光加密智能门锁装置及其开锁方法

1.本公开涉及智能锁技术领域，更具体地，涉及一种光加密智能门锁装置及其开锁方法。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，人们生活水平的提高，人们对于私人物品的安全性越来越重视，对于门锁的需求增多。机械锁由于其口令存储在钥匙的齿的形状上，容易被导模复制，甚至通过其照片即可复制，安全性差。现有的电子钥匙通常设有有源设备，在使用的方便程度上有所受限。指纹锁、面部识别等成本又较高。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本公开实施例提供了一种光加密智能门锁装置及其开锁方法，通过设置第一接口和第二接口可以实现为无源钥匙充电，利用发光单元与接收单元实现口令识别或者匹配，进而实现开锁的目的。
4.根据本公开实施例，一种光加密智能门锁装置，包括锁组件和钥匙组件，其中，所述锁组件，包括：第一接口；第一控制芯片，包括第一识别口令；以及接收单元，与所述第一控制芯片电性连接；其中，所述钥匙组件，包括：第二接口，被配置为与所述第一接口电性连接，以使所述钥匙组件通电；第二控制芯片，与所述第二接口电性连接，所述第二控制芯片包括第二识别口令；以及发光单元，与所述第二接口电性连接，被配置为基于所述第二识别口令向所述接收单元发射光束；其中，在所述第一控制芯片的第一识别口令与所述第二控制芯片的第二识别口令匹配的情况下，所述锁组件响应于所述第一控制芯片的开锁指令执行开锁操作。
5.在本发明实施例中，所述锁组件还包括：第三接口，被配置为与终端设备电性连接，所述终端设备通过所述第三接口将所述第一识别口令传输到所述第一控制芯片中。
6.在本发明实施例中，所述钥匙组件还包括：第四接口，被配置为与终端设备电性连接，所述终端设备通过所述第四接口将所述第二识别口令传输到所述第二控制芯片中。
7.在本发明实施例中，所述锁组件还包括：门锁开关单元，与所述第一控制芯片电性连接，被配置为在所述第一控制芯片与所述第二控制芯片的识别口令匹配的情况下执行开锁操作。
8.在本发明实施例中，所述锁组件还包括：供电单元，与所述第一接口连接，被配置为为所述锁组件和所述钥匙组件供电。启动单元，与所述供电单元连接，被配置为控制所述供电单元为所述锁组件和所述钥匙组件供电。
9.在本发明实施例中，所述发光单元包括红外发射管和/或半导体激光器。
10.在本发明实施例中，所述接收单元包括光电二极管。
11.在本发明实施例中，使用者基于音频、图片和视频中的一种或多种设置所述第一识别口令和所述第二识别口令。
12.在本发明实施例中，所述发光单元通过明文加密或光跳频加密中的一种或多种组合的方式向所述接收单元发射光束。
13.本发明的实施例还提出了一种如上述的装置的开锁方法，包括：第一控制芯片检测到钥匙组件的第二接口与锁组件的第一接口电性连接；接收单元接收到钥匙组件的发光单元发射的光束并将所述光束的光信号转化为电信号传输至第一控制芯片；第一控制芯片在确认所述光束携带的第二识别口令的信息与第一识别口令匹配的情况下，执行开锁操作。
14.根据本公开的实施例，通过在锁组件上设置第一接口和在钥匙组件上设置第二接口，在第一接口和第二接口连接的情况下，可以实现为无源钥匙组件充电，设置发光单元与接收单元，可以通过确定光束携带的第二控制芯片的第二识别口令与第一控制芯片的第一识别口令是否匹配，进而实现控制门锁开锁的目的。
附图说明
15.通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
16.图1示意性示出了根据本公开实施例的光加密智能门锁装置的锁组件的正视图；
17.图2示意性示出了根据本公开实施例的光加密智能门锁装置的钥匙组件的俯视图；
18.图3示意性示出了根据本公开实施例的光加密智能门锁装置的锁组件和钥匙组件电路原理的示意图；
19.图4示意性示出了根据本公开实施例的光加密智能门锁装置的锁组件和钥匙组件在使用状态过程中的位置关系图；
20.图5示意性示出了根据本公开实施例的光加密智能门锁装置的锁组件的5种工作模式；以及
21.图6示意性示出了根据本公开实施例的适用于上述光加密智能门锁装置的开锁方法的流程图。
22.附图标记
23.1：锁组件；
24.11：第一接口；
25.12：第一控制芯片；
26.13：接收单元；
27.14：第三接口；
28.15：门锁开关单元；
29.16：供电单元；
30.17：启动单元；
31.2：钥匙组件；
32.21：第二接口；
33.22：第二控制芯片；
34.23：发光单元；
35.24：第四接口。
具体实施方式
36.以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
37.在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
38.在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
39.在使用类似于“a、b和c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b和c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。在使用类似于“a、b或c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b或c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。
40.图1示意性示出了根据本公开实施例的光加密智能门锁装置的锁组件的正视图；
41.图2示意性示出了根据本公开实施例的光加密智能门锁装置的钥匙组件的俯视图。
42.如图1至2所示，本公开的实施例提供一种光加密智能门锁装置包括锁组件1和钥匙组件2。锁组件1包括第一接口11、第一控制芯片12和接收单元13。第一控制芯片12包括第一识别口令。接收单元13与第一控制芯片12电性连接。接收单元13可以选用红外接收管、光电二极管和雪崩二极管等光电探测器，锁组件1还可以设置定位孔，可以将螺纹钢圈嵌套在定位孔中，可以用于与封装壳连接进而固定安装在门上。
43.钥匙组件2包括第二接口21、第二控制芯片22和发光单元23。第二接口21被配置为与第一接口11电性连接，以使钥匙组件2通电。第二控制芯片22与第二接口21电性连接，第二控制芯片22包括第二识别口令。发光单元23与第二接口21电性连接，被配置为基于第二识别口令向接收单元13发射光束。发光单元23可以选用红外发射管、脊上电极光发射器和半导体激光器等光发射器，第二接口21可以选用双面电极。
44.详细地，锁组件1可以为有源结构，钥匙组件2可以为无源结构，在第二接口21与第一接口11电性连接的情况下，锁组件1基于第二接口21与第一接口11的电性连接向钥匙组件2供电。
45.在第一接口11和第二接口21电性连接后，钥匙组件2可以通过发光单元23将储存在第二控制芯片22中的第二识别口令以光信号的形式发送出去，在第一控制芯片12的第一
识别口令与第二控制芯片22的第二识别口令匹配的情况下，锁组件1响应于第一控制芯片12的开锁指令执行开锁操作。详细地，发送或接收第一识别口令可以采用nec协议或其他相关协议，以发送或接收第一识别口令采用nec协议的为例，可以以明文或密文的方式(如用识别码加密的跳频加密)，通过发光单元23往复的发送，直至断电。
46.进一步地，在发光单元23向接收单元13发射光束后，带有第二识别口令信息的光束被锁组件1接收后，可以通过光通信的方式将含开始口令符和结束口令符的第二识别口令以一定的通信速率往复的发送至接收单元13，接收端接收到第二识别口令后进行识别，若匹配则执行开锁操作并停止向钥匙组件2供电，若不匹配则直接停止向钥匙组件2供电。
47.根据本公开的实施例，通过在锁组件1上设置第一接口11和在钥匙组件2上设置第二接口21，在第一接口11和第二接口21连接的情况下，可以实现为无源钥匙组件2充电，摆脱了钥匙组件2需要为有源的需求，设置发光单元23与接收单元13，可以通过确定光束携带的第二控制芯片22的第二识别口令与第一控制芯片12的第一识别口令是否匹配，进而实现控制门锁开锁的目的。
48.在一些实施例中，锁组件1还包括第三接口14，被配置为与终端设备电性连接，终端设备通过第三接口14将第一识别口令传输到第一控制芯片12中。
49.在一些实施例中，钥匙组件2还包括第四接口24，被配置为与终端设备电性连接，终端设备通过第四接口24将第二识别口令传输到第二控制芯片22中。
50.进一步地，终端设备上可以安装有各种通讯客户端应用，例如，购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端和/或社交平台软件等(仅为示例)。终端设备可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等。
51.在第三接口14和第四接口24分别与本地设备连接后，有权限的使用者可以基于音频、图片和视频中的一种或多种设置第一识别口令和第二识别口令。换句话说，第一识别口令和第二识别口令可以是有限字符的ascii码或其他相关编码，第一识别口令和第二识别口令也可以是音频、图片和视频中的一种或多种的hash值。安全性相较传统门锁有显著的提高，配合专用软件可以有效的防止各种形式的复制和窃听。识别口令的形式可由使用者自行决定，无需记住繁琐的密码。
52.在一些实施例中，锁组件1还包括门锁开关单元15，与第一控制芯片12电性连接，被配置为在第一控制芯片12与第二控制芯片22的识别口令匹配的情况下执行开锁操作。
53.进一步地，可以通过控制与门锁开关单元15的连接关系，控制门锁开关单元15的工作状态，例如，在第一控制芯片12与第二控制芯片22的识别口令匹配的情况下，可以控制与门锁开关单元15连接的支路导通，门锁开关单元15执行开锁操作，在第一控制芯片12与第二控制芯片22的识别口令不匹配的情况下，可以控制与门锁开关单元15连接的支路不导通，门锁开关单元15执行关锁操作。门锁开关单元15可以采用机械、电磁等多种结构。
54.在一些实施例中，锁组件1还包括供电单元16和启动单元17。
55.供电单元16与第一接口11连接，被配置为为锁组件1和钥匙组件2供电。启动单元17与供电单元16连接，被配置为控制供电单元16为锁组件1和钥匙组件2供电。进一步地，启动单元17可以基于节能策略，控制供电单元16为锁组件1和钥匙组件2供电的进程，节能策略可以是在无需锁组件1和钥匙组件2中的一个或多个器件工作时，控制无需工作的器件处
于待机状态。
56.在一些实施例中，发光单元23可以通过明文加密或光跳频等加密方式中的一种或多种组合的方式向接收单元13发射光束。
57.第一控制芯片12可以用于存储第一识别口令，永久存储自身识别码、解调(或用自身识别码当作密钥用一定的加密方式解码，如跳频加密)、确定与第二识别口令是否匹配、控制门锁开关单元15和第一接口11、查阅与第三接口14连接的终端设备的权限以及配合拥有权限的终端设备对其内容进行读写。例如，可以是读取或修改锁组件1中的第一识别口令和解密方式，可以是读取或修改钥匙组件2中的第二识别口令和解密方式。
58.第二控制芯片22可以用于存储第二识别口令，并通过发光单元23将第二识别口令以遵守一定协议格式的明文或密文(如明文加密、跳频加密)的方式发送至接收单元13、查阅与第三接口14连接的终端设备的权限以及配合拥有权限的终端设备对其内容进行读写。
59.图3示意性示出了根据本公开实施例的光加密智能门锁装置的锁组件和钥匙组件电路结构的示意图。
60.锁组件1和钥匙组件2中的电路结构可以采用电路板制备得到，例如，如图3所示，可以将电路板分别加工至如图3所示的尺寸并分别将第一接口11、第一控制芯片12、接收单元13、第三接口14、门锁开关单元15、供电单元16和启动单元17焊接在与锁组件1对应的电路板上。将第二接口21、第二控制芯片22、发光单元23和第四接口24焊接在与钥匙组件2对应的电路板上。锁组件1和钥匙组件2中的电路结构可以通过电路板烧录制成，可以实现批量生产成本低廉。
61.图4示意性示出了根据本公开实施例的光加密智能门锁装置的锁组件和钥匙组件在使用状态过程中的位置关系图。
62.如图4所示，通过旋转钥匙组件2可以使得钥匙组件2的第二接口21与锁组件1第一接口11电性连接。
63.图5示意性示出了根据本公开实施例的光加密智能门锁装置的锁组件的5种工作模式。
64.如图5所示，锁组件1的5种工作模式包括：关机模式、第一待机模式、第二待机模式、读写模式和识别模式。具体地，在锁组件1的供电单元16或启动单元17处于关闭状态的情况下，锁组件1处于关机模式。在锁组件1的供电单元16和启动单元17处于开启状态的情况下，锁组件1处于第一待机模式，此时，锁组件1的第一接口11和第三接口14处于待机状态，接收单元13和门锁开关单元15处于关闭状态。在锁组件1的第三接口14与本地设备电性连接的情况下，进入读写模式，此时，第三接口14和第一控制芯片12处于工作状态，在锁组件1的第三接口14与本地设备断开连接的情况下，返回到第一待机模式。在第一接口11与第二接口21电性连接的情况下，进入识别模式，此时，第一接口11、接收单元13和第一控制芯片12处于工作状态，在完成识别操作后进入第二待机模式，在第一接口11与第二接口21断开连接后返回第一待机模式。
65.进一步地，在识别模式的情况下，接收单元13接收由发光单元23发射的光束，第一控制芯片12将自身存储的第一识别口令与光束包括的第二识别口令进行识别。以发送第一识别口令采用nec协议为例，一个脉冲对应560us的连续载波，一个逻辑1传输需要2.25ms(560us脉冲 1680us低电平)，一个逻辑0的传输需要1.125ms(560us脉冲 560us低电平)，若
第一识别口令和第二识别口令匹配，发光单元23会往复发出的光束包括由同步码头、密钥hash码、密钥hash反码、识别码、识别反码组成的信号，锁组件1将接收的光信号解调成数字信号，接收单元13接收到的同步码头由9ms的高电平和4.5ms的低电平组成，当锁组件1收到在此范围的数字信号的情况下，提取两个同步码头之间的四组码，并分别对比密钥hash码和密钥hash反码，识别码和识别反码，在分别匹配的情况下，则说明传输过程无误码，此时将识别码和密钥hash码分别编译为字符串形式，若符合一定规则且密钥hash码和锁组件1内存储的密钥hash码完全一致，则控制锁组件1的门锁开关单元15开锁并进入第二待机状态，否则直接进入第二待机状态。
66.图6示意性示出了根据本公开实施例的适用于上述光加密智能门锁装置的开锁方法的流程图。
67.如图6所示，该方法600，可以包括执行操作s610～s630。
68.在操作s610，第一控制芯片12检测到钥匙组件2的第二接口21与锁组件1的第一接口11电性连接。
69.在操作s620，接收单元13接收到钥匙组件2的发光单元23发射的光束并将光束的光信号转化为电信号传输至第一控制芯片12。
70.在操作s630，第一控制芯片12在确认光束携带的第二识别口令的信息与第一识别口令匹配的情况下，执行开锁操作。
71.以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。