所述发射端包括均与发射端控制器连接的探测器、红外激光发射模块、发射端控制器和无线收发器。

红外光电池将电能存储起来，供智能锁中的其他需要供电的功能模块使用，如智能锁的指纹，摄像头等开锁别模块。通过本申请实施例的上述技术方案，利用激光充电技术，对智能锁进行充电，同时依靠探测器确保激光无线充电时，发射的激光不会对人体造成损害。激光无线充电技术，不需要人为关注智能锁的电能存储情况，可自动实现智能锁的智能供电续航；通过红外传感检测技术可确保在无人时进行激光无线充电，有人时停止激光无线充电，不再发射激光无线信号。

作为本实施例可选的实施方式之一，所述发射端还包括与发射端控制器连接的驱动装置，所述驱动装置用于驱动红外激光发射模块转动，以使红外激光发射模块正对接收端的红外光电池。

红外光电池接收红外激光发射模块发射的红外激光信号，转换成电信号，以备智能锁使用。驱动装置驱动红外激光发射模块转动，以使红外激光发射模块正对接收端的红外光电池，从而使得红外光电池可以接收红外激光发射模块发射的红外激光信号，转换成电信号，以备智能锁使用。

实施例2

一种激光无线充电的智能锁，包括实施例1中任一项技术方案，还包括所述开锁识别模块包括数字密码输入模块，所述数字密码输入模块和锁体的控制器连接；数字密码输入模块可以是触摸屏，数字键盘等具有输入数字密码功能的结构，用以输入智能锁的密码。

作为本实施例可选的实施方式之一，通过发射LED管向接收端发射的圆形可见光斑，以使接收端位于圆形可见光斑的照射圈内，从而可对发射端的红外光电池进行定位，以使红外光电池充分吸收发射端的红外激光发射模块发射的红外激光信号，从而产生电信号。

红外激光的波束非常窄，只有当接收端和发射端正对时，接收端才能将红外激光信号转换成电信号。安装时，发射端的发射LED管发射出一个较大的圆形可见光斑，接收端安装在该圆形可见光斑的照射圈内。当锁体所在的接收端收到红外激光信号后，红外光电池将红外激光信号转换成电信号，说明发射端正对接收端。

作为本实施例可选的实施方式之一，所述接收端还包括无线收发模块，所述无线收发模块与锁体的控制器连接，所述锁体的控制器通过无线收发模块与终端连接，所述终端用以接收锁体的控制器通过无线收发模块发来的动态开锁密码。通过对锁体设置动态开锁密码的方式，确保智能锁的安全性能，防止智能锁的密码外泄。

作为本实施例可选的实施方式之一，所述动态开锁密码的获取方法为：所述终端向锁体的控制器发送动态密码触发指令，锁体的控制器接收到动态密码触发指令后，输送至动态密码随机生成单元，动态密码随机生成单元生成动态开锁密码和动态开锁密码的有效时间；锁体的控制器将动态开锁密码和动态开锁密码的有效时间发送给终端，并发送至开锁识别模块。

作为本实施例可选的实施方式之一，所述开锁识别模块接收到数字密码输入模块输入的数字密码后，进行比对判断，若为固定开锁密码，则开锁识别模块向控制器发送信号，控制器控制锁体打开；若不是开锁密码，则进一步判断是否为动态密码触发指令，若是，则开锁识别模块将动态密码触发指令发送给控制器，控制器接收到动态密码触发指令后，输送至动态密码随机生成单元，动态密码随机生成单元生成动态开锁密码和动态开锁密码的有效时间；锁体的控制器将动态开锁密码和动态开锁密码的有效时间发送给终端，并发送至开锁识别模块；若不是动态密码触发指令，则开锁识别模块将密码错误结果发送给控制器，控制器控制显示屏或语音模块，提示开锁密码输入错误。

作为本实施例可选的实施方式之一，所述开锁识别模块接收到数字密码输入模块输入的数字密码和数字密码的输入时间后，判断数字密码的输入时间是否小于等于动态开锁密码的有效时间，若是，则比对输入的数字密码与动态开锁密码是否一致，若一致，则开锁识别模块向控制器发送指令，控制器控制锁体打开。

作为本实施例可选的实施方式之一，所述动态密码随机生成单元生成动态密码的方法为：生成随机数，将随机数和随机数生成时间一起进行哈希加密，生成动态密码，并将动态密码和动态密码生成时间，发送给控制器，控制器通过无线收发模块向终端发送动态密码和动态密码生成时间，并将动态密码和动态密码生成时间发送至开锁识别模块。

实施例3

一种激光无线充电的智能锁的充电方法，包括实施例1和2中任一项技术方案所述的一种激光无线充电的智能锁，包括：发射端控制器接收探测器发来的信号，若在时间T内探测器未检测到接收端和发射端所在空间内有人或物体移动；发射端控制器控制红外激光发射模块中的i个红外激光发射管启动；若红外光电池未产生电信号，则锁体控制器通过无线收发模块，向发射端控制器的无线收发器发送信号，发射端控制器接收到信号后，控制装载有红外激光发射模块的驱动装置转动，直到红外光电池产生电信号，驱动装置停止转动；若红外光电池产生电信号，则锁体控制器通过无线收发模块，向发射端控制器的无线收发器发送信号，发射端控制器接收到信号后，控制红外激光发射模块中的j个红外激光发射管启动，向接收端发射红外激光信号，接收端的红外光电池接收到红外激光信号后，产生电信号；直到N个红外激光发射管全部启动为止；若探测器检测到接收端和发射端所在空间内有人或物体移动，发送至发射端控制器，则发射端控制器控制红外激光发射模块中的N个红外激光发射管停止发射红外激光信号；其中，红外激光发射模块包括N个红外激光发射管，N为整数，N≥1，以及用于控制对应红外激光发射管是否发射红外激光信号的控制开关；i、j均为整数，N＞i≥1，N＞j≥1。

通过上述功率分级启动红外激光发射管的方法，实现红外激光无线充电，结合探测器的作用，确保发射端和接收端所在空间内没有人或物体在活动，确保人体安全；此外，在充电过程中，探测器继续发挥作用，一旦检测到有人或物体在发射端和接收端所在空间内活动，则立即发送至发射端控制器，发射端控制器通过控制开关，控制红外激光发射模块中的N个红外激光发射管停止发射红外激光信号，确保发射端和接收端所在空间内没有红外激光信号；以保护人体。利用功率分级启动方法，以最小启动功率的整数倍，即，将一个红外激光发射管的功率△W的整数倍作为最小启动功率，逐级，分批启动红外激光发射管，确保红外激光无线充电的可靠性和稳定性，从而使充电过程安全稳定进行。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种红外激光无线充电的智能锁，其特征在于，包括激光发电模块、开锁识别模块和锁体，激光发电模块和开锁识别模块均位于锁体所在的接收端内，开锁识别模块用以采集开锁识别信号，并比对识别开锁识别信号，以控制锁体打开与否；所述激光发电模块包括红外光电池，所述红外光电池和转换电路的输入端连接，转换电路的输出端与开锁识别模块和锁体连接；

所述红外光电池，用于接收发射端发射的红外激光信号；

所述发射端包括均与发射端控制器连接的探测器、红外激光发射模块、发射端控制器和无线收发器。

2.根据权利要求1所述的一种激光无线充电的智能锁，其特征在于，所述发射端还包括与发射端控制器连接的驱动装置，所述驱动装置用于驱动红外激光发射模块转动，以使红外激光发射模块正对接收端的红外光电池。

3.根据权利要求1所述的一种激光无线充电的智能锁，其特征在于，所述发射端还包括与发射端控制器连接的发射LED管，所述发射LED管用于向接收端发射圆形可见光斑。

4.根据权利要求1所述的一种激光无线充电的智能锁，其特征在于，所述开锁识别模块包括数字密码输入模块，所述数字密码输入模块和锁体的控制器连接。

5.根据权利要求4所述的一种激光无线充电的智能锁，其特征在于，所述接收端还包括无线收发模块，所述无线收发模块与锁体的控制器连接，所述锁体的控制器通过无线收发模块与终端连接，所述终端用以接收锁体的控制器通过无线收发模块发来的动态开锁密码。

6.根据权利要求5的一种激光无线充电的智能锁，其特征在于，所述动态开锁密码的获取方法为：所述终端向锁体的控制器发送动态密码触发指令，锁体的控制器接收到动态密码触发指令后，输送至动态密码随机生成单元，动态密码随机生成单元生成动态开锁密码和动态开锁密码的有效时间；锁体的控制器将动态开锁密码和动态开锁密码的有效时间发送给终端，并发送至开锁识别模块。

7.根据权利要求4所述的一种激光无线充电的智能锁，其特征在于，所述开锁识别模块接收到数字密码输入模块输入的数字密码后，进行比对判断，若为固定开锁密码，则开锁识别模块向控制器发送信号，控制器控制锁体打开；若不是开锁密码，则进一步判断是否为动态密码触发指令，若是，则开锁识别模块将动态密码触发指令发送给控制器，控制器接收到动态密码触发指令后，输送至动态密码随机生成单元，动态密码随机生成单元生成动态开锁密码和动态开锁密码的有效时间；锁体的控制器将动态开锁密码和动态开锁密码的有效时间发送给终端，并发送至开锁识别模块；若不是动态密码触发指令，则开锁识别模块将密码错误结果发送给控制器，控制器控制显示屏或语音模块，提示开锁密码输入错误。

8.根据权利要求6或7所述的一种激光无线充电的智能锁，其特征在于，所述开锁识别模块接收到数字密码输入模块输入的数字密码和数字密码的输入时间后，判断数字密码的输入时间是否小于等于动态开锁密码的有效时间，若是，则比对输入的数字密码与动态开锁密码是否一致，若一致，则开锁识别模块向控制器发送指令，控制器控制锁体打开。

9.根据权利要求6或7所述的一种激光无线充电的智能锁，其特征在于，所述动态密码随机生成单元生成动态密码的方法为：

生成随机数，将随机数和随机数生成时间一起进行哈希加密，生成动态密码，并将动态密码和动态密码生成时间，发送给控制器，控制器通过无线收发模块向终端发送动态密码和动态密码生成时间，并将动态密码和动态密码生成时间发送至开锁识别模块。

10.一种激光无线充电的智能锁的充电方法，其特征在于，根据权利要求1-9任一项所述的一种激光无线充电的智能锁，包括：

发射端控制器接收探测器发来的信号，若在时间T内探测器未检测到接收端和发射端所在空间内有人或物体移动；

发射端控制器控制红外激光发射模块中的i个红外激光发射管启动；

若红外光电池未产生电信号，则锁体控制器通过无线收发模块，向发射端控制器的无线收发器发送信号，发射端控制器接收到信号后，控制装载有红外激光发射模块的驱动装置转动，直到红外光电池产生电信号，驱动装置停止转动；

若红外光电池产生电信号，则锁体控制器通过无线收发模块，向发射端控制器的无线收发器发送信号，发射端控制器接收到信号后，控制红外激光发射模块中的j个红外激光发射管启动，向接收端发射红外激光信号，接收端的红外光电池接收到红外激光信号后，产生电信号；直到N个红外激光发射管全部启动为止；

若探测器检测到接收端和发射端所在空间内有人或物体移动，发送至发射端控制器，则发射端控制器控制红外激光发射模块中的N个红外激光发射管停止发射红外激光信号；

其中，红外激光发射模块包括N个红外激光发射管，N为整数，N≥1，以及用于控制对应红外激光发射管是否发射红外激光信号的控制开关；i、j均为整数，N＞i≥1，N＞j≥1。

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