CN207296649U - 一种可联网智能门锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可联网智能门锁，该智能门锁包括机电一体钥匙、锁芯和控制电路，锁芯包括锁芯外壳、锁芯内胆、电子闭锁器件、机械锁闭器件和一个电子信号传输器件，机械锁闭器件与机电一体钥匙的牙花配合设置；机电一体钥匙设置有与电子信号传输器件对应的电触点和逻辑加密芯片；控制电路通过电子信号传输器件与逻辑加密芯片进行单总线方式的信息交互，控制电路向电子闭锁器件发送开关信号；控制电路包括主控制器以及无线通信电路。应用本实用新型的可联网智能门锁可集机电一体钥匙的物理配对和电子密钥配对为一体，结构简单，体积较小，且可进行联网管理。

Description

一种可联网智能门锁

技术领域

本实用新型涉及智能门锁技术领域，具体的，涉及一种可联网智能门锁。

背景技术

智能门锁是目前在锁业中发展最快的门锁，指纹、刷卡、密码等电子开锁方式给人们带来了使用上的便利，但智能锁上的锁芯仍停留在机械锁芯水平上，由于机械锁芯可以被技术手段开启，而且被技术开启的时间是在整套智能锁开锁方式中最短的，所以机械锁芯是整套智能锁安全的一个隐患。且一般的智能门锁在进行电子匹配时，仅通过简单密码匹配，缺少保密性的设置，存在一定的安全隐患。另外，智能门锁在智能管理方面缺少远程的控制管理，不利于用户对智能门锁的实时管控。此外，由于锁芯的体积空间有限，如何在有限的空间内增加智能门锁的功能也是值得研究的方向。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种集机电一体钥匙的物理配对和电子密钥配对为一体，结构简单，体积较小，且可进行联网管理的可联网智能门锁。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的智能门锁，包括机电一体钥匙、锁芯和控制电路，锁芯包括锁芯外壳、锁芯内胆、电子闭锁器件、机械锁闭器件和一个电子信号传输器件，锁芯内胆插装于锁芯外壳内，锁芯内胆设置有与机电一体钥匙对应的钥匙孔，机电一体钥匙与锁芯内胆可插拔连接；机械锁闭器件与机电一体钥匙的牙花配合设置；机电一体钥匙具有与电子信号传输器件对应的电触点和逻辑加密芯片，电触点与逻辑加密芯片电连接，电触点与电子信号传输器件电触接；控制电路分别与电子信号传输器件和电子闭锁器件电连接，控制电路通过电子信号传输器件与逻辑加密芯片进行单总线方式的信息交互，控制电路向电子闭锁器件发送开关信号；控制电路包括主控制器以及无线通信电路，无线通信电路与主控制器电连接，主控制器通过无线通信电路与外界设备进行信息交互。

由上述方案可见，本实用新型的可联网智能门锁通过在机电一体钥匙上设置电触点，使机电一体钥匙上的逻辑加密芯片通过电触点与锁芯中的控制电路进行信息传输，减少外界信号的干扰。同时，设置机械锁闭器件和电子闭锁器件，智能门锁开锁时需进行机械配对和电子密钥配对，提高电子锁的安全性能。为了减少智能门锁的体积，本实用新型仅设置一个电子信号传输器件，用于实现控制电路与机电一体钥匙之间单总线方式的信息交互，简化智能门锁的结构。此外，控制电路设置无线通信电路用于跟外界设备进行信息交互，可便于增加智能门锁的功能应用，提高用户体验。

进一步的方案中，电子信号传输器件包括长探针组件和短探针组件，长探针组件位于锁芯外壳内，长探针组件与控制电路电连接，短探针组件位于锁芯内胆内，短探针组件与电触点电触接，长探针组件与短探针组件触接。

由此可见，由于锁芯内胆在开锁时需在锁芯外壳内转动，且钥匙孔一般设置在锁芯内胆的中心位置，为了便于开锁，将电子信号传输器件设置为分离的长探针组件和短探针组件，可便于开锁时进行锁芯内胆的转动且便于在插入钥匙时进行信息传输。

进一步的方案中，短探针组件包括第一伸缩部、第一固定部以及第一弹性部件，第一弹性部件的两端分别与第一伸缩部和第一固定部抵接；第一伸缩部的一部分外露于第一固定部。

由此可见，第一弹性部件的两端分别与第一伸缩部和第一固定部抵接，可实现第一伸缩部进行伸缩的作用，同时，可使第一伸缩部与机电一体钥匙的电触点紧密接触，防止出现信息传递故障。

进一步的方案中，长探针组件包括第二伸缩部、第二固定部以及第二弹性部件，第二弹性部件的两端分别与第二伸缩部和第二固定部抵接；第二伸缩部的一部分外露于第二固定部, 第二伸缩部与第一固定部抵接。

由此可见，第二弹性部件的两端分别与第二伸缩部和第二固定部抵接，可实现第二伸缩部进行伸缩的作用，同时，可使第二伸缩部与短探针组件紧密接触，防止出现信息传递故障。

进一步的方案中，电子闭锁器件包括磁性弹子和绕线管，绕线管套装于磁性弹子上，绕线管与控制电路电连接。

由此可见，利用磁性弹子和绕线管作为电子闭锁器件，可更好的实现在智能门锁中的进行电子上锁和解锁的操作。

进一步的方案中，锁芯内胆设置有锁闭凹槽，锁闭凹槽朝向电子闭锁器件设置。

由此可见，锁芯内胆设置锁闭凹槽，便于电子闭锁器件锁定锁芯内胆。

进一步的方案中，控制电路还包括声音报警电路，声音报警电路与主控制器电连接。

由此可见，设置声音报警电路，可便于智能门锁进行提醒用户，防止非法开锁。

进一步的方案中，控制电路还包括功能模块接口，功能模块接口与主控制器电连接。

由此可见，设置功能模块接口，可便于扩展智能门锁的功能。

附图说明

图1是本实用新型可联网智能门锁实施例的结构剖视图。

图2是本实用新型可联网智能门锁实施例中钥匙的结构示意图。

图3是本实用新型可联网智能门锁实施例中机械锁闭器件的叶片组结构图。

图4是本实用新型可联网智能门锁实施例中机械锁闭器件安装于锁芯内胆的结构剖视示意图。

图5是本实用新型可联网智能门锁实施例中电子信号传输器件的结构剖视图。

图6是本实用新型可联网智能门锁实施例中电子信号传输器件开锁时的结构剖视示意图。

图7是本实用新型可联网智能门锁实施例中电子闭锁器件上电的原理图。

图8是本实用新型可联网智能门锁实施例中控制电路的电路原理框图。

图9是本实用新型可联网智能门锁的工作方法实施例的流程框图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

本实用新型的智能门锁除了设置有传统机械锁的基本功能外，还设置了电子密钥认证部分，实现机电一体钥匙的机械配对和电子密钥配对为一体，提高智能门锁的安全性能。

如图1和图2所示，本实用新型的智能门锁包括锁芯1、机电一体钥匙2和控制电路3，锁芯1包括锁芯外壳11、锁芯内胆12、电子闭锁器件13、机械锁闭器件14和电子信号传输器件15，锁芯内胆12插装于锁芯外壳11内，锁芯内胆12设置有与机电一体钥匙2对应的钥匙孔121，机电一体钥匙2与锁芯内胆12可插拔连接。机械锁闭器件14安装在锁芯内胆12内部，机械锁闭器件14与机电一体钥匙2的牙花23配合设置。机电一体钥匙2具有与电子信号传输器件15对应的电触点22和逻辑加密芯片21，电触点22与逻辑加密芯片21电连接，电触点22与电子信号传输器件15电触接，其中，逻辑加密芯片21为只读芯片，逻辑加密芯片21中存储有用于开锁匹配的ID信息。控制电路3分别与电子信号传输器件15和电子闭锁器件13电连接，控制电路3通过电子信号传输器件15与逻辑加密芯片21进行信息交互，控制电路3向电子闭锁器件13发送开关信号。

机械锁闭器件14可以是叶片式的机械锁闭器件或弹子式的机械锁闭器件，本实施例中，机械锁闭器件14为叶片式的机械锁闭器件。参见图3和图4，机械锁闭器件14包括第一弹簧141、叶片组142、卡块143和第二弹簧144。其中，叶片组142设置有凸块146、凸块147、容纳腔148和限位槽149。第一弹簧141和叶片组142的数量相对应，第一弹簧141的一端与锁芯内胆12的第一凸块123抵接，第一弹簧141的另一端与叶片组142的凸块146 抵接。第一弹簧141可使叶片组142中的叶片在上锁时以特定的排列方式排列，从而起到锁定锁芯内胆12。凸块147位于容纳腔148内，凸块147与插入容纳腔148的机电一体钥匙2的牙花23配合抵接。限位槽149用于容纳卡块143，锁芯外壳11也设置有容纳卡块143的卡槽（未示出），卡槽与限位槽149相对设置。卡块143设置有开口槽1431，用于容纳第二弹簧144和锁芯内胆12的第二凸块124，第二弹簧144的一端与第二凸块124抵接，第二弹簧144的另一端与卡块143抵接，第二弹簧144用于开锁时使卡块143复位。

在上锁时，第一弹簧141使叶片组142中的叶片以错位的排布方式排列，叶片组142之间的限位槽149由于错位的排布方式，限位槽149的空间不足以容纳卡块143，使得卡块143被挤入锁芯外壳11的卡槽中从而锁定锁芯内胆12。在开锁时，叶片组142的凸块147与插入容纳腔148的机电一体钥匙2的牙花23配合，使得叶片组142之间的限位槽149整齐排布，有足够的空间容纳卡块143。此时，由于第二弹簧144的作用，将卡块143弹回限位槽149内，解除锁芯内胆12的锁定。

参见图5，电子信号传输器件15包括长探针组件16和短探针组件17，长探针组件16位于锁芯外壳11内，长探针组件16与控制电路3电连接，短探针组件17位于锁芯内胆12内，短探针组件17与电触点22电触接，长探针组件16与短探针组件17触接。其中，短探针组件17包括第一伸缩部171、第一固定部173以及第一弹性部件172，第一弹性部件172的两端分别与第一伸缩部171和第一固定部173抵接。第一伸缩部171的一部分外露于第一固定部173，第一伸缩部171外露于第一固定部173的部分设置有半球面，防止在开锁转动时出现卡顿。长探针组件16包括第二伸缩部161、第二固定部163以及第二弹性部件162，第二弹性部件162的两端分别与第二伸缩部161和第二固定部163抵接。第二伸缩部161的一部分外露于第二固定部163, 第二伸缩部161外露于第二固定部163的部分设置有半球面，防止在开锁转动时出现卡顿。在未开锁状态时，第二伸缩部161与第一固定部173抵接，开锁后，参见图6，第二伸缩部161与第一固定部173处于分隔状态，不再进行电信号的传输。

参见图7，锁芯内胆12设置有锁闭凹槽122，锁闭凹槽122朝向电子闭锁器件13设置，优选的，锁闭凹槽122的开口朝向地心设置，电子闭锁器件13位于锁闭凹槽122的开口下方。电子闭锁器件13包括磁性弹子132和绕线管131，绕线管131套装于磁性弹子132上，绕线管131与控制电路3电连接。在绕线管131接电产生磁场时，磁性弹子 132会因磁场作用力弹起，进入锁闭凹槽122内，卡死锁芯内胆 12。

参见图8，本实施例中，控制电路3除了包括用于控制电子闭锁器件13的电路外，控制电路3还包括主控制器31、声音报警电路32、指示灯电路33、无线通信电路34、电源电路35以及功能模块接口36，电源电路35为主控制器31、声音报警电路32、指示灯电路33、无线通信电路34和功能模块接口36提供电源。声音报警电路32、指示灯电路33、无线通信电路34和功能模块接口36分别与主控制器31电连接。主控制器31向声音报警电路32发送声音报警信号，主控制器31向指示灯电路33发送指示信号，主控制器31通过无线通信电路34与外界设备进行信息交互。其中，无线通信电路34包括WIFI通信模块、蓝牙通信模块、Zigbee通信模块、Z-Wave通讯模块、NB-IoT通讯模块、433通信模块或GSM通信模块中的至少一种。功能模块接口36为IIC功能模块接口、串口功能模块接口或并口功能模块接口中的至少一种，用于实现多功能的联动，例如，通过功能模块接口36接入指纹识别、密码识别、卡片识别等用于与锁芯交互的设备，实现智能门锁的功能扩展。控制电路3还可设置电源电压检测电路（未示出），主控制器31实时获取电源电压检测电路的电压检测数据，并发送至移动终端。

此外，锁芯外壳11还设置有电路槽111，用以容纳锁芯1的电路板或电子线路。

需要说明的是，本实用新型的机械锁闭器件14的叶片和电子信号传输器件15可根据需要设置数量，例如，在设置机械闭锁器件14时，可根据智能门锁的体积进行机械闭锁器件14数量设置，体积较大的智能门锁可设置多个机械闭锁器件14，增加智能门锁的安全性能，本实施例中机械闭锁器件14的叶片数量为九个叶片；在设置电子信号传输器件15时，可根据智能门锁中主控制器与钥匙中逻辑加密芯片的数据传送方式进行设置，本实施例中，为了减小智能门锁的体积，简化智能门锁的结构，电子信号传输器件的数量设置为一个，控制电路3与逻辑加密芯片21之间通过单总线方式进行信息交互。单总线方式的数据传输为现有公知的技术手段，在此不再赘述。

下面结合可联网智能门锁的工作方法对本实用新型进行跟详细的描述。

参见图9，本实用新型的智能门锁在进行开锁时，首先执行步骤S1，在控制电路3检测到机电一体钥匙2插入时，控制电路3向电子闭锁器件13发送上锁信号并向移动终端（未示出）发送提示信息，电子闭锁器件13锁定锁芯外壳11和锁芯内胆12。在插入机电一体钥匙2时，由于机电一体钥匙2为导电的金属，机电一体钥匙2触碰到电子信号传输器件15后产生电压的变化，控制电路3通过判断电压的变化确认是否有钥匙插入，当判断有钥匙插入时，控制电路3电子闭锁器件13发送上锁信号，使电子闭锁器件13的绕线管131上电，将磁性弹子132弹入锁芯内胆12的锁闭凹槽122内，锁定锁芯外壳11和锁芯内胆12。

控制电路3在向电子闭锁器件13发送上锁信号的同时还向移动终端发送提示信息，用于提醒用户，有钥匙插入锁芯，便于用户对插入的钥匙进一步的判断，并通过移动终端向控制电路3发送控制信息，进行锁芯的控制。

锁定锁芯外壳11和锁芯内胆12后，执行步骤S2, 电子信号传输器件15与机电一体钥匙2的电触点22触接时，控制电路3通过电子信号传输器件15获取逻辑加密芯片21的ID信息。电子信号传输器件15与机电一体钥匙2的电触点22触接时，控制电路3与逻辑加密芯片21导通连接，可进行交互通信。控制电路3给机电一体钥匙2的加密逻辑芯片21发送认证口令，加密逻辑芯片21通过认证口令后向控制电路3发送ID信息，本实施例中，ID信息由8位家族码、48位的唯一序列码和8位CRC校验码组成，例如，某加密逻辑芯片21存储的ID信息“0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0xE4”中，“0x01”代表家族码，“0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07”代表唯一序列码，“ 0xE4”代表校验码，其中，每一把机电一体钥匙2具有各自的唯一序列码。

获取逻辑加密芯片的ID信息后，执行步骤S3, 控制电路3根据ID信息对机电一体钥匙2进行电子匹配。其中，控制电路3根据ID信息对机电一体钥匙2进行电子匹配的步骤包括：控制电路3将ID信息与控制电路3所存储的信息进行匹配；控制电路3获取移动终端所发送的开锁条件信息，控制电路3将ID信息与开锁条件信息进行匹配。

控制电路3根据ID信息对机电一体钥匙2进行电子匹配时，控制电路3可利用预先存储的信息与ID信息进行匹配，从而确定所读取的ID信息是否正确。此外，控制电路3还可根据移动终端所发送的开锁条件信息对ID信息进行匹配，其中，开锁条件信息可由用户根据需要自行设定，例如，开锁条件信息是机电一体钥匙3为非挂失钥匙或机电一体钥匙3在可允许开锁的时间段等。

在控制电路3根据ID信息对机电一体钥匙2进行电子匹配后，则执行步骤S4，若机电一体钥匙2电子匹配成功且机电一体钥匙2的牙花23机械匹配成功，则锁芯1解除对锁芯内胆12的锁定。在控制电路3根据ID信息对机电一体钥匙2进行电子匹配时，若判断电子匹配失败，则主控电路3可进行报警提示等操作，同时电子闭锁器件13保持锁定锁芯外壳11和锁芯内胆12。若判断电子匹配成功，则进行向电子闭锁器件13发送开锁信号，电子闭锁器件13解除锁定锁芯外壳11和锁芯内胆12。电子闭锁器件13解除锁定锁芯外壳11和锁芯内胆12后，还需要机电一体钥匙2的牙花23匹配成功才能进行开锁，此时，旋转机电一体钥匙2带动锁芯内胆12转动，从而起到开锁的目的。

在机电一体钥匙2的电触点22与电子信号传输器件15触接后，还可对机电一体钥匙2进行实时管理，例如，对插入锁芯1的机电一体钥匙3进行注销、注册、挂失等管理。本实用新型智能门锁对机电一体钥匙2的管理可包括本地管理和远程管理，本地管理可通过控制电路3对机电一体钥匙2进行管理，远程管理可通过移动终端对机电一体钥匙2进行管理。

可选的实施例中，在进行本地管理时，用户通过按压锁芯1的注册按键（未示出），控制电路3中的主控制器31进入注册模式，主控制器31识别插入锁芯1的机电一体钥匙2解密后的ID信息，将未注册过的机电一体钥匙2的ID信息写入控制电路3的存储器（未示出）中，并通过无线通信电路34将机电一体钥匙2的ID信息上传到云端。同时主控制器31驱动声音报警电路32发出提示音，提示注册成功。除了注册管理外，主控制器31还可通过电子信号传输器件15识别机电一体钥匙2是否拔出。主控制器31在判断机电一体钥匙2是否拔出时，先检测机电一体钥匙2是否有转动，若钥匙没有转动，则在超过预设时间后控制声音报警电路32进行警报提示，并通过无线通信电路34将忘拔钥匙相关的信息传送给远端服务器，从而推送给移动终端。此外，主控制器31还可进行钥匙信息的删除。例如，在可本地管理的状态下，用户通过长按注册按键5秒向主控制器31发送删除钥匙信息的操作指令，可将控制电路3中存储器的钥匙信息进行删除。

另一可选的实施例中，在进行远程管理时，可通过移动终端的管理软件进入注册模式，移动终端将注册状态信息通过无线通信电路34反馈给主控制器31，主控制器31进入注册模式，并驱动蜂鸣器发生提示音，表示进入注册模式。在注册模式状态下，主控制器31识别插入锁芯1的机电一体钥匙2解密后的ID信息，将未注册过的机电一体钥匙2的ID信息写入控制电路3的存储器（未示出）中，并通过无线通信电路34将机电一体钥匙2的ID信息上传到云端。同时主控制器31驱动声音报警电路32发出提示音，提示注册成功。进行远程管理时，还可通过移动终端的管理软件将钥匙信息删除或挂失，移动终端将删除、挂失钥匙的信息通过无线通信电路34发送至主控制器31，主控制器31将信息写入存储器中。如已挂失或已删除的钥匙插入锁芯1，主控制器31通过存储器的信息比较和识别该钥匙已挂失或已删除，则拒绝已挂失或已删除的钥匙开启锁芯1，并将开锁操作所产生的信息发送至移动终端。

由上述可知，本实用新型的可联网智能门锁通过在机电一体钥匙上设置电触点，使机电一体钥匙上的逻辑加密芯片通过电触点与锁芯中的控制电路进行信息传输，减少外界信号的干扰。同时，设置机械锁闭器件和电子闭锁器件，智能门锁开锁时需进行物理配对和电子密钥配对，提高电子锁的安全性能。为了减少智能门锁的体积，本实用新型仅设置一个电子信号传输器件，用于实现控制电路与机电一体钥匙之间单总线方式的信息交互，简化智能门锁的结构。此外，控制电路设置无线通信电路用于跟外界设备进行信息交互，可便于增加智能门锁的功能应用，提高用户体验，同时增加智能门锁的安全性。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型做出的非实质性修改，也均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可联网智能门锁，包括机电一体钥匙、锁芯和控制电路，其特征在于，

锁芯包括锁芯外壳、锁芯内胆、电子闭锁器件、机械锁闭器件和一个电子信号传输器件，所述锁芯内胆插装于所述锁芯外壳内，所述锁芯内胆设置有与所述机电一体钥匙对应的钥匙孔，所述机电一体钥匙与所述锁芯内胆可插拔连接；

所述机械锁闭器件与所述机电一体钥匙的牙花配合设置；

所述机电一体钥匙具有与所述电子信号传输器件对应的电触点和逻辑加密芯片，所述电触点与所述逻辑加密芯片电连接，所述电触点与所述电子信号传输器件电触接；

所述控制电路分别与所述电子信号传输器件和所述电子闭锁器件电连接，所述控制电路通过所述电子信号传输器件与所述逻辑加密芯片进行单总线方式的信息交互，所述控制电路向所述电子闭锁器件发送开关信号；

所述控制电路包括主控制器以及无线通信电路，所述无线通信电路与所述主控制器电连接，所述主控制器通过所述无线通信电路与外界设备进行信息交互。

2.根据权利要求1所述的可联网智能门锁，其特征在于，

所述电子信号传输器件包括长探针组件和短探针组件，所述长探针组件位于所述锁芯外壳内，所述长探针组件与所述控制电路电连接，所述短探针组件位于所述锁芯内胆内，所述短探针组件与所述电触点电触接，所述长探针组件与所述短探针组件触接。

3.根据权利要求2所述的可联网智能门锁，其特征在于，

所述短探针组件包括第一伸缩部、第一固定部以及第一弹性部件，所述第一弹性部件的两端分别与所述第一伸缩部和所述第一固定部抵接；

所述第一伸缩部的一部分外露于所述第一固定部。

4.根据权利要求3所述的可联网智能门锁，其特征在于，

所述长探针组件包括第二伸缩部、第二固定部以及第二弹性部件，所述第二弹性部件的两端分别与所述第二伸缩部和所述第二固定部抵接；

所述第二伸缩部的一部分外露于所述第二固定部,所述第二伸缩部与所述第一固定部抵接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的可联网智能门锁，其特征在于，

所述电子闭锁器件包括磁性弹子和绕线管，所述绕线管套装于所述磁性弹子上，所述绕线管与所述控制电路电连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的可联网智能门锁，其特征在于，

所述锁芯内胆设置有锁闭凹槽，所述锁闭凹槽朝向所述电子闭锁器件设置。

7.根据权利要求1至4任一项所述的可联网智能门锁，其特征在于，

所述控制电路还包括声音报警电路，所述声音报警电路与所述主控制器电连接。

8.根据权利要求1至4任一项所述的可联网智能门锁，其特征在于，

所述控制电路还包括功能模块接口，所述功能模块接口与所述主控制器电连接。