專利名稱：智能鎖、智能鑰匙及其雙向交互控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎖具及用于開、閉鎖具的鑰匙，具體的說，是涉及一種智能鎖、智能鑰匙及智能鎖與智能鑰匙之間的雙向交互控制方法。
背景技術(shù)：
鎖具作為一種防盜、保護(hù)隱私的手段被廣泛應(yīng)用，而且在較多行業(yè)領(lǐng)域里更是需要應(yīng)用大量的鎖具，如企事業(yè)單位的辦公室、庫房、重要資料的門、柜、箱，市政、電力、自來水、燃?xì)獾刃袠I(yè)的表箱、環(huán)網(wǎng)柜、配線箱、閥門箱、燈桿艙蓋等；這就涉及到如何對眾多的鎖具進(jìn)行管理，目前采用的方式有一對一管理(一把鑰匙對應(yīng)一把鎖)和一對多管理(一把鑰匙對應(yīng)多把鎖，即所謂的“通開鎖”)。一對一管理在管理鎖具數(shù)量多的情況時需要管理人員攜帶多把鑰匙，因此我們常?？梢钥吹焦芾砣藛T拿著少則十多把多則上百把的鑰匙串，使用和管理都很不方便。后來為了方便管理，又使用了一對多管理(通開鎖)，由一把鑰匙來管 理多把鎖具，而帶來的問題是因為一把鑰匙可以開很多鎖，如果鑰匙被盜、遺失、管理失效，都會造成其對應(yīng)的所有鎖具都可能會有被非授權(quán)打開的情況，造成嚴(yán)重的管理隱患。隨著科技的發(fā)展，又出現(xiàn)了采用智能卡開鎖的電控鎖，這種鎖具雖然具有能夠進(jìn)行多鎖管理的功能，但是因鎖體的體積大、需要布線、成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、一般僅用在方便布線及環(huán)境良好的室內(nèi)場所，不具有廣泛的適應(yīng)性。近年來還出現(xiàn)了一種通過電子授權(quán)鑰匙進(jìn)行開鎖的方式來管理多數(shù)量的純機(jī)械鎖具，但是這種技術(shù)不具備鎖內(nèi)電子編碼，使得被管理的鎖具均采用同一種機(jī)械編碼，安全性較差。而且這些現(xiàn)有的鎖具不具備權(quán)限設(shè)置的適應(yīng)性，如在鎖具內(nèi)部設(shè)置在指定時間段被指定的一把鑰匙或多把鑰匙打開，或者在鑰匙持有人的開門權(quán)限發(fā)生變化時，改變鑰匙的開門權(quán)限(如人員部門發(fā)生變化，有些以前允許開的門不能再開，有些以前不能開的門可以打開等)。目前在國外開發(fā)出了一種無源智能鎖，鎖體內(nèi)沒有電源，不需要進(jìn)行布線等安裝設(shè)計，鑰匙內(nèi)帶有電源。鎖體依靠觸點(diǎn)電極與鑰匙的觸點(diǎn)電極接觸，使鑰匙給鎖體供電。但是這種方式因為采用觸點(diǎn)供電和通訊，而觸點(diǎn)在濕度大、粉塵多、鹽霧重等環(huán)境中容易出現(xiàn)銹蝕、氧化、積垢等情況，產(chǎn)生接觸不良的問題，并且在含有易燃易爆氣體的環(huán)境中使用，可能會因為接觸不良產(chǎn)生電火花造成事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種新型的智能鎖及與之對應(yīng)的智能鑰匙，智能鑰匙可采用非接觸式傳能供電方式控制鎖具的開、閉，避免因使用環(huán)境惡劣造成的安全隱患，此外，本發(fā)明還提出了所述智能鎖與智能鑰匙之間的雙向交互控制方法，根據(jù)需求進(jìn)行開鎖權(quán)限設(shè)置，增強(qiáng)了對鎖具管理的方便性和安全性。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的方案是智能鎖，包括處理器單元及與之相連的運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制單元，還包括接收線圈，信號/電源分離單元；所述接收線圈連接信號/電源分離單元的輸入端，所述信號/電源分離單元的輸出端連接信號整形處理單元、信號放大單元、儲能控制單元及穩(wěn)壓單元；所述儲能控制單元連接運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制單元；所述信號整形處理單元、信號放大單元均連接處理器單元。其中，接收線圈用于接收電能和無線通訊信號，并將接收的電能和無線通訊信號傳輸給信號/電源分離單元進(jìn)行分離，一方面，分離出的高頻無線通訊信號被送入信號整形處理單元進(jìn)行整形、濾波處理后輸出相關(guān)指令到處理器單元，由處理器單元對指令進(jìn)行運(yùn)算后下達(dá)相應(yīng)控制命令；另一方面，分離出的電能由于電量微弱，不足以驅(qū)動后續(xù)電路工作，因此將電能傳送至儲能控制單元進(jìn)行積蓄后釋放，如為運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制單元提供電力支持；穩(wěn)壓單元用于在電能提取過程中進(jìn)行穩(wěn)壓，信號放大單元用于智能鎖向外通信時進(jìn)行信號放大處理；由于該智能鎖是通過接收線圈來接收通訊數(shù)據(jù)和電能，鎖體內(nèi)部不與鑰匙頭接觸，因此避免了因為二者接觸而產(chǎn)生各種弊端。在智能鎖的處理器單元中含有存儲介質(zhì)，可以通過存儲相應(yīng)的預(yù)設(shè)置信息，對相應(yīng)的鑰匙進(jìn)行權(quán)限設(shè)置。需要說明的是，基于雙向交互，接收線圈還用于發(fā)送智能鎖產(chǎn)生的通訊信號。
進(jìn)一步，該智能鎖還包括傳感器單元，所述傳感器單元與處理器單元相連，用于檢測各種傳感數(shù)據(jù)，如鎖具開關(guān)狀態(tài)、溫度、電壓、電流狀態(tài)等。優(yōu)選的，所述的處理器單元選用微功耗微處理器，這樣可以使需要的電量盡量的少，使智能鎖的電量積蓄不需要很長的時間。智能鑰匙，包括處理器單元、電源管理單元、顯示單元、存儲單元、按鍵單元；所述電源管理單元、顯示單元、存儲單元、按鍵單元均連接處理器單元；其還包括信號接收單元、信號放大單元、發(fā)射線圈；所述發(fā)射線圈通過信號接收單元與處理器單元進(jìn)行輸入連接；所述處理器單元通過信號放大單元與發(fā)射線圈進(jìn)行輸出連接。該智能鑰匙采用了發(fā)射線圈來發(fā)射通訊數(shù)據(jù)和對鎖體供電，鑰匙頭與鎖體不進(jìn)行接觸，由此避免了因為二者接觸而產(chǎn)生各種弊端。需要說明的是，基于雙向交互，發(fā)射線圈還用于接收智能鎖產(chǎn)生的通訊信號或者接收其它外設(shè)(如計算機(jī))產(chǎn)生的通訊信號。進(jìn)一步，電源管理單元采用可充電的蓄電池，或者采用普通干電池；存儲單元采用flash存儲器，成本低、使用壽命長；顯示單元可采用LCD屏，顯示亮度高；按鍵單元可采用觸摸式按鍵，操作更方便。具體的，所述的信號接收單元包括分別與所述發(fā)射線圈連接的低速信號接收單元和高速信號接收單元，其中高速信號接收單元用于智能鑰匙和計算機(jī)或其它智能鑰匙等設(shè)備進(jìn)行通訊，對智能鑰匙進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的設(shè)置；低速信號接收單元用于智能鑰匙和鎖體進(jìn)行通訊。進(jìn)一步，該智能鑰匙還包括與處理器單元相連的發(fā)聲單元，用于在操作中進(jìn)行聲音提示，更具備人性化。智能鎖與智能鑰匙之間的雙向交互控制方法，包括以下步驟a.在智能鑰匙插入智能鎖后，智能鑰匙向智能鎖進(jìn)行非接觸式傳能；b.智能鎖獲得傳能后向智能鑰匙發(fā)送自身ID號；c.智能鑰匙獲得智能鎖的ID號，并調(diào)用本地存儲的權(quán)限表進(jìn)行判斷，如果該智能鎖符合解鎖條件，則向該智能鎖發(fā)送智能鑰匙的ID號，進(jìn)入步驟d，如果該智能鎖不符合解鎖條件，則進(jìn)入步驟h;d.智能鎖獲得智能鑰匙的ID號，并調(diào)用本地存儲的權(quán)限表進(jìn)行判斷，如果判斷該智能鑰匙具備解鎖權(quán)限，則向智能鑰匙發(fā)送允許解鎖數(shù)據(jù)包，進(jìn)入步驟e，如果判斷該智能鑰匙不具備解鎖權(quán)限，則向智能鑰匙發(fā)送拒絕解鎖數(shù)據(jù)包，進(jìn)入步驟h ；e.智能鑰匙在獲得允許解鎖數(shù)據(jù)包后向智能鎖發(fā)送解鎖授權(quán)碼；f.智能鎖獲得解鎖授權(quán)碼并進(jìn)行判斷，如果判斷該解鎖授權(quán)碼為合法授權(quán)，則發(fā)送準(zhǔn)備解鎖數(shù)據(jù)包到智能鑰匙，并開始儲能向其內(nèi)部運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制單元供電，控制解鎖機(jī)構(gòu)動作，解鎖完成后，向智能鑰匙發(fā)送解鎖結(jié)果；如果判斷該解鎖授權(quán)碼為非法授權(quán)，則向智能鑰匙發(fā)送拒絕解鎖數(shù)據(jù)包，進(jìn)入步驟h ；g.智能鑰匙停止傳能，提示解鎖成功，解鎖流程結(jié)束；
h.智能鑰匙停止傳能，提示解鎖失敗，解鎖流程結(jié)束。進(jìn)一步，在步驟c中，智能鑰匙本地存儲的權(quán)限表中包括與該智能鑰匙對應(yīng)的智能鎖的ID號的黑名單和白名單，如果判斷某個智能鎖的ID號不在黑名單，且在白名單中，則該智能鎖符合解鎖條件，如果判斷某個智能鎖的ID號在黑名單，或不在白名單中，則該智能鎖不符合解鎖條件。進(jìn)一步，在步驟d中，智能鎖本地存儲的權(quán)限表中包括與該智能鎖對應(yīng)的智能鑰匙的ID號的黑名單和白名單，如果判斷某個智能鑰匙的ID號不在黑名單，且在白名單中，則該智能鑰匙具備解鎖權(quán)限，如果判斷某個智能鑰匙的ID號在黑名單，或不在白名單中，則該智能鑰匙不具備解鎖權(quán)限。本發(fā)明的有益效果是智能鑰匙采用發(fā)射線圈來進(jìn)行傳能，而智能鎖內(nèi)部不需要電源，其依靠接收線圈來接收智能鑰匙的傳能，為鎖體內(nèi)部的解鎖控制機(jī)構(gòu)供電，由于沒有采用觸點(diǎn)電極接觸，避免因使用環(huán)境惡劣造成的安全隱患；本發(fā)明提出的智能鎖與智能鑰匙之間的雙向交互控制方法，可實現(xiàn)智能鎖與智能鑰匙的雙向驗證，用戶可根據(jù)實際需求進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，管理更方便，而且，一旦出現(xiàn)鑰匙丟失或者被非法復(fù)制，或者要作廢指定鑰匙，只需要采用授權(quán)器對鎖具進(jìn)行黑名單操作，對指定鑰匙記錄進(jìn)入鎖具的黑名單，則該指定鑰匙就無法使用了，安全性更高。


圖I為本發(fā)明中的智能鎖的一種實施例結(jié)構(gòu)框圖；圖2為智能鎖實施例中的接收線圈、信號/電源分離單元和穩(wěn)壓單元的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明中的智能鑰匙的一種實施例結(jié)構(gòu)框圖；圖4為智能鑰匙實施例中的發(fā)射線圈和信號接收單元的電路結(jié)構(gòu)圖；圖5為智能鑰匙在高速數(shù)據(jù)通訊時的歸零OOK編碼/解碼波形圖；圖6為智能鎖與智能鑰匙之間進(jìn)行雙向交互控制方法的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的方案作進(jìn)一步的描述。參見圖1，本發(fā)明的智能鎖，包括微功耗微處理器及與之相連的運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制單元，還包括接收線圈，信號/電源分離單元、傳感器單元；所述接收線圈連接信號/電源分離單元的輸入端，所述信號/電源分離單元的輸出端連接信號整形處理單元、信號放大單元、儲能控制單元及穩(wěn)壓單元；所述儲能控制單元連接運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制單元；所述信號整形處理單元、信號放大單、傳感器單元均連接微功耗微處理器。其中，接收線圈用于接收電能和無線通訊信號，并將接收的電能和無線通訊信號傳輸給信號/電源分離單元進(jìn)行分離，一方面，分離出的高頻無線通訊信號被送入信號整形處理單元進(jìn)行整形、濾波處理后輸出相關(guān)指令到微功耗微處理器，由微功耗微處理器對指令進(jìn)行運(yùn)算后下達(dá)相應(yīng)控制命令，如控制儲能控制單元進(jìn)行電能存儲或控制解鎖機(jī)構(gòu)動作或控制傳感器單元工作(檢測鎖具開關(guān)狀態(tài)，溫度，電壓，電流等參數(shù))；另一方面，分離出的電能由于電量微弱，不足以驅(qū)動后續(xù)電路工作，因此將電能傳送至儲能控制單元進(jìn)行積蓄后釋放，如為運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制單元提供電力支持；穩(wěn)壓單元用于在電能提取過程中進(jìn)行穩(wěn)壓，信號放大單元用于智能鎖向外通信時進(jìn)行信號放大處理；由于該智能鎖是通過接收線圈來接收通訊數(shù)據(jù)和電能，鎖體內(nèi)部不與鑰匙頭接觸，因此避免了因為二者接觸而產(chǎn)生各種弊端。在智能鎖的微功耗微處理器中含有存儲介質(zhì)，可以通過存儲相應(yīng)的預(yù)設(shè)置信 息(如與該智能鎖對應(yīng)的鑰匙的ID的黑名單、白名單)，用于對相應(yīng)的鑰匙能否解鎖進(jìn)行權(quán)限設(shè)置。參見圖2，在信號/電源分離單元中通過并聯(lián)的二極管D4，D5對接收信號進(jìn)行整流，并且在儲能控制單元中通過與運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制單元連接的電容進(jìn)行電量儲存。當(dāng)電子鎖的接收線圈L2的諧振頻率與鑰匙的諧振頻率匹配時，將感應(yīng)出足夠電能經(jīng)信號/電源分離單元的二極管D4、D5，以及穩(wěn)壓單元的二極管D3、濾波電容C17、C16構(gòu)成整流濾波獲得電源VCC1，再經(jīng)穩(wěn)壓模塊U3穩(wěn)壓后，經(jīng)濾波電容C13、C14濾波得到3. 3V供微功耗的微處理器上電工作。延遲時間t以后從微功耗的微處理器輸出上電復(fù)位應(yīng)答數(shù)據(jù)(其中包含電子鎖的信息及標(biāo)志)經(jīng)信號疊加單元加載到接收線圈L2和信號/電源分離單元的電容Cll上形成二進(jìn)制振幅鍵控(2ASK)調(diào)整，經(jīng)電磁感應(yīng)反饋到鑰匙端進(jìn)行相關(guān)的處理和識別。當(dāng)識別結(jié)果符合指定被動設(shè)備時，從鑰匙發(fā)送的指令數(shù)據(jù)流由電子鎖的接收線圈L2進(jìn)行感應(yīng)接收，信號/電源分離單元分離出高頻信號經(jīng)信號整形單元低通濾波、放大、比較整形出指令數(shù)據(jù)流，送入微功耗的微處理器進(jìn)行運(yùn)算，之后根據(jù)指令進(jìn)行如采集傳感單元中各種傳感數(shù)據(jù)(開關(guān)狀態(tài)，溫度，電壓，電流等)或控制儲能控制單元對用于儲能的電容進(jìn)行電量儲蓄，或控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制單元進(jìn)行動作，最后以上述的2ASK編碼方式反饋給鑰匙。參見圖3，本發(fā)明中的智能鑰匙包括處理器單元、電源管理單元、顯示單元、存儲單元、按鍵單元、發(fā)聲單元；所述電源管理單元、顯示單元、存儲單元、按鍵單元、發(fā)聲單元均連接處理器單元；其還包括信號接收單元、信號放大單元、發(fā)射線圈；所述發(fā)射線圈通過信號接收單元與處理器單元進(jìn)行輸入連接；所述處理器單元通過信號放大單元與發(fā)射線圈進(jìn)行輸出連接。其中，電源管理單元可采用可反復(fù)充電的蓄電池，或者采用普通干電池；顯示單元可采用目前市場流行的LCD顯示屏，實現(xiàn)高亮度顯示；存儲單元可采用大容量flash，成本低、使用壽命長；按鍵單元可采用觸摸式按鍵，操作方便；發(fā)聲單元可采用蜂鳴器對用戶操作進(jìn)行聲音提示。在信號接收單元具有分別與所述發(fā)射線圈連接的低速信號接收單元和高速信號接收單元。低速信號接收單元用于電子鑰匙和鎖體進(jìn)行通訊，其電路結(jié)構(gòu)可以與傳統(tǒng)RFID(電子標(biāo)簽)的電路結(jié)構(gòu)類似或相同。如圖4所示，高速信號接收單元中具有放大器U9，放大器U9的正極與發(fā)射線圈LI連接，放大器U9的輸出與所述處理器單元(微處理器)連接。高速信號接收單元用于電子鑰匙與計算機(jī)等設(shè)備進(jìn)行通訊，對電子鑰匙進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的設(shè)置。在發(fā)射線圈中，發(fā)射線圈LI的輸入端通過繼電器RLl與三極管結(jié)構(gòu)的導(dǎo)通元件QO連接，通過導(dǎo)通元件QO控制繼電器RLl的吸合或斷開使發(fā)射線圈LI分別與低速信號接收單元或高速信號接收單元進(jìn)行信號傳遞。低速供能通訊模式主要用于電子鑰匙為鎖體提供電能和雙向半雙工通訊連接。在低速供能通訊模式下電子鑰匙的微處理器輸出高電平使三極管結(jié)構(gòu)的導(dǎo)通元件QO導(dǎo)通，繼電器RLl吸合，諧振電容C50與發(fā)射線圈LI滿足頻率為f I的諧振條件，微處理器輸出高電平使電源管理單元輸出穩(wěn)定VDD電源。微處理器的又一引腳輸出占空比為50%且頻率為f I的PWM方波經(jīng)功放單元輸出到發(fā)射線圈LI與諧振電容C50的線圈諧振回路。當(dāng)鎖體內(nèi)電路的諧振頻率與電子鑰匙的諧振頻率匹配時，鎖體將感應(yīng)出足夠電能進(jìn)行工作。當(dāng)鎖體將反饋信號經(jīng)電磁感應(yīng)反饋到電子鑰匙的發(fā)射線圈LI和諧振電容C50，經(jīng)低速信號接收單元低通濾波，放大比較后解調(diào)出復(fù)位應(yīng)答數(shù)據(jù)送到微處理器中進(jìn)行運(yùn)算、識別。當(dāng)識別結(jié)果 非指定鎖體時，間隔時間tl后重復(fù)以上過程。當(dāng)識別結(jié)果符合指定鎖體時從微處理器輸出經(jīng)2FSK編碼(其中fl代表‘l’，f0代表‘0’，兩者頻差為Af)的指令數(shù)據(jù)流經(jīng)功放單元放大，送至發(fā)射線圈通過電磁感應(yīng)發(fā)送到鎖體，鎖體再經(jīng)以上所述2ASK編碼方式反饋給主控端。使用上述的上行2ASK調(diào)制截圖，下行2FSK調(diào)制解調(diào)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，在此雙向數(shù)據(jù)通訊期間由于主控端的線圈LI輸出不會間斷，只是頻率或幅度的變換電能將持續(xù)不斷。高速通訊模式主要用于電子鑰匙甲與電子鑰匙乙或電子鑰匙與PC/智能設(shè)備間進(jìn)行高速雙向半雙工數(shù)據(jù)通訊，通常這種通訊用于對電子鑰匙進(jìn)行輸入或相應(yīng)的設(shè)置。其通訊速率可以達(dá)到57600 460800bps (bits per second),可以達(dá)到極高通訊吞吐量。在高速供能通訊模式下作為發(fā)送的電子鑰匙甲的微處理器輸出低電平使QO三極管導(dǎo)通，繼電器RLl釋放，諧振電容C50與發(fā)射線圈LI的諧振回路斷開失去諧振條件，此狀態(tài)下發(fā)射線圈LI、電阻R79和電容C47形成低時間常數(shù)的高頻回路。微處理器輸出高電平使電源管理單元輸出VDD電源，微處理器的其它引腳輸出低電平，進(jìn)入準(zhǔn)備接收狀態(tài)。發(fā)送數(shù)據(jù)時微處理器輸出占空比為0. 1875的歸零OOK編碼數(shù)據(jù)流(高電平有效的數(shù)據(jù)流)經(jīng)功放單元輸出到發(fā)射線圈LI與電阻R79及電容C47的構(gòu)成線圈回路。數(shù)據(jù)發(fā)送完成微處理器的相關(guān)引腳恢復(fù)低電平有效，進(jìn)入接收狀態(tài)。作為接收的電子鑰匙乙也按上述流程進(jìn)入準(zhǔn)備接收狀態(tài)，當(dāng)接收設(shè)備靠近正在發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送設(shè)備的發(fā)射線圈LI時，接收設(shè)備的發(fā)射線圈LI因電磁感應(yīng)產(chǎn)生與發(fā)送設(shè)備相似的波形，經(jīng)高速信號接收單元濾波放大還原出發(fā)送設(shè)備的歸零OOK編碼數(shù)據(jù)流，進(jìn)入微處理器進(jìn)行解碼分析處理，應(yīng)答歸零OOK編碼數(shù)據(jù)流從微處理器輸出，回到發(fā)送設(shè)備。使用以上所述流程可以實現(xiàn)物理層占空比為0. 1875的歸零OOK編碼/解碼半雙工高速通信。由于數(shù)據(jù)流輸出高電平脈寬很窄(占空比很低)，因此功耗很低。如圖5所示，在高速數(shù)據(jù)通訊時占空比為0. 1875的歸零OOK編碼/解碼波形，從圖中可以看出，編碼波形中BITCLK時發(fā)送數(shù)據(jù)流碼率的16倍頻。
TX為發(fā)送數(shù)據(jù)流編碼前波形。TXOUT為發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)過占空比為0. 1875的歸零OOK編碼后波形。解碼波形中BITCLK時待接收數(shù)據(jù)流碼率的16倍頻。RXIN為收到的經(jīng)過占空比為0. 1875的歸零OOK編碼后波形。RX為經(jīng)過占空比為0. 1875的歸零OOK解碼后數(shù)據(jù)流編碼波形?；谏鲜?，本發(fā)明中的智能鑰匙與智能鎖之間可實現(xiàn)非接觸式傳能，并且可以利用發(fā)射線圈和接收線圈實現(xiàn)無線雙向交互，即當(dāng)智能鑰匙作為信號發(fā)起端時，發(fā)射線圈可以對通訊信號和電能進(jìn)行發(fā)射，此時智能鎖的接收線圈所起的作用就是接收通訊信號和電能；當(dāng)智能鎖作為信號發(fā)起端時，接收線圈就起到發(fā)射通訊信號的作用，而智能鑰匙中的發(fā) 射線圈就起到接收通訊信號的作用。具體的，智能鑰匙與智能鎖之間的雙向交互方法如圖6所示，其包括如下流程智能鑰匙(以下簡稱鑰匙)插入智能鎖(以下簡稱鎖具)后，智能鑰匙向智能鎖進(jìn)行非接觸式傳能，在智能鎖獲得供能后向鑰匙發(fā)送自身ID (包含鎖具類型)數(shù)據(jù)包，等待鑰匙回復(fù)，鑰匙在指定超時時間內(nèi)收到鎖具ID，則與自身存儲的黑白名單對比，不在黑名單中同時其在白名單中，則向鎖具發(fā)送鑰匙ID數(shù)據(jù)包。如果鑰匙接收鎖具ID超時則立即停止供能；或鎖具ID在黑名單中則停止傳能并提示“非法授權(quán)”。鎖具收到鑰匙ID后與自身存儲的黑白名單對比，不在黑名單中同時其在白名單中，則向鑰匙發(fā)送允許解鎖數(shù)據(jù)包，否則發(fā)送拒絕解鎖數(shù)據(jù)包。鑰匙收到拒絕解鎖，則停止供能并提示“非法授權(quán)”。鑰匙收到允許解鎖，則向鎖具發(fā)送解鎖授權(quán)碼(認(rèn)證碼)，鎖具收到解鎖授權(quán)碼后判斷，符合則發(fā)送準(zhǔn)備解鎖數(shù)據(jù)包到鑰匙，并開始儲能向解鎖機(jī)構(gòu)供電動作，動作后發(fā)送解鎖結(jié)果到鑰匙后停止。授權(quán)碼非法則發(fā)送拒絕解鎖數(shù)據(jù)包后停止。鑰匙收到準(zhǔn)備解鎖后持續(xù)供能等待解鎖結(jié)果，收到解鎖結(jié)果后停止供能并提示“解鎖成功”。到此解鎖流程完成。通過上述交互方法，可以實現(xiàn)智能鎖與智能鑰匙之間的雙向驗證一方面，可以在智能鑰匙中對鑰匙的開鎖權(quán)限進(jìn)行設(shè)置(對鑰匙中的黑名單、白名單、授權(quán)開鎖時段、授權(quán)開鎖次數(shù)等權(quán)限進(jìn)行操作)，如果用戶希望該鑰匙只能開啟A鎖，不能開啟B鎖，則將A鎖的ID號加入鑰匙中的白名單中，將B鎖的ID號加入鑰匙中的黑名單中，如此，當(dāng)有人用此鑰匙試圖去打開B鎖時，鑰匙發(fā)現(xiàn)B鎖的ID號在黑名單中，則停止功能，提示非法授權(quán)，進(jìn)而無法完成解鎖；另一方面，可以在智能鎖中對鑰匙的開鎖權(quán)限進(jìn)行設(shè)置(對鎖中的黑名單、白名單進(jìn)行操作)，若用戶的智能鑰匙丟失，則只需要采用授權(quán)器(或者另外一把只具備授權(quán)功能的智能鑰匙)對智能鎖中的黑名單進(jìn)行操作，將丟失的智能鑰匙的ID寫入黑名單中，則該鑰匙就作廢了，即使被人拾取或復(fù)制，在進(jìn)行解鎖時，也會收到鎖具發(fā)送的拒絕解鎖數(shù)據(jù)包，無法完成解鎖；此外，在智能鑰匙獲收到智能鎖發(fā)送的允許解鎖數(shù)據(jù)包后并非就能夠直接完成解鎖，還需要向智能鎖發(fā)送解鎖授權(quán)碼，只有當(dāng)智能鎖判定這個解鎖授權(quán)碼合法時，才控制解鎖機(jī)構(gòu)動作，開始解鎖；即本發(fā)明還對智能鑰匙開鎖進(jìn)行了附加條件限制，這些附加條件預(yù)先設(shè)定，存儲在鑰匙中，并在相應(yīng)智能鎖中存儲判定規(guī)則，比如附加條件可以為開鎖時間范圍，開鎖次數(shù)等等，如此可以實現(xiàn)在特定時間段，在一定次數(shù)內(nèi)，某個智能鑰匙才能對相應(yīng)的智能鎖進(jìn)行開鎖，管理更方便 、靈活。
權(quán)利要求
1.智能鎖，包括處理器單元及與之相連的運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制單元，其特征在于，還包括接收線圈，信號/電源分離單元；所述接收線圈連接信號/電源分離單元的輸入端，所述信號/電源分離單元的輸出端連接信號整形處理單元、信號放大單元、儲能控制單元及穩(wěn)壓單元；所述儲能控制單元連接運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制單元；所述信號整形處理單元、信號放大單元均連接處理器單元。
2.如權(quán)利要求I所述智能鎖，其特征在于，該智能鎖還包括傳感器單元，所述傳感器單元與處理器單元相連，用于檢測各種傳感數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求I或2所述智能鎖，其特征在于，所述的處理器單元選用微功耗微處理器。
4.智能鑰匙，包括處理器單元、電源管理單元、顯示單元、存儲單元、按鍵單元；所述電源管理單元、顯示單元、存儲單元、按鍵單元均連接處理器單元，其特征在于，該智能鑰匙還包括信號接收單元、信號放大單元、發(fā)射線圈；所述發(fā)射線圈通過信號接收單元與處理器單元進(jìn)行輸入連接；所述處理器單元通過信號放大單元與發(fā)射線圈進(jìn)行輸出連接。
5.如權(quán)利要求4所述智能鑰匙，其特征在于，電源管理單元采用可充電的蓄電池或者采用普通干電池；存儲單元采用flash存儲器；顯示單元采用IXD屏；按鍵單元可采用觸摸式按鍵。
6.如權(quán)利要求4或5所述智能鑰匙，其特征在于，所述的信號接收單元包括分別與所述發(fā)射線圈連接的低速信號接收單元和高速信號接收單元，其中高速信號接收單元用于智能鑰匙和計算機(jī)或其它智能鑰匙進(jìn)行通訊，對智能鑰匙進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的設(shè)置；低速信號接收單元用于智能鑰匙和鎖體進(jìn)行通訊。
7.如權(quán)利要求4或5所述智能鑰匙，其特征在于，該智能鑰匙還包括與處理器單元相連的發(fā)聲單元，用于在操作中進(jìn)行聲音提示，更具備人性化。
8.智能鎖與智能鑰匙之間的雙向交互控制方法，包括以下步驟 a.在智能鑰匙插入智能鎖后，智能鑰匙向智能鎖進(jìn)行非接觸式傳能； b.智能鎖獲得傳能后向智能鑰匙發(fā)送自身ID號； c.智能鑰匙獲得智能鎖的ID號，并調(diào)用本地存儲的權(quán)限表進(jìn)行判斷，如果該智能鎖具符合解鎖條件，則向該智能鎖發(fā)送智能鑰匙的ID號，進(jìn)入步驟d，如果該智能鎖具不符合解鎖條件，則進(jìn)入步驟h; d.智能鎖獲得智能鑰匙的ID號，并調(diào)用本地存儲的權(quán)限表進(jìn)行判斷，如果判斷該智能鑰匙具備解鎖權(quán)限，則向智能鑰匙發(fā)送允許解鎖數(shù)據(jù)包，進(jìn)入步驟e，如果判斷該智能鑰匙不具備解鎖權(quán)限，則向智能鑰匙發(fā)送拒絕解鎖數(shù)據(jù)包，進(jìn)入步驟h ； e.智能鑰匙在獲得允許解鎖數(shù)據(jù)包后向智能鎖發(fā)送解鎖授權(quán)碼； f.智能鎖獲得解鎖授權(quán)碼并進(jìn)行判斷，如果判斷該解鎖授權(quán)碼為合法授權(quán)，則發(fā)送準(zhǔn)備解鎖數(shù)據(jù)包到智能鑰匙，并開始儲能向其內(nèi)部運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制單元供電，控制解鎖機(jī)構(gòu)動作，解鎖完成后，向智能鑰匙發(fā)送解鎖結(jié)果；如果判斷該解鎖授權(quán)碼為非法授權(quán)，則向智能鑰匙發(fā)送拒絕解鎖數(shù)據(jù)包，進(jìn)入步驟h ; g.智能鑰匙停止傳能，提示解鎖成功，解鎖流程結(jié)束； h.智能鑰匙停止傳能，提示解鎖失敗，解鎖流程結(jié)束。
9.如權(quán)利要求8所述智能鎖與智能鑰匙之間的雙向交互控制方法，其特征在于，在步驟C中，智能鑰匙本地存儲的權(quán)限表中包括與該智能鑰匙對應(yīng)的智能鎖的ID號的黑名單和白名單，如果判斷某個智能鎖的ID號不在黑名單，且在白名單中，則該智能鎖符合解鎖條件，如果判斷某個智能鎖的ID號在黑名單，或不在白名單中，則該智能鎖不符合解鎖條件。
10.如權(quán)利要求8或9所述智能鎖與智能鑰匙之間的雙向交互控制方法，其特征在于，在步驟d中，智能鎖本地存儲的權(quán)限表中包括與該智能鎖對應(yīng)的智能鑰匙的ID號的黑名單和白名單，如果判斷某個智能鑰匙的ID號不在黑名單，且在白名單中，則該智能鑰匙具備解鎖權(quán)限，如果判斷某個智能鑰匙的ID號在黑名單，或不在白名單中，則該智能鑰匙不具備解鎖權(quán)限。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能鎖及與之相應(yīng)的智能鑰匙，智能鑰匙采用發(fā)射線圈來進(jìn)行傳能，而智能鎖內(nèi)部不需要電源，其依靠接收線圈來接收智能鑰匙的傳能，為鎖體內(nèi)部的解鎖控制機(jī)構(gòu)供電，由于沒有采用觸點(diǎn)電極接觸，避免因使用環(huán)境惡劣造成的安全隱患；此外，本發(fā)明還提出了一種智能鎖與智能鑰匙之間的雙向交互控制方法，可實現(xiàn)智能鎖與智能鑰匙的雙向驗證，用戶可根據(jù)實際需求進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，管理更方便，而且，一旦出現(xiàn)鑰匙丟失或者被非法復(fù)制，或者要作廢指定鑰匙，只需要采用授權(quán)器對鎖具進(jìn)行黑名單操作，對指定鑰匙記錄進(jìn)入鎖具的黑名單，則該指定鑰匙就無法使用了，安全性更高。本發(fā)明適用于各種用戶，特別適用于需要管理大量鎖具的用戶。
文檔編號G07C9/00GK102800142SQ20121026179
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者呂茅利, 王永革, 盧新亮, 李紅宇 申請人:成都泰然科技有限公司