CN111489468A - 适用于摇动手机开门的智能门锁及其系统和解锁方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种适用于摇动手机开门的智能门锁及其系统和解锁方法，其中智能门锁系统包括手机和智能门锁；智能门锁包括电机模块，用于驱动智能门锁的机械机构；主控模块，用于控制电机模块；蓝牙模块，包括若干按照设定方式排布的蓝牙天线；解锁方法为使主控模块获知每个蓝牙天线所接收的来用户手机的数据包；主控模块根据不同蓝牙天线的信号的相位差计算并判断用户手机的位置并在用户手机位置满足预设条件时控制电机模块执行开锁动作。本申请的有益之处在于提供一种能够准确判断出用户方位的适用于摇动手机开门的智能门锁及其系统和解锁方法。

Description

适用于摇动手机开门的智能门锁及其系统和解锁方法

技术领域

本申请涉一种适用于摇动手机开门的智能门锁及其系统和解锁方法。

背景技术

智能门锁是指区别于传统机械锁，在用户识别、安全性、管理性方面更加智能化的锁具，智能门锁区别于传统机械锁,是具有安全性,便利性,先进技术的复合型锁具。

在相关技术中，提供一种采用手机蓝牙解锁的方案，但是由于蓝牙精确度问题，往往无法判断用户的手机是在门内还是门外，从而无法准确实现开锁。

发明内容

一种适用于摇动手机开门的智能门锁，包括：电机模块，用于驱动智能门锁的机械机构；主控模块，用于控制所述电机模块；蓝牙模块，包括若干按照设定方式排布的蓝牙天线；其中，所述蓝牙模块电性连接至所述主控模块以使所述主控模块获知每个所述蓝牙天线所接收的来用户手机的数据包；所述主控模块根据不同所述蓝牙天线的信号的相位差计算并判断用户手机的位置并在用户手机位置满足预设条件时控制所述电机模块执行开锁动作。

进一步地，所述适用于摇动手机开门的智能门锁还包括：触控模块，用于供用户操作以输入信息；所述触控模块电性连接至所述主控模块。

进一步地，所述适用于摇动手机开门的智能门锁还包括：指纹模块，用于采集用户的指纹信息；所述指纹模块电性连接至所述主控模块。

进一步地，所述适用于摇动手机开门的智能门锁还包括：语音模块，用于输出语音信息，所述语音模块电性连接至所述主控模块。

进一步地，所述基于UWB的智能门锁还包括：电源模块，用于提供直流电源，所述电源模块电性连接至所述主控模块、电机模块和蓝牙模块。

进一步地，所述蓝牙模块接收的数据包中秘钥数据。

进一步地，所述主控模块包括：距离计算单元，用于根据所述蓝牙模块的信号计算用户手机到不同所述蓝牙天线的距离；方位计算单元，根据所述用户手机到不同所述蓝牙天线的距离计算用户手机的方位。

进一步地，所述主控模块仅在所述蓝牙模块的数据包中的秘钥数据和用户手机方位的判断结果均满足时控制所述电机模块解锁。

作为本申请的另一方面，提供一种适用于摇动手机开门的智能门锁系统，该系统包括具有蓝牙功能的手机以及如前所述的适用于摇动手机开门的智能门锁。

作为本申请的另一方面，提供一种适用于摇动手机开门的智能门锁解锁方法，包括如下步骤：设置多个接收蓝牙数据包的蓝牙天线；多个蓝牙天线均接收同一个蓝牙数据包；解析所述蓝牙数据包中的秘钥数据；计算传输所述蓝牙数据包的信号相对不同所述蓝牙天线的相位差；计算发送所述蓝牙数据包的设备的方位；判断所述秘钥数据和发送所述蓝牙数据包的设备方位是否满足预设条件；当所述秘钥数据和发送所述蓝牙数据包的设备方位满足预设条件时，执行解锁动作。

本申请的有益之处在于：提供一种能够准确判断出用户方位的适用于摇动手机开门的智能门锁及其系统和解锁方法。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请一种实施例的智能门锁系统的示意图；

图2是根据本申请一种实施例的智能门锁的实体结构示意图；

图3是根据本申请一种实施例的智能门锁的模块组成示意图；

图4是本申请的蓝牙定位原理示意图；

图5是根据本申请一种实施例的解锁方法的步骤示意图；

图6是根据本申请一种实施例的无源智能门锁系统的控制方法的步骤示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本申请的智能门锁系统包括手机10和智能门锁20，其中，手机10具有NFC芯片和蓝牙芯片，以实现无线通讯信号以及能量。作为优选方案，手机10可以采用智能手机。

作为一个优选方案，如图2所示，本申请智能门锁包括：壳体201、摄像头202、指纹装置203、触摸屏204、密码盘205以及一个NFC识别区域206。用户使用手机10接触该区域206即可以实现手机与智能门锁20的NFC模块的耦合，从而传输能量和数据。

如图3所示，智能门锁包括：电机模块、主控模块、蓝牙模块、触控模块、指纹模块、语音模块、电源模块。

其中，电机模块用于驱动智能门锁的机械机构；主控模块用于控制电机模块；蓝牙模块包括若干按照设定方式排布的蓝牙天线；其中，蓝牙模块电性连接至主控模块以使主控模块获知每个蓝牙天线所接收的来用户手机的数据包；主控模块根据不同蓝牙天线的信号的相位差计算并判断用户手机的位置并在用户手机位置满足预设条件时控制电机模块执行开锁动作。

具体而言，智能门锁还包括：触控模块，用于供用户操作以输入信息；触控模块电性连接至主控模块。

具体而言，智能门锁还包括：指纹模块，用于采集用户的指纹信息；指纹模块电性连接至主控模块。

具体而言，智能门锁还包括：语音模块，用于输出语音信息，语音模块电性连接至主控模块。

具体而言，基于UWB的智能门锁还包括：电源模块，用于提供直流电源，电源模块电性连接至主控模块、电机模块和蓝牙模块。

具体而言，蓝牙模块接收的数据包中秘钥数据。

具体而言，主控模块包括：距离计算单元，用于根据蓝牙模块的信号计算用户手机到不同蓝牙天线的距离；方位计算单元，根据用户手机到不同蓝牙天线的距离计算用户手机的方位。

具体而言，主控模块仅在蓝牙模块的数据包中的秘钥数据和用户手机方位的判断结果均满足时控制电机模块解锁。

作为本申请的另一方面，提供一种智能门锁系统，该系统包括具有蓝牙功能的手机以及如前所述的智能门锁。

作为本申请的另一方面，如图5所示，提供一种智能门锁解锁方法，包括如下步骤：设置多个接收蓝牙数据包的蓝牙天线；多个蓝牙天线均接收同一个蓝牙数据包；解析所述蓝牙数据包中的秘钥数据；计算传输所述蓝牙数据包的信号相对不同所述蓝牙天线的相位差；计算发送所述蓝牙数据包的设备的方位；判断所述秘钥数据和发送所述蓝牙数据包的设备方位是否满足预设条件；当所述秘钥数据和发送所述蓝牙数据包的设备方位满足预设条件时，执行解锁动作。

作为本申请的另一方面，智能门锁还包括：NFC模块和辅助线圈。NFC模块用于接收用户手机NFC芯片发出的能量和数据。辅助线圈电性连接至所述电源模块以使手机NFC芯片的线圈与所述辅助线圈耦合时能向所述电源模块存储电能。

具体而言，辅助线圈电性连接至主控模块以使辅助线圈具有电流通过时激活主控模块。

具体而言，NFC模块接收数据中包含蓝牙模块的蓝牙配对数据和蓝牙秘钥数据。

具体而言，NFC模块的电能至少部分用于激活主控模块。

作为本申请的另一方面，如图6所示，本申请提供一种智能门锁系统的控制方法，无源智能门锁系统包括：手机和无源智能门锁；其中，手机具有NFC芯片和蓝牙芯片；无源智能门锁包括：电机模块，用于驱动智能门锁的机械机构；主控模块，用于控制电机模块；NFC模块，用于接收用户手机NFC芯片发出的能量和数据；蓝牙模块，用于实现蓝牙通讯且包括多个蓝牙天线；电源模块，用于存储NFC模块接收的能量并存储；电机模块、NFC模块和电源模块分别电性连接至主控模块；无源智能门锁的控制方法包括如下步骤：使手机的NFC芯片与NFC模块进行数据和能量进行传输；使NFC模块接收的电能为主控模块和蓝牙模块供电；使手机的蓝牙芯片与无源智能门锁的蓝牙模块配对；计算手机的蓝牙信号相对不同蓝牙天线的相位差；根据相位差计算手机的方位；判断手机的方位是否满足预设条件；至少当手机的方位满足预设条件时，执行解锁动作。

具体而言，使手机的NFC芯片与NFC模块进行数据和能量进行传输时，至少包含蓝牙配对的ID数据和配对密钥数据。

具体而言，主控模块在进行蓝牙配对时校验配对密钥数据，当配对密钥数据符合时，主控模块控制蓝牙模块与手机的蓝牙芯片构成通讯连接。

具体而言，在手机与无源智能门锁进行蓝牙通讯时，NFC芯片持续向NFC模块传输能量。

具体而言，当手机的方位满足预设条件时，再判断蓝牙模块接收的数据包中开锁密钥数据，当开锁密钥数据也匹配时，主控模块控制电机模块执行开锁动作。

具体而言，当手机的方位和开锁密钥数据均满足预设条件时，主控模块检测电源模块的电量。

具体而言，当电源模块电量满足预设条件时，主控模块控制电机模块执行开锁动作。

具体而言，当电源模块电量不满足预设条件时，主控模块向手机发送指令以使手机的NFC芯片持续传输能量。

具体而言，当电源模块电量不满足预设条件时，主控模块向手机发送指令以使手机的NFC芯片提高传输能量的功率。

具体而言，无源智能门锁还包括：辅助线圈，辅助线圈电性连接至电源模块以使手机NFC芯片的线圈与辅助线圈耦合时能向电源模块存储电能；当电源模块电量不满足预设条件时，主控模块向手机发送指令以使手机提示用户移动手机。

用户在进行使用时，打开手机的NFC功能和APP，然后，使用手机靠近智能门锁的指定区域，通过手机和智能门锁的NFC进行能量和数据传输，从而使智能门锁获得初始电能，完成蓝牙配对，然后用户摇动或晃动手机，从而使手机的NFC线圈作为磁场耦合辅助线圈以及NFC模块本身线圈进行发电，使智能门锁获取完成开锁程序剩余的电能。蓝牙天线的阵列能够定位手机的方位从而防止误开门禁。因此，本申请技术方案在无源的条件下也可以准确的通过无线方式实现开锁。避免用户直接接触门锁。

作为优选方案，电源模块中设有一个超级电容以存储NFC模块的电能。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于摇动手机开门的智能门锁，包括：

电机模块，用于驱动智能门锁的机械机构；

主控模块，用于控制所述电机模块；

其特征在于：

所述适用于摇动手机开门的智能门锁还包括：

蓝牙模块，包括若干按照设定方式排布的蓝牙天线；

其中，所述蓝牙模块电性连接至所述主控模块以使所述主控模块获知每个所述蓝牙天线所接收的来用户手机的数据包；所述主控模块根据不同所述蓝牙天线的信号的相位差计算并判断用户手机的位置并在用户手机位置满足预设条件时控制所述电机模块执行开锁动作。

2.根据权利要求1所述的适用于摇动手机开门的智能门锁，其特征在于：

所述适用于摇动手机开门的智能门锁还包括：触控模块，用于供用户操作以输入信息；所述触控模块电性连接至所述主控模块。

3.根据权利要求1所述的适用于摇动手机开门的智能门锁，其特征在于：

所述适用于摇动手机开门的智能门锁还包括：指纹模块，用于采集用户的指纹信息；所述指纹模块电性连接至所述主控模块。

4.根据权利要求1所述的适用于摇动手机开门的智能门锁，其特征在于：

所述适用于摇动手机开门的智能门锁还包括：语音模块，用于输出语音信息，所述语音模块电性连接至所述主控模块。

5.根据权利要求1所述的适用于摇动手机开门的智能门锁，其特征在于：

所述基于UWB的智能门锁还包括：电源模块，用于提供直流电源，所述电源模块电性连接至所述主控模块、电机模块和蓝牙模块。

6.根据权利要求1所述的适用于摇动手机开门的智能门锁，其特征在于：

所述蓝牙模块接收的数据包中秘钥数据。

7.根据权利要求6所述的适用于摇动手机开门的智能门锁，其特征在于：

所述主控模块包括：

距离计算单元，用于根据所述蓝牙模块的信号计算用户手机到不同所述蓝牙天线的距离；

方位计算单元，根据所述用户手机到不同所述蓝牙天线的距离计算用户手机的方位。

8.根据权利要求7所述的适用于摇动手机开门的智能门锁，其特征在于：

所述主控模块仅在所述蓝牙模块的数据包中的秘钥数据和用户手机方位的判断结果均满足时控制所述电机模块解锁。

9.一种适用于摇动手机开门的智能门锁系统，其特征在于：包括具有蓝牙功能的手机以及如权利要求1至8任意一项所述的适用于摇动手机开门的智能门锁。

10.一种适用于摇动手机开门的智能门锁解锁方法，其特征在于：

所述适用于摇动手机开门的智能门锁解锁方法包括如下步骤：

设置多个接收蓝牙数据包的蓝牙天线；

多个蓝牙天线均接收同一个蓝牙数据包；

解析所述蓝牙数据包中的秘钥数据；

计算传输所述蓝牙数据包的信号相对不同所述蓝牙天线的相位差；

根据相位差计算发送所述蓝牙数据包的设备的方位；

判断所述秘钥数据和发送所述蓝牙数据包的设备方位是否满足预设条件；

当所述秘钥数据和发送所述蓝牙数据包的设备方位满足预设条件时，执行解锁动作。

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