CN104952135B - 一种智能终端光控门锁系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种智能终端光控门锁系统及使用方法，本系统光控门锁控制端为智能手机、平板电脑或手持电脑的智能终端，其光控门锁密钥管理模块有开锁和密码设置单元。光控门锁配置有带门锁存储器的微控制器、带机械钥匙和/或开锁按钮的机械锁定装置。使用方法为密钥设置时门锁开启，智能终端输入门锁内置机器码和密码信息，与智能终端串号绑定成组合密钥，发射到光控门锁，门锁接收解析确认存储开锁密码信息。开锁时在智能终端输入密码信息认证后进行组合密钥加密生成开锁安全密钥并调制后闪光灯发射，光控门锁接收解密确认开锁。本发明无需光信号发射器方便使用，光信号密钥传输安全快捷；开锁密钥有数字字母和身份识别信息且可修改，确保安全。

Description

一种智能终端光控门锁系统及使用方法

技术领域

本发明涉及光控门锁技术领域，具体为一种智能终端光控门锁系统及使用方法。

背景技术

门锁作为普通百姓日常用品，是保障人们生活隐私和安全的必要工具。传统机械门锁目前在市面上仍大量应用。作为机械门锁的升级应用，电磁感应式门锁，红外控制，无线控制以及光控门锁近年应用逐渐普遍。这些新功能的门锁虽然相对机械门锁安全性有所提高，但仍需要专门的开锁器，并且开锁器复制还需要专用设施，由于开锁器可复制，安全性较低。

目前，市面上的智能门锁根据认证信息的输入方式有基于智能终端和基于专用身份识别设施的智能门锁。基于专用身份识别设施的智能门锁一般应用于中高档场合，其通过门锁内置专用设施通过指纹识别、虹膜识别以及人脸识别等以人体生物特征为身份识别完成认证信息输入，有些还支持开锁密码键盘输入。此类智能门锁特点是开锁快捷，但是价格昂贵，通常需要上千元甚至上万元，并且此类智能门锁需要集成智能识别设施，维持系统运行的功耗较高。因此这些智能门锁只能在安全性要求严格的中高档门控系统使用，难以广泛普及。目前市面上另外一种基于手机等智能终端的智能门锁，其将门锁与智能手机通过蓝牙或者Wi-Fi相连接，在通过门锁的自动识别之后，门锁将自动开启。此类型智能门锁方式简单，但是打开智能手机端的蓝牙或Wi-Fi连接智能门锁并建立连接来开启门锁耗时较长，并且门锁内置的蓝牙或Wi-Fi模块功耗仍较大，另外由于其采用的密钥认证方式单一，安全性也难保证。

光控门锁用光来传输加载的密钥，与电磁感应、无线控制等信号相比更有突出优点，可见光不存在电磁辐射、更安全；用光进行信号传递，无通信盲区；可见光发射装置简单且易满足发射开锁密钥的功率要求；传输频带宽，加载信号容量大，不受电磁干扰影响。因此光控门锁系统近年受到市场欢迎。其缺陷是，每个光控门锁系统生产时配置有限的几个专用的光信号发射器，当光信号发射器损坏、或者光信号发射器丢失时，很难再配到适用的光信号发射器，影响光控门锁系统的使用。另外开锁密钥客户不能改变，长期使用光控门锁系统的安全性下降。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有光控门锁系统安全性和便携性的不足，设计一种基于智能终端光控门锁系统；采用日常智能终端作为安全密钥的输入设备，通过光控门锁完成安全密钥接收与开锁动作。智能终端实现认证信息输入、安全密钥生成与发射，提高光控门锁的安全性,提高产品的便携性。

本发明的另一目的是设计上述基于智能终端光控门锁系统的使用方法，智能终端输入的光控门锁内置机器码，与设定的密码信息和智能终端串号共同构成组合密钥，发送到光控门锁，光控门锁确认内置码无误则存储密码信息。开锁时，智能终端上输入密码信息，处理器认证无误，即自动激发原组合密钥，加密生成安全密钥，在闪光灯加载发射。光控门锁接收到光信号与所存密码信息比对无误，开锁。

本发明设计的一种智能终端光控门锁系统，包括光控门锁和光控门锁控制端。所述光控门锁包括微控制器和其连接的光信号接收机构、电控机械锁机构。光信号接收机构包括光电探测器及信号处理电路；光电探测器连接信号处理电路，光电探测器接收光信号并将其转换为电流信号后送入信号处理电路；信号处理电路的输入端接入微控制器，信号处理电路将电流信号滤波处理并转换成电压信号、送入微控制器；电控机械锁机构包括电控开锁单元及其连接控制的机械锁定装置，微控制器连接电控开锁单元。光控门锁控制端为发射控制光控门锁的开锁密钥光信号的设施。

本发明的光控门锁控制端为具有内置的处理器、触摸屏、闪光灯的智能终端，智能终端为智能手机、平板电脑(I-PAD)和手持电脑(PDA)中的任一种。

所述智能终端处理器内有光控门锁密钥管理模块，包括开锁单元和密码设置单元，分别在屏幕上生成开锁图标和密码设置图标，以启动相应单元。智能终端在相关互联网网站下载安装本智能终端光控门锁系统的光控门锁密钥管理模块。

所述光控门锁的微控制器连接门锁存储器。微控制器还配有预设模式键。

所述光控门锁的微控制器还连接高精度时钟芯片。

所述光控门锁机械锁定装置配有开锁的机械钥匙和/或开锁按钮，供密钥设置时使光控门锁处于开启状态。

所述光控门锁的微控制器可连接显示屏，以显示门锁的开启、锁定或密码预设等状态。

所述光控门锁的微控制器还可配备专用数据输出输入接口，在光控门锁开启状态下,光控门锁的微控制器的专用数据输出输入接口通过专用数据线与计算机连接，计算机读取门锁存储器内的开锁记录。

本发明设计的智能终端光控门锁系统的使用方法主要步骤如下：

第一部分：密钥设置

步骤Ⅰ、门锁内置机器码的输入

光控门锁的预设模式键按下，同时利用机械钥匙或开锁按钮使光控门锁的机械锁定装置处于开启状态；

智能终端光控门锁密钥管理模块的密码设置单元启动，进行开锁密码设置，为了提高安全性，先输入门锁内置机器码并存在在智能终端的处理器内。为提高门锁内置机器码输入效率，可用智能终端的二维码扫描器直接对光控门锁内所附门锁内置机器码的二维码扫描，完成门锁内置机器码的输入；

步骤Ⅱ、光控门锁组合密钥生成

在智能终端上设定光控门锁的密码，密码设定并确认后，密码设置单元将设定的密码信息、门锁内置机器码以及智能终端串号绑定，生成组合密钥，存储于智能终端处理器；处理器将组合密钥经编码调制后加载于闪光灯光源，并发射到光控门锁的光电探测器；

所述串号为国际移动设备识别码(International Mobile Equipment Identity，IMEI)，是每台移动设备的唯一识别码。

步骤Ⅲ、光控门锁接收开锁密码信息

光控门锁的微控制器对接收信息进行解析，若接收到的组合密钥中的门锁内置机器码和本门锁内置机器码一致，则将开锁密码信息和智能终端串号存储于门锁存储器，并作为开锁依据。

第二部分：开锁

步骤Ⅳ、密码信息输入

打开智能终端，点击开锁图标，输入密码信息；处理器与存储的组合密钥中的密码相比较，若相同即认证成功，则激发出步骤Ⅱ绑定的组合密钥；

步骤Ⅴ、安全密钥产生

智能终端的处理器将组合密钥加密生成开锁安全密钥；

步骤Ⅵ、安全密钥发射

智能终端的处理器将安全密钥信息调制后加载于智能终端内置的相机闪光灯光源，闪光灯发出含安全密钥的光信号，完成开锁光信号的发射；

步骤Ⅶ、安全密钥接收

光控门锁的光电探测器接收含安全密钥的光信号，传送到光控门锁的微控制器；

光控门锁的微控制器根据内置高精度时钟芯片生成的时间信息对接收的信息解密，分别得到开锁密码信息和智能终端串号信息，与步骤Ⅲ光控门锁的门锁存储器内存储的开锁密码及智能终端串号进行比对，若二者一致，则发送开锁信号；

步骤Ⅷ、开锁

光控门锁的微控制器发送电压信号至电控机械锁机构，电控机械动作，释放机械锁定装置，门锁开启；

当门再次关闭时，电控机械锁机构自动恢复锁定状态。

所述步骤Ⅱ中智能终端上设定光控门锁的密码，可以是虚拟键盘上输入的数字和/或字母的密码信息，也可以是身份识别信息，所述身份识别信息为智能终端录入的人脸识别信息、指纹识别信息、虹膜识别信息中一种或多种。

所述数字和/或字母的密码信息可与一种或多种身份识别信息共同构成混合密码作为设定的光控门锁密码，以加强密码的安全性。

所述步骤Ⅴ中智能终端的处理器将组合密钥结合智能终端当前时间信息，加密生成开锁安全密钥；步骤Ⅶ中光控门锁的微控制器根据内置高精度时钟芯片生成的时间信息对接收的信息解密。

所述光控门锁的微控制器配备专用数据输出输入接口，所述步骤Ⅷ中光控门锁的微控制器发送开锁信号后，记录本次开锁时间并存储于门锁存储器。光控门锁的微控制器的专用数据输出输入接口通过专用数据线连接计算机，读取门锁存储器存储的当前开锁记录。

与现有技术相比，本发明一种智能终端光控门锁系统及使用方法的优点为：1、智能手机、平板电脑(I-Pad)和手持电脑(PAD)等智能终端现已普及使用，成为人手不离的工具，用此代替光控门锁的光信号发射器，方便使用者，无需再携带门锁光信号发射器，也不会有光信号发射器丢失或损坏影响开锁的问题，另一方面也降低了光控门锁系统的成本；2、智能终端闪光灯近距离点对点的光信号密钥传输，无需通过通信握手建立连接，操作简单、安全快捷；3、使用者可根据需要方便地在多人的智能终端上输入安装开锁密钥，无需额外费用；4、使用者可自行修改开锁密钥，以保证光控门锁的安全；5、智能终端有人脸、指纹和虹膜等多种密码输入方式的选择和组合，确保安全；6、易于在现有的光控门锁系统上实施，便于推广应用。

附图说明

图1是本智能终端光控门锁系统实施例的结构框图；

图2是本智能终端光控门锁系统的使用方法实施例的密钥设置流程图；

图3是本智能终端光控门锁系统的使用方法实施例的开锁流程图。

具体实施方式

为了使本发明技术方案更加清晰，下面结合附图，对本发明做进一步的详细说明。

本智能终端光控门锁系统实施例结构如图1所示，包括光控门锁和智能手机。

所述光控门锁包括微控制器和其连接的光信号接收机构、电控机械锁机构。光信号接收机构包括光电探测器及信号处理电路；光电探测器接收光信号并将其转换为电流信号；光电探测器连接信号处理电路，信号处理电路将所得电流信号滤波处理并转换成电压信号、送入与之连接的微控制器。微控制器还配有预设模式键。电控机械锁机构包括电控开锁单元及其连接控制的机械锁定装置，微控制器连接电控开锁单元。所述光控门锁机械锁定装置配有开锁的机械钥匙和开锁按钮。本例微控制器还连接门锁存储器、高精度时钟芯片，并且接有显示屏。

本例智能手机为具有内置的处理器、触摸屏、闪光灯的智能终端，也可使用平板电脑(I-PAD)或手持电脑(PDA)。

本例智能手机在相关互联网网站下载安装本智能终端光控门锁系统的光控门锁密钥管理模块。智能手机处理器内的光控门锁密钥管理模块，包括开锁单元和密码设置单元，分别在屏幕上生成开锁图标和密码设置图标。

本例光控门锁的微控制器还配备专用数据输出输入接口。

智能终端光控门锁系统的使用方法实施例

本智能终端光控门锁系统的使用方法实施例主要步骤如下：

第一部分：密钥设置

如图2所示。

步骤Ⅰ、门锁内置机器码的输入

光控门锁的预设模式键按下，同时利用机械钥匙或开锁按钮使光控门锁的机械锁定装置处于开启状态；

智能手机光控门锁密钥管理模块的密码设置单元启动，用智能终端的二维码扫描器直接对光控门锁内所附门锁内置机器码的二维码扫描，完成门锁内置机器码的输入；

步骤Ⅱ、光控门锁组合密钥生成

在智能终端上设定光控门锁的密码，本例先用虚拟键盘上输入数字和/或字母的密码信息，再用手机录入人脸识别信息和指纹识别信息。数字和/或字母的密码信息与人脸识别信息、指纹识别信息共同构成混合密码。

密码设定并确认后，密码设置单元将设定的数字和/或字母的密码信息、人脸识别信息和指纹识别信息共同构成混合密码，与门锁内置机器码以及智能手机串号绑定，生成组合密钥，存储于处理器；处理器将组合密钥经编码调制后加载于闪光灯光源，并发射到光控门锁的光电探测器；

步骤Ⅲ、光控门锁接收开锁密码信息

光控门锁的微控制器对接收信息进行解析，若接收到的组合密钥中的门锁内置机器码和本门锁内置机器码一致，则对开锁密码信息和智能终端串号进行存储；

第二部分：开锁

如图3所示。

步骤Ⅳ、密码信息输入

打开智能手机，点击开锁图标，本例先用虚拟键盘上输入数字和/或字母的密码信息，再用智能手机录入人脸识别信息和指纹识别信息，智能手机处理器与存储的组合密钥中的数字和/或字母的密码、人脸识别信息和指纹识别信息相比较，若相同即认证成功，则激发出步骤Ⅱ绑定的组合密钥；

步骤Ⅴ、安全密钥产生

智能手机处理器将组合密钥结合智能手机当前时间信息，加密生成开锁安全密钥；

步骤Ⅵ、安全密钥发射

智能手机处理器将安全密钥信息调制后加载于智能终端内置的相机闪光灯光源，闪光灯发出含安全密钥的光信号，完成开锁光信号的发射；

步骤Ⅶ、安全密钥接收

光控门锁的光电探测器接收含安全密钥的光信号，传送到光控门锁的微控制器；

光控门锁的微控制器根据内置高精度时钟芯片生成的时间信息对接收的信息解密，分别得到开锁密码信息和智能终端串号信息，与步骤Ⅲ光控门锁存储的开锁密码及智能终端串号进行比对，若二者一致，则发送开锁信号；

步骤Ⅷ、开锁

光控门锁的微控制器发送电压信号至电控机械锁机构，电控机械动作，释放机械锁定装置，门锁开启；光控门锁的微控制器记录本次开锁时间并存储于门锁存储器。

当门再次关闭时，电控机械锁机构自动恢复锁定状态。

在光控门锁开启状态下,光控门锁的微控制器的专用数据输出输入接口通过专用数据线与计算机连接，计算机读取门锁存储器内的开锁记录。

上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能终端光控门锁系统，包括光控门锁和光控门锁控制端；所述光控门锁包括微控制器和与微控制器连接的光信号接收机构、电控机械锁机构；光信号接收机构包括光电探测器及信号处理电路；光电探测器连接信号处理电路；信号处理电路的输入端接入微控制器；电控机械锁机构包括电控开锁单元及与电控开锁单元连接控制的机械锁定装置，微控制器连接电控开锁单元；光控门锁控制端为发射控制光控门锁的开锁密钥光信号的设施；其特征在于：

所述光控门锁控制端为具有内置的处理器、触摸屏和闪光灯的智能终端，智能终端为智能手机、平板电脑和手持电脑中的任一种；所述智能终端的处理器内有光控门锁密钥管理模块，光控门锁密钥管理模块包括开锁单元和密码设置单元，分别在屏幕上生成开锁图标和密码设置图标；

所述光控门锁的微控制器连接门锁存储器；微控制器还配有预设模式键；

所述光控门锁的机械锁定装置配有开锁的机械钥匙和/或开锁按钮；

所述光控门锁的微控制器还连接高精度时钟芯片；

上述智能终端光控门锁系统使用时的主要步骤如下：

第一部分：组合密钥设置

步骤Ⅰ、门锁内置机器码的输入

光控门锁的预设模式键按下，同时利用机械钥匙或开锁按钮使光控门锁的机械锁定装置处于开启状态；

智能终端的光控门锁密钥管理模块的密码设置单元启动，先输入门锁内置机器码并存在智能终端的处理器内；

步骤Ⅱ、光控门锁组合密钥生成

在智能终端上设定光控门锁的开锁密码信息，开锁密码信息设定并确认后，密码设置单元将设定的开锁密码信息、门锁内置机器码以及智能终端串号绑定，生成组合密钥，存储于处理器；处理器将组合密钥经编码调制后加载于闪光灯光源，发射到光控门锁的光电探测器；

步骤Ⅲ、光控门锁接收组合密钥

光控门锁的微控制器对接收的组合密钥进行解析，若接收到的组合密钥中的门锁内置机器码和本门锁内置机器码一致，则将开锁密码信息和智能终端串号存储于门锁存储器；

第二部分：开锁

步骤Ⅳ、开锁密码信息输入

打开智能终端，点击开锁图标，输入开锁密码信息；处理器与存储的组合密钥中的开锁密码信息相比较，若相同即认证成功，则激发出步骤Ⅱ绑定的组合密钥；

步骤Ⅴ、安全密钥产生

智能终端的处理器将组合密钥结合智能终端当前时间信息，加密生成开锁安全密钥；

步骤Ⅵ、安全密钥发射

智能终端的处理器将安全密钥信息调制后加载于智能终端内置的相机闪光灯光源，闪光灯发出含安全密钥的光信号，完成开锁光信号的发射；

步骤Ⅶ、安全密钥接收

光控门锁的光电探测器接收含安全密钥的光信号，传送到光控门锁的微控制器；

光控门锁的微控制器根据内置的高精度时钟芯片生成的时间信息对接收的安全密钥解密，分别得到开锁密码信息和智能终端串号信息，与步骤Ⅲ光控门锁的门锁存储器内存储的开锁密码信息及智能终端串号进行比对，若二者一致，则发送开锁信号；

步骤Ⅷ、开锁

光控门锁的微控制器发送电压信号至电控机械锁机构的电控开锁单元，电控开锁单元机械动作，释放机械锁定装置，门锁开启；

当门再次关闭时，电控机械锁机构自动恢复锁定状态。

2.根据权利要求1所述的智能终端光控门锁系统，其特征在于：

所述光控门锁的微控制器连接显示屏。

3.根据权利要求1所述的智能终端光控门锁系统，其特征在于：

所述光控门锁的微控制器配备数据输出输入接口。

4.根据权利要求1所述的智能终端光控门锁系统，其特征在于：

所述步骤Ⅱ中智能终端上设定光控门锁的开锁密码信息，是虚拟键盘上输入的数字和/或字母的开锁密码信息，或是身份识别信息；所述身份识别信息为智能终端录入的人脸识别信息、指纹识别信息、虹膜识别信息中一种或多种。

5.根据权利要求4所述的智能终端光控门锁系统，其特征在于：

所述数字和/或字母的开锁密码信息与身份识别信息共同构成混合密码作为设定的光控门锁的开锁密码信息。

6.根据权利要求1所述的智能终端光控门锁系统，其特征在于：

所述步骤Ⅰ中用智能终端的二维码扫描器对光控门锁内所附门锁内置机器码的二维码扫描，完成门锁内置机器码的输入。

7.根据权利要求1所述的智能终端光控门锁系统，其特征在于：

所述光控门锁的微控制器配备专用数据输出输入接口，所述步骤Ⅷ中光控门锁的微控制器发送电压信号后，记录本次开锁时间并存储于门锁存储器；在光控门锁开启状态下,光控门锁的微控制器的专用数据输出输入接口通过专用数据线连接计算机，读取门锁存储器存储的当前开锁记录。