基于蓝牙通信协议的智能门锁控制方法与流程

本发明涉及智能门锁控制，尤其涉及基于蓝牙通信协议的智能门锁控制方法。

背景技术：

1、在智能门锁控制技术领域，现有智能门锁通常采用密码、指纹、卡片或移动终端完成身份验证，由门锁控制器向锁体执行机构发送控制信号，通过电机及传动机构带动锁梁移动，完成开锁动作。采用移动终端近距离控制时，蓝牙通信因功耗较低、连接方便而成为常用通信方式。

2、蓝牙通信质量容易受到无线干扰、设备遮挡及终端运行状态影响，可能出现传输延迟、连接波动或意外中断。开锁指令的传输与锁体执行机构的机械动作存在时间差，电机负载还会随锁体阻力发生变化，门锁控制器难以仅依靠通信状态或单项检测数据准确判断锁梁所处的开锁阶段。

3、蓝牙连接在开锁过程中中断时，锁体执行机构可能已经完成部分行程。现有控制方式对连接中断前后的通信过程与机械动作缺少连续关联，连接恢复后难以准确判断锁梁当前位置及尚未完成的开锁行程，容易发生重复驱动、驱动不足或停止时机不准确，增加电机及传动机构的运行负担，影响智能门锁开锁控制的连续性、准确性与可靠性。

4、因此，如何提供基于蓝牙通信协议的智能门锁控制方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提出基于蓝牙通信协议的智能门锁控制方法，本发明利用改进型液态状态机处理蓝牙连接事件、驱动电流及锁梁位移，在蓝牙连接中断并恢复后修正驱动方向与驱动行程，具备开锁状态识别准确、重连控制连续及锁体驱动可靠的优点。

2、根据本发明实施例的基于蓝牙通信协议的智能门锁控制方法，包括如下步骤：

3、建立移动终端与智能门锁之间的蓝牙连接，接收开锁指令，按发生次序排列蓝牙连接事件，形成连接事件位置序列；

4、依据开锁指令驱动锁体执行机构，同步采集驱动电流与锁梁位移，将采集结果映射至连接事件位置序列，形成锁梁开锁轨迹；

5、构建改进型液态状态机，将连接事件位置序列与锁梁开锁轨迹输入液态层，按连接事件位置编码驱动电流与锁梁位移，形成液态状态序列；

6、比较液态状态序列中相邻连接事件位置的驱动电流，标记电流变化方向反转的位置，从标记位置中筛选锁梁位移连续增加的位置，形成释放锚点；

7、沿锁梁开锁轨迹更新释放锚点后的锁梁位移，保留锁梁最大释放位置及当前锁梁位移，形成锁梁承接状态；

8、蓝牙连接中断时锁存锁梁承接状态，蓝牙连接恢复时采集恢复连接事件位置与重连锁梁位移，以恢复连接事件位置索引重连锁梁位移，更新锁梁承接状态，形成重连承接状态；

9、依据重连承接状态修正锁体执行机构的驱动方向与驱动行程，执行开锁动作。

10、可选的，所述连接事件位置序列的形成包括如下步骤：

11、提取承载开锁指令的蓝牙连接事件，将蓝牙连接事件标记为起始连接事件；

12、采集起始连接事件之后各蓝牙连接事件的发生时刻与事件计数值；

13、按照发生时刻排列各蓝牙连接事件，依据事件计数值识别相邻蓝牙连接事件之间的事件间隔；

14、以起始连接事件为序列起点，按照排列结果与事件间隔标记各蓝牙连接事件的连接事件位置，形成连接事件位置序列。

15、可选的，所述锁梁开锁轨迹的形成包括如下步骤：

16、锁体执行机构响应开锁指令时启动电流采样电路与位移传感器，通过同一采样触发信号采集驱动电流与锁梁位移；

17、调用硬件计时器标记每次采样触发信号的采集时刻，将同一采样触发信号对应的驱动电流、锁梁位移与采集时刻组成采样记录；

18、将采集时刻与连接事件位置序列中的发生时刻进行比较，从发生时刻早于采集时刻的蓝牙连接事件中选取排列末位的蓝牙连接事件，将采样记录映射至对应的连接事件位置；

19、先按照连接事件位置排列采样记录，再按照采集时刻排列同一连接事件位置对应的采样记录，沿排列次序组合相邻采样记录，形成锁梁开锁轨迹。

20、可选的，所述构建改进型液态状态机包括如下步骤：

21、在液态层的膜电位反馈连接中设置时间门控支路，计算锁梁开锁轨迹中相邻采集结果的采集时刻间隔，将采集时刻间隔输入时间门控支路；

22、在膜电位反馈连接中设置事件门控支路，比较相邻采集结果映射的连接事件位置，将比较结果输入事件门控支路；

23、由时间门控支路按照采集时刻间隔调整前一膜电位的反馈量，由事件门控支路在连接事件位置相同时传递膜电位反馈量，在连接事件位置变化时保留前一连接事件位置的末次膜电位，将末次膜电位传入后一连接事件位置的膜电位更新。

24、可选的，所述液态状态序列的形成包括如下步骤：

25、依据连接事件位置序列排列锁梁开锁轨迹中的采集结果，按连接事件位置编码驱动电流与锁梁位移，形成输入脉冲序列；

26、将输入脉冲序列输入液态层，以首个输入脉冲更新膜电位，连接事件位置相同时，由时间门控支路依据采集时刻间隔调整前一膜电位的反馈量，以当前输入脉冲更新膜电位；

27、连接事件位置变化时，由事件门控支路保留前一连接事件位置的末次膜电位，以末次膜电位与后一连接事件位置的首个输入脉冲更新膜电位；

28、将各膜电位转换为液态状态，按照连接事件位置与采集时刻排列液态状态，形成液态状态序列。

29、可选的，所述释放锚点的形成包括如下步骤：

30、按照连接事件位置排列液态状态，依据各液态状态关联的采集时刻，从锁梁开锁轨迹中调取对应的驱动电流与锁梁位移；

31、选取各连接事件位置中采集时刻最晚的驱动电流，依次计算相邻连接事件位置对应的驱动电流变化量，依据驱动电流变化量的正负确定电流变化方向；

32、依次比较相邻驱动电流变化量对应的电流变化方向，将电流变化方向发生反转时后一驱动电流对应的连接事件位置标记为候选位置；

33、从各候选位置起按照采集时刻排列锁梁位移，依次比较相邻锁梁位移，保留锁梁位移沿开锁方向连续增加的候选位置，将保留的候选位置登记为释放锚点。

34、可选的，所述锁梁承接状态的形成包括如下步骤：

35、以释放锚点中的连接事件位置定位锁梁开锁轨迹中的采样记录，选取采集时刻最晚的采样记录，将对应的锁梁位移登记为当前锁梁位移；

36、沿锁梁开锁轨迹中采样记录的排列次序移动轨迹指针，每到达一项采样记录，使用对应的锁梁位移更新当前锁梁位移，将对应的连接事件位置登记为当前连接事件位置；

37、在位移标定表中定位当前锁梁位移与锁梁最大释放位置，以当前锁梁位移标记锁梁未完成行程的起点，以锁梁最大释放位置标记锁梁未完成行程的终点；

38、按照开锁方向排列起点与终点之间的标定位置，将排列结果关联至当前连接事件位置，形成锁梁承接状态。

39、可选的，所述锁梁承接状态的锁存与恢复采集包括如下步骤：

40、接收蓝牙控制器输出的连接中断标记，将连接中断前最后形成的锁梁承接状态保存至锁存区；

41、定位连接中断前最后发生的蓝牙连接事件，将对应的连接事件位置登记为中断连接事件位置；

42、蓝牙连接恢复后，调取恢复连接时的事件计数值，依据中断连接事件位置将事件计数值接续至连接事件位置序列，得到恢复连接事件位置；

43、在蓝牙连接恢复后的首个采样触发时刻采集锁梁位移，将恢复连接事件位置、采集时刻及锁梁位移组成重连采样记录，将锁梁位移登记为重连锁梁位移。

44、可选的，所述重连承接状态的形成包括如下步骤：

45、依据恢复连接事件位置将重连采样记录接续至锁梁开锁轨迹；

46、以恢复连接事件位置索引重连锁梁位移，使用重连锁梁位移替换锁梁承接状态中的当前锁梁位移；

47、在位移标定表中定位重连锁梁位移与锁梁最大释放位置，按照开锁方向排列二者之间的标定位置；

48、将恢复连接事件位置关联至排列结果的起点，使用关联后的排列结果更新锁梁承接状态，形成重连承接状态。

49、可选的，所述驱动方向与驱动行程的修正包括如下步骤：

50、从重连承接状态中调取重连锁梁位移，在位移标定表中定位重连锁梁位移与锁梁最大释放位置；

51、按照重连锁梁位移指向锁梁最大释放位置的标定次序，确定锁体执行机构的驱动方向；

52、依次调取重连锁梁位移与锁梁最大释放位置之间相邻标定位置的锁梁位移跨度，依据锁体执行机构的传动比换算各锁梁位移跨度，累计换算结果，得到剩余驱动行程；

53、使用确定的驱动方向更新锁体执行机构的驱动方向，使用剩余驱动行程更新锁体执行机构的驱动行程；

54、按照更新后的驱动方向与驱动行程驱动锁体执行机构，同步采集锁梁位移，锁梁位移到达锁梁最大释放位置时停止驱动，完成开锁动作。

55、本发明的有益效果是：

56、（1）本发明将驱动电流与锁梁位移映射至蓝牙连接事件位置序列，按照连接事件位置形成锁梁开锁轨迹，减少蓝牙通信数据与锁体运行数据之间的时间错位，提高锁梁开锁状态的识别准确性。

57、（2）本发明通过改进型液态状态机的时间门控支路与事件门控支路处理采集时刻间隔及连接事件位置变化，保留相邻连接事件之间的状态连续性，准确识别锁梁释放过程中的电流变化方向及锁梁位移变化，提高释放锚点定位的可靠性。

58、（3）本发明在蓝牙连接中断时锁存锁梁承接状态，在连接恢复后依据重连锁梁位移形成重连承接状态，修正锁体执行机构的驱动方向与驱动行程，避免重复执行完整开锁行程，减少电机负载及传动机构磨损，提高重连开锁过程的连续性与可靠性。