一种多功能电子冗余锁具装置的制造方法
【专利摘要】本新型公开了一种多功能电子冗余锁具装置，包括电子锁具本体，还包括固定控制模块1、遥控器2和手机3，所述的固定控制模块1用来控制电子锁具本体的开闭，所述的固定控制模块1、遥控器2、手机3三者通过无线信号进行通信。具备远程图像监控功能和冗余功能，还具备远程安全开锁功能，解决亲人忘带钥匙，可以通过远程安全开门的方法解决问题；结构合理，控制安全。
【专利说明】
一种多功能电子冗余锁具装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种多功能电子冗余锁具装置，用于安全锁具控制，属于锁具安全电子技术领域。
【背景技术】
[0002]现有的电子锁具基本为3类，其一是指纹解锁，其二是数字输入解锁，其三是人脸及视网膜识别。前两类很容易被人通过贴膜或监视而获得指纹信息和数字开锁密码，存在不安全的缺陷。第三类由于技术复杂成本较高，实用较差。另外这些锁具不具备远程图像监控功能，也没有冗余功能，一旦电路出现故障或维修期间，就不能及时使用。另外，由于不具备远程安全开锁功能，无法解决亲人忘带要钥匙，其他亲人无法通过远程安全开门的方法解决问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是要提供一种结构合理的多功能电子冗余锁具装置。
[0004]为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的:一种多功能电子冗余锁具装置，包括电子锁具本体，还包括固定控制模块、遥控器和手机，所述的固定控制模块用来控制电子锁具本体的开闭，所述的固定控制模块、遥控器、手机三者通过无线信号进行通信。
[0005]进一步，所述的固定控制模块I包括主控部件、辅助部件和电源部件;所述的主控部件主要由主控单片机、主控无线芯片、通讯芯片、喇叭、摄像头、门铃按钮、LED灯组成;所述的辅助部件主要由辅助单片机、辅助无线芯片、喇叭、LED灯组成;所述的电源部件由充电电池、充电电路、主控电源、辅助电源和光电开关组成。主控电源给主控部件提供电源，辅助电源给辅助部件提供电源。辅助部件的电源开启由主控部件和光控开关决定。主控部件和辅助部件之间可以进行通讯。
[0006]进一步，所述的遥控器由单片机、无线收发芯片、开启按钮、关闭按钮、设置按钮、LED灯及电池组成。
[0007]进一步，所述的通讯芯片支持GSM、GPRS、3G和4G模式。
[0008]进一步，所述的手机上设有多功能电子冗余锁具装置控制软件。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:本实用新型的多功能电子冗余锁具装置，通过固定控制模块、遥控器和用户手机组成锁具系统，提供具有冗余能力的电子锁具系统。通过具有管理员权限手机和固定控制模块及遥控器、非管理员权限手机配合，实现其电子钥匙功能。一旦遥控器、手机丢失，可以通过管理员权限手机及时注销、停用其电子钥匙权限许可功能，避免安全隐患。当固定控制模块的主控部件电路出现故障而失效时，用户可以通过门铃按钮通道射入强光开启辅助模块，起到替补主机功能，避免主控故障无法开门的现象发生。另外，在主机模块维修期间，辅助模块及时起作用，避免给用户带来不便。遥控器和手机及固定控制模块之间传递的无线信息，通过加密算法产生的动态信息传送，并且在接收中比较两次加密信息中的标志序列，来确实信息是否合法有效，防止破解复制遥控器和手机发射信号，确定了遥控器的唯一合法性，增加信息传输的安全性。在特殊情况下，固定控制模块通过通讯网络给手机发送图像信息，管理员权限手机也可以主动要求回传图像，实现监控功能，解决亲人忘带要钥匙，无法通过远程安全方式开门的困难。
【附图说明】
[0010]图1是系统结构总图；
[0011]图2是固定控制模块I结构图；
[0012]图3是遥控器2结构图；
[0013]图4是遥控器2电路原理图；
[0014]图5是主控无线收发电路原理图；
[0015]图6是主控电路原理图；
[0016]图7是主控电源电路原理图；
[0017]图8是辅助电源电路原理图；
[0018]图9是辅助电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0020]本实用新型的多功能电子冗余锁具装置是针对当前电子锁具容易被窃取密码的安全缺陷和图像监控功能的缺失，以及没有冗余功能的缺陷而设计的。本装置中只设置一个具有管理员权限的手机3，它可以通过安全授权，赋予遥控器2和非管理员权限的手机3具有电子钥匙功能，而且还可以随时注销、启用、停用遥控器2和管理员权限的手机3的电子钥匙许可权限。在特殊情况下，固定控制系统通过通讯网络给手机3发送图像信息，实现监控功能。当固定控制模块I中的主控部件21出现故障时，可以通过特定的光控方法启动辅助模块实现冗余功能。本门控装置的无线信号通过动态加密算法进行传送。
[0021]具体地，一种多功能电子冗余锁具装置，如图1所示，主要由固定控制模块1、遥控器2、手机3组成。固定控制模块1、遥控器2、手机3三者通过无线芯片和通讯芯片进行通信。
[0022]所述固定控制模块I如图2所示。主要由主控部件21、辅助部件22、电源部件23组成。主控部件21主要由单片机、无线芯片、通讯芯片(631、6卩1?、36、46)、喇叭、摄像头、门铃按钮、LED灯组成;辅助部件22主要由单片机、无线芯片、喇叭、LED灯组成；电源部件23主要由充电电池、充电电路、主控电源、辅助电源和光电开关组成。主控电源给主控部件21提供电源，辅助电源给辅助部件22提供电源。辅助部件22的电源开启由主控部件21和光控开关决定。主控部件21和辅助部件22可以进行通讯。
[0023]所述遥控器2如图3所示.主要由单片机、无线收发芯片、开启按钮、关闭按钮和设置按钮、LED灯及电池组成。
[0024]所述手机3安装多功能电子冗余锁具装置控制软件。
[0025]在一个实施例中，本实用新型的详细技术内容如下:
[0026]固定控制模块I中的主控部件21主要功能是:手动设置唯一管理员权限手机3电子钥匙信息存储到主控部件21中。在设置状态下，通过和系统管理员权限手机3配合，设置非管理员权限手机3及遥控器2的电子钥匙许可权限，并将电子钥匙密码信息存储在部件中。在设置遥控器2的许可电子钥匙权限时，开启辅助电源，通知辅助部件22，将遥控器2的电子钥匙密码信息传送到固定控制模块I的辅助部件22中。在正常状态下，通过和管理员权限手机3配合，在非管理员权限手机3或遥控器2丢失情况时，注销相应手机3或遥控器2的许可电子钥匙权限，在注销遥控器2的电子钥匙许可权限时，开启辅助电源，将注销命令通知辅助电路;通过和管理员权限手机3配合可以随时启用、停用非管理员权限手机3及遥控器2的电子钥匙许可权限，在启用、停用遥控器2的电子钥匙许可权限时，开启辅助电源，将启用、停用命令通知辅助电路;具有电子钥匙许可权限的手机3或遥控器2可以开、关锁具;在特殊情况下，实现手机3远程图像监控功能;通过门铃按钮实现门铃功能。
[0027]固定控制模块I中的辅助部件22主要功能是:在设置状态下，接收主控部件21发来的遥控器2电子钥匙密码信息，并将其存储起来。在正常工作状态下，接收到主控部件21发来的注销某遥控器2的电子钥匙许可权限命令时，将存在辅助部件22中的此遥控器2的电子钥匙密码信息删除;在接收到主控部件21发来的启用、停用某遥控器2的电子钥匙许可权限命令时，将存在辅助部件22中此遥控器2的电子钥匙密码信息设置启用或停用标志;在辅助部件22工作状态下，具有电子钥匙许可权限的遥控器2在辅助部件22可以控制辅助部件22开、关锁具。在辅助电源未开启下，辅助部件22不起作用。
[0028]固定控制模块I中的电源部件23的主要功能是:通过充电电路给电池充电；提供固定控制模块I主控部件21电源;提供固定控制模块I中辅助部件22电源。可以接收主控部件21命令开启或关闭辅助部件22电源;可以获取来之于门铃按钮通孔的强光，开启或关闭辅助部件22电源;可以通过手动开关开启或关闭辅助部件22电源。
[0029]遥控器2的主要功能是:在设置状态下，通过管理员手机3和固定控制模块I配合将其唯一电子钥匙信息存储在固定控制模块I中。在正常状态下，具有电子钥匙许可权限的遥控器2可以开、关锁具。
[0030]手机3主要功能是:以手动方式和固定控制模块I配合设置唯一具有管理员权限的手机3。在设置状态下，管理员权限手机3和固定控制模块I配合将其非管理员手机3的电子钥匙信息存入固定控制模块I中，管理员权限手机3和固定控制模块I以及遥控器2配合将遥控器2的电子钥匙信息存入固定控制模块I中。在正常状态下，管理员权限手机3和固定控制模块I配合可以注销、启用、停用非管理员手机3手机3或遥控器2的电子钥匙许可权限。具有电子钥匙许可权限的手机3可以开、关锁具。
[0031]装置加电前，将需要插入固定控制模块I的S頂卡，写入由管理员权限的手机3号码和唯一序列号(ΠΕΙ或MAC加上自己设定的密码)组成的电子钥匙信息。然后插入固定控制模块I的S頂卡槽上(图5)。
[0032]管理员手机3电子钥匙设置过程:将固定控制模块I中主控部件21(图6)的系统设置开关(S2)合上，装置加电启动，装置处于设置状态，红色、绿色LED灯(图6的Dl、D2)点亮。然后通过管理员手机3发出启动命令(含电子钥匙信息)，当固定控制模块I的主控部件21(图6)通过通讯芯片(图5的IC3)收到管理员权限手机3发来的信息和S頂卡电子钥匙信息一致时，固定控制模块I的主控部件21(图6)将电子钥匙信息存入单片机(图6的IC5)中，并标志管理员权限手机3处于许可启用状态，然后固定控制模块I的主控部件21(图6)通过通讯芯片(图5的IC3 )给管理员手机3发出成功信息，红色LED灯(图6的DI)熄灭(不成功，则发出失败信息，绿色LED熄灭)。设置完成后关闭总电源，将固定控制模块I中主控部件21(图6)的系统设置开关(S2)打开，然后再次开启总电源，装置处于正常工作状态。
[0033]非管理员手机3电子钥匙设置过程:将固定控制模块I中主控部件21(图6)的系统设置开关(S2)闭合，装置处于设置状态，红色、绿色LED灯(图6的D1、D2)点亮。通过管理员手机3将非管理员权限手机3的电子钥匙信息发送到固定控制模块I，当固定控制模块I的主控部件21(图6)通过通讯芯片(图5的IC3)收到信息后，将其存入固定控制模块I的主控部件21单片机(图6的IC5)中，并标记其处于许可启用状态。设置成功后，给管理员手机3发出成功启用信息，红色LED灯(图6的Dl)熄灭(不成功，则发出失败信息，绿色LED熄灭)。将固定控制模块I中主控部件21(图6)系统设置开关(S2)打开，装置处于正常工作状态。
[0034]遥控器2电子钥匙设置过程:将固定控制模块I中主控部件21和辅助部件22的系统设置开关闭合(图6、图9的S2、S8 )，装置处于设置状态，红色、绿色LED灯(图6的D1、D2 )点亮。管理员手机3发出设定遥控器2电子钥匙命令给固定控制模块I，当固定控制模块I的主控部件21(图6)通过无线芯片(图5的IC2)收到信息后，主控部件21喇叭(图6的LSI)发出声音，将遥控器2的设置按钮(图4的SI)按下，遥控器2发出本身电子钥匙信息给固定控制模块I，固定控制模块I将收到的电子信息存入其主控部件21的单片机(图6的IC5)中，并标记其处于许可启用状态。然后主控部件21给电源部件23(图8)发出开启辅助电源命令，待辅助部件22单片机(图9的IC11)工作稳定后，主控部件21(图6)将遥控器2电子钥匙信息传递给辅助部件22单片机(图9的IC11)，辅助部件22单片机(图9的IC11)将存储此电子钥匙信息，并标记其处于许可启用状态，然后给主控部件21(图6)回复成功信息，主控部件21(图6)收到成功信息后，给管理员权限手机3发出成功设置遥控器2信息，红色LED灯(图6的Dl)熄灭(不成功，则发出失败信息，绿色LED熄灭)。主控部件21发出关闭辅助电源命令，停用辅助电源(图8)。设置完成后，将固定控制模块I中主控部件21和辅助部件22的系统设置开关(图6、图9的S2、S8)打开，装置恢复正常工作状态。
[0035]非管理员手机3电子钥匙注销、启用、停用过程:管理员权限手机3发出注销、启用、停用某个非管理员手机3命令，当固定控制模块I中主控部件21的单片机(图6的IC5)通过通讯芯片(图5的IC2)接收到命令后，将存储在单片机(图6的IC5)中的此非管理员手机3的电子钥匙信息进行处理，如果是注销命令，就删除；如果是停用命令，就标注停用标识;如果是启用命令，就标注停用标识。命令执行完成后，给管理员权限手机3发出成功信息(不成功，则发出失败信息)。
[0036]遥控器2电子钥匙注销、启用、停用过程:管理员权限手机3发出注销、启用、停用某个遥控器2命令，当固定控制模块I中主控部件21的单片机(图6的IC5)通过通讯芯片(图5的IC2)接收到命令后，将存储在单片机(图6的IC5)中的此非管理员手机3的电子钥匙信息进行处理，如果是注销命令，就删除；如果是停用命令，就标注停用标识;如果是启用命令，就标注停用标识。然后主控部件21给电源部件23(图8)发出开启辅助电源命令，待辅助部件22单片机(图9的IC11)工作稳定后，主控部件21(图6)将此命令传递给辅助部件22单片机(图9的IC11)，辅助部件22单片机(图9的IC11)将存储在单片机中的此遥控器2电子钥匙信息进行处理，如果是注销命令，就删除；如果是停用命令，就标注停用标识;如果是启用命令，就标注停用标识。处理成功后，给主控部件21(图6)回复成功信息，主控部件21(图6)收到成功信息后，给管理员权限手机3发出成功完成信息(不成功，则发出失败信息)，并发出关闭辅助电源命令，停用辅助电源(图8)。
[0037]正常开锁工作过程:当固定控制模块I中主控部件21的单片机(图6的IC5)通过通讯芯片(图5的IC2)或无线芯片(图5的IC3)接收到具有许可权限的手机3或遥控器2开锁命令后，检查锁状态开关(图6的S6)，如果锁处于闭合状态，贝麵动开锁电机(图6的BI)将锁开启，开启后喇叭(图6的EI)发出声音，绿色发光二极管(图6的D2)点亮5秒。
[0038]正常关锁工作过程:当固定控制模块I中主控部件21的单片机(图6的IC5)通过通讯芯片(图5的IC2)或无线芯片(图5的IC3)接收到具有许可权限的手机3或遥控器2闭锁命令后，检查锁状态开关(图6的S6)，如果锁处于开启状态，则驱动开锁电机(图6的BI)将锁关闭，开启后喇叭(图6的LSI)发出声音，红色发光二极管(图6的D2)点亮5秒。
[0039]辅助部件22开锁过程:当发现主控部件21出现故障后，取下门铃按钮，用强光通过其空洞照射至光电三极管(图6的Q5)上，开启辅助电源(图8)，辅助部件22(图9)处于工作状态，发光二极管(图9的D10)点亮。当辅助部件22中的单片机(图9的IC11)通过无线芯片(图9的IC12)接收到具有许可权限的遥控器2开锁命令后，驱动开锁电机(图9的B2)将锁开启，喇口八(图9的LS2)发出声音。当开门后，将辅助电源(图8)的S7开关合上，开启辅助电源，使辅助部件22处于正常工作状态(下次开锁就不需要强光照射)。
[0040]辅助部件22闭锁过程:辅助部件22处于正常工作状态时，当辅助部件22中的单片机(图9的IC11)通过无线芯片(图9的IC12)接收到许可遥控器2开锁命令后，驱动开锁电机(图9的B2 )将锁关闭，喇叭(图9的LS2 )发出声音。
[0041]图像监控过程:管理员手机3可以发送获取图像命令给固定控制模块I的主控部件21(图6)，当主控部件21的单片机(IC5)通过通讯芯片(图5的IC2)收到命令后，开启摄像头电源，采集图像信息，然后通过通讯芯片(图5的IC2)发给管理员手机3。当有人按下门铃时，主控部件21的单片机(IC5)开启摄像头电源，采集图像信息，通过通讯芯片(图5的IC2)发给管理员权限手机3。具有管理员权限手机3机主可以通过远程图像识别的方式，实现监控功能，并解决亲人忘带要钥匙，无法通过远程安全方式开门的困难。
[0042]遥控器2电路原理如图4所示。ICl是单片机，IC2是无线收发芯片。单片机通过SPI接口与无线收发芯片连接。S1、S2、S3分别是设置、开启、关闭按钮。BTl是给遥控电路提供电源的电池。
[0043]固定控制模块I电路原理图如图5至图9所示。
[0044]图5、图6是主控部件21电路原理图。IC5是ARM单片机，IC2是无线收发芯片，IC3是通信芯片(631、6?1?、36、46)，106是电机驱动芯片，81是锁电机，104是摄像头电源开关，32是系统设置开关，S3是门铃按钮，S4、S5分别是开、关门按钮，S6是锁状态检测开关。单片机通过SPI接口与无线收发芯片连接，单片机通过串口接口与通讯芯片连接，单片机通过串口接口和摄像头及辅助电路连接。单片机通过4脚控制辅助电源(图8的Q6 )的开启。
[0045]图7是主控部件21电源电路原理图。阶1是8.4V可充电电池，给整个固定控制模块I电路提供电源，IC7是开关稳压集成块，给通信芯片提供4.0V电源，IC8是线性开关电源给单片机和无线收发芯片提供3.3V电源。IC9是锂电池充电芯片，给BTl电池充电。正常情况下，由外部9V(P3插件连接)直流电源给系统提供电源和充电用，外部停电自动用电池供电。
[0046]图8是辅助部件22电源电路原理图。Q4是控制辅助电源开启的场效应管，开启后给整个辅助控制电路提供电源。IClO是线性开关电源给辅助控制电路的单片机提供电源。Q5是光电三极管，S7是手动开关，Q6是开关三极管(由主控部件21单片机IC5控制)用于开启辅助部件22电源。
[0047]图9是辅助部件22电路原理图。IClI是ARM单片机，IC12是无线收发芯片，IC13是电机驱动芯片，B2是锁电机，S8是系统设置开关。单片机通过SPI接口与无线收发芯片连接。
[0048]本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多功能电子冗余锁具装置，包括电子锁具本体，其特征在于:还包括固定控制模块、遥控器和手机，所述的固定控制模块用来控制电子锁具本体的开闭，所述的固定控制模块、遥控器、手机三者通过无线信号进行通信。2.根据权利要求1所述的多功能电子冗余锁具装置，其特征在于:所述的固定控制模块包括主控部件、辅助部件和电源部件;所述的主控部件主要由主控单片机、主控无线芯片、通讯芯片、喇机、摄像头、门铃按钮、LED灯组成;所述的辅助部件主要由辅助单片机、辅助无线芯片、喇叭、LED灯组成;所述的电源部件由充电电池、充电电路、主控电源、辅助电源和光电开关组成，主控电源给主控部件提供电源，辅助电源给辅助部件提供电源，辅助部件的电源开启由主控部件和光控开关决定，主控部件和辅助部件之间可以进行通讯。3.根据权利要求1所述的多功能电子冗余锁具装置，其特征在于:所述的遥控器由单片机、无线收发芯片、开启按钮、关闭按钮、设置按钮、LED灯及电池组成。4.根据权利要求2所述的多功能电子冗余锁具装置，其特征在于:所述的通讯芯片支持65]?、6?1?、36和46模式。5.根据权利要求1所述的多功能电子冗余锁具装置，请特征在于:所述的手机上设有多功能电子冗余锁具装置控制软件。
【文档编号】E05B47/00GK205476916SQ201620028229
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月13日
【发明人】牛全营
【申请人】牛全营