一种蓝牙电子自动锁系统及其开关方法
【专利摘要】本发明公开了一种蓝牙电子自动锁系统及其开关方法，包括锁端和数个钥匙端，所述锁端包括电子锁本体、感知单元、控制单元、状态寄存单元、运算处理单元以及蓝牙模块；所述钥匙端包括具有蓝牙模块的手机；其中，感知单元、状态寄存单元、控制单元、以及蓝牙模块均与运算处理单元相连，电子锁本体与控制单元相连；该蓝牙电子自动锁系统的开关方法，包括如下步骤：1）在其中一钥匙端中设置控制端模块；2）开启该钥匙端中的蓝牙模块，通过控制端模块将该钥匙端设置为master钥匙端；3）将允许开启锁端的蓝牙地址进行存储；4）锁端控制单元开启锁端；或向master钥匙端发送提示信息。本发明结构更加简单，使用更加方便，并且安全性更高。
【专利说明】一种蓝牙电子自动锁系统及其开关方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电子锁【技术领域】，尤其涉及一种蓝牙电子自动锁系统及其开关方法。[0002]
【背景技术】
[0003]目前常见的电子锁控制系统一般通过无线传输控制信号，但传输的数据易被截取，受外界频率干扰大，安全性不高。市场上出现的蓝牙电子锁系统，基本是两种情况:1、利用蓝牙通信传输开锁数据，由于蓝牙对所有的蓝牙设备都是公开的，而且蓝牙传输数据可以被其他的通信设备截取，这种系统安全不高；2、一些蓝牙电子锁为了提高安全性，通过复杂加密或加入过多的硬件控制，这导致系统结构复杂，成本高。
[0004]
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种蓝牙电子自动锁系统及其开关方法，能够有效解决现有蓝牙锁系统结构复杂，成本高，操作麻烦，使用不便并且安全性低的问题，从而使结构更加简单，使用更加方便，并且安全性更高。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的:一种蓝牙电子自动锁系统，其特征在于:包括锁端和钥匙端，所述锁端包括电子锁本体、感知单元、控制单元、状态寄存单元、运算处理单元以及蓝牙模块；钥匙端包括具有蓝牙模块的手机；其中，感知单元、状态寄存单元、控制单元、以及蓝牙模块均与运算处理单元相连，电子锁本体与控制单元相连；
所述感知单元为红外传感器、touch传感器或震动传感器，能够识别人体从门内或门外靠近门体，给运算单元提供判别辅助信息；
所述状态寄存单元为状态寄存器，用于存储钥匙端预设置/远程设置的验证码、已授权蓝牙地址、以及已授权蓝牙地址的位置状态，给运算处理单元提供判别运算结果信息；所述钥匙端能够通过蓝牙模块与锁端进行通讯，以开启锁端；数个钥匙端中一个钥匙端为master钥匙端，用于对锁端进行设置，以使各钥匙端能按一定的规则开启锁端；
所述运算处理单元采用单片机，用于根据输入信号及预设的指令规则解析出输出指令，并将该输出指令传输给控制单元；
所述控制单元为电子锁本体驱动单元，用于接收运算处理单元的指令以开启电子锁本体。
[0007]进一步地,所述锁端还包括通讯单元,该通讯单元与运算处理单元相连，所述通讯单元能够与master钥匙端进行数据交互，将锁端接收到的非存储的蓝牙地址发送至master钥匙端，并通过master钥匙端控制锁端是否临时开启或设置临时开启锁端的验证码或将该蓝牙地址设置为临时允许开启锁端的蓝牙地址并进行存储。
[0008]进一步地,所述锁端还包括显示单元,所述显示单元与运算处理单元相连，该显示单元为红、绿双色LED指示灯；当运算处理单元发出电子锁体开启指令时，所述LED指示灯显示绿色；否则，显示红色。
[0009]进一步地，所述锁端的蓝牙模块设置在一个呈抛物面型或一侧开放的方框型的金属屏蔽罩内，并位于金属屏蔽罩的焦点位置；且金属屏蔽罩的开口方向朝向门外。
[0010]一种上述蓝牙电子自动锁系统的开关方法，包括如下步骤:
1)、在其中一钥匙端中设置控制端模块；
2)、开启该钥匙端中的蓝牙模块，锁端通过蓝牙模块扫描该钥匙端蓝牙地址，并与该钥匙端进行配对，然后，通过控制端模块将该钥匙端设置为master钥匙端；
3)、通过master钥匙端设置锁端状态寄存单元，将允许开启锁端的蓝牙地址进行存
储；
4)、锁端通过蓝牙模块扫描到蓝牙地址后，对该蓝牙地址进行识别，当扫描到的地址为预先存储在状态寄存单元内的地址时，运算处理单元根据设定的方式通过控制单元开启锁端；否则向master钥匙端发送提示信息。
[0011]进一步地，当锁端蓝牙模块扫描到的蓝牙地址匹配正确，且锁端感知到开门申请由门外发出则开启锁端，同时，锁端将从门外进入到门内的钥匙端蓝牙地址标记为门内，否则锁端不执行动作；当蓝牙锁感知到钥匙端在门内时，不执行动作；当锁端感知到钥匙端从门内到门外时，锁端将该钥匙端蓝牙地址标记为门外。
[0012]进一步地，当锁端蓝牙模块扫描到的蓝牙地址匹配错误，且感知单元发出的信号为人体从门体外靠近时，则通过通讯单元向master钥匙端发送数据，master钥匙端通过控制端模块远程控制锁端是否临时开启或设置临时开启锁端的验证码或将该蓝牙地址设置为临时允许开启锁端的蓝牙地址并进行存储。
[0013]与现有技术相比，本发明具有如下优点:结构简单，成本低廉；通过蓝牙地址进行识别，以控制锁端是否开启，而蓝牙地址具有唯一性，无法被复制，因此整个锁系统的安全性更高；通过锁端感应人体靠近门的方向来触发是否自动开门，从而避免了产生误操作，进一步提高安全性；感应式开门，使开门无需手动操作，从而使开门更加方便。
[0014]
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的原理框图；
图2为金属屏蔽罩呈方框型的结构示意图；
图3金属屏蔽罩呈抛物面型的结构示意图。
[0016]
【具体实施方式】
[0017]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0018]实施例:参见图1，一种蓝牙电子自动锁系统，包括锁端和钥匙端，所述锁端包括电子锁本体、感知单元、控制单元、状态寄存单元、运算处理单元以及蓝牙模块；钥匙端包括具有蓝牙模块的手机；其中，感知单元、状态寄存单元、控制单元、以及蓝牙模块均与运算处理单元相连，电子锁本体与控制单元相连；该锁端还包括电源模块，以对锁端的各个部分供电。
[0019]所述感知单元为红外传感器、touch传感器或震动传感器，能够识别人体从门内或门外靠近门体，给运算单元提供判别运算结果信息(即感知单元把检测到得信息传递给运算单元，由运算单元依据这些信息根据预设的规则来判断人是在门内还是门外)。
[0020]所述状态寄存单元为状态寄存器，用于存储钥匙端预设置/远程设置的验证码、已授权蓝牙地址、以及已授权蓝牙地址的位置状态，给运算处理单元提供判别运算结果信息；(即状态寄存单元把存储的实时信息传递给运算单元，由运算单元依据这些信息根据预设的规则来判断人是在门内还是门外)。
[0021]所述钥匙端能够通过蓝牙模块与锁端进行通讯，以开启锁端；数个钥匙端中一个钥匙端为master钥匙端，用于对锁端进行设置，即将其他钥匙端的蓝牙地址与锁端进行配对，并存储在锁端内，以使各钥匙端均能开启锁端。
[0022]所述运算处理单元采用单片机，用于根据输入信号及预设的指令规则解析出输出指令，并将该输出指令传输给控制单元。
[0023]所述控制单元为电子锁本体驱动单元，用于接收运算处理单元的指令以开启电子锁本体。
[0024]所述锁端还包括通讯单元，该通讯单元能够(通过wifi或运营商网路，如GPRS)与钥匙端(手机)进行数据交互，该通讯单元与运算处理单元相连，将锁端接收到的非存储的蓝牙地址发送至master钥匙端，并通过钥匙端控制锁端是否临时开启或设置临时开启锁端的验证码或将该蓝牙地址设置为临时允许开启锁端的蓝牙地址并进行存储。具体实施时，该通讯单元可以通过wifi等无线网络与钥匙端进行通讯。
[0025]所述锁端还包括显示单元，所述显示单元与运算处理单元相连，该显示单元为红、绿双色LED指示灯；当运算处理单元发出电子锁体开启指令时，所述LED指示灯显示绿色；否则，显不红色。
[0026]一种上述蓝牙电子自动锁系统的开关方法，包括如下步骤:
1)、在其中一钥匙端中设置控制端模块；
2)、开启该钥匙端中的蓝牙模块，锁端通过蓝牙模块扫描该钥匙端蓝牙地址，并与该钥匙端进行配对，然后，通过控制端模块将该钥匙端设置为master钥匙端；
3)、通过master钥匙端(中的控制端模块)设置锁端状态寄存单元，将允许开启锁端的蓝牙地址进行存储；
4)、锁端通过蓝牙模块扫描到蓝牙地址后，对该蓝牙地址进行识别，当扫描到的地址为预先存储在状态寄存单元内的地址时，运算处理单元根据设定的方式通过控制单元开启锁端；否则向master钥匙端发送提示信息。
[0027]所述设定的方式为:当锁端蓝牙模块扫描到的蓝牙地址匹配正确，且锁端感知到开门申请由门外发出则开启锁端，同时，锁端将从门外进入到门内的钥匙端蓝牙地址标记为门内，否则锁端不执行动作；当蓝牙锁感知到钥匙端在门内时，不执行动作；当锁端感知到钥匙端从门内到门外时，锁端将该钥匙端蓝牙地址标记为门外。
[0028]具体实施时，锁端系统中有一个变量用来寄存用户(钥匙端位置)是在门内还是门夕卜，当锁端探测到有钥匙端从们进出时，这个变量进行翻转，每在系统中添加一个用户，就在登记用户时对这个用户的初始变量进行设定，通过翻转该变量来记录用户位置在门内还是在门外。由于蓝牙只能探测到有人在附近，不能判断用户是在门内还是门外，而感知单元可以判断人是否经过了蓝牙门，但不能判断人在里面还是外面；因此判断人在门外还是在门内必须由门锁系统根据这个变量来判断。对于本电子锁系统，用户初次使用时，对用户登记物理蓝牙地址，赋予用户一个id，翻转变量与用户的id相关联，用户更换手机时，只需关联用户id与新手机的蓝牙地址即可，不需要对翻转变量进行任何更改，如果手机换了，可以在数据库中进行更新。
[0029]通过标记用户初始地址，用户每通过锁端一次，就翻转一次变量来记录用户在室内还是室外，当用户从室外接近蓝牙门锁时，门锁自动打开，不需要用户有任何的动作。当蓝牙锁检测到两个或两个以上配备蓝牙钥匙的用户有过门动作时，全部把人标记在屋内。用户在室外却被标记在室内的情况发生后，用户需要在开门时拿出手机进行校准，然后用手机开门。
[0030]当锁端蓝牙模块扫描到的蓝牙地址匹配错误，且感知单元发出的信号为人体从门体外靠近时，则通过通讯单元向master钥匙端发送数据，master钥匙端通过控制端模块远程控制锁端是否临时开启或设置临时开启锁端的验证码或将该蓝牙地址设置为临时允许开启锁端的蓝牙地址并进行存储。
[0031]具体实施时，首先家庭成员选择一手机作为master钥匙端，然后在该手机中安装控制程序，即app软件，利用手机app进行能够开锁的蓝牙地址、蓝牙验证码注册。完成后，通过蓝牙将注册信息发送至锁端状态寄存单元，当需要开门时，系统通过识别匹配蓝牙地址号，地址状态来判别是否自动解锁开门。
[0032]当预设置蓝牙地址状态为门内时，状态主要包括以下几个方面:
单个家庭成员外出归来时，锁端自动搜寻蓝牙地址，蓝牙地址状态，钥匙端和锁端的蓝牙地址号匹配成功，系统发出开门指令，同时蓝牙地址状态变量翻转一次，变更为门内。
[0033]当两个或以上家庭成员同时回家或外出时，系统自动搜寻所有蓝牙地址，蓝牙地址状态，手机钥匙端和锁端的蓝牙地址号进行匹配，匹配成功，系统发出开门指令，master和非master手机蓝牙地址变量皆翻转将手机蓝牙地址标记为在门内，用户在门内开门时钥匙端不起作用，用户在门内开门使用的是门锁自带的机械装置所以在门内只能手动开门。当主人在家，有人持手机来访时，系统自动探测有效距离范围内蓝牙地址号，匹配不成功，系统发出不开门指令，等候主人使用手机APP控制系统自动开门。
[0034]有人来访时，系统自动探测有效距离范围内蓝牙地址号，匹配不成功，系统发出不开门指令。当主人不在家，有人持主人授权蓝牙地址和预设置验证码来访时，系统自动探测有效距离范围内蓝牙地址，蓝牙地址匹配成功，输入预设置验证码正确，系统发出开门指令；当主人不在家，有人持主人远程在线授权蓝牙地址和远程在线设置验证来访时，系统自动探测有效距离范围内蓝牙地址，蓝牙地址匹配成功，输入远程在线设置验证码正确，系统发出开门指令；当主人不在家，有人持主人远程在线授权蓝牙地址和远程在线设置验证码来访时，系统自动探测有效距离范围内蓝牙地址，蓝牙地址匹配成功，输入远程在线设置验证码正确，系统发出开门指令。
[0035]当到访者需要在主人家长住时，可以通过master手机授权来访者蓝牙地址，通过验证码产生一个新的钥匙端，master手机能够设定这个新的钥匙端的有效开门时间，并将该地址相关信息通过蓝牙技术或远程在线功能发送至锁端，让到访者在有效时间内通过到手机钥匙端和锁端的新蓝牙地址号匹配进行开门。
[0036]自动门系统运用到宾馆时，锁端系统细分到前台系和后台，前台系统让旅客轻刷手机获取蓝牙地址并发送至后台，后台存储后锁端自动发出授权指令；入住旅客通过前台手机二维码扫描下载安装app作为钥匙端，旅客抵达房门附近时，钥匙端和锁端蓝牙地址匹配成功，实现自动开门功能。
[0037]作为另一种实施方式，所述锁端的蓝牙模块2设置在一个呈抛物面型或一侧开放的方框型的金属屏蔽罩I内，并位于金属屏蔽罩I的焦点位置(当金属屏蔽罩I呈抛物面型时，蓝牙模块2设置在其焦点位置，如图3 ;当金属屏蔽罩I呈一侧开放的方框型时，金属屏蔽罩I应该尽可能与预设计的抛物面3形成包络线，如图2);且金属屏蔽罩I的开口方向朝向门外。在实际执行中，金属屏蔽罩I应该尽可能与抛物面形成包络线，如图2，这样可以采用蓝牙信号衰减的方式来判断钥匙端在门外还是在门内。由于金属屏蔽罩I所起的信号衰减作用，当钥匙端在门外和门内时，锁端蓝牙模块2接收到得信号会有很大的不同，运算单元可以依据锁端接收到的钥匙端蓝牙信号的强弱并配合感知单元采集到的信号来判断用户在门里还是门外；从而提高整个自动锁系统的稳定性与准确性。
[0038]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种蓝牙电子自动锁系统，其特征在于:包括锁端和数个钥匙端，所述锁端包括电子锁本体、感知单元、控制单元、状态寄存单元、运算处理单元以及蓝牙模块；所述钥匙端包括具有蓝牙模块的手机；其中，感知单元、状态寄存单元、控制单元、以及蓝牙模块均与运算处理单元相连，电子锁本体与控制单元相连； 所述感知单元为红外传感器、touch传感器或震动传感器，能够识别人体从门内或门外靠近门体，给运算单元提供判别运算结果信息； 所述状态寄存单元为状态寄存器，用于存储钥匙端预设置/远程设置的验证码、已授权蓝牙地址、以及已授权蓝牙地址的位置状态，给运算处理单元提供判别运算结果信息； 所述钥匙端能够通过蓝牙模块与锁端进行通讯，以开启锁端；数个钥匙端中一个钥匙端为master钥匙端，用于对锁端进行设置，以使各钥匙端均能开启锁端； 所述运算处理单元采用单片机，用于根据输入信号及预设的指令规则解析出输出指令，并将该输出指令传输给控制单元； 所述控制单元为电子锁本体驱动单元，用于接收运算处理单元的指令以开启电子锁本体。
2.根据权利要求1所述的一种蓝牙电子自动锁系统，其特征在于:所述锁端还包括通讯单元，该通讯单元与运算处理单元相连，所述通讯单元能够与master钥匙端进行数据交互，将锁端接收到的非存储的蓝牙地址发送至master钥匙端，并通过master钥匙端控制锁端是否临时开启或设置临时开启锁端的验证码或将该蓝牙地址设置为临时允许开启锁端的蓝牙地址并进行存储。
3.根据权利要求1所述的一种蓝牙电子自动锁系统，其特征在于:所述锁端还包括显示单元，所述显示单元与运算处理单元相连，该显示单元为红、绿双色LED指示灯；当运算处理单元发出电子锁体开启指令时，所述LED指示灯显示绿色；否则，显示红色。
4.根据权利要求1所述的一种蓝牙电子自动锁系统，其特征在于:所述锁端的蓝牙模块设置在一个呈抛物面型或一侧开放的方框型的金属屏蔽罩内，并位于金属屏蔽罩的焦点位置；且金属屏蔽罩的开口方向朝向门外。
5.一种如权利要求1或2所述的蓝牙电子自动锁系统的开关方法，其特征在于:包括如下步骤: 1)、在其中一钥匙端中设置控制端模块； 2)、开启该钥匙端中的蓝牙模块，锁端通过蓝牙模块扫描该钥匙端蓝牙地址，并与该钥匙端进行配对，然后，通过控制端模块将该钥匙端设置为master钥匙端； 3)、通过master钥匙端设置锁端状态寄存单元，将允许开启锁端的蓝牙地址进行存储； 4)、锁端通过蓝牙模块扫描到蓝牙地址后，对该蓝牙地址进行识别，当扫描到的地址为预先存储在状态寄存单元内的地址时，运算处理单元根据设定的方式通过控制单元开启锁端；否则向master钥匙端发送提示信息。
6.根据权利要求5所述的开关方法，其特征在于:所述设定的方式为:当锁端蓝牙模块扫描到的蓝牙地址匹配正确，且锁端感知到开门申请由门外发出则开启锁端，同时，锁端将从门外进入到门内的钥匙端蓝牙地址标记为门内，否则锁端不执行动作；当蓝牙锁感知到钥匙端在门内时，不执行动作；当锁端感知到钥匙端从门内到门外时，锁端将该钥匙端蓝牙地址标记为门外。
7.根据权利要求6所述的开关方法，其特征在于:当锁端蓝牙模块扫描到的蓝牙地址匹配错误，且感知单元发出的信号为人体从门体外靠近时，则通过通讯单元向master钥匙端发送数据，master钥匙端通过控制端模块远程控制锁端是否临时开启或设置临时开启锁端的验证码或将该蓝牙地址`设置为临时允许开启锁端的蓝牙地址并进行存储。
【文档编号】E05B49/00GK103821413SQ201410087190
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2014年3月11日
【发明者】金纯
申请人:重庆金瓯科技发展有限责任公司