专利名称:一种电子锁检测电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电子锁检测电路，包括一主控单元，与主控单元连接的一读卡电路、以及与主控单元连接的一键盘感应电路，还包括一人体感应电路，人体感应电路与主控单元连接，人体感应电路的感应天线布置在读卡电路和键盘感应电路的周边；其中，人体感应电路执行间隔时间检测，将检测到有人体接近的信号传递到主控单元，由主控单元发送启动信号到处于常闭状态下的读卡电路和键盘感应电路，启动读卡检测和键盘感应检测。本实用新型提供的电子锁检测电路能有效降低产品功耗。
【专利说明】一种电子锁检测电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电子锁检测电路，特别涉及一种带有键盘密码和读卡装置的电子锁检测电路。
【背景技术】
[0002]目前在亚洲，特别是日韩和中国，民用电子锁市场上的电锁门锁产品，大都支持键盘密码和刷卡开门两种开门方式。由于越来越多的键盘设计采用电容感应式设计，需要电子锁在待机状态下连续的扫描电容按键的键值变化去判断是否有卡在有效范围内。刷卡开门方式也需要电子锁在待机状态下不断地从读卡线圈发出读卡命令。
[0003]在整个电子锁功耗计算中，电子锁的99%的时间属于无人操作的待机时间，处于使用状态的时间不到1%。所以待机功耗是影响电锁整体电池寿命的非常大的一个影响因素。键盘扫描和读卡判断的两个功耗如下:
[0004]1.一般电容式触摸感应键盘，当处于省电状态间歇式每200ms扫描一个键盘时，平均待机电流在65uW?10uW左右。
[0005]2.读卡天线通过发送射频信号到判断出是否有卡需要时间在4ms?5ms左右，此时天线处于发送状态，工作电流在20mA左右。传统设计中，间隔I秒去尝试读卡一次，其余时间把读卡天线关闭，那么平均等效电流约为265?330uW。
[0006]上述两部分加起来的平均功耗大约在330uW?430uW左右，这种持续的间隔扫描操作会导致整个电子锁待机功耗的非常大，只能够勉强满足采用4节AA电池使用一年的设计要求。
[0007]为了降低待机功耗，在之前的产品中会有一个唤醒的步骤，只有按了唤醒按键或者拉开滑盖之后，才能够扫描键盘和读卡。但是该种设计降低了客户体验，因此以后的产品又逐步取消了唤醒步骤。
实用新型内容
[0008]本实用新型要解决的技术问题是提供了一种低功耗的电子锁检测电路。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型的电子锁检测电路包括主控单元、读卡电路、键盘感应电路和人体感应电路，所述主控单元分别连接读卡电路和所述键盘感应电路，还包括一人体感应电路，所述人体感应电路包括人体感应专用芯片、天线滤波电路以及人体感应天线，所述人体感应天线接收所述人体感应专用芯片的控制信号，并执行人体感应检测，所述天线滤波电路接收所述人体感应天线的反馈信号并传送到所述人体感应专用芯片，所述人体感应专用芯片与所述主控单元连接；所述读卡电路具有一读卡区域，所述键盘感应电路具有一键盘感应区域，所述人体感应天线布置在所述读卡区域和键盘感应区域的周边；其中，所述人体感应电路执行间隔时间检测，将检测到有人体接近的信号传送到所述主控单元，由所述主控单元发送启动信号到处于常闭状态下的所述读卡电路和所述键盘感应电路，启动读卡检测和键盘感应检测。
[0010]根据本实用新型的一个实施例，人体感应电路在感应到人体接近时，关闭人体感应电路检测。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，人体感应电路感应判断人体接近的距离在10?25cm范围内。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，人体感应电路感应判断人体接近的距离在12?15cm范围内。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，人体感应电路执行检测的间隔时间为8Oms?120mso
[0014]根据本实用新型的一个实施例，人体感应专用芯片的型号是IQS127D。
[0015]本实用新型在传统电子锁的读卡电路和键盘感应电路的周边设置人体感应电路的感应天线，在有人体接近时，才启动读卡检测和键盘感应检测，从而降低了整个电子锁电路的功耗。
【附图说明】
[0016]本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中:
[0017]图1是本实用新型电子锁检测电路的结构框图。
[0018]图2是本实用新型电子锁检测电路的外观示意图。
[0019]图3是本实用新型电子锁检测电路的人体感应电路设计原理图。
[0020]图4是本实用新型电子锁检测电路的读卡电路设计原理图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。
[0022]图1是本实用新型电子锁检测电路的结构框图。图2是本实用新型电子锁检测电路的外观示意图。参考图1和图2所示，电子锁检测电路包括主控单元1、读卡电路2、键盘感应电路3和人体感应电路4。人体感应电路4、读卡电路2和键盘感应电路3分别与主控单元I连接。其中，人体感应电路4包括人体感应专用芯片5，天线滤波电路6和人体感应天线7。人体感应天线7接收人体感应专用芯片5的控制信号，并执行人体感应检测。天线滤波电路6接收人体感应天线7的反馈信号并传送到人体感应专用芯片5。人体感应专用芯片5与主控单元I连接。
[0023]读卡电路2具有一读卡区域11，键盘感应电路3具有一键盘感应区域12，人体感应天线I布置在读卡区域11和键盘感应区域12的周边。如图2所示，电子锁包含上部的读卡区域11和下部的键盘感应区域12。在读卡区域11的四周设置了读卡天线8。键盘感应区域12中布置键盘阵列。在读卡区域11和键盘感应区域12的外围周边设置了人体感应电路4的人体感应天线7。
[0024]人体感应电路4执行间隔时间的人体感应检测，当判断到有人体接近读卡区域11和键盘感应区域12时，人体感应专用芯片5给出检测结果信号发送到主控单元I。由主控单元I发送启动信号到处于常闭状态下的读卡电路2和键盘感应电路3，启动读卡检测和键盘感应检测。
[0025]当用户在需要开门时，需要用手接近键盘感应区域12或者持卡接近读卡区域11，这两个动作都会让手进入人体感应电路4的有效感应范围内。一旦人体感应电路4判断到有人体接近时，人体感应专用芯片5将检测结果信号发送主控单元I。
[0026]图3是本实用新型电子锁检测电路的人体感应电路设计原理图。如图3所示，人体感应电路设计是采用人体感应专用芯片，例如专用芯片IQS127D。图3中的电阻R3用来增加ESD抵抗能力，电容C2、C3为电源的滤波电容，电容C4为内部电压调节器的滤波电容，电容C2、C3、C4用来加强电源的稳定，减少电源上的纹波对专用芯片的干扰。当有人体接近读卡区域11或键盘感应区域12时，人体与人体感应天线相互作用，导致天线上的对地电容值变化，天线滤波电路6接收人体感应天线7的反馈信号并传送到人体感应专用芯片5，人体感应专用芯片5可以检测到该变化，并且将变化结果信号发送给主控单元。
[0027]图4是本实用新型电子锁检测电路的读卡电路设计原理图。如图4所示，读卡芯片可以采用的芯片型号是复旦微电子的FM1702。读卡电路包含两部分:一部分为接收电路，射频信号经过天线耦合后，分别经过电容C9、电阻R2与电容C52、电阻R34，组成了一对差分信号，送到主控单元的接收端；另一部分为匹配电路，电容C39、C42、C46、C47，电阻R31、R32与天线线圈一起，组成LC振荡电路，将输入的射频信号发射出去。
[0028]可选的，人体感应电路4在感应判断人体接近时，关闭人体感应检测。采用该种方式，可进一步降低整个检测电路的功耗，同时避免人体感应检测和其它类型检测的相互干扰。
[0029]可选的，人体感应电路4感应判断人体接近的距离在10?25cm范围内，优选范围是12?15cm。当用户在需要开门时，他需要手接近键盘感应区域12或持卡接近读卡区域11，这些动作都会让手处于人体感应电路4的感应区域范围内。设定人体接近的感应距离范围，可以有效提高检测率，避免误触发其它检测电路，浪费功耗。
[0030]可选的，人体感应电路4执行检测的间隔时间为80ms?120ms。
[0031]本实用新型电子锁检测电路在待机状态下，读卡电路2和键盘感应电路3是处于常闭状态的。人体感应电路4执行间隔时间的人体感应检测，间隔时间通常保持在100ms，电子锁检测电路的整体功耗在17uW?33uW之间。当人体感应电路4判断到有人体接近时，人体感应专用芯片5会判断到状态变化，先关闭人体感应检测，并给出当前状态给主控单元1，然后由主控单元I发送启动信号到读卡电路2和键盘感应电路3，以开启读卡电路2检测和键盘感应电路3的感应检测。此时，键盘感应电路检测和读卡电路检测的周期是2次/秒。在设定时间，例如3秒后，如果没有判断到有效卡，则将键盘感应电路3检测和读卡电路2检测的周期调整到I次/秒。当用户完成操作或在15秒内没有任何有效的输入，主控单元I可以判断认为用户的连续操作已经完成。主控单元先把读卡电路检测和键盘感应电路检测关闭，在等待10ms以后，再次打开人体感应检测。
[0032]本实用新型在传统电子锁的读卡区域和键盘感应区域的周边设置人体感应电路的感应天线，在有人体接近时，才启动读卡检测和键盘感应检测，从而降低了整个电子锁电路的整体功耗。同时降低了键盘感应电路误触发的风险，因为键盘按键感应的每个按键感应区域面积较小，在外界温度、湿度出现剧烈变化时，容易产生误触发。在本设计中，由于人体感应电路的感应天线相对检测区域较大，能够很好的过滤掉由于温度、湿度变化产生的感应区细小变化，有效降低误触发概率。
[0033]本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型。任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电子锁检测电路，其特征在于，包括主控单元、读卡电路、键盘感应电路和人体感应电路，所述主控单元分别连接读卡电路和所述键盘感应电路，还包括一人体感应电路，所述人体感应电路包括人体感应专用芯片、天线滤波电路以及人体感应天线，所述人体感应天线接收所述人体感应专用芯片的控制信号，并执行人体感应检测，所述天线滤波电路接收所述人体感应天线的反馈信号并传送到所述人体感应专用芯片，所述人体感应专用芯片与所述主控单元连接；其中: 所述读卡电路具有一读卡区域，所述键盘感应电路具有一键盘感应区域，所述人体感应天线布置在所述读卡区域和键盘感应区域的周边； 所述人体感应电路执行间隔时间检测，将检测到有人体接近的信号传送到所述主控单元，由所述主控单元发送启动信号到处于常闭状态下的所述读卡电路和所述键盘感应电路，启动读卡检测和键盘感应检测。2.如权利要求1所述的一种电子锁检测电路，其特征在于，当所述人体感应电路在感应到人体接近时，关闭人体感应电路检测。3.如权利要求1所述的一种电子锁检测电路，其特征在于，所述人体感应电路感应判断人体接近的距离在10?25cm范围内。4.如权利要求3所述的一种电子锁检测电路，其特征在于，所述人体感应电路感应判断人体接近的距离在12?15cm范围内。5.如权利要求1所述的一种电子锁检测电路，其特征在于，所述人体感应电路执行检测的间隔时间为80ms?120msο6.如权利要求1所述的一种电子锁检测电路，其特征在于，所述人体感应专用芯片的型号是IQS127D。
【文档编号】G07C9-00GK204303052SQ201420700939
【发明者】袁海, 马博, 李晋全 [申请人]安朗杰安防技术（中国）有限公司